(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2023-12-18
(45)【発行日】2023-12-26
(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 23/12 20060101AFI20231219BHJP
H01L 21/607 20060101ALI20231219BHJP
H01L 25/07 20060101ALN20231219BHJP
H01L 25/18 20230101ALN20231219BHJP
H01L 23/50 20060101ALN20231219BHJP
H01L 23/29 20060101ALN20231219BHJP
H01L 23/31 20060101ALN20231219BHJP
【ＦＩ】
H01L23/12 W
H01L21/607 A
H01L25/04 C
H01L23/50 K
H01L23/30 R
【請求項の数】
12
(21)【出願番号】P 2019221210
(22)【出願日】2019-12-06
(65)【公開番号】P2021093388
(43)【公開日】2021-06-17
【審査請求日】2022-11-14
(73)【特許権者】
【識別番号】000005234
【氏名又は名称】富士電機株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110002918
【氏名又は名称】弁理士法人扶桑国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】小川 裕貴
【審査官】河合 俊英
(56)【参考文献】
【文献】特開２００９－０４３８８２（ＪＰ，Ａ）
【文献】米国特許第０６５２２５５５（ＵＳ，Ｂ２）
【文献】特開２０１３－１８７５１１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１６－０３９３０２（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｈ０１Ｌ ２３／１２
Ｈ０１Ｌ ２１／６０７
Ｈ０１Ｌ ２５／０７
Ｈ０１Ｌ ２３／５０
Ｈ０１Ｌ ２３／２９
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
第１おもて面を備える放熱板と、前記第１おもて面に固着された第２裏面と第２おもて面とを備え、樹脂を含む樹脂基板と、前記第２おもて面に固着された第３裏面と第３おもて面とを備える回路パターンと、を有する絶縁回路基板と、前記第３おもて面に超音波接合により接合されたリードフレームと、
を有し、
前記回路パターンの少なくとも対向する一対の側部が前記樹脂基板によりそれぞれ支持されている半導体装置。
【請求項2】
前記回路パターンは、前記第３裏面が前記樹脂基板の前記第２おもて面よりも下位に位置して接合されている、請求項１に記載の半導体装置。
【請求項3】
前記回路パターンは、前記第３おもて面が前記樹脂基板の前記第２おもて面と同じ位置、または、前記第２おもて面よりも下位に位置して接合されている、請求項２に記載の半導体装置。
【請求項4】
前記回路パターンの側部は、完全硬化されている前記樹脂基板が半硬化状態の際に前記樹脂基板の前記第２おもて面が前記回路パターンで押圧されて生成された突起状の拘束凸部により支持されている、請求項１または２に記載の半導体装置。
【請求項5】
前記回路パターンが間隙を空けて複数設けられている場合、前記間隙に前記半硬化状態の際に前記樹脂基板から生成された前記拘束凸部が連なって構成される結合拘束凸部が形成されている、
請求項４に記載の半導体装置。
【請求項6】
前記回路パターンの前記第３裏面の対向する一対の縁部に、前記樹脂基板の前記第２おもて面に入り込む突起状の突起部が形成されている、請求項１乃至５のいずれかに記載の半導体装置。
【請求項7】
前記回路パターンは、前記第３おもて面が前記第２おもて面よりも下位に位置して接合されている、
請求項３または６に記載の半導体装置。
【請求項8】
前記回路パターンの前記第３おもて面の前記突起部に対向する縁部に曲面形状のダレが形成されている、請求項６に記載の半導体装置。
【請求項9】
前記樹脂は、フェノール樹脂、エポキシ樹脂またはメラミン樹脂のいずれかである、請求項１乃至８のいずれかに記載の半導体装置。
【請求項10】
放熱板、回路パターン及びリードフレームを用意する用意工程と、半硬化状態の熱硬化性樹脂を含む半硬化基板を成形する半硬化基板成形工程と、
前記放熱板の第１おもて面に前記半硬化基板を配置し、前記半硬化基板の第２おもて面に前記回路パターンを配置して、前記回路パターンを前記第１おもて面に向けて押圧しながら前記半硬化基板を加熱して、前記半硬化基板を硬化させ、前記回路パターンが前記回路パターンの少なくとも対向する一対の側部をそれぞれ支持するように固着された樹脂基板を製造する樹脂基板製造工程と、
前記回路パターンの第３おもて面に前記リードフレームを超音波接合により接合する接合工程と、
を有する半導体装置の製造方法。
【請求項11】
前記半硬化基板成形工程では、液状の熱硬化性樹脂と粉末状の無機物フィラーとを混合し、加熱して、粉末状の半硬化原料を形成する工程を含む、請求項１０に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項12】
前記半硬化基板成形工程では、前記半硬化原料を所定の金型内に充填し、前記金型内の前記半硬化原料を押圧して前記半硬化基板を成形する工程を含む、請求項１１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。
【背景技術】
【0002】
半導体装置は、半導体チップと制御ＩＣ（Integrated Circuit）とを含んでいる。半導体チップは、パワーデバイスのスイッチング素子が用いられる。スイッチング素子は、例えば、ＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）、パワーＭＯＳＦＥＴ（Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor）である。制御ＩＣは、当該半導体チップの駆動制御を行う。このような半導体装置は、半導体チップが設置された基板と当該基板を収納するケースとケース内を封止する封止樹脂とを含む。ケースは、配線部材と制御端子とがインサート成形されている。配線部材と半導体チップの主電極とはボンディングワイヤにより電気的に接続される。また、制御端子も制御ＩＣとボンディングワイヤにより電気的に接続される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開２０１４－１４６７０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかし、上記の半導体装置を製造するために、次のような工程が行われる。まず、ケースに対して配線部材及び制御端子を一体成形するための成形工程が行われる。また、当該ケースに基板を接着する接着工程が行われる。さらに、半導体チップが設けられた回路パターンと、ケースに一体成形された配線部材とをボンディングワイヤにより電気的に接続するボンディング工程も行われる。このように、半導体装置を製造するにあたって、多くの工程並びに部材が必要となり製造コストが嵩んでいる。特に、ボンディング工程では、次のような理由により、当該工程に時間を要する。半導体装置の電力容量の増加に伴い、電流量も増加する。このため、ボンディングワイヤの本数も増加させなくてはならない。これに伴って、ボンディング工程に従来よりも時間が掛かってしまう。
