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(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】2024-03-25
(45)【発行日】2024-04-02
(54)【発明の名称】半導体装置
(51)【国際特許分類】
H01L 21/60 20060101AFI20240326BHJP
H01L 23/50 20060101ALI20240326BHJP
B22F 7/08 20060101ALI20240326BHJP
【ＦＩ】
H01L21/60 301B
H01L21/60 301M
H01L23/50 S
B22F7/08 C
【請求項の数】
10
(21)【出願番号】P 2019142835
(22)【出願日】2019-08-02
(65)【公開番号】P2021027117
(43)【公開日】2021-02-22
【審査請求日】2022-07-08
(73)【特許権者】
【識別番号】000116024
【氏名又は名称】ローム株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100086380
【弁理士】
【氏名又は名称】吉田 稔
(74)【代理人】
【識別番号】100168044
【弁理士】
【氏名又は名称】小淵 景太
(72)【発明者】
【氏名】西山 雄人
(72)【発明者】
【氏名】中村 正彦
【審査官】堀江 義隆
(56)【参考文献】
【文献】米国特許出願公開第２０１４／０２８４７７９（ＵＳ，Ａ１）
【文献】特開２０１４－１７９５４１（ＪＰ，Ａ）
【文献】国際公開第２０１６／０６３９３１（ＷＯ，Ａ１）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｈ０１Ｌ ２１／６０
Ｈ０１Ｌ ２３／５０
Ｂ２２Ｆ ７／０８
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
半導体素子と、前記半導体素子が搭載される第１リードと、
第１端部を有するボンディングワイヤと、
前記第１リードの一部により構成され、かつ、前記第１端部が接続されるワイヤボンディング部と、
多孔質の焼結金属を含む焼結金属接合材と、
を備え、
前記焼結金属接合材は、前記半導体素子と前記第１リードとの間に介在し、かつ、前記ワイヤボンディング部の少なくとも一部と前記第１端部とを覆う、
半導体装置。
【請求項2】
前記焼結金属接合材における前記焼結金属は、焼結銀である、請求項１に記載の半導体装置。
【請求項3】
前記焼結金属接合材は、熱可塑性樹脂を含んでいる、請求項１または２に記載の半導体装置。
【請求項4】
前記ボンディングワイヤは、Ｃｕからなる、請求項１ないし３のいずれかに記載の半導体装置。
【請求項5】
前記ボンディングワイヤは、表面がＰｄで覆われている、請求項４に記載の半導体装置。
【請求項6】
前記第１端部は、前記半導体素子の厚さ方向視において、前記半導体素子に重なっている、請求項１ないし５のいずれかに記載の半導体装置。
【請求項7】
前記ボンディングワイヤは、前記第１端部の反対側に位置する第２端部を有し、前記第２端部は、前記半導体素子に接続されている、
請求項１ないし５のいずれかに記載の半導体装置。
【請求項8】
めっき層をさらに備え、前記ワイヤボンディング部は、前記第１端部が接続されるワイヤボンディング部主面を備え、
前記めっき層は、前記ワイヤボンディング部主面に接して形成されており、かつ、前記焼結金属接合材に接している、
請求項１ないし７のいずれかに記載の半導体装置。
【請求項9】
前記ワイヤボンディング部は、前記ワイヤボンディング部主面とは反対側を向くワイヤボンディング部裏面を備え、前記めっき層は、前記ワイヤボンディング部裏面にも形成されている、
請求項８に記載の半導体装置。
【請求項10】
前記めっき層は、Ａｇを含有する、請求項８または９に記載の半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、半導体素子を搭載した半導体装置に関する。
【背景技術】
【0002】
半導体装置において、半導体素子の電極とリードとを電気的に接続するために、ワイヤボンディングが行われる。たとえばボールボンディングを行うワイヤボンディングの場合、まず、ワイヤの先端に溶融ボールを形成し、これを電極に押し付けて超音波振動を付加して接合することで、ボール接合部を形成する。そして、ワイヤを引き出しつつキャピラリを移動させ、ワイヤをリードに押し付けて超音波振動を付加して接合し、ワイヤを切断することで、ステッチ接合部を形成する。ステッチ接合部はボール接合部より接合強度が低く、熱応力によってステッチ接合部にクラックが発生する場合がある。
【0003】
ステッチ接合部の接合強度を高めるために、ステッチ接合部を覆うようにさらにボールボンディングを行う方法がある。特許文献１には、このようなワイヤボンディング方法が開示されている。しかしながら、ワイヤの材料がＣｕの場合、ワイヤの表面が酸化しやすいので、ステッチ接合部と、これを覆うボール接合部との界面の接合が不安定になる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【文献】特開昭５７－１２５３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
本開示は、上記した事情のもとで考え出されたものであって、ワイヤの材料に関係なくボンディングワイヤの接合部の接合強度を高めることができる半導体装置を提供することをその課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本開示によって提供される半導体装置は、第１端部を有するボンディングワイヤと、前記第１端部が接続されるワイヤボンディング部と、多孔質の焼結金属を含み、かつ、前記ワイヤボンディング部の少なくとも一部と前記第１端部とを覆う焼結金属接合材とを備えている。
【発明の効果】
【0007】
本開示によると、焼結金属接合材は、接続された第１端部およびワイヤボンディング部を覆っている。これにより、第１端部は接合強度が高められ、熱応力によるクラックの発生が抑制される。
【0008】
本開示のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下に行う詳細な説明によって、より明らかとなろう。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【図1】本開示の第１実施形態にかかる半導体装置を示す斜視図である。
【図14】本開示の第２実施形態にかかる半導体装置を示す平面図である。
【図16】本開示の第３実施形態にかかる半導体装置を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【0010】
以下、本開示の好ましい実施の形態を、添付図面を参照して具体的に説明する。
【0011】
〔第１実施形態〕
図１～図５に基づき、本開示の第１実施形態にかかる半導体装置Ａ１０について説明する。半導体装置Ａ１０は、複数のリード１～５、半導体素子６、ボンディングワイヤ７１～７４、焼結金属接合材７５，７６、めっき層７９、および封止樹脂８を備えている。
図１～図５に基づき、本開示の第１実施形態にかかる半導体装置Ａ１０について説明する。半導体装置Ａ１０は、複数のリード１～５、半導体素子６、ボンディングワイヤ７１～７４、焼結金属接合材７５，７６、めっき層７９、および封止樹脂８を備えている。
【0012】
図１は、半導体装置Ａ１０を示す斜視図である。図２は、半導体装置Ａ１０を示す平面図である。図２においては、理解の便宜上、封止樹脂８を透過して、封止樹脂８の外形を想像線（二点鎖線）で示している。図３は、半導体装置Ａ１０を示す底面図である。図４は、図２のIＶ－IＶ線に沿う断面図である。図５は、半導体装置Ａ１０の要部拡大断面写真である。
【0013】
これらの図に示す半導体装置Ａ１０は、様々な機器の回路基板に表面実装される装置である。半導体装置Ａ１０の厚さ方向視の形状は矩形状である。説明の便宜上、半導体装置Ａ１０の厚さ方向をｚ方向とし、ｚ方向に直交する半導体装置Ａ１０の一方の辺に沿う方向（図２における左右方向）をｘ方向、ｚ方向およびｘ方向に直交する方向（図２における上下方向）をｙ方向とする。半導体装置Ａ１０の大きさは特に限定されない。
【0014】
複数のリード１～５は、半導体素子６を支持するとともに、半導体素子６と導通している。リード１～５は、金属からなり、好ましくはＣｕおよびＮｉのいずれか、またはこれらの合金や４２アロイなどからなる。本実施形態においては、リード１～５が、Ｃｕからなる場合を例に説明する。リード１～５の厚さは、たとえば０．０８～０．５ｍｍであり、本実施形態においては０．５ｍｍ程度である。リード１～５は、たとえば、金属板にエッチング加工を施すことで形成されている。なお、リード１～５は、金属板に打ち抜き加工や折り曲げ加工等を施すことにより形成されてもよい。以降の説明においては、第１リード１、第２リード２、第３リード３、第４リード４、および第５リード５と記載する。なお、まとめて示す場合は、リード１～５と記載する。
【0015】
図２に示すように、第１リード１は、半導体装置Ａ１０のｙ方向の中央より一方側（図２においては下側）寄りに配置され、ｘ方向の全体に広がっている。第２リード２と第３リード３とは、ｙ方向において、第１リード１を挟んで互いに反対側に、それぞれ第１リード１から離間して配置されている。第２リード２は、ｙ方向の一方側の端部であり、かつ、ｘ方向の一方側（図２においては左側）の端部に配置されている。第３リード３は、ｙ方向の他方側（図２においては上側）の端部に配置され、ｘ方向の全体に広がっている。第４リード４と第５リード５とは、ｙ方向において、第１リード１に対して第２リード２と同じ側（図２においては下側）に、それぞれ第１リード１から離間して配置されている。また、第２リード２、第５リード５および第４リード４は、互いに離間して、この順でｘ方向に並んで配置されている。第１リード１は、ｚ方向視寸法が、他のリード２～５に比べて大きい。リード２～５のｘ方向の寸法は、第３リード３が最大であり、第２リード２、第４リード４、第５リード５の順に小さくなっている。また、第３リード３の第１リード１からの離間距離は、第２リード２、第５リード５および第４リード４の第１リード１からの離間距離より大きい。
