JP7346592B2 - 半導体装置の製造方法および半導体装置 - Google Patents

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Description

本発明は、半導体装置の製造方法および半導体装置に関する。
半導体素子は縮小化され、半導体素子のはんだ接合においては、放熱性および短絡耐量を得るために、はんだ内部のボイドの発生を防止することが要求されている。
特許文献１には、リードフレームの表面に、半導体素子と対向して、枠状の堤防部によって画定された凹状領域を設け、供給された溶融はんだを堤防部で塞き止め、半導体素子を搭載する工程で、塞き止められた状態の溶融はんだを堤防部の外側まで濡れ広げる技術が記載されている。
特開２０１５－１０９２９４号公報
上述した、特許文献１に記載の技術では、はんだ内部のボイドの発生やはんだ溢れを十分に防止することができなかった。
本発明の一態様による半導体装置の製造方法は、リードフレームの第１面に、第１領域と、前記第１領域の外周を囲むとともに前記第１領域よりもはんだの濡れ広がり性が相対的に低い第２領域と、を形成する第１工程と、前記リードフレームの前記第１領域上に前記はんだを配置する第２工程と、前記第１領域上に配置された前記はんだに対して半導体素子を押圧して、前記はんだを前記第２領域上へ濡れ広がらせる第３工程と、を備え、前記リードフレームの前記第１面は、ニッケルパラジウムで表面処理が行われており、前記第１工程は、前記リードフレームの前記第１面に、レーザ加工によって表面のパラジウムを除去してニッケル面を露出させることで互いに平行な複数のハッチング線を形成することにより、前記第２領域を形成する。
本発明の他の一態様による半導体装置の製造方法は、リードフレームの第１面に、第１領域と、前記第１領域の外周を囲むとともに前記第１領域よりもはんだの濡れ広がり性が相対的に低い第２領域と、を形成する第１工程と、前記リードフレームの前記第１領域上に前記はんだを配置する第２工程と、前記第１領域上に配置された前記はんだに対して半導体素子を押圧して、前記はんだを前記第２領域上へ濡れ広がらせる第３工程と、を備え、前記リードフレームの前記第１面は、ニッケルメッキで表面処理が行われており、前記第１工程は、前記リードフレームの前記第１面に、レーザ加工によって表面を平坦化または素地の銅を露出させることで互いに平行な複数のハッチング線を形成することにより、前記第１領域を形成する。
本発明の一態様による半導体装置は、半導体素子と、第１領域と、前記第１領域の外周を囲み前記第１領域よりもはんだの濡れ広がり性が相対的に低い第２領域と、が形成された第１面を有するリードフレームと、前記リードフレームの前記第１領域および前記第２領域に跨って濡れ広がった状態で、半導体素子と前記リードフレームとの間を接合するはんだと、を備え、前記リードフレームの前記第１面は、ニッケルパラジウムで表面処理が行われており、前記第２領域は、表面のパラジウムが除去されてニッケル面が露出されることで形成された、互いに平行な複数のハッチング線を有する。
本発明の他の一態様による半導体装置は、半導体素子と、第１領域と、前記第１領域の外周を囲み前記第１領域よりもはんだの濡れ広がり性が相対的に低い第２領域と、が形成された第１面を有するリードフレームと、前記リードフレームの前記第１領域および前記第２領域に跨って濡れ広がった状態で、半導体素子と前記リードフレームとの間を接合するはんだと、を備え、前記リードフレームの前記第１面は、ニッケルメッキで表面処理が行われており、前記第１領域は、他の部分よりも表面が平坦化または素地の銅が露出されることで形成された、互いに平行な複数のハッチング線を有する。
本発明によれば、ボイドの発生やはんだ溢れを防止することができる。
