JP2014183242A - 半導体装置およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】より簡素な構成で、封止樹脂体のクリープ現象を抑制しつつ被取付体への取付信頼性を向上させる。
【解決手段】この樹脂封止型の半導体装置は加圧機構により被取付体に固定される。この半導体装置は、半導体素子と、半導体素子が固定されるアイランドと、外部接続用のリードと、補強部材と、これら要素を一体的に封止する封止樹脂体と、を有する。
補強部材は、アイランドの厚み方向において、封止樹脂体の第１主面に露出され、加圧機構による固定の際に加圧機構と対向する第１露出部と、第１主面と反対の第２主面に露出され、被取付体と対向する第２露出部と、封止樹脂体の表面から外部に突出する支持ピンと、第１露出部と第２露出部とを連結して加圧機構による固定の際の荷重を支持する荷重支持部と、を有する。
そして、アイランド、リードおよび補強部材は、同一のリードフレームの一部として構成されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、加圧機構によって被取付体に固定される半導体装置およびその製造方法に関する。

半導体装置の固定や放熱のため、螺子などの加圧機構により被取付体に固定される半導体装置が知られている。例えば、特許文献１には、外縁に切欠き部を有し、この切欠き部に螺子の軸部が収容された状態で、螺子と被取付体との間に加圧によって固定される樹脂封止型の半導体装置が提案されている。また、特許文献２にも、樹脂製のケースが取付けボルトにより金属ベース板に固定される半導体装置が提案されている。

特開２００６−２３７３０５号公報 特開平３−３２０４６号公報

特許文献１の半導体装置は、螺子によって封止樹脂体が常時加圧される構成となっている。このため、封止樹脂体にクリープ現象が生じて変形してしまう。これにより、半導体装置の被取付体への固定が不十分になる虞があった。また、固定が不十分になることに付随して、十分な放熱ができなくなる虞があった。

この問題の解決には、特許文献２に記載があるように、ケースに金属リングを埋め込み、この金属リングが螺子による加圧を受ける構成を採用することができる。しかしながら、この構成では、金属リングを別途用意しなければならず、半導体装置の製造を困難にするとともに、コストの増大に繋がる虞がある。

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、より簡素な構成で、封止樹脂体のクリープ現象を抑制しつつ被取付体への取付信頼性を向上させることを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明は、加圧機構（３００，４００）により、被取付体（２００）に固定される樹脂封止型の半導体装置であって、
半導体素子（２０）と、一面に半導体素子が固定されるアイランド（３０）と、半導体素子と電気的に接続される外部接続用のリード（４０）と、半導体素子、アイランドおよびリードの一部を一体的に封止する封止樹脂体（５０）と、
アイランドの厚み方向において、封止樹脂体の第１主面（５０ａ）に露出され、加圧機構による固定の際に加圧機構と対向する第１露出部（６１）と、第１主面と反対の第２主面（５０ｂ）に露出され、加圧機構による固定の際に被取付体と対向する第２露出部（６２）と、封止樹脂体の表面から外部に突出する支持ピン（６５）と、第１露出部と第２露出部とを連結して加圧機構による固定の際の荷重を支持する荷重支持部（６３）と、を有する補強部材（６０）と、を備え、
アイランド、リードおよび補強部材は、同一のリードフレーム（１００）の一部として構成されていることを特徴としている。

これによれば、この半導体装置は、第１露出部が固定のための圧力を加圧機構から直接的に受けるとともに、第２露出部が固定のための圧力を被取付体から受ける。そして、第１露出部と第２露出部とが加圧機構から受ける荷重を荷重支持部が支える構成となっている。このため、加圧機構による固定の際に封止樹脂体がクリープ現象を生じにくい。したがって、半導体装置の被取付体への取付信頼性を向上させることができる。

加えて、補強部材が、アイランドおよびリードと同一のリードフレームの一部として構成されているため、補強部材をリードフレームの加工時と同時に形成することができる。すなわち、補強部材を別途用意して加工する必要がない。このため、より簡素な構成で補強部材を形成することができる。換言すれば、半導体装置の加工容易性を向上させることができるとともに、工程の削減によるコスト低減ができる。