【0016】
第１リード１は、搭載部１１０および連結部１２０を備えている。
【0017】
搭載部１１０は、ｚ方向視において第１リード１の中央に位置し、ｚ方向視略矩形状である。搭載部１１０は、搭載部主面１１１、搭載部裏面１１２および搭載部裏面側凹部１１３を有する。搭載部主面１１１および搭載部裏面１１２は、ｚ方向において互いに反対側を向いている。搭載部主面１１１は、図４の上方を向く面である。搭載部主面１１１は、半導体素子６が搭載される面である。搭載部裏面１１２は、図４の下方を向く面である。搭載部裏面１１２は、封止樹脂８から露出して、裏面端子になる。搭載部裏面側凹部１１３は、搭載部１１０の一部が搭載部裏面１１２からｚ方向に凹んだ部分である。搭載部１１０のうち搭載部裏面側凹部１１３が位置する部分の厚さ（ｚ方向の寸法）は、搭載部裏面１１２が位置する部分の厚さの半分程度である。搭載部裏面側凹部１１３は、たとえばハーフエッチング処理により形成される。
【0018】
連結部１２０は、搭載部１１０に繋がっており、ｚ方向視矩形状である。連結部１２０は、搭載部１１０のｘ方向の一方端面に２個配置されている。また、連結部１２０は、搭載部１１０のｘ方向の他方端面にも２個配置されている。つまり、連結部１２０は、合計４個配置されている。各連結部１２０は、連結部主面１２１、連結部裏面１２２、および連結部端面１２３を有する。連結部主面１２１および連結部裏面１２２は、ｚ方向において互いに反対側を向いている。連結部主面１２１は、図４の上方を向く面である。連結部主面１２１と搭載部主面１１１とは、面一になっている。連結部裏面１２２は、図４の下方を向く面である。連結部１２０の厚さ（ｚ方向の寸法）は、搭載部１１０のうち搭載部裏面側凹部１１３が位置する部分の厚さと同程度である。連結部１２０は、たとえばハーフエッチング処理により形成される。連結部端面１２３は、連結部主面１２１および連結部裏面１２２を繋ぐ面であり、ｘ方向外側を向いている。連結部端面１２３は、封止樹脂８から露出している（図１参照）。
【0019】
第２リード２は、ｚ方向視において、半導体装置Ａ１０の角部（図２においては左下の角部）に配置され、ワイヤボンディング部２１０、端子部２２０および連結部２３０を備えている。
【0020】
ワイヤボンディング部２１０は、ｚ方向視において、ｘ方向に長い矩形状である。ワイヤボンディング部２１０は、ワイヤボンディング部主面２１１、ワイヤボンディング部裏面２１２およびワイヤボンディング部裏面側凹部２１３を有する。ワイヤボンディング部主面２１１およびワイヤボンディング部裏面２１２は、ｚ方向において互いに反対側を向いている。ワイヤボンディング部主面２１１は、図４の上方を向く面である。ワイヤボンディング部主面２１１は、ボンディングワイヤ７１がボンディングされる面である。ワイヤボンディング部裏面２１２は、図４の下方を向く面である。ワイヤボンディング部裏面２１２は、封止樹脂８から露出して、裏面端子になる。ワイヤボンディング部裏面側凹部２１３は、ワイヤボンディング部２１０の一部がワイヤボンディング部裏面２１２からｚ方向に凹んだ部分である。ワイヤボンディング部２１０のうちワイヤボンディング部裏面側凹部２１３が位置する部分の厚さ（ｚ方向の寸法）は、ワイヤボンディング部裏面２１２が位置する部分の厚さの半分程度である。ワイヤボンディング部裏面側凹部２１３は、たとえばハーフエッチング処理により形成される。
【0021】
端子部２２０は、ワイヤボンディング部２１０に繋がっており、ｚ方向視矩形状である。端子部２２０は、ワイヤボンディング部２１０のｙ方向の一方端面（半導体装置Ａ１０の外側を向く端面）にｘ方向に２個並んで配置されている。端子部２２０は、端子部主面２２１、端子部裏面２２２、および端子部端面２２３を有する。端子部主面２２１および端子部裏面２２２は、ｚ方向において互いに反対側を向いている。端子部主面２２１は、図４の上方を向く面である。端子部主面２２１とワイヤボンディング部主面２１１とは、面一になっている。端子部裏面２２２は、図４の下方を向く面である。端子部裏面２２２とワイヤボンディング部裏面２１２とは、面一になっている。端子部端面２２３は、端子部主面２２１および端子部裏面２２２を繋ぐ面であり、ｙ方向外側を向いている。ワイヤボンディング部裏面２１２、端子部裏面２２２および端子部端面２２３は、封止樹脂８から露出して繋がっており、端子になる。
【0022】
連結部２３０は、ワイヤボンディング部２１０のｘ方向外側（図２において左側）に繋がって配置されている。連結部２３０の厚さ（ｚ方向の寸法）は、ワイヤボンディング部裏面側凹部２１３が位置するワイヤボンディング部２１０の厚さと同程度である。連結部２３０は、たとえばハーフエッチング処理により形成される。連結部２３０は、連結部主面２３１、連結部裏面２３２、および連結部端面２３３を有する。連結部主面２３１および連結部裏面２３２は、ｚ方向において互いに反対側を向いている。連結部主面２３１は、図４の上方を向く面である。連結部主面２３１とワイヤボンディング部主面２１１とは、面一になっている。したがって、ワイヤボンディング部主面２１１、端子部主面２２１および連結部主面２３１は、面一の一体となった面になっている（図２参照）。連結部裏面２３２は、図４の下方を向く面である。連結部端面２３３は、連結部主面２３１および連結部裏面２３２を繋ぐ面のうち、ｘ方向を向く面であり、封止樹脂８から露出する面である。
【0023】
第３リード３は、ｚ方向視において、半導体装置Ａ１０のｙ方向の他方側（図２においては上側）の端部に配置され、ｘ方向の全体に広がっており、ワイヤボンディング部３１０、端子部３２０、および連結部３３０を備えている。
【0024】
ワイヤボンディング部３１０は、ｚ方向視において、ｘ方向に長い矩形状である。ワイヤボンディング部３１０は、ワイヤボンディング部主面３１１、ワイヤボンディング部裏面３１２、およびワイヤボンディング部裏面側凹部３１３を有する。ワイヤボンディング部主面３１１およびワイヤボンディング部裏面３１２は、ｚ方向において互いに反対側を向いている。ワイヤボンディング部主面３１１は、図４の上方を向く面である。ワイヤボンディング部主面３１１は、ボンディングワイヤ７２がボンディングされる面である。ワイヤボンディング部裏面３１２は、図４の下方を向く面である。ワイヤボンディング部裏面３１２は、封止樹脂８から露出して、裏面端子になる。ワイヤボンディング部裏面側凹部３１３は、ワイヤボンディング部３１０の一部がワイヤボンディング部裏面３１２からｚ方向に凹んだ部分である。ワイヤボンディング部３１０のうちワイヤボンディング部裏面側凹部３１３が位置する部分の厚さ（ｚ方向の寸法）は、ワイヤボンディング部裏面３１２が位置する部分の厚さの半分程度である。ワイヤボンディング部裏面側凹部３１３は、たとえばハーフエッチング処理により形成される。
【0025】
端子部３２０は、ワイヤボンディング部３１０に繋がっており、ｚ方向視矩形状である。端子部３２０は、ワイヤボンディング部３１０のｙ方向の一方端面（半導体装置Ａ１０の外側を向く端面）にｘ方向に４個並んで配置されている。端子部３２０は、端子部主面３２１、端子部裏面３２２、および端子部端面３２３を有する。端子部主面３２１および端子部裏面３２２は、ｚ方向において互いに反対側を向いている。端子部主面３２１は、図４の上方を向く面である。端子部主面３２１とワイヤボンディング部主面３１１とは、面一になっている。端子部裏面３２２は、図４の下方を向く面である。端子部裏面３２２とワイヤボンディング部裏面３１２とは、面一になっている。端子部端面３２３は、端子部主面３２１および端子部裏面３２２を繋ぐ面であり、ｙ方向外側を向いている。ワイヤボンディング部裏面３１２、端子部裏面３２２および端子部端面３２３は、封止樹脂８から露出して繋がっており、端子になる。
【0026】
連結部３３０は、２個備えられており、ワイヤボンディング部３１０のｘ方向両端部にそれぞれ繋がって配置されている。連結部３３０の厚さ（ｚ方向の寸法）は、ワイヤボンディング部裏面側凹部３１３が位置するワイヤボンディング部３１０の厚さと同程度である。連結部３３０は、たとえばハーフエッチング処理により形成される。連結部３３０は、連結部主面３３１、連結部裏面３３２、および連結部端面３３３を有する。連結部主面３３１および連結部裏面３３２は、ｚ方向において互いに反対側を向いている。連結部主面３３１は、図４の上方を向く面である。連結部主面３３１とワイヤボンディング部主面３１１とは、面一になっている。したがって、ワイヤボンディング部主面３１１、端子部主面３２１および連結部主面３３１は、面一の一体となった面になっている（図２参照）。連結部裏面３３２は、図４の下方を向く面である。連結部端面３３３は、連結部主面３３１および連結部裏面３３２を繋ぐ面のうち、ｘ方向を向く面であり、封止樹脂８から露出する面である。
【0027】
第４リード４は、ｚ方向視において、半導体装置Ａ１０の角部（図２においては右下の角部）に配置され、ワイヤボンディング部４１０、端子部４２０および連結部４３０を備えている。
【0028】
ワイヤボンディング部４１０は、ｚ方向視において、ｘ方向に長い矩形状である。ワイヤボンディング部４１０は、ワイヤボンディング部主面４１１、ワイヤボンディング部裏面４１２およびワイヤボンディング部裏面側凹部４１３を有する。ワイヤボンディング部主面４１１およびワイヤボンディング部裏面４１２は、ｚ方向において互いに反対側を向いている。ワイヤボンディング部主面４１１は、図４の上方を向く面である。ワイヤボンディング部主面４１１は、ボンディングワイヤ７３がボンディングされる面である。ワイヤボンディング部裏面４１２は、図４の下方を向く面である。ワイヤボンディング部裏面４１２は、封止樹脂８から露出して、裏面端子になる。ワイヤボンディング部裏面側凹部４１３は、ワイヤボンディング部４１０の一部がワイヤボンディング部裏面４１２からｚ方向に凹んだ部分である。ワイヤボンディング部４１０のうちワイヤボンディング部裏面側凹部４１３が位置する部分の厚さ（ｚ方向の寸法）は、ワイヤボンディング部裏面４１２が位置する部分の厚さの半分程度である。ワイヤボンディング部裏面側凹部４１３は、たとえばハーフエッチング処理により形成される。
