WO2015052880A1 - 半導体装置及びその製造方法 - Google Patents

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WO2015052880A1
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semiconductor chip
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mounting
semiconductor device
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伸生 瀬川
真二 平光
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株式会社デンソー
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Definitions

  • the present disclosure relates to a semiconductor device in which a semiconductor chip is supported in a floating state with respect to a circuit board, and the semiconductor chip is sealed with a sealing resin portion in this supported state, and a manufacturing method thereof.
  • Patent Document 1 a semiconductor device in which a semiconductor chip is supported in a floating state with respect to a circuit board and the semiconductor chip is sealed with a sealing resin portion in this supported state is known.
  • the lead has a first part to which the semiconductor chip is fixed and a second part to be mounted on the circuit board.
  • a bent portion is provided between the first portion and the second portion.
  • the semiconductor chip is mounted on the surface facing the circuit board in the first portion, and the sealing portion (resin sealing portion) is provided on the facing surface side of the first portion.
  • a semiconductor chip is mounted on a surface of a lead facing a circuit board, and the semiconductor chip is sealed so that a back surface opposite to the facing surface is exposed. Therefore, the heat generated by the semiconductor chip can be dissipated from the exposed surface of the lead to the side opposite to the circuit board.
  • Patent Document 1 a resin-encapsulated semiconductor chip is supported in a floating state on a circuit board. For this reason, with the application of external force or temperature change, stress concentrates on the connection portion between the lead and the circuit board, and the connection reliability of the connection portion, that is, the connection reliability between the semiconductor chip and the circuit board may be reduced. There is.
  • the present disclosure has been made in view of the above points, and provides a semiconductor device and a manufacturing method thereof that can improve the reliability of electrical connection between a semiconductor chip and a circuit board while improving heat dissipation. For the purpose.
  • a semiconductor device includes a circuit board, a mounting portion that is spaced from the circuit board, a semiconductor chip that is fixed to a surface of the mounting portion that faces the circuit board, and fixing the semiconductor chip
  • the mounting portion is supported in a floating state on the circuit board, and the support portion that electrically relays the semiconductor chip and the circuit board and the back surface opposite to the facing surface of the mounting portion are exposed to the outside.
  • a sealing resin part that integrally seals the mounting part and the semiconductor chip together with the surface of the circuit board.
  • the heat generated by the semiconductor chip can be dissipated from the back surface of the mounting portion to the side opposite to the circuit board. That is, the heat can be radiated in a direction advantageous for heat radiation. Therefore, heat dissipation can be improved.
  • the sealing resin portion integrally seals the mounting portion and the semiconductor chip together with the surface of the circuit board. Accordingly, the semiconductor chip is supported on the circuit board together with the mounting part, but is supported on the circuit board not only by the support part but also by the sealing resin part.
  • a mechanical connection structure is formed between the sealing resin portion and the circuit board, it is possible to suppress stress concentration on the connection portion between the support portion and the circuit board. As a result, it can suppress that the electrical connection reliability of a semiconductor chip and a circuit board falls.
  • a method of manufacturing a semiconductor device includes a chip mounting step of fixing a semiconductor chip to a surface of the mounting portion facing the circuit board and electrically connecting the fixed semiconductor chip to the support portion; After the chip mounting process, the support part mounting process for mounting the support part on the circuit board so that the semiconductor chip faces the circuit board, and after the support part mounting process, the back surface opposite to the facing surface in the mounting part is exposed to the outside. And a sealing step of forming a sealing resin portion so as to integrally seal the mounting portion and the semiconductor chip together with the surface of the circuit board.
  • the semiconductor device manufacturing method it is possible to manufacture a semiconductor device capable of improving the electrical connection reliability between the semiconductor chip and the circuit board while improving the heat dissipation.
  • FIG. 1 is a plan view illustrating a schematic configuration of the semiconductor device according to the first embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 2 is a sectional view taken along line II-II in FIG.
  • FIG. 3 is a plan view showing a connection structure between a semiconductor chip and leads in the semiconductor device shown in FIG.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view showing a chip mounting process in the manufacturing process of the semiconductor device shown in FIG.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view showing a support portion mounting process
  • FIG. 6 is a cross-sectional view showing a sealing process
  • FIG. 7 is a cross-sectional view illustrating a schematic configuration of a semiconductor device according to the second embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view showing a state before the support part mounting process after the chip mounting process is completed
  • FIG. 9 is a cross-sectional view showing a first modification of the semiconductor device
  • FIG. 10 is a cross-sectional view illustrating a schematic configuration of the semiconductor device according to the third embodiment.
  • FIG. 11 is a cross-sectional view showing a second modification of the semiconductor device
  • FIG. 12 is a cross-sectional view showing a third modification of the semiconductor device
  • FIG. 13 is a cross-sectional view showing a fourth modification of the semiconductor device
  • FIG. 14 is a cross-sectional view showing a fifth modification of the semiconductor device
  • FIG. 15 is a cross-sectional view illustrating a sixth modification of the semiconductor device.
  • This semiconductor device is a motor control circuit that controls driving of a three-phase motor.
  • FIG. 2 includes a circuit board 12, a mounting portion 14, a support portion 16, a semiconductor chip 18, and a sealing resin portion 20.
  • the circuit board 12 is a board having wirings electrically connected to the semiconductor chip 18 and forming a control circuit together with the semiconductor chip 18.
  • the circuit board 12 has one surface 12a and a back surface 12b opposite to the one surface 12a, and lands 22 are formed on the one surface 12a as a part of the wiring described above.
  • electronic parts 24 such as capacitors, coils, resistors, and microcomputers are mounted on the back surface 12b side.
  • a board using an epoxy material as an insulating base material is employed as the circuit board 12.
  • the mounting portion 14 is a portion on which the semiconductor chip 18 is mounted, and is disposed away from the circuit board 12.
  • the lead 26 that electrically relays the circuit board 12 and the semiconductor chip 18 has a facing portion 28 that is disposed facing the surface 12a while being spaced apart.
  • the facing portion 28 forms the mounting portion 14.
  • the support unit 16 supports the mounting unit 14 to which the semiconductor chip 18 is fixed, that is, the mounting unit 14 and the semiconductor chip 18 in a floating state on the circuit board 12, and electrically connects the semiconductor chip 18 and the circuit board 12.
  • the mounting portion 14 is configured by the lead 26, and the support portion 16 is also configured as a part of the lead 26.
  • the lead 26 has a bent portion 30, and the lead 26 is bent at the bent portion 30.
  • the semiconductor device 10 has a plurality of leads 26, and each lead 26 has two bent portions 30 in its longitudinal direction as shown in FIG. By these two bent portions 30, the lead 26 has a so-called crank shape.
  • a portion from one bent portion 30 to one end serves as a facing portion 28 (mounting portion 14), and a portion from the bent portion 30 to the other end serves as a support portion 16.
  • the portion on the other end side from the bent portion 30 in the middle of the support portion 16 is a connection portion 16 a that is electrically connected to the land 22.
