特開 2024-131602 半導体装置及び半導体装置の製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024131602

(43)【公開日】2024-09-30

(54)【発明の名称】半導体装置及び半導体装置の製造方法

(51)【国際特許分類】

   H01L 23/29 20060101AFI20240920BHJP

   H01L 21/56 20060101ALI20240920BHJP

   H01L 23/28 20060101ALI20240920BHJP

【ＦＩ】

H01L23/36 A

H01L21/56 R

H01L23/28 A

【審査請求】未請求

【請求項の数】10

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023041970

(22)【出願日】2023-03-16

(71)【出願人】

【識別番号】000190688

【氏名又は名称】新光電気工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100105957

【弁理士】

【氏名又は名称】恩田 誠

(74)【代理人】

【識別番号】100068755

【弁理士】

【氏名又は名称】恩田 博宣

(72)【発明者】

【氏名】羽鳥 行範

【テーマコード（参考）】

4M109

5F061

5F136

【Ｆターム（参考）】

4M109AA01

4M109BA03

4M109CA21

4M109DB02

4M109EA02

4M109EA07

4M109EB12

4M109EB13

5F061AA01

5F061BA03

5F061CA21

5F061CB03

5F061CB13

5F136BB18

5F136DA07

5F136FA52

5F136FA55

5F136FA63

5F136GA21

5F136GA30

(57)【要約】

【課題】放熱性の低下を抑制できる半導体装置を提供する。
【解決手段】半導体装置１０は、配線基板２０と、配線基板２０に実装された半導体素子３０と、半導体素子３０の上方に設けられた放熱板４０とを有する。半導体装置１０は、配線基板２０と放熱板４０との間の空間及び半導体素子３０と放熱板４０との間の空間を充填するとともに、半導体素子３０を封止する封止樹脂５０を有する。放熱板４０は、半導体素子３０と平面視で重なる位置に設けられた本体部４２と、本体部４２よりも外方に突出するリード部４４とを有する。リード部４４は、本体部４２よりも薄く形成されている。リード部４４の上面は、封止樹脂５０により被覆されている。リード部４４のうち半導体装置１０の外周縁に位置する外側面４４Ｓが封止樹脂５０の外側面５０Ｓから露出されている。本体部４２の上面は、封止樹脂５０の上面から露出されている。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

半導体装置であって、
配線基板と、
前記配線基板に実装された半導体素子と、
前記半導体素子の上方に設けられた放熱板と、
前記配線基板と前記放熱板との間の空間及び前記半導体素子と前記放熱板との間の空間を充填するとともに、前記半導体素子を封止する封止樹脂と、
前記放熱板は、前記半導体素子と平面視で重なる位置に設けられた本体部と、前記本体部よりも外方に突出するリード部とを有し、
前記リード部は、前記本体部よりも薄く形成されており、
前記リード部の上面は、前記封止樹脂により被覆されており、
前記リード部のうち前記半導体装置の外周縁に位置する外側面が前記封止樹脂の外側面から露出されており、
前記本体部の上面は、前記封止樹脂の上面から露出されている半導体装置。

【請求項2】

前記放熱板は、前記本体部の側面から前記半導体装置の外周縁側に向かって突出する突出部を有し、
前記突出部は、平面視において、前記本体部を取り囲むように形成されており、
前記突出部は、前記本体部よりも薄く形成されており、
前記リード部は、前記突出部の側面から前記半導体装置の外周縁側に向かって突出しており、
前記封止樹脂は、前記突出部の上面を被覆するとともに、前記突出部の側面を被覆している請求項１に記載の半導体装置。

【請求項3】

前記放熱板は、前記本体部の下面を被覆する表面処理層を有し、
前記表面処理層の下面は、前記本体部の下面よりも表面粗度が大きい粗化面であり、
前記封止樹脂は、前記表面処理層の下面を被覆している請求項１に記載の半導体装置。

【請求項4】

前記表面処理層は、酸化膜である請求項３に記載の半導体装置。

【請求項5】

前記表面処理層は、前記本体部の側面と、前記リード部の上面と、前記外側面を除く前記リード部の側面とを被覆しており、
前記本体部の上面は、前記表面処理層及び前記封止樹脂から露出されており、
前記本体部の上面を被覆する金属層を更に有する請求項４に記載の半導体装置。

【請求項6】

前記表面処理層は、粗面めっき層である請求項３に記載の半導体装置。

【請求項7】

前記放熱板は、前記封止樹脂のみによって前記配線基板の上方に支持されている請求項１に記載の半導体装置。

【請求項8】

前記本体部の平面形状は、四角形に形成されており、
前記リード部は、前記四角形を構成する四辺のうちの少なくとも二辺に設けられている請求項１に記載の半導体装置。

【請求項9】

複数の第１製品領域と、第１非製品領域と、前記第１非製品領域に設けられた複数の第１接続部とを有する第１基板を準備する工程と、
前記複数の第１製品領域の各々に半導体素子を実装する工程と、
複数の第２製品領域と、第２非製品領域と、前記第２非製品領域に設けられた複数の第２接続部とを有する第２基板を準備する工程と、
前記第１接続部又は前記第２接続部に接続部材を接合する工程と、
前記複数の第１製品領域と前記複数の第２製品領域とをそれぞれ対向させるとともに、前記複数の第１接続部と前記複数の第２接続部とそれぞれ対向させて前記第２基板を前記第１基板の上方に配置し、前記接続部材を介して前記第１接続部と前記第２接続部とを接続する工程と、
前記第１基板と前記第２基板との間の空間及び前記半導体素子と前記第２基板との間の空間を充填するとともに、前記半導体素子と前記接続部材とを封止する封止樹脂を形成する工程と、
前記第１製品領域の外縁及び前記第２製品領域の外縁に沿って、前記第１基板と前記第２基板と前記封止樹脂とを切断して個片化する工程と、を有し、
前記複数の第２製品領域の各々は、前記半導体素子と平面視で重なる位置に設けられた本体部と、前記本体部よりも外方に向かって突出するとともに前記本体部よりも薄く形成されたリード部とを有し、
前記個片化された後の前記封止樹脂は、前記リード部の上面及び下面を被覆し、前記リード部のうち切断面である外側面を露出するとともに、前記本体部の上面を露出するように形成される半導体装置の製造方法。

【請求項10】

前記接続部材は、金属ポストである請求項９に記載の半導体装置の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、半導体装置及び半導体装置の製造方法に関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来、配線基板と、配線基板に実装された半導体素子と、接続部材を介して配線基板上に搭載されたリードフレームと、半導体素子及び接続部材を封止する封止樹脂とを有する半導体装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。この種の半導体装置では、リードフレームに放熱部が形成されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１７－１７４８４９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、上述した半導体装置では、半導体装置に反りが発生した場合に、リードフレームが封止樹脂から剥離するおそれがある。リードフレームが封止樹脂から剥離すると、半導体装置の放熱性が低下するという問題がある。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本発明の一観点によれば、半導体装置であって、配線基板と、前記配線基板に実装された半導体素子と、前記半導体素子の上方に設けられた放熱板と、前記配線基板と前記放熱板との間の空間及び前記半導体素子と前記放熱板との間の空間を充填するとともに、前記半導体素子を封止する封止樹脂と、前記放熱板は、前記半導体素子と平面視で重なる位置に設けられた本体部と、前記本体部よりも外方に突出するリード部とを有し、前記リード部は、前記本体部よりも薄く形成されており、前記リード部の上面は、前記封止樹脂により被覆されており、前記リード部のうち前記半導体装置の外周縁に位置する外側面が前記封止樹脂の外側面から露出されており、前記本体部の上面は、前記封止樹脂の上面から露出されている。

【発明の効果】

【0006】

本発明の一観点によれば、放熱性の低下を抑制できるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】図１（ａ）は、一実施形態の半導体装置を示す概略断面図（図２における１－１線断面図）であり、図１（ｂ）は、図１（ａ）に示した半導体装置の一部を拡大した拡大断面図である。