【0005】
本発明は、このような点に鑑みてなされたものであり、製造コストが削減され、特性改善が行われた半導体装置及び半導体装置の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明の一観点によれば、第１おもて面を備える放熱板と、前記第１おもて面に固着された第２裏面と第２おもて面とを備え、樹脂を含む樹脂基板と、前記第２おもて面に固着された第３裏面と第３おもて面とを備える回路パターンと、を有する絶縁回路基板と、前記第３おもて面に超音波接合により接合されたリードフレームと、を有し、前記回路パターンの少なくとも対向する一対の側部が前記樹脂基板によりそれぞれ支持されている半導体装置が提供される。
【0007】
また、本発明の一観点によれば、放熱板、回路パターン及びリードフレームを用意する用意工程と、半硬化状態の熱硬化性樹脂を含む半硬化基板を成形する半硬化基板成形工程と、前記放熱板の第１おもて面に前記半硬化基板を配置し、前記半硬化基板の第２おもて面に前記回路パターンを配置して、前記回路パターンを前記第１おもて面に向けて押圧しながら前記半硬化基板を加熱して、前記半硬化基板を硬化させ、前記回路パターンが前記回路パターンの少なくとも対向する一対の側部をそれぞれ支持するように固着された樹脂基板を製造する樹脂基板製造工程と、前記回路パターンの第３おもて面に前記リードフレームを超音波接合により接合する接合工程と、を有する半導体装置の製造方法が提供される。
【発明の効果】
【0008】
開示の技術によれば、製造コストを削減し、特性改善を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【図1】実施の形態の半導体装置の外観を説明する図である。
【図2】実施の形態の半導体装置の側断面図である。
【図3】実施の形態の半導体装置の平面断面図である。
【図4】実施の形態の半導体装置の製造方法を示すフローチャート（その１）である。
【図5】実施の形態の半導体装置の製造方法を示すフローチャート（その２）である。
【図6】実施の形態の半導体装置の製造方法に含まれる外部接続端子の接合工程を説明するための図である。
【図7】実施の形態の半導体装置の製造方法の半導体チップ、電子部品の接合工程並びにボンディングワイヤによる接続工程を説明するための図である。
【図8】実施の形態の半導体装置の製造方法に含まれる封止工程を説明するための図である。
【図9】実施の形態の半硬化状態の半硬化基板への回路パターンの接合を説明する図（その１）である。
【図10】実施の形態の半硬化状態の半硬化基板への回路パターンの接合を説明する図（その２）である。
【図11】実施の形態の半硬化状態の半硬化基板への回路パターンの接合を説明する図（その３）である。
【図12】実施の形態の半硬化状態の半硬化基板への回路パターンの接合を説明する図（その４）である。
【図13】実施の形態の半硬化状態の半硬化基板への回路パターンの接合を説明する図（その５）である。
【図14】実施の形態の半導体装置の別の絶縁回路基板を示す図（その１）である。
【図15】実施の形態の半導体装置の別の絶縁回路基板を示す図（その２）である。
【発明を実施するための形態】
【0010】
以下、図面を参照して、実施の形態について説明する。なお、以下の説明において、「おもて面」及び「上面」とは、図２の半導体装置１０において、上側を向いた面を表す。同様に、「上」とは、図２の半導体装置１０において、上側の方向を表す。「裏面」及び「下面」とは、図２の半導体装置１０において、下側を向いた面を表す。同様に、「下」とは、図２の半導体装置１０において、下側の方向を表す。必要に応じて他の図面でも同様の方向性を意味する。「おもて面」、「上面」、「上」、「裏面」、「下面」、「下」、「側面」は、相対的な位置関係を特定する便宜的な表現に過ぎず、本発明の技術的思想を限定するものではない。例えば、「上」及び「下」は、必ずしも地面に対する鉛直方向を意味しない。つまり、「上」及び「下」の方向は、重力方向に限定されない。
【0011】
実施の形態における半導体装置について、図１～図３を用いて説明する。図１は、実施の形態の半導体装置の外観を説明する図である。なお、図１（Ａ）は半導体装置１０の（図１（Ｂ）の上側または下側から見た）側面図であり、図１（Ｂ）は半導体装置１０の平面図である。図２は、実施の形態の半導体装置の側断面図である。また、図３は、実施の形態の半導体装置の平面断面図である。なお、図２は、図３の一点鎖線Ｘ－Ｘにおける断面図であって、図３は、図２の一点鎖線Ｘ－Ｘにおける断面図である。また、図３は図１（Ｂ）の平面図に対応するものである。
【0012】
まず、半導体装置１０は、図１に示されるように、封止部材６０により部品全体が封止されて立体形状を成している。なお、半導体装置１０の封止部材６０は、立体形状でありながら角部に曲率を持たせてもよい。また、半導体装置１０は、封止部材６０の長辺の両側面から、複数の制御端子３０及び複数の外部接続端子４０がそれぞれ延出している。なお、本実施の形態において、制御端子及び外部接続端子を特に区別しない場合には、制御端子３０及び外部接続端子４０として説明する。
【0013】
このような半導体装置１０は、図２及び図３に示されるような部品が封止部材６０により封止されている。すなわち、半導体装置１０は、６組の第１半導体チップ２１ａ及び第２半導体チップ２１ｂと絶縁回路基板２２と制御端子３０（制御端子３１～３３を含む）と外部接続端子４０（外部接続端子４１ａ～４１ｄを含む）と電子部品５０とを有する。また、半導体装置１０では、制御端子３０、電子部品５０、第１半導体チップ２１ａ、第２半導体チップ２１ｂ、外部接続端子４０との間が適宜ボンディングワイヤ２６により電気的に接続されている。なお、図３では、電子部品５０と接続されるボンディングワイヤの図示を省略している。そして、半導体装置１０はこのような部品が封止部材６０により封止されている。なお、ボンディングワイヤ２６は、導電性に優れたアルミニウムや銅等の金属、または、少なくともこれらの一種を含む合金等により構成されている。また、これらの径は、１００μｍ以上、１ｍｍ以下であることが好ましい。