  • the connecting portion 16a is substantially parallel to the one surface 12a of the circuit board 12 and the facing portion 28, and is electrically and mechanically connected to the land 22 by solder (not shown). That is, the lead 26 is surface-mounted on the circuit board 12.
  • the support portion 16 supports the mounting portion 14 and the semiconductor chip 18 in a floating state on the one surface 12 a of the circuit board 12.
  • the lead 26 has a P lead 32, an N lead 34, and output leads 36u, 36v, 36w corresponding to the three-phase inverter constituting the motor control circuit.
  • the P lead 32 and the N lead 34 are terminals connected to a power source.
  • the P lead 32 is connected to a high potential side of the power source, and the N lead 34 is connected to a low potential side (generally ground).
  • the output leads 36u, 36v, and 36w are output terminals from the inverter, the output lead 36u is a U-phase output terminal, the output lead 36v is a V-phase output terminal, and the output lead 36w is a W-phase output terminal.
  • Each of these leads 32, 34, 36 u, 36 v, 36 w also has a facing portion 28 and a support portion 16.
  • the lead 26 has a plurality of IC leads 38 for the driving IC 18c described later, in addition to the P lead 32, the N lead 34, and the output leads 36u, 36v, 36w described above.
  • the IC lead 38 also has a facing portion 28 and a support portion 16.
  • the semiconductor chip 18 is fixed to the surface 14 a of the mounting portion 14 facing the circuit board 12, and is electrically connected to the corresponding support portion 16.
  • the semiconductor chip 18 in order to configure a motor control circuit, includes six IGBT chips 18a, six FWD chips 18b, and two drive IC chips 18c.
  • a three-phase inverter, a gate drive circuit that controls the drive on the upper arm side of each inverter, and a gate drive circuit that controls the drive on the lower arm side of each inverter are configured.
  • One FWD chip 18b is connected in reverse parallel to one IGBT chip 18a. Specifically, as shown in FIG. 3, the emitter of the IGBT chip 18 a and the anode of the FWD chip 18 b are electrically connected by a bonding wire 40.
  • the collector of the IGBT chip 18 a and the cathode of the FWD chip 18 b are connected to the P lead 32.
  • the gate of the IGBT chip 18 a connected to the P lead 32 is connected to the drive IC chip 18 c on the upper arm side via the bonding wire 40.
  • the anode of the FWD chip 18b, that is, the emitter of the IGBT chip 18a is connected to the corresponding output leads 36u, 36v, 36w via the bonding wires 40.
  • the IGBT chip 18a and the FWD chip 18b constituting the U-phase lower arm are mounted on the facing portion 28 of the output lead 36u. Specifically, the collector of the IGBT chip 18a and the cathode of the FWD chip 18b are connected to the output lead 36u. The gate of the IGBT chip 18a connected to the output lead 36u is connected to the lower-arm drive IC chip 18c via the bonding wire 40. Further, the anode of the FWD chip 18 b, that is, the emitter of the IGBT chip 18 a is connected to the N lead 34 through the bonding wire 40.
  • the IGBT chip 18a and the FWD chip 18b constituting the V-phase lower arm are mounted on the facing portion 28 of the output lead 36v. Further, the IGBT chip 18a and the FWD chip 18b constituting the W-phase lower arm are mounted on the facing portion 28 of the output lead 36w. Since the mounting structure is the same as the IGBT chip 18a and the FWD chip 18b constituting the U-phase lower arm, the description thereof is omitted.
  • the driving IC chip 18c is mounted on two opposing portions 28 of the opposing portions 28 of the plurality of IC leads 38. Each drive IC chip 18 c is electrically connected to a plurality of IC leads 38 via bonding wires 40.
  • the lead 26 includes the facing portion 28 that constitutes the mounting portion 14 and the support portion 16, and the semiconductor chip 18 is electrically connected to the support portion 16 via the facing portion 28. Connected.
  • the sealing resin portion 20 attaches the mounting portion 14 and the semiconductor chip 18 to the circuit board 12 so that the back surface 14 b opposite to the facing surface 14 a of the mounting portion 14 is exposed to the outside. The entire surface is sealed together.
  • a sealing resin portion 20 is formed by, for example, a transfer molding method using an epoxy resin.
  • a compression mold, potting, etc. can also be employed.
  • the surface opposite to the circuit board 12 in the facing portion 28 of the lead 26, that is, the back surface 14 b is exposed from the top surface 20 a of the sealing resin portion 20.
  • the one surface 12a of the circuit board 12 is integrally sealed.
  • the sealing resin portion 20 integrally seals the land 22 of the circuit board 12, each semiconductor chip 18, the bonding wire 40, and the lead 26 except for the back surface 14 b of the facing portion 28.
  • a chip mounting process is performed.
  • the semiconductor chip 18 is fixed to the facing surface 14 a of the mounting portion 14, and the fixed semiconductor chip 18 is electrically connected to the support portion 16.
  • the lead frame 42 having the above-described leads 26 is prepared, and the lead frame 42 is pressed so that the leads 26 have the bent portions 30.
  • the semiconductor chip 18 is fixed to the facing surface 14a of the facing portion 28 of the corresponding lead 26, and the semiconductor chips 18 and the facing portion 28 of the semiconductor chip 18 and the lead 26 are electrically connected by the bonding wire 40.
  • an adhesive sheet (not shown) is attached to the back surface 14b side of the facing portion 28, and the tie bars of the lead frame 42 are cut out while the plurality of leads 26 are integrally held.
  • a support part mounting step is performed.
  • the support portion 16 is mounted on the circuit board 12 so that the semiconductor chip 18 faces the circuit board 12.
  • connection part 16a of the support part 16 is connected to the corresponding land 22 by reflow soldering. Thereby, the facing portion 28 (mounting portion 14) and the semiconductor chip 18 are brought into a floating state with respect to the one surface 12a of the circuit board 12.
  • a sealing step is performed.
  • the sealing resin portion 20 is formed so as to integrally seal the mounting portion 14 and the semiconductor chip 18 together with the surface of the circuit board 12 while exposing the back surface 14b of the mounting portion 14 to the outside. .
  • the above-described adhesive sheet is peeled off, and a release film 48 is attached to the back surface 14b side of the facing portion 28.
  • the mold release film 48 is provided for mold release of the molded product after molding, and also fulfills a function of integrally holding the plurality of leads 26 during molding.
  • the circuit board 12 on which the leads 26 are mounted is set in the cavities of the molds 44 and 46, and the sealing resin portion 20 is formed by a transfer molding method using an epoxy resin.
  • the sealing resin portion 20 exposes the back surface 14b of the facing portion 28 of the lead 26 from the top surface 20a, and the back surface 14b of the facing portion 28 of the land 22 of the circuit board 12, each semiconductor chip 18, the bonding wire 40, and the lead 26.
  • the portion except for the whole surface 12a of the circuit board 12 is integrally sealed.
  • the above adhesive sheet may be used as the release film 48.