半導体装置の分解斜視図である。 半導体装置の要部の分解斜視図である。 リードフレームの斜視図である。 半導体装置の製造方法の第１工程を説明する図である。 （Ａ）、（Ｂ）半導体装置の製造方法の第２工程を説明する図である。 （Ａ）、（Ｂ）半導体装置の製造方法の第３工程を説明する図である。 （Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）リードフレームのハッチング例１、例２、例３を示す図である。 （Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）リードフレームのハッチング例４、例５、例６を示す図である。 （Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）リードフレームのハッチング例７、例８、例９を示す図である。 （Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）リードフレームのハッチング例１０、例１１、例１２を示す図である。 （Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）リードフレームのハッチング例１３によるはんだの濡れ広がりを示す図である。
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。以下の記載および図面は、本発明を説明するための例示であって、説明の明確化のため、適宜、省略および簡略化がなされている。本発明は、他の種々の形態でも実施する事が可能である。特に限定しない限り、各構成要素は単数でも複数でも構わない。
図面において示す各構成要素の位置、大きさ、形状、範囲などは、発明の理解を容易にするため、実際の位置、大きさ、形状、範囲などを表していない場合がある。このため、本発明は、必ずしも、図面に開示された位置、大きさ、形状、範囲などに限定されない。
図１は、本実施形態に係わる半導体装置１００の分解斜視図である。
図１に示すように、半導体装置１００は、内部に半導体素子１０５（図２参照）を封止するモールド樹脂１０１を備える。そして、モールド樹脂１０１の両面には、半導体素子１０５とはんだ１０６（図２参照）で接続されるリードフレーム１０２を有する。モールド樹脂１０１の上部から半導体素子１０５と電気的に接続される複数の接続端子１０３が突出している。リードフレーム１０２の両面には、絶縁シート１０４が配置される。
絶縁シート１０４がリードフレーム１０２の両面に接着された後に、半導体装置１００は、ケース２０１に収容され、樹脂封止される。ケース２０１の両面には複数の放熱フィン２０２が設けられ、図示省略した冷媒が放熱フィン２０２の間を流通することで半導体素子１０５より生じる発熱を冷却する。
図２は、半導体装置１００の要部の分解斜視図である。
図２において、モールド樹脂１０１は図示を省略した。また、本実施形態では、半導体素子１０５として、ＩＧＢＴ（絶縁ゲート型バイポーラトランジスタ）とダイオードチップとを設けた例を示す。なお、半導体素子１０５は、ＩＧＢＴに限らず、ＭＯＳＦＥＴ、ＳｉＣでもよい。図２では、１アームにＩＧＢＴとダイオードをそれぞれ１個配置した例を示すが、搭載する半導体素子１０５の数は幾つであってもよい。
図２に示すように、半導体素子１０５は、その両面に、はんだ１０６を介してリードフレーム１０２と接続される。本実施形態では、後述するように、はんだ１０６による半導体素子１０５とリードフレーム１０２との接続に特徴がある。
図３は、リードフレーム１０２の斜視図である。
図３に示すように、リードフレーム１０２には、１個の半導体素子１０５に対応して、第１領域３０１と第２領域３０２から成る領域を形成する。すなわち、リードフレーム１０２の第１面に、第１領域３０１と、第１領域３０１の外周を囲むとともに第１領域３０１よりもはんだ１０６の濡れ広がり性が相対的に低い第２領域３０２とを形成する。図３では、第１領域３０１と第２領域３０２からなる領域を４個示している。各領域は、半導体素子１０５として、２個のＩＧＢＴと２個のダイオードチップに対応している。
<第１工程：半導体装置１００の製造方法>
半導体装置１００の製造方法の第１工程について説明する。図４は、リードフレーム１０２の正面図である。
リードフレーム１０２の材質は、銅(Cu)を使用する。リードフレーム１０２はニッケルパラジウム(NiPd)あるいはニッケルメッキで表面処理を行う。なお、リードフレーム１０２の表面は、第１領域３０１と第２領域３０２とを分けるため、含有水分などを飛ばすベーク処理等を予め施してもよい。