【図2】図２は、一実施形態の半導体装置を示す概略平面図である。

【図3】図３は、一実施形態の半導体装置を示す概略断面図（図２における３－３線断面図）である。

【図4】図４は、一実施形態の半導体装置を示す概略側面図である。

【図5】図５は、一実施形態の半導体装置の製造方法を示す概略平面図である。

【図6】図６は、一実施形態の半導体装置の製造方法を示す概略断面図（図５における６－６線断面図）である。

【図7】図７は、一実施形態の半導体装置の製造方法を示す概略断面図である。

【図8】図８は、一実施形態の半導体装置の製造方法を示す概略平面図である。

【図9】図９は、一実施形態の半導体装置の製造方法を示す概略断面図（図８における９－９線断面図）である。

【図10】図１０は、一実施形態の半導体装置の製造方法を示す概略断面図である。

【図11】図１１は、一実施形態の半導体装置の製造方法を示す概略断面図である。

【図12】図１２は、一実施形態の半導体装置の製造方法を示す概略断面図である。

【図13】図１３は、一実施形態の半導体装置の製造方法を示す概略断面図である。

【図14】図１４は、一実施形態の半導体装置の製造方法を示す概略断面図である。

【図15】図１５は、一実施形態の半導体装置の製造方法を示す概略断面図である。

【図16】図１６は、一実施形態の半導体装置の製造方法を示す概略断面図である。

【図17】図１７は、変更例の半導体装置を示す概略平面図である。

【図18】図１８は、変更例の半導体装置を示す概略平面図である。

【図19】図１９（ａ）は、変更例の半導体装置を示す概略断面図であり、図１９（ｂ）は、図１９（ａ）に示した半導体装置の一部を拡大した拡大断面図である。

【図20】図２０は、変更例の半導体装置の製造方法を示す概略断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0008】

以下、一実施形態について添付図面を参照して説明する。
なお、添付図面は、便宜上、特徴を分かりやすくするために特徴となる部分を拡大して示している場合があり、各構成要素の寸法比率については各図面で異なる場合がある。また、断面図では、各部材の断面構造を分かりやすくするために、一部の部材のハッチングを梨地模様に代えて示し、一部の部材のハッチングを省略している。なお、本明細書において、「平面視」とは、対象物を図１（ａ）等の鉛直方向（図中上下方向）から見ることを言い、「平面形状」とは、対象物を図１（ａ）等の鉛直方向から見た形状のことを言う。本明細書における「上下方向」及び「左右方向」は、各図面において各部材を示す符号が正しく読める向きを正位置とした場合の方向である。本明細書における「対向」とは、面同士又は部材同士が互いに正面の位置にあることを指し、互いが完全に正面の位置にある場合だけでなく、互いが部分的に正面の位置にある場合を含む。本明細書における「対向」とは、２つの部分の間に、２つの部分とは別の部材が介在している場合と、２つの部分の間に何も介在していない場合の両方を含む。

【0009】

（半導体装置１０の全体構成）
まず、図１（ａ）に従って、半導体装置１０の構造について説明する。
半導体装置１０は、配線基板２０と、１つ又は複数（ここでは、１つ）の半導体素子３０と、放熱板４０と、封止樹脂５０と、金属層６０と、外部接続端子７０とを有している。

【0010】

（配線基板２０の構成）
配線基板２０は、例えば、基板本体２１を有している。基板本体２１の下面には、配線層２２と、ソルダーレジスト層２３とが順に積層されている。基板本体２１の上面には、配線層２４と、ソルダーレジスト層２５とが順に積層されている。

【0011】

基板本体２１としては、例えば、絶縁樹脂層と配線層とが交互に積層された配線構造体を用いることができる。配線構造体は、例えば、コア基板を有してもよいし、コア基板を有していなくてもよい。絶縁樹脂層の材料としては、例えば、熱硬化性の絶縁性樹脂を用いることができる。熱硬化性の絶縁性樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂やシアネート樹脂などの絶縁性樹脂を用いることができる。また、絶縁樹脂層の材料としては、例えば、フェノール系樹脂やポリイミド系樹脂などの感光性樹脂を主成分とする絶縁性樹脂を用いることができる。絶縁樹脂層は、例えば、シリカやアルミナ等のフィラーを含有していてもよい。

【0012】

基板本体２１内の配線層や基板本体２１の下面及び上面に設けられた配線層２２，２４の材料としては、例えば、銅（Ｃｕ）や銅合金を用いることができる。ソルダーレジスト層２３，２５の材料としては、例えば、フェノール系樹脂やポリイミド系樹脂などの感光性樹脂を主成分とする絶縁性樹脂を用いることができる。ソルダーレジスト層２３，２５は、例えば、シリカやアルミナ等のフィラーを含有していてもよい。

【0013】

配線層２２は、基板本体２１の下面に形成されている。配線層２２は、配線基板２０の最下層の配線層である。
ソルダーレジスト層２３は、配線層２２の一部を被覆するように、基板本体２１の下面に積層されている。ソルダーレジスト層２３は、配線基板２０の最外層（ここでは、最下層）の絶縁層である。

【0014】

ソルダーレジスト層２３には、配線層２２の下面の一部を外部接続用パッドＰ１として露出させるための複数の開口部２３Ｘが形成されている。外部接続用パッドＰ１には、配線基板２０をマザーボード等の実装基板に実装する際に使用される外部接続端子７０が接続されている。

【0015】

開口部２３Ｘの底部に露出する配線層２２の下面には、必要に応じて、表面処理層が形成されている。表面処理層の例としては、金（Ａｕ）層、ニッケル（Ｎｉ）層／Ａｕ層（Ｎｉ層とＡｕ層をこの順番で積層した金属層）、Ｎｉ層／パラジウム（Ｐｄ）層／Ａｕ層（Ｎｉ層とＰｄ層とＡｕ層をこの順番で積層した金属層）などを挙げることができる。表面処理層の他の例としては、Ｎｉ層／Ｐｄ層（Ｎｉ層とＰｄ層をこの順番で積層した金属層）、Ｐｄ層／Ａｕ層（Ｐｄ層とＡｕ層をこの順番で積層した金属層）などを挙げることができる。ここで、Ａｕ層はＡｕ又はＡｕ合金からなる金属層、Ｎｉ層はＮｉ又はＮｉ合金からなる金属層、Ｐｄ層はＰｄ又はＰｄ合金からなる金属層である。これらＡｕ層、Ｎｉ層、Ｐｄ層としては、例えば、無電解めっき法により形成された金属層（無電解めっき層）や、電解めっき法により形成された金属層（電解めっき層）を用いることができる。また、表面処理層としては、開口部２３Ｘに露出する配線層２２の下面に、ＯＳＰ（Organic Solderability Preservative）処理などの酸化防止処理を施して形成されるＯＳＰ膜を用いることができる。ＯＳＰ膜としては、アゾール化合物やイミダゾール化合物等の有機被膜を用いることができる。なお、配線層２２の下面に表面処理層が形成されている場合には、その表面処理層が外部接続用パッドＰ１として機能する。

【0016】

本例では、配線層２２の下面に外部接続端子７０を設けるようにしたが、開口部２３Ｘの底部に露出する配線層２２自体、又は配線層２２の下面に表面処理層が形成されている場合にはその表面処理層自体を、外部接続端子としてもよい。

【0017】

配線層２４は、基板本体２１の上面に形成されている。配線層２４は、例えば、基板本体２１内の配線層や貫通電極を介して、配線層２２と電気的に接続されている。配線層２４は、例えば、基板本体２１の上面において、マトリクス状に配列されている。配線層２４は、配線基板２０の最上層の配線層である。配線層２４は、例えば、半導体素子３０などの電子部品と電気的に接続するための電子部品搭載用のパッドとして機能する。

【0018】

ソルダーレジスト層２５は、配線層２４を露出するように、基板本体２１の上面に積層されている。ソルダーレジスト層２５は、例えば、平面視において、半導体素子３０が実装される実装領域を取り囲むように形成されている。換言すると、ソルダーレジスト層２５は、実装領域における基板本体２１の上面及び配線層２４を露出させる開口部２５Ｘを有している。ソルダーレジスト層２５は、配線基板２０の最外層（ここでは、最上層）の絶縁層である。

