JP5271886B2 - 半導体装置およびその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、半導体装置およびその製造方法に関し、特に、高放熱性の半導体パッケージおよびその製造方法に適用して有効な技術に関する。

配線基板上に半導体チップを搭載し、半導体チップの電極と配線基板の接続端子をボンディングワイヤで電気的に接続し、半導体チップおよびボンディングワイヤを樹脂封止し、配線基板の裏面に半田ボールを接続することで、ＢＧＡパッケージ形態の半導体装置が製造される。

特開平１１−１６３２３０号公報（特許文献１）には、半導体チップがパッケージ基板の開孔部にフェースダウン構造で配置され、半導体チップの裏面およびパッケージ基板の裏面が熱伝導部材に接触され、かつ半導体チップ上のボンディングパッドとパッケージ基板上の外部端子とが電気的に接続される半導体装置に関する技術が記載されている。

特開平１１−１６３２３０号公報

本発明者の検討によれば、次のことが分かった。

絶縁層を有する配線基板を使用し、この配線基板に半導体チップを搭載した半導体装置は、金属から成るリードフレームを使用し、このリードフレームに半導体チップを搭載した半導体装置に比べて、放熱性が低い。

そこで、配線基板を用いた半導体装置の放熱対策として、配線基板の実装面に放熱用の外部端子（半田バンプ）を設けておき、この放熱用の外部端子を介して半導体装置から実装基板（半導体装置が実装された実装基板）に向かって熱を逃がす方式が考えられる。

しかしながら、このような半導体装置の場合、実装基板側にも放熱用の外部端子と電気的に接続されるバンプランド（電極パッド）を設けておく必要があり、実装基板における配線レイアウトの自由度が低下する。

そこで、本願発明者は、前記特許文献１のように、配線基板に熱伝導部材として、金属から成る放熱板を固定し、この放熱板に半導体チップを搭載することについて検討した。前記特許文献１のような構成であれば、放熱性を向上できるだけでなく、半導体装置を実装基板に実装した後に、この放熱板に別の放熱部材（ヒートシンク）を接続することで、より放熱性を向上することもできる。

しかしながら、前記特許文献１のように、放熱板を配線基板に接着する方法では、半導体チップをこの放熱板に搭載する際の熱、あるいは荷重の影響により、配線基板から放熱板が剥離する虞があることがわかった。これは、配線基板と放熱板の熱膨張係数に差があることも原因である。熱の影響により配線基板および放熱板のそれぞれは膨張・収縮するが、この膨張・収縮量が互いに異なるため、接着層に応力が集中し、この接着層において破断が生じるためである。また、突出したチップ搭載部（放熱板のチップ搭載部）を配線基板の貫通孔内に挿入する際、放熱板の配線基板に対する挿入性を考慮して、チップ搭載部の側面と配線基板の貫通孔の内壁と間に隙間が形成されるため、放熱板を保持する力が低い。

本発明の目的は、半導体装置の放熱特性を向上させることができる技術を提供することにある。

また、本発明の目的は、半導体装置の信頼性を向上させることができる技術を提供することにある。

本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。

本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、次のとおりである。

代表的な実施の形態における半導体装置の製造方法では、放熱板の凸部の側面が配線基板の貫通孔の内壁と対向するように放熱板を配線基板の第１主面に配置した後、放熱板の凸部の主面に形成された溝を押し広げることで、放熱板の凸部の側面の一部を配線基板の貫通孔の内壁と接触させて、放熱板を配線基板に固定する。

本願において開示される発明のうち、代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば以下のとおりである。

代表的な実施の形態によれば、半導体装置の放熱特性を向上させることができる。

また、半導体装置の信頼性を向上させることができる。

本発明の一実施の形態である半導体装置の断面図である。 本発明の一実施の形態である半導体装置の断面図である。 本発明の一実施の形態である半導体装置の要部断面図である。 本発明の一実施の形態である半導体装置の要部断面図である。 本発明の一実施の形態である半導体装置の上面図である。 本発明の一実施の形態である半導体装置の下面図である。 本発明の一実施の形態である半導体装置の平面透視図（上面図）である。 本発明の一実施の形態である半導体装置の平面透視図（下面図）である。 本発明の一実施の形態である半導体装置の平面透視図（下面図）である。 本発明の一実施の形態である半導体装置の平面透視図（下面図）である。 本発明の一実施の形態である半導体装置に使用されている配線基板の上面図である。 本発明の一実施の形態である半導体装置に使用されている配線基板の下面図である。 本発明の一実施の形態である半導体装置に使用されている放熱板の上面図である。 本発明の一実施の形態である半導体装置に使用されている放熱板の下面図である。 本発明の一実施の形態である半導体装置に使用されている放熱板の側面図である。 本発明の一実施の形態である半導体装置に使用されている放熱板の断面図である。 本発明の一実施の形態である半導体装置に使用されている放熱板の断面図である。 本発明の一実施の形態である半導体装置の実装例を示す断面図である。 本発明の一実施の形態である半導体装置の他の実装例を示す断面図である。 本発明の一実施の形態である半導体装置の更に他の実装例を示す断面図である。 本発明の一実施の形態である半導体装置の更に他の実装例を示す断面図である。 本発明の一実施の形態である半導体装置の製造工程を示す工程フロー図である。 本発明の一実施の形態の半導体装置の製造工程で用いられる配線基板の上面図（全体平面図）である。 本発明の一実施の形態の半導体装置の製造工程で用いられる配線基板の下面図（全体平面図）である。 図２４の部分拡大平面図（下面図）である。 図２５の配線基板の断面図である。 本発明の一実施の形態の半導体装置の製造工程で用いられるフレームの平面図である。 図２７のフレームの断面図である。 本発明の一実施の形態の半導体装置の製造工程中の平面図である。 図２９と同じ半導体装置の製造工程中の断面図である。 図２９に続く半導体装置の製造工程中の平面図である。 図３１と同じ半導体装置の製造工程中の断面図である。 図３１に続く半導体装置の製造工程中の平面図である。 図３３と同じ半導体装置の製造工程中の断面図である。 図３３に続く半導体装置の製造工程中の平面図である。 図３５と同じ半導体装置の製造工程中の平面図である。 図３５と同じ半導体装置の製造工程中の断面図である。 図３５に続く半導体装置の製造工程中の平面図である。 図３８と同じ半導体装置の製造工程中の断面図である。 図３８に続く半導体装置の製造工程中の平面図である。 図４０と同じ半導体装置の製造工程中の平面図である。 図４０と同じ半導体装置の製造工程中の断面図である。 図４２に続く半導体装置の製造工程中の断面図である。 切断工程を行う直前の状態を示す平面図である。 切断工程を行う直前の状態を示す平面図である。 図４３に続く半導体装置の製造工程中の断面図である。 ステップＳ５，Ｓ６の放熱板４の配置工程および固定（かしめ）工程の説明図である。 ステップＳ５，Ｓ６の放熱板４の配置工程および固定（かしめ）工程の説明図である。 ステップＳ５，Ｓ６の放熱板４の配置工程および固定（かしめ）工程の説明図である。 ステップＳ５，Ｓ６の放熱板４の配置工程および固定（かしめ）工程の説明図である。 ステップＳ５，Ｓ６の放熱板４の配置工程および固定（かしめ）工程の説明図である。 ステップＳ５，Ｓ６の放熱板４の配置工程および固定（かしめ）工程の説明図である。 ステップＳ５，Ｓ６の放熱板４の配置工程および固定（かしめ）工程の説明図である。 ステップＳ５，Ｓ６の放熱板４の配置工程および固定（かしめ）工程の説明図である。 ステップＳ５，Ｓ６の放熱板４の配置工程および固定（かしめ）工程の説明図である。 モールド工程の説明図である。 モールド工程の説明図である。 モールド工程の説明図である。 モールド工程の説明図である。 モールド工程の説明図である。 モールド工程の説明図である。 モールド工程の説明図である。 モールド工程の説明図である。 モールド工程の説明図である。 モールド工程の説明図である。 モールド工程の説明図である。 モールド工程の説明図である。 本発明の他の実施の形態である半導体装置の製造工程を示す工程フロー図である。 本発明の他の実施の形態の半導体装置の製造工程中の平面図である。 図６９と同じ半導体装置の製造工程中の断面図である。 図６９に続く半導体装置の製造工程中の平面図である。 図７１と同じ半導体装置の製造工程中の断面図である。 図７１に続く半導体装置の製造工程中の平面図である。 図７３と同じ半導体装置の製造工程中の断面図である。 本発明の他の実施の形態である半導体装置の断面図である。 図７５の半導体装置の他の断面図である。 本発明の他の実施の形態である半導体装置の断面図である。 図７７の半導体装置の他の断面図である。 図７７の半導体装置の上面図である。 図７７の半導体装置の下面図である。 図７７の半導体装置の平面透視図（下面図）である。 図７７の半導体装置の平面透視図（下面図）である。 本発明の他の実施の形態の半導体装置の製造工程の説明図である。 本発明の他の実施の形態の半導体装置の製造工程の説明図である。 本発明の他の実施の形態の半導体装置の製造工程の説明図である。 本発明の他の実施の形態の半導体装置の製造工程の説明図である。 本発明の他の実施の形態である半導体装置の断面図である。 図８７の半導体装置の他の断面図である。 図８７の半導体装置に用いられている放熱板の平面図である。

以下の実施の形態においては便宜上その必要があるときは、複数のセクションまたは実施の形態に分割して説明するが、特に明示した場合を除き、それらはお互いに無関係なものではなく、一方は他方の一部または全部の変形例、詳細、補足説明等の関係にある。また、以下の実施の形態において、要素の数等（個数、数値、量、範囲等を含む）に言及する場合、特に明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されるものではなく、特定の数以上でも以下でも良い。さらに、以下の実施の形態において、その構成要素（要素ステップ等も含む）は、特に明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。同様に、以下の実施の形態において、構成要素等の形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に明らかにそうでないと考えられる場合等を除き、実質的にその形状等に近似または類似するもの等を含むものとする。このことは、上記数値および範囲についても同様である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明するための全図において、同一の機能を有する部材には同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。また、以下の実施の形態では、特に必要なとき以外は同一または同様な部分の説明を原則として繰り返さない。

また、実施の形態で用いる図面においては、断面図であっても図面を見易くするためにハッチングを省略する場合もある。また、平面図であっても図面を見易くするためにハッチングを付す場合もある。

（実施の形態１）
本発明の一実施の形態の半導体装置およびその製造方法（製造工程）を図面を参照して説明する。

＜半導体装置の構造について＞
図１および図２は、本発明の一実施の形態である半導体装置１の断面図（側面断面図）であり、図３および図４は、半導体装置１の要部断面図（部分拡大断面図）であり、図５は、半導体装置１の上面図（平面図）であり、図６は、半導体装置１の下面図（底面図、裏面図、平面図）である。図７は、封止部７を透視したときの半導体装置１の上面側の平面透視図（上面図）であり、図８は、封止部８を透視したときの半導体装置１の下面側の平面透視図（下面図）である。図９は、図８において、更にボンディングワイヤＢＷを外した（透視した）状態の半導体装置１の平面透視図（下面図）である。図１０は、図９において、更に半導体チップ５を外した（透視した）状態の半導体装置１の平面透視図（下面図）である。なお、図５〜図１０のＡ１−Ａ１線の断面が図１にほぼ対応し、図５〜図１０のＡ２−Ａ２線の断面が図２にほぼ対応する。また、図３は、図１において、円で囲まれた領域ＲＧ１の部分拡大図に対応し、図４は、図２において、円で囲まれた領域ＲＧ２の部分拡大図に対応する。図１１は、本実施の形態の半導体装置１に使用されている配線基板２の上面図（平面図）であり、図１２は、本実施の形態の半導体装置１に使用されている配線基板２の下面図（平面図）である。図１３は、本実施の形態の半導体装置１に使用されている放熱板４の上面図（平面図）であり、図１４は、本実施の形態の半導体装置１に使用されている放熱板４の下面図（平面図）であり、図１５は、本実施の形態の半導体装置１に使用されている放熱板４の側面図であり、図１６および図１７は、本実施の形態の半導体装置１に使用されている放熱板４の断面図（側面断面図）である。なお、図１３および図１４のＢ１−Ｂ１線の断面が図１６にほぼ対応し、図１３および図１４のＢ２−Ｂ２線の断面が図１７にほぼ対応するが、図１３および図１４のＢ１−Ｂ１線の位置は、上記図５〜図１０のＡ１−Ａ１線の位置に対応しており、図１３および図１４のＢ２−Ｂ２線の位置は、上記図５〜図１０のＡ２−Ａ２線の位置に対応している。従って、図１６は図１と同じ断面が示され、図１７は図２と同じ断面が示されていることになる。また、理解を簡単にするために、図７において、封止部７を透視しても放熱板４で隠れて見えない貫通孔３の位置を点線で示してあり、また、図８において、透視した封止部８の外形位置を点線で示してある。

図１〜図１０に示される本実施の形態の半導体装置１は、樹脂封止型の半導体パッケージ形態の半導体装置である。

本実施の形態の半導体装置１は、配線基板２と、配線基板２の貫通孔３内に一部（凸部１２）が挿入された放熱板４と、放熱板４の凸部１２上に搭載された半導体チップ５と、半導体チップ５の複数の電極パッドＰＤと配線基板２の複数のボンディングリードＢＬとを電気的に接続する複数のボンディングワイヤＢＷとを有している。そして、半導体装置１は、更に、配線基板２の上面２ａの一部を覆う封止部７と、半導体チップ５およびボンディングワイヤＢＷを含む配線基板２の下面２ｂの一部を覆う封止部８と、配線基板２の下面２ｂに設けられた複数の半田ボール９とを有している。

図１〜図１２に示される配線基板（基板、パッケージ基板、パッケージ用配線基板）２は、一方の主面である上面（表面）２ａと、上面２ａとは反対側の主面である下面（裏面）２ｂとを有している。半導体装置１を後述の実装基板２１などに実装する際には、配線基板２の下面２ｂ側が実装面（後述の実装基板２１に対向する側の面）となるため、配線基板２の下面２ｂを実装面とみなすこともできる。配線基板２の上面２ａと下面２ｂとは、略平行である。配線基板２の中央部付近には、配線基板２の上面２ａから下面２ｂに到達する貫通孔（孔部、開口部）３が設けられている。

図１〜図１０および図１３〜図１７に示される放熱板（放熱用部材、熱伝導部材、ヒートスプレッダ）４は、配線基板２の上面２ａに対向する主面１１ａを有する基材部１１と、この基材部１１の主面１１ａにおける中央部に位置し、かつ基材部１１から突出する凸部１２と、基材部１１の主面１１ａに形成され、かつ配線基板２の上面２ａと接触する支持部１３とを一体的に有している。放熱板４は、凸部１２が貫通孔３内に位置するように、配線基板２の上面２ａに配置されて固定されている。

放熱板４の基材部（ベース部、平板部、放熱部）１１は、平板状であり、配線基板２の上面２ａに対向する主面１１ａと、主面１１ａとは反対側の主面である裏面１１ｂとを有している。この基材部１１の裏面１１ｂが封止部７（の上面７ａ）から露出しており、放熱板４の露出面（放熱面、放熱部）となっている。基材部１１の裏面１１ｂはほぼ平坦とすることができる。基材部１１の側面１１ｃは、封止部７で覆われている。放熱板４の基材部１１は、大きくするほど、放熱性を向上することができる。

基材部１１の主面１１ａの中央付近に、この主面１１ａに対して略垂直に突出する凸部（突出部、チップ搭載部）１２が形成されている。そして、この凸部１２は、配線基板２の貫通孔３内に配置（挿入）されている。さらに、この凸部１２の主面（表面）１２ａに半導体チップ５が搭載されている。このため、放熱板４の凸部１２を、チップ搭載部とみなすこともできる。すなわち、配線基板２の下面２ｂ側において、配線基板２の貫通孔３内に配置された放熱板４の凸部１２上に半導体チップ５が搭載（ダイボンディング）されているため、半導体チップ５は配線基板２の下面２ｂ側に配置された状態となっている。

また、凸部１２は、配線基板２の貫通孔３内に配置されるため、基材部１１の主面１１ａにおいて、配線基板２の貫通孔３と平面的に重なる（内包される）位置に設けられている。一方、支持部１３は、配線基板２の貫通孔３外に位置して配線基板２の上面２ａに接触するため、基材部１１の主面１１ａにおいて、配線基板２の貫通孔３と平面的に重ならない位置に設けられている。ここで、「平面的に重なる」、「平面的に重ならない」あるいは「平面的に見る」などというときは、配線基板２の上面２ａまたは下面２ｂに平行な平面で見た（投影して見た）場合を言うものとする。

半導体装置１において、放熱板４の基材部１１の主面１１ａと配線基板２の上面２ａとは、略平行である。また、放熱板４の凸部１２は、主面（チップ搭載面）１２ａおよび側面（側壁）１２ｂを有しており、凸部１２の主面１２ａは凸部１２の側面１２ｂで囲まれている。言い換えると、凸部１２の側面１２ｂは、凸部１２の主面１２ａと基材部１１の主面１１ａとの間に位置している。放熱板４の凸部１２の主面１２ａは、基材部１１の主面１１ａと略平行であるため、配線基板２の下面２ｂとも略平行となっている。また、平面的に見ると、凸部１２は基材部１１に平面的に内包されている。半導体チップ５は、凸部１２の主面１２ａに接合材（接着材、ダイボンディング材）１４を介して接合されて固定されている。凸部１２の側面１２ｂは、配線基板２の貫通孔３の内壁に対向している。

凸部１２の側面１２ｂは、基材部１１の主面１１ａに対して略垂直である。但し、後述のように、半導体装置１の製造工程（後述のステップＳ６に対応する工程）で凸部１２の溝１６を押し広げて放熱板４（の凸部１２）を配線基板２（具体的には後述の配線基板３１）にかしめたため、図３に模式的に示されるように、凸部１２の側面１２ｂのうち、主面１１ａに近い領域は、配線基板２の貫通孔３の内壁に近づく側に変形（傾斜）して配線基板２の貫通孔３の内壁に接している。このため、後述のステップＳ６のかしめ工程を行う前の段階では、放熱板１２の凸部１２の側面１２ｂ全体が、基材部１１の主面１１ａに対して略垂直であり、凸部１２の側面１２ｂのうちの主面１１ａに近い領域も変形（傾斜）していない（後述の図４９参照）。