リードフレーム１０２の表面処理がニッケルパラジウムの場合は、第２領域３０２にレーザ加工を施す。すなわち、第２領域３０２にレーザを照射し、表面のパラジウム(Pd)を除去して、表面のニッケル（Ni）面を露出させる。これにより、第２領域３０２へのはんだ１０６の濡れ広がりを抑制する。
また、リードフレーム１０２の表面処理がニッケルメッキの場合は、第１領域３０１にレーザ加工を施す。すなわち、第１領域３０１にレーザを照射し、粗化ニッケル面を平坦にし、または素地の銅を露出させる。これにより、第１領域３０１へはんだ１０６が濡れ易くする。
第１工程において、後述の例で示すように、レーザ加工により種々のハッチングを施すことにより、はんだ１０６が濡れ広がり易い箇所とはんだ１０６が濡れ広がり難い箇所を形成することで、はんだ１０６の濡れ広がり方、はんだ１０６が流動する方向、流動する速度を決定する。すなわち、第１工程において、リードフレームの第１面に、第１領域３０１と、第１領域３０１の外周を囲むとともに第１領域３０１よりもはんだ１０６の濡れ広がり性が相対的に低い第２領域３０２とを形成する。具体的には、はんだ１０６の濡れ広がり性において第２領域３０２が相対的に低くなるように、少なくとも第１領域３０１および第２領域３０２の一方に、レーザ加工によるハッチングを施す。第１領域３０１や第２領域３０２のハッチングの密度や間隔や方向は、表面におけるはんだ１０６の濡れ広がり性と表面にレーザ加工したことによるはんだ１０６の濡れ広がり性の相対的な差によって選択する。なお、第１領域３０１の外周はレーザ加工等による枠取りをした方が、第１領域３０１にはんだ１０６が留まり易くなる。
第１領域３０１をはんだ１０６が濡れ広がり易くする利点について述べる。
後述のはんだ転写ツール４０１を使用して、はんだ１０６をリードフレーム１０２に配置する際、第１領域３０１を濡れ広がりが良い領域とすることで、リードフレーム１０２へ転写するはんだ１０６の転写量(はんだ１０６の量)が安定する。具体的には、はんだ転写ツール４０１からはんだ１０６が離れやすくなり、はんだ１０６の量が安定する。また、第１領域３０１内全面にはんだ１０６が均一に濡れ広がる。シリンジではんだ１０６を滴下する場合も同様である。
そして、はんだ１０６が第１領域３０１へ濡れ広がった後に、第２領域３０２へはんだ１０６が濡れ広がるとき、第２領域３０２へ均一に濡れ広がらせることができ、はんだ１０６が第２領域３０２へ濡れ広がる際に空気を巻き込むことを防ぐ。第２領域３０２で濡れ広がったはんだ１０６は、第２領域３０２の外周縁３０３の４辺に同時に到達することで、局所的にはんだ１０６が押しつぶされることがなくなるため、はんだ１０６が外周縁３０３から溢れにくくなる。第２領域３０２の外周縁３０３は、表面を酸化等によりバリアを形成する。外周縁３０３の形状は、表面に対して凹凸を問わない。これにより、はんだ付け領域（第１領域３０１および第２領域３０２）からはんだ１０６が溢れることを抑制する。
<第２工程：半導体装置１００の製造方法>
半導体装置１００の製造方法の第２工程は、リードフレーム１０２の第１領域３０１上にはんだ１０６を配置する工程である。
図５（Ａ）、図５（Ｂ）は、第２工程を説明する図である。図５（Ａ）は、はんだ転写ツール４０１からはんだ１０６をリードフレーム１０２に転写する直前の状態を示す。図５（Ｂ）は、はんだ転写ツール４０１からはんだ１０６をリードフレーム１０２へ転写した直後の状態を示す。
まず、はんだ転写ツール４０１をはんだ槽に浸漬し、図５（Ａ）に示すように、はんだ転写ツール４０１にはんだ１０６を付着させる。そして、はんだ転写ツール４０１をリードフレーム１０２の第１領域３０１の中央部に対向する位置に配置する。なお、はんだ転写ツール４０１の形状は任意であり、方形(Ｒを取っても構わない)、円形を問わない。
次に、図５（Ｂ）に示すように、はんだ１０６を付着させたはんだ転写ツール４０１を下方に移動して、はんだ１０６を第１領域３０１の中央部に転写する。はんだ１０６は第１領域３０１へ濡れ広がる。なお、はんだ１０６を第１領域３０１へ濡れ広がらせるために、はんだ転写ツール４０１ではんだ１０６を転写する際に、はんだ転写ツール４０１を上下左右に平行移動してもよい。