  • the semiconductor device 10 shown in FIGS. 1 and 2 can be obtained.
  • the back surface 14b of the facing portion 28 (mounting portion 14) of the lead 26 is exposed from the sealing resin portion 20. Therefore, the heat generated by the semiconductor chip 18, particularly the power-type IGBT chip 18 a and the FWD chip 18 b, can be dissipated from the back surface 14 b of the facing portion 28 to the side opposite to the circuit board 12. That is, the heat can be radiated in a direction advantageous for heat radiation. Therefore, heat dissipation can be improved.
  • the structure in which heat is radiated to the circuit board side is disadvantageous to the mounted electronic component because heat is transferred to the circuit board. Moreover, since the space between one surface of the circuit board is narrow, it is disadvantageous for heat dissipation.
  • the sealing resin portion 20 integrally seals the facing portion 28 and the semiconductor chip 18 together with the one surface 12 a of the circuit board 12. Accordingly, the semiconductor chip 18 is supported on the circuit board 12 not only by the support part 16 but also by the sealing resin part 20 while being supported on the circuit board 12 together with the facing part 28. As described above, since a mechanical connection structure is formed between the sealing resin portion 20 and the circuit board 12, it is possible to prevent stress from being concentrated on the connection portion between the support portion 16 and the circuit board 12. it can. As a result, it can suppress that the electrical connection reliability of the semiconductor chip 18 and the circuit board 12 falls.
  • the electrical connection reliability between the semiconductor chip 18 and the circuit board 12 can be improved while improving the heat dissipation.
  • the semiconductor chip 18 is mounted on the facing portion 28 of the lead 26, and the back surface 14 b of the facing portion 28 is exposed to the outside from the sealing resin portion 20. Therefore, the heat of the semiconductor chip 18 can be efficiently radiated to the outside through the lead 26 (opposing portion 28) formed using a metal material.
  • the facing portion 28 and the semiconductor chip 18 are integrally covered with the one surface 12 a of the circuit board 12 by the sealing resin portion 20.
  • the sealing resin portion 20 since the part of the support part 16 including the connection part 16a is not exposed to the outside, the distance between the different support parts 16 is different from the case where the support part 16 is exposed from the sealing resin part 20. Can be close. That is, the insulating distance between the support parts 16 can be earned by the sealing resin part 20.
  • the electrical insulation between the support portions 16 can be improved, the distance between the support portions 16 can be shortened, and thus the size of the semiconductor device 10 can be reduced.
  • the mounting portion 14 is configured only by the facing portion 28 of the lead 26 .
  • the present embodiment is characterized in that the mounting portion 14 is configured by the facing portion 28 of the lead 26 and the sheet member 50 attached to the lead 26 as shown in FIG. That is, the semiconductor device 10 includes a sheet member 50 in addition to the components shown in the first embodiment.
  • a common sheet member 50 is affixed to the back surface 14b of each facing portion 28, whereby the plurality of leads 26 are integrally held.
  • the sheet member 50 is disposed so as to cover all the facing portions 28.
  • the sheet member 50 is formed using an electrically insulating resin material having higher thermal conductivity than the sealing resin portion 20, and the surface of the sheet member 50 opposite to the circuit board 12 is sealed. It is exposed to the outside from the upper surface 20 a of the stop resin portion 20.
  • a constituent material of such a sheet member 50 for example, a silicone material highly filled with a ceramic filler can be employed.
  • the chip mounting process is first performed as in the first embodiment. Then, the semiconductor chip 18 is mounted on the facing surface 14a of the facing portion 28 of the lead 26, and the semiconductor chip 18 is electrically connected to the support portion 16, and in this embodiment, as shown in FIG.
  • the sheet member 50 is affixed to the back surface 14 b of the portion 28.
  • the tie bar of the lead frame 42 is removed, and then the leads 26 of the circuit board 12 are mounted. That is, a support part mounting process is performed. And the semiconductor device 10 can be obtained by implementing a sealing process, without peeling the sheet
  • the sheet member 50 is attached to the facing portion 28 of the lead 26, and the mounting portion 14 is configured by the facing portion 28 and the sheet member 50. Therefore, even after the tie bar of the lead frame 42 is removed, the positional deviation of each lead 26 can be suppressed by the sheet member 50. Even if the release film 48 is not used, the sheet member 50 can suppress the displacement of the lead 26 when the sealing resin portion 20 is molded.
  • a material having higher thermal conductivity than the resin (for example, epoxy resin) constituting the sealing resin portion 20 is adopted as a constituent material of the sheet member 50.
  • the heat of the semiconductor chip 18 can be radiated to the outside through the sheet member 50.
  • the sheet member 50 covers the surface of the facing portion 28 opposite to the circuit board 12. That is, the lead 26 is completely sealed by the sealing resin portion 20 and the sheet member 50. Therefore, the insulation distance between the leads 26 can be obtained not only in the support portion 16 but also in the entire length of the leads 26. Thereby, the size of the semiconductor device 10 can be further reduced.
  • the sheet member 50 is not limited to the above example. What is necessary is just to be formed using the material whose heat conductivity is higher than the sealing resin part 20.
  • the sheet member 50 may have a two-layer structure having a resin layer 50a and a metal layer 50b, and may be applied to the facing portion 28 on the resin layer 50a side.
  • the heat generated by the semiconductor chip 18 can be radiated to the outside from the surface of the metal layer 50b opposite to the resin layer 50a through the opposing portion 28 of the lead 26, the resin layer 50a, and the metal layer 50b. . Therefore, heat dissipation can be improved as compared with a configuration in which the sheet member 50 is made of only resin.
  • the present embodiment is characterized in that the electronic component 24 is also sealed by the sealing resin portion 20 as shown in FIG.
  • the circuit board 12 has a plurality of electronic components 24.
  • some of the plurality of electronic components 24 are mounted on one surface 12 a of the circuit board 12. Specifically, it is mounted not on the plurality of facing portions 28 (mounting portions 14) but on the outside of the facing portions 28.
  • the sealing resin portion 20 includes the land 22 of the circuit board 12, each semiconductor chip 18, the bonding wire 40, a portion of the lead 26 except the back surface 14 b of the facing portion 28, and the electronic component 24 on one surface of the circuit board 12. 12a is integrally sealed.
  • the electronic component 24 on the one surface 12a may be mounted before the sealing step.
  • the electronic component 24 can also be protected by the sealing resin portion 20.
  • the arrangement of the electronic components 24 sealed by the sealing resin portion 20 is not limited to the above example.
  • the electronic component 24 may be mounted on a portion immediately below the facing portion 28 on the one surface 12 a of the circuit board 12. Since the facing portion 28 and the semiconductor chip 18 are supported by the support portion 16 so as to float with respect to the one surface 12a, the electronic component 24 can be mounted immediately below the facing portion 28, which is originally a dead space. According to this, it is possible to reduce the size of the circuit board 12 and thus the size of the semiconductor device 10 while covering and protecting the electronic component 24 with the sealing resin portion 20. In this case, the electronic component 24 may be mounted on the one surface 12a before the support portion mounting step.