また、封止樹脂体の内部に補強部材が封止されことにより、封止樹脂体の剛性が増加する。これにより、加圧機構に接触する封止樹脂体の部分においても、加圧時に受ける圧縮力に抵抗し、その結果、補強部材がない場合に比べてクリープ現象の発生を抑制することができる。

上記した構成の半導体装置の製造方法として、本発明は、加圧機構により、被取付体に固定される樹脂封止型の半導体装置の製造方法であって、
リードフレームを準備する準備工程と、リードフレームのアイランドに半導体素子を固定する固定工程と、リードフレームのリードと半導体素子とを電気的に接続する接続工程と、半導体素子およびリードフレームを封止する封止樹脂体を成形する成形工程と、封止樹脂体から露出するリードフレームのうち不要部を除去する除去工程と、を備え、
準備工程では、アイランドおよびリードとともに、アイランドの厚み方向において、封止樹脂体の第１主面に露出され、加圧機構による固定の際に加圧機構と対向する第１露出部と、第１主面と反対の第２主面に露出され、加圧機構による固定の際に被取付体と対向する第２露出部と、封止樹脂体の表面から外部に突出する支持ピンと、第１露出部と第２露出部とを連結して加圧機構による固定の際の荷重を支持する荷重支持部と、を有する補強部材と、を備えるリードフレームを準備することを特徴としている。

この製造方法を採用することにより、補強部材を、アイランドおよびリードと同一のリードフレームの一部として構成することができる。すなわち、補強部材をリードフレームの加工時と同時に形成することができる。このため、半導体装置の加工容易性を向上させることができるとともに、工程の削減によるコスト低減ができる。

第１実施形態に係る半導体装置、被取付体、螺子の概略構成を示す斜視図である。 図１に示すＩＩ−ＩＩ線に沿う断面を示す断面図である。 半導体装置の製造方法のうち、準備工程を示す斜視図である。 半導体装置の製造方法のうち、固定工程および接続工程を示す斜視図である。 半導体装置の製造方法のうち、成形工程を示す斜視図である。 半導体装置の製造方法のうち、除去工程を示す斜視図である。 第１実施形態の変形例に係る半導体装置の概略構成を示す斜視図である。 第２実施形態に係るリードフレームの概略構成を示す斜視図である。 第２実施形態の変形例に係るリードフレームの概略構成を示す斜視図である。 第３実施形態に係るリードフレームの概略構成を示す斜視図である。 第４実施形態に係る半導体装置の概略構成を示す斜視図である。 第５実施形態において、図１のＩＩ−ＩＩ線に沿う断面に相当する断面の断面図である。 その他の実施形態において、図１のＩＩ−ＩＩ線に沿う断面に相当する断面の断面図である。 その他の実施形態において、図１のＩＩ−ＩＩ線に沿う断面に相当する断面の断面図である。 その他の実施形態に係るリードフレームの斜視図である。 その他の実施形態において、図１のＩＩ−ＩＩ線に沿う断面に相当する断面の断面図である。 その他の実施形態において、図１のＩＩ−ＩＩ線に沿う断面に相当する断面の断面図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の各図相互において、互いに同一もしくは均等である部分に、同一符号を付与する。

（第１実施形態）
最初に、図１および図２を参照して、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。

本実施形態における半導体装置１０は、図１に示すように、雌螺子部２１０が設けられた被取付体２００に、雌螺子部２１０に対応した螺子３００によって取り付けられて固定される。

この半導体装置１０は、半導体素子２０と、半導体素子２０を固定するアイランド３０と、半導体素子２０と図示しないワイヤにより電気的に接続されたリード４０と、を有する。また、半導体装置１０は、半導体素子２０、アイランド３０およびリード４０の一部を一体的に封止する封止樹脂体５０を有する。加えて、この半導体装置１０は、封止樹脂体５０に封止された補強部材６０を有する。

半導体素子２０は、例えば、シリコン（Ｓｉ）、シリコンカーバイド（ＳｉＣ）、ガリウムナイトライド（ＧａＮ）などからなる半導体チップに絶縁ゲートバイポーラトランジスタやＭＯＳトランジスタといった素子が形成されたものである。