【0029】
端子部４２０は、ワイヤボンディング部４１０に繋がっており、ｚ方向視矩形状である。端子部４２０は、ワイヤボンディング部４１０のｙ方向の一方端面（半導体装置Ａ１０の外側を向く端面）に配置されている。端子部４２０は、端子部主面４２１、端子部裏面４２２、および端子部端面４２３を有する。端子部主面４２１および端子部裏面４２２は、ｚ方向において互いに反対側を向いている。端子部主面４２１は、図４の上方を向く面である。端子部主面４２１とワイヤボンディング部主面４１１とは、面一になっている。端子部裏面４２２は、図４の下方を向く面である。端子部裏面４２２とワイヤボンディング部裏面４１２とは、面一になっている。端子部端面４２３は、端子部主面４２１および端子部裏面４２２を繋ぐ面であり、ｙ方向外側を向いている。ワイヤボンディング部裏面４１２、端子部裏面４２２および端子部端面４２３は、封止樹脂８から露出して繋がっており、端子になる。
【0030】
連結部４３０は、ワイヤボンディング部４１０のｘ方向外側（図２において右側）に繋がって配置されている。連結部４３０の厚さ（ｚ方向の寸法）は、ワイヤボンディング部裏面側凹部４１３が位置するワイヤボンディング部４１０の厚さと同程度である。連結部４３０は、たとえばハーフエッチング処理により形成される。連結部４３０は、連結部主面４３１、連結部裏面４３２、および連結部端面４３３を有する。連結部主面４３１および連結部裏面４３２は、ｚ方向において互いに反対側を向いている。連結部主面４３１は、図４の上方を向く面である。連結部主面４３１とワイヤボンディング部主面４１１とは、面一になっている。したがって、ワイヤボンディング部主面４１１、端子部主面４２１および連結部主面４３１は、面一の一体となった面になっている（図２参照）。連結部裏面４３２は、図４の下方を向く面である。連結部端面４３３は、連結部主面４３１および連結部裏面４３２を繋ぐ面のうち、ｘ方向を向く面であり、封止樹脂８から露出する面である。
【0031】
第５リード５は、ｚ方向視において、半導体装置Ａ１０のｙ方向の一方側（図２においては下側）の端部の、第２リード２と第４リード４との間に配置され、ワイヤボンディング部５１０および端子部５２０を備えている。
【0032】
ワイヤボンディング部５１０は、ｚ方向視において、ｘ方向に長い矩形状である。ワイヤボンディング部５１０は、ワイヤボンディング部主面５１１、ワイヤボンディング部裏面５１２およびワイヤボンディング部裏面側凹部５１３を有する。ワイヤボンディング部主面５１１およびワイヤボンディング部裏面５１２は、ｚ方向において互いに反対側を向いている。ワイヤボンディング部主面５１１は、図４の上方を向く面である。ワイヤボンディング部主面５１１は、ボンディングワイヤ７４がボンディングされる面である。ワイヤボンディング部裏面５１２は、図４の下方を向く面である。ワイヤボンディング部裏面５１２は、封止樹脂８から露出して、裏面端子になる。ワイヤボンディング部裏面側凹部５１３は、ワイヤボンディング部５１０の一部がワイヤボンディング部裏面５１２からｚ方向に凹んだ部分である。ワイヤボンディング部５１０のうちワイヤボンディング部裏面側凹部５１３が位置する部分の厚さ（ｚ方向の寸法）は、ワイヤボンディング部裏面５１２が位置する部分の厚さの半分程度である。ワイヤボンディング部裏面側凹部５１３は、たとえばハーフエッチング処理により形成される。
【0033】
端子部５２０は、ワイヤボンディング部５１０に繋がっており、ｚ方向視矩形状である。端子部５２０は、ワイヤボンディング部５１０のｙ方向の一方端面（半導体装置Ａ１０の外側を向く端面）に配置されている。端子部５２０は、端子部主面５２１、端子部裏面５２２、および端子部端面５２３を有する。端子部主面５２１および端子部裏面５２２は、ｚ方向において互いに反対側を向いている。端子部主面５２１は、図４の上方を向く面である。端子部主面５２１とワイヤボンディング部主面５１１とは、面一になっている。端子部裏面５２２は、図４の下方を向く面である。端子部裏面５２２とワイヤボンディング部裏面５１２とは、面一になっている。端子部端面５２３は、端子部主面５２１および端子部裏面５２２を繋ぐ面であり、ｙ方向外側を向いている。ワイヤボンディング部裏面５１２、端子部裏面５２２および端子部端面５２３は、封止樹脂８から露出して繋がっており、端子になる。
【0034】
めっき層７９は、図２および図４に示すように、各リード１～５の焼結金属接合材７５または焼結金属接合材７６が配置される領域に形成されている。めっき層７９は、たとえばＡｇを含有する。なお、めっき層７９の材料は限定されない。めっき層７９は、めっき層７９１～７９５を含んでいる。
【0035】
めっき層７９１は、第１リード１の搭載部主面１１１に接して形成されており、搭載部主面１１１のうち、半導体素子６が搭載され焼結金属接合材７５が配置される領域を覆っている。本実施形態においては、めっき層７９１は、ｚ方向視において長矩形状であり、搭載部主面１１１のｘ方向中央で、かつ、ｙ方向中央に配置されている。なお、めっき層７９１は、少なくとも焼結金属接合材７５が配置される領域を覆っていればよく、その他の部分も覆っていてもよい。つまり、めっき層７９１は、搭載部主面１１１の全面を覆っていてもよいし、搭載部裏面１１２にも形成されていてもよい。また、めっき層７９１は、第１リード１の全体を覆っていてもよい。
【0036】
めっき層７９２は、第２リード２のワイヤボンディング部主面２１１に接して形成されており、ワイヤボンディング部主面２１１のうち、ボンディングワイヤ７１が接続され焼結金属接合材７６が配置される領域を覆っている。本実施形態においては、めっき層７９２は、ｚ方向視において長矩形状であり、ワイヤボンディング部主面２１１上に２個配置されている。なお、めっき層７９２は、少なくとも焼結金属接合材７６が配置される領域を覆っていればよく、その他の部分も覆っていてもよい。つまり、めっき層７９２は、ワイヤボンディング部主面２１１の全面を覆っていてもよいし、ワイヤボンディング部裏面２１２にも形成されていてもよい。また、めっき層７９２は、第２リード２の全体を覆っていてもよい。
【0037】
めっき層７９３は、第３リード３のワイヤボンディング部主面３１１に接して形成されており、ワイヤボンディング部主面３１１のうち、ボンディングワイヤ７２が接続され焼結金属接合材７６が配置される領域を覆っている。本実施形態においては、めっき層７９３は、ｚ方向視において長矩形状であり、ワイヤボンディング部主面３１１上に４個配置されている。なお、めっき層７９３は、少なくとも焼結金属接合材７６が配置される領域を覆っていればよく、その他の部分も覆っていてもよい。つまり、めっき層７９３は、ワイヤボンディング部主面３１１の全面を覆っていてもよいし、ワイヤボンディング部裏面３１２にも形成されていてもよい。また、めっき層７９３は、第３リード３の全体を覆っていてもよい。
【0038】
めっき層７９４は、第４リード４のワイヤボンディング部主面４１１に接して形成されており、ワイヤボンディング部主面４１１のうち、ボンディングワイヤ７３が接続され焼結金属接合材７６が配置される領域を覆っている。本実施形態においては、めっき層７９４は、ｚ方向視において長矩形状であり、ワイヤボンディング部主面４１１上に１個配置されている。なお、めっき層７９４は、少なくとも焼結金属接合材７６が配置される領域を覆っていればよく、その他の部分も覆っていてもよい。つまり、めっき層７９４は、ワイヤボンディング部主面４１１の全面を覆っていてもよいし、ワイヤボンディング部裏面４１２にも形成されていてもよい。また、めっき層７９４は、第４リード４の全体を覆っていてもよい。
【0039】
めっき層７９５は、第５リード５のワイヤボンディング部主面５１１に接して形成されており、ワイヤボンディング部主面５１１のうち、ボンディングワイヤ７４が接続され焼結金属接合材７６が配置される領域を覆っている。本実施形態においては、めっき層７９５は、ｚ方向視において長矩形状であり、ワイヤボンディング部主面５１１上に１個配置されている。なお、めっき層７９５は、少なくとも焼結金属接合材７６が配置される領域を覆っていればよく、その他の部分も覆っていてもよい。つまり、めっき層７９５は、ワイヤボンディング部主面５１１の全面を覆っていてもよいし、ワイヤボンディング部裏面５１２にも形成されていてもよい。また、めっき層７９５は、第５リード５の全体を覆っていてもよい。
【0040】
半導体素子６は、半導体装置Ａ１０の電気的機能を発揮する要素である。本実施形態では、半導体素子６は、トランジスタである。なお、トランジスタの種類および内部構造は限定されない。また、半導体素子６は、他の半導体素子であってもよく、たとえばダイオードや、サイリスタ、コントロールＩＣなどのＩＣチップであってもよい。本実施形態では、半導体素子６はＨＥＭＴ（High Electron Mobility Transistor：高電子移動度トランジスタ）であって、素子本体６０、第１電極６１、第２電極６２、第３電極６３、および金属層６４を備えている。
【0041】
素子本体６０は、半導体材料よりなる。本実施形態においては、当該半導体材料はシリコンである。素子本体６０は、直方体であり、素子主面６ａ、素子裏面６ｂ、および素子側面６ｃを備えている。図４に示すように、素子主面６ａおよび素子裏面６ｂは、ｚ方向において互いに反対側を向いている。素子主面６ａは、図４の上方を向く面である。素子裏面６ｂは、図４の下方を向く面である。素子側面６ｃは、素子主面６ａおよび素子裏面６ｂに繋がる面であり、ｘ方向またはｙ方向を向いている。
【0042】