  • sealing structure of the electronic component 24 shown in the present embodiment can also be applied to the configuration shown in the second embodiment.
  • the wiring substrate 52 includes an insulating base material 52a made of an electrically insulating material such as a resin, a wiring layer 52b disposed on one surface of the insulating base material 52a, and a heat dissipation material provided on the surface opposite to the wiring layer 52b. And a metal layer 52c.
  • the IGBT chip 18a and the FWD chip 18b are mounted on the wiring layer 52b and electrically connected to the wiring layer 52b.
  • One end of the lead 26 is soldered to the wiring layer 52b.
  • the surface of the metal layer 52c opposite to the insulating base material 52a is exposed to the outside as the back surface 14b of the mounting portion 14 from the sealing resin portion 20.
  • the drive IC chip 18c is mounted on the facing portion 28 of the lead 26 as in the above embodiment, and the entire facing portion 28 is covered with the sealing resin portion 20.
  • the wiring substrate 52 constitutes the mounting portion 14, and the lead 26 constitutes the support portion 16. Therefore, the heat of the IGBT chip 18 a and the FWD chip 18 b can be radiated to the outside from the exposed surface of the metal layer 52 c via the wiring substrate 52.
  • the semiconductor chip 18 mounted on the wiring board 52 is not limited to the above example.
  • the driving IC chip 18c may be mounted on the wiring board 52.
  • the tip end portion of the support portion 16 protruding from the back surface 12 b of the circuit board 12 is exposed to the outside.
  • the tip end portion of the support portion 16 protruding from the back surface 12 b may also be sealed with the sealing resin portion 20.
  • the sealing resin part 20 has the 1st resin part 20b arrange
  • the first resin portion 20b corresponds to the sealing resin portion 20 shown in the above embodiment.
  • the second resin portion 20c integrally seals the support portion 16 together with the back surface 12b.
  • the second resin portion 20c can be molded together with the first resin portion 20b in the sealing step. According to this, the insulation distance between the support portions 16 can be ensured while adopting the insertion mounting structure.
  • the semiconductor chip 18 includes the six IGBT chips 18a, the six FWD chips 18b, and the two drive IC chips 18c has been described.
  • the type and number of the semiconductor chips 18 are not limited to the above example.
  • the present invention can be applied to a configuration having only one semiconductor chip 18.

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Abstract

　半導体装置は、回路基板（１２）と、回路基板に対し、離間して配置された搭載部（１４）と、搭載部における回路基板との対向面（１４ａ）に固定された半導体チップ（１８）と、半導体チップの固定された搭載部を、回路基板上に浮いた状態で支持するとともに、半導体チップと回路基板とを電気的に中継する支持部（１６）と、搭載部における対向面と反対の裏面（１４ｂ）が外部に露出されるように、搭載部及び半導体チップを回路基板の表面ごと一体的に封止する封止樹脂部（２０）とを備える。

Description

半導体装置及びその製造方法 関連出願の相互参照
　本開示は、２０１３年１０月８日に出願された日本出願番号２０１３－２１１３３８号に基づくもので、ここにその記載内容を援用する。
　本開示は、半導体チップが回路基板に対して浮いた状態に支持され、この支持状態で半導体チップが封止樹脂部により封止された半導体装置及びその製造方法に関する。
　従来、特許文献１に記載のように、半導体チップが回路基板に対して浮いた状態に支持され、この支持状態で半導体チップが封止樹脂部により封止された半導体装置が知られている。
　この半導体装置では、リードが、半導体チップの固定される第１の部分と、回路基板に実装される第２の部分と、を有する。そして、第１の部分と第２の部分との間に屈曲部を有する。半導体チップは、第１の部分における回路基板との対向面に実装されており、封止部（樹脂封止部）は、第１の部分の対向面側に設けられる。