【0019】

（半導体素子３０の構成）
半導体素子３０は、半導体素子３０の回路形成面（ここでは、下面）に形成された複数の接続端子３１を有している。例えば、半導体素子３０は、シリコン（Ｓｉ）等からなる薄板化された半導体基板上に、半導体集積回路（図示略）が形成された回路形成面がパッシベーション膜で覆われ、その回路形成面に接続端子３１が設けられた構造を有している。

【0020】

半導体素子３０としては、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）チップやＧＰＵ（Graphics Processing Unit）チップなどのロジックチップを用いることができる。また、半導体素子３０としては、例えば、ＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory）チップやフラッシュメモリチップなどのメモリチップを用いることができる。また、半導体素子３０としては、例えば、高放熱のアナログＩＣなどを用いることができる。また、半導体素子３０としては、高放熱のＣＳＰ（Chip Scale Package）などを用いることができる。半導体素子３０の平面形状は、任意の形状及び任意の大きさとすることができる。半導体素子３０の平面形状は、例えば、四角形に形成されている。半導体素子３０の大きさは、例えば、平面視において１０ｍｍ×１０ｍｍ程度とすることができる。半導体素子３０の厚さは、例えば、１０μｍ～２００μｍ程度とすることができる。

【0021】

半導体素子３０は、配線基板２０にフリップチップ実装されている。すなわち、半導体素子３０は、接続端子３１を介して、配線基板２０の配線層２４と電気的に接続されている。接続端子３１としては、例えば、金（Ａｕ）バンプやはんだバンプを用いることができる。はんだバンプの材料としては、例えば、鉛（Ｐｂ）を含む合金、錫（Ｓｎ）とＣｕの合金、Ｓｎと銀（Ａｇ）の合金、ＳｎとＡｇとＣｕの合金などを用いることができる。

【0022】

（放熱板４０の構成）
放熱板４０は、半導体素子３０の上方に設けられている。放熱板４０は、封止樹脂５０を介して、半導体素子３０の回路形成面と反対側の背面（ここでは、上面）に設けられている。放熱板４０は、封止樹脂５０に埋設されている。放熱板４０は、例えば、封止樹脂５０のみによって支持されている。例えば、放熱板４０は、封止樹脂５０のみによって配線基板２０の上方に支持されるとともに、封止樹脂５０のみによって半導体素子３０の上方に支持されている。放熱板４０は、ヒートスプレッダとも呼ばれる。放熱板４０は、半導体素子３０が発する熱の密度を分散させる機能を有する。

【0023】

図１（ａ）及び図２に示すように、放熱板４０は、例えば、ベース部４１と、表面処理層４５とを有している。ベース部４１は、本体部４２と、突出部４３と、複数（ここでは、８個）のリード部４４とを有している。ベース部４１は、本体部４２と突出部４３と複数のリード部４４とが連続して一体に形成されている。

【0024】

（ベース部４１の構成）
本体部４２は、例えば、平板状に形成されている。本体部４２は、半導体素子３０と平面視で重なるように設けられている。本体部４２は、例えば、半導体素子３０の全体と平面視で重なるように設けられている。本体部４２は、例えば、半導体素子３０の実装領域に設けられている。図２に示すように、本体部４２の平面形状は、半導体素子３０の平面形状と同様の形状、ここでは四角形に形成されている。すなわち、本体部４２の外形は、平面視において四角形に形成されている。本体部４２の平面形状は、例えば、半導体素子３０の平面形状よりも一回り大きく形成されている。本体部４２の平面形状は、基板本体２１の平面形状よりも小さく形成されている。本体部４２の厚さは、例えば、０．１５ｍｍ～０．４０ｍｍ程度とすることができる。

【0025】

図１（ａ）に示すように、本体部４２は、半導体素子３０と対向する下面と、下面と反対側の上面とを有している。本体部４２の下面は、封止樹脂５０を介して半導体素子３０の背面に熱的に結合されている。本体部４２の上面は、封止樹脂５０から露出されている。本体部４２の上面は、例えば、封止樹脂５０の上面と面一に形成されている。

【0026】

図２に示すように、突出部４３は、平面視において、本体部４２の外周縁を取り囲むように形成されている。突出部４３は、例えば、本体部４２の外周を周方向全周にわたって連続して包囲している。

【0027】

図３に示すように、突出部４３は、本体部４２の側面から外方に突出するように形成されている。突出部４３は、例えば、本体部４２の側面から半導体装置１０の外周縁側に向かって突出するように形成されている。突出部４３の厚さは、例えば、本体部４２の厚さよりも薄く形成されている。突出部４３の厚さは、例えば、本体部４２の厚さの０．３倍～０．７倍程度の厚さに設定することができる。突出部４３の厚さは、例えば、０．１ｍｍ～０．２ｍｍ程度とすることができる。突出部４３は、本体部４２の上面側から配線基板２０に向かって凹むように形成されている。突出部４３の上面は、本体部４２の上面よりも下方に設けられている。突出部４３の上面は、例えば、封止樹脂５０によって被覆されている。突出部４３の下面は、例えば、本体部４２の下面と面一に形成されている。突出部４３の下面は、例えば、封止樹脂５０によって被覆されている。突出部４３の側面は、例えば、封止樹脂５０によって被覆されている。

【0028】

図２に示すように、各リード部４４は、例えば、突出部４３の側面から外方に突出するように形成されている。各リード部４４は、例えば、突出部４３のうち半導体装置１０の外周縁側に位置する側面から半導体装置１０の外周縁側に向かって突出するように形成されている。各リード部４４は、例えば、半導体装置１０の外側面まで延びている。

【0029】

複数のリード部４４は、例えば、本体部４２の周方向に沿って互いに間隔を空けて設けられている。複数のリード部４４は、例えば、半導体装置１０の外周領域に設けられている。複数のリード部４４は、半導体装置１０の外周縁に沿って所定の間隔を空けて設けられている。複数のリード部４４は、例えば、四角形をなす本体部４２の外形を構成する四辺のうちの少なくとも二辺に設けられている。本実施形態の複数のリード部４４は、本体部４２の外形を構成する四辺の各辺に２つずつ設けられている。

【0030】

図１（ａ）に示すように、各リード部４４の厚さは、例えば、突出部４３の厚さと同じ厚さに形成されている。各リード部４４の厚さは、例えば、本体部４２の厚さよりも薄く形成されている。各リード部４４の厚さは、例えば、本体部４２の厚さの０．３倍～０．７倍程度の厚さに設定することができる。各リード部４４の厚さは、例えば、０．１ｍｍ～０．２ｍｍ程度とすることができる。各リード部４４は、本体部４２の上面側から配線基板２０に向かって凹むように形成されている。各リード部４４の上面は、本体部４２の上面よりも下方に設けられている。各リード部４４の上面は、例えば、突出部４３の上面と面一に形成されている。各リード部４４の上面は、例えば、封止樹脂５０によって被覆されている。各リード部４４の下面は、例えば、本体部４２の下面及び突出部４３の下面と面一に形成されている。各リード部４４の下面は、例えば、封止樹脂５０によって被覆されている。

【0031】

図１（ａ）及び図４に示すように、各リード部４４のうち半導体装置１０の外周縁に位置する外側面４４Ｓは、封止樹脂５０の外側面５０Ｓから露出されている。各リード部４４の外側面４４Ｓは、例えば、封止樹脂５０の外側面５０Ｓと面一に形成されている。図２に示すように、外側面４４Ｓを除く各リード部４４の側面は、封止樹脂５０によって被覆されている。

【0032】

（表面処理層４５の構成）
図１（ａ）に示すように、表面処理層４５は、本体部４２の下面を被覆するように形成されている。表面処理層４５は、例えば、本体部４２の下面全面を被覆するように形成されている。表面処理層４５は、例えば、本体部４２の下面全面と、突出部４３の下面全面と、リード部４４の下面全面とを被覆するように形成されている。すなわち、表面処理層４５は、ベース部４１の下面全面を被覆するように形成されている。