基材部１１の主面１１ａに設けられた支持部１３は、配線基板２の上面２ａに接する支持面１３ａを有している。この支持面１３ａは平坦面とすることができる。基材部１１の主面１１ａと支持部１３の支持面１３ａと凸部１２の主面１２ａとは、互いに高さ位置が異なり、基材部１１の主面１１ａを基準にすると、支持部１３の支持面１３ａは、基材部１１の主面１１ａよりも高い位置にあり、凸部１２の主面１２ａは、基材部１１の主面１１ａおよび支持部１３の支持面１３ａよりも更に高い位置にある（ここでは基材部１１の主面１１ａから凸部１２の主面１２ａ側を高さが高い方向としている）。換言すれば、支持部１３（の支持面１３ａ）は、凸部１２（の主面１２ａ）よりも低く、基材部１１の主面１１ａ（凸部１２と支持部１３のいずれも形成されていない領域）は、支持部１３（の支持面１３ａ）よりも低くなっている。

このため、配線基板２の貫通孔３内に凸部１２が配置（挿入）され、配線基板２の上面２ａに支持部１３の支持面１３ａが接し、基材部１１の主面１１ａにおける凸部１２と支持部１３のいずれも設けられていない領域は、配線基板２の上面２ａから離間した状態となっている。従って、基材部１１の主面１１ａにおける凸部１２と支持部１３のいずれも設けられていない領域と配線基板２の上面２ａとの間には、隙間（隙間部）１８が形成されており、この隙間１８には、封止部７の一部（すなわち封止部７用の樹脂材料ＭＲ）が充填されている。

このように、貫通孔３の外部で配線基板２の上面２ａ側に位置する基材部１１と、配線基板２の貫通孔３内に配置（挿入）されている凸部１２と、配線基板２の上面２ａに接触して基材部１１の主面１１ａと配線基板２の上面２ａとの間を離間させる（すなわち基材部１１の主面１１ａと配線基板２の上面２ａとの間に隙間１８を形成する）ための支持部１３とが一体的に形成されて、放熱板４を構成している。

凸部１２の主面１２ａが、チップ搭載面（半導体チップ５を搭載する面）であり、放熱板４のチップ搭載面（すなわち凸部１２の主面１２ａ）は、配線基板２の下面２ｂと略同一平面上にある。これは、支持面１３の支持面１３ａと凸部１２の主面１２ａとの高低差（高さの差）を、配線基板２の厚み（すなわち配線基板２の上面２ａと下面２ｂとの高低差）とほぼ同じにすることで実現できる。

放熱板４は、チップ搭載用の導体部（金属部）と、放熱用の導体部（金属部）とを兼ねたものである。配線基板２の貫通孔３内に凸部１２が配置されるように配線基板２の上面２ａ側に放熱板４を配置し、この放熱板４の凸部１２上に半導体チップ５を配置することで、半導体装置１の使用時に半導体チップ５で生じた熱を放熱板４に伝導させ、放熱板４の露出部（基材部１１の裏面１１ｂ）から半導体装置１の外部に放熱することができる。

放熱板４は、半導体チップ５で生じた熱を放熱するための部材であるため、熱伝導性が高いことが好ましく、少なくとも配線基板２および封止部７，８の熱伝導性（熱伝導率）よりも放熱板４の熱伝導性（熱伝導率）が高いことが必要である。導電性材料（特に金属材料）は熱伝導性も高いため、放熱板４は、導電性材料からなることが好ましく、金属材料で形成されていればより好ましい。放熱板４に、銅（Ｃｕ）または銅（Ｃｕ）合金のような銅（Ｃｕ）を主成分とする金属材料を用いれば、放熱板４の高い熱伝導性を得られ、加工（放熱板４の形成）もしやすいので、更に好ましい。

配線基板２の貫通孔３と、貫通孔内３に位置する凸部１２とは、配線基板２の上面２ａに平行な断面形状がほぼ同じであり、凸部１２の側面１２ｂは、一部が配線基板２の貫通孔３の内壁（側壁、側面）と直接的に接触（密着）している。しかしながら、チップ搭載部１２の側面１２ｂの全面が配線基板２の貫通孔３の内壁に直接的に接触（密着）している訳ではない。

すなわち、配線基板２の貫通孔３の内壁と凸部１２の側面１２ｂとの間における少なくとも一箇所（好ましくは複数個所）に、貫通孔３の内壁と凸部１２の側面１２ｂとが離間しかつ配線基板２の上面２ａ側から下面２ｂ側まで繋がる（連通する、貫通する）隙間部１５がある。そして、この隙間部１５は、封止部７，８と一体的に形成された樹脂材料で充填されている（満たされている）。

凸部１２および貫通孔３の平面形状は、種々の形状とすることができるが、矩形状（略矩形）であればより好ましい。図１〜図１７には、凸部１２および貫通孔３の平面形状を矩形状とした場合が示されている。但し、上記隙間部１５を形成可能とするために、凸部１２の平面形状と貫通孔３の平面形状とを完全に一致させるのではなく、凸部１２の平面形状に比べて貫通孔３の平面形状を局所的に大きくするか、あるいは、貫通孔３の平面形状に比べて凸部１２の平面形状を局所的に小さくする。

例えば、図１１および図１２に示されるように、配線基板２における貫通孔３の平面形状を、四隅が略直角の矩形としておき、一方、図１４に示されるように、凸部１２の平面形状は、矩形状であるが、四隅が完全に直角の矩形ではなく矩形の四隅において角を落した形状とする。あるいは、配線基板２における貫通孔３の平面形状を、矩形状であるが、四隅が完全に直角の矩形ではなく矩形の四隅において角を局所的に広げた形状にしておき、一方、凸部１２の平面形状は四隅が略直角の矩形としてもよい。ここで、貫通孔３の平面形状は、配線基板２の上面２ａまたは下面２ｂに平行な平面での形状であり、凸部１２の平面形状は、基材部１１の主面１１ａまたは凸部１２の主面１２ａに平行な平面での形状に対応する。また、図１４の構成例をより具体的に説明すると、図１４の符号１７で示した四隅（凸部１２の平面形状を構成する矩形の四隅）において、平面形状（凸部１２の主面に平行な平面での形状）が例えば円の約１/４（四半円）で、かつ凸部１２の側面１２ｂに沿って凸部１２の主面１２ａから基材部１１の主面１１ａまで延在する溝を形成している。

このようにすることで、放熱板４の凸部１２が配線基板２の貫通孔３内に配置（挿入）されると、矩形（凸部１２および貫通孔３の平面形状を構成する矩形）の四隅近傍以外では凸部１２の側面１２ｂと配線基板２の貫通孔３の内壁とが近接するが、それに比べて、矩形の四隅近傍では、凸部１２の側面１２ｂと配線基板２の貫通孔３の内壁との間が離間し、矩形の四隅近傍に隙間部１５が生じる。

この隙間部１５は、後述のステップＳ５，Ｓ６で放熱板４の凸部１２を貫通孔３内に配置（挿入）して固定した（かしめた）段階で、凸部１２の側面１２ｂと貫通孔３の内壁との間に形成される。そして、封止部７，８を形成する前は、この隙間部１５は空洞であり、隙間部１５に樹脂材料ＭＲは充填されていない状態となっており、封止部７，８を形成する際に、隙間部１５は樹脂材料ＭＲの流路なるとともに、樹脂材料ＭＲが充填される。

すなわち、詳細は後述するが、封止部７，８を形成する際に（後述のステップＳ８のモールド工程に対応）、封止部７，８形成用の樹脂材料ＭＲを配線基板２の上面２ａ側に供給し、この樹脂材料ＭＲを上記隙間８とこの隙間部１５とを通じて配線基板２の下面２ｂ側にも供給し、それによって配線基板２の上面２ａおよび下面２ｂに封止部７および封止部８を形成している。このため、各隙間部１５は、封止部７，８形成時に封止部７，８形成用の樹脂材料ＭＲが流れることができる程度の寸法とされ、配線基板２の上面２ａ側から下面２ｂ側まで連続的に延在して繋がっている（貫通している）。従って、各隙間部１５は、配線基板２の上面２ａ側では、基材部１１の主面１１ａと配線基板２の上面２ａとの間の上記隙間１８と繋がり、配線基板２の下面２ｂ側では、封止部８と繋がっている。そして、封止部７と封止部８とは、同じ樹脂材料ＭＲにより形成されており、これと同じ樹脂材料ＭＲが、隙間１８および隙間部１５内を充填している（満たしている）。すなわち、封止部７と封止部８とは、隙間部１５内を満たす樹脂材料ＭＲを介して一体的に繋がった状態となっている。

また、放熱板４の凸部１２の主面１２ａには、溝（凹部、窪み部）１６が形成されている。この溝１６は、凸部１２の主面１２ａの周辺部（外周部）に形成されており、半導体チップ５は、凸部１２の主面１２ａにおいて、溝１６が形成されている領域よりも中央側に搭載されている。すなわち、凸部１２の主面１２ａにおいて、溝１６は、半導体チップ５が搭載されている領域よりも外周側に形成されている。凸部１２の主面１２ａにおいて、溝１６は、主面１２ａの各辺に沿って形成されていることが好ましく、図１４に示されるように、主面１２ａが矩形状である場合には、四隅近傍を除いて主面１２ａの四辺に沿って形成されていることが好ましい。

溝１６は、半導体装置１の製造時に、放熱板４（の凸部１２）と配線基板２とをかしめて、固定するために用いたものである。すなわち、半導体装置１の製造時に配線基板２の貫通孔３内に放熱板４の凸部１２を挿入した後、後述の治具４６などで凸部１２の主面１２ａの溝１６を押し広げることで、放熱板４（の凸部１２）と配線基板２とを、かしめて、固定している。凸部１２の主面１２ａの溝１６を押し広げると、溝１６が押し広げられた体積分だけ、水平方向に凸部１２の一部が広がり、凸部１２の側面１２ｂの一部を配線基板２の貫通孔３の内壁に接触（密着）させることができる。その反作用により、配線基板２の貫通孔３の内壁が凸部１２の側面１２ｂの一部に密着して押すような力を作用させ、それによって、放熱板４（の凸部１２）と配線基板２とを、かしめることができ、放熱板４を配線基板２に固定することができる。これにより、封止部７，８を形成するまで、放熱板４を配線基板２に固定することができ、半導体装置１の製造が容易になる。

半導体チップ５は、その厚さと交差する平面形状が矩形（四角形）であり、例えば、単結晶シリコンなどからなる半導体基板（半導体ウエハ）の主面に種々の半導体素子または半導体集積回路などを形成した後、必要に応じて半導体基板の裏面研削を行ってから、ダイシングなどにより半導体基板を各半導体チップ５に分離したものである。半導体チップ５は、互いに反対側に位置する２つの主面である表面（半導体素子形成側の主面、上面）５ａおよび裏面（表面とは反対側の主面、下面）５ｂを有しており、半導体チップ５の表面５ａには、複数の電極パッド（電極、ボンディングパッド、パッド電極）ＰＤが形成されている。各電極パッドＰＤは、半導体チップ５内部または表層部分に形成された半導体素子または半導体集積回路に電気的に接続されている。

半導体チップ５は、放熱板４の凸部１２にフェイスアップボンディングされており、半導体チップ５の裏面５ｂが放熱板４の凸部１２の主面１２ａに接合材（接着材、ダイボンディング材）１４を介して接着されて固定されている。配線基板２の貫通孔３および放熱板４の凸部１２の平面寸法は、それぞれ半導体チップ５の平面寸法よりも大きく、放熱板４の凸部１２上に搭載された半導体チップ５は、配線基板２の貫通孔３および放熱板４の凸部１２に平面的に内包されるように配置されている。接着材１４としては、熱伝導性が高い接着材を用いることが好ましく、例えば半田や導電性のペースト材（導電性のペースト材として好ましいのは銀ペースト）などを用いることができる。

配線基板２は、絶縁性の基材層（絶縁基板、コア材）と、基材層の上面および下面に形成された導体層（導体パターン、導体膜パターン、配線層）とを有している。配線基板２として、１つの絶縁層（基材層）の上面および下面に導体層が形成された基板を用いても、あるいは複数の絶縁層（基材層）と複数の導体層（配線層）とが多層に亘って交互に形成（積層）されて一体化された多層配線基板（多層基板）を用いてもよいが、配線の引き回しを考慮すると、多層配線基板の方が好ましい。図１〜図４では、配線基板２の内部(基材層の層間)の配線層については、図示を省略している。配線基板２の基材層として、例えば、樹脂材料（例えばガラスエポキシ樹脂）などを用いることができる。

本実施の形態の半導体装置１では、配線基板２の下面２ｂ側（凸部１２上）に半導体チップ５を配置し、かつ配線基板２の下面２ｂ側に外部端子（ここでは半田ボール９）を配置している。このため、配線基板２の上面２ａ側には、端子（ボンディングリード、バンプランド）や配線を構成する導体層がなくともよい。一方、配線基板２の下面２ｂには、ボンディングワイヤＢＷを接続するための複数のボンディングリード（電極パッド、接続端子、電極、ボンディングパッド、パッド電極）ＢＬと、バンプ電極である半田ボール９を接続するための複数のバンプランド（電極パッド、導電性ランド、電極、ランド電極、パッド、端子）ＬＡが形成されている。複数のボンディングリードＢＬおよび複数のバンプランドＬＡは、導体層の一部から成り、本実施の形態では、例えばめっき法で形成された銅薄膜などの導電性材料により形成することができる。

図１２に示されるように、複数のボンディングリードＢＬは、配線基板２の下面２ｂにおいて、貫通孔３の周囲に配置（形成）されており、複数のバンプランドＬＡは、配線基板２の下面２ｂにおいて、複数のボンディングリードＢＬが配置されている領域の更に周囲に配置（形成）されている。

配線基板２において、複数のボンディングリードＢＬと複数のバンプランドＬＡとは、配線基板２の配線を介してそれぞれ電気的に接続されている。ここで、各ボンディングリードＢＬと各バンプランドＬＡとを電気的に接続する配線には、配線基板２の下面２ｂの配線層、配線基板２の上面２ａの配線層、配線基板２の内部の配線層、配線基板２の異なる配線層間を接続するビア配線などが必要に応じて使用される。また、これらの配線も、ボンディングリードＢＬおよびバンプランドＬＡと同様に、配線基板２の導体層の一部から成る。また、図示しないが、必要に応じて、ソルダレジスト層（絶縁層、絶縁膜）を配線基板２の上面２ａおよび下面２ｂ上に形成することもでき、この場合、配線基板２の下面２ｂにおいて、ボンディングリードＢＬおよびバンプランドＬＡはソルダレジスト層（の開口部）から露出され、配線基板２の下面２ｂの配線（ボンディングリードＢＬおよびバンプランドＬＡ間を結線する配線）はソルダレジスト層で覆われる。配線基板２（３１）の上面２ａ（３１ａ）にソルダレジスト層（絶縁層、絶縁膜）を形成した場合には、そのソルダレジスト層（絶縁層、絶縁膜）の表面を配線基板２（３１）の上面２ａ（３１ａ）とみなすこともでき、放熱板４の支持部１３の支持面１３ａは、そのソルダレジスト層（絶縁層、絶縁膜）の表面に接触することになる。配線基板２（３１）の下面２ｂ（３１ｂ）にソルダレジスト層（絶縁層、絶縁膜）を形成した場合には、そのソルダレジスト層（絶縁層、絶縁膜）の表面を配線基板２（３１）の下面２ｂ（３１ｂ）とみなすこともできる。

従って、半導体チップ５の複数の電極パッドＰＤは、複数のボンディングワイヤＢＷを介して配線基板２の下面２ｂの複数のボンディングリードＢＬに電気的に接続され、更に配線基板２の配線などを介して配線基板２の下面２ｂの複数のバンプランドＬＡ（および複数のバンプランドＬＡに接続された複数の半田ボール９）に電気的に接続されている。各ボンディングワイヤ（導電性ワイヤ、導電性接続部材）ＢＷは、半導体チップ５の各電極パッドＰＤと配線基板２の各ボンディングリードＢＬとを電気的に接続するための導電性接続部材として機能し、好ましくは導電性のワイヤ（接続部材）からなり、例えば金線などの金属細線からなる。

複数のバンプランドＬＡは、配線基板２の下面２ｂにおいて、封止部８が配置されていない領域にアレイ状に配置されており、各バンプランドＬＡに半田ボール（ボール電極、半田バンプ、バンプ電極、突起電極）９が接続されている。このため、配線基板２の下面２ｂにおいて、封止部８が配置されていない領域に、外部端子として複数の半田ボール９がアレイ状に配置されている。

半田ボール９が配置された配線基板２の下面２ｂが、半導体装置１の下面となり、これが半導体装置１の実装面（実装基板に実装する側の主面）となる。従って、本実施の形態の半導体装置１は、ＢＧＡ（Ball Grid Array package）形態の半導体装置である。半田ボール９は、半田材料からなり、半導体装置の１のバンプ電極（突起電極、半田バンプ）として機能し、半導体装置１の外部端子（外部接続用端子）として機能することができる。このため、配線基板２の複数のバンプランドＬＡ上に複数の外部端子（ここでは半田ボール９）がそれぞれ形成されていると言うことができる。

封止部（封止樹脂部、樹脂封止部、封止樹脂、封止体）７，８は、例えば熱硬化性樹脂材料などの樹脂材料などからなり、フィラーなどを含むこともできる。例えば、フィラーを含むエポキシ樹脂などを用いて封止部７，８を形成することもできる。