第１電極６１、第２電極６２、および第３電極６３は、たとえばＣｕ，Ｎｉ，Ａｌ，Ａｕなどのめっき層からなり、図２に示すように、素子主面６ａに配置されている。なお、第１電極６１、第２電極６２、および第３電極６３の配置のレイアウトは限定されない。第１電極６１は、ソース電極として機能する。第２電極６２は、ドレイン電極として機能する。第３電極６３は、ゲート電極として機能する。
【0043】
金属層６４は、図４に示すように、素子裏面６ｂに配置されている。本実施形態では、金属層６４は、素子裏面６ｂの全体を覆っている。なお、金属層６４は、素子裏面６ｂの一部にのみ形成されていてもよい。ただし、焼結金属接合材７５に接する面積を大きくするために、金属層６４は、素子裏面６ｂの全面を覆うことが望ましい。金属層６４の材料は、焼結金属接合材７５と金属結合する金属であればよく、たとえばＡｇ，Ａｕ，Ｃｕ，Ｎｉなどが考えられる。なお、金属層６４の材料は、これらに限定されず、他の金属であってもよいし、合金であってもよい。本実施形態では、金属層６４の材料は、Ａｇである。
【0044】
図２に示すように、半導体素子６は、第１リード１の搭載部主面１１１に形成されためっき層７９上に搭載されている。図４に示すように、半導体素子６は、素子裏面６ｂを搭載部主面１１１に向けて、焼結金属接合材７５を介して、第１リード１の搭載部主面１１１に搭載されている。
【0045】
焼結金属接合材７５は、半導体素子６と第１リード１との間に介在し、これらを接合する。焼結金属接合材７５は、焼結金属を含んでいる。本実施形態においては、当該焼結金属は、焼結銀である。なお、焼結金属はこれに限られず、焼結銅などであってもよい。焼結金属接合材７５は多孔質であり、多数の微細孔を有する。焼結金属接合材７５は、銀粒子を含むペーストに焼結処理を行って銀粒子を焼結させ、金属結合された多孔質の焼結銀の層として形成される。焼結金属接合材７５は、半導体素子６の素子裏面６ｂに形成された金属層６４に接しており、金属層６４と金属結合している。また、焼結金属接合材７５は、第１リード１の搭載部主面１１１に形成されためっき層７９に接しており、めっき層７９とも金属結合している。これにより、焼結金属接合材７５は、半導体素子６が放出した熱を、効率よく第１リード１に伝達することができる。
【0046】
焼結金属接合材７５は、図２に示すように、ｚ方向視において、半導体素子６に重なっている。また、焼結金属接合材７５は、ｚ方向視において、めっき層７９に内包されている。本実施形態では、焼結金属接合材７５のｚ方向に直交する断面は、第１リード１の搭載部主面１１１に近づくほど大きくなり、半導体素子６に近づくほど小さくなっている。つまり、図４に示すように、焼結金属接合材７５のｘ方向視の形状は台形状になっており、図示しないが、焼結金属接合材７５のｙ方向視の形状も台形状になっている。また、本実施形態では、図４に示すように、焼結金属接合材７５は、半導体素子６の素子本体６０の素子側面６ｃの一部も覆っている。
【0047】
ボンディングワイヤ７１～７４は、半導体素子６とリード２～５とを接続し、これらを導通させるものである。ボンディングワイヤ７１～７４は、たとえばＣｕ，Ａｕ，Ａｇ，Ａｌなどの金属からなる。なお、ボンディングワイヤ７１～７４の材料は限定されない。また、ボンディングワイヤ７１～７４は、たとえば不純物として他の成分（金属、非金属等）を許容範囲内で含んでいてもよい。本実施形態においては、ボンディングワイヤ７１～７４が、Ｃｕからなる場合を例に説明する。なお、ボンディングワイヤ７１～７４は、さらにＰｄなどによって表面が覆われていてもよい。
【0048】
複数のボンディングワイヤ７１は、図２に示すように、半導体素子６の第１電極６１と、第２リード２のワイヤボンディング部主面２１１とに接続されている。これにより、第２リード２は、半導体素子６の第１電極６１（ソース電極）に電気的に接続されて、ソース端子として機能する。図４に示すように、各ボンディングワイヤ７１は、互いに反対側の端部に位置する第１接合部７１１および第２接合部７１２を備えている。第１接合部７１１は、半導体素子６の第１電極６１に接合されている。第１接合部７１１は、製造工程のワイヤボンディング工程において、ボールボンディングによって接合されたボール接合部である。第１接合部７１１は、ワイヤの先端に溶融ボールを形成し、これを第１電極６１に押し付けて超音波振動を付加して接合することで形成される。第２接合部７１２は、第２リード２のワイヤボンディング部主面２１１に形成されためっき層７９２に接合されている。第２接合部７１２は、製造工程のワイヤボンディング工程において、ステッチボンディングによって接合されたステッチ接合部である。第２接合部７１２は、第１接合部７１１を形成してワイヤを引き出しつつキャピラリを移動させた後、ワイヤをめっき層７９２に押し付けて超音波振動を付加して接合し、ワイヤを切断することで形成される。本実施形態では、「第１接合部７１１」が本開示の第２端部に相当し、「第２接合部７１２」が本開示の第１端部に相当する。
【0049】
複数のボンディングワイヤ７２は、図２に示すように、半導体素子６の第２電極６２と、第３リード３のワイヤボンディング部主面３１１とに接続されている。これにより、第３リード３は、半導体素子６の第２電極６２（ドレイン電極）に電気的に接続されて、ドレイン端子として機能する。図４に示すように、各ボンディングワイヤ７２は、互いに反対側の端部に位置する第１接合部７２１および第２接合部７２２を備えている。第１接合部７２１は、半導体素子６の第２電極６２に接合されている。第１接合部７２１は、製造工程のワイヤボンディング工程において、ボールボンディングによって接合されたボール接合部である。第１接合部７２１は、ワイヤの先端に溶融ボールを形成し、これを第２電極６２に押し付けて超音波振動を付加して接合することで形成される。第２接合部７２２は、第３リード３のワイヤボンディング部主面３１１に形成されためっき層７９３に接合されている。第２接合部７２２は、製造工程のワイヤボンディング工程において、ステッチボンディングによって接合されたステッチ接合部である。第２接合部７２２は、第１接合部７２１を形成してワイヤを引き出しつつキャピラリを移動させた後、ワイヤをめっき層７９３に押し付けて超音波振動を付加して接合し、ワイヤを切断することで形成される。本実施形態では、「第１接合部７２１」が本開示の第２端部に相当し、「第２接合部７２２」が本開示の第１端部に相当する。
【0050】
ボンディングワイヤ７３は、図２に示すように、半導体素子６の第３電極６３と、第４リード４のワイヤボンディング部主面４１１とに接続されている。これにより、第４リード４は、半導体素子６の第３電極６３（ゲート電極）に電気的に接続されて、ゲート端子として機能する。ボンディングワイヤ７３は、図示しないが、互いに反対側の端部に位置する第１接合部７３１および第２接合部７３２を備えている。第１接合部７３１は、半導体素子６の第３電極６３に接合されている。第１接合部７３１は、製造工程のワイヤボンディング工程において、ボールボンディングによって接合されたボール接合部である。第１接合部７３１は、ワイヤの先端に溶融ボールを形成し、これを第３電極６３に押し付けて超音波振動を付加して接合することで形成される。第２接合部７３２は、第４リード４のワイヤボンディング部主面４１１に形成されためっき層７９４に接合されている。第２接合部７３２は、製造工程のワイヤボンディング工程において、ステッチボンディングによって接合されたステッチ接合部である。第２接合部７３２は、第１接合部７３１を形成してワイヤを引き出しつつキャピラリを移動させた後、ワイヤをめっき層７９４に押し付けて超音波振動を付加して接合し、ワイヤを切断することで形成される。本実施形態では、「第１接合部７３１」が本開示の第２端部に相当し、「第２接合部７３２」が本開示の第１端部に相当する。
【0051】
複数のボンディングワイヤ７４は、図２に示すように、半導体素子６の第１電極６１と、第５リード５のワイヤボンディング部主面５１１とに接続されている。これにより、第５リード５は、半導体素子６の第１電極６１（ソース電極）に電気的に接続されて、ソースセンス端子として機能する。ソースセンス端子は、第１電極６１（ソース電極）の電位を検出するための端子である。各ボンディングワイヤ７４は、図示しないが、互いに反対側の端部に位置する第１接合部７４１および第２接合部７４２を備えている。第１接合部７４１は、半導体素子６の第１電極６１に接合されている。第１接合部７４１は、製造工程のワイヤボンディング工程において、ボールボンディングによって接合されたボール接合部である。第１接合部７４１は、ワイヤの先端に溶融ボールを形成し、これを第１電極６１に押し付けて超音波振動を付加して接合することで形成される。第２接合部７４２は、第５リード５のワイヤボンディング部主面５１１に形成されためっき層７９５に接合されている。第２接合部７４２は、製造工程のワイヤボンディング工程において、ステッチボンディングによって接合されたステッチ接合部である。第２接合部７４２は、第１接合部７４１を形成してワイヤを引き出しつつキャピラリを移動させた後、ワイヤをめっき層７９５に押し付けて超音波振動を付加して接合し、ワイヤを切断することで形成される。本実施形態では、「第１接合部７４１」が本開示の第２端部に相当し、「第２接合部７４２」が本開示の第１端部に相当する。
【0052】
なお、各ボンディングワイヤ７１～７４の本数は限定されない。また、各ボンディングワイヤ７１～７４の材料および太さは限定されず、全て同じであってもよいし、それぞれ異なっていてもよい。
【0053】
焼結金属接合材７６は、ボンディングワイヤ７１（７２，７３，７４）の第２接合部７１２（７２２，７３２，７４２）の接合強度を高めるために形成されている。焼結金属接合材７６は、焼結金属を含んでいる。本実施形態においては、当該焼結金属は、焼結銀である。なお、焼結金属はこれに限られず、焼結銅などであってもよい。焼結金属接合材７６は多孔質であり、多数の微細孔を有する。焼結金属接合材７６は、銀粒子を含むペーストに焼結処理を行って銀粒子を焼結させ、金属結合された多孔質の焼結銀の層として形成される。
【0054】