【0014】
第１半導体チップ２１ａは、例えば、ＩＧＢＴ、パワーＭＯＳＦＥＴ等のスイッチング素子を含んでいる。第１半導体チップ２１ａがＩＧＢＴである場合には、裏面に主電極としてコレクタ電極を、おもて面に、ゲート電極及び主電極としてエミッタ電極をそれぞれ備えている。第１半導体チップ２１ａがパワーＭＯＳＦＥＴである場合には、裏面に主電極としてドレイン電極を、おもて面に、ゲート電極及び主電極としてソース電極をそれぞれ備えている。上記の第１半導体チップ２１ａは、その裏面が絶縁回路基板２２の回路パターン２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄ上にはんだ（図示を省略）により接合されている。第２半導体チップ２１ｂは、例えば、ＳＢＤ（Schottky Barrier Diode）やＰｉＮ（Ｐ-intrinsic-Ｎ）ダイオード等のＦＷＤ（Free Wheeling Diode）を含んでいる。このような第２半導体チップ２１ｂは、裏面に主電極として出力電極（カソード電極）を、おもて面に主電極として入力電極（アノード電極）をそれぞれ備えている。上記の第２半導体チップ２１ｂは、その裏面が回路パターン２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄ上にはんだ（図示を省略）により接合されている。なお、第１半導体チップ２１ａ及び第２半導体チップ２１ｂに代えて、ＩＧＢＴとＦＷＤの機能を合わせ持つＲＣ（Reverse-Conducting）－ＩＧＢＴを用いてもよい。また、図３では、６組の第１半導体チップ２１ａ及び第２半導体チップ２１ｂが設けられている場合を示しているに過ぎない。６組に限らず、半導体装置１０の仕様等に応じた組数を設けることができる。
【0015】
絶縁回路基板２２は、樹脂基板２３と回路パターン２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄと放熱板２５とを有している。樹脂基板２３は、エポキシ樹脂、ポリイミド、または、ポリテトラフルオロエチレンのいずれかの樹脂を含む。さらに、樹脂基板２３は、これらの樹脂に加えて無機物フィラーを含有していてもよい。なお、樹脂基板２３の厚さは、０．０９ｍｍ以上、０．１５ｍｍ以下であることが好ましい。
【0016】
回路パターン２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄは、樹脂基板２３のおもて面に形成されている。回路パターン２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄの少なくとも対向する一対の側部が樹脂基板２３によりそれぞれ支持されている。回路パターン２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄの樹脂基板２３のおもて面に対する形成の詳細については後述する。このような回路パターン２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄは、導電性に優れた金属により構成されている。このような金属は、例えば、銅あるいは銅合金である。なお、図２及び図３の回路パターン２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄの形状は一例である。回路パターン２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄは、樹脂基板２３のおもて面に形成された導電性の板または箔をエッチングして生成される。または、回路パターン２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄは、導電性の板を樹脂基板２３のおもて面に貼り合わせて形成される。なお、回路パターン２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄの厚さは、０．１０ｍｍ以上、１．００ｍｍ以下が好ましく、また、０．２０ｍｍ以上、０．５０ｍｍ以下であることがより好ましい。また、回路パターン２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄは、図２及び図３に示されるように、絶縁回路基板２２の主面の素子領域２２ａに形成されている。回路パターン２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄは、第１半導体チップ２１ａ及び第２半導体チップ２１ｂがそれぞれはんだ（図示を省略）により接合されている。なお、回路パターン２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄの形状、配置位置及び個数、第１半導体チップ２１ａ及び第２半導体チップ２１ｂの配置位置は一例であり、図２及び図３に限らず、設計、仕様等により適宜設定される。なお、以下では、場合により、回路パターン２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄを特に区別しない場合には、回路パターン２４として説明することがある。
【0017】
放熱板２５は、樹脂基板２３の裏面に形成されている。このような放熱板２５は、熱伝導性に優れた金属により構成されている。このような金属は、例えば、アルミニウム、鉄、銀、銅、または、少なくともこれらの一種を含む合金である。また、放熱板２５の表面に、耐食性を向上させるために、例えば、ニッケル等の材料をめっき処理等により形成してもよい。ニッケルの他の材料として、ニッケル－リン合金、ニッケル－ボロン合金等がある。さらに、この放熱板２５の裏面に冷却器（図示を省略）をはんだまたは銀ロウ等を介して取り付けてもよい。これにより、半導体装置１０の放熱性をさらに向上させることができる。この場合の冷却器は、熱伝導に優れた金属により構成される。このような金属は、例えば、アルミニウム、鉄、銀、銅、または、少なくともこれらの一種を含む合金等である。また、冷却器として、フィン、または、複数のフィンから構成されるヒートシンク並びに水冷による冷却装置等を適用することができる。また、放熱板２５は、このような冷却器と一体化されてもよい。この場合も、上記で挙げた熱伝導に優れた金属により構成される。また、冷却器に対して、上記と同様に、耐食性を向上させるための材料を冷却器の表面に形成してもよい。なお、放熱板２５の厚さは、好ましくは、０．１ｍｍ以上、２．０ｍｍ以下である。
【0018】