　特許文献１によれば、リードにおける回路基板との対向面に半導体チップを搭載し、対向面と反対の裏面側が露出されるように、半導体チップを封止する。したがって、半導体チップの生じた熱を、リードにおける露出面から、回路基板とは反対側に放熱させることができる。
　しかしながら、特許文献１では、樹脂封止された半導体チップが回路基板上に浮いた状態で支持される。このため、外力の印加や温度変化にともなって、リードと回路基板との接続部分に応力が集中し、該接続部分の接続信頼性、すなわち半導体チップと回路基板との接続信頼性が低下する虞がある。
特開２００３－２７３３１１号公報
　本開示は、上記点に鑑みてなされたものであり、放熱性を向上しつつ、半導体チップと回路基板との電気的な接続信頼性を向上することのできる半導体装置及びその製造方法を提供することを目的とする。
　本開示の請求の範囲に記載した括弧内の符号は、ひとつの態様として後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであって、開示の技術的範囲を限定するものではない。
　本開示の一態様による半導体装置は、回路基板と、回路基板に対し、離間して配置された搭載部と、搭載部における回路基板との対向面に固定された半導体チップと、半導体チップの固定された搭載部を、回路基板上に浮いた状態で支持するとともに、半導体チップと回路基板とを電気的に中継する支持部と、搭載部における対向面と反対の裏面が外部に露出されるように、搭載部及び半導体チップを回路基板の表面ごと一体的に封止する封止樹脂部と、を備える。
　上記半導体装置によれば、搭載部の裏面が封止樹脂部から露出されるため、半導体チップの生じた熱を、搭載部の裏面から、回路基板とは反対側に放熱させることができる。すなわち、放熱に有利な方向に放熱させることができる。したがって、放熱性を向上することができる。
　また、封止樹脂部は、搭載部及び半導体チップを回路基板の表面ごと一体的に封止する。したがって、半導体チップは、搭載部とともに回路基板上に浮いた状態で支持されるものの、支持部だけでなく、封止樹脂部によっても回路基板上に支持される。このように、封止樹脂部と回路基板との間に機械的な接続構造が形成されるため、支持部と回路基板との接続部分に応力が集中するのを抑制することができる。ひいては、半導体チップと回路基板との電気的な接続信頼性が低下するのを抑制することができる。
　本開示の他の態様による上記半導体装置の製造方法は、搭載部における回路基板との対向面に、半導体チップを固定するとともに、固定した半導体チップを支持部と電気的に接続するチップ実装工程と、チップ実装工程後、半導体チップが回路基板に対向するように、支持部を回路基板に実装する支持部実装工程と、支持部実装工程後、搭載部における対向面と反対の裏面を外部に露出させつつ搭載部及び半導体チップを回路基板の表面ごと一体的に封止するように、封止樹脂部を形成する封止工程とを備える。
　上記半導体装置の製造方法によると、放熱性を向上しつつ、半導体チップと回路基板との電気的な接続信頼性を向上することのできる半導体装置を製造することができる。
　本開示についての上記目的およびその他の目的、特徴や利点は、添付の図面を参照しながら下記の詳細な記述により、より明確になる。その図面は、
図１は、本開示の第１実施形態に係る半導体装置の概略構成を示す平面図であり、 図２は、図１のII-II線に沿う断面図であり、 図３は、図１に示す半導体装置のうち、半導体チップとリードとの接続構造を示す平面図であり、 図４は、図１に示す半導体装置の製造工程のうち、チップ実装工程を示す断面図であり、 図５は、支持部実装工程を示す断面図であり、 図６は、封止工程を示す断面図であり、 図７は、本開示の第２実施形態に係る半導体装置の概略構成を示す断面図であり、 図８は、チップ実装工程終了後、支持部実装工程の前の状態を示す断面図であり、 図９は、半導体装置の第１変形例を示す断面図であり、 図１０は、第３実施形態に係る半導体装置の概略構成を示す断面図であり、 図１１は、半導体装置の第２変形例を示す断面図であり、 図１２は、半導体装置の第３変形例を示す断面図であり、 図１３は、半導体装置の第４変形例を示す断面図であり、 図１４は、半導体装置の第５変形例を示す断面図であり、 図１５は、半導体装置の第６変形例を示す断面図である。
　以下、本開示の実施の形態を、図面を参照して説明する。なお、以下に示す各実施形態において、共通乃至関連する要素には同一の符号を付与するものとする。また、図４～図１５は、図１のII-II線に沿う断面図となっている。
　（第１実施形態）
　先ず、本実施形態に係る半導体装置の概略構成について説明する。この半導体装置は、３相モータの駆動を制御するモータ制御回路となっている。
　図１及び図２に示す半導体装置１０は、回路基板１２と、搭載部１４と、支持部１６と、半導体チップ１８と、封止樹脂部２０と、を備えている。
　回路基板１２は、半導体チップ１８と電気的に接続される配線を有し、半導体チップ１８とともに制御回路を形成する基板である。この回路基板１２は、一面１２ａ及び該一面１２ａと反対の裏面１２ｂを有しており、一面１２ａには、上記した配線の一部としてランド２２が形成されている。一方、裏面１２ｂ側には、コンデンサ、コイル、抵抗、マイコンなどの電子部品２４が実装されている。本実施形態では、回路基板１２として、エポキシ系材料を絶縁基材として用いた基板を採用している。
　搭載部１４は、半導体チップ１８が実装される部分であり、回路基板１２に対し、離間して配置されている。本実施形態では、回路基板１２と半導体チップ１８とを電気的に中継するリード２６が、一面１２ａに対して、離間しつつ対向配置された対向部２８を有している。そして、この対向部２８が、搭載部１４をなしている。
　支持部１６は、半導体チップ１８の固定された搭載部１４、すなわち搭載部１４及び半導体チップ１８を、回路基板１２上に浮いた状態で支持するとともに、半導体チップ１８と回路基板１２とを電気的に中継する機能を果たす。上記したように、本実施形態では、搭載部１４がリード２６によって構成されており、この支持部１６もリード２６の一部として構成されている。
　リード２６は、屈曲部３０を有しており、この屈曲部３０にてリード２６は屈曲している。本実施形態において、半導体装置１０は複数本のリード２６を有しており、各リード２６は、図２に示すように、自身の長手方向において２箇所の屈曲部３０を有している。この２つの屈曲部３０により、リード２６は所謂クランク状をなしている。
　２つの屈曲部３０のうち、一方の屈曲部３０から一端までの部分が対向部２８（搭載部１４）とされ、該屈曲部３０から他方の端部までの部分が支持部１６となっている。また、支持部１６の途中にある屈曲部３０より上記他端側の部分は、ランド２２と電気的に接続される接続部１６ａとなっている。この接続部１６ａは、回路基板１２の一面１２ａ及び対向部２８に略平行とされ、図示しないはんだにより、ランド２２と電気的且つ機械的に接続されている。すなわち、リード２６は回路基板１２に表面実装されている。そして、支持部１６は、回路基板１２の一面１２ａ上に、搭載部１４及び半導体チップ１８を浮いた状態に支持している。