本実施形態では、焼結金属接合材７６における焼結銀の体積比率は、比較的高く、たとえば５０％以上８０％以下である。なお、焼結銀の体積比率はこの範囲に限定されない。また、焼結金属接合材７６は、スペーサを含んでいない。なお、焼結金属接合材７６は、たとえばアクリル樹脂などからなるスペーサを含んでいてもよい。なお、スペーサの材料は限定されず、他の熱可塑性樹脂であってもよいし、その他の材料であってもよい。本実施形態では、焼結金属接合材７６は、焼結金属接合材７５と同じ材料からなるが、焼結金属接合材７６の材料は、焼結金属接合材７５と異なっていてもよい。焼結金属接合材７６は、焼結金属接合材７６１，７６２，７６３，７６４を含んでいる。
【0055】
焼結金属接合材７６１は、図４に示すように、ボンディングワイヤ７１の第２接合部７１２と、第２リード２のワイヤボンディング部主面２１１の一部とを覆っている。焼結金属接合材７６１は、ワイヤボンディング部主面２１１に形成されためっき層７９２に接しており、めっき層７９２と金属結合している。また、焼結金属接合材７６１は、ボンディングワイヤ７１に接しており、ボンディングワイヤ７１とも金属結合している。つまり、ボンディングワイヤ７１とめっき層７９２とが、焼結金属接合材７６１によって、広い範囲で金属結合により接合されている。これにより、第２接合部７１２の接合強度が高められている。
【0056】
図５(ａ)は、図４の領域Ａの部分に相当する要部拡大断面写真である。図５（ｂ）は、図５(ａ)の要部拡大断面写真における領域Ｂの部分をさらに拡大した要部拡大断面写真である。図５（ｂ）を見ると、ボンディングワイヤ７１と焼結金属接合材７６１とが金属結合していることが解る。また、図５（ｃ）は、図５(ａ)の要部拡大断面写真における領域Ｃの部分をさらに拡大した要部拡大断面写真である。図５（ｃ）を見ると、めっき層７９２と焼結金属接合材７６１とが金属結合していることが解る。
【0057】
焼結金属接合材７６２は、図４に示すように、ボンディングワイヤ７２の第２接合部７２２と、第３リード３のワイヤボンディング部主面３１１の一部とを覆っている。焼結金属接合材７６２は、ワイヤボンディング部主面３１１に形成されためっき層７９３に接しており、めっき層７９３と金属結合している。また、焼結金属接合材７６２は、ボンディングワイヤ７２に接しており、ボンディングワイヤ７２とも金属結合している。つまり、ボンディングワイヤ７２とめっき層７９３とが、焼結金属接合材７６２によって、広い範囲で金属結合により接合されている。これにより、第２接合部７２２の接合強度が高められている。
【0058】
焼結金属接合材７６３は、ボンディングワイヤ７３の第２接合部７３２と、第４リード４のワイヤボンディング部主面４１１の一部とを覆っている。焼結金属接合材７６３は、ワイヤボンディング部主面４１１に形成されためっき層７９４に接しており、めっき層７９４と金属結合している。また、焼結金属接合材７６３は、ボンディングワイヤ７３に接しており、ボンディングワイヤ７３とも金属結合している。つまり、ボンディングワイヤ７３とめっき層７９４とが、焼結金属接合材７６３によって、広い範囲で金属結合により接合されている。これにより、第２接合部７３２の接合強度が高められている。
【0059】
焼結金属接合材７６４は、ボンディングワイヤ７４の第２接合部７４２と、第５リード５のワイヤボンディング部主面５１１の一部とを覆っている。焼結金属接合材７６４は、ワイヤボンディング部主面５１１に形成されためっき層７９５に接しており、めっき層７９５と金属結合している。また、焼結金属接合材７６４は、ボンディングワイヤ７４に接しており、ボンディングワイヤ７４とも金属結合している。つまり、ボンディングワイヤ７４とめっき層７９５とが、焼結金属接合材７６４によって、広い範囲で金属結合により接合されている。これにより、第２接合部７４２の接合強度が高められている。
【0060】
封止樹脂８は、各リード１～５の一部ずつ、半導体素子６、焼結金属接合材７５，７６、めっき層７９、およびボンディングワイヤ７１～７４を覆っている。封止樹脂８は、電気絶縁性を有する熱硬化性の合成樹脂である。本実施形態においては、封止樹脂８は、たとえば黒色のエポキシ樹脂からなる。
【0061】
封止樹脂８は、樹脂主面８１、樹脂裏面８２および樹脂側面８３を有する。樹脂主面８１と樹脂裏面８２とは、ｚ方向において互いに反対側を向いている。樹脂主面８１は、図４の上方を向く面であり、樹脂裏面８２は、図４の下方を向く面である。樹脂側面８３は、樹脂主面８１および樹脂裏面８２を繋ぐ面であり、ｘ方向またはｙ方向を向いている。
【0062】
本実施形態においては、第１リード１の連結部端面１２３と、第２リード２の端子部端面２２３および連結部端面２３３と、第３リード３の端子部端面３２３および連結部端面３３３と、第４リード４の端子部端面４２３および連結部端面４３３と、第５リード５の端子部端面５２３とが、封止樹脂８の樹脂側面８３と互いに面一である。また、第１リード１の搭載部裏面１１２と、第２リード２のワイヤボンディング部裏面２１２および端子部裏面２２２と、第３リード３のワイヤボンディング部裏面３１２および端子部裏面３２２と、第４リード４のワイヤボンディング部裏面４１２および端子部裏面４２２と、第５リード５のワイヤボンディング部裏面５１２および端子部裏面５２２とが、封止樹脂８の樹脂裏面８２と互いに面一である。
【0063】
【0064】
まず、図６に示すように、リードフレーム９１０を用意する。リードフレーム９１０は、各リード１～５となる板状の材料である。リードフレーム９１０の主面９１１は、第１リード１の搭載部主面１１１および連結部主面１２１と、第２リード２のワイヤボンディング部主面２１１、端子部主面２２１および連結部主面２３１と、第３リード３のワイヤボンディング部主面３１１、端子部主面３２１および連結部主面３３１と、第４リード４のワイヤボンディング部主面４１１、端子部主面４２１および連結部主面４３１と、第５リード５のワイヤボンディング部主面５１１および端子部主面５２１になる面である。リードフレーム９１０の主面９１１は、面一になっている。図中の比較的密であるハッチングが施された領域は、厚さ（ｚ方向の寸法）が厚い領域である。一方、図中の比較的粗であるハッチングが施された領域は、厚さ（ｚ方向の寸法）が薄い領域である。当該領域は、たとえばハーフエッチング処理により形成される。本実施形態においては、リードフレーム９１０の母材は、Ｃｕからなる。
【0065】
また、リードフレーム９１０とは別に、半導体素子６を用意する。具体的には、素子本体６０となるウエハに第１電極６１、第２電極６２、第３電極６３、および金属層６４となるめっき処理を施す。当該ウエハは、素子本体６０（半導体素子６）を複数個生成可能なサイズとされる。そして、めっき処理されたウエハをダイシングして、半導体素子６を生成する。
【0066】
次いで、図７に示すように、リードフレーム９１０にめっき層７９１～７９５を形成し、めっき層７９１に、焼結金属接合材７５になる焼結銀ペースト９２０を塗布する。めっき層７９１は、主面９１１のうち、第１リード１の搭載部主面１１１になる部分の中央に形成される。めっき層７９２は主面９１１のうち、第２リード２のワイヤボンディング部主面２１１になる部分に形成される。めっき層７９３は主面９１１のうち、第３リード３のワイヤボンディング部主面３１１になる部分に形成される。めっき層７９４は主面９１１のうち、第４リード４のワイヤボンディング部主面４１１になる部分に形成される。めっき層７９５は主面９１１のうち、第５リード５のワイヤボンディング部主面５１１になる部分に形成される。めっき層７９１～７９５は、たとえば、電解めっきにより形成される。焼結銀ペースト９２０は、溶媒中にマイクロサイズあるいはナノサイズの銀粒子を混ぜ合わせたペースト状である。焼結銀ペースト９２０は、たとえばディスペンサーを用いて、めっき層７９１の中央に塗布される。
【0067】
次いで、焼結銀ペースト９２０を挟むようにして、半導体素子６をめっき層７９１上に載置する。半導体素子６は、素子裏面６ｂを搭載部主面１１１に向けて載置される。本実施形態では、半導体素子６は、特に力を加えることなく、焼結銀ペースト９２０上に載置される。半導体素子６の自重により、図８に示すように、焼結銀ペースト９２０は周囲に広がる。
【0068】
次いで、焼結処理工程を行う。具体的には、焼結銀ペースト９２０上に半導体素子６を載置した状態を維持したまま、焼結銀ペースト９２０を、所定の焼結条件で熱処理する。当該焼結条件としては、加圧の有無、加熱時間、加熱温度、環境（雰囲気）などが挙げられる。本実施形態においては、たとえば、無加圧状態で、２００℃で２時間の熱処理を、酸素を含んだ雰囲気中で行う。なお、焼結条件は、上記したものに限定されない。上記熱処理を行うことで、焼結銀ペースト９２０の溶媒が揮発・消失し、ナノサイズの銀粒子が溶融してマイクロサイズの銀粒子が焼結される。これにより、金属結合された多孔質の焼結銀の層が、焼結金属接合材７５として形成される。焼結金属接合材７５は、金属層６４およびめっき層７９１とも金属結合する。
【0069】
次いで、図９に示すように、ボンディングワイヤ７１～７４を半導体素子６の各電極６１～６３とリードフレーム９１０とにボンディングする。ワイヤボンディング工程は、キャピラリを用いたワイヤボンダによって行う。具体的には、まず、ワイヤボンダのキャピラリからワイヤの先端部を突出させ、これを溶解させて、ワイヤの先端部に溶融ボールを形成する。この溶融ボールを電極６１～６３に押し付けて超音波振動を付加して接合する。次に、キャピラリからワイヤを引き出しつつキャピラリを移動させた後、リードフレーム９１０の各リード２～５になる部分に形成されためっき層７９２～７９５にワイヤを押し付けて超音波振動を付加して接合する。そして、キャピラリのクランパでワイヤを押さえながら、キャピラリを持ち上げ、ワイヤを切断する。これにより、ボンディングワイヤ７１～７４が形成される。なお、ボンディングワイヤ７１～７４の形成の順番は限定されない。
【0070】