アイランド３０は、例えばアルミから成り、後述のリードフレーム１００の一部である。アイランド３０は半導体装置１０の製造過程において、タイバー３１を切断することによって、後述するリードフレーム１００の外枠体７０から切り離される。アイランド３０には、半導体素子２０が、接合材２１を介して接合される。接合材２１は、例えばはんだを採用することができる。なお、接合材２１としては、はんだ以外に、焼結材等の金属接合材、銀ペースト等の金属−有機物複合材、および、接着材等の有機材料を採用してもよい。なお、本実施形態では、アイランド３０の、半導体素子２０が配置される面と反対の面に、高熱伝導率の絶縁接着材３２を介してヒートシンク３３が設けられる。

リード４０は、図示しない外部の回路と半導体素子２０とを電気的に接続する。リード４０と半導体素子２０とは、図示しないワイヤで互いに接続される。リード４０は、リードフレーム１００の一部であり、アイランド３０と同様に、リードフレーム１００の外枠体７０から切り離されて形成される。すなわち、本実施形態におけるリード４０はアルミから成る。

封止樹脂体５０は、主にエポキシ系の有機材料から成り、半導体素子２０、アイランド３０、リード４０の一部、および、補強部材６０の一部を一体的に封止する。本実施形態における封止樹脂体５０は、図１に示すように、略直方体状に形成されており、６つの面を有する。すなわち、後に詳述する第１主面５０ａと、第１主面５０ａの反対に位置する第２主面５０ｂと、第１主面５０ａと第２主面５０ｂとを繋ぐ４つの側面５０ｃ，５０ｄ，５０ｅ，５０ｆを有する。この側面のうち第１側面５０ｃには螺子３００の軸部が収容される切欠き５１が形成される。また、第１側面５０ｃと反対の第２側面５０ｄにも切欠き５１が形成される。すなわち、この半導体装置１０は、封止樹脂体５０の第１主面５０ａから第２主面５０ｂに亘って切欠き５１が設けられ、２つの螺子３００により被取付体３００に取り付けられる。なお、切欠き５１は、特許請求の範囲に記載の第１挿通部に相当する。

補強部材６０は、図１および図２に示すように、封止樹脂体５０の第１主面５０ａに一部が露出する第１露出部６１と、第２主面５０ｂに一部が露出する第２露出部６２と、を有する。そして、この補強部材６０は、第１露出部６１と第２露出部６２とを連結する荷重支持部６３と、連結部６４を介して第２露出部６２と接続された支持ピン６５と、を有する。本実施形態における支持ピン６５は、封止樹脂体５０の側面のうち、第１側面５０ｃおよび第２側面５０ｄと異なる第３側面５０ｅとその反対の第４側面５０ｆから突出する。なお、本実施形態の支持ピン６５は、リード４０が封止樹脂体５０から突出する面と同一の第３側面５０ｅ、および、第４側面５０ｆから突出している。これらの面５０ｅ，５０ｆが特許請求の範囲に記載の第３主面に相当する。また、本実施形態は、半導体装置１０が補強部材６０を２つ有する様態である。なお、本実施形態では、第１露出部６１のうち、露出する露出面６１ａと第１主面５０ａとは面一であり、第２露出部６２のうち、露出する露出面６２ａと第２主面５０ｂとは面一である。

本実施形態における補強部材６０は、リードフレーム１００の一部であり、アイランド３０やリード４０と同様に、リードフレーム１００の外枠体７０から切り離されて形成される。補強部材６０は、リードフレーム１００の一部である一体の板状部材が折曲されて形成される。換言すると、２つある補強部材６０のそれぞれが、第３側面５０ｅから突出する支持ピン６５から、第４側面５０ｆに突出する支持ピン６５に亘って一枚の板状部材がプレス加工されて延設される。また、本実施形態では、図２に示すように、第１露出部６１と荷重支持部６３との成す各（図２中、Ａと示す）が略１００度とされている。なお、角度Ａは、９０度より大きく、１８０度未満の範囲で設定することができる。

また、本実施形態における補強部材６０は、図１に示すように、第１露出部６１において、螺子３００の軸部が収容される切欠き６６が形成される。この切欠き６６は、特許請求の範囲に記載の第２挿通部に相当する。第１露出部の切欠き６６は、図１に示すように、封止樹脂体５０に形成された切欠き５１に対応して形成され、切欠き６６および切欠き５１が共に一つの螺子３００の軸部を収容するように形成されている。すなわち、これらの切欠き５１，６６は互いに連通して形成されている。