　また、図１及び図３に示すように、リード２６は、モータ制御回路を構成する３相インバータに対応して、Ｐリード３２、Ｎリード３４、及び出力リード３６ｕ，３６ｖ，３６ｗを有している。Ｐリード３２及びＮリード３４は電源に接続される端子であり、Ｐリード３２は電源のうち高電位側、Ｎリード３４は低電位側（一般的にはグランド）に接続される。一方、出力リード３６ｕ，３６ｖ，３６ｗは、インバータからの出力端子であり、出力リード３６ｕはＵ相出力端子、出力リード３６ｖはＶ相出力端子、出力リード３６ｗはＷ相出力端子となっている。これら各リード３２，３４，３６ｕ，３６ｖ，３６ｗも、対向部２８及び支持部１６を有している。
　また、リード２６は、上記したＰリード３２、Ｎリード３４、及び出力リード３６ｕ，３６ｖ，３６ｗ以外にも、後述する駆動ＩＣ１８ｃ用のＩＣ用リード３８を複数本有している。このＩＣ用リード３８も、対向部２８及び支持部１６を有している。
　半導体チップ１８は、搭載部１４における回路基板１２との対向面１４ａに固定され、対応する支持部１６と電気的に接続されている。本実施形態では、モータ制御回路を構成するために、半導体チップ１８として、６つのＩＧＢＴチップ１８ａ、６つのＦＷＤチップ１８ｂ、及び２つの駆動ＩＣチップ１８ｃを有している。これにより、３相インバータと、各インバータの上アーム側の駆動を制御するゲートドライブ回路と、各インバータの下アーム側の駆動を制御するゲートドライブ回路が構成されている。
　１つのＩＧＢＴチップ１８ａに対して１つのＦＷＤチップ１８ｂが逆並列に接続されている。具体的には、図３に示すように、ＩＧＢＴチップ１８ａのエミッタとＦＷＤチップ１８ｂのアノードが、ボンディングワイヤ４０により電気的に接続されている。
　Ｐリード３２の対向部２８には、インバータの上アームを構成する３組のＩＧＢＴチップ１８ａ及びＦＷＤチップ１８ｂが実装されている。具体的には、ＩＧＢＴチップ１８ａのコレクタとＦＷＤチップ１８ｂのカソードが、Ｐリード３２に接続されている。そして、Ｐリード３２に接続されたＩＧＢＴチップ１８ａのゲートは、ボンディングワイヤ４０を介して、上アーム側の駆動ＩＣチップ１８ｃに接続されている。また、ＦＷＤチップ１８ｂのアノード、すなわちＩＧＢＴチップ１８ａのエミッタは、ボンディングワイヤ４０を介して、対応する出力リード３６ｕ，３６ｖ，３６ｗに接続されている。
　出力リード３６ｕの対向部２８には、Ｕ相下アームを構成するＩＧＢＴチップ１８ａ及びＦＷＤチップ１８ｂが実装されている。具体的には、ＩＧＢＴチップ１８ａのコレクタとＦＷＤチップ１８ｂのカソードが、出力リード３６ｕに接続されている。そして、出力リード３６ｕに接続されたＩＧＢＴチップ１８ａのゲートは、ボンディングワイヤ４０を介して、下アーム側の駆動ＩＣチップ１８ｃに接続されている。また、ＦＷＤチップ１８ｂのアノード、すなわちＩＧＢＴチップ１８ａのエミッタは、ボンディングワイヤ４０を介して、Ｎリード３４に接続されている。
　出力リード３６ｖの対向部２８には、Ｖ相下アームを構成するＩＧＢＴチップ１８ａ及びＦＷＤチップ１８ｂが実装されている。また、出力リード３６ｗの対向部２８には、Ｗ相下アームを構成するＩＧＢＴチップ１８ａ及びＦＷＤチップ１８ｂが実装されている。その実装構造は、Ｕ相下アームを構成するＩＧＢＴチップ１８ａ及びＦＷＤチップ１８ｂ同様であるため、その記載を省略する。
　複数のＩＣ用リード３８の対向部２８のうち、２つの対向部２８に駆動ＩＣチップ１８ｃが実装されている。そして、各駆動ＩＣチップ１８ｃは、ボンディングワイヤ４０を介して、複数本のＩＣ用リード３８と電気的に接続されている。
　このように、本実施形態では、リード２６が、搭載部１４を構成する対向部２８と、支持部１６を有しており、半導体チップ１８は、対向部２８を介して、支持部１６と電気的に接続されている。
　封止樹脂部２０は、図１及び図２に示すように、搭載部１４における対向面１４ａと反対の裏面１４ｂが外部に露出されるように、搭載部１４及び半導体チップ１８を回路基板１２の表面ごと一体的に封止する。このような封止樹脂部２０は、例えばエポキシ樹脂を用いたトランスファーモールド法によって形成される。それ以外にも、コンプレッションモールドやポッティングなどを採用することもできる。
　本実施形態では、図１及び図２に示すように、リード２６の対向部２８における回路基板１２と反対側の面、すなわち裏面１４ｂが、封止樹脂部２０の上面２０ａから露出されるように、回路基板１２の一面１２ａごと一体的に封止している。また、封止樹脂部２０により、回路基板１２のランド２２、各半導体チップ１８、ボンディングワイヤ４０、リード２６のうち対向部２８の裏面１４ｂを除く部分が、一体的に封止されている。
　次に、図４～図６に基づき、上記した半導体装置１０の製造方法について説明する。
　先ず、図４に示すように、チップ実装工程を実施する。このチップ実装工程では、搭載部１４の対向面１４ａに、半導体チップ１８を固定するとともに、固定した半導体チップ１８を支持部１６と電気的に接続する。
　本実施形態では、上記した各リード２６を有するリードフレーム４２を準備し、リード２６が屈曲部３０を有するように、リードフレーム４２に対してプレス加工を施す。次いで、半導体チップ１８を、対応するリード２６の対向部２８の対向面１４ａに固定し、半導体チップ１８同士、及び、半導体チップ１８とリード２６の対向部２８とを、ボンディングワイヤ４０により、電気的に接続する。そして、図示しない接着シートを対向部２８の裏面１４ｂ側に貼り付けて、複数のリード２６を一体的に保持した状態で、リードフレーム４２のタイバーを切除する。
　次に、図５に示すように、支持部実装工程を実施する。この支持部実装工程では、半導体チップ１８が回路基板１２に対向するように、支持部１６を回路基板１２に実装する。
　本実施形態では、支持部１６の接続部１６ａを、リフローはんだ付けによって、対応するランド２２に接続する。これにより、対向部２８（搭載部１４）及び半導体チップ１８を、回路基板１２の一面１２ａに対して、浮いた状態とする。
　次に、図６に示すように、封止工程を実施する。この封止工程では、搭載部１４の裏面１４ｂを外部に露出させつつ、搭載部１４及び半導体チップ１８を回路基板１２の表面ごと一体的に封止するように、封止樹脂部２０を形成する。
　本実施形態では、上記した接着シートを剥がして、対向部２８の裏面１４ｂ側に離型フィルム４８を貼り付ける。この離型フィルム４８は、成形後において、成形品の型離れのために設けられるとともに、成形時において、複数のリード２６を一体的に保持する機能も果たす。そして、リード２６が実装された回路基板１２を、金型４４，４６のキャビティ内にセットし、エポキシ樹脂を用いたトランスファーモールド法により、封止樹脂部２０を成形する。封止樹脂部２０は、リード２６の対向部２８の裏面１４ｂを上面２０ａから露出させつつ、回路基板１２のランド２２、各半導体チップ１８、ボンディングワイヤ４０、リード２６のうち対向部２８の裏面１４ｂを除く部分を、回路基板１２の一面１２ａごと一体的に封止する。なお、上記した接着シートを離型フィルム４８として使うようにしても良い。
　そして、封止工程後、回路基板１２に裏面１２ｂに電子部品２４を実装することで、図１及び図２に示した半導体装置１０を得ることができる。
　次に、上記した半導体装置１０及びその製造方法の効果について説明する。
　本実施形態では、リード２６における対向部２８（搭載部１４）の裏面１４ｂが、封止樹脂部２０から露出される。したがって、半導体チップ１８、特にパワー系のＩＧＢＴチップ１８ａ及びＦＷＤチップ１８ｂの生じた熱を、対向部２８の裏面１４ｂから、回路基板１２とは反対側に放熱させることができる。すなわち、放熱に有利な方向に放熱させることができる。したがって、放熱性を向上することができる。なお、本実施形態の比較として、回路基板側に放熱させる構造では、回路基板に熱が伝達され、実装された電子部品に対して不利である。また、回路基板の一面との間の空間が狭いため、放熱に不利である。