次いで、図１０に示すように、めっき層７９２～７９５に、焼結金属接合材７６（７６１～７６４）になる焼結銀ペースト９３０をそれぞれ塗布する。焼結銀ペースト９３０は、溶媒中にマイクロサイズあるいはナノサイズの銀粒子を混ぜ合わせたペースト状である。本実施形態においては、焼結銀ペースト９２０と焼結銀ペースト９３０の材料は同じである。焼結銀ペースト９３０は、たとえばディスペンサーを用いて塗布される。
【0071】
次いで、焼結処理工程を行う。具体的には、焼結銀ペースト９３０を、所定の焼結条件で熱処理する。当該焼結条件としては、加圧の有無、加熱時間、加熱温度、環境（雰囲気）などが挙げられる。本実施形態においては、たとえば、無加圧状態で、２００℃で２時間の熱処理を、酸素を含んだ雰囲気中で行う。なお、焼結条件は、上記したものに限定されない。上記熱処理を行うことで、焼結銀ペースト９３０の溶媒が揮発・消失し、ナノサイズの銀粒子が溶融してマイクロサイズの銀粒子が焼結される。これにより、金属結合された多孔質の焼結銀の層が、焼結金属接合材７６１～７６４として形成される。焼結金属接合材７６１は、ボンディングワイヤ７１およびめっき層７９２とも金属結合している。焼結金属接合材７６２は、ボンディングワイヤ７２およびめっき層７９３とも金属結合している。焼結金属接合材７６３は、ボンディングワイヤ７３およびめっき層７９４とも金属結合している。焼結金属接合材７６４は、ボンディングワイヤ７４およびめっき層７９５とも金属結合している。
【0072】
次いで、樹脂材料を硬化させることにより、リードフレーム９１０の一部、半導体素子６、およびボンディングワイヤ７１～７４を覆う封止樹脂８（図示略）を形成する。封止樹脂８の形成工程は、たとえば、金型を用いた、周知のトランスファモールド成形により行われる。具体的には、半導体素子６およびボンディングワイヤ７１～７４をボンディングしたリードフレーム９１０を、金型成形機にセットし、流動化させたエポキシ樹脂を金型内のキャビティに流し込み、モールド成形する。そして、エポキシ樹脂を硬化させ、成形済みのリードフレーム９１０を取り出す。そして、余分な樹脂やバリ取りなどを行う。本実施形態においては、封止樹脂８は、図１０に示された全領域に形成される。
【0073】
次いで、リードフレーム９１０および封止樹脂８を、図１０に示す切断線９５０に沿って切断する。これにより、半導体装置Ａ１０となる個片が形成される。以上の工程を経ることにより、上述した半導体装置Ａ１０が得られる。
【0074】
次に、半導体装置Ａ１０の作用効果について説明する。
【0075】
本実施形態によると、焼結金属接合材７６１は、ボンディングワイヤ７１の第２接合部７１２と、第２リード２のワイヤボンディング部主面２１１の一部とを覆っている。焼結金属接合材７６１は、ワイヤボンディング部主面２１１に形成されためっき層７９２に接しており、めっき層７９２と金属結合している。また、焼結金属接合材７６１は、ボンディングワイヤ７１に接しており、ボンディングワイヤ７１とも金属結合している。つまり、ボンディングワイヤ７１とめっき層７９２とが、焼結金属接合材７６１によって、広い範囲で金属結合により接合されている。これにより、第２接合部７１２は接合強度が高められ、熱応力によるクラックの発生が抑制される。ボンディングワイヤ７２（７３，７４）の第２接合部７２２（７３２，７４２）も同様であり、ボンディングワイヤ７２（７３，７４）とめっき層７９３（７９４，７９５）とが焼結金属接合材７６２（７６３，７６４）によって広い範囲で金属結合により接合されているので、接合強度が高められ、熱応力によるクラックの発生が抑制される。
【0076】
本実施形態によると、第２リード２（ワイヤボンディング部主面２１１）に、Ａｇを含有するめっき層７９２が形成され、焼結金属接合材７６１はめっき層７９２と金属結合している。したがって、焼結金属接合材７６１が、Ｃｕからなる第２リード２と直接金属結合する場合より、第２接合部７１２の接合強度を高めることができる。第２接合部７２２，７３２，７４２も同様である。
【0077】
本実施形態によると、焼結金属接合材７６は、スペーサを含んでおらず、焼結銀の体積比率が比較的高い。したがって、焼結金属接合材７６は、めっき層７９２～７９５およびボンディングワイヤ７１～７４との結合強度が高い。よって、第２接合部７１２，７２２,７３２,７４２の接合強度をより高めることができる。
【0078】
〔第１変形例〕
図１１は、半導体装置Ａ１０の第１変形例である半導体装置Ａ１１を示している。図１１において、先述した半導体装置Ａ１０と同一または類似の要素には同一の符号を付して、重複する説明を省略する。図１１は、半導体装置Ａ１１を示す断面図であり、図４に対応する図である。
図１１は、半導体装置Ａ１０の第１変形例である半導体装置Ａ１１を示している。図１１において、先述した半導体装置Ａ１０と同一または類似の要素には同一の符号を付して、重複する説明を省略する。図１１は、半導体装置Ａ１１を示す断面図であり、図４に対応する図である。
【0079】
半導体装置Ａ１１は、めっき層７９（７９１～７９５）が形成されていない点で、半導体装置Ａ１０と異なる。
【0080】
半導体装置Ａ１１は、搭載部主面１１１にめっき層７９１が形成されず、焼結金属接合材７５が搭載部主面１１１に直接形成されている。この場合、焼結金属接合材７５は、搭載部主面１１１に接し、搭載部主面１１１と金属結合する。また、半導体装置Ａ１１は、ワイヤボンディング部主面２１１（３１１，４１１，５１１）にめっき層７９２（７９３，７９４，７９５）が形成されず、焼結金属接合材７６１（７６２，７６３，７６４）がワイヤボンディング部主面２１１（３１１，４１１，５１１）に直接形成されている。この場合、焼結金属接合材７６１（７６２，７６３，７６４）は、ワイヤボンディング部主面２１１（３１１，４１１，５１１）に接し、ワイヤボンディング部主面２１１（３１１，４１１，５１１）と金属結合する。
【0081】
本変形例においても、ボンディングワイヤ７１（７２，７３，７４）とワイヤボンディング部主面２１１（３１１，４１１，５１１）とが、焼結金属接合材７６１（７６２，７６３，７６４）によって、広い範囲で金属結合により接合されている。これにより、第２接合部７１２（７２２，７３２，７４２）は接合強度が高められ、熱応力によるクラックの発生が抑制される。また、めっき層７９（７９１～７９５）を形成する工程を省略できるので、製造工程が簡略化できる。なお、めっき層７９１が形成されず、めっき層７９２～７９５が形成されてもよいし、めっき層７９２～７９５が形成されず、めっき層７９１が形成されてもよい。
【0082】
〔第２変形例〕
図１２は、半導体装置Ａ１０の第２変形例である半導体装置Ａ１２を示している。図１２において、先述した半導体装置Ａ１０と同一または類似の要素には同一の符号を付して、重複する説明を省略する。図１２は、半導体装置Ａ１２を示す断面図であり、図４に対応する図である。
図１２は、半導体装置Ａ１０の第２変形例である半導体装置Ａ１２を示している。図１２において、先述した半導体装置Ａ１０と同一または類似の要素には同一の符号を付して、重複する説明を省略する。図１２は、半導体装置Ａ１２を示す断面図であり、図４に対応する図である。
【0083】
半導体装置Ａ１２は、ワイヤボンディング工程における各ボンディングワイヤ７１～７４の形成方法が、半導体装置Ａ１０と異なる。
【0084】
本変形例におけるボンディングワイヤ７１は、溶融ボールをリード２のワイヤボンディング部主面２１１のめっき層７９２に接合した後、引き出したワイヤを半導体素子６の第１電極６１に接合することで形成される。したがって、図１２に示すように、ボンディングワイヤ７１の第１接合部７１１はめっき層７９２に接合されており、第２接合部７１２は第１電極６１に接合されている。なお、本変形例では、ワイヤボンディング部主面２１１にめっき層７９２が形成されているが、めっき層７９２が形成されてなくてもよい。この場合、ボンディングワイヤ７１の第１接合部７１１は、第２リード２のワイヤボンディング部主面２１１に接合される。
【0085】
また、本変形例における焼結金属接合材７６１は、図１２に示すように、ボンディングワイヤ７１の第２接合部７１２と、半導体素子６の第１電極６１の一部とを覆っている。焼結金属接合材７６１は、第１電極６１に接しており、第１電極６１と金属結合している。また、焼結金属接合材７６１は、ボンディングワイヤ７１に接しており、ボンディングワイヤ７１とも金属結合している。つまり、ボンディングワイヤ７１と第１電極６１とが、焼結金属接合材７６１によって、広い範囲で金属結合により接合されている。これにより、第２接合部７１２の接合強度が高められている。
【0086】
本変形例におけるボンディングワイヤ７２～７４も同様であり、ボンディングワイヤ７２（７３，７４）の第１接合部７２１（７３１，７４１）はワイヤボンディング部主面３１１（４１１,５１１）のめっき層７９３(７９４，７９５)に接合されており、第２接合部７２２（７３２，７４２）は第２電極６２（第３電極６３、第１電極６１）に接合されている。また、焼結金属接合材７６２(７６３，７６４)は、ボンディングワイヤ７２（７３，７４）の第２接合部７２２（７３２，７４２）と、半導体素子６の第２電極６２（第３電極６３、第１電極６１）の一部とを覆っている。焼結金属接合材７６２(７６３，７６４)は、第２電極６２（第３電極６３、第１電極６１）に接して金属結合し、ボンディングワイヤ７２（７３，７４）とも接して金属結合している。つまり、ボンディングワイヤ７２（７３，７４）と第２電極６２（第３電極６３、第１電極６１）とが、焼結金属接合材７６２(７６３，７６４)によって、広い範囲で金属結合により接合されている。これにより、第２接合部７２２(７３２，７４２)の接合強度が高められている。本変形例では、「第１電極６１」、「第２電極６２」、「第３電極６３」が本開示のワイヤボンディング部に相当する。
【0087】
本変形例においても、ボンディングワイヤ７１（７２，７３，７４）と第１電極６１（第２電極６２、第３電極６３、第１電極６１）とが、焼結金属接合材７６１（７６２，７６３，７６４）によって、広い範囲で金属結合により接合されている。これにより、第２接合部７１２（７２２，７３２，７４２）は接合強度が高められ、熱応力によるクラックの発生が抑制される。