そして、図２に示すように、螺子３００の締め付けによる固定の際には、第１露出部６１の第１主面５０ａに露出した露出面６１ａと、螺子３００の頭部の下面３１０とが当接する。また、第２露出部６２の第２主面５０ｄに露出した露出面６２ａと、被取付体２００の一面２２０とが当接する。なお、螺子３００の頭部の下面３１０と露出面６１ａとの間に、ワッシャが介されていてもよい。また、被取付体２００の一面２２０と露出面６２ａとの間に、高熱伝導率の放熱用接着材が介されていてもよい。

次に、図３〜図６を参照して、本実施形態に係る半導体装置１０の製造方法について説明する。

まず、準備工程を実施する。図３に示すように、アルミからなるリードフレーム１００を準備する。このリードフレーム１００は、アイランド３０、リード４０、補強部材６０および外枠体７０を有し、アイランド３０、リード４０および補強部材６０は、外枠体７０に接続される。本実施形態において準備するリードフレーム１００は、アルミ金属板をアイランド３０、リード４０、および、補強部材６０が所定の面形状になるようにパターニングし、補強部材６０が上記した構成となるようにプレス加工して形成する。なお、本実施形態では、準備工程において、予め補強部材６０の切欠き６６（第２挿通部）を形成しておく。

次いで、固定工程を実施する。具体的には、図４に示すように、半導体素子２０を、接合材２１を介してアイランド３０に接合する。また、ヒートシンク３３を高熱伝導率の絶縁接着材３２を介してアイランド３０に接合する。ヒートシンク３３は、アイランド３０のうち、半導体素子２０を接合した面と反対の面に接合する。

次いで、接続工程を実施する。具体的には、図４に示すように、図示しないワイヤにより、半導体素子２０とリード４０とを電気的に接続する。

次いで、成形工程を実施する。図５に示すように、トランスファーモールド成形法により、半導体素子２０、アイランド３０、リード４０の一部、および、補強部材６０の一部を封止する。これにより、封止樹脂体５０が形成される。この成形工程では、補強部材６０における、第１露出部６１の露出面６１ａと、第２露出部６２の露出面６２ａと、支持ピン６５の一部と、が外部に露出するように、樹脂封止する。なお、本実施形態における切欠き５１は、トランスファーモールド成形時に、切欠き５１が形成されるような金型としてもよいし、直方体に成形後、ドリル等で形成してもよい。一例として、本実施形態では、トランスファーモールド成形時に、切欠き５１が形成されるような金型を用意することによって切欠き５１を形成する。

次いで、除去工程を実施する。封止樹脂体５０から露出するリードフレーム１００のうち、外枠体７０を含む不要部分を除去する。除去工程後は、図６に示すように、リード４０が封止樹脂体５０の第３側面５０ｅ、および、第４側面５０ｆから突出するとともに、補強部材６０を構成する支持ピン６５も第３側面５０ｅ、および、第４側面５０ｆから外部に突出する。また、第１露出部６１の一部（露出面６１ａ）が第１主面５０ａに露出し、第２露出部６２の一部（露出面６２ａ）も第２主面５０ｂに露出する。すなわち、支持ピン６５は、第１露出部６１が露出する封止樹脂体５０の第１主面５０ａと、第２露出部６２が露出する封止樹脂体５０の第２主面５０ｂとを連結する第３側面５０ｅおよび第４側面５０ｆから突出する。この第３側面５０ｅと第４側面５０ｆは、特許請求の範囲に記載の第３主面に相当する。

次に、本実施形態に係る半導体装置１０の作用効果について説明する。

この半導体装置１０は、第１露出部６１が固定のための圧力を螺子３００の締め付けにより直接的に受けるとともに、第２露出部６２が固定のための圧力を被取付体２００から受ける。そして、第１露出部６１と第２露出部６２とが螺子３００の締め付けによって受ける荷重を、荷重支持部６３が支える構成となっている。封止樹脂体５０が、螺子３００と被取付体２００との間の荷重をすべて受け持つわけではないため、螺子３００による固定の際に封止樹脂体５０がクリープ現象を生じることがを抑制することができる。したがって、半導体装置１０の被取付体２００への取付信頼性を向上させることができる。