封止部７は、配線基板２の上面２ａ側に形成され、封止部８は、配線基板２の下面２ｂ側に形成されているが、封止部８の主面（配線基板２の下面２ｂから遠い側の主面）８ａは、半田ボール９の下端（バンプランドＬＡに接続している側と反対側の端部、すなわち半田ボール９の先端）の位置よりも配線基板２の下面２ｂ側に位置している。すなわち、半導体装置１を平坦面上に配置したときには、その平坦面には半田ボール９の下端が接し、封止部８（の主面８ａ）は接しない。これにより、半導体装置１を実装基板に実装する際に、封止部８が邪魔になるのを防止することができる。

封止部８は、配線基板２の下面２ｂおよび放熱板４の凸部１２の主面１２ａ上に、半導体チップ５および複数のボンディングワイヤＢＷを覆うように形成されており、封止部８により、半導体チップ５および複数のボンディングワイヤＢＷが封止され、保護される。配線基板２の下面２ｂにおいて、複数のボンディングリードＢＬは封止部８で覆われているが、複数のバンプランドＬＡおよびそれらに接続された複数の半田ボール９は封止部８で覆われていない。すなわち、配線基板２の下面２ｂで複数の半田ボール９が露出されおり、これらが半導体装置１の外部端子として機能する。

封止部７は、放熱板４の一部を封止し、配線基板２の上面２ａ上に、放熱板４の基材部１１の側面を覆うように形成されているが、放熱板４の基材部１１の裏面１１ｂは封止部７（の上面７ａ）から露出されている。封止部７の上面７ａと、この封止部７の上面７ａから露出する放熱板４の基材部１１の裏面１１ｂとは、それぞれほぼ平坦な面とすることができるが、封止部７の上面７ａから露出する放熱板４の基材部１１の裏面１１ｂは、封止部７の上面７ａとほぼ同一平面上にあるか、封止部７の上面７ａからやや突出していることが好ましい。また、封止部７の一部が、上記隙間１８内に形成されている。

上述のように、封止部７と封止部８とは、放熱板４の凸部１２の側面１２ｂと貫通孔３の内壁との間に設けられた上記隙間部１５を満たす樹脂材料ＭＲを介して一体的に繋がった状態となっている。このため、封止部７（封止部７は上記隙間１８内の樹脂材料ＭＲも含む）と封止部８と上記隙間部１５内の樹脂とは、一体的に形成されており、互いに同じ樹脂材料ＭＲによって形成されている。

このように、本実施の形態の半導体装置１は、半導体チップ５が、配線基板２の貫通孔３内に配置された放熱板４の凸部１２上に搭載された半導体装置（半導体パッケージ）である。配線基板２の下面２ｂには、外部端子として半田ボール９が接合されるとともに、放熱板４（の基材部１１）が配線基板２の上面２ａの封止部７から露出されている。半導体チップ５の発熱は、接合材１４を介して放熱板４（の凸部１２）に伝導され、放熱板４のうち、半導体装置１の上面（配線基板２の上面２ａ）側で露出された部分（放熱板４の基材部１１の裏面１１ｂ）から、半導体装置１の外部に放熱させることができる。このため、本実施の形態では、半導体装置の放熱性（放熱特性）を向上させることができ、本実施の形態の半導体装置１は、高放熱型の半導体装置（半導体パッケージ）である。また、放熱板４による放熱効果よりは少ないが、半田ボール９も半導体装置１の外部への放熱に寄与することができる。

また、封止部７，８が配線基板２と放熱板４とにそれぞれ密着（接着）することで、配線基板２と放熱板４と封止部７，８とが結合し、更に、上記隙間部１５と隙間１８にも封止部７，８と一体的な樹脂が充填されることで、配線基板２と放熱板４と封止部７，８との結合が強化される。

＜半導体装置の実装について＞
半導体装置１の実装について説明する。

図１８は、本実施の形態の半導体装置１の実装例を示す断面図（側面断面図）であり、半導体装置１を実装基板（配線基板）２１に実装した状態が示されている。

図１８に示される実装基板２１は、半導体装置１を実装するための配線基板（実装基板）であり、半導体装置１を実装する実装面である上面に、半導体装置１の複数の半田ボール９をそれぞれ接続するための複数の基板側端子（端子、電極、パッド電極、導電性ランド）２２を有している。なお、図１８では、実装基板２１の断面構造を簡略化して示しているが、実装基板２１は、好ましくは、複数の絶縁体層（誘電体層、絶縁性の基材層）と複数の配線層（導体層、導体パターン層）とを積層して一体化した多層配線基板である。基板側端子２２は、半導体装置１の外部端子である半田ボール９（バンプ電極）を接続するための端子であり、実装基板２１の上面上に半導体装置１を搭載した際に、半田ボール９に対向する位置に基板側端子２２が配置されている。

半導体装置１を実装基板２１に実装するには、実装基板２１の複数の基板側端子２２上に半田ペースト（この半田ペーストは半田リフローで半田ボール９と一体化する）を印刷法などで供給してから、半導体装置１の半田ボール９と実装基板２１の基板側端子２２の位置が整合するように実装基板２１上に半導体装置１を搭載（配置）し、その後、半田リフロー処理を行う。

これにより、図１８に示されるように、半導体装置１が実装基板２１に実装（半田実装）され、半導体装置１が実装基板２１に固定されるとともに、半導体装置１の外部端子としての複数の半田ボール９が、実装基板２１の複数の基板側端子２２にそれぞれ電気的に接続される。

図１８の実装例の場合には、半導体チップ５の発熱は、放熱板４（の上記凸部１２）に伝導し、放熱板４のうち、半導体装置１の上面側で露出した部分（放熱板４の上記基材部１１の裏面１１ｂ）から、半導体装置１の外部（ここでは大気中）に放熱される。また、放熱板４による放熱効果よりは少ないが、半田ボール９から実装基板２１側への放熱もあり得る。

図１９は、本実施の形態の半導体装置１の他の実装例を示す断面図（側面断面図）であり、半導体装置１を実装基板（配線基板）２１に実装した状態が示されている。

図１９の実装例は、図１８の実装例と以下の点が相違している。

すなわち、半導体装置１が実装基板２１に実装されて、半導体装置１の各半田ボール９が実装基板２１の各基板側端子２２に接続されているのは、上記図１８の場合と同じであるが、図１９の場合には、実装基板２１に実装された半導体装置１は、筐体２４で覆われている（筐体２４内に収容されている）。そして、半導体装置１の上面側で露出している放熱板４（の上記基材部１１の裏面１１ｂ）が、導電性シート（接着材）２３を介して筐体２４に接続されている。この筐体２４は、放熱型の筐体であり、導電性を有しており、好ましくは金属材料により形成されている。筐体２４の一部（リード部）は、実装基板２１の基板側端子２２ａに半田２５ａなどを介して接続されて固定されている。

図１９の実装例の場合には、半導体チップ５の発熱は、放熱板４（の上記凸部１２）に伝導し、放熱板４から導電性シート２３を介して筐体２４に放熱（伝導）される。放熱板４から筐体２４に伝導（放熱）された熱は、筐体２４から空気中に放熱される経路と、筐体２４から半田２５ａを介して実装基板２１に放熱される経路とで、放熱される。半導体装置１の放熱板４を筐体２４に接続したことで、半導体装置１の放熱特性を更に向上させることができる。

図２０は、本実施の形態の半導体装置１の更に他の実装例を示す断面図（側面断面図）であり、半導体装置１を実装基板（配線基板）２１に実装した状態が示されている。

図２０の実装例は、図１８の実装例と以下の点が相違している。

すなわち、半導体装置１が実装基板２１に実装されて、半導体装置１の各半田ボール９が実装基板２１の各基板側端子２２に接続されているのは、上記図１８の場合と同じであるが、図２０の場合には、実装基板２１上に、半導体装置１以外の部品、例えばチップ部品２６や半導体装置（半導体パッケージ）２７も実装されている。チップ部品２６は、チップコンデンサやチップインダクタなどの受動部品などからなり、チップ部品２６の電極が、半田２５ｂなどを介して、実装基板２１の基板側端子２２ｂに電気的に接続されて固定されている。また、半導体装置（半導体パッケージ）２７のアウタリード部２８が、半田２５ｃなどを介して、実装基板２１の基板側端子２２ｃに電気的に接続されて固定されている。実装基板２１に実装する部品の種類と数は、必要に応じて種々選択することができる。

図２１は、本実施の形態の半導体装置１の更に他の実装例を示す断面図（側面断面図）であり、半導体装置１を実装基板（配線基板）２１に実装した状態が示されている。

図２１の実装例は、図２０の実装例と以下の点が相違している。

すなわち、半導体装置１、チップ部品２６および半導体装置２７が実装基板２１に実装されているのは、上記図２０の場合と同じであるが、図２１の場合には、実装基板２１に実装された半導体装置１、チップ部品２６および半導体装置２７は、筐体２４で覆われている（筐体２４内に収容されている）。そして、半導体装置１の上面側で露出している放熱板４（の上記基材部１１の裏面１１ｂ）が、導電性シート２３を介して筐体２４に接続されている。この筐体２４は、放熱型の筐体であり、導電性を有しており、好ましくは金属材料により形成されている。筐体２４の一部（リード部）は、実装基板２１の基板側端子２２ａに半田２５ａなどを介して接続されて固定されている。

図２１の実装例の場合には、半導体チップ５の発熱は、放熱板４（の上記凸部１２）に伝導し、放熱板４から導電性シート２３を介して筐体２４に放熱（伝導）される。放熱板４から筐体２４に伝導（放熱）された熱は、筐体２４から空気中に放熱される経路と、筐体２４から半田２５ａを介して実装基板２１に放熱される経路とで、放熱される。半導体装置１の放熱板４を筐体２４に接続したことで、半導体装置１の放熱特性を更に向上させることができる。

＜半導体装置の製造工程＞
次に、本実施の形態の半導体装置１の製造方法を、図面を参照して説明する。図２２は、本実施の形態の半導体装置１の製造工程を示す工程フロー図である。図２３〜図４６は、本実施の形態の半導体装置１の製造工程中の平面図または断面図である。

なお、本実施の形態では、複数の配線基板２が一列にまたはアレイ状に繋がって形成された多数個取りの配線基板（配線基板母体）３１を用いて個々の半導体装置１を製造する場合について説明する。

まず、図２３〜図２６に示されるように、配線基板３１を準備する（図２２のステップＳ１）。図２３は、配線基板３１の上面図、図２４および図２５は、配線基板３１の下面図である。図２３には、配線基板３１の上面３１ａ全体が示され、図２４には、配線基板３１の下面３１ｂ全体が示され、図２５には、図２４の一部（すなわち配線基板３１の下面３１ｂのうちの３つの半導体装置領域３２）を拡大して示してある。また、図２６は、配線基板３１の断面図（要部断面図）であり、図２５のＣ１−Ｃ１線の断面が示されている。なお、図２５のＣ１−Ｃ１線の位置は、上記図５〜図１０のＡ１−Ａ１線の位置に対応している。このため、図２６は上記図１と同じ断面が示されていることになる。

配線基板３１は、上記配線基板２の母体であり、配線基板３１を後述する切断工程で切断し、各半導体装置領域（基板領域、単位基板領域）３２に分離したものが上記半導体装置１の配線基板２に対応する。配線基板３１は、そこから１つの半導体装置１が形成される領域である半導体装置領域３２が一列にまたはマトリクス状に複数配列した構成を有している。このため、配線基板３１における各半導体装置領域３２の構成は、上記配線基板２と同様である。従って、配線基板３１の各半導体装置領域３２の上面（主面）３１ａと下面（裏面）３１ｂを拡大すると、上記図１１および図１２とそれぞれ同じになる。

このため、配線基板３１は、一方の主面である上面（主面）３１ａと、上面３１ａとは反対側の主面である下面（裏面）３１ｂとを有しており、配線基板３１の上面３１ａが、後で配線基板２の上面２ａとなり、配線基板３１の下面３１ｂが、後で配線基板２の下面２ｂとなる。そして、配線基板３１の各半導体装置領域３２には、配線基板３１の上面３１ａから下面３１ｂに到達する上記貫通孔３が形成され、配線基板３１の下面３１ｂの各半導体装置領域３２には、上記複数のボンディングリードＢＬおよび複数のバンプランドＬＡが形成されている。

配線基板３１の下面３１ｂの各半導体装置領域３２において、上記複数のボンディングリードＢＬは貫通孔３の周囲に形成されており、複数のバンプランドＬＡは、配線基板３１の下面３１ｂの各半導体装置領域３２において、複数のボンディングリードＢＬが配列されている領域の更に周囲に形成されている。配線基板３１の下面３１ｂの各半導体装置領域３２における複数のボンディングリードＢＬと複数のバンプランドＬＡとは、配線基板３１の各半導体装置領域３２の配線を介してそれぞれ電気的に接続されている。

なお、図２３〜図２５では、各半導体装置領域３２をそれぞれ点線で囲んで示してある。また、図２３および図２４（配線基板３１の全体平面図）では、５行×２列に合計１０の半導体装置領域３２が配列して配線基板３１が構成された例が示されているが、これに限定されず、半導体装置領域３２が配列する行数および列数は、必要に応じて種々変更可能である。

また、図２７および図２８に示されるように、放熱板４用のフレーム４１を準備する（図２２のステップＳ２）。図２７には、フレーム４１の平面図が示されているが、放熱板４の凸部１２が形成されている側が示されている。図２８は、図２７のＤ１−Ｄ１線の断面図に対応する。なお、図２７は、平面図であるが、フレーム４１の形状が分かりやすいように、フレーム４１にハッチングを付してある。また、図２７のＤ１−Ｄ１線の位置は、上記図５〜図１０のＡ１−Ａ１線の位置および上記図１３のＢ１−Ｂ１線の位置に対応しているため、図２８は上記図１６と同じ断面が示されているが、図２８と上記図１６とでは、上下が逆になっている。

フレーム４１は、複数の放熱板４がフレーム枠（枠部）４２に一体的に連結された構造を有している。すなわち、同方向に延在する２本のフレーム枠４２の間に、複数の放熱板４が所定の間隔で配置され、各放熱板４の基材部１１の四隅近傍が連結部４３を介してフレーム枠４２と連結されている。フレーム４１は、例えば、銅板などを金型で加工することなどにより形成することができる。また、フレーム４１において、隣り合う放熱板４の間に、フレーム枠４２同士を連結する連結部４４が、フレーム４１の補強のために設けられている。不要であれば、連結部４３は省略することもできる。フレーム４１においては、放熱板４、フレーム枠４２、連結部４３および連結部４４は、同じ材料により一体的に形成されている。

上述したように、各放熱板４は、主面１１ａと主面１１ａとは反対側の裏面１１ｂとを有する基材部と、基材部１１の主面１１ａにおける中央部に位置しかつ基材部１１ａから突出する凸部１２と、基材部１１の主面１１ａに形成されかつ凸部１２よりも低い支持部１３とを一体的に有しており、凸部１２の主面１２ａには溝（凹部、窪み部）１６が形成されている。

次に、ダイボンディング工程を行って、フレーム４１の各放熱板４の凸部１２の主面１２ａ上に、半導体チップ５を接合材１４を介して搭載して接合する（図２２のステップＳ３）。ステップＳ３の半導体チップ５の接合工程（すなわちダイボンディング工程）は、次のようにして行うことができる。

すなわち、図２９（上記図２７と同じ領域の平面図）および図３０（上記図２８に対応する断面図）に示されるように、フレーム４１の各放熱板４の凸部１２の主面１２ａが上方を向くように、フレーム４１の下面側を上方に向けた状態にしてから、フレーム４１の各放熱板４の凸部１２の主面１２ａ上に、半田１４ａを塗布（配置）する。それから、必要に応じてフレーム４１の各放熱板４の凸部１２の主面１２ａ上の半田１４ａを攪拌してから、図３１（上記図２７および図２９と同じ領域の平面図）および図３２（上記図２８および図３０に対応する断面図）に示されるように、フレーム４１の各放熱板４の凸部１２の主面１２ａ上に半導体チップ５を半田１４ａを介して搭載（配置）する。これらの工程、すなわち、フレーム４１の各放熱板４の凸部１２への半田１４ａの塗布工程、半田１４ａの攪拌工程および放熱板４の凸部１２への半導体チップ５の搭載工程は、放熱板４を含むフレーム４１全体を加熱しながら行い、放熱板４の凸部１２への半導体チップ５の搭載工程後にフレーム４１を室温程度まで冷却する。これにより、半導体チップ５の搭載時には溶融状態であった半田１４ａが固化し、固化した半田１４ａによって、半導体チップ５が放熱板４の凸部１２（の主面１２ａ）に接合されて固定される。この固化した半田１４ａが、上記接合材１４となる。

半田１４ａは、高融点半田を用いることが好ましく、少なくとも、後でバンプランドＬＡ上に形成する外部端子（ここでは半田ボール９）に用いる半田の融点よりも高い融点を有する半田を、半田１４ａとして用いることが好ましい。これにより、後述するステップＳ９の半田ボール９接続工程や、完成した半導体装置１の実装工程（上記実装基板２１に半導体装置１を実装する工程）で、半田ボール９を溶融させても、半導体チップ５と放熱板４の凸部１２とを接合する半田１４ａ（すなわち半田１４ａからなる接合材１４）が溶融するのを防止できる。これにより、半導体チップ５と放熱板４の凸部１２との接合信頼性を向上させることができ、半導体チップ５から放熱板４への熱伝導性を向上して、半導体装置１の放熱性を向上させることができる。

また、ステップＳ３の半導体チップ５の接合工程では、各放熱板４の凸部１２の主面１２ａにおいて、溝１６が形成されている領域よりも中央側に半導体チップ５が搭載される。そして、各放熱板４の凸部１２の主面１２ａに設けられている溝１６には、半田１４ａ（接合材１４）が付着しないようにする。なお、溝１６と半導体チップ５との間に、更に溝を設けることで、より確実に、各放熱板４の凸部１２の主面１２ａの溝１６が接合材１４で埋まるのを防止することができる。