配線部材である複数の外部接続端子４０が、一端部が絶縁回路基板２２の図３中右側に設けられ、他端部は半導体装置１０の図３中右側の側面から外側に延伸している。複数の外部接続端子４０のうち外部接続端子４１ｂ，４１ａ，４１ｃ，４１ｄは、絶縁回路基板２２の回路パターン２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄにそれぞれ接合されている。また、外部接続端子４１ａは、接合部４１ａ１と連係部４１ａ２と端子部４１ａ３とを備えている。接合部４１ａ１は絶縁回路基板２２のおもて面に対して平行を成して、回路パターン２４ｂに接合されている。連係部４１ａ２は、傾斜を成して接合部４１ａ１と端子部４１ａ３とを一体的に接続している。端子部４１ａ３は、連係部４１ａ２の傾斜に応じて絶縁回路基板２２のおもて面から離間すると共に当該おもて面に対して平行に絶縁回路基板２２から外部に延伸している。なお、図示を省略するものの、外部接続端子４１ｂ，４１ｃ，４１ｄについても外部接続端子４１ａと同様の構成を成している。なお、配線部材は、外部接続端子４０に限らない。配線部材は、半導体装置１０内の部品間を電気的に接続するものである。例えば、配線部材は、第１半導体チップ２１ａ並びに第２半導体チップ２１ｂと回路パターン２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄ間とを接続する。また、配線部材は、回路パターン２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄ同士を接続する。さらに、配線部材は、回路パターン２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄと外部接続端子４０とを電気的に接続する。このような配線部材は、リードフレーム、ボンディングリボンまたはボンディングワイヤである。
【0019】
複数の制御端子３０（制御端子３１，３２，３３を含む）は、封止部材６０の制御領域３０ａに設けられている。制御領域３０ａは、絶縁回路基板２２の複数の外部接続端子４０が接合されている一方の側部に対向する他方の側部に隣接する領域である。この制御領域３０ａは、絶縁回路基板２２のおもて面よりも高位に位置している。制御端子３０は半導体装置１０の図３中左側の側面から外側に延伸している。複数の制御端子３０は、さらに、制御配線部３４を含む。制御配線部３４は制御領域３０ａに配置されている。また、制御配線部３４には電子部品５０がはんだ（図示を省略）を介して設けられている。制御配線部３４は、制御端子３０の側面から外側に延伸している部分と同じ高さに位置している。制御配線部３４は、外部接続端子４０の回路パターン２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄに接合された箇所より高位に位置している。また、制御端子３０と、外部接続端子４１ａ，４１ｂ，４１ｃ，４１ｄの端子部４１ａ３（外部接続端子４１ｂ，４１ｃ，４１ｄの端子部は図示を省略）とは同じ高さに位置している。
【0020】
このような複数の外部接続端子４０及び制御端子３０（制御端子３１，３２，３３を含む）は、導電性に優れた金属により構成されている。このような金属は、例えば、銅あるいは銅合金である。さらに、複数の外部接続端子４０及び制御端子３０（制御端子３１，３２，３３を含む）の表面をニッケルあるいはニッケル合金等の金属で被覆されていてもよい。
【0021】
電子部品５０は、はんだ（図示を省略）を介して、制御配線部３４に接合されている。電子部品５０は、半導体装置１０が所望の機能を果たすために、必要な個数が設けられる。また、そのような機能を果たすために、電子部品５０として、制御ＩＣ、サーミスタ、コンデンサ、抵抗等が適宜用いられる。封止部材６０は、上記で説明した部品を封止している。このような封止部材６０は、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、マレイミド樹脂等の熱硬化性樹脂と熱硬化性樹脂に含有される充填剤とを含んでいる。封止部材６０の一例として、充填剤が含有されたエポキシ樹脂がある。充填剤は、無機物フィラーが用いられる。無機物フィラーの例として、酸化シリコン、酸化アルミニウム、窒化ホウ素または窒化アルミニウムがある。
【0022】
次に、このような半導体装置１０の製造方法について図４～図８を用いて説明する。図４及び図５は、実施の形態の半導体装置の製造方法を示すフローチャートである。図６は、実施の形態の半導体装置の製造方法に含まれる外部接続端子の接合工程を説明するための図である。図７は、実施の形態の半導体装置の製造方法の半導体チップ、電子部品の接合工程並びにボンディングワイヤによる接続工程を説明するための図である。そして、図８は、実施の形態の半導体装置の製造方法に含まれる封止工程を説明するための図である。なお、図６～図８は、図３における一点鎖線Ｘ－Ｘの位置に対応する断面図である。
【0023】
まず、樹脂基板の原料、金属パターン、放熱板２５、第１半導体チップ２１ａ、第２半導体チップ２１ｂ、複数の制御端子３０と複数の外部接続端子４０とがタイバーで連なったリードフレーム（図示を省略）、電子部品５０等の半導体装置１０の構成部品を用意する（ステップＳ１）。なお、金属パターンは、回路パターン２４に対応するものである。金属パターンは、金属板から切り取られて形成される。また、金属パターンは、後述するように、半硬化基板上に設けた金属板をエッチングすることで形成される。または、金属パターンは金属板から打ち抜きにより形成される。金属板から打ち抜かれて形成された金属パターンは、バリ、ダレが生成されている。なお、バリまたはダレの少なくとも一方は必要により金属パターンに対する後処理により除去されてもよい。次いで、樹脂基板の原料を用いて、半硬化状態の半硬化基板を成形する（ステップＳ２）。ここで、さらに、ステップＳ２の詳細（ステップＳ２ａ～Ｓ２ｄ）について説明する。
【0024】
まず、熱硬化性樹脂である液状樹脂（Ａステージ）と当該液状樹脂と混合する無機物フィラーとを用意する（ステップＳ２ａ）。ここで用いられる樹脂は、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂等がある。また、無機物フィラーには、離型剤として、シリカフィラー等が用いられる。無機物フィラーとして、ハロゲン系、アンチモン系、水酸化金属系等の難燃剤を配合することなく、シリカフィラーを用いることで、高い難燃性を保つことができる。次いで、この液状樹脂に無機物フィラーを９０％以上混合する。無機物フィラーが混合された液状樹脂を加熱し半硬化した半硬化原料（Ｂステージ）を生成する（ステップＳ２ｂ）。なお、この際の加熱、加温時間は、タクトタイムにより適宜設定し、樹脂の触媒種に依存する。例えば、加熱温度は、１００℃以上、２００℃以下である。次いで、半硬化状態の半硬化原料を粉末化する（ステップＳ２ｃ）。次いで、粉末化された半硬化原料を所定の金型にそれぞれ充填してプレスして、当該金型を分離する。これにより、半硬化状態の平板状の半硬化基板が成形される（ステップＳ２ｄ）。以上により、半硬化状態の半硬化基板の成形が完了する。なお、ステップＳ１，Ｓ２は、以下のステップＳ３の前に完了していればよく、ステップＳ１，Ｓ２の順序は逆であっても、同時であってもよい。