【0033】

表面処理層４５は、例えば、本体部４２の上面を露出するように形成されている。換言すると、本体部４２の上面には、表面処理層４５が形成されていない。表面処理層４５は、例えば、突出部４３の上面を被覆するように形成されている。表面処理層４５は、例えば、リード部４４の上面を被覆するように形成されている。表面処理層４５は、例えば、本体部４２の上面を除いたベース部４１の上面全面を被覆するように形成されている。

【0034】

表面処理層４５は、例えば、本体部４２の側面を被覆するように形成されている。図３に示すように、表面処理層４５は、例えば、突出部４３の側面を被覆するように形成されている。図２に示すように、表面処理層４５は、例えば、リード部４４の側面を被覆するように形成されている。図１（ａ）に示すように、表面処理層４５は、例えば、リード部４４の側面のうち半導体装置１０の外周縁側に設けられた外側面４４Ｓを露出するように形成されている。換言すると、リード部４４の外側面４４Ｓには、表面処理層４５が形成されていない。表面処理層４５は、例えば、リード部４４の外側面４４Ｓを除いたリード部４４の側面全面を被覆するように形成されている。表面処理層４５は、例えば、リード部４４の外側面４４Ｓを除いたベース部４１の側面全面を被覆するように形成されている。

【0035】

本実施形態の表面処理層４５は、酸化膜である。表面処理層４５は、例えば、水酸化物を含む酸化銅の被膜である。表面処理層４５は、例えば、微細な針状結晶から構成されている。針状結晶は、例えば、約０．５μｍ以下の粒径を有している。表面処理層４５としての酸化膜は、自然酸化膜ではなく、放熱板４０に対して酸化処理を施して意図的に形成した酸化膜である。例えば、表面処理層４５としての酸化膜は、放熱板４０に対して陽極酸化処理を施して形成された酸化膜である。このような酸化膜は、放熱板４０の基材（例えば、Ｃｕ材）自体が酸化されることにより形成される。

【0036】

図１（ｂ）に示すように、表面処理層４５の表面は、粗化面である。表面処理層４５の表面は、例えば、本体部４２の表面よりも表面粗度の大きい粗化面に形成されている。詳述すると、ベース部４１の下面を被覆する部分の表面処理層４５の下面４５Ｄは、本体部４２の下面よりも表面粗度の大きい粗化面に形成されている。突出部４３及びリード部４４の上面を被覆する部分の表面処理層４５の上面４５Ｕは、突出部４３及びリード部４４の上面よりも表面粗度の大きい粗化面に形成されている。本体部４２及び突出部４３の側面を被覆する部分の表面処理層４５の側面４５Ｓは、本体部４２及び突出部４３の側面よりも表面粗度の大きい粗化面に形成されている。表面処理層４５の下面４５Ｄ、上面４５Ｕ及び側面４５Ｓの表面粗度は、例えば、表面粗さＲａ値で２００ｎｍ以上とすることができる。ここで、表面粗さＲａ値とは、表面粗さを表す数値の一種であり、算術平均粗さと呼ばれるものであって、具体的には測定領域内で変化する高さの絶対値を平均ラインである表面から測定して算術平均したものである。表面処理層４５の厚さは、例えば、０．１μｍ～０．２μｍの範囲の厚さに設定されている。

【0037】

なお、リード部４４の外側面４４Ｓには、酸化膜である表面処理層４５が形成されていない。但し、リード部４４の外側面４４Ｓには、表面処理層４５とは別の酸化膜、例えば自然酸化膜が形成されている場合がある。この自然酸化膜は、例えば、水酸化物を含まない酸化膜である。

【0038】

（封止樹脂５０の構成）
図１（ａ）に示すように、封止樹脂５０は、配線基板２０と放熱板４０との間の空間を充填するとともに、半導体素子３０を封止するように形成されている。封止樹脂５０は、基板本体２１の上面に形成されている。封止樹脂５０は、例えば、接続端子３１を含む半導体素子３０を全体的に被覆するように形成されている。封止樹脂５０は、例えば、半導体素子３０の表面全面を被覆するように形成されている。封止樹脂５０は、例えば、配線基板２０と半導体素子３０との間の空間を充填するように形成されている。封止樹脂５０は、例えば、ソルダーレジスト層２５の開口部２５Ｘに露出する基板本体２１の上面及び配線層２４を全体的に被覆するように形成されている。

【0039】

封止樹脂５０は、半導体素子３０と放熱板４０との間の空間を充填するように形成されている。ここで、半導体素子３０の背面と放熱板４０の下面との間の間隔、具体的には半導体素子３０の背面と表面処理層４５の下面との間の最短距離は、例えば、５０μｍ～１００μｍ程度とすることができる。半導体素子３０の背面と放熱板４０の下面との間の空間には、例えば、封止樹脂５０のみが設けられている。換言すると、放熱板４０は、封止樹脂５０のみを介して、半導体素子３０の上方に設けられている。放熱板４０は、封止樹脂５０のみを介して、半導体素子３０と熱的に結合されている。図１（ｂ）に示すように、半導体素子３０と放熱板４０との間の空間を充填する封止樹脂５０は、本体部４２の下面を被覆する表面処理層４５の下面４５Ｄ全面を被覆するように形成されている。

【0040】

図１（ａ）に示すように、封止樹脂５０は、例えば、ソルダーレジスト層２５と放熱板４０との間の空間を充填するように形成されている。ソルダーレジスト層２５の上面と放熱板４０の下面との間の空間には、例えば、配線基板２０と放熱板４０との間の間隔を所定の距離に維持するためのスペーサ部材が設けられておらず、封止樹脂５０のみが設けられている。すなわち、半導体素子３０の実装領域以外の領域では、配線基板２０と放熱板４０との間の空間には封止樹脂５０のみが設けられている。換言すると、放熱板４０は、封止樹脂５０のみを介して、配線基板２０の上方に設けられている。放熱板４０は、封止樹脂５０のみによって配線基板２０の上方に支持されている。なお、封止樹脂５０は、例えば、ソルダーレジスト層２５の上面全面を被覆するように形成されている。

【0041】

実装領域よりも外側の外周領域に形成された封止樹脂５０は、放熱板４０の突出部４３及びリード部４４を埋設するように形成されている。封止樹脂５０は、突出部４３の上下両面及び側面、及びリード部４４の上下両面及び側面を被覆するように形成されている。具体的には、封止樹脂５０は、突出部４３の下面を被覆する表面処理層４５の下面４５Ｄ全面と、突出部４３の上面を被覆する表面処理層４５の上面４５Ｕ全面と、突出部４３の側面を被覆する表面処理層４５の側面４５Ｓ全面とを被覆するように形成されている。封止樹脂５０は、リード部４４の下面を被覆する表面処理層４５の下面４５Ｄ全面と、リード部４４の上面を被覆する表面処理層４５の上面４５Ｕ全面と、突出部４３の側面を被覆する表面処理層４５の側面４５Ｓ全面とを被覆するように形成されている。また、封止樹脂５０は、本体部４２の側面を被覆する表面処理層４５の側面４５Ｓ全面を被覆するように形成されている。

【0042】

封止樹脂５０は、本体部４２の上面を露出するように形成されている。封止樹脂５０の上面は、本体部４２の上面と面一、又は本体部４２の上面よりも僅かに下方に形成されている。封止樹脂５０の外側面５０Ｓは、放熱板４０のリード部４４の外側面４４Ｓを露出するように形成されている。封止樹脂５０の外側面５０Ｓは、例えば、リード部４４の外側面４４Ｓと基板本体２１の外側面とソルダーレジスト層２３，２５の外側面と面一に形成されている。