次に、半導体チップ５が搭載されている各放熱板４を、フレーム４１のフレーム枠４２から切断して分離する（図２２のステップＳ４）。すなわち、放熱板４とフレーム枠４２との連結部４３を切断することで、半導体チップ５が搭載されている各放熱板４を、フレーム４１のフレーム枠４２から分離する。図３３（平面図）および図３４（上記図２８、図３０および図３２に対応する断面図）に示されるように、半導体チップ５が搭載されている放熱板４が個片化される。

また、本実施の形態では、ステップＳ３において、フレーム４１に複数の放熱板４が連結された状態で、それら複数の放熱板４にの複数の半導体チップ５をそれぞれに接合してから、ステップＳ４で、半導体チップ５が搭載されている各放熱板４を個片化する場合について説明したが、他の形態として、ステップＳ３とステップＳ４との順番を入れ換えることもできる。ステップＳ３とステップＳ４との順番を入れ換える場合には、ステップＳ３のダイボンディング工程を行う前に、ステップＳ４を行って放熱板４をフレーム枠４２から分離して個片化してから、個片化された各放熱板４の凸部１２の主面１２ａ上に、ステップＳ３として半導体チップ５を接合材１４を介して接合すればよい。この場合のステップＳ３のダイボンディング工程の具体的な手法は、放熱板４が既に個片化されている以外は、上述した手法とほぼ同様に行うことができる。

次に、図３５〜図３７に示されるように、半導体チップ５が搭載されている放熱板４の凸部１２を、配線基板３１の各半導体装置領域３２の貫通孔３内に配置（挿入）する（図２２のステップＳ５）。それから、各放熱板４（の凸部１２）を配線基板３１（の各貫通孔３）にかしめることにより、各放熱板４を配線基板３１に固定する（図２２のステップＳ６）。図３５〜図３７は、ステップＳ５，Ｓ６が行われた段階を示す平面図（図３５および図３６）または断面図（図３７）である。図３５および図３６には、上記図２５と同じ領域（すなわち３つの半導体装置領域３２）が示されているが、図３５には、配線基板３１の下面３１ｂ側が示され、図３６には、配線基板３１の上面３１ａ側が示されている。また、図３７には、上記図２６に対応する断面図（すなわち図３５および図３６のＣ１−Ｃ１線の断面図）が示されている。なお、ステップＳ５，Ｓ６を行うと、上記Ｃ１−Ｃ１線の位置と上記Ｄ１−Ｄ１線の位置とは一致するものとなる。

すなわち、ステップＳ５の放熱板４の配置工程では、放熱板４の基材部１１の主面１１ａが配線基板３１の上面３１ａに対向し、放熱板４の凸部１２が配線基板３１の貫通孔３内に位置し、放熱板４の支持部１３（の支持面１３ａ）が配線基板３１の上面３１ａに接触するように、配線基板３１の上面３１ａ側に放熱板４を配置する。これにより、配線基板３１の各貫通孔３に放熱板４の凸部１２が挿入（配置）された状態となり、貫通孔３内に配置された凸部１２の側面１２ｂが貫通孔３の内壁に対向するが、この段階では、放熱板４は配線基板３１にまだ固定されていない。そして、ステップＳ６では、放熱板４の凸部１２の主面１２ａに設けられている溝１６を押し広げる（例えば後述の治具４６のような治具により溝１６を押し広げる）ことにより、凸部１２の側面１２ｂの一部を貫通孔３の内壁と直接的に接触させることで、各放熱板４（の凸部１２）を配線基板３１（の各貫通孔３）にかしめて固定する。

このステップＳ５，Ｓ６を行う前に、上記ステップＳ１で配線基板３１を準備しておく必要がある。このため、上記ステップＳ１の配線基板３１の準備工程は、ステップＳ２の前、ステップＳ２と同時、ステップＳ２の後でステップＳ３の前、ステップＳ３と同時、ステップＳ３の後でステップＳ４の前、ステップＳ４と同時、あるいはステップＳ４の後でステップＳ５の前に行うこともできる。

ステップＳ５，Ｓ６の放熱板４の配置工程および固定（かしめ）工程については、後でより詳細に説明する。

次に、図３８および図３９に示されるように、ワイヤボンディング工程を行って、半導体チップ５の各電極パッドＰＤと、これに対応する配線基板３１に形成されたボンディングリードＢＬとを、導電性接続部材であるボンディングワイヤＢＷを介して電気的に接続する（図２２のステップＳ７）。図３８および図３９は、それぞれステップＳ７のワイヤボンディング工程が行われた段階を示す平面図（図３８）および断面図（図３９）である。図３８には、上記図２５および図３５と同じ領域（すなわち３つの半導体装置領域３２）が示されており、配線基板３１の下面３１ｂ側が示されている。また、図３９には、上記図３７に対応する断面図（すなわち上記Ｃ１−Ｃ１線に対応する位置での断面図）が示されている。

すなわち、ステップＳ７のワイヤボンディング工程では、配線基板３１の下面３１ｂが上方を向いた状態で、配線基板３１の下面３１ｂの各半導体装置領域３２の複数のボンディングリードＢＬと、その半導体装置領域３２の貫通孔３内に配置された放熱板４の凸部１２上に接合（搭載）された半導体チップ５の複数の電極パッドＰＤとを、複数のボンディングワイヤ（導電性接続部材）ＢＷを介してそれぞれ電気的に接続する。

本実施の形態とは異なり、ステップＳ６（放熱板４のかしめによる固定工程）を省略した場合には、ステップＳ７のワイヤボンディング工程や後述のステップＳ８のモールド工程で、放熱板４が配線基板３１から外れてしまう虞がある。それに対して、本実施の形態では、ステップＳ６で放熱板４を配線基板３１にかしめて固定することで、その後に行うステップＳ７のワイヤボンディング工程などで（すなわち後述のステップＳ８のモールド工程で封止部７ｃ，８が形成されるまでに）、放熱板４が配線基板３１から外れてしまうのを防止することができる。

ステップＳ７のワイヤボンディング工程の後、図４０〜図４２に示されるように、モールド工程（例えばトランスファモールド工程）による樹脂封止を行って封止部７ｃ，８を形成する（図２２のステップＳ８）。封止部８により、配線基板３１の下面３１ｂ側において、各半導体装置領域３２の半導体チップ５および複数のボンディングワイヤＢＷが封止（樹脂封止）される。このため、ステップＳ８のモールド工程は、各半導体装置領域３２の半導体チップ５および複数のボンディングワイヤ（導電性接続部材）ＢＷを樹脂封止する工程とみなすこともできる。

図４０〜図４２は、ステップＳ８のモールド工程によって封止部７ｃ，８が形成された段階を示す平面図（図４０および図４１）または断面図（図４２）である。図４０および図４１には、上記図３６および図３５と同じ領域（すなわち３つの半導体装置領域３２）が示されているが、図４０には、配線基板３１の上面３１ａ側（すなわち封止部７ｃ側）が示され、図４１には、配線基板３１の下面３１ｂ側が示されている。また、図４２には、上記図３７および図３９に対応する断面図（すなわち図４０および図４１のＣ１−Ｃ１線の断面図）が示されているが、上記図３７および図３９は、配線基板３１の下面３１ｂ側が上方を向いた向きで示されていたのに対して、図４２の断面図は、配線基板３１の上面３１ａ側が上方を向いた向きで示されている。

本実施の形態では、ステップＳ８のモールド工程において、配線基板３１の上面３１ａ側の封止部７ｃと下面３１ｂ側の封止部８とを一括して（一度に）形成している。封止部７ｃは、配線基板３１の上面３１ａの複数の半導体装置領域３２全体を覆うように形成される。一方、封止部８は、配線基板３１の下面３１ｂの複数の半導体装置領域３２のそれぞれにおいて、半導体チップ５およびボンディングワイヤＢＷを覆うように形成され、個々の半導体装置領域３２に対して形成された封止部８同士は、互いに分離されている。

また、本実施の形態では、ステップＳ８のモールド工程において、配線基板３１の上面３１ａ側（具体的には後述のキャビティＣＡＶ１）に供給した樹脂材料ＭＲを、上記隙間部１５を通じて配線基板３１の下面３１ｂ側（具体的には後述のキャビティＣＡＶ２）にも供給し、この樹脂材料ＭＲによって、配線基板３１の上面３１ａ側の封止部７ｃと配線基板３１の下面３１ｂ側の封止部８とを形成している。このステップＳ８のモールド工程については、後でより詳細に説明する。

上記ステップＳ６で配線基板３１に放熱板４の凸部１２をかしめて固定した後、ステップＳ８のモールド工程を行うまでは、かしめによって配線基板３１に放熱板４が固定される。これにより、封止部７ｃ，８を形成する前に、放熱板４が配線基板３１の貫通孔３から外れてしまうのを防止することができる。封止部７ｃ，８を形成すると、放熱板４と配線基板３１とは封止部７ｃ，８で強固に結合されるので、封止部７ｃ，８を形成した後は、負荷や荷重などがかかったとしても、放熱板４が配線基板３１の貫通孔３から外れてしまうのを的確に防止することができる。

次に、図４３に示されるように、配線基板３１の下面３１ｂの複数のバンプランドＬＡに複数の半田ボール９をそれぞれ接続（接合）する（図２２のステップＳ９）。図４３は、ステップＳ９の半田ボール９の接続工程を行った段階を示す断面図であり、上記図３７、図３９および図４２に対応する断面図（すなわち上記Ｃ１−Ｃ１線に対応する位置での断面図）が示されている。但し、図４３の断面図は、上記図４２と同様、配線基板３１の上面３１ａ側が上方を向いた向きで示されている。

ステップＳ９の半田ボール９の接続工程においては、例えば、配線基板３１の下面３１ｂを上方に向け、配線基板３１の下面３１ｂの複数のバンプランドＬＡ上に複数の半田ボール９を配置してフラックスなどで仮固定し、半田リフロー処理（リフロー処理、熱処理）を行って半田を溶融、再固化することで、半田ボール９と配線基板３１の下面３１ｂのバンプランドＬＡとを接合して電気的に接続することができる。その後、必要に応じて洗浄工程を行い、半田ボール９の表面に付着したフラックスなどを取り除くこともできる。このようにして、ステップＳ９おいて、半導体装置１の外部端子としての半田ボール９が配線基板３１の下面３１ｂのバンプランドＬＡ上に形成される。従って、ステップＳ９の半田ボール９の接続工程は、配線基板３１の下面３１ｂの複数のバンプランドＬＡ上に複数の外部端子をそれぞれ形成する工程（すなわち外部端子形成工程）とみなすこともできる。

配線基板３１の下面３１ｂに接合された半田ボール９は、バンプ電極（半田バンプ）とみなすことができる。なお、本実施の形態では、半導体装置１の外部端子として半田ボール９をバンプランドＬＡに接合する場合について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、半田ボール９の代わりに印刷法などによりバンプランドＬＡ上に半田を供給して、半導体装置１の外部端子としてのバンプ電極（半田バンプ）をバンプランドＬＡ上に形成することもできる。また、半導体装置１の外部端子（ここでは半田ボール９）の材質には、鉛含有半田や鉛を含有しない鉛フリー半田のいずれを用いることもできるが、含有しない鉛フリー半田を用いればより好ましい。

次に、配線基板３１とその上面３１ａ上に形成された封止部７ｃとを各半導体装置領域３２に切断（ダイシング）して分離（分割）する（図２２のステップＳ１０）。図４４および図４５は、ステップＳ１０の切断工程を行う直前の状態を示す平面図（全体平面図）であり、それぞれ上記図２３および図２４と同じ領域、すなわち配線基板３１全体が示されており、図４４には、配線基板３１の上面３１ａ側が示され、図４５には、配線基板３１の下面３１ｂ側が示されている。また、図４４および図４５は、平面図であるが、図面を見やすくするために封止部７ｃ，８にハッチングを付し、また、ステップＳ１０で切断する際のダイシングラインＤＬを二点鎖線で示してある。

ステップＳ１０の切断工程では、図４４および図４５に示されるダイシングライン（切断線、切断位置）ＤＬに沿って、配線基板３１を、その上面３１ａ上の封止部７ｃとともに切断する。図４４および図４５と上記図２３および図２４とを比べると分かるように、上記半導体装置領域３２の外周位置に沿って、ダイシングラインＤＬが延在している。すなわち、ステップＳ１０の切断工程では、配線基板３１とその上面３１ａ上の封止部７ｃとが、各半導体装置領域３２に分割されるのである。また、封止部８は、各半導体装置領域３２の境界（すなわちダイシングラインＤＬ）上には形成されていないので、ステップＳ１０の切断工程では、封止部８は切断されない。

このように、ステップＳ１０で切断・個片化を行うことで、図４６に示されるような半導体装置１（すなわち上記図１〜図１０に示される半導体装置１）を製造することができる。なお、図４６は、上記図１と同じ断面図である。各半導体装置領域３２に切断され分離（分割）された配線基板３１が配線基板２に対応し、各半導体装置領域３２に切断され分離（分割）された封止部７ｃが封止部７に対応する。また、配線基板３１の上面３１ａが配線基板２の上面２ａとなり、配線基板３１の下面３１ｂが配線基板２の下面２ｂとなる。

＜配線基板への放熱板の固定について＞
上記ステップＳ５，Ｓ６の放熱板４の配置工程および固定（かしめ）工程について、より詳細に説明する。

ステップＳ５，Ｓ６の放熱板４の配置工程および固定（かしめ）工程の具体的な手法を、図４７〜図５５を参照して説明する。図４７〜図５５は、ステップＳ５，Ｓ６の放熱板４の配置工程および固定（かしめ）工程の説明図であり、図４７、図４８および図５０、図５１、図５３および図５５には、上記図３７に対応する断面図（すなわち上記Ｃ１−Ｃ１線およびＤ１−Ｄ１線に対応する位置での断面図）が示されている。また、図４９は、図４８における円で囲まれた領域ＲＧ３，ＲＧ４の部分拡大図に対応し、図５２は、図５１における円で囲まれた領域ＲＧ３，ＲＧ４の部分拡大図に対応し、図５４は、図５３における円で囲まれた領域ＲＧ３，ＲＧ４の部分拡大図に対応する。

まず、配線基板３１を構成する半導体装置領域３２の数に対応する数の放熱板４を、凸部１２の主面１２ａが上方を向くように並べて配置する。この際、複数の放熱板４が、配線基板３１における複数の半導体装置領域３２の配列に対応して配列するようにする。例えば、これら複数の放熱板４を、図４７に示されるように、トレイまたはキャリア４５などに配置する。そして、このトレイまたはキャリア４５について、複数の放熱板４の各凸部１２を配線基板３１の各貫通孔３に一括して挿入できるように各放熱板４を位置決めして配置可能な構成しておけばよい。複数の放熱板４が配置されたトレイまたはキャリア４５は、図示しないステージ（台、作業台）などの上に載置（配置）されている。なお、図４７および図４８などには、１つの半導体装置領域３２に対応する領域が示されているが、実際には、上述のように、複数の放熱板４がトレイまたはキャリア４５に配置されている。

それから、複数の放熱板４の上方に配線基板３１を、配線基板３１の上面３１ａが放熱板４の凸部１２側を向くように配置してから、配線基板３１を複数の放熱板４に近づくように（すなわち図４７の矢印で示される方向に）移動（下降）させ、図４８に示されるように、配線基板３１に設けられた複数の半導体装置領域３２の各貫通孔３に複数の放熱板４の各凸部１２をそれぞれ挿入させる（差し込む）。

この際、図４７に示されるように、複数の放熱板４を固定（例えばトレイまたはキャリア４５に固定）した状態で、配線基板３１を移動させて、配線基板３１の各貫通孔３に各放熱板４の凸部１２をそれぞれ挿入させることが、より好ましいが、他の形態として、配線基板３１を固定した状態で放熱板４を移動させて、配線基板３１の各貫通孔３に各放熱板４の凸部１２をそれぞれ挿入させることもできる。すなわち、ステップＳ５では、配線基板３１と複数の放熱板４との相対的な位置を移動させることで、配線基板３１の各貫通孔３に各放熱板４の凸部１２をそれぞれ挿入させる。いずれにしても、ステップＳ５では、半導体チップ５が搭載されている放熱板４の凸部１２が、配線基板３１の上面３１ａ側（配線基板２の上面２ａに対応する側）から、配線基板３１の貫通孔３に挿入される。

放熱板４は、上述のように、基材部１１と凸部１２と支持部１３とからなり、ステップＳ５では、この凸部１２が配線基板３１の貫通孔３内に配置（挿入、収容）されるとともに、基材部１１は配線基板３１の上面３１ａ側に位置し、支持部１３の支持面１３ａが配線基板３１の上面３１ａに接した状態となる。

図４７〜図４９からも分かるように、配線基板３１の貫通孔３の内壁は、配線基板３１の上面３１ａおよび下面３１ｂに対して略垂直であり、放熱板４の凸部１２の側面１２ｂは、放熱板３の凸部１２の主面１２ａ、基材部１１の主面１１ａおよび支持部１３の支持面１３ａに対して略垂直である。そして、放熱板４の凸部１２の断面形状（放熱板４の基材部１２の主面１２ａや支持部１３の支持面１３ａに略平行な断面での形状）を、配線基板３１における貫通孔３の断面形状（配線基板３１の上面３１ａおよび下面３１ｂに略平行な断面での形状）と比べて同程度か若干小さくするが、若干小さい方が好ましい。放熱板４の凸部１２の断面形状を、配線基板３１における貫通孔３の断面形状よりも若干小さくしておくことで、ステップＳ５において放熱板４の凸部１２を配線基板３１の貫通孔３に挿入しやすくなる。

このようにして上記ステップＳ５を行うことで、配線基板３１の各貫通孔３に放熱板４の凸部１２が挿入（配置）された状態となるが、この段階では、放熱板４は配線基板３１にまだ固定されていない。そこで、ステップＳ６で、各放熱板４の凸部１２の主面１２ａに設けられている溝１６を押し広げることにより、各放熱板４（の凸部１２）を配線基板３１（の各貫通孔３）に、かしめて固定する。これは、治具（かしめ用治具）４６のような治具により、放熱板４の凸部１２の主面１２ａの溝１６を押し広げることで実現できる。