【0025】
次いで、このようにして成形された半硬化基板を放熱板２５上にセットする（ステップＳ３）。半硬化基板の平面視のサイズは放熱板２５の平面視のサイズと略同一である。次いで、半硬化基板に対して金属パターンをパンチングにより積層し、さらに、金属パターンを所定のプレス機により放熱板２５に向けて加圧する。これにより、金属パターンはその下部が半硬化基板に埋設される。このようにして、半硬化基板に金属パターンが接合される（ステップＳ４）。なお、この際の加圧に応じて、金属パターンの半硬化基板に対する埋設深さを異ならせることができる。次いで、このようにして金属パターンが接合された半硬化基板を放熱板２５と共に加熱する。これにより、金属パターンが埋設された半硬化基板が硬化して、回路パターン２４が固着された樹脂基板２３が製造される（ステップＳ５）。したがって、放熱板２５、樹脂基板２３、回路パターン２４を備える絶縁回路基板２２が得られる。なお、この際の加熱温度は、１２０℃以上、１８０℃以下である。または、ステップＳ５より後の工程でアフターキュアを行い、半硬化基板が完全硬化されてもよい。
【0026】
次いで、リードフレームに含まれる制御端子３０（図６では制御端子３１，３２，３３を表示）の制御配線部３４が制御領域３０ａに位置する。同時に、リードフレームに含まれる外部接続端子４１ａ（外部接続端子４１ｂ，４１ｃ，４１ｄも同様）の接合部４１ａ１（外部接続端子４１ｂ，４１ｃ，４１ｄの接合部は図示を省略）が絶縁回路基板２２の回路パターン２４ｂ（回路パターン２４ａ，２４ｃ，２４ｄも同様）に位置する。なお、この際、制御端子３０及び制御配線部３４は、絶縁回路基板２２の主面よりも高位にある制御領域３０ａに維持されるように所定の治具等（図示を省略）が用いられる。そして、図６に示されるように、絶縁回路基板２２の回路パターン２４ｂにセットしたリードフレームに含まれる外部接続端子４１ａの接合部４１ａ１に対して（矢印方向に）超音波接合により接合する。同様に、絶縁回路基板２２の回路パターン２４ａ，２４ｃ，２４ｄにセットしたリードフレームに含まれる外部接続端子４１ｂ，４１ｃ，４１ｄも同様に超音波接合により接合する（ステップＳ６）。なお、この際の超音波接合は、例えば、周波数は２０ＫＨｚ以上、８０ＫＨｚ以下、接合荷重は２０Ｎ以上、１５０Ｎ以下、発振時間は５０ｍｓｅｃ以上、５００ｍｓｅｃ以下である。既述の通り、回路パターン２４は、その下部が樹脂基板２３に埋設されている。このため、樹脂基板２３上の回路パターン２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄに対して超音波接合を行っても、回路パターン２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄが樹脂基板２３から剥離することなく確実に超音波振動を伝導することができ、外部接続端子４０を安定して接合することができる。
【0027】
次いで、図７に示されるように、第１半導体チップ２１ａ及び第２半導体チップ２１ｂを回路パターン２４ａにそれぞれはんだを介して接合する。同様に、第１半導体チップ２１ａ及び第２半導体チップ２１ｂを回路パターン２４ｂ，２４ｃ，２４ｄにそれぞれはんだを介して接合する。また、電子部品５０を制御配線部３４にはんだを介して接合する（ステップＳ７）。次いで、図７に示されるように、制御端子３０、電子部品５０、第１半導体チップ２１ａ、第２半導体チップ２１ｂ、外部接続端子４０（図７では、外部接続端子４１ａ）との間を適宜ボンディングワイヤ２６で電気的に接続する（ステップＳ８）。
【0028】
次いで、このように構成された図７に示されたものを成形金型８０の上部金型８１及び下部金型８２で挟み込む。すると、図８に示されるように、上部金型８１及び下部金型８２で構成されるキャビティ８４に、絶縁回路基板２２とリードフレームの複数の制御端子３０と複数の外部接続端子４０とが収納される。そして、下部金型８２の流路８３から封止部材６０の原料を注入して、キャビティ８４内を充填する。これにより、絶縁回路基板２２とリードフレームの複数の制御端子３０と複数の外部接続端子４０とが封止部材６０により封止される。この際、絶縁回路基板２２は外部接続端子４１ａ，４１ｂ，４１ｃ，４１ｄにより絶縁回路基板２２が水平に維持されて封止される。成形後に、上部金型８１及び下部金型８２を分離し、半導体装置１０を取り出す。最後に、封止部材６０のバリや、リードフレームのタイバー、半導体装置１０から延出した部分等の不要箇所を除去する。すると、図１～図３に示した半導体装置１０が得られる（ステップＳ９）。
【0029】
次に、上記の半導体装置の製造方法を示すフローチャートにおけるステップＳ５にて製造された、回路パターン２４が接合された樹脂基板２３について図９～図１３を用いて説明する。図９～図１３は、実施の形態の半硬化状態の半硬化基板への回路パターンの接合を説明する図である。なお、図９～図１３は、図２の断面図に対応する回路パターン２４が接合された樹脂基板２３を表している。また、図９～図１３は、回路パターン２４が接合された樹脂基板２３のみを表している。放熱板２５の記載は省略している。
【0030】
図９は、回路パターン２４が接合された樹脂基板２３を表している。上記フローチャートのステップＳ１で、金属板から切り取って、断面が矩形状である金属パターンを用意する。金属パターンが半硬化基板に接合されて（ステップＳ４）、ステップＳ５を経ることで、回路パターン２４が接合された樹脂基板２３が得られる。図９（Ａ）～（Ｃ）は、いずれも、回路パターン２４のおもて面が樹脂基板２３から露出し、裏面が樹脂基板２３に埋まり込んでいる。すなわち、図９（Ａ）～（Ｃ）は、回路パターン２４の裏面が樹脂基板２３のおもて面よりも下位に位置する場合を示している。なお、ここで上位、下位とは、樹脂基板２３の裏面からおもて面に向かった方向、おもて面から裏面に向かった方向をそれぞれ意味する。樹脂基板２３の裏面からおもて面に遠い方を上位、樹脂基板２３のおもて面から裏面に近い方を下位と表す。このように図９のいずれの場合も、回路パターン２４の側部が樹脂基板２３により支持されている。このため、上記のフローチャートのステップＳ６で外部接続端子４０を回路パターン２４に超音波接合を行う際に、回路パターン２４は樹脂基板２３から剥離することが防止される。外部接続端子４０を通じて回路パターン２４に確実に超音波振動が伝わり、外部接続端子４０を回路パターン２４に適切に接合することができる。
【0031】