【0043】

このような封止樹脂５０により、放熱板４０が配線基板２０に対して固定されるとともに、半導体素子３０が封止される。すなわち、封止樹脂５０は、配線基板２０上に放熱板４０を支持する支持部材として機能するとともに、半導体素子３０を保護する保護部材として機能する。また、封止樹脂５０を設けたことにより、半導体装置１０全体の機械的強度を高めることができる。このため、配線基板２０及び放熱板４０を薄型化することができ、半導体装置１０全体を薄型化することができる。

【0044】

封止樹脂５０の材料としては、例えば、熱硬化性樹脂を主成分とする非感光性の絶縁性樹脂を用いることができる。封止樹脂５０の材料としては、例えば、エポキシ系樹脂やポリイミド系樹脂などの絶縁性樹脂、又はこれら樹脂にシリカやアルミナ等のフィラーを混入した樹脂材を用いることができる。封止樹脂５０としては、例えば、モールド樹脂を用いることができる。

【0045】

（金属層６０の構成）
封止樹脂５０及び表面処理層４５から露出する本体部４２の上面には、金属層６０が形成されている。金属層６０は、例えば、本体部４２の上面全面を被覆するように形成されている。金属層６０は、例えば、外装めっき層として機能する。金属層６０の例としては、Ｓｎ層やはんだ層を挙げることができる。はんだ層の材料としては、例えば、Ｐｂを含む合金、ＳｎとＡｕの合金、ＳｎとＣｕの合金、ＳｎとＡｇの合金、ＳｎとＡｇとＣｕの合金等を用いることができる。Ｓｎ層やはんだ層は、例えば、電解めっき法により形成することができる。また、金属層６０の他の例としては、Ａｇ層、Ａｕ層、Ｎｉ層／Ａｕ層、Ｎｉ層／Ｐｄ層／Ａｕ層、Ｎｉ層／Ａｇ層を挙げることができる。なお、金属層６０の代わりに、例えば、本体部４２の上面に、ＯＳＰ処理などの酸化防止処理を施して形成されるＯＳＰ膜を形成するようにしてもよい。ＯＳＰ膜としては、アゾール化合物やイミダゾール化合物等の有機被膜を用いることができる。

【0046】

（外部接続端子７０の構成）
外部接続端子７０は、配線基板２０の外部接続用パッドＰ１上に形成されている。外部接続端子７０は、例えば、図示しないマザーボード等の実装基板に設けられたパッドと電気的に接続される接続端子である。外部接続端子７０としては、例えば、はんだボールやリードピンを用いることができる。本実施形態の外部接続端子７０は、はんだボールである。

【0047】

（半導体装置１０の製造方法）
次に、半導体装置１０の製造方法について説明する。なお、説明の便宜上、最終的に半導体装置１０の各構成要素となる部分には、最終的な構成要素の符号を付して説明する。

【0048】

まず、図５に示す工程では、大判の第１基板８０を準備する。第１基板８０は、複数の第１製品領域８１と、第１非製品領域８２とを有している。第１基板８０は、例えば、複数の第１製品領域８１がマトリクス状（ここでは、３×３）に配列されている。各第１製品領域８１には、図１（ａ）に示した配線基板２０に相当する構造体が形成される。第１非製品領域８２は、平面視において、９個の第１製品領域８１を取り囲むように形成されている。第１非製品領域８２は、例えば、平面視において、９個の第１製品領域８１の各々を取り囲むように形成されている。第１非製品領域８２は、例えば、９個の第１製品領域８１をまとめて取り囲む第１外周領域８３と、図中上下方向に隣接する２個の第１製品領域８１の間に設けられた第１連結領域８４とを有している。第１連結領域８４は、図中左右方向に沿って延びている。

【0049】

ここで、各第１製品領域８１は、図１（ａ）に示した半導体装置１０に相当する構造体が形成された後、最終的に一点鎖線で示した切断線に沿って切断されて個片化され、各々個別の半導体装置１０となる。すなわち、各第１製品領域８１よりも外側の部分、つまり第１非製品領域８２は、最終的に廃棄される部分である。換言すると、第１非製品領域８２は、最終的に個片化された半導体装置１０には残らない部分である。なお、図５に示した例では、第１基板８０が９個の第１製品領域８１を有するが、第１製品領域８１の数は特に制限されない。以下では、説明の簡略化のために、１つの第１製品領域８１とその１つの第１製品領域８１の周囲に設けられた第１非製品領域８２とに着目して説明を行う。

【0050】

図６に示すように、第１基板８０の各第１製品領域８１には、基板本体２１と、基板本体２１の下面に積層された配線層２２及びソルダーレジスト層２３と、基板本体２１の上面に積層された配線層２４及びソルダーレジスト層２５とを有している。このとき、第１基板８０の第１非製品領域８２には、基板本体２１の上面に積層された配線層２６が形成されている。第１非製品領域８２に設けられたソルダーレジスト層２５には、配線層２６の上面の一部を第１接続部Ａ１として露出させるための開口部２５Ｙが形成されている。図５に示すように、第１非製品領域８２の第１外周領域８３には、複数列の第１接続部Ａ１が、例えば、平面視でペリフェラル状に配置されている。すなわち、第１外周領域８３に設けられた複数列の第１接続部Ａ１は、第１基板８０の外周縁に沿って設けられている。第１非製品領域８２の第１連結領域８４には、複数の第１接続部Ａ１が設けられている。第１連結領域８４に設けられた第１接続部Ａ１は、図中上下方向に隣接する２個の第１製品領域８１の間に設けられている。

【0051】

次に、図７に示す工程では、ソルダーレジスト層２５の開口部２５Ｙに露出する配線層２６の上面、つまり第１接続部Ａ１上に、はんだ層８５を形成する。はんだ層８５は、例えば、スクリーン印刷等により、第１接続部Ａ１上にはんだペーストを塗布することによって形成することができる。

【0052】

また、図７に示す工程では、半導体素子３０を準備する。半導体素子３０は、回路形成面（ここでは、下面）に形成された接続端子３１を有する。続いて、各第１製品領域８１の配線層２４の上面に半導体素子３０を実装する。例えば、各第１製品領域８１の配線層２４上に、半導体素子３０の接続端子３１をフリップチップ接合する。具体的には、接続端子３１がはんだバンプである場合には、配線層２４上に適宜フラックス（図示略）を塗布し、配線層２４と接続端子３１とを位置合わせした後に、２３０℃～２６０℃程度の温度でリフロー処理を行う。これにより、はんだバンプである接続端子３１を溶融させ、接続端子３１を配線層２４に電気的に接続する。なお、図示は省略するが、半導体素子３０と基板本体２１との間にアンダーフィル樹脂を設けるようにしてもよい。

【0053】

次に、図８に示す工程では、大判の第２基板９０を準備する。第２基板９０は、例えば、金属板である。本実施形態の第２基板９０は、銅板である。第２基板９０は、複数の第２製品領域９１と、第２非製品領域９２とを有している。第２基板９０は、例えば、複数の第２製品領域９１がマトリクス状（ここでは、３×３）に配列されている。各第２製品領域９１には、図１（ａ）に示した放熱板４０に相当する構造体が形成される。第２非製品領域９２は、平面視において、９個の第２製品領域９１を取り囲むように形成されている。第２非製品領域９２は、例えば、平面視において、９個の第２製品領域９１の各々を取り囲むように形成されている。第２非製品領域９２は、例えば、９個の第２製品領域９１をまとめて取り囲む第２外周領域９３と、図中上下方向に隣接する２個の第２製品領域９１の間に設けられた第２連結領域９４とを有している。第２連結領域９４は、図中左右方向に沿って延びている。

【0054】

ここで、各第２製品領域９１は、図１（ａ）に示した半導体装置１０に相当する構造体が形成された後、最終的に一点鎖線で示した切断線に沿って切断されて個片化され、各々個別の半導体装置１０となる。すなわち、各第２製品領域９１よりも外側の部分、つまり第２非製品領域９２は、最終的に廃棄される部分である。換言すると、第２非製品領域９２は、最終的に個片化された半導体装置１０には残らない部分である。なお、図８に示した例では、第２基板９０が９個の第２製品領域９１を有するが、第２製品領域９１の数は特に制限されない。以下では、説明の簡略化のために、１つの第２製品領域９１とその１つの第２製品領域９１の周囲に設けられた第２非製品領域９２とに着目して説明を行う。