具体的に説明すると、放熱板４の凸部１２の主面１２ａの上方に配置されたかしめ用の冶具４６を、図５０の矢印で示される方向（すなわち放熱板４の凸部１２の主面１２ａに略垂直でかつこの主面１２ａに近づく方向）に、溝１６に向かって移動（降下）させることで、図５１に示されるように、治具４６の先端部４７で溝１６を叩く。換言すれば、治具４６の先端部４７が溝１６に重なるように、治具４６の先端部４７を溝１６に押し付ける（押し込む）。

この際、治具４６の先端部４７は、溝１６の延在方向に垂直な断面（図５０〜図５２の断面図）で見ると、先細りのテーパ形状を有している。そして、治具４６の先端部４７における最先端は、溝１６の幅（溝１６の延在方向に垂直な方向の幅であって、凸部１２の主面１２ａ側の開口幅）Ｗ１とほぼ同じか若干小さい。なお、幅Ｗ１は図４９に図示されている。しかしながら、治具４６の先端部４７がテーパ形状を有しているために、図５１および図５２に示されるように、治具４６の先端部４７の最先端が溝１６の底部に到達したときには、放熱板４の凸部１２の主面１２ａの位置では、治具４６の先端部４７は、溝１６の幅Ｗ１よりも大きな寸法を有することになる。

このため、上述のように治具４６の先端部４７で溝１６を叩く（治具４６の先端部４７を溝１６に押し付ける）と、図５２に示されるように、溝１６が冶具４６の先端部４７で押し広げられる（すなわち上記幅Ｗ１が溝１６の上部で広げられる）。そして、押し広げられた体積分だけ、水平方向（凸部１２の主面１２ａに平行な方向）に凸部１２の一部が広がり、放熱板４の凸部１２の側面１２ｂの一部（側面１２ｂの上部）が、配線基板３１の貫通孔３の内壁面に直接的に接触して密着する。この反作用により、配線基板３１の貫通孔３の内壁が凸部１２の側面１２ｂの一部に密着して押すような力を作用させ、それによって、配線基板３１の貫通孔３の内壁によって放熱板４の凸部１２の側面１２ｂが締め付けられる。これにより、放熱板４（の凸部１２）と配線基板３１とを、かしめることができ、放熱板４を配線基板３１に固定することができる。

治具４６の先端部４７を溝１６に押し付けることで、放熱板４の凸部１２の主面１２ａの溝１６を押し広げてから、図５３に示されるように、治具４６を上昇させて放熱板４の凸部１２から離れさせる。これにより、治具４６の先端部４７は溝１６から離れるが、図５４に示されるように、放熱板４の凸部１２の側面１２ｂの一部（側面１２ｂの上部）が、配線基板３１の貫通孔３の内壁面に直接的に接触して密着した状態は維持される。すなわち、放熱板４（の凸部１２）が配線基板３１にかしめられて固定された状態は維持される。

なお、放熱板４の凸部１２の主面１２ａの溝１６を押し広げて放熱板４（の凸部１２）を配線基板３１にかしめる（固定する）ことができるのであれば、治具４６の形状などについては種々変更可能である。

このようにして、上記ステップＳ６を行って放熱板４（の凸部１２）を配線基板３１にかしめて固定した後、図５５に示されるように、配線基板３に固定された（かしめられた）複数の放熱板４を、トレイまたはキャリア４５から離脱させる（取り外す）。これは、トレイまたはキャリア４５について、トレイまたはキャリア４５から放熱板４を容易に離脱可能（取り外し可能）な構成としておけばよい。その後、複数の放熱板４が固定された（かしめられた）配線基板３１は、次の工程（ここでは上記ステップＳ７のワイヤボンディング工程）に送られる。

本実施の形態では、ステップＳ６で放熱板４を配線基板３１にかしめて固定することで、その後に封止部７ｃ，８が形成されるまでに、放熱板４が配線基板３１から外れてしまうのを防止することができる。

放熱板４の凸部１２の主面１２ａに設けた溝１６は、この溝１６を治具４６で押し広げることにより、放熱板４（の凸部１２）を配線基板３１（の貫通孔３）にかしめて固定するために用いるものである。このため、上記図８〜図１０および図１４に示されるように、放熱板４の凸部１２の主面１２ａの周辺部に溝１６を設けることが好ましい。また、放熱板４の凸部１２の主面１２ａにおいて、少なくとも対向する二辺のそれぞれに沿って溝１６を設けることが好ましく、放熱板４の凸部１２の主面１２ａにおいて、四辺のそれぞれに沿って溝１６を設ければ、更に好ましい。このようにすることで、溝１６を治具４６で押し広げた際に、凸部１２の側面１２ｂの一部を配線基板３１の貫通孔３の内壁と直接的に接触させて、放熱板４を配線基板に的確にかしめて固定することができるようになる。すなわち、放熱板４の支持部１３の支持面１３ａと、放熱板４の凸部１２の側面１２ｂとで、配線基板３１の一部を挟み込むことができる。

また、本実施の形態とは異なり、放熱板４の凸部１２の主面１２ａにおいて、半導体チップ５が搭載される領域（搭載された半導体チップ５と平面的に重なる領域）にのみ溝１６を形成し、半導体チップ５が搭載される領域以外に溝１６を形成しなかった場合には、ステップＳ６で、半導体チップ５が邪魔になって凸部１２の主面１２ａの溝１６を治具４６で押し広げられなくなってしまう。

それに対して、本実施の形態では、放熱板４の凸部１２の主面１２ａにおいて、かしめ用の溝１６は、半導体チップ５が搭載される領域（搭載された半導体チップ５と平面的に重なる領域）以外の領域に形成し、好ましくは、半導体チップ５が搭載される領域の周囲に溝１６を形成する。これにより、ステップＳ６において、凸部１２に搭載された半導体チップ５が邪魔になることなく、凸部１２の主面１２ａの溝１６を治具４６で押し広げることができ、それによって放熱板４を配線基板３１にかしめて固定することができる。ここで、半導体チップ５が搭載される領域は、凸部１２の主面１２ａのうち、半導体チップ５を搭載すると半導体チップ５で覆われてしまう領域に対応する。このため、上記ステップＳ３の半導体チップ５の搭載工程では、放熱板４の凸部１２の主面１２ａにおいて、溝１６が形成されている領域よりも中央側に半導体チップ５が搭載されることになる。

また、放熱板４の凸部１２の外形寸法は、配線基板３１の貫通孔３の内形寸法よりも小さい大きさであることが好ましい。これは、放熱板４の凸部１２を貫通孔３内に挿入する際に、放熱板４の凸部１２の一部が配線基板３１に接触して、配線基板３１にクラックが生じる問題を抑制するためである。その代わり、放熱板４の凸部１２を配線基板３１の貫通孔３内に挿入しただけでは、放熱板４を配線基板３１に固定することはできない。しかしながら、本実施の形態では、ステップＳ６で放熱板４の凸部１２の主面１２ａの溝１６を押し広げるため、凸部１２の先端部付近（側面１２ｂのうち主面１２ａ近傍の部分）が水平方向（凸部１２の主面１２ａに平行な方向）に拡がって局所的に外形寸法が大きくなり、放熱板４の凸部１２の側面１２ｂの一部が配線基板３１の貫通孔３の内壁面に直接的に接触して密着する。これにより、配線基板３１に放熱板４（の凸部１２）をかしめて固定することができる。

また、ステップＳ５で放熱板４の凸部１２を配線基板３１の貫通孔３内に配置（挿入）した段階で、上記隙間部１５が、放熱板４の凸部１２の側面１２ｂと配線基板３１の貫通孔３の内壁との間に形成され、また、上記隙間１８が、放熱板４の基材部１１の主面１１ａ（凸部１２と支持部１３のいずれも設けられていない領域）と配線基板３１の上面３１ａとの間に形成され、この状態が、ステップＳ６で固定される。ステップＳ８のモールド工程を行う前は、この隙間部１５および隙間１８は空洞であり、隙間部１５および隙間１８には樹脂材料ＭＲは充填されていない状態となっている。隙間部１５と隙間１８の具体的な構成は、この段階（後述の金型５１，５２のキャビティに樹脂材料ＭＲを注入する前）では樹脂材料ＭＲがまだ充填されていないこと以外は、上述した通りである。

＜モールド工程について＞
上記ステップＳ８のモールド工程について、より詳細に説明する。

本実施の形態では、ステップＳ８のモールド工程において、配線基板３１の上面３１ａ側の封止部７ｃと下面３１ｂ側の封止部８とを一括して形成している。このステップＳ８のモールド工程の具体的な手法を、図５６〜図６７を参照して説明する。

図５６〜図６７は、ステップＳ８のモールド工程の説明図である。このうち、図５６は、金型５１，５２で配線基板３１をクランプする前の段階を模式的に示す断面図（全体断面図）であり、図５７は、金型５１，５２で配線基板３１をクランプした段階を示す断面図（全体断面図）である。図５８〜図６１は、金型５１，５２で配線基板３１をクランプした段階の要部断面図である。図５８および図５９には、１つの半導体装置領域３２にほぼ対応する領域の断面図が示されており、図５８は上記図１や図３９および図４２と同じ断面（すなわち上記Ａ１−Ａ１線や上記図４０および図４１のＣ１−Ｃ１線に対応する位置での断面）が示され、図５９は、上記図２と同じ断面（すなわち上記Ａ２−Ａ２線や上記図４０および図４１のＣ２−Ｃ２線に対応する位置での断面）が示されている。また、図６０は、図５８における円で囲まれた領域ＲＧ５，ＲＧ６の部分拡大図に対応し、図６１は、図５９における円で囲まれた領域ＲＧ７，ＲＧ８の部分拡大図に対応する。なお、領域ＲＧ６は、上記領域ＲＧ１，ＲＧ３に対応し、領域ＲＧ５は、上記領域ＲＧ４に対応し、領域ＲＧ８は、上記領域ＲＧ２に対応している。

ステップＳ８のモールド工程では、まず、ステップＳ１〜Ｓ７が行われて放熱板４が固定された（かしめられた）状態の配線基板３１を、図５６に示されるように、上金型である金型５１と下金型である金型５２との間に配置し、図５７〜図５９に示されるように、上下から金型５１，５２で挟んでクランプ（固定）する。この際、配線基板３１の上面３１ａが上方を向いて金型（上金型）５１と対向し、配線基板３１の下面３１ｂが下方を向いて金型（下金型）５２と対向するように配線基板３１を金型５１，５２で挟む。

図５６〜図５９からも分かるように、配線基板３１を金型５１，５２でクランプする際には、金型（下金型）５２の上面（金型５１や配線基板３１と対向する側の主面）に、シート（フィルム、ラミネートフィルム）５３を例えば吸着などで貼り付けた状態にし、金型（下金型）５２と配線基板３１の下面３１ｂとが直接的に接触せずに間にシート５３を介在させることが好ましい。このシート５３は、金型（下金型）５２よりも弾性を有しており、また、モールド工程の温度に耐える耐熱性も有しており、例えばポリイミド樹脂などの樹脂シートにより形成することができる。シート５３を用いたことにより、配線基板３１の下面３１ｂの各半導体装置領域３２の複数のバンプランドＬＡは、シート５３に接するが、金型５２と接するのは防止できるため、剛性の高い金型５２で配線基板３１の下面３１ｂの複数のバンプランドＬＡが傷つくのを防止することができる。シート５３は、ローラ５４，５５で巻き取りや送りを行うことができる。

配線基板３１を金型５１，５２でクランプすると、図５７〜図６２に示されるように、配線基板３１の上面３１ａと金型（上金型）５１との間にキャビティＣＡＶ１が形成され、配線基板３１の下面３１ｂと金型（下金型）５２との間にキャビティＣＡＶ２が形成される。キャビティＣＡＶ１は、封止部７ｃ形成用のキャビティ（空洞）であり、キャビティＣＡＶ２は、封止部８形成用のキャビティ（空洞）である。なお、封止部７ｃは、後で半導体装置領域３２毎に分割されて上記封止部７となるため、キャビティＣＡＶ１は、封止部７形成用とみなすこともできる。

キャビティＣＡＶ２は、配線基板３１の下面３１ｂと金型（下金型）５２との間に形成されるが、シート５３を用いた場合には、金型（下金型）５２の上面に沿って配置されたシート５３と配線基板３１の下面３１ｂとの間にキャビティＣＡＶ２が形成された状態となる。

配線基板３１の下面３１ｂと金型（下金型）５２との間に形成されているキャビティＣＡＶ２は、配線基板３１の下面３１ｂの複数の半導体装置領域３２の各々に対して、１つずつ設けられている。すなわち、１つの半導体装置領域３２毎に１つのキャビティＣＡＶ２が設けられている。

一方、配線基板３１の上面３１ａと金型（上金型）５１との間に形成されているキャビティＣＡＶ１は、配線基板３１の上面３１ａの複数の半導体装置領域３２全体を内包するように設けられている。すなわち、複数の半導体装置領域３２に対して１つのキャビティＣＡＶ１が設けられている。但し、放熱板４の上記基材部１１の裏面１１ｂは、金型（上金型）５１の下面に接している。

配線基板３１を金型５１，５２でクランプした後、図６２に示されるように、レジンゲート（レジンゲート口、樹脂注入口）５６から、配線基板３１の上面３１ａと金型（上金型）５１との間に形成されているキャビティＣＡＶ１に、封止部７ｃ，８形成用の樹脂材料ＭＲを注入（導入）する。ここで、レジンゲート５６はキャビティＣＡＶ１の横に配置されており、金型５１，５２はサイドゲート方式のモールド金型である。

図６２は、金型５１，５２のキャビティに樹脂材料ＭＲを注入した状態（段階）を模式的に示す断面図（全体断面図）であり、図６３〜図６６は、金型５１，５２のキャビティに樹脂材料ＭＲを注入した状態（段階）を示す要部断面図である。図６３には、上記図５８と同じ断面（すなわち上記Ａ１−Ａ１線や上記図４０および図４１のＣ１−Ｃ１線に対応する位置での断面）が示され、図６４には、上記図５９と同じ断面（すなわち上記Ａ２−Ａ２線や上記図４０および図４１のＣ２−Ｃ２線に対応する位置での断面）が示されている。また、図６５には、上記図６０と同じ断面が示され、図６６には、上記図６１と同じ断面が示されているので、図６５は、図６３における円で囲まれた領域ＲＧ５，ＲＧ６の部分拡大図に対応し、図６６は、図６４における円で囲まれた領域ＲＧ７，ＲＧ８の部分拡大図に対応する。

上記図５９および図６１にも示されるように、配線基板３１の各貫通孔３の内壁とその貫通孔３に挿入された放熱板４の凸部１２の側面１２ｂとの間における少なくとも一箇所（好ましくは複数個所）に、貫通孔３の内壁と凸部１２の側面１２ｂとが離間しかつ配線基板３１の上面３１ａ側から下面３１ｂ側まで繋がる（連通する、貫通する）隙間部１５がある。また、放熱板４は、支持部１３の支持面１３ａが配線基板３１の上面３１ａに接しているため、放熱板４の基材部１１の主面１１ａ（凸部１２と支持部１３のいずれも設けられていない領域）と配線基板３１の上面３１ａとの間に、隙間１８が形成されている。この隙間部１５および隙間１８は、上記ステップＳ５で配線基板３１の各貫通孔３に放熱板４の凸部１２を挿入した段階で形成され、この状態がステップＳ６で固定され、その後、ステップＳ８のモールド工程でレジンゲート５６から樹脂材料ＭＲを注入する前までは、隙間部１５および隙間１８は空洞として維持されている。

このため、配線基板３１を金型５１，５２でクランプすると、配線基板３１の上面３１ａと金型５１との間に形成されるキャビティＣＡＶ１と、配線基板３１の下面３１ｂと金型５２との間に形成されるキャビティＣＡＶ２との間は、放熱板４の基材部１１の主面１１ａと配線基板３１の上面３１ａとの間の隙間１８と、放熱板４の凸部１２の側面１２ｂと貫通孔３の内壁との間の隙間部１５とにより、繋がった状態となる。

キャビティＣＡＶ１とキャビティＣＡＶ２との間が隙間１８と隙間部１５とにより繋がっているため、レジンゲート５６からキャビティＣＡＶ１内に注入された樹脂材料ＭＲは、キャビティＣＡＶ１全体に行き渡ってキャビティＣＡＶ１内全体を充填するだけでなく、更に隙間１８と隙間部１５とを通って、配線基板３１の下面３１ｂと金型（下金型）５２との間に形成されているキャビティＣＡＶ２内にも注入（導入）される。すなわち、隙間１８と隙間部１５とが樹脂材料ＭＲの流路となり、レジンゲート５６からキャビティＣＡＶ１内に樹脂材料ＭＲを注入することで、キャビティＣＡＶ１内だけでなく、キャビティＣＡＶ２にも樹脂材料ＭＲを充填することができる。また、キャビティＣＡＶ１において、放熱板４の基材部１１の主面１１ａと配線基板３１の上面３１ａとの間の隙間１８も樹脂材料ＭＲが充填された状態（樹脂材料ＭＲで満たされた状態）となる。また、上記隙間部１５も樹脂材料ＭＲが充填された状態（樹脂材料ＭＲで満たされた状態）となる。

なお、キャビティＣＡＶ１，ＣＡＶ２内に入っていた空気は、キャビティＣＡＶ１，ＣＡＶ２に樹脂材料ＭＲが充填されることに伴い、エアベント（エアベント口、ガスベント、ガス排気口）５７から抜ける（排気される）ことになる。レジンゲート５６およびエアベント５７は、上金型である金型５１側、すなわち配線基板３１の上面３１ａと金型（上金型）５１との間に形成される。

使用する樹脂材料ＭＲは、例えば熱硬化性樹脂材料などからなり、フィラーなどを含むこともできる。例えば、フィラーを含むエポキシ樹脂などを用いて樹脂材料ＭＲを形成することができるが、樹脂材料ＭＲの流動性などは、キャビティＣＡＶ１内に注入した樹脂材料ＭＲが上記隙間１８と隙間部１５とを通ってキャビティＣＡＶ２にも導入され得るように調整すればよい。