第１領域３０１は、はんだ１０６の濡れ広がり性が第２領域３０２より相対的によい領域であって、一時的にはんだ１０６を狭い領域に留まらせ、はんだ１０６の曲率を上げる。第１領域３０１に留まったはんだ１０６は曲率が高い状態で維持される。この時、第１領域３０１に留まるはんだ１０６の曲率は可能な限り高い方がよい。次の第３工程で、はんだ１０６と半導体素子１０５がはんだ１０６の頂点において点で接触することが望ましいためである。
第１領域３０１からはんだ１０６が流出しても、第２領域３０２の全域に広がっていなければ、はんだ１０６は曲率を保つことができ、次の第３工程で、空気を排斥しながら、はんだ１０６を押しつぶすことができるため、ボイドの低減の効果が見込める。第１領域３０１と第２領域３０２の境界は、半導体素子１０５を介してはんだ１０６を押しつぶした時に、はんだ１０６が跨る。また、はんだ１０６は第１領域３０１に全域に広がっていなくても、曲率が保たれていれば構わない。
<第３工程：半導体装置１００の製造方法>
半導体装置１００の製造方法の第３工程は、第１領域３０１上に配置されたはんだ１０６に対して半導体素子１０５を押圧して、はんだ１０６を第２領域３０２上へ濡れ広がらせる工程である。
図６（Ａ）、図６（Ｂ）は、第３工程を説明する図である。図６（Ａ）は、チップ吸着コレット５０１で吸着した半導体素子１０５をはんだ１０６の頂点に位置させた状態を示す。図６（Ｂ）は、チップ吸着コレット５０１で半導体素子１０５を押圧して、はんだ１０６を第２領域３０２上へ濡れ広がらせた状態を示す。
図６（Ａ）に示すように、第１領域３０１に一時的に留まったはんだ１０６は、曲率が高い状態であるため、半導体素子１０５とはんだ１０６の頂点において点で接触する。その後、半導体素子１０５をはんだ１０６に対して押し付けつつ、はんだ１０６を第１領域３０１から第２領域３０２へ中央部から周辺部へ徐々に濡れ広がらせる。このとき、空気を排斥させながら、はんだ１０６は濡れ広がるのでボイドの発生を抑制できる。
図６（Ｂ）に示すように、半導体素子１０５ははんだ１０６を介して、第１領域３０１および第２領域３０２において、リードフレーム１０２と接続される。第２領域３０２に濡れ広がったはんだ１０６は、外周縁３０３で留まり、はんだ１０６が溢れない。第２領域３０２は、はんだ１０６が濡れ広がり難い為、はんだ１０６が流動することを抑制し、はんだ１０６が溢れにくくなる。
以上の工程により製造された半導体装置１００は、半導体素子１０５と、リードフレーム１０２と、はんだ１０６とを備える。リードフレーム１０２には、第１領域３０１と第２領域３０２とが形成されている。第２領域３０２は、第１領域３０１の外周を囲み第１領域３０１よりもはんだ１０６の濡れ広がり性が相対的に低い。はんだ１０６は、リードフレーム１０２の第１領域３０１および第２領域３０２に跨って濡れ広がった状態で、半導体素子１０５とリードフレーム１０２との間を接合する。はんだ１０６のリードフレーム１０２側の接合領域の外周縁は、第２領域３０２の外周縁３０３と略一致する。第２領域の外周縁３０３は、はんだ１０６の濡れ広がりを規制する第３領域である。
次に、前述した第１工程において、リードフレーム１０２の第１領域３０１もしくは第２領域３０２に、レーザ加工により施すハッチングの例を説明する。既に述べたように、ハッチングにより、はんだ１０６が濡れ広がり易い箇所とはんだ１０６が濡れ広がり難い箇所を形成することで、はんだ１０６の濡れ広がり方、はんだ１０６が流動する方向、流動する速度を決定することができる。
以下の例１～例１３では、リードフレーム１０２の表面処理がニッケルパラジウムの場合を説明する。なお、リードフレーム１０２の表面処理がニッケルメッキの場合は、第１領域３０１と第２領域３０２におけるハッチングが、ニッケルパラジウムの場合の例１～例１３と逆になる。また、各ハッチングの例１～例１３において、第１領域３０１と第２領域３０２は、それぞれ組み合わせてもよい。各ハッチングの例１～例１３は、ＩＧＢＴと対応するリードフレーム１０２側のみ記載するが、ダイオードと対応するリードフレーム１０２側も同様にハッチングを形成する。この場合、ＩＧＢＴと対応するリードフレーム１０２側と、ダイオードと対応するリードフレーム１０２側が同じハッチングである必要はない。
（リードフレーム１０２のハッチング例１）