また、図９（Ａ）は、回路パターン２４のおもて面が樹脂基板２３のおもて面よりも上位に位置する場合を示している。図９（Ｂ）は、回路パターン２４のおもて面が樹脂基板２３のおもて面と同一平面を成す場合を示している。さらに、図９（Ｃ）は、回路パターン２４のおもて面が樹脂基板２３のおもて面よりも下位に位置する場合を示している。図９（Ａ）は、回路パターン２４のおもて面が樹脂基板２３のおもて面から突出している。このため、後工程で回路パターン２４に配線部材を接合する際に、接合用のツールが入り込み易く、簡便に外部接続端子４０を接合することができる。一方で、図９（Ｂ），（Ｃ）の方が図９（Ａ）に比べて、回路パターン２４の側部が樹脂基板２３に接する面積が増加している。このため、図９（Ｂ），（Ｃ）の方が図９（Ａ）よりもより確実に外部接続端子４０を回路パターン２４に接合することができる。
【0032】
但し、図９（Ｂ），（Ｃ）の場合には、金属パターンを半硬化基板に接合する際に、金属パターンのおもて面に半硬化基板の材質が付着してしまう可能性がある。金属パターンのおもて面に付着した状態で樹脂基板２３が製造されると、回路パターン２４のおもて面の接合面積が減少してしまう。また、この状態で回路パターン２４に対して外部接続端子４０を接合する際に電気的不良が生じてしまうおそれがある。このため、図９（Ｂ），（Ｃ）では、回路パターン２４のおもて面の付着物の除去工程を要する。
【0033】
また、図９（Ｃ）の場合には、回路パターン２４のおもて面が樹脂基板２３のおもて面よりも下位にある。隣接する回路パターン２４が別途あれば、それらの回路パターン２４の間の沿面距離を維持することができるようになる。一方、回路パターン２４の裏面と樹脂基板２３との裏面との距離が近すぎると、例えば、樹脂基板２３の裏面の放熱板２５との絶縁性を保てなくなる場合がある。したがって、回路パターン２４のおもて面と樹脂基板２３のおもて面との距離、回路パターン２４の裏面と樹脂基板２３との裏面との距離は、この絶縁性が保てる程度に適切に設定される必要がある。
【0034】
図１０も、図９と同様に、断面が矩形状である回路パターン２４が接合された樹脂基板２３を表している。但し、図１０は、ステップＳ４において金属パターンを半硬化基板に押圧した際に金属パターンの側部を覆う拘束凸部が生成され、その状態で回路パターン２４が接合された樹脂基板２３が製造されている場合である。図１０（Ａ）～（Ｄ）は、いずれも、回路パターン２４のおもて面が樹脂基板２３から露出し、裏面が樹脂基板２３に接し、側部が樹脂基板２３の拘束凸部２３ａ及び結合拘束凸部２３ｂで覆われている。なお、平面視で、回路パターン２４の全ての側部が、樹脂基板２３の拘束凸部２３ａ及び結合拘束凸部２３ｂで全て覆われていてもよく、また、一部が覆われていても構わない。少なくとも対向する一対の側部に拘束凸部２３ａ及び結合拘束凸部２３ｂがあればよい。また、断面視で、回路パターン２４の裏面側からおもて面側に向かって、全ての側部が覆われていてもよく、また、途中まで覆われていてもよい。なお、この場合、対向する一対の側部は、上記のフローチャートのステップＳ６で外部接続端子４０を回路パターン２４に超音波接合を行う際に、超音波の振動方向に対向することが好ましい。超音波の振動方向に拘束凸部２３ａ及び結合拘束凸部２３ｂがあることで、確実に超音波振動が伝わり、外部接続端子４０を回路パターン２４に適切に接合することができる。
【0035】
図１０（Ａ）は、回路パターン２４の裏面と樹脂基板２３のおもて面とが同一平面である。さらに、回路パターン２４の側部が拘束凸部２３ａにより支持されている場合を示している。図１０（Ｂ）も、図１０（Ａ）と同様である。但し、図１０（Ｂ）では、隣接する回路パターン２４の間隙の拘束凸部が互いに結合した結合拘束凸部２３ｂが形成されている場合を示している。図１０（Ｃ）は、図１０（Ａ）の場合に対して、さらに、回路パターン２４の裏面が樹脂基板２３のおもて面よりも下位に位置している場合を示している。このため、図１０（Ｃ）では、回路パターン２４は、樹脂基板２３のおもて面よりも下位に位置した裏面と拘束凸部２３ａで覆われた側部とにより、樹脂基板２３に支持されている。図１０（Ｄ）は、図１０（Ｂ）の場合に対して、さらに、回路パターン２４の裏面が樹脂基板２３のおもて面よりも下位に位置している場合を示している。このため、図１０（Ｄ）では、回路パターン２４は、樹脂基板２３のおもて面よりも下位に位置した裏面と拘束凸部２３ａ及び結合拘束凸部２３ｂで覆われた側部とにより、樹脂基板２３に支持されている。ここで上位、下位とは、樹脂基板２３の裏面からおもて面に向かった方向、おもて面から裏面に向かった方向をそれぞれ意味する。樹脂基板２３の裏面からおもて面に遠い方を上位、樹脂基板２３のおもて面から裏面に近い方を下位と表す。
【0036】
この場合も、図９の場合と同様に、上記のフローチャートのステップＳ６で外部接続端子４０を回路パターン２４に超音波接合を行う際に、回路パターン２４は樹脂基板２３から剥離することが防止される。外部接続端子４０を通じて回路パターン２４に確実に超音波振動が伝わり、外部接続端子４０を回路パターン２４に適切に接合することができる。また、図１０（Ｃ），（Ｄ）の方が図１０（Ａ），（Ｂ）に比べて、回路パターン２４の側部が樹脂基板２３に接する面積が増加している。このため、図１０（Ｃ），（Ｄ）の方が図１０（Ａ），（Ｂ）よりもより確実に外部接続端子４０を回路パターン２４に接合することができる。
【0037】
図１１では、上記フローチャートのステップＳ１で金属板から打ち抜かれた金属パターンが半硬化基板に接合されて（ステップＳ４）、ステップＳ５を経ることで、回路パターン２４が接合された樹脂基板２３が得られる場合を示している。このような回路パターン２４は、その裏面の対向する一対の縁部に突起状の突起部（バリ２４１）が形成され、そのバリ２４１に対向するおもて面の縁部に曲面形状のダレ２４２が形成されている。また、回路パターン２４はバリ２４１がある裏面側を樹脂基板２３のおもて面に設けている。なお、この場合、対向する一対の縁部は、上記のフローチャートのステップＳ６で外部接続端子４０を回路パターン２４に超音波接合を行う際に、超音波の振動方向に対向することが好ましい。
【0038】
図１１（Ａ）～（Ｄ）は、いずれも、回路パターン２４のおもて面が樹脂基板２３から露出し、裏面が樹脂基板２３に接し、バリ２４１が樹脂基板２３に埋まり込んでいる。すなわち、図１１（Ａ）～（Ｄ）は、回路パターン２４のバリ２４１が樹脂基板２３のおもて面よりも下位に位置する場合を示している。なお、ここで上位、下位とは、樹脂基板２３の裏面からおもて面に向かった方向、おもて面から裏面に向かった方向をそれぞれ意味する。樹脂基板２３の裏面からおもて面に遠い方を上位、樹脂基板２３のおもて面から裏面に近い方を下位と表す。
【0039】