【0055】

図８及び図９に示すように、第２基板９０の各第２製品領域９１には、本体部４２と突出部４３とリード部４４とを有するベース部４１が形成されている。換言すると、図８に示すように、各第２製品領域９１には、本体部４２と突出部４３とリード部４４とを画定する開口部９１Ｘが形成されている。図９に示すように、各第２製品領域９１には、ベース部４１のうち突出部４３及びリード部４４に対応する部分の上面に凹部９１Ｙが形成されている。すなわち、本例の突出部４３及びリード部４４は、ベース部４１の上面側から薄化されている。以上説明した開口部９１Ｘ及び凹部９１Ｙは、例えば、エッチング加工やプレス加工により形成することができる。

【0056】

図８に示すように、第２非製品領域９２の第２連結領域９４には、図中上下方向に隣接する２個の第２製品領域９１に形成されたリード部４４同士を連結する連結部９５が形成されている。換言すると、各第２製品領域９１に形成されたリード部４４は、連結部９５を介して、図中上下方向に隣接する第２製品領域９１に形成されたリード部４４と連結されている。また、各第２製品領域９１に形成されたリード部４４は、例えば、図中左右方向に隣接する第２製品領域９１に形成されたリード部４４と直接連結されている。

【0057】

図９に示す工程では、第２非製品領域９２における第２基板９０の下面に金属層９６を形成する。本例では、第２非製品領域９２における第２基板９０の下面の一部に部分的に金属層９６を形成する。金属層９６は、例えば、第２基板９０を給電層に利用する電解めっき法により形成することができる。例えば、金属層９６の形成領域以外の第２基板９０の表面全面を被覆するレジスト層を形成し、そのレジスト層をめっきマスクとした電解めっき法により、レジスト層から露出される第２基板９０上に金属層９６を形成する。また、スパージャ方式により金属層９６を形成してもよい。金属層９６としては、Ａｇ層、Ａｕ層、Ｎｉ層、Ｎｉ層／Ａｕ層、Ｎｉ層／Ｐｄ層／Ａｕ層、Ｎｉ層／Ａｇ層を挙げることができる。本実施形態の金属層９６の最表層は、例えば、Ａｕ層、Ａｇ層やＰｄ層などの貴金属めっき層によって構成されている。金属層９６の最表層、つまり金属層９６の下面は、図７に示した第１基板８０の第１接続部Ａ１と接続される第２接続部Ａ２として機能する。複数の第２接続部Ａ２は、複数の第１接続部Ａ１とそれぞれ対応する位置に設けられている。

【0058】

詳述すると、図８に示すように、第２非製品領域９２の第２外周領域９３には、複数列の第２接続部Ａ２が、例えば、平面視でペリフェラル状に配置されている。すなわち、第２外周領域９３に設けられた複数列の第２接続部Ａ２は、第２基板９０の外周縁に沿って設けられている。第２連結領域９４に設けられた連結部９５には、複数の第２接続部Ａ２が設けられている。連結部９５に設けられた第２接続部Ａ２は、図中上下方向に隣接する２個の第２製品領域９１の間に設けられている。

【0059】

続いて、図１０に示す工程では、金属層９６の周囲を囲む第２基板９０の表面に表面処理層４５を形成する。本実施形態の表面処理層４５は、酸化膜である。表面処理層４５は、例えば、陽極酸化法を用いて形成することができる。陽極酸化法は、例えば、表面処理層４５が形成される前の第２基板９０を陽極として電解液である陽極酸化処理液中に浸漬し、この第２基板９０に対向配置される白金（Ｐｔ）等の電極を陰極として通電（パルス電圧を印加）する方法である。このような陽極酸化法により、第２基板９０の表面全体に酸化膜である表面処理層４５が形成される。但し、金属層９６は、貴金属めっき層からなるため、陽極酸化されない。このため、表面処理層４５は、金属層９６の周囲を囲むように、金属層９６により被覆された部分を除いた第２基板９０の表面全面に形成される。この表面処理層４５は、水酸化物を含む銅酸化膜であり、針状結晶を有する陽極酸化膜である。このため、表面処理層４５の表面は、粗化面に形成される。なお、陽極酸化法では、陽極酸化処理液の組成、電圧や処理時間などの処理条件を調整することにより、表面処理層４５の厚さを調整することができる。すなわち、陽極酸化法では、表面処理層４５の厚さを所望の厚さ、ここでは０．１μｍ～０．２μｍの範囲に容易に調整することができる。換言すると、陽極酸化法では、０．１μｍ～０．２μｍの所望の厚さを有する表面処理層４５を安定して形成することができる。

【0060】

次いで、金属層９６の下面、つまり第２接続部Ａ２上に、はんだ層９７を形成する。はんだ層９７は、例えば、スクリーン印刷等により、第２接続部Ａ２上にはんだペーストを塗布することによって形成することができる。次いで、第２接続部Ａ２上に柱状の金属ポスト９８を搭載（接合）する。例えば、はんだ層９７上に金属ポスト９８を搭載し、所定の温度でリフロー処理を行ってはんだ層９７を溶融させ、第２接続部Ａ２上に金属ポスト９８を固定する。このとき、金属層９６の最表層が貴金属めっき層より構成されているため、金属層９６上にはんだを好適に濡れ広がらせることができる。なお、金属ポスト９８の材料としては、例えば、銅又は銅合金を用いることができる。

【0061】

ここで、はんだ層９７を形成する際に第２接続部Ａ２上に塗布されるはんだペーストには、フラックスが含まれている。このフラックスは、はんだの濡れ性を確保するために、金属層の表面の自然酸化膜を還元して除去する機能を有する。このため、金属層９６の周囲に酸化膜である表面処理層４５が形成されている場合には、金属層９６の周囲にフラックスが流出する際に、そのフラックスが金属層９６の周囲に形成された表面処理層４５を還元することになる。これにより、表面処理層４５においてフラックスの活性力を低下させることができる。この結果、表面処理層４５では、はんだの濡れ性が得られず、はんだの濡れ広がりが抑制される。すなわち、表面処理層４５は、はんだの濡れ広がりを抑制する機能を有している。但し、表面処理層４５の厚さが薄すぎる場合、例えば表面処理層４５の厚さが０．１μｍ未満である場合には、フラックスの活性力をほとんど低下させることができないため、はんだの濡れ広がりを好適に抑制できない。また、表面処理層４５の厚さが厚すぎる場合、例えば表面処理層４５の厚さが０．２μｍよりも厚くなる場合には、表面処理層４５の内部で剥離が生じやすくなるおそれがある。表面処理層４５の内部で剥離が生じると、第２基板９０と後工程で形成される封止樹脂５０との密着性が低下するという問題が生じる。そこで、本実施形態では、表面処理層４５の厚さを、０．１μｍ～０．２μｍの範囲の厚さに設定している。

【0062】

続いて、図１１に示す工程では、第１基板８０の上方に、第２基板９０を配置する。このとき、第１製品領域８１と第２製品領域９１とが互いに平面視で重なるように、第１基板８０及び第２基板９０を配置する。すなわち、第１製品領域８１と第２製品領域９１とが上下に整列するように、第１基板８０及び第２基板９０を配置する。さらに、第１基板８０の第１接続部Ａ１と、第２基板９０の第２接続部Ａ２及び金属ポスト９８とが互いに対向するように、第１基板８０及び第２基板９０を配置する。