図７（Ａ）は、リードフレーム１０２のハッチング例１を示す図である。この例１では、第１領域３０１の外周形状と第２領域３０２の外周形状とを相似に形成する。相似にすることで、第１領域３０１の外周から第２領域の外周へと濡れ拡がる距離が一定になり、はんだ１０６が外周縁３０３に同時に到達する為、はんだ１０６は外周縁３０３から局所的に溢れにくくなる。また、第１領域３０１の外周部及び、外周縁３０３には角部にＲをつけ、角部ではんだ１０６が溢れ出ることを抑制してもよい。
（リードフレーム１０２のハッチング例２）
図７（Ｂ）は、リードフレーム１０２のハッチング例２を示す図である。この例２では、第１領域３０１の外周形状を円形に形成する。円形により、第１領域３０１内で留まるはんだ１０６の表面張力が安定し、はんだ１０６の曲率を保つことができ、また、第１領域３０１にはんだ１０６が留まり易くなる。
（リードフレーム１０２のハッチング例３）
図７（Ｃ）は、リードフレーム１０２のハッチング例３を示す図である。この例３では、第１領域３０１の外周形状を楕円形に形成する。楕円形により、第１領域内３０１で留まるはんだ１０６の表面張力が安定し、はんだ１０６の曲率を保つことができ、また、第１領域にはんだ１０６が留まり易くなる。さらに、半導体素子１０５が長方形状である場合に、その長辺方向（図示ｙ方向）に合わせて、楕円形の長軸を図示ｙ方向に形成することにより、はんだ１０６を均一に濡れ広がらせることができる。
（リードフレーム１０２のハッチング例４）
図８（Ａ）は、リードフレーム１０２のハッチング例４を示す図である。この例４では、第１領域３０１と第２領域３０２との境界を点線または破線に形成する。第２領域３０２は濡れ広がり性の方向を揃える為、図示ｘ方向のハッチングを直線にする。
第１領域３０１と第２領域３０２の境界を点線または破線にした場合であっても、はんだ１０６は一時的にはんだ１０６の表面張力により第１領域３０１に留まる。半導体素子１０５ではんだ１０６を押しつぶす際、第２領域３０２へはんだ１０６が流動しやすくなり、第１領域３０１から局所的にはんだ１０６が濡れるのを防ぐことができる。
（リードフレーム１０２のハッチング例５）
図８（Ｂ）は、リードフレーム１０２のハッチング例５を示す図である。この例５では、第１領域３０１と第２領域３０２との境界を点線または破線に形成する。第２領域３０２は濡れ広がり性の抑制、方向を変える為、図示ｘ方向のハッチングを破線または点線にする。
例４と同様に、第１領域３０１と第２領域３０２の境界を点線または破線にした場合であっても、はんだ１０６は一時的にはんだ１０６の表面張力により第１領域３０１に留まる。半導体素子１０５ではんだ１０６を押しつぶす際、第２領域３０２へはんだ１０６が流動しやすくなり、第１領域３０１から局所的にはんだ１０６が濡れるのを防ぐことができる。また、第２領域３０２のハッチングを破線または点線にすることにより、はんだ１０６の濡れ広がり性を抑制したり、方向を規定することができる。
（リードフレーム１０２のハッチング例６）
図８（Ｃ）は、リードフレーム１０２のハッチング例６を示す図である。この例６では、レーザ加工によるハッチングを第１領域３０１の中心から放射状に形成する。この場合、ハッチングの密度を第１領域３０１と第２領域３０２で変える。この例６では、第２領域３０２のハッチングの密度を高くする。
ハッチングを放射状に形成することにより、第１領域３０１の中心からはんだ１０６が放射状に滑らかに濡れ広がる。第２領域３０２のハッチングの密度を高くすることにより、まず、はんだ１０６が第１領域３０１に留まり、その後、半導体素子１０５ではんだ１０６を押しつぶす際に、第２領域３０２へはんだ１０６が濡れ広がる。
（リードフレーム１０２のハッチング例７）
図９（Ａ）は、リードフレーム１０２のハッチング例７を示す図である。この例７では、レーザ加工によるハッチングを第１領域３０１の中心から放射状に形成する。第２領域３０２は、レーザ加工によるハッチングを第２領域３０２の外形形状（四角）に相似した複数の相似線状に形成する。
第１領域３０１は放射状のハッチングによって、はんだ１０６が濡れ広がるが、第２領域３０２は四角にハッチングされることで、はんだ１０６の流動性を抑制し、外周縁３０３からはんだ１０６が溢れることを防ぐ。