また、樹脂材料ＭＲがフィラーを含む場合には、上記隙間１８と隙間部１５とは、樹脂材料ＭＲに含まれるフィラーが通過できる寸法を有していることが好ましい。これにより、フィラーを含む樹脂材料ＭＲをキャビティＣＡＶ１に導入すれば、上記隙間１８および隙間部１５を通じてキャビティＣＡＶ２に、フィラーを含む樹脂材料ＭＲを導入することができる。このようにすることで、キャビティＣＡＶ１内の樹脂材料ＭＲとキャビティＣＡＶ２内の樹脂材料ＭＲとの組成（またはフィラー含有率）がほぼ同じになるため、封止部７ｃ（７）と封止部８との組成（またはフィラー含有率）をほぼ同じにすることができる。

キャビティＣＡＶ１，ＣＡＶ２内に樹脂材料ＭＲが充填された後、キャビティＣＡＶ１，ＣＡＶ２内の樹脂材料ＭＲを、加熱などにより硬化する。キャビティＣＡＶ１内の樹脂材料ＭＲが硬化して封止部７ｃとなり、キャビティＣＡＶ２内の樹脂材料ＭＲが硬化して封止部８となり、上記隙間部１５も硬化した樹脂材料ＭＲで満たされた状態となる。また、上記隙間１８も硬化した樹脂材料ＭＲで満たされた状態となるが、この隙間１８を満たす樹脂材料ＭＲも封止部７ｃの一部を構成する。その後、金型５１，５２を離型して、封止部７ｃ，８が形成された配線基板３１を取り出す。

封止部７ｃは、配線基板３１の上面３１ａの複数の半導体装置領域３２全体を覆うように形成されるが、各放熱板４の基材部１１の裏面１１ｂは封止部７ｃの上面から露出する。各放熱板４の基材部１１の裏面１１ｂ上に樹脂バリが形成された場合には、ステップＳ８のモールド工程後に、バリ除去工程を行えばよい。

一方、配線基板３１の下面３１ｂの各半導体装置領域３２において、バンプランドＬＡの配列領域上には封止部８は形成されず、バンプランドＬＡの配列領域よりも中央に形成される。従って、封止部８は、配線基板３１の下面３１ｂの各半導体装置領域３２において、半導体チップ５、放熱板４の凸部１２の主面１２ａ、ボンディングワイヤＢＷおよびボンディングリードＢＬを覆うが、バンプランドＬＡは覆わないように形成される。

＜主要な特徴について＞
本実施の形態では、放熱板４を用いたことにより、半導体装置の放熱特性を向上させることができる。半導体装置を製造する際には、この放熱板４を配線基板３１に固定しないと、ワイヤボンディング工程やモールド工程、あるいは工程間の搬送などで、放熱板４が配線基板３１から外れてしまう可能性がある。このため、半導体装置を製造する際には、放熱板４を配線基板３１に固定する必要がある。

本実施の形態では、放熱板４を配線基板３１に固定するのに接着材を使用せず、かしめを用いて放熱板４を配線基板３１に固定する。すなわち、上記ステップＳ６において、放熱板４の凸部１２の主面１２ａの溝１６を押し広げて、凸部１２の側面１２ａの一部を配線基板３１の貫通孔３の内壁と直接的に接触させることで、放熱板４を配線基板３１にかしめて固定する。

本実施の形態とは異なり、放熱板４を配線基板３に固定するのに接着材を使用した場合には、配線基板３１の貫通孔３の寸法（内寸）と放熱板４の凸部１２の寸法（外形寸法）とが変動すると、接着材の不足または過剰を招いてしまい、放熱板４の固定が上手くいかなくなる虞がある。また、放熱板４固定用の接着材が、配線基板３１の下面３１ｂにおいて貫通孔３の周囲に溢れてボンディングリードＢＬに付着してしまい、ワイヤボンディング不良を招く虞もある。また、接着材で固定する場合、放熱板４の凸部１２を配線基板３１の貫通孔３内に挿入する際、放熱板４の挿入性を考慮して、凸部１２の側面１２ｂと貫通孔３の内壁と間に隙間が形成されるため、放熱板４の保持力が低くなる虞がある。これらは、半導体装置の信頼性を低下させてしまう。

それに対して、本実施の形態では、凸部１２の溝１６を押し広げることで放熱板４を配線基板３１にかしめる（固定する）ため、配線基板３１の貫通孔３の寸法（内寸）と放熱板４の凸部１２の寸法（外形寸法）とが多少変動したとしても、放熱板４を固定しやすい。また、放熱板４固定用の接着材を使用しないため、その接着材がボンディングリードＢＬに付着することがないため、ワイヤボンディング不良の発生を防止できる。また、配線基板３１の貫通孔３と放熱板４の凸部１２の寸法精度（クリアランス）を、放熱板４の固定に接着材を使用する場合に比べて低く設定することもでき、半導体装置の製造コストを低減することができる。

また、本実施の形態では、放熱板４の凸部１２の溝１６を押し広げることで放熱板４を配線基板３１にかしめている（固定している）ため、上記図５４および図６０に示されるように、凸部１２の側面１２ｂのうち、主面１１ａに近い領域は、配線基板３１の貫通孔３の内壁に接しているが、基材部１１に近い領域は、配線基板３１の貫通孔３の内壁との間に、若干の隙間１９がある。すなわち、隙間部１５を除く凸部１２の側面１２ｂは、配線基板３１の貫通孔３の内壁に接する領域（主面１２ａに近い領域）と接しない領域とがある。このため、ステップＳ８のモールド工程を行うと、図６５に示されるように、放熱板４の凸部１２の側面１２ｂと貫通孔３の内壁との間の隙間１９にも樹脂材料ＭＲが充填される。すなわち、放熱板４の凸部１２の側面１２ｂのうちの貫通孔３の内壁と直接接していない部分と貫通孔３の内壁との間にも樹脂材料ＭＲが充填されるのである。この隙間１９への樹脂材料ＭＲの充填は、上記隙間１８や上記隙間部１５から隙間１９へ樹脂材料ＭＲが侵入することによって達成され得る。このため、ステップＳ８のモールド工程を行って封止部７ｃ，８を形成すると、隙間部１５を除く放熱板４の凸部１２の側面１２ｂのうち、一部（主面１２ａに近い領域）は配線基板３１の貫通孔３の内壁に接し、他の部分は、配線基板３１の貫通孔３の内壁との間に硬化した樹脂材料ＭＲが介在した状態となり、この状態は製造された半導体装置１においても維持されている。隙間１９は、上記隙間１８や隙間部１５の寸法よりも小さく、樹脂材料ＭＲが含んでいるフィラーが通過できなくともよい。

このように、本実施の形態では、放熱板４の凸部１２の溝１６を押し広げることで放熱板４を配線基板３１にかしめている（固定している）ため、放熱板４の凸部１２の側面１２ｂの全面が貫通孔３の内壁と接している訳ではなく、上記隙間１９に樹脂材料ＭＲが入って（充填されて）、放熱板４と配線基板２（３１）との密着性を向上させている。このため、製造された半導体装置１において、放熱板４と配線基板２との密着性（接着性）を向上させることができるため、配線基板２や封止部７，８に放熱板４をしっかりと固定することができる。従って、半導体装置１の信頼性を向上させることができる。

また、ステップＳ７のワイヤボンディング工程は、配線基板３１の下面３１ｂを上方に向けた状態で行い、ステップＳ８のモールド工程は、配線基板３１の上面３１ａを上方に向けた状態で行うため、ステップＳ７からステップＳ８の間に、配線基板３１を上下反転させる。本実施の形態では、放熱板４の凸部１２の溝１６を押し広げることで放熱板４を配線基板３１にかしめている（固定している）ため、ステップＳ７からステップＳ８の間に配線基板３１を上下反転させて、ステップＳ８のモールド工程を配線基板３１の上面３１ａを上方に向けた状態で行っても、放熱板４が配線基板３１から外れてしまうのを防止することができる。このため、半導体装置の製造工程を的確に行うことができる。

また、本実施の形態では、外部接続端子（ここでは半田ボール９）形成側の主面である配線基板２の下面２ｂ側に半導体チップ５を配置している。このため、配線基板２（３１）の下面２ｂ（３１ｂ）側に封止部８を形成する必要があるが、外部端子形成用の端子であるバンプランドＬＡ上には、封止部８を形成してはいけない。このため、配線基板２（３１）の下面２ｂ（３１ｂ）側の封止部８は、個々の半導体装置領域３２に対してそれぞれ形成する必要がある。

そこで、本実施の形態では、ステップＳ８のモールド工程において、配線基板３１の上面３１ａ側（すなわちキャビティＣＡＶ１）に供給した樹脂材料ＭＲを、上記隙間部１５（および上記隙間１８）を通じて配線基板３１の下面３１ｂ側（すなわちキャビティＣＡＶ２）にも供給し、それによって、配線基板３１の上面３１ａ側に封止部７ｃを、配線基板３１の下面３１ｂ側に封止部８を、それぞれ形成している。これにより、配線基板３１の下面３１ｂ側の封止部８を、バンプランドＬＡを覆わないように、容易かつ的確に形成することができる。また、配線基板３１の上面３１ａ側の封止部７ｃと、配線基板３１の下面３１ｂ側の封止部８とを一度に形成することができるため、半導体装置の製造工程数を抑制することができる。

また、配線基板２の上面２ａ側の封止部７と配線基板２の下面２ｂ側の封止部８とが、隙間部１５内を満たす樹脂材料ＭＲを介して一体的に繋がった状態となるため、半導体装置１における封止部７，８の剥離（配線基板２からの剥離）を抑制または防止することができる。このため、半導体装置の信頼性を更に向上させることができる。

また、配線基板３１の上面３１ａ側（のキャビティＣＡＶ１）に供給した樹脂材料ＭＲを、上記隙間部１５（および上記隙間１８）を通じて配線基板３１の下面３１ｂ側（のキャビティＣＡＶ２）に供給する際に、放熱板４の凸部１２の側面１２ｂと貫通孔３の内壁との間の上記隙間１９にも樹脂材料ＭＲが充填されやすいため、放熱板４と配線基板２（３１）との密着性を向上させることができる。このため、半導体装置１の信頼性を向上させることができる。

また、各半導体装置領域３２に対して（すなわち１つの放熱板４に対して）、上記隙間部１５は少なくとも１つ設けるが、複数設けることが好ましい。図６７は、キャビティＣＡＶ２に樹脂材料ＭＲが充填される途中の段階を示す断面図である。

上記レジンゲート５６からキャビティＣＡＶ１に注入された樹脂材料ＭＲは、隙間１８と隙間部１５を通ってキャビティＣＡＶ２に導入される。このとき、個々の半導体装置領域３２（のキャビティＣＡＶ２）に対して隙間部１５が複数あると、複数の隙間部１５のうち、レジンゲート５６に近い側の隙間部１５ａからキャビティＣＡＶ２に樹脂材料ＭＲが導入され、キャビティＣＡＶ２内の空気は他の隙間部（エアベント５７に近い隙間部）１５ｂからキャビティＣＡＶ１へ排気され、更に上記エアベント５７から金型５１，５２の外に排気される。

このため、各半導体装置領域３２に対して（すなわち１つの放熱板４に対して）、上記隙間部１５を複数設ければ、それら複数の隙間部１５のうち、キャビティＣＡＶ２への樹脂注入口（レジンゲート）として機能するものと、キャビティＣＡＶ２からのガス排気口（エアベント）として機能するものとが、それぞれ１つ以上確保される。これにより、キャビティＣＡＶ１に注入された樹脂材料ＭＲを、隙間部１５を介してキャビティＣＡＶ２に的確に導入することができ、封止部８を的確に形成できるようになる。

また、各半導体装置領域３２に対して（すなわち１つの放熱板４に対して）設けられた複数の隙間部１５は、それぞれほぼ同じ寸法とすることが好ましい。これは、隙間部１５（ここでは隙間部１５ａ）からキャビティＣＡＶ２内に導入された樹脂材料ＭＲは、他の隙間部１５（ここでは隙間部１５ｂ）からキャビティＣＡＶ１に戻って、封止部７ｃや他の封止部８を形成するために使用できるためである。こうすることで、封止部７ｃ，８を形成しやすくなる。このため、キャビティＣＡＶ２に樹脂材料ＭＲが注入される際には、樹脂注入口（レジンゲート）として機能する隙間部１５（ここでは隙間部１５ａ）とガス排気口（エアベント）として機能する隙間部１５（ここでは隙間部１５ｂ）との寸法がほぼ同じであり、封止部８はスルーモールドで形成されることになる。一方、上記レジンゲート５６は樹脂材料ＭＲが通過できるが、エアベント５７は、排気用であり、樹脂材料ＭＲはほとんど通過しないようにするため、上記エアベント５７（の隙間）は、上記レジンゲート５６、上記隙間部１５および上記隙間１８よりも小さい。

また、配線基板３１（２）の貫通孔３の平面形状と放熱板４の凸部１２の平面形状とを、それぞれ矩形状とし、隙間部１５を、この矩形状の四隅の位置（上記四隅１７の位置）にそれぞれ形成すれば、より好ましい。これにより、キャビティＣＡＶ１に注入した樹脂材料ＭＲを、隙間部１５を通してキャビティＣＡＶ２にバランスよく導入することができ、封止部８をより的確に形成できるようになる。

（実施の形態２）
上記実施の形態１で説明した製造工程では、放熱板４の凸部１２上に半導体チップ５を搭載してから、半導体チップ５が搭載された放熱板４を配線基板３１の貫通孔３内に配置していた。本実施の形態では、放熱板４の凸部１２に半導体チップ５を搭載する前に、放熱板４を配線基板３１の貫通孔３内に配置し、その後、配線基板３１の貫通孔３内に配置された放熱板４の凸部１２に半導体チップ５を搭載する。この場合を、図６８〜図７４を参照して説明する。

図６８は、本実施の形態の半導体装置１の他の製造工程を示す工程フロー図であり、上記実施の形態１の上記図２２に対応するものである。図６９〜図７４は、本実施の形態の半導体装置１の製造工程中の平面図または断面図である。図６９〜図７４のうち、図６９、図７１および図７３は平面図であり、図７０、図７２および図７４は断面図である。

まず、ステップＳ１，Ｓ２で、配線基板３１およびフレーム４１を準備する。配線基板３１を先に準備しても、フレーム４１を先に準備しても、あるいは配線基板３１およびフレーム４１を同時に準備してもよい。

次に、本実施の形態では、ダイボンディング工程を行うことなく、ステップＳ４で、フレーム４１の各放熱板４を、フレーム４１のフレーム枠４２から切断して分離する。これにより、放熱板４が個片化される。

次に、図６９および７０に示されるように、ステップＳ５で放熱板４（ここでは半導体チップ５が搭載されていない放熱板４）の凸部１２を、配線基板３１の各半導体装置領域３２の貫通孔３内に配置（挿入）し、それから、ステップＳ６で各放熱板４（の凸部１２）を配線基板３１（の各貫通孔３）にかしめることにより、各放熱板４を配線基板３１に固定する。図６９および図７０は、ステップＳ６まで行われた段階を示す平面図（図６９）および断面図（図７０）である。図６９には、上記図３５と同じ領域（すなわち３つの半導体装置領域３２）が示され、配線基板３１の下面３１ｂ側が示されている。図７０には、上記図３７に対応する断面図（すなわち図６９のＣ１−Ｃ１線の断面図）が示されている。

半導体チップ５が放熱板４上に搭載されていないこと以外、ステップＳ５の放熱板４の配置工程およびステップＳ６の放熱板４の固定（かしめ）工程は、上記実施の形態１で説明したのと同様にして行われるので、ここではその詳細な説明は省略する。従って、ステップＳ６の放熱板４の固定（かしめ）工程までを行った段階では、配線基板３１にかしめられた固定された各放熱板４の凸部１２上には、半導体チップ５は搭載されていない。

次に、ステップＳ３のダイボンディング工程を行って、配線基板３１に固定された（かしめられた）各放熱板４の凸部１２の主面１２ａ上に、半導体チップ５を接合材１４を介して搭載して接合する。本実施の形態では、ステップＳ３のダイボンディング工程は、次のようにして行うことができる。

すなわち、図７１（上記図６９と同じ領域の平面図）および図７２（上記図７０に対応する断面図）に示されるように、配線基板３１の各半導体装置領域３２の貫通孔３内に配置されて固定された各放熱板４の凸部１２の主面１２ａ上に、導電性のペースト材、好ましくは銀ペースト１４ｂを塗布する。それから、図７３（上記図６９および図７１と同じ領域の平面図）および図７４（上記図７０および図７２に対応する断面図）に示されるように、配線基板３１の各半導体装置領域３２の貫通孔３内に配置されて固定された各放熱板４の凸部１２の主面１２ａ上に、半導体チップ５を銀ペースト１４ｂを介して搭載する。その後、加熱処理などを行って、銀ペースト１４ｂを硬化させる。これにより、半導体チップ５の搭載時にはペースト状態であった銀ペースト１４ｂが硬化し、硬化した銀ペースト１４ｂによって、半導体チップ５が放熱板４の凸部１２に接合されて固定される。この硬化した銀ペースト１４ｂが、上記接着材１４となる。なお、ステップＳ５のダイボンディング工程は、図７１〜図７４からも分かるように、配線基板３１の下面３１ｂが上方を向いた状態で行う。

これ以降の工程は、上記実施の形態１で説明した製造工程と同様である。すなわち、上記ステップＳ７のワイヤボンディング工程を行い、上記ステップＳ８のモールド工程を行い、上記ステップＳ９の半田ボール９接続工程を行い、上記ステップＳ１０の切断工程を行う。このようにして、上記図１〜図１０に示されるような半導体装置１が製造される。