加えて、補強部材６０が、アイランド３０およびリード４０と同一のリードフレーム１００の一部として構成されているため、補強部材６０をリードフレームの加工時と同時に形成することができる。すなわち、準備工程において、アイランド３０、リード４０、および補強部材６０を同時に形成することができる。このため、補強部材６０を別途用意して加工する必要がなく、より簡素な構成で補強部材６０を形成することができる。換言すれば、半導体装置１０の加工容易性を向上させることができるとともに、工程の削減によるコスト低減ができる。

また、封止樹脂体５０の内部に補強部材６０が封止されことにより、封止樹脂体５０の剛性が増加する。これにより、螺子３００が接触する封止樹脂体５０の部分においても、加圧時に受ける圧縮力に抵抗し、その結果、補強部材６０がない場合に比べてクリープ現象の発生を抑制することができる。

（第１実施形態の変形例）
本実施形態は、図７に示すように、第１実施形態における封止樹脂体５０の切欠き５１に代えて、螺子３００の軸部を収容する貫通孔５２が封止樹脂体５０に形成されるようにしてもよい。これに伴って、補強部材６０についても、切欠き６６に代えて貫通孔６７が形成される。貫通孔６７は貫通孔５２に対応した位置に設けられ、同一の螺子３００が貫通孔５２，６７に収容される。すなわち、封止樹脂体５０の第１主面５０ａから第２主面５０ｂに亘って貫通孔５２が設けられ、２つの螺子３００により被取付体３００に取り付けられる。貫通孔５２が第１挿通部に相当し、貫通孔６７が第２挿通部に相当する。

本実施形態のように、螺子３００の軸部が収容される部分の形状は、円筒状の貫通孔５２，６７であってもよいし、第１実施形態のように、切欠き５１，６６であってよい。なお、第１実施形態のような切欠き５１，６６であるほうが、貫通孔５２，６７である場合に較べてモールド成形時の金型成形が容易であり、半導体装置１０の加工容易性を向上させることができる。

（第２実施形態）
第１実施形態では、リードフレーム１００を準備する準備工程において、補強部材６０を構成する支持ピン６５が外枠体７０に２箇所で繋がっている、両持ち支持された構造の様態を示した。これに対して、本実施形態では、図８に示すように、一体の板状部材がプレス加工されて形成された補強部材６０が、リードフレーム１００の外枠体７０に対して片持ち支持されている様態について説明する。なお、補強部材６０を除く構成要素は、第１実施形態と同様であるため、説明を割愛する。

本実施形態における補強部材６０は、第１実施形態と同様に、１つの第１露出部６１と、２つの第２露出部６２と、第１露出部６１と第２露出部６２とを繋ぐ荷重支持部６３と、を有する。そして、本実施形態では、一方の第２露出部６２が、連結部６４を介して支持ピン６５に接続される。支持ピン６５は外枠体７０に接続され、これにより、補強部材６０が外枠体７０に対して片持ち支持されたリードフレーム１００となっている。

これによれば、準備工程において、プレス加工にて補強部材６０を形成する際に、補強部材６０の支持ピン６５と外枠体７０との間の引張応力を緩和することができる。したがって、準備工程において、外枠体７０の意図しない変形を抑制することができる。

なお、リードフレーム１００に本実施形態のような片持ち支持構造を採用すると、成形工程後、補強部材６０は、１つの補強部材６０につき、封止樹脂体５０の１つの面から突出する構成となる。例えば、本実施形態における支持ピン６５は、第３側面５０ｅから突出する。

（第２実施形態の変形例）
また、図９に示すように、補強部材６０の第１露出部６１と外枠体７０とが、支持ピン６５および連結部６４を介して接続されるようにすることもできる。この構成も補強部材６０が外枠体７０に対して片持ち支持とされた構成であり、プレス加工にて補強部材６０を形成する際に、補強部材６０の支持ピン６５と外枠体７０との間の引張応力を緩和することができる。なお、本変形例におけるリードフレーム１００を用いて、第１実施形態と同様の直方体形のモールド成形を行うと、支持ピン６５は、第１側面５０ｃおよび第２側面５０ｄから突出する。この様態において、特許請求の範囲に記載の第３主面とは、第１側面５０ｃおよび第２側面５０ｄを指す。