（リードフレーム１０２のハッチング例８）
図９（Ｂ）は、リードフレーム１０２のハッチング例８を示す図である。この例８では、第１領域３０１の外周形状を湾曲した形状に形成する。第２領域３０２は濡れ広がり性の方向を揃える為、図示ｘ方向に直線状のハッチングを行う。
第１領域３０１の四隅が突出した湾曲した形状にすることにより、はんだ１０６は第１領域３０１から第２領域３０２の四隅へ濡れ広がる。また、第１領域３０１を湾曲した形状にすることにより、はんだ１０６が濡れ広がる位置をコントロールし、はんだ１０６の回り込み境界での引け巣を低減できる。
（リードフレーム１０２のハッチング例９）
図９（Ｃ）は、リードフレーム１０２のハッチング例９を示す図である。この例９では、第１領域３０１および第２領域３０２は、レーザ加工によるハッチングを外形形状（四角）に相似した複数の相似線状に形成する。そして、ハッチングの密度を第１領域３０１と第２領域３０２で変える。この例９では、第２領域３０２のハッチングの密度を高くする。
第１領域３０１のハッチングの密度は、第２領域３０２と比較して低いので、はんだ１０６が濡れ広がる。一方、第２領域３０２のハッチングの密度を高く、四角にハッチングされているので、はんだ１０６の流動性を抑制し、外周縁３０３からはんだ１０６が溢れることを防ぐ。第１領域３０１と第２領域３０２の密度を変えることで、濡れ広がり方、流動性を規定することができる。
（リードフレーム１０２のハッチング例１０）
図１０（Ａ）は、リードフレーム１０２のハッチング例１０を示す図である。この例１０では、第１領域３０１および第２領域３０２は、レーザ加工によるハッチングをｘ－ｙ方向（横線状、縦線状）の格子状に形成する。そして、ハッチングの密度を第１領域３０１と第２領域３０２で変える。この例１０では、第２領域３０２のハッチングの密度を高くする。
第１領域３０１のハッチングの密度は、第２領域３０２と比較して低いので、はんだ１０６は第１領域３０１を濡れ広がる。一方、第２領域３０２のハッチングの密度を高く、四角にハッチングされているので、はんだ１０６の流動性を抑制し、外周縁３０３からはんだ１０６が溢れることを防ぐ。第１領域３０１と第２領域３０２の密度を変えることで、濡れ広がり方、流動性を規定することができる。ハッチングの格子状は、ｘ－ｙ方向に限らず、例えばｘ－ｙ方向に対して、４５°回転させた格子状でもよい。
（リードフレーム１０２のハッチング例１１）
図１０（Ｂ）は、リードフレーム１０２のハッチング例１１を示す図である。この例１１では、第２領域３０２を四隅の各隅を含む４個の領域に区分し、各領域にレーザ加工によるハッチングをｘ方向＋４５°/－４５°の組み合わせとする。各領域においてハンチングの方向は第２領域３０２の四隅の各隅に向けた方向になる。
第２領域３０２においてはんだ１０６の濡れ広がりを四隅の各隅に向け円滑に行うことができ、はんだ１０６の回り込み境界での引け巣を低減する。なお、第１領域３０１にも同様なハッチングを施してもよい。この場合は、第２領域３０２のハッチングの密度を高くする。
（リードフレーム１０２のハッチング例１２）
図１０（Ｃ）は、リードフレーム１０２のハッチング例１２を示す図である。この例１２では、第２領域３０２にレーザ加工によるハッチングをｙ方向である縦線状に施す。
半導体素子１０５が長方形状である場合に、その長辺方向（図示ｙ方向）に合わせて、ハッチングをｙ方向に形成することにより、はんだ１０６をｙ方向に濡れ広がらせることができる。なお、ハッチングをｘ方向である横線状に施してもよい。この場合は、はんだ１０６をｘ方向に均一に濡れ広がらせることができる。
（リードフレーム１０２のハッチング例１３）
図１１（Ａ）～図１１（Ｃ）は、ハッチングを施したリードフレーム１０２上でのはんだ１０６の濡れ広がりを示す図である。
図１１（Ａ）～図１１（Ｃ）に示すハッチングは一例である。第１領域３０１のハッチングは、第１領域３０１を四隅の各隅を含む４個の領域に区分し、各領域にレーザ加工によるハッチングをｘ方向＋４５°/－４５°の組み合わせとする。さらに、ｘ方向およびｙ方向に帯状の領域を設け、ｘ方向の領域にレーザ加工によるｘ方向のハッチングを、ｙ方向の領域にレーザ加工によるｙ方向のハッチングを施す。さらに、第１領域３０１の中央部には、中央部を四隅の各隅を含む４個の領域に区分し、各領域にレーザ加工によるハッチングをｘ方向＋４５°/－４５°の組み合わせとする。第２領域３０２は、レーザ加工によるハッチングを外形形状（四角）に相似した複数の相似線状に形成する。