【0088】
〔第３変形例〕
図１３は、半導体装置Ａ１０の第３変形例である半導体装置Ａ１３を示している。図１３において、先述した半導体装置Ａ１０と同一または類似の要素には同一の符号を付して、重複する説明を省略する。図１３は、半導体装置Ａ１３を示す断面図であり、図４に対応する図である。
図１３は、半導体装置Ａ１０の第３変形例である半導体装置Ａ１３を示している。図１３において、先述した半導体装置Ａ１０と同一または類似の要素には同一の符号を付して、重複する説明を省略する。図１３は、半導体装置Ａ１３を示す断面図であり、図４に対応する図である。
【0089】
半導体装置Ａ１３は、各ボンディングワイヤ７１～７４の両方の接合部に焼結金属接合材７６が形成されている点で、半導体装置Ａ１０と異なる。
【0090】
本変形例においては、製造工程のワイヤボンディング工程は、ウェッジツールを用いたウェッジボンディングによって行われる。ウェッジボンディングでは、ワイヤの先端部に溶融ボールを形成することなく、ワイヤの先端を電極６１～６３に押し付けて超音波振動を付加して接合する。よって、溶融ボールを形成して接合するボールボンディングに比べて、接合強度が低くなる。したがって、半導体装置Ａ１３では、第１接合部７１１，７２１，７３１，７４１にも、焼結金属接合材７６（７６１～７６４）が形成されている。
【0091】
第１接合部７１１に形成された焼結金属接合材７６１は、図１３に示すように、ボンディングワイヤ７１の第１接合部７１１と、半導体素子６の第１電極６１の一部とを覆っている。焼結金属接合材７６１は、第１電極６１に接しており、第１電極６１と金属結合している。また、焼結金属接合材７６１は、ボンディングワイヤ７１に接しており、ボンディングワイヤ７１とも金属結合している。つまり、ボンディングワイヤ７１と第１電極６１とが、焼結金属接合材７６１によって、広い範囲で金属結合により接合されている。これにより、第１接合部７１１の接合強度が高められている。
【0092】
第１接合部７２１に形成された焼結金属接合材７６２は、図１３に示すように、ボンディングワイヤ７２の第１接合部７２１と、半導体素子６の第２電極６２の一部とを覆っている。焼結金属接合材７６２は、第２電極６２に接しており、第２電極６２と金属結合している。また、焼結金属接合材７６２は、ボンディングワイヤ７２に接しており、ボンディングワイヤ７２とも金属結合している。つまり、ボンディングワイヤ７２と第２電極６２とが、焼結金属接合材７６２によって、広い範囲で金属結合により接合されている。これにより、第１接合部７２１の接合強度が高められている。
【0093】
第１接合部７３１に形成された焼結金属接合材７６３は、ボンディングワイヤ７３の第１接合部７３１と、半導体素子６の第３電極６３の一部とを覆っている。焼結金属接合材７６３は、第３電極６３に接しており、第３電極６３と金属結合している。また、焼結金属接合材７６３は、ボンディングワイヤ７３に接しており、ボンディングワイヤ７３とも金属結合している。つまり、ボンディングワイヤ７３と第３電極６３とが、焼結金属接合材７６３によって、広い範囲で金属結合により接合されている。これにより、第１接合部７３１の接合強度が高められている。
【0094】
第１接合部７４１に形成された焼結金属接合材７６４は、ボンディングワイヤ７４の第１接合部７４１と、半導体素子６の第１電極６１の一部とを覆っている。焼結金属接合材７６４は、第１電極６１に接しており、第１電極６１と金属結合している。また、焼結金属接合材７６４は、ボンディングワイヤ７４に接しており、ボンディングワイヤ７４とも金属結合している。つまり、ボンディングワイヤ７４と第１電極６１とが、焼結金属接合材７６４によって、広い範囲で金属結合により接合されている。これにより、第１接合部７４１の接合強度が高められている。
【0095】
本変形例によると、ボンディングワイヤ７１（７２，７３，７４）と第１電極６１（第２電極６２、第３電極６３、第１電極６１）とが、焼結金属接合材７６１（７６２，７６３，７６４）によって、広い範囲で金属結合により接合されている。これにより、第１接合部７１１（７２１，７３１，７４１）は接合強度が高められ、熱応力によるクラックの発生が抑制される。
【0096】
なお、ボンディングワイヤ７１～７４のいずれかのみが、両方の接合部に焼結金属接合材７６を形成されてもよい。たとえば、キャピラリを用いたボールボンディングによってボンディングされたか、ウェッジツールを用いたウェッジボンディングによってボンディングされたかによって、ボンディングワイヤ７１～７４ごとに、焼結金属接合材７６の形成を変更してもよい。
【0097】
〔第２実施形態〕
図１４～図１５に基づき、本開示の第２実施形態にかかる半導体装置Ａ２０について説明する。これらの図において、先述した半導体装置Ａ１０と同一または類似の要素には同一の符号を付して、重複する説明を省略する。図１４は、半導体装置Ａ２０を示す平面図であり、図２に対応する図である。図１５は、図１４のＸＶ－ＸＶ線に沿う断面図である。
図１４～図１５に基づき、本開示の第２実施形態にかかる半導体装置Ａ２０について説明する。これらの図において、先述した半導体装置Ａ１０と同一または類似の要素には同一の符号を付して、重複する説明を省略する。図１４は、半導体装置Ａ２０を示す平面図であり、図２に対応する図である。図１５は、図１４のＸＶ－ＸＶ線に沿う断面図である。
【0098】
本実施形態にかかる半導体装置Ａ２０は、半導体素子６の第１電極６１と第１リード１の搭載部主面１１１とに接続されているボンディングワイヤ７７と、焼結金属接合材７６５とをさらに備えている点で、第１実施形態にかかる半導体装置Ａ１０と異なる。
【0099】
複数のボンディングワイヤ７７は、半導体素子６の第１電極６１と、第１リード１の搭載部主面１１１とに接続されている。これにより、第１リード１は、半導体素子６の第１電極６１（ソース電極）に電気的に接続されて、ソース端子として機能する。なお、ボンディングワイヤ７７は、ボンディングワイヤ７１～７４と同様の材料からなる。図１５に示すように、各ボンディングワイヤ７７は、互いに反対側の端部に位置する第１接合部７７１および第２接合部７７２を備えている。第１接合部７７１は、半導体素子６の第１電極６１に接合されている。第１接合部７７１は、製造工程のワイヤボンディング工程において、ボールボンディングによって接合されたボール接合部である。第１接合部７７１は、ワイヤの先端に溶融ボールを形成し、これを第１電極６１に押し付けて超音波振動を付加して接合することで形成される。第２接合部７７２は、第１リード１の搭載部主面１１１に形成されためっき層７９１に接合されている。第２接合部７７２は、製造工程のワイヤボンディング工程において、ステッチボンディングによって接合されたステッチ接合部である。第２接合部７７２は、第１接合部７７１を形成してワイヤを引き出しつつキャピラリを移動させた後、ワイヤをめっき層７９１に押し付けて超音波振動を付加して接合し、ワイヤを切断することで形成される。なお、ボンディングワイヤ７７の本数、材料および太さは限定されない。本実施形態では、「第１接合部７７１」が本開示の第２端部に相当し、「第２接合部７７２」が本開示の第１端部に相当する。また、「搭載部１１０」が本開示のワイヤボンディング部に相当する。
【0100】
焼結金属接合材７６５は、焼結金属接合材７６１～７６４と同様の材料からなり、同様に形成される。焼結金属接合材７６５は、図１４および図１５に示すように、ボンディングワイヤ７７の第２接合部７７２と、第１リード１の搭載部主面１１１の一部とを覆っている。焼結金属接合材７６５は、搭載部主面１１１に形成されためっき層７９１に接しており、めっき層７９１と金属結合している。また、焼結金属接合材７６５は、ボンディングワイヤ７７に接しており、ボンディングワイヤ７７とも金属結合している。つまり、ボンディングワイヤ７７とめっき層７９１とが、焼結金属接合材７６５によって、広い範囲で金属結合により接合されている。これにより、第２接合部７７２の接合強度が高められている。
【0101】
本実施形態においても、第１実施形態と同様の効果を奏することができる。また、本実施形態によると、焼結金属接合材７６５は、ボンディングワイヤ７７の第２接合部７７２と、第１リード１の搭載部主面１１１の一部とを覆っている。焼結金属接合材７６５は、搭載部主面１１１に形成されためっき層７９１に接しており、めっき層７９１と金属結合している。また、焼結金属接合材７６５は、ボンディングワイヤ７７に接しており、ボンディングワイヤ７７とも金属結合している。つまり、ボンディングワイヤ７７とめっき層７９１とが、焼結金属接合材７６５によって、広い範囲で金属結合により接合されている。これにより、第２接合部７７２は接合強度が高められ、熱応力によるクラックの発生が抑制される。
【0102】
〔第３実施形態〕
図１６～図１７に基づき、本開示の第３実施形態にかかる半導体装置Ａ３０について説明する。これらの図において、先述した半導体装置Ａ１０と同一または類似の要素には同一の符号を付して、重複する説明を省略する。図１６は、半導体装置Ａ３０を示す平面図であり、図２に対応する図である。図１７は、図１６のＸＶＩＩ－ＸＶＩＩ線に沿う断面図である。
図１６～図１７に基づき、本開示の第３実施形態にかかる半導体装置Ａ３０について説明する。これらの図において、先述した半導体装置Ａ１０と同一または類似の要素には同一の符号を付して、重複する説明を省略する。図１６は、半導体装置Ａ３０を示す平面図であり、図２に対応する図である。図１７は、図１６のＸＶＩＩ－ＸＶＩＩ線に沿う断面図である。
【0103】
本実施形態にかかる半導体装置Ａ３０は、ボンディングワイヤの接合部が、半導体素子６を接合する焼結金属接合材７５に覆われている点で、第１実施形態にかかる半導体装置Ａ１０と異なる。
【0104】
半導体装置Ａ３０は、第６リード９およびボンディングワイヤ７８を備えている。
【0105】