図１１（Ａ）は、回路パターン２４の裏面が樹脂基板２３のおもて面と同一平面に位置しており、回路パターン２４のバリ２４１が樹脂基板２３のおもて面に入り込んでいる場合を示している。図１１（Ｂ）は、図１１（Ａ）からさらに、回路パターン２４の裏面が樹脂基板２３のおもて面よりも下位に位置する場合を示している。図１１（Ｃ）は、図１１（Ｂ）からさらに、回路パターン２４のおもて面が樹脂基板２３のおもて面と同一平面になっている場合を示している。また、図１１（Ｄ）は、図１１（Ｃ）からさらに、回路パターン２４のおもて面が樹脂基板２３のおもて面よりも下位に位置する場合を示している。さらに、図１１（Ｄ）の場合は、回路パターン２４のダレ２４２が樹脂基板２３により覆われて回路パターン２４の中心部側に押圧されている。このため、回路パターン２４は樹脂基板２３に対して強固に固定されている。
【0040】
この場合も、図９の場合と同様に、上記のフローチャートのステップＳ６で外部接続端子４０を回路パターン２４に超音波接合を行う際に、回路パターン２４は樹脂基板２３から剥離することが防止される。外部接続端子４０を通じて回路パターン２４に確実に超音波振動が伝わり、外部接続端子４０を回路パターン２４に適切に接合することができる。特に、図１１の場合は、回路パターン２４のバリ２４１が樹脂基板２３に入り込んでいるため、回路パターン２４は図９，１０の場合よりも樹脂基板２３により強固に接合される。また、図１１（Ａ），（Ｂ）は、回路パターン２４のおもて面が樹脂基板２３のおもて面から突出している。このため、後工程で回路パターン２４に配線部材を接合する際に、接合用のツールが入り込み易く、簡便に外部接続端子４０を接合することができる。一方で、図１１（Ｃ），（Ｄ）の方が図１１（Ａ），（Ｂ）に比べて、回路パターン２４の側部が樹脂基板２３に接する面積が増加している。このため、図１１（Ｃ），（Ｄ）の方が図１１（Ａ），（Ｂ）よりもより確実に外部接続端子４０を回路パターン２４に接合することができる。
【0041】
図１２は、図１１と同様に、上記フローチャートのステップＳ１で金属板から打ち抜かれた金属パターンが半硬化基板に接合されて（ステップＳ４）、ステップＳ５を経ることで、回路パターン２４が接合された樹脂基板２３が得られる場合を示している。このような回路パターン２４は、その裏面の対向する一対の縁部に突起状の突起部（バリ２４１）が形成され、そのバリ２４１に対向するおもて面の縁部のダレ２４２が除去されておもて面は略平面状となっている。また、回路パターン２４はバリ２４１がある裏面側を樹脂基板２３のおもて面に設けている。
【0042】
図１２（Ａ）～（Ｄ）は、いずれも、回路パターン２４のおもて面が樹脂基板２３から露出し、裏面が樹脂基板２３に接し、バリ２４１が樹脂基板２３に埋まり込んでいる。すなわち、図１２（Ａ）～（Ｄ）は、回路パターン２４のバリ２４１が樹脂基板２３のおもて面よりも下位に位置する場合を示している。なお、ここで上位、下位とは、樹脂基板２３の裏面からおもて面に向かった方向、おもて面から裏面に向かった方向をそれぞれ意味する。樹脂基板２３の裏面からおもて面に遠い方を上位、樹脂基板２３のおもて面から裏面に近い方を下位と表す。
【0043】
図１２（Ａ）は、図１１（Ａ）と同様に、回路パターン２４の裏面が樹脂基板２３のおもて面と同一平面に位置しており、回路パターン２４のバリ２４１が樹脂基板２３のおもて面に入り込んでいる場合を示している。図１２（Ｂ）は、図１１（Ｂ）と同様に、図１２（Ａ）からさらに、回路パターン２４の裏面が樹脂基板２３のおもて面よりも下位に位置する場合を示している。図１２（Ｃ）は、図１２（Ｂ）からさらに、回路パターン２４のおもて面が樹脂基板２３のおもて面と同一平面になっている場合を示している。また、図１２（Ｄ）は、図１２（Ｃ）からさらに、回路パターン２４のおもて面が樹脂基板２３のおもて面よりも下位に位置する場合を示している。
【0044】
この場合も、図９の場合と同様に、上記のフローチャートのステップＳ６で外部接続端子４０を回路パターン２４に超音波接合を行う際に、回路パターン２４は樹脂基板２３から剥離することが防止される。外部接続端子４０を通じて回路パターン２４に確実に超音波振動が伝わり、外部接続端子４０を回路パターン２４に適切に接合することができる。特に、図１２の場合は、回路パターン２４のバリ２４１が樹脂基板２３に入り込んでいるため、回路パターン２４は図９，１０の場合よりも樹脂基板２３により強固に接合される。また、図１２（Ａ），（Ｂ）は、回路パターン２４のおもて面が樹脂基板２３のおもて面から突出している。このため、後工程で回路パターン２４に配線部材を接合する際に、接合用のツールが入り込み易く、簡便に外部接続端子４０を接合することができる。一方で、図１２（Ｃ），（Ｄ）の方が図１２（Ａ），（Ｂ）に比べて、回路パターン２４の側部が樹脂基板２３に接する面積が増加している。このため、図１２（Ｃ），（Ｄ）の方が図１２（Ａ），（Ｂ）よりもより確実に外部接続端子４０を回路パターン２４に接合することができる。
【0045】
図１３では、図１０の場合に対して図１１，１２の回路パターン２４を適用したものである。すなわち、図１３は、上記フローチャートのステップＳ１で金属板から打ち抜かれた金属パターンが半硬化基板に接合されて（ステップＳ４）、ステップＳ５を経ることで、回路パターン２４が接合された樹脂基板２３が得られる場合を示している。図１３（Ａ），（Ｃ）の回路パターン２４は、その裏面の対向する一対の縁部に突起状のバリ２４１が形成され、そのバリ２４１に対向するおもて面の縁部に曲面形状のダレ２４２が形成されている。一方、図１３（Ｂ），（Ｄ）は、回路パターン２４のおもて面の縁部のダレ２４２が除去されておもて面は略平面状となっている。また、回路パターン２４はバリ２４１がある裏面側を樹脂基板２３のおもて面に設けている。
【0046】
図１３（Ａ）～（Ｄ）は、いずれも、回路パターン２４のおもて面が樹脂基板２３から露出し、裏面が樹脂基板２３に接し、側部が樹脂基板２３の拘束凸部２３ａで覆われて、バリ２４１が樹脂基板２３に埋まり込んでいる。すなわち、図１３（Ａ）～（Ｄ）は、回路パターン２４のバリ２４１が樹脂基板２３のおもて面よりも下位に位置する場合を示している。
【0047】
図１３（Ａ）は、図１１の回路パターン２４の裏面と樹脂基板２３のおもて面とが同一平面であって、回路パターン２４の側部が拘束凸部２３ａにより支持されている場合を示している。図１３（Ｂ）は、図１２の回路パターン２４の裏面と樹脂基板２３のおもて面とが同一平面であって、回路パターン２４の側部が拘束凸部２３ａにより支持されている場合を示している。図１３（Ｃ）は、図１３（Ａ）の場合に対して、さらに、回路パターン２４の裏面が樹脂基板２３のおもて面よりも下位に位置している場合を示している。図１３（Ｄ）は、図１３（Ｂ）の場合に対して、さらに、回路パターン２４の裏面が樹脂基板２３のおもて面よりも下位に位置している場合を示している。
【0048】