図１１（Ａ）は、はんだ１０６を第１領域３０１の中央部に配置した状態を示す。図１１（Ａ）に示すように、はんだ転写ツール４０１のはんだ１０６が第１領域３０１の中央部に接すると、第1領域３０１に施されたハッチングにより、はんだ１０６はｘｙ方向及び±４５°方向へはんだ１０６が分配されつつ、濡れ広がる。
図１１（Ｂ）は、はんだ１０６が第１領域３０１に濡れ広がった状態を示す。図１１（Ｂ）に示すように、はんだ１０６は図示ｘｙ方向にハッチングされた線に沿って、はんだ１０６はｘｙ方向に沿って進むとともに、ｘｙ方向に対して±４５°方向にハッチングされた線に沿って濡れ広がり（図示矢印Ｂ）、第１領域３０１の全域へはんだ１０６が濡れ広がる。
図１１（Ｃ）は、半導体素子１０５を押しつけてはんだ１０６が濡れ広がった状態を示す。図１１（Ｃ）に示すように、半導体素子１０５をはんだ１０６に対して押しつけることで、はんだ１０６は第１領域３０１から溢れ出る。この時、第２領域３０２では、四角のハッチングにより、外周方向への濡れ広がりが抑制され、流動し難くなる。そして、はんだ１０６は外周縁３０３によって堰き止められ、溢れることを防ぐ。
以上説明した実施形態によれば、次の作用効果が得られる。
（１）半導体装置１００の製造方法は、リードフレーム１０２の第１面に、第１領域３０１と、第１領域３０１の外周を囲むとともに第１領域３０１よりもはんだ１０６の濡れ広がり性が相対的に低い第２領域３０２と、を形成する第１工程と、リードフレーム１０２の第１領域３０１上にはんだ１０６を配置する第２工程と、第１領域３０１上に配置されたはんだ１０６に対して半導体素子１０５を押圧して、はんだ１０６を第２領域３０２上へ濡れ広がらせる第３工程と、を備えた。これにより、ボイドの発生やはんだ溢れを防止することができる。
（２）半導体装置１００は、半導体素子１０５と、第１領域３０１と、第１領域３０１の外周を囲み第１領域３０１よりもはんだ１０６の濡れ広がり性が相対的に低い第２領域３０２と、が形成された第１面を有するリードフレーム１０２と、リードフレーム１０２の第１領域３０１および第２領域３０２に跨って濡れ広がった状態で、半導体素子１０５とリードフレーム１０２との間を接合するはんだ１０６と、を備え、はんだ１０６のリードフレーム１０２側の接合領域の外周縁は、第２領域３０２の外周縁３０３と略一致する。
これにより、ボイドの発生やはんだ溢れを防止することができる。
本発明は、上記の実施形態に限定されるものではなく、本発明の特徴を損なわない限り、本発明の技術思想の範囲内で考えられるその他の形態についても、本発明の範囲内に含まれる。また、上述の実施形態に示した各例を組み合わせた構成としてもよい。
１００・・・半導体装置、１０１・・・モールド樹脂、１０２・・・リードフレーム、１０３・・・接続端子、１０４・・・絶縁シート、１０５・・・半導体素子、１０６・・・はんだ、２０１・・・ケース、２０２・・・放熱フィン、３０１・・・第１領域、３０２・・・第２領域、３０３・・・外周縁、４０１・・・はんだ転写ツール、５０１・・・チップ吸着コレット。

Claims (15)

  1. リードフレームの第１面に、第１領域と、前記第１領域の外周を囲むとともに前記第１領域よりもはんだの濡れ広がり性が相対的に低い第２領域と、を形成する第１工程と、
    前記リードフレームの前記第１領域上に前記はんだを配置する第２工程と、
    前記第１領域上に配置された前記はんだに対して半導体素子を押圧して、前記はんだを前記第２領域上へ濡れ広がらせる第３工程と、を備え、
    前記リードフレームの前記第１面は、ニッケルパラジウムで表面処理が行われており、
    前記第１工程は、前記リードフレームの前記第１面に、レーザ加工によって表面のパラジウムを除去してニッケル面を露出させることで互いに平行な複数のハッチング線を形成することにより、前記第２領域を形成する半導体装置の製造方法。