（第３実施形態）
上記した各実施形態では、外枠体７０と補強部材６０とが直接接続された様態を例に示した。これに対して、本実施形態では、補強部材６０が、アイランド３０に連結され、補強部材６０自体が外枠体７０と接続されない様態を例に示す。

本実施形態における補強部材６０は、第１実施形態と同様に、１つの第１露出部６１と、２つの第２露出部６２と、第１露出部６１と第２露出部６２とを繋ぐ荷重支持部６３と、を有する。そして、図１０に示すように、第１露出部６１がアイランド３０に連結されて、アイランド３０と補強部材６０とが一体的に形成される。そして、アイランド３０は、タイバー３１を介して外枠体７０に接続される。すなわち、補強部材６０がアイランド３０の一部として形成される。第１実施形態と比較すれば、本実施形態におけるアイランド３０は、補強部材６０とタイバー３１とを繋ぐ連結部に対応し、タイバー３１が支持ピンに対応する。

このような構成によれば、補強部材６０が外枠体７０に直接的に接続されないため、準備工程において、プレス加工にて補強部材６０を形成する際に、支持ピン３３にはプレスに起因する応力が小さくなる。このため、外枠体７０に印加される応力を緩和することができる。したがって、準備工程において、外枠体７０の意図しない変形を抑制することができる。

（第４実施形態）
第１実施形態および第２実施形態では、補強部材６０の第１露出部６１うち、第１主面５０ａに露出する露出面６１ａが、図１，図３〜図１０に示すように略長方形である例を示した。これに対して、本実施形態に係る補強部材６０の露出面６１ａの輪郭について、少なくとも一つの角部を有し、該角部における内角が１８０度より大きくされた例を示す。とくに、本実施形態では、弧状の輪郭を含まない凹多角形とされた例を示す。

本実施形態に係る半導体装置１０は、露出面６１ａの形状を除き、第１実施形態の変形例と同一の構成であり、螺子３００を収容するための貫通孔５２，６７を有する様態である。本実施形態における露出面６１ａは十字形状を成している。より詳しくは、十字を構成するいくつかの内角（図１１にＢと示す）が２７０度より大きい、所謂、鉄十字形状を成している。そして、十字の交点に貫通孔５２，６７が配置された構成である。

第１露出部６１の露出面６１ａは、螺子３００によって半導体装置１０を被取付体２００に固定する際に、螺子３００の締めに起因して、螺子３００の軸周りの力のモーメントを受ける。本実施形態のような構成とすることにより、螺子３００を締める際に、第１露出部６１が封止樹脂体５０に食い込んで、封止樹脂体５０から抗力を受けるため、第１露出部６１、ひいては、補強部材６０が意図しない変形をすることなく、確実に固定することができる。

（第５実施形態）
図１２に示すように、本実施形態では、第１実施形態に対して、封止樹脂体５０の第１主面５０ａに凹部５３が形成され、その凹部５３の底部５３ａに補強部材６０の第１露出部６１の露出面６１ａが露出する。そして、螺子３００は、締められた結果として、凹部５３の内部に収容されて固定される。

このような構成では、補強部材６０の荷重支持部６３を、アイランド３０の厚み方向、すなわち、封止樹脂体５０の厚み方向において短くでき、加圧に対する強度を、上記した各実施形態に較べて強くすることができる。また、荷重支持部６３が短くなることにより、第３側面５０ｅに直交する方向についても、補強部材６０の体格を小さくすることができる。これにより、半導体装置１０全体の体格を小さくすることができる。加えて、螺子３００が凹部５３の内部に収容されることにより、半導体装置１０を固定する際に螺子３００の頭部が突出することがなく、半導体装置１０の筐体等に対する収容性を向上させることができる。

（その他の実施形態）
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態になんら制限されることなく、本発明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。