　また、封止樹脂部２０は、対向部２８及び半導体チップ１８を回路基板１２の一面１２ａごと一体的に封止する。したがって、半導体チップ１８は、対向部２８とともに回路基板１２上に浮いた状態で支持されるものの、支持部１６だけでなく、封止樹脂部２０によっても回路基板１２上に支持される。このように、封止樹脂部２０と回路基板１２との間に機械的な接続構造が形成されるため、支持部１６と回路基板１２との接続部分に応力が集中するのを抑制することができる。ひいては、半導体チップ１８と回路基板１２との電気的な接続信頼性が低下するのを抑制することができる。
　以上により、本実施形態によれば、放熱性を向上しつつ、半導体チップ１８と回路基板１２との電気的な接続信頼性を向上することができる。
　また、本実施形態では、リード２６の対向部２８に半導体チップ１８が実装され、対向部２８の裏面１４ｂを封止樹脂部２０から外部に露出させている。したがって、半導体チップ１８の熱を、金属材料を用いて形成されたリード２６（対向部２８）を介して、外部に効率よく放熱させることができる。
　また、本実施形態では、封止樹脂部２０によって、対向部２８及び半導体チップ１８だけでなく、支持部１６全体及びランド２２も、回路基板１２の一面１２ａごと一体的に覆われている。このように、リード２６において、接続部１６ａを含む支持部１６の部分が外部に露出されないため、封止樹脂部２０から支持部１６が露出される場合に較べて、異なる支持部１６間の距離を近くすることができる。すなわち、封止樹脂部２０によって、支持部１６間の絶縁距離を稼ぐことができる。このように、支持部１６間の電気絶縁性を向上することができるため、支持部１６間の距離を短くし、ひいては半導体装置１０の体格を小型化することも可能である。
　（第２実施形態）
　本実施形態において、上記実施形態に示した半導体装置１０及びその製造方法と共通する部分についての説明は割愛する。
　第１実施形態では、リード２６の対向部２８のみにより、搭載部１４が構成される例を示した。これに対し、本実施形態では、図７に示すように、リード２６の対向部２８と、リード２６に貼り付けられたシート部材５０とにより、搭載部１４が構成される点を特徴とする。すなわち、半導体装置１０が、第１実施形態に示した構成要素に加えて、シート部材５０も備えている。
　各対向部２８の裏面１４ｂに対して、共通のシート部材５０が貼り付けられ、これにより、複数のリード２６が一体的に保持されている。このシート部材５０は、すべての対向部２８を覆うように配置されている。また、シート部材５０は、封止樹脂部２０よりも熱伝導性の高い電気絶縁性の樹脂材料を用いて形成されており、シート部材５０のうち、回路基板１２と反対側の面は、封止樹脂部２０の上面２０ａから外部に露出されている。このようなシート部材５０の構成材料としては、例えばセラミックフィラーを高充填したシリコーン材を採用することができる。
　次に、図８に基づき、上記した半導体装置１０の製造方法について説明する。
　本実施形態においても、第１実施形態同様、先ずチップ実装工程を実施する。そして、リード２６の対向部２８の対向面１４ａに半導体チップ１８が実装され、半導体チップ１８が支持部１６と電気的に接続された状態で、本実施形態では、図８に示すように、対向部２８の裏面１４ｂにシート部材５０を貼り付ける。
　シート部材５０の貼り付け後、リードフレーム４２のタイバーを除去し、次いで、回路基板１２のリード２６を実装する。すなわち、支持部実装工程を実施する。そして、シート部材５０を剥がすことなく封止工程を実施することで半導体装置１０を得ることができる。
　本実施形態によれば、第１実施形態に記載の効果に加え、以下の効果を奏することができる。本実施形態では、リード２６の対向部２８にシート部材５０を貼り付け、対向部２８とシート部材５０により、搭載部１４を構成している。したがって、リードフレーム４２のタイバーを除去した後でも、シート部材５０によって、各リード２６の位置ずれを抑制することができる。また、離型フィルム４８を用いなくとも、シート部材５０により、封止樹脂部２０の成形時におけるリード２６の位置ずれを抑制することができる。
　また、シート部材５０を採用しながらも、シート部材５０の構成材料として、封止樹脂部２０を構成する樹脂（例えばエポキシ樹脂）よりも熱伝導性の高い材料を採用するため、対向部２８及びシート部材５０を介して、半導体チップ１８の熱を外部に放熱させることができる。
　また、シート部材５０によって、対向部２８における回路基板１２と反対の面も被覆される。すなわち、封止樹脂部２０とシート部材５０によって、リード２６が完全に封止される。したがって、支持部１６のみならず、リード２６の全長において、リード２６間の絶縁距離を稼ぐことができる。これにより、半導体装置１０のさらに体格を小型化することも可能である。
　（第１変形例）
　シート部材５０としては、上記例に限定されない。封止樹脂部２０よりも熱伝導性の高い材料を用いて形成されていれば良い。例えば、図９に示すように、シート部材５０が、樹脂層５０ａと金属層５０ｂを有する２層構造とされ、樹脂層５０ａ側で対向部２８に貼り付けられる構成を採用することもできる。
　この場合、半導体チップ１８の生じた熱を、リード２６の対向部２８、樹脂層５０ａ、及び金属層５０ｂを介して、金属層５０ｂにおける樹脂層５０ａと反対の面から外部に放熱させることができる。したがって、シート部材５０が、樹脂のみからなる構成に較べて、放熱性を向上することができる。
　（第３実施形態）
　本実施形態において、第１実施形態に示した半導体装置１０及びその製造方法と共通する部分についての説明は割愛する。
　第１実施形態では、電子部品として、半導体チップ１８のみが、封止樹脂部２０によって封止される例を示した。これに対し、本実施形態では、図１０に示すように、電子部品２４も、封止樹脂部２０によって封止される点を特徴とする。
　回路基板１２は複数の電子部品２４を有する。図１０に示す例では、複数の電子部品２４の一部が、回路基板１２の一面１２ａに実装されている。詳しくは、複数の対向部２８（搭載部１４）の直下ではなく、対向部２８の外側において実装されている。そして、封止樹脂部２０は、回路基板１２のランド２２、各半導体チップ１８、ボンディングワイヤ４０、リード２６のうち対向部２８の裏面１４ｂを除く部分、及び電子部品２４を、回路基板１２の一面１２ａごと一体的に封止している。
　なお、一面１２ａの電子部品２４は、封止工程の前に実装されれば良い。
　このように、本実施形態によれば、第１実施形態に記載の効果に加え、封止樹脂部２０によって電子部品２４も保護することができる。
　（第２変形例）
　封止樹脂部２０によって封止される電子部品２４の配置は、上記例に限定されるものではない。例えば、図１１に示すように、電子部品２４が、回路基板１２の一面１２ａにおける対向部２８の直下部分に実装されても良い。対向部２８及び半導体チップ１８は、支持部１６によって、一面１２ａに対し浮いた状態に支持されるため、本来デッドスペースとなる対向部２８の直下に電子部品２４を実装することができる。これによれば、電子部品２４を封止樹脂部２０によって覆って保護しつつ、回路基板１２の体格、ひいては半導体装置１０の体格を小型化することも可能である。この場合、支持部実装工程の前に、一面１２ａに電子部品２４を実装すれば良い。