  2. リードフレームの第１面に、第１領域と、前記第１領域の外周を囲むとともに前記第１領域よりもはんだの濡れ広がり性が相対的に低い第２領域と、を形成する第１工程と、
    前記リードフレームの前記第１領域上に前記はんだを配置する第２工程と、
    前記第１領域上に配置された前記はんだに対して半導体素子を押圧して、前記はんだを前記第２領域上へ濡れ広がらせる第３工程と、を備え、
    前記リードフレームの前記第１面は、ニッケルメッキで表面処理が行われており、
    前記第１工程は、前記リードフレームの前記第１面に、レーザ加工によって表面を平坦化または素地の銅を露出させることで互いに平行な複数のハッチング線を形成することにより、前記第１領域を形成する半導体装置の製造方法。
  3. 請求項１または２に記載の半導体装置の製造方法において、
    前記第１工程は、前記第１領域の外周形状と前記第２領域の外周形状とを相似に形成する半導体装置の製造方法。
  4. 請求項１または２に記載の半導体装置の製造方法において、
    前記第１工程は、前記第１領域の外周形状を円形または楕円形に形成する半導体装置の製造方法。
  5. 請求項１または２に記載の半導体装置の製造方法において、
    前記第１工程は、前記第１領域の外周形状を湾曲した形状に形成する半導体装置の製造方法。
  6. 請求項１または２に記載の半導体装置の製造方法において、
    前記第１工程は、前記第１領域と前記第２領域との境界を点線または破線に形成する半導体装置の製造方法。
  7. 請求項１または２に記載の半導体装置の製造方法において、
    前記第１工程は、前記ハッチング線を点線または破線に形成する半導体装置の製造方法。
  8. 請求項１または２に記載の半導体装置の製造方法において、
    前記第１工程は、前記第１領域と前記第２領域の両方に前記ハッチング線をそれぞれ形成する半導体装置の製造方法。
  9. 請求項８に記載の半導体装置の製造方法において、
    前記第１工程は、前記レーザ加工による前記ハッチング線の密度を前記第１領域と前記第２領域で変える半導体装置の製造方法。
  10. 請求項８に記載の半導体装置の製造方法において、
    前記第１工程は、前記レーザ加工による前記ハッチング線を格子状に形成する半導体装置の製造方法。
  11. 請求項８に記載の半導体装置の製造方法において、
    前記第１工程は、前記レーザ加工による前記ハッチング線を前記第２領域の外形形状に相似した相似線状に形成する半導体装置の製造方法。
  12. 半導体素子と、
    第１領域と、前記第１領域の外周を囲み前記第１領域よりもはんだの濡れ広がり性が相対的に低い第２領域と、が形成された第１面を有するリードフレームと、
    前記リードフレームの前記第１領域および前記第２領域に跨って濡れ広がった状態で、半導体素子と前記リードフレームとの間を接合するはんだと、を備え、
    前記リードフレームの前記第１面は、ニッケルパラジウムで表面処理が行われており、
    前記第２領域は、表面のパラジウムが除去されてニッケル面が露出されることで形成された、互いに平行な複数のハッチング線を有する半導体装置。
  13. 半導体素子と、
    第１領域と、前記第１領域の外周を囲み前記第１領域よりもはんだの濡れ広がり性が相対的に低い第２領域と、が形成された第１面を有するリードフレームと、
    前記リードフレームの前記第１領域および前記第２領域に跨って濡れ広がった状態で、半導体素子と前記リードフレームとの間を接合するはんだと、を備え、
    前記リードフレームの前記第１面は、ニッケルメッキで表面処理が行われており、
    前記第１領域は、他の部分よりも表面が平坦化または素地の銅が露出されることで形成された、互いに平行な複数のハッチング線を有する半導体装置。
  14. 請求項１２または１３に記載の半導体装置であって、
    前記はんだの前記リードフレーム側の接合領域の外周縁は、前記第２領域の外周縁と略一致する半導体装置。
  15. 請求項１４に記載の半導体装置であって、
    前記第２領域の外周縁は、前記はんだの濡れ広がりを規制する第３領域である半導体装置。
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