【0063】

次いで、図１２に示す工程では、金属ポスト９８を介して第１接続部Ａ１と第２接続部Ａ２とを接続するとともに、第１基板８０上に第２基板９０を搭載する。例えば、第１基板８０のはんだ層８５上に適宜フラックスを塗布した後に、第２基板９０を、金属ポスト９８を間に挟んだ状態で、第１基板８０上に配置する。このように重ね合わされた第１基板８０及び第２基板９０を２３０℃～２６０℃程度の温度で加熱しつつ加圧する。これにより、はんだ層８５，９７が溶融し、金属ポスト９８が第１接続部Ａ１及び第２接続部Ａ２に接合される。本工程により、金属ポスト９８を介して第２基板９０が第１基板８０に固定されるとともに、金属ポスト９８を介して第１接続部Ａ１と第２接続部Ａ２とが電気的に接続される。なお、本工程では、第２基板９０を第１基板８０に向かって押圧しながらリフロー処理が行われるが、金属ポスト９８がスペーサとして機能する。このため、第１基板８０と第２基板９０との間の間隔を、所定の距離に好適に維持することができる。

【0064】

次に、図１３に示す工程では、第１基板８０と第２基板９０と半導体素子３０との間を充填する封止樹脂５０を形成する。封止樹脂５０は、第１基板８０と第２基板９０との間の空間を充填し、第１基板８０と半導体素子３０との間の空間を充填し、半導体素子３０と第２基板９０との間の空間を充填するように形成される。封止樹脂５０は、図８に示した開口部９１Ｘ及び凹部９１Ｙを充填し、半導体素子３０を全体的に被覆するように形成される。封止樹脂５０は、例えば、本体部４２の上面及びその本体部４２の上面を被覆する表面処理層４５の上面を露出するように形成される。封止樹脂５０は、例えば、樹脂モールド成形法により形成することができる。例えば、封止樹脂５０の材料として熱硬化性を有するモールド樹脂を用いる場合には、図１２に示した構造体を金型内に収容し、その金型内に、圧力（例えば、５ＭＰａ～１０ＭＰａ）を印加して流動化したモールド樹脂を導入する。その後、モールド樹脂を１８０℃程度の温度で加熱して硬化させることにより、封止樹脂５０を形成する。そして、所要の封止処理を終えると、封止樹脂５０が形成された構造体を上記金型から取り出す。なお、モールド樹脂を充填する方法としては、例えば、トランスファーモールド法、コンプレッションモールド法やインジェクションモールド法などの方法を用いることができる。

【0065】

続いて、図１４に示す工程では、本体部４２の上面が外部に露出されるように、表面処理層４５の上面及び封止樹脂５０の上面を研磨する。例えば、本体部４２の上面と封止樹脂５０の上面とが面一になるように、表面処理層４５の上面及び封止樹脂５０の上面を研磨する。表面処理層４５及び封止樹脂５０の研磨には、バフ研磨やブラスト処理が用いられる。

【0066】

次いで、図１５に示す工程では、表面処理層４５及び封止樹脂５０から露出された本体部４２の上面に金属層６０を形成する。金属層６０は、例えば、第２基板９０等を給電層に利用する電解めっき法により形成することができる。

【0067】

以上の製造工程により、各第１製品領域８１及び各第２製品領域９１に半導体装置１０に相当する構造体を形成することができる。
次に、ダイシングソー等により、図中の一点鎖線で示す切断位置、つまり第１製品領域８１の外縁及び第２製品領域９１の外縁に沿って、第１基板８０と第２基板９０と封止樹脂５０とを切断し、個別の半導体装置１０に個片化する。本工程により、図１６に示すように、切断面である、リード部４４の外側面４４Ｓと封止樹脂５０の外側面５０Ｓと基板本体２１の外側面とが面一に形成される。また、本工程により、図１５に示した金属ポスト９８を含む第１非製品領域８２及び第２非製品領域９２が除去される。

【0068】

以上の製造工程により、複数の半導体装置１０を一括して製造することができる。なお、個片化後の半導体装置１０は、天地逆の状態で用いることができ、または任意の角度で配置することができる。

【0069】

次に、本実施形態の作用効果を説明する。
（１）半導体装置１０は、配線基板２０と、配線基板２０に実装された半導体素子３０と、半導体素子３０の上方に設けられた放熱板４０とを有する。半導体装置１０は、配線基板２０と放熱板４０との間の空間及び半導体素子３０と放熱板４０との間の空間を充填するとともに、半導体素子３０を封止する封止樹脂５０を有する。放熱板４０は、半導体素子３０と平面視で重なる位置に設けられた本体部４２と、本体部４２よりも外方に突出するリード部４４とを有する。リード部４４は、本体部４２よりも薄く形成されている。リード部４４の上面は、封止樹脂５０により被覆されている。リード部４４のうち半導体装置１０の外周縁に位置する外側面４４Ｓが封止樹脂５０の外側面５０Ｓから露出されている。本体部４２の上面は、封止樹脂５０の上面から露出されている。

【0070】

この構成によれば、リード部４４の上面及び下面が封止樹脂５０により被覆される。これにより、リード部４４を封止樹脂５０に埋設させることができる。このため、アンカー効果により、リード部４４と封止樹脂５０との密着性を向上させることができる。したがって、リード部４４を有する放熱板４０が封止樹脂５０から剥離することを好適に抑制できる。この結果、半導体装置１０の放熱性が低下することを好適に抑制できる。

【0071】

（２）さらに、リード部４４が封止樹脂５０に埋設されるため、リード部４４を有する放熱板４０に反りが発生することを好適に抑制できる。このため、反りに起因して放熱板４０が封止樹脂５０から剥離することを好適に抑制できる。

【0072】

（３）本体部４２の上面は、封止樹脂５０から露出されている。この構成によれば、半導体素子３０で生じた熱が封止樹脂５０を通じて放熱板４０に伝導され、その放熱板４０の本体部４２の上面から熱が大気中に放熱される。これにより、本体部４２の上面が封止樹脂５０により被覆されている場合に比べて、半導体素子３０の発する熱を効率良く放熱することができる。

【0073】

（４）リード部４４の外側面４４Ｓは、封止樹脂５０から露出されている。この構成によれば、半導体素子３０で生じた熱が封止樹脂５０を通じて放熱板４０に伝導され、その放熱板４０のリード部４４の外側面４４Ｓから熱が大気中に放熱される。これにより、リード部４４の外側面４４Ｓが封止樹脂５０により被覆されている場合に比べて、半導体素子３０の発する熱を効率良く放熱することができる。

【0074】

（５）放熱板４０は、本体部４２の側面から半導体装置１０の外周縁側に向かって突出する突出部４３を有する。突出部４３は、平面視において、本体部４２を取り囲むように形成されている。突出部４３は、本体部４２よりも薄く形成されている。封止樹脂５０は、突出部４３の上面及び側面を被覆している。

【0075】

この構成によれば、突出部４３の上下両面及び側面が封止樹脂５０により被覆される。これにより、本体部４２を取り囲むように形成された突出部４３を封止樹脂５０に埋設させることができる。このため、アンカー効果により、突出部４３と封止樹脂５０との密着性を向上させることができる。したがって、突出部４３を有する放熱板４０が封止樹脂５０から剥離することを好適に抑制できる。この結果、半導体装置１０の放熱性が低下することを好適に抑制できる。

【0076】

（６）封止樹脂５０と接する表面処理層４５の下面４５Ｄを粗化面に形成した。これにより、アンカー効果が生じ、放熱板４０と封止樹脂５０との密着性を向上させることができる。このため、放熱板４０が封止樹脂５０から剥離することを好適に抑制できる。

【0077】

（７）表面処理層４５は、酸化膜である。この構成によれば、はんだ層９７及び金属ポスト９８により第１基板８０と第２基板９０とが接続される場合に、第２基板９０の表面に設けられた表面処理層４５（酸化膜）によって、フラックスの活性を低下させることができる。これにより、はんだ層９７が表面処理層４５上に濡れ広がることを抑制できるため、第２接続部Ａ２以外の部分にはんだ層９７が濡れ広がることを抑制できる。

【0078】

（８）放熱板４０は、封止樹脂５０のみによって配線基板２０の上方に支持されている。換言すると、半導体装置１０には、放熱板４０と配線基板２０とを接続する金属ポスト９８等の接続部材（スペーサ）が設けられていない。このため、接続部材が設けられる場合に比べて、半導体装置１０を小型化できる。