　なお、本実施形態に示す電子部品２４の封止構造については、第２実施形態に示す構成にも適用することができる。
　以上、本開示の好ましい実施形態について説明したが、本開示は上記した実施形態になんら制限されることなく、本開示の主旨を逸脱しない範囲において、種々変形して実施することが可能である。
　（第３変形例）
　上記実施形態では、リード２６が、支持部１６と搭載部１４の少なくとも一部を有する例を示した。しかしながら、搭載部１４と支持部１６を別部材として分けた構成を採用することもできる。図１２に示す第３変形例では、半導体チップ１８のうち、特に発熱量の大きいＩＧＢＴチップ１８ａとＦＷＤチップ１８ｂの熱を放熱させるために、これらチップ１８ａ，１８ｂが配線基板５２に実装されている。
　配線基板５２は、樹脂などの電気絶縁性の材料からなる絶縁基材５２ａと、絶縁基材５２ａの一面に配置された配線層５２ｂと、配線層５２ｂと反対の面に設けられた放熱用の金属層５２ｃと、を有している。ＩＧＢＴチップ１８ａ及びＦＷＤチップ１８ｂは、配線層５２ｂに実装されて、配線層５２ｂに電気的に接続されている。また、リード２６の一端は、配線層５２ｂにはんだ付けされている。そして、金属層５２ｃのうち、絶縁基材５２ａと反対の面が、搭載部１４の裏面１４ｂとして封止樹脂部２０から外部に露出されている。
　一方、駆動ＩＣチップ１８ｃは、上記実施形態同様、リード２６の対向部２８に実装されており、対向部２８全体が封止樹脂部２０によって被覆されている。このように、図１２では、配線基板５２が搭載部１４を構成し、リード２６が支持部１６を構成している。したがって、ＩＧＢＴチップ１８ａとＦＷＤチップ１８ｂの熱を、配線基板５２を介して、金属層５２ｃの露出面から外部に放熱させることができる。なお、配線基板５２に実装される半導体チップ１８は上記例に限定されず、例えばＩＧＢＴチップ１８ａとＦＷＤチップ１８ｂに加えて、駆動ＩＣチップ１８ｃが配線基板５２に実装されても良い。
　（第４変形例）
　上記実施形態では、封止樹脂部２０が支持部１６も封止する例を示した。しかしながら、封止樹脂部２０は、半導体チップ１８を保護するものであり、搭載部１４の裏面１４ｂが露出されるように、少なくとも搭載部１４及び半導体チップ１８を回路基板１２の表面ごと一体的に封止すれば良い。したがって、図１３に示す第４変形例のように、支持部１６及びランド２２が、封止樹脂部２０外に配置された構成を採用することもできる。しかしながら、上記したように、半導体装置１０の小型化の観点において、支持部１６も封止樹脂部２０により封止されるほうが好ましい。
　（第５変形例）
　上記実施形態では、支持部１６が回路基板１２に対して表面実装される例を示した。しかしながら、支持部１６は、回路基板１２に挿入実装されても良い。図１４に示す第５変形例では、リード２６の支持部１６が、回路基板１２の図示しない貫通孔を挿通し、貫通孔壁面に形成されたランドにはんだ付けされている。
　（第６変形例）
　なお、図１４では、回路基板１２の裏面１２ｂに突出する支持部１６の先端部分が、外部に露出されている。これに対し、図１５に示す第６変形例のように、裏面１２ｂに突出する支持部１６の先端部分も封止樹脂部２０によって封止されても良い。図１５では、封止樹脂部２０が、一面１２ａ上に配置された第１樹脂部２０ｂと、裏面１２ｂ上に配置された第２樹脂部２０ｃと、を有している。第１樹脂部２０ｂは、上記実施形態に示した封止樹脂部２０に相当する。第２樹脂部２０ｃは、支持部１６を裏面１２ｂごと一体的に封止している。この第２樹脂部２０ｃは、封止工程において、第１樹脂部２０ｂとともに成形することができる。これによれば、挿入実装構造を採用しながらも、支持部１６間の絶縁距離を確保することができる。
　上記実施形態では、半導体チップ１８として、６つのＩＧＢＴチップ１８ａ、６つのＦＷＤチップ１８ｂ、及び２つの駆動ＩＣチップ１８ｃを有する例を示した。しかしながら、半導体チップ１８の種類、個数については上記例に限定されない。例えば半導体チップ１８を１つのみ有する構成にも適用することができる。
　本開示は、実施例に準拠して記述されたが、本開示は当該実施例や構造に限定されるものではないと理解される。本開示は、様々な変形例や均等範囲内の変形をも包含する。加えて、様々な組み合わせや形態、さらには、それらに一要素のみ、それ以上、あるいはそれ以下、を含む他の組み合わせや形態をも、本開示の範疇や思想範囲に入るものである。

Claims (8)

  1. 　回路基板（１２）と、
    　前記回路基板に対し、離間して配置された搭載部（１４）と、
    　前記搭載部における前記回路基板との対向面（１４ａ）に固定された半導体チップ（１８）と、
    　前記半導体チップの固定された前記搭載部を、前記回路基板上に浮いた状態で支持するとともに、前記半導体チップと前記回路基板とを電気的に中継する支持部（１６）と、
    　前記搭載部における対向面と反対の裏面（１４ｂ）が外部に露出されるように、前記搭載部及び前記半導体チップを前記回路基板の表面ごと一体的に封止する封止樹脂部（２０）と、
    を備える半導体装置。
  2. 　前記支持部（１６）と、前記回路基板（１２）に対して離間して対向され、前記搭載部（１４）の少なくとも一部を構成する対向部（２８）と、を有するリード（２６）を備えることを特徴とする請求項１に記載の半導体装置。
  3. 　前記対向部（２８）における前記回路基板（１２）との対向面と反対の裏面が、前記封止樹脂部（２０）から露出される請求項２に記載の半導体装置。
  4. 　前記リード（２６）を複数有し、
    　前記封止樹脂部（２０）よりも熱伝導性の高い材料を用いて形成され、前記対向部（２８）における前記回路基板（１２）との対向面と反対の裏面に貼り付けられて、複数の前記リードを一体的に保持するシート部材（５０）を備え、
    　前記搭載部（１４）は、前記シート部材と前記対向部とにより構成され、
    　前記シート部材のうち、前記回路基板と反対側の面が前記封止樹脂部から露出される請求項２に記載の半導体装置。
  5. 　前記封止樹脂部（２０）は、前記支持部（１６）の全体を封止する請求項１～４いずれか１項に記載の半導体装置。
  6. 　前記回路基板（１２）は、前記搭載部（１４）と対向する一面（１２ａ）に実装された電子部品（２４）を有し、
    　前記電子部品は、前記封止樹脂部（２０）によって封止される請求項１～５いずれか１項に記載の半導体装置。
  7. 　前記電子部品（２４）は、前記回路基板（１２）の一面（１２ａ）における前記搭載部（１４）の直下部分に実装される請求項６に記載の半導体装置。
  8. 　請求項１に記載の半導体装置の製造方法であって、
    　前記搭載部（１４）における前記回路基板（１２）との対向面（１４ａ）に、前記半導体チップ（１８）を固定するとともに、固定した前記半導体チップを前記支持部（１６）と電気的に接続するチップ実装工程と、
    　前記チップ実装工程後、前記半導体チップが前記回路基板に対向するように、前記支持部を前記回路基板に実装する支持部実装工程と、
    　前記支持部実装工程後、前記搭載部における対向面と反対の裏面を外部に露出させつつ前記搭載部及び前記半導体チップを前記回路基板の表面ごと一体的に封止するように、前記封止樹脂部（２０）を形成する封止工程と、
    を備える半導体装置の製造方法。
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