樹脂基板からなる配線基板３１は、金属材料からなるフレーム４１（放熱板４）に比べて高温の熱処理への耐久性が低い。上記実施の形態１で説明した製造工程では、ステップＳ５，Ｓ６で配線基板３１に放熱板４を配置して固定する前に、ステップＳ３で放熱板４上に半導体チップ５を接合しているため、ステップＳ３の半導体チップ５の接合工程の熱処理時には、配線基板３１は加熱されない。このため、配線基板３１の耐熱性を気にすることなく、ステップＳ３の半導体チップ５の接合工程の熱処理に高温の熱処理を行うことができる。従って、ステップＳ３の半導体チップ５の接合工程の熱処理に高温の熱処理を行う場合、例えば、バンプランドＬＡ上に形成する外部端子（ここでは半田ボール９）に用いる半田よりも高融点の半田１４ａを用いて半導体チップ５を放熱板４に接合する場合には、上記実施の形態１で説明した製造工程を適用すれば、ステップＳ３の半導体チップ５の接合工程の半田リフロー時に配線基板３１がダメージを受けないので、好適である。

すなわち、半田ボール９に鉛フリー半田を使用した場合の半導体装置１の実装時（上記実装基板２１などへの実装時）の半田リフロー温度は例えば２２０℃程度であり、半田ボール９に鉛含有半田を使用した場合の半導体装置１の実装時（上記実装基板２１などへの実装時）の半田リフロー温度は例えば１８０℃程度である。一方、半田１４ａに高温半田を用いた場合のステップＳ３での半田リフロー温度は、３５０〜４００℃程度が望ましいが、このような高温には配線基板３１が耐えられない可能性があるが、上記実施の形態１で説明した製造工程では、ステップＳ５，Ｓ６で配線基板３１に放熱板４を配置して固定する前に、ステップＳ３で放熱板４上に半導体チップ５を接合しているため、半田リフロー時の配線基板３１の耐久性の問題が無くなる。

また、接着材１４として半田を用いれば、銀ペーストを用いる場合に比べて、接着材１４の熱伝導性が高くなるため、半導体チップ５から放熱板４への熱伝導性をより高めて、半導体装置１の放熱性をより向上させることができる。

一方、本実施の形態で説明した製造工程では、ステップＳ５，Ｓ６で配線基板３１に放熱板４を配置して固定した後に、ステップＳ３で放熱板４上に半導体チップ５を接合しているため、ステップＳ３の半導体チップ５の接合工程の熱処理時に、配線基板３１は加熱される。このため、本実施の形態で説明した製造工程を行う場合には、ステップＳ３の半導体チップ５の接合工程の熱処理にあまり高温の熱処理を行なわないことが好ましく、上述のように、銀ペースト１４ｂを用いて半導体チップ５を放熱板４に接合すれば、ステップＳ３の半導体チップ５の接合工程の接着材（銀ペースト１４ｂ）の硬化用熱処理時に配線基板３１がダメージを受けないので、好適である。

（実施の形態３）
図７５および図７６は、本実施の形態の半導体装置１ａの断面図（側面断面図）であり、上記実施の形態１の上記図１および図２にそれぞれ対応するものである。

上記実施の形態１の半導体装置１は、放熱板４の凸部１２の主面１２ａが、配線基板２の下面２ｂと略同一平面上にあり、放熱板４の凸部１２の主面１２ａの高さ位置と、配線基板２の下面２ｂの高さ位置とがほぼ同じであった。

それに対して、本実施の形態の半導体装置１ａでは、放熱板４の凸部１２の主面１２ａは、配線基板２の下面２ｂと同一平面上にはなく、配線基板２の下面２ｂと上面２ａとの間の位置（高さ位置）にある。すなわち、本実施の形態の半導体装置１ａでは、放熱板４の凸部１２の主面１２ａの高さ位置は、配線基板２の下面２ｂの高さ位置と一致しておらず、また、配線基板２の上面２ａの高さ位置とも一致しておらず、配線基板２の下面２ｂと上面２ａの間の高さ位置にある。これは、放熱板４において、支持面１３の支持面１３ａと凸部１２の主面１２ａとの高低差（高さの差）を、配線基板２の厚み（すなわち配線基板２の上面２ａと下面２ｂとの高低差）よりも薄くすることで実現できる。ここで、放熱板４の凸部１２の主面１２ａの高さ位置、配線基板２の下面２ｂの高さ位置、および配線基板２の上面２ａの高さ位置は、これら主面１２ａ、下面２ｂおよび上面２ａに垂直な方向の高さ位置を指している。

また、本実施の形態の半導体装置１ａは、放熱板４の凸部１２の主面１２ａの高さ位置が、配線基板２の下面２ｂと上面２ａの間の高さ位置にあるため、放熱板４の凸部１２の主面１２ａの高さ位置が配線基板２の下面２ｂの高さ位置に一致する上記実施の形態１の半導体装置１に比べて、半導体チップ５の表面５ａの高さ位置が低くなる。なお、ここでは、配線基板２の上面２ａを基準とし、配線基板２の下面２ｂ側を高さが高い方向としている。このため、本実施の形態の半導体装置１ａは、上記実施の形態１の半導体装置１に比べて、封止部８の厚みを薄くすることができる。

本実施の形態の半導体装置１ａの他の構成は、上記実施の形態１の半導体装置１とほぼ同様であるので、ここではその説明は省略する。また、本実施の形態の半導体装置１ａの製造工程は、上記半導体装置１の製造工程とほぼ同じである。このため、本実施の形態の半導体装置１ａは、上記実施の形態１または実施の形態２と同様にして製造することができる。

本実施の形態の半導体装置１ａは、放熱板４の凸部１２の主面１２ａの高さ位置を、配線基板２の下面２ｂよりも低い位置（ここでは、配線基板２の上面２ａを基準とし、配線基板２の下面２ｂ側を高さが高い方向としている）としたことで、半導体チップ５の表面５ａの高さ位置を低くして、半導体チップ５の表面５ａの高さ位置を配線基板２の下面２ｂの高さ位置に近づけることができる。ワイヤボンディング工程は、半導体チップ５の電極パッドＰＤと配線基板２のボンディングリードＢＬとの高低差が小さい方が行いやすいため、本実施の形態の半導体装置１ａでは、半導体チップ５の表面５ａの高さ位置が配線基板２の下面２ｂの高さ位置に近づいたことで、上記ステップＳ７のワイヤボンディング工程を行いやすくなる。

また、本実施の形態では、半導体チップ５の表面５ａの高さ位置が配線基板２の下面２ｂの高さ位置に近づいたことで、封止部８の厚みを薄くすることができるため、半導体装置の薄型化に有利となる。

一方、上記実施の形態１の半導体装置１のように、放熱板４の凸部１２の主面１２ａを、配線基板２の下面２ｂとほぼ同じ高さ位置にした場合には、放熱板４の凸部１２の体積（ひいては放熱板４の体積）を大きくすることができるため、半導体装置の放熱性（放熱特性）をより向上させることができる。

（実施の形態４）
図７７および図７８は、本実施の形態の半導体装置１ｂの断面図（側面断面図）であり、上記実施の形態１の上記図１および図２にそれぞれ対応するものである。図７９は、本実施の形態の半導体装置１ｂの上面図であり、上記実施の形態１の上記図５に対応するものであり、図８０は、本実施の形態の半導体装置１ｂの下面図であり、上記実施の形態１の上記図６に対応するものである。図８１は、封止部８を透視したときの半導体装置１ｂの下面側の平面透視図（下面図）であり、上記実施の形態１の上記図８に対応するものである。図８２は、図８１において、更にボンディングワイヤＢＷおよび半導体チップ５を外した（透視した）状態の半導体装置１の平面透視図（下面図）であり、上記実施の形態１の上記図１０に対応するものである。なお、図７９〜図８２のＡ１−Ａ１線の断面が図７７にほぼ対応し、図７９〜図８２のＡ２−Ａ２線の断面が図７８にほぼ対応する。また、理解を簡単にするために、図８１において、透視した封止部８の外形位置を点線で示してある。

上記実施の形態１の半導体装置１では、配線基板２の上面２ａ側に封止部７が形成され、配線基板２の下面２ｂ側に封止部８が形成されていた。それに対して、図７７〜図８２に示される本実施の形態の半導体装置１ｂでは、配線基板２の下面２ｂ側に封止部８が形成されているが、配線基板２の上面２ａ側には、上記封止部７に相当するものは形成されていない。このため、本実施の形態の半導体装置１ｂでは、放熱板４の基材部１１の裏面１１ｂだけでなく、基材部１１の側面１１ｃも露出されている。

上記封止部７に相当するものを形成しないことに伴い、本実施の形態では、上記配線基板３１の上面３１ａ側から下面３１ｂ側への樹脂材料ＭＲの流路として機能する上記隙間部１５は不要となる。このため、本実施の形態では、配線基板２の貫通孔３の内壁と放熱板４の凸部１２の側面１２ｂとの間に上記隙間部１５は形成されていない。また、上記実施の形態１では、放熱板４の基材部１１の主面１１ａと配線基板２の上面２ａとの間の上記隙間１８も上記隙間部１５への樹脂材料ＭＲの流路として機能したが、本実施の形態では、上記隙間部１５とともに、上記隙間１８も不要となる。このため、本実施の形態では、放熱板４において、上記支持部１３は設ける必要が無く、放熱板４の基材部１１の主面１１ａ（凸部１２が設けられていない領域）は配線基板２の上面２ａと接していることが好ましい。このため、放熱板４の基材部１１の主面１１ａ（凸部１２が設けられていない領域）と配線基板２の上面２ａとの間には、樹脂材料ＭＲは充填されていない。これ以外は、本実施の形態の半導体装置１ｂは、上記実施の形態１の半導体装置１と基本的には同様の構成を有しているので、ここではその説明は省略する。

次に、本実施の形態の半導体装置１ｂの製造工程について説明する。図８３〜図８６は、本実施の形態の半導体装置１ｂの製造工程の説明図であり、上記図７７に対応する断面が示されている。

本実施の形態の半導体装置の製造工程は、上記ステップＳ８のモールド工程の前までは、上記実施の形態１または上記実施の形態２と基本的には同じである。但し、上記隙間部１５が不要であるため、放熱板４の凸部１２の形状（平面形状）と配線基板３１の貫通孔３の形状（平面形状）とは、上記隙間部１５が形成されないような形状にしておく。例えば、配線基板３１における貫通孔３の平面形状と、放熱板４における凸部１２の平面形状とを、いずれも四隅が略直角の矩形としておけばよい。これにより、上記ステップＳ５，Ｓ６を行って放熱板４を配線基板３１に固定すると、配線基板３１の貫通孔３の内壁と放熱板４の凸部１２の側面１２ｂとは、ほぼ全領域で近接し、上記隙間部１５は形成されなくなる。また、放熱板４の基材部１１の主面１１ａには凸部１２は設けるが、支持部１３を設けず、放熱板４の基材部１１の主面１１ａ（凸部１２が設けられていない領域全体）が配線基板３１の下面３１ｂに接するようにすることが好ましい。これにより、基材部１１の主面１１ａ（凸部１２が設けられていない領域全体）自体が、上記支持部１３として機能することになる。

上記実施の形態１または上記実施の形態２と同様にして上記ステップＳ７のワイヤボンディング工程までを行って、上記図３９に対応する図８３の構造を得た後、モールド工程による樹脂封止を行って封止部８を形成するが、このモールド工程の手法が、上記実施の形態１，２と異なっている。以下、本実施の形態のモールド工程（封止部８形成工程）について説明する。

まず、上記ステップＳ１〜Ｓ７が行われて放熱板４が固定された（かしめられた）状態の配線基板３１を、図８４に示されるように、上金型である金型６１と下金型である金型６２との間に配置し、上下から金型６１，６２で挟んでクランプ（固定）する。

上記実施の形態１では、配線基板３１の上面３１ａが上方を向いて上金型（上記金型５１）に対向し、配線基板３１の下面３１ｂが下金型（金型５２）と対向するように、配線基板３１を金型５１，５２で挟んでクランプしていた。それに対して、本実施の形態では、配線基板３１の下面３１ｂが上方を向いて上金型（金型６１）に対向し、配線基板３１の上面３１ａが下金型（金型６２）と対向するように、配線基板３１を金型６１，６２で挟んでクランプしている。

配線基板３１を金型６１，６２でクランプすると、図８４に示されるように、配線基板３１の下面３１ｂと金型（上金型）６１との間にキャビティＣＡＶ３が形成される。このキャビティＣＡＶ３は、封止部８形成用のキャビティ（空洞）であり、半導体装置領域３２毎に形成される。

また、配線基板３１を金型６１，６２でクランプする際には、金型（上金型）６１の配線基板３１の下面３１ｂに接する面に、シート５３を貼り付けた状態にし、金型（上金型）６１と配線基板３１の下面３１ｂとが直接的に接触しないように、金型（上金型）６１と配線基板３１との間にシート５３を介在させることが好ましい。このとき、シート５３において、封止部８形成用のキャビティに対応する部分には、開口部が形成されている。これにより、キャビティＣＡＶ３の上部（キャビティの底面）に形成されたレジンゲート６３を介して樹脂をキャビティＣＡＶ３内に充填することが可能となる。このシート５３は、金型（上金型）６１よりも弾性を有しており、また、モールド工程の温度に耐える耐熱性も有しており、例えばポリイミド樹脂などの樹脂シートにより形成することができる。シート５３を用いたことにより、配線基板３１の下面３１ｂの各半導体装置領域３２の複数のバンプランドＬＡは、シート５３に接するが、金型６１と接するのは防止できるため、剛性の高い金型６１で配線基板３１の下面３１ｂの複数のバンプランドＬＡが傷つくのを防止することができる。なお、バンプランドＬＡに形成される傷が、外部端子となる半田ボールとの接合性に問題ない度合いであれば、必ずしも、シート５３を使用しなくても良い。

配線基板３１を金型６１，６２でクランプした後、図８５に示されるように、レジンゲート（レジンゲート口、樹脂注入口）６３から、配線基板３１の下面３１ｂと金型（上金型）６１との間に形成されているキャビティＣＡＶ３に、封止部８形成用の樹脂材料ＭＲを注入（導入）する。ここで、レジンゲート６３は、キャビティＣＡＶ３の上部に配置されており、金型６１，６２はトップゲート方式のモールド金型である。

キャビティＣＡＶ３内に樹脂材料ＭＲが充填された後、キャビティＣＡＶ３内の樹脂材料ＭＲを、加熱などにより硬化する。キャビティＣＡＶ３内の樹脂材料ＭＲが硬化して封止部８なる。その後、金型６１，６２を離型して、図８６に示されるように、封止部８が形成された配線基板３１が取り出される。

封止部８は、配線基板３１の下面３１ｂの複数の半導体装置領域３２のそれぞれにおいて、半導体チップ５およびボンディングワイヤＢＷを覆うように形成され、個々の半導体装置領域３２に対して形成された封止部８同士は、分離されている。配線基板３１の下面３１ｂの各半導体装置領域３２において、バンプランドＬＡの配列領域上には封止部８は形成されず、バンプランドＬＡの配列領域よりも中央に形成される。従って、封止部８は、配線基板３１の下面３１ｂの各半導体装置領域３２において、半導体チップ５、放熱板４の凸部１２の主面１２ａ、ボンディングワイヤＢＷおよびボンディングリードＢＬを覆うが、バンプランドＬＡは覆わないように形成される。

その後、上記ステップＳ９の半田ボール９の接続工程と、上記ステップＳ１０の配線基板３１の切断工程を行う。上記ステップＳ９の半田ボール９の接続工程は、本実施の形態においても、上記実施の形態１と同様に行うことができる。一方、上記ステップＳ１０の配線基板３１の切断工程については、上記実施の形態１では、配線基板３１とともに封止部７ｃも切断していたが、本実施の形態では、封止部７ｃを形成していないため、配線基板３１を切断すればよい。

本実施の形態では、トップゲート方式（キャビティＣＡＶ３の上部のレジンゲート６３からキャビティＣＡＶ３に樹脂材料ＭＲを導入する方式）で封止部８を形成する場合について説明したが、他の形態として、ポッティング方式で封止部８を形成することもできる。ポッティング方式で封止部８を形成する場合にも、配線基板３１の下面３１ｂのバンプランドＬＡに樹脂材料ＭＲが付着しないようにし、バンプランドＬＡが封止部８で覆われないようにする。

また、本実施の形態においても、上記実施の形態３と同様に、放熱板４の凸部１２の主面１２ａの高さ位置を、配線基板２の下面２ｂと上面２ａの間の高さ位置とすることもできる。

本実施の形態では、配線基板２（３１）の上面２ａ（３１ａ）側に封止樹脂部を形成しないため、放熱板４の基材部１１の裏面１１ｂや側面１１ｃに樹脂材料（樹脂バリなど）が付着せず、放熱板４を露出させやすい。このため、半導体装置１ｂにおける放熱板４を、放熱用のフィン（図示せず）や、あるいは上記筐体２４などに接続しやすくなる。

一方、上記実施の形態１〜３の半導体装置１，１ａでは、上述したように、配線基板３１の上面３１ａ側（のキャビティＣＡＶ１）に供給した樹脂材料ＭＲを、上記隙間１８と上記隙間部１５を通じて配線基板３１の下面３１ｂ側（のキャビティＣＡＶ２）にも供給する。このため、上記実施の形態１〜３では、放熱板４の基材部１１の主面１１ａと配線基板２（３１）の上面２ａ（３１ａ）との間の上記隙間１８にも樹脂材料ＭＲが充填され、また、放熱板４の凸部１２の側面１２ｂと貫通孔３の内壁との間の上記隙間部１５にも樹脂材料ＭＲが充填される。これにより、放熱板４が配線基板２にしっかりと固定されるため、半導体装置１，１ａの信頼性を、より向上させることができる。このため、半導体装置１に，１ａ，１ｂにおける放熱板４の保持力を高めるという観点からは、上記実施の形態１〜３の半導体装置１，１ａが有利である。