上記した各実施形態では、１つの補強部材６０につき、１本の螺子３００で固定する例を示したが、螺子３００の数は上記例に限定されない。また、螺子３００の軸部が収容される第１挿通部について、切欠き５１と貫通孔５２とが混在していてもよい。なお、第１挿通部と同様に、第２挿通部についても、切欠き６６と貫通孔６７とが混在していてもよい。

また、上記した各実施形態では、加圧機構を螺子３００とした様態を示したが、上記例に限定されるものではない。図１３に示すように、本発明は、半導体装置１０がバネ等の弾性変形可能な部材４００を用いた加圧によって固定される様態にも適用可能であることは言うまでもない。図１３に示す様態においては、補強部材６０の第１露出部６１が弾性変形可能な部材４００から抗力を受けて加圧され、半導体装置１０全体が部材４００と被取付体２００との間に挟持される。

また、上記した各実施形態では、補強部材６０が、１つの第１露出部６１と２つの第２露出部６２を有する様態について説明してきたが、上記例に限定されるものではなく、第１露出部６１および第２露出部６２の数に制限はない。例えば、図１４に示すように、補強部材６０が、３つの第１露出部６１と、４つの第２露出部６２を有する構成としてもよい。図１４に例示する形態では、第１露出部６１に対応して、３つの螺子３００により、半導体装置１０が被取付体２００に固定されている。このような構成とすることによって、複数の加圧機構（螺子３００）で半導体装置１０を固定できるため、より取付信頼性を向上させることができる。

また、補強部材６０の形状として、図１５に示すように、第１露出部６１と、荷重支持部６３と、第２露出部６２が連続的に形成され、これらが略コの字型にされるようにすることもできる。例えば、図１５に例示するような構成では、支持ピン６５の突出方向について、第１実施形態に較べて、補強部材６０の体格を小さくできるため、封止樹脂体５０の体格を小さくすることができる。したがって、半導体装置１０全体の体格を小さくすることができる。

また、上記した各実施形態では、直方体状に成形される封止樹脂体５０のうち、補強部材６０の第１露出部６１が露出する第１主面５０ａと、第２露出部６２が露出する第２主面５０ｂとを連結する第３主面５０ｅ，５０ｆから、支持ピン６５が突出する例を示した。しかしながら、封止樹脂体５０の形状は直方体に限定されるものではないし、支持ピン６５が平面から突出する必要もない。例えば、本発明は、図１６に示すように、封止樹脂体５０の第１側面５０ｃに平行な断面として六角柱状に成形された場合についても適用することができる。図１６に示す本実施形態では、封止樹脂体５０のエッジ部（図１６にＥと示す）から支持ピン６５が突出する。また、支持ピン６５が突出する場所も上記例に限定されるものではなく、例えば、図１７に示すように、封止樹脂体５０のうち、第１主面５０ａから支持ピン６５が突出する構成としてもよい。

また、上記した各実施形態では、第1露出部６１の露出面６１ａおよび第２露出部６２の露出面６２ａが封止樹脂体５０の表面と面一の位置になるように配置される例を示したが、この例に限定されるものではない。第１露出部６１および第２露出部６２が封止樹脂体５０から突出する構成でもよい。すなわち、第1露出部６１および第２露出部６２の少なくとも一部が封止樹脂体５０の外部に露出して、補強部材６０が加圧機構（螺子３００や弾性変形可能な部材４００）と被取付体３００との間に挟持される構成であればよい。

１０・・・半導体装置
２０・・・半導体素子
３０・・・アイランド
４０・・・リード
５０・・・封止樹脂体，５０ａ・・・第１主面，５０ｂ・・・第２主面，５０ｃ・・・第１側面，５０ｄ・・・第２側面，５０ｅ・・・第３側面，５０ｆ・・・第４側面
６０・・・補強部材，６１・・・第１露出部，６２・・・第２露出部，６３・・・荷重支持部，６４・・・連結部，６５・・・支持ピン
２００・・・被取付体
３００・・・螺子（加圧機構）

Claims (12)