この場合も、図９の場合と同様に、上記のフローチャートのステップＳ６で外部接続端子４０を回路パターン２４に超音波接合を行う際に、回路パターン２４は樹脂基板２３から剥離することが防止される。外部接続端子４０を通じて回路パターン２４に確実に超音波振動が伝わり、外部接続端子４０を回路パターン２４に適切に接合することができる。特に、図１３の場合は、回路パターン２４のバリ２４１が樹脂基板２３に入り込んでいるため、回路パターン２４は図９，１０の場合よりも樹脂基板２３により強固に接合される。また、図１３（Ｃ），（Ｄ）の方が図１３（Ａ），（Ｂ）に比べて、回路パターン２４の側部が樹脂基板２３に接する面積が増加している。このため、図１３（Ｃ），（Ｄ）の方が図１３（Ａ），（Ｂ）よりもより確実に外部接続端子４０を回路パターン２４に接合することができる。さらには、図１３（Ｃ）の、回路パターン２４はダレ２４２が樹脂基板２３により覆われており、他の図１３（Ａ），（Ｂ），（Ｄ）よりもより確実に外部接続端子４０を回路パターン２４に接合することができる。
【0049】
このように半導体装置１０の絶縁回路基板２２に形成される回路パターン２４のうち、少なくとも、外部接続端子４０が超音波接合されるものが、樹脂基板２３に対して接合されて、少なくとも対向する一対の側面が支持されることが好ましい。そのような絶縁回路基板２２の別の例について、図１４及び図１５を用いて説明する。図１４及び図１５は、実施の形態の半導体装置の別の絶縁回路基板を示す図である。なお、図１４及び図１５では、半導体装置１０のうち絶縁回路基板２２と外部接続端子４１ａとを示している。
【0050】
例えば、図１４に示されるように、厚さが略等しい回路パターン２４ａ，２４ｂが樹脂基板２３に取り付けられている。このうち、外部接続端子４１ａが接合される回路パターン２４ｂが樹脂基板２３に接合されて、一対の側面が支持されている。一方、第１半導体チップ２１ａ及び第２半導体チップ２１ｂが接合されている回路パターン２４ａはその裏面が樹脂基板２３のおもて面と略同一面で固着され、側面が支持されていない。この場合は、回路パターン２４ｂのおもて面は、回路パターン２４ａのおもて面よりも下位に位置する。また、回路パターン２４ｂの裏面は、回路パターン２４ａの裏面よりも下位に位置する。すなわち、回路パターン２４ａの下の樹脂基板２３の厚さが厚い。そのため、半導体チップ２１ａ，２１ｂの発熱による応力を緩和することができる。
【0051】
また、図１５に示されるように、厚さが異なる回路パターン２４ａ，２４ｂが樹脂基板２３に取り付けられている。回路パターン２４ａは回路パターン２４ｂよりも薄く加工されている。このうち、外部接続端子４１ａが接合される回路パターン２４ｂが樹脂基板２３に接合されて、一対の側面が支持されている。一方、第１半導体チップ２１ａ及び第２半導体チップ２１ｂが接合されている回路パターン２４ａはその裏面が樹脂基板２３のおもて面と略同一面で固着され、側面が支持されていない。この場合は、回路パターン２４ｂのおもて面と回路パターン２４ａのおもて面とは略等しい高さに位置している。また、回路パターン２４ｂの裏面は、回路パターン２４ａの裏面よりも下位に位置する。すなわち、回路パターン２４ａの下の樹脂基板２３の厚さが厚い。そのため、半導体チップ２１ａ，２１ｂの発熱による応力を緩和することができる。
【0052】
上記の半導体装置１０は、おもて面を備える放熱板２５と、当該おもて面に固着された裏面とおもて面とを備え、樹脂を含む樹脂基板２３と、当該おもて面に固着された裏面とおもて面とを備える回路パターン２４と、を有する絶縁回路基板２２を有する。半導体装置１０は、おもて面に接合された第１，第２半導体チップ２１ａ，２１ｂまたは外部接続端子４０の少なくともいずれか一方を有し、回路パターン２４の少なくとも対向する一対の側部が樹脂基板２３によりそれぞれ支持されている。なお、この場合、対向する一対の側部は、上記のフローチャートのステップＳ６で外部接続端子４０を回路パターン２４に超音波接合を行う際に、超音波の振動方向に対向していることが好ましい。このような半導体装置１０では、回路パターン２４に外部接続端子４０を超音波接合により接合する際に回路パターン２４は樹脂基板２３により支持されているため、樹脂基板２３から剥離することがない。このため、外部接続端子４０からの超音波が回路パターン２４に伝わり、確実に接合することができる。そして、このように回路パターン２４に外部接続端子４０を直接接合している。このため、これらの間をボンディングワイヤにより接合する場合と比較すると、電気抵抗を低減することができる。また、半導体装置１０は、絶縁回路基板２２を用いている。このため、半導体装置１０は、第１半導体チップ２１ａ及び第２半導体チップ２１ｂからの発熱を効率よく放熱板２５から放熱することができ、温度上昇を抑制することができる。また、制御端子３０に含まれる制御配線部３４が配置された制御領域３０ａは、絶縁回路基板２２の素子領域２２ａに対して高位に位置している。このため、各領域で発生するノイズによる影響を抑制することができ、半導体装置１０が安定して駆動することができる。したがって、半導体装置１０の特性改善を図ることができる。そして、半導体装置１０は、制御端子３０及び外部接続端子４０等を一体成形したケースを用いていない。このため、このようなケースを成形する工程とケースに絶縁回路基板２２を接着する工程とが不要となる。したがって、半導体装置１０の製造工程が簡略化され、製造コストを削減することができる。
【符号の説明】
【0053】
１０ 半導体装置
２１ａ 第１半導体チップ
２１ｂ 第２半導体チップ
２２ 絶縁回路基板
２２ａ 素子領域
２３ 樹脂基板
２３ａ 拘束凸部
２３ｂ 結合拘束凸部
２４，２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄ 回路パターン
２５ 放熱板
２６ ボンディングワイヤ
３０，３１，３２，３３ 制御端子
３０ａ 制御領域
３４ 制御配線部
４０，４１ａ，４１ｂ，４１ｃ，４１ｄ 外部接続端子
４１ａ１ 接合部
４１ａ２ 連係部
４１ａ３ 端子部
５０ 電子部品
６０ 封止部材
８０ 成形金型
８１ 上部金型
８２ 下部金型
８３ 流路
８４ キャビティ
２４１ バリ
２４２ ダレ
２１ａ 第１半導体チップ
２１ｂ 第２半導体チップ
２２ 絶縁回路基板
２２ａ 素子領域
２３ 樹脂基板
２３ａ 拘束凸部
２３ｂ 結合拘束凸部
２４，２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄ 回路パターン
２５ 放熱板
２６ ボンディングワイヤ
３０，３１，３２，３３ 制御端子
３０ａ 制御領域
３４ 制御配線部
４０，４１ａ，４１ｂ，４１ｃ，４１ｄ 外部接続端子
４１ａ１ 接合部
４１ａ２ 連係部
４１ａ３ 端子部
５０ 電子部品
６０ 封止部材
８０ 成形金型
８１ 上部金型
８２ 下部金型
８３ 流路
８４ キャビティ
２４１ バリ
２４２ ダレ
【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】