また、上記実施の形態１〜３および本実施の形態では、上述したように、放熱板４の凸部１２の溝１６を押し広げることで放熱板４を配線基板３１にかしめている（固定している）ため、上記図５４および図６０に示されるように、凸部１２の側面１２ｂのうち、主面１１ａに近い領域は、配線基板３１の貫通孔３の内壁に接しているが、基材部１１に近い領域は、配線基板３１の貫通孔３の内壁との間に、若干の隙間１９がある。この隙間１９には、上記実施の形態１〜３では封止部７ｃ，８を形成する際に、本実施の形態では封止部８を形成する際に、樹脂材料ＭＲが充填され得る。これにより、放熱板４と配線基板２との密着性（接着性）を向上させ、放熱板４の保持力を高めることができる。しかしながら、上記隙間１９は、凸部１２の側面１２ｂのうち、基材部１１側に形成され、主面１１ａに近い領域は、配線基板３１の貫通孔３の内壁に接している。このため、上記隙間１９に樹脂材料ＭＲを充填するには、配線基板３１の下面３１ｂ側に樹脂材料ＭＲを供給する本実施の形態よりも、配線基板３１の上面３１ａ側から樹脂材料を供給する上記実施の形態１〜３の方が有利である。すなわち、上記隙間１９における樹脂材料ＭＲの充填率は、本実施の形態よりも、上記実施の形態１〜３の方が高くなりやすい。この観点からも、本実施の形態４の半導体装置１ｂよりも、上記実施の形態１〜３の半導体装置１，１ａの方が、放熱板４の保持力を高めることができる。

（実施の形態５）
本実施の形態は、上記実施の形態１の変形例に対応する。

図８７および図８８は、本実施の形態の半導体装置１ｃの断面図（側面断面図）であり、上記実施の形態１の上記図１および図２にそれぞれ対応するものである。図８９は、本実施の形態の半導体装置１ｃに使用されている放熱板４の下面図（平面図）であり、上記実施の形態１の上記図１４に対応するものである。なお、図８７の断面は、上記図１に対応した断面（上記Ａ１−Ａ１線での断面）であるが、放熱板４で見ると図８９のＢ１−Ｂ１線の断面に対応する。図８８の断面は、上記図２に対応した断面（上記Ａ２−Ａ２線での断面）であるが、放熱板４で見ると図８９のＢ２−Ｂ２線の断面に対応する。

上記実施の形態１でも説明したように、放熱板４は、配線基板２の上面２ａに対向する主面１１ａを有する基材部１１と、基材部１１の主面１１ａにおける中央部に位置しかつ基材部１１から突出して配線基板２の貫通孔３内に配置される凸部１２と、基材部１１の主面１１ａに形成され、かつ配線基板２の上面２ａと接触する支持部１３とを一体的に有している。放熱板４のうち、凸部１２が配線基板２の上面２ａ側から貫通孔３内に挿入され、基材部１１と支持部１３とは、配線基板２の上面２ａ側でかつ貫通孔３の外部に位置している。支持部１３は、この支持部１３の支持面１３ａが配線基板２の上面２ａに接触することで、基材部１１の主面１１ａと配線基板２の上面２ａとの間を離間させる（すなわち隙間１８を形成する）ために設けられている。この隙間１８は、放熱板４の凸部１２の側面１２ｂと貫通孔３の内壁との間の隙間部１５とともに、上記ステップＳ８のモールド工程での樹脂材料ＭＲの流路となる。このため、放熱板４の凸部１２の側面１２ｂと貫通孔３の内壁との間の隙間部１５は、放熱板４の基材部１１の主面１１ａと配線基板２の上面２ａとの間の隙間１８を通じて、基材部１１の側面１１ｃまで繋がっている必要がある。この点は、本実施の形態も上記実施の形態１と共通である。

しかしながら、図８９と上記図１４とを比べると分かるように、本実施の形態と上記実施の形態１とでは、放熱板４の基材部１１の主面１１ａにおける支持部１３のレイアウトが異なっている。放熱板４の基材部１１の主面１１ａにおける支持部１３のレイアウト以外は、本実施の形態の半導体装置１ｃは、上記実施の形態１の半導体装置１とほぼ同様の構成を有している。

すなわち、上記実施の形態１では、上記図１４に示されるように、放熱板４の基材部１１の主面１１ａにおいて、凸部１２の４つの側面１２ｂの各々に隣接しかつ隙間部１５を避ける位置（ここでは四隅１７を避ける位置）に支持部１３を配置し、基材部１１の主面１１ａの外周領域には支持部１３も凸部１２も配置していない。このため、支持部１３の面積に比べて、基材部１１の主面１１ａ（支持部１３も凸部１２も配置していない領域）の面積の方が大きくなり、隙間１８が形成されている平面領域（配線基板２の上面２ａに平行な平面で見た場合の平面領域に対応）の面積が、配線基板２の上面２ａに接する支持部１３の支持面１３ａの面積よりも大きくなる。このため、上記ステップＳ８のモールド工程で、配線基板３１の上面３１ａ側（のキャビティＣＡＶ１）に供給した樹脂材料ＭＲを、隙間１８を通じて、放熱板４の凸部１２の側面１２ｂと貫通孔３の内壁との間の隙間部１５まで流れやすくすることができる。このため、上記図１４のレイアウトは、極めて好適である。

しかしながら、放熱板４の基材部１１の主面１１ａと配線基板２の上面２ａとの間の隙間１８は、樹脂材料ＭＲの流路として設けているため、放熱板４の凸部１２の側面１２ｂと貫通孔３の内壁との間の隙間部１５が、放熱板４の基材部１１の主面１１ａと配線基板２の上面２ａとの間の隙間１８を通じて、基材部１１の側面１１ｃまで繋がっていれば、最低限の樹脂材料ＭＲの流路としての機能は確保できる。このため、放熱板４の基材部１１の主面１１ａにおける支持部１３のレイアウトは、種々変更可能である。つまり、放熱板４の凸部１２の側面１２ｂと貫通孔３の内壁との間の隙間部１５が、放熱板４の基材部１１の主面１１ａと配線基板２の上面２ａとの間の隙間１８を通じて、基材部１１の側面１１ｃまで繋がるように、支持部１３のレイアウトを設計すればよい。

例えば、図８９に示されるように、放熱板４の基材部１１の主面１１ａ（凸部１２が形成されていない領域）において、凸部１２の四隅１７から基材部１１の四隅まで放射状に支持部１３よりも窪んだ領域（すなわち配線基板２の上面２ａに接しない領域）７１を設けて、そこを隙間１８とし、この窪んだ領域７１以外の主面１１ａ全体を支持部１３にして配線基板２の上面２ａに接するようにすることもできる。この場合には、図８７〜図８９から分かるように、凸部１２の四隅１７に形成される上記隙間部１５から基材部１１の四隅に向かって放射状に上記隙間１８が形成されるため、上記ステップＳ８のモールド工程で、配線基板３１の上面３１ａ側（のキャビティＣＡＶ１）に供給した樹脂材料ＭＲを、隙間１８と隙間部１５とを通じて、配線基板３１の下面３１ｂ側（のキャビティＣＡＶ２）に供給することができる。

以上、本発明者によってなされた発明をその実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。

本発明は、半導体パッケージ形態の半導体装置およびその製造方法に適用して好適なものである。

１，１ａ，１ｂ，１ｃ 半導体装置
２ 配線基板
２ａ 上面
２ｂ 下面
３ 貫通孔
４ 放熱板
５ 半導体チップ
５ａ 表面
５ｂ 裏面
７ 封止部
７ａ 上面
７ｃ 封止部
８ 封止部
８ａ 主面
９ 半田ボール
１１ 基材部
１１ａ 主面
１１ｂ 裏面
１１ｃ 側面
１２ 凸部
１２ａ 主面
１２ｂ 側面
１３ 支持部
１３ａ 支持面
１４ 接合材
１４ａ 半田
１４ｂ 銀ペースト
１５，１５ａ，１５ｂ 隙間部
１６ 溝
１７ 四隅
１８，１９ 隙間
２１ 実装基板
２２，２２ａ，２２ｂ，２２ｃ 基板側端子
２３ 導電性シート
２４ 筐体
２５ａ，２５ｂ，２５ｃ 半田
２６ チップ部品
２７ 半導体装置
２８ アウタリード部
３１ 配線基板
３１ａ 上面
３１ｂ 下面
３２ 半導体装置領域
４１ フレーム
４２ フレーム枠
４３，４４ 連結部
４５ キャリア
４６ 治具
４７ 先端部
５１，５２ 金型
５３ シート
５４，５５ ローラ
５６ レジンゲート
５７ エアベント
６１，６２ 金型
７１ 領域
ＢＬ ボンディングリード
ＢＷ ボンディングワイヤ
ＣＡＶ１，ＣＡＶ２，ＣＡＶ３ キャビティ
ＬＡ バンプランド
ＭＲ 樹脂材料
ＰＤ 電極パッド
ＲＧ１，ＲＧ２，ＲＧ３，ＲＧ４，ＲＧ５，ＲＧ６，ＲＧ７，ＲＧ８ 領域

Claims (20)

1. （ａ）第１主面と、前記第１主面とは反対側の第１裏面と、前記第１主面から前記第１裏面に到達する貫通孔と、前記第１裏面において前記貫通孔の周囲に形成された複数のボンディングリードと、前記第１裏面に形成されかつ前記複数のボンディングリードとそれぞれ電気的に接続された複数のバンプランドとを有する配線基板を準備する工程、
   （ｂ）第２主面および前記第２主面とは反対側の第２裏面を有する基材部と、前記基材部の前記第２主面における中央部に位置し、かつ前記基材部から突出する凸部と、前記基材部の前記第２主面に形成されかつ前記凸部よりも低い支持部とを有する放熱板を準備する工程、
   （ｃ）複数の電極パッドが形成された第３主面を有する半導体チップを、前記放熱板の前記凸部に搭載する工程、
   （ｄ）前記第２主面が前記配線基板の前記第１主面と対向し、かつ前記凸部が前記貫通孔内に位置し、かつ前記支持部が前記配線基板の前記第１主面に接触するように、前記配線基板の前記第１主面側に前記放熱板を配置する工程、
   （ｅ）前記（ｄ）工程後、前記放熱板を前記配線基板に固定する工程、
   （ｆ）前記（ｅ）工程後、前記半導体チップの前記複数の電極パッドと前記配線基板の前記複数のボンディングリードとを複数の導電性接続部材を介して電気的に接続する工程、
   （ｇ）前記（ｆ）工程後、前記半導体チップおよび前記複数の導電性接続部材を樹脂封止する工程、
   を含み、
   前記（ｂ）工程で準備された前記放熱板の前記凸部は、溝が形成された第４主面と、前記第４主面と前記基材部の前記第２主面との間に位置する側面とを有しており、
   前記（ｃ）工程では、前記凸部の前記第４主面に前記半導体チップを搭載し、
   前記（ｄ）工程では、前記貫通孔内に配置された前記凸部の前記側面が前記貫通孔の内壁と対向するように、前記放熱板を前記配線基板の前記第１主面に配置し、
   前記（ｅ）工程では、前記凸部の前記第４主面の前記溝を押し広げることで前記凸部の前記側面の一部を前記貫通孔の内壁と接触させて、前記放熱板を前記配線基板に固定することを特徴とする半導体装置の製造方法。
2. 請求項１記載の半導体装置の製造方法において、
   前記（ｅ）工程では、治具により、前記凸部の前記第４主面の前記溝を押し広げることを特徴とする半導体装置の製造方法。
3. 請求項２記載の半導体装置の製造方法において、
   前記放熱板の前記凸部では、前記第４主面の周辺部に前記溝が形成されていることを特徴とする半導体装置の製造方法。
4. 請求項３記載の半導体装置の製造方法において、
   前記（ｃ）工程では、前記凸部の前記第４主面において、前記溝が形成されている領域よりも中央側に前記半導体チップが搭載されることを特徴とする半導体装置の製造方法。
5. 請求項４記載の半導体装置の製造方法において、
   前記（ｇ）工程後、
   （ｈ）前記配線基板の前記複数のバンプランド上に複数の外部端子をそれぞれ形成する工程、
   を更に有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
6. 請求項５記載の半導体装置の製造方法において、
   前記（ｅ）工程後、前記凸部の前記側面と前記貫通孔の内壁との間における少なくとも１箇所に、前記凸部の前記側面と前記貫通孔の内壁とが離間しかつ前記配線基板の前記第１主面から前記第１裏面まで繋がる第１隙間部があり、
   前記（ｇ）工程では、前記配線基板の前記第１主面側に供給した樹脂材料を、前記第１隙間部を通じて前記配線基板の前記第１裏面側にも供給することを特徴とする半導体装置の製造方法。
7. 請求項６記載の半導体装置の製造方法において、
   前記（ｇ）工程では、前記配線基板の前記第１裏面側に第１封止部が、前記第１主面側に第２封止部が、それぞれ前記樹脂材料によって形成され、
   前記半導体チップおよび前記複数の導電性接続部材は前記第１封止部で封止されることを特徴とする半導体装置の製造方法。
8. 請求項７記載の半導体装置の製造方法において、
   前記（ｅ）工程後、前記凸部の前記側面と前記貫通孔の内壁との間における複数箇所に前記第１隙間部があることを特徴とする半導体装置の製造方法。
9. 請求項８記載の半導体装置の製造方法において、
   前記（ｅ）工程後、前記支持部が前記配線基板の前記第１主面に接し、前記基材部の前記第２主面と前記配線基板の前記第１主面との間に隙間が形成されており、
   前記（ｇ）工程では、前記配線基板の前記第１主面側に供給した前記樹脂材料を、前記隙間および前記第１隙間部を通じて、前記配線基板の前記第１裏面側に供給することを特徴とする半導体装置の製造方法。
10. 請求項９記載の半導体装置の製造方法において、
    前記（ｇ）工程では、前記隙間および前記第１隙間部にも前記樹脂材料が充填されることを特徴とする半導体装置の製造方法。
11. 請求項１０記載の半導体装置の製造方法において、
    前記第２封止部から前記放熱板の前記基材部の前記第２裏面が露出することを特徴とする半導体装置の製造方法。
12. 請求項１１記載の半導体装置の製造方法において、
    前記（ｇ）工程では、前記凸部の前記側面のうちの前記貫通孔の内壁と直接接していない部分と前記貫通孔の内壁との間にも前記樹脂材料が充填されることを特徴とする半導体装置の製造方法。
13. 請求項１２記載の半導体装置の製造方法において、
    前記（ａ）工程で準備された前記配線基板の前記貫通孔の平面形状と前記（ｂ）工程で準備された前記放熱板の前記凸部の平面形状とは、それぞれ矩形状であり、
    前記第１隙間部は、前記矩形状の四隅の位置にそれぞれ形成されることを特徴とする半導体装置の製造方法。
14. 請求項１３記載の半導体装置の製造方法において、
    前記（ｅ）工程で前記配線基板に固定された前記放熱板の前記凸部の前記第４主面は、前記配線基板の前記第１主面と前記第１裏面との間の高さ位置にあることを特徴とする半導体装置の製造方法。
15. 請求項１３記載の半導体装置の製造方法において、
    前記（ｅ）工程で前記配線基板に固定された前記放熱板の前記凸部の前記第４主面は、前記配線基板の前記第１主面とほぼ同じ高さ位置にあることを特徴とする半導体装置の製造方法。
16. 請求項１記載の半導体装置の製造方法において、
    前記（ｃ）工程の後に、前記（ｄ）工程が行われ、
    前記（ｄ）工程では、前記半導体チップが搭載された前記凸部が前記貫通孔内に位置するように、前記配線基板の前記第１主面側に前記放熱板を配置することを特徴とする半導体装置の製造方法。
17. 請求項１６記載の半導体装置の製造方法において、
    前記（ｃ）工程では、前記半導体チップが前記放熱板の前記凸部の前記第４主面に半田を介して搭載されて接合されることを特徴とする半導体装置の製造方法。
18. 請求項１記載の半導体装置の製造方法において、
    前記（ｃ）工程の前に、前記（ｄ）工程が行われることを特徴とする半導体装置の製造方法。
19. 請求項１８記載の半導体装置の製造方法において、
    前記（ｃ）工程では、前記半導体チップが前記放熱板の前記凸部の前記第４主面に銀ペーストを介して搭載されて接合されることを特徴とする半導体装置の製造方法。
20. 第１主面および前記第１主面とは反対側の第１裏面を有する配線基板であって、前記第１主面から前記第１裏面に到達する貫通孔と、前記第１裏面において前記貫通孔の周囲に形成された複数のボンディングリードと、前記第１裏面に形成されかつ前記複数のボンディングリードとそれぞれ電気的に接続された複数のバンプランドとを有する前記配線基板と、
    前記配線基板の前記第１主面と対向する第２主面を有する基材部と、前記基材部の前記第２主面における中央部に位置しかつ前記基材部から突出する凸部と、前記基材部の前記第２主面に形成されかつ前記配線基板の前記第１主面と接触する支持部とを有する放熱板であって、前記凸部が前記配線基板の前記貫通孔内に位置するように前記配線基板の前記第１主面に配置された前記放熱板と、
    第３主面と、前記第３主面に形成された複数の電極パッドと、前記第３主面と反対側の第３裏面とを有し、前記放熱板の前記凸部に搭載された半導体チップと、
    前記配線基板の前記第１裏面側に形成され、前記半導体チップを封止する第１封止部と、
    前記配線基板の前記第１主面側に形成され、前記基材部の一部を封止する第２封止部と、
    を含み、
    前記放熱板の前記凸部は、溝が形成された第４主面と、前記第４主面と前記基材部の前記第２主面との間に位置する側面とを有しており、
    前記放熱板の前記凸部の前記側面の一部は、前記凸部の前記第４主面に形成された前記溝が押し広げられたことで前記貫通孔の内壁と直接的に接触しており、
    前記凸部の前記側面と前記貫通孔の内壁との間における少なくとも１箇所に、前記凸部の前記側面と前記貫通孔の内壁とが離間しかつ前記配線基板の前記第１主面から前記第１裏面まで繋がる第１隙間部があり、
    前記第１封止部と前記第２封止部とは、前記第１隙間部内に充填された樹脂を介して一体的に繋がっていることを特徴とする半導体装置。

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