【0079】

（９）第１製品領域８１の外側に設けられた第１非製品領域８２と第２製品領域９１の外側に設けられた第２非製品領域９２とに、第１基板８０と第２基板９０とを接続する接続部材である金属ポスト９８を設ける。そして、金属ポスト９８により第１基板８０と第２基板９０とを接続した状態で、第１基板８０と第２基板９０との間の空間及び半導体素子３０と第２基板９０との間の空間を充填するとともに、半導体素子３０を封止する封止樹脂５０を形成する。

【0080】

この構成によれば、金属ポスト９８によって第１基板８０と第２基板９０との間の距離を所望の距離に維持した状態で、封止樹脂５０を形成することができる。これにより、個片化後の半導体装置１０における配線基板２０と放熱板４０との間の距離を好適に所望の距離とすることができる。さらに、個片化後の半導体装置１０における半導体素子３０と放熱板４０との間の距離を好適に所望の距離とすることができる。さらに、個片化後の半導体装置１０には金属ポスト９８が残らないため、半導体装置１０を小型化できる。

【0081】

（１０）第１基板８０と第２基板９０とが、金属ポスト９８を介して接続される。この構成によれば、はんだボールにより第１基板８０と第２基板９０とを接続する場合に比べて、第１基板８０と第２基板９０とを接続する接続部材、つまり金属ポスト９８を平面方向に小型化できる。

【0082】

（他の実施形態）
上記実施形態は、以下のように変更して実施することができる。上記実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。

【0083】

・上記実施形態の放熱板４０の構造は適宜変更することができる。
・例えば図１７に示すように、四角形をなす本体部４２の外形を構成する四辺のうちの二辺のみにリード部４４を設けるようにしてもよい。本変更例では、図中左右方向に互いに対向する二辺の各辺に２つずつのリード部４４が設けられている。

【0084】

・例えば図１８に示すように、放熱板４０から突出部４３（図２参照）を省略してもよい。この場合には、各リード部４４は、本体部４２の側面から外方に突出するように形成されている。この場合には、放熱板４０のうちのリード部４４のみが封止樹脂５０の内部に埋め込まれる。

【0085】

・上記実施形態の本体部４２の平面形状は適宜変更することができる。例えば、本体部４２の平面形状を、四角形以外の多角形、円形や楕円形に変更してもよい。
・上記実施形態の表面処理層４５の表面を粗化面に形成したが、これに限定されない。例えば、表面処理層４５の表面を平滑面に形成してもよい。

【0086】

・上記実施形態の表面処理層４５を省略してもよい。
・上記実施形態では、ベース部４１の下面を被覆する表面処理層４５を酸化膜に具体化したが、これに限定されない。例えば、表面処理層４５を金属層に変更してもよい。

【0087】

例えば図１９（ａ）及び図１９（ｂ）に示すように、ベース部４１の下面を被覆する表面処理層を、粗面めっき層１００に具体化してもよい。図１９（ｂ）に示すように、粗面めっき層１００は、表面が粗面化されためっき層である。粗面めっき層１００の下面１００Ｄは、ベース部４１の下面よりも表面粗度の大きい粗化面に形成されている。粗面めっき層１００の下面１００Ｄの表面粗度は、例えば、表面粗さＲａ値で２００ｎｍ以上とすることができる。粗面めっき層１００の材料としては、例えば、Ｎｉ、クロム（Ｃｒ）、Ｓｎ、コバルト（Ｃｏ）、鉄（Ｆｅ）、Ｐｄなどの金属、又はこれら金属から選択される少なくとも一種の金属を含む合金を用いることができる。本変更例の粗面めっき層１００は、粗面Ｎｉめっき層である。なお、粗面めっき層１００の下面１００Ｄの粗度は、粗面めっき層１００を電解めっき法にて形成する際に使用するめっき液の組成や電流密度等を調整することにより設定することができる。

【0088】

本変更例の半導体装置１０では、本体部４２の上面に表面処理層１０１が形成されている。表面処理層１０１は、例えば、本体部４２の上面全面を被覆している。表面処理層１０１の上面は、粗面めっき層１００の下面１００Ｄよりも表面粗度の小さい平滑面に形成されている。表面処理層１０１の上面は、例えば、封止樹脂５０の上面から露出されている。表面処理層１０１の上面は、例えば、封止樹脂５０の上面と面一に形成されている。表面処理層１０１は、例えば、ベース部４１の表面のうち本体部４２の上面のみに形成されている。なお、表面処理層１０１としては、例えば、Ａｇ層、Ａｕ層、Ｎｉ層、Ｎｉ層／Ａｕ層、Ｎｉ層／Ｐｄ層／Ａｕ層、Ｎｉ層／Ａｇ層を挙げることができる。

【0089】

・上記実施形態における配線基板２０の構造は適宜変更することができる。例えば、ソルダーレジスト層２５を省略してもよい。例えば、配線層２４の数及び配置は適宜変更することができる。例えば、配線層２２の数及び配置は適宜変更することができる。

【0090】

・例えば図２０に示すように、第１基板８０と第２基板９０とを接続する接続部材を、金属ポスト９８以外の接続部材に変更してもよい。具体的には、接続部材を、はんだボール１１０に変更してもよい。はんだボール１１０は、例えば、球形状の銅コアボール１１１と、その銅コアボール１１１の周囲を覆うはんだ１１２とを有している。はんだ１１２は、第１接続部Ａ１と接合されるとともに、第２接続部Ａ２と接合されている。

【0091】

・図２０に示した変更例において、コア付きのはんだボール１１０の導電性コアボールとして銅コアボール１１１を用いるようにした。これに限らず、銅コアボール１１１の代わりに、例えば金やニッケル等の銅以外の金属により形成した導電性コアボールを用いるようにしてもよいし、樹脂により形成した樹脂コアボールを用いるようにしてもよい。あるいは、コア付きのはんだボールの代わりに、導電性コアボールや樹脂コアボールなどのコアボールを省略したはんだボールを用いるようにしてもよい。

【0092】

・上記実施形態における第１基板８０の構造は適宜変更することができる。例えば、第１接続部Ａ１の数及び配置は適宜変更することができる。例えば、図５の左右方向に隣接する２個の第１製品領域８１の間に第１接続部Ａ１を設けるようにしてもよい。

【0093】

・上記実施形態における第２基板９０の構造は適宜変更することができる。例えば、第２接続部Ａ２の数及び配置は適宜変更することができる。例えば、図８の左右方向に隣接する２個の第２製品領域９１の間に第２接続部Ａ２を設けるようにしてもよい。

【0094】

・上記実施形態の配線基板２０に実装する半導体素子３０の数は特に限定されない。例えば、配線基板２０に複数の半導体素子３０を実装するようにしてもよい。
・上記実施形態における半導体素子３０の実装の形態は適宜変更することができる。半導体素子３０の実装の形態としては、例えば、フリップチップ実装、ワイヤボンディング実装、はんだ実装又はこれらを組み合わせた形態が挙げられる。

【符号の説明】

【0095】

１０ 半導体装置
２０ 配線基板
２４ 配線層
３０ 半導体素子
４０ 放熱板
４１ ベース部
４２ 本体部
４３ 突出部
４４ リード部
４４Ｓ 外側面
４５ 表面処理層
４５Ｄ 下面
４５Ｓ 側面
４５Ｕ 上面
５０ 封止樹脂
５０Ｓ 外側面
６０ 金属層
８０ 第１基板
８１ 第１製品領域
８２ 第１非製品領域
８５ はんだ層
９０ 第２基板
９１ 第２製品領域
９２ 第２非製品領域
９６ 金属層
９７ はんだ層
９８ 金属ポスト（接続部材）
１００ 粗面めっき層（表面処理層）
１００Ｄ 下面
１０１ 表面処理層
１１０ はんだボール（接続部材）
Ａ１ 第１接続部
Ａ２ 第２接続部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】