1. 加圧機構（３００，４００）により、被取付体（２００）に固定される樹脂封止型の半導体装置であって、
   半導体素子（２０）と、
   一面に前記半導体素子が固定されるアイランド（３０）と、
   前記半導体素子と電気的に接続される外部接続用のリード（４０）と、
   前記半導体素子、前記アイランドおよび前記リードの一部を一体的に封止する封止樹脂体（５０）と、
   前記アイランドの厚み方向において、前記封止樹脂体の第１主面（５０ａ）に露出され、前記加圧機構による固定の際に前記加圧機構と対向する第１露出部（６１）と、前記第１主面と反対の第２主面（５０ｂ）に露出され、前記加圧機構による固定の際に前記被取付体と対向する第２露出部（６２）と、前記封止樹脂体の表面から外部に突出する支持ピン（３１，６５）と、前記第１露出部と前記第２露出部とを連結して前記加圧機構による固定の際の荷重を支持する荷重支持部（６３）と、を有する補強部材（６０）と、を備え、
   前記アイランド、前記リードおよび前記補強部材は、同一のリードフレーム（１００）の一部として構成されていることを特徴とする半導体装置。
2. 前記支持ピンは、前記第１主面と前記第２主面とを繋ぐ第３主面（５０ｃ〜５０ｆ）から突出することを特徴とする請求項１に記載の半導体装置。
3. 前記第１露出部、前記荷重支持部および前記第２露出部は、この順をもって、一体の板状部材が折曲されて形成され、
   前記支持ピンは、前記第２露出部と、連結部（６４）を介して接続されることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の半導体装置。
4. 前記第１露出部と前記荷重支持部との成す角が９０度より大きく、且つ、１８０度よりも小さいことを特徴とする請求項３に記載の半導体装置。
5. 前記加圧機構は螺子（３００）であって、
   前記被取付体は、前記螺子に対応する雌螺子部（２１０）を有し、
   前記封止樹脂体は、前記アイランドの厚み方向において、前記第１主面および前記第２主面に亘って設けられた螺子用の第１挿通部（５１）を有し、
   前記第１露出部は、前記螺子による固定の際に前記螺子の頭部の下面（３１０）と対向することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の半導体装置。
6. 前記第１露出部は、前記第１挿通部に連通する第２挿通部（６６）を有することを特徴とする請求項５に記載の半導体装置。
7. 前記第１露出部は、前記第１主面に露出する一面（６１ａ）の輪郭について、少なくとも一つの角部を有し、該角部における内角が１８０度より大きくされることを特徴とする請求項５または請求項６に記載の半導体装置。
8. 前記第１挿通部は、前記樹脂部材の外縁に、切欠き状に形成されることを特徴とする請求項５〜７のいずれか１項に記載の半導体装置。
9. 前記第１挿通部は、前記樹脂部材を柱状に貫通する貫通孔（５２）であることを特徴とする請求項５〜７のいずれか１項に記載の半導体装置。
10. 前記封止樹脂体は、前記第１主面に凹部（５３）を有し、
    該凹部の底部（５３ａ）から第１露出部の一面が露出することを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載の半導体装置。
11. 加圧機構により、被取付体に固定される樹脂封止型の半導体装置の製造方法であって、
    リードフレーム（１００）を準備する準備工程と、
    前記リードフレームのアイランドに半導体素子を固定する固定工程と、
    前記リードフレームのリードと前記半導体素子とを電気的に接続する接続工程と、
    前記半導体素子および前記リードフレームを封止する封止樹脂体を成形する成形工程と、
    前記封止樹脂体から露出する前記リードフレームのうち不要部を除去する除去工程と、を備え、
    前記準備工程では、前記アイランドおよび前記リードとともに、
    前記アイランドの厚み方向において、前記封止樹脂体の第１主面に露出され、前記加圧機構による固定の際に前記加圧機構と対向する第１露出部と、前記第１主面と反対の第２主面に露出され、前記加圧機構による固定の際に前記被取付体と対向する第２露出部と、前記封止樹脂体の表面から外部に突出する支持ピンと、前記第１露出部と前記第２露出部とを連結して前記加圧機構による固定の際の荷重を支持する荷重支持部と、を有する補強部材と、を備える前記リードフレームを準備することを特徴とする半導体装置の製造方法。
12. 前記準備工程において、前記補強部材が前記リードフレームの外枠体（７０）に対して片持ち支持された前記リードフレームを準備することを特徴とする請求項１１に記載の半導体装置の製造方法。

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