第６リード９は、リード１～５と同様にして形成される。第６リード９は、ボンディングワイヤ７８を介して、第１リード１と導通している。第６リード９は、ワイヤボンディング部主面９１を備えている。ワイヤボンディング部主面９１は、ｚ方向において第１リード１の搭載部主面１１１と同じ方向を向く面であり、ボンディングワイヤ７８がボンディングされる面である。
【0106】
複数のボンディングワイヤ７８は、第６リード９のワイヤボンディング部主面９１と、第１リード１の搭載部主面１１１とに接続されている。これにより、第６リード９は、第１リード１に電気的に接続されて、第１リード１と同電位になる。なお、ボンディングワイヤ７８は、ボンディングワイヤ７１～７４と同様の材料からなる。図１７に示すように、各ボンディングワイヤ７８は、互いに反対側の端部に位置する第１接合部７８１および第２接合部７８２を備えている。第１接合部７８１は、第６リード９のワイヤボンディング部主面９１に接合されている。第１接合部７８１は、製造工程のワイヤボンディング工程において、ボールボンディングによって接合されたボール接合部である。第１接合部７８１は、ワイヤの先端に溶融ボールを形成し、これをワイヤボンディング部主面９１に押し付けて超音波振動を付加して接合することで形成される。第２接合部７８２は、第１リード１の搭載部主面１１１に形成されためっき層７９１に接合されている。第２接合部７８２は、製造工程のワイヤボンディング工程において、ステッチボンディングによって接合されたステッチ接合部である。第２接合部７８２は、第１接合部７８１を形成してワイヤを引き出しつつキャピラリを移動させた後、ワイヤをめっき層７９１に押し付けて超音波振動を付加して接合し、ワイヤを切断することで形成される。なお、ボンディングワイヤ７８の本数、材料および太さは限定されない。本実施形態では、「第２接合部７８２」が本開示の第１端部に相当する。また、「搭載部１１０」が本開示のワイヤボンディング部に相当する。
【0107】
本実施形態では、焼結金属接合材７５は、図１７に示すように、半導体素子６と第１リード１との間に介在してこれらを接合しつつ、ボンディングワイヤ７８の第２接合部７８２も覆っている。焼結金属接合材７５は、搭載部主面１１１に形成されためっき層７９１に接しており、めっき層７９１と金属結合している。また、焼結金属接合材７５は、ボンディングワイヤ７８に接しており、ボンディングワイヤ７８とも金属結合している。つまり、ボンディングワイヤ７８とめっき層７９１とが、焼結金属接合材７５によって、広い範囲で金属結合により接合されている。これにより、第２接合部７８２の接合強度が高められている。
【0108】
次に、半導体装置Ａ３０の製造方法の一例について、図１８～図２０を参照して以下に説明する。なお、第１実施形態にかかる半導体装置Ａ１０の製造方法と共通する部分は説明を省略する。図１８～図２０は、半導体装置Ａ３０の製造方法の一例の工程を示す図である。図１８～図２０は、部分拡大断面図であり、図１７と同じ断面を示している。
【0109】
リードフレーム９１０および半導体素子６を用意する工程、および、めっき層を形成する工程は、第１実施形態の場合と同様である。半導体装置Ａ３０の製造方法では、半導体素子６を搭載する前に、図１８に示すように、ボンディングワイヤ７８のボンディングを行う。当該ワイヤボンディング工程は、キャピラリを用いたワイヤボンダによって行う。具体的には、まず、ワイヤボンダのキャピラリからワイヤの先端部を突出させ、これを溶解させて、ワイヤの先端部に溶融ボールを形成する。この溶融ボールをリードフレーム９１０のワイヤボンディング部主面９１になる部分に押し付けて超音波振動を付加して接合する。次に、キャピラリからワイヤを引き出しつつキャピラリを移動させた後、リードフレーム９１０の搭載部主面１１１になる部分に形成されためっき層７９１にワイヤを押し付けて超音波振動を付加して接合する。そして、キャピラリのクランパでワイヤを押さえながら、キャピラリを持ち上げ、ワイヤを切断する。これにより、ボンディングワイヤ７８が形成される。
【0110】
次いで、図１９に示すように、めっき層７９１に、焼結金属接合材７５になる焼結銀ペースト９２０を塗布する。焼結銀ペースト９２０は、めっき層７９１の中央に塗布されるが、半導体素子６を載置したときに焼結銀ペースト９２０がボンディングワイヤ７８の第２接合部７８２を覆うまで広がるように、量および位置を設定して塗布される。次いで、焼結銀ペースト９２０を挟むようにして、半導体素子６をめっき層７９１上に載置する。本実施形態では、半導体素子６は、特に力を加えることなく、焼結銀ペースト９２０上に載置されるが、半導体素子６の自重により、図２０に示すように、焼結銀ペースト９２０は周囲に広がる。これにより、ボンディングワイヤ７８の第２接合部７８２は、焼結銀ペースト９２０によって覆われる。次いで、焼結処理工程を行う。焼結処理により、焼結銀ペースト９２０の溶媒が揮発・消失し、ナノサイズの銀粒子が溶融してマイクロサイズの銀粒子が焼結される。これにより、金属結合された多孔質の焼結銀の層が、焼結金属接合材７５として形成される。焼結金属接合材７５は、金属層６４、めっき層７９１およびボンディングワイヤ７８とも金属結合する。以下の工程は、第１実施形態の場合と共通する。
【0111】
本実施形態においても、第１実施形態と同様の効果を奏することができる。また、本実施形態によると、焼結金属接合材７５は、ボンディングワイヤ７８の第２接合部７８２と、第１リード１の搭載部主面１１１の一部とを覆っている。焼結金属接合材７５は、搭載部主面１１１に形成されためっき層７９１に接しており、めっき層７９１と金属結合している。また、焼結金属接合材７５は、ボンディングワイヤ７８に接しており、ボンディングワイヤ７８とも金属結合している。つまり、ボンディングワイヤ７８とめっき層７９１とが、焼結金属接合材７５によって、広い範囲で金属結合により接合されている。これにより、第２接合部７８２の接合強度が高められ、熱応力によるクラックの発生が抑制される。また、半導体装置Ａ３０は、焼結金属接合材７５を、半導体素子６と第１リード１とを接合する接合材として機能させ、かつ、第２接合部７８２の接合強度を高める機能も発揮させることができる。
【0112】
〔第１変形例〕
図２１は、半導体装置Ａ３０の第１変形例である半導体装置Ａ３１を示している。図２１において、先述した半導体装置Ａ３０と同一または類似の要素には同一の符号を付して、重複する説明を省略する。図２１は、半導体装置Ａ３１を示す断面図であり、図１７に対応する図である。
図２１は、半導体装置Ａ３０の第１変形例である半導体装置Ａ３１を示している。図２１において、先述した半導体装置Ａ３０と同一または類似の要素には同一の符号を付して、重複する説明を省略する。図２１は、半導体装置Ａ３１を示す断面図であり、図１７に対応する図である。
【0113】
半導体装置Ａ３１は、ボンディングワイヤ７８の第２接合部７８２が、ｚ方向視において、半導体素子６に重なっている点で、半導体装置Ａ３０と異なる。
【0114】
本変形例においても、第３実施形態と同様の効果を奏することができる。また、本変形例は、ｚ方向視において半導体素子６に重ならない搭載部主面１１１の領域が狭く、当該領域にボンディングワイヤ７８の第２接合部７８２をボンディングすることが困難である場合に、特に有効である。ただし、本変形例の場合は、半導体素子６がボンディングワイヤ７８の第２接合部７８２に接触することを防止するために、焼結金属接合材７５がたとえばアクリル樹脂などからなるスペーサを含んでいることが望ましい。また、スペーサの粒子径は、ボンディングワイヤ７８の太さ以上にすることが望ましい。
【0115】
なお、上記第１～第２実施形態では、焼結金属接合材７５によって、半導体素子６が第１リード１に接合されている場合について説明したが、これに限られない。半導体素子６と第１リード１とを接合する接合材は、たとえば銀ペーストなどの導電性接合材であってもよい。ただし、この場合、半導体素子６の金属層６４とめっき層７９１との間では、金属結合していないので、焼結金属接合材７５によって接合されている場合と比較して、熱伝導性および導電性が低い。また、熱伝導性および導電性を必要としない場合は、半導体素子６と第１リード１とを接合する接合材は、たとえば絶縁性接合材であってもよい。この場合、半導体素子６には金属層６４が形成されていなくてもよい。
【0116】
また、上記第１～第３実施形態では、１個の半導体素子６が第１リード１に搭載されている場合について説明したが、これに限られない。第１リード１に搭載される半導体素子６は、複数であってもよい。また、半導体素子６に加えて、半導体素子６とは異なる半導体素子が搭載されてもよい。
【0117】
また、上記第１～第３実施形態では、リード１～５を備えている場合について説明したが、これに限られない。リードの数、形状、および配置は、半導体素子６の種類、数、配置などに応じて適宜設計される。
【0118】
また、上記第１～第３実施形態では、各リード１～５が、封止樹脂８から突出しない場合について説明したが、これに限られない。本開示は、いずれかのリードが封止樹脂８から突出して外部端子となる半導体装置（たとえば、挿入実装型の半導体装置）においても適用することができる。
【0119】
本開示にかかる半導体装置は、先述した実施形態に限定されるものではない。本開示にかかる半導体装置の各部の具体的な構成は、種々に設計変更自在である。
【0120】
〔付記１〕
第１端部を有するボンディングワイヤと、
前記第１端部が接続されるワイヤボンディング部と、
多孔質の焼結金属を含み、かつ、前記ワイヤボンディング部の少なくとも一部と前記第１端部とを覆う焼結金属接合材と、
を備えている、
半導体装置。
〔付記２〕
前記焼結金属接合材における前記焼結金属は、焼結銀である、
付記１に記載の半導体装置。
〔付記３〕
前記焼結金属接合材は、熱可塑性樹脂を含んでいる、
付記１または２に記載の半導体装置。
〔付記４〕
前記ボンディングワイヤは、Ｃｕからなる、
付記１ないし３のいずれかに記載の半導体装置。
〔付記５〕
前記ボンディングワイヤは、表面がＰｄで覆われている、
付記４に記載の半導体装置。
〔付記６〕
半導体素子と、
前記半導体素子が搭載される第１リードと、
をさらに備える、
付記１ないし５のいずれかに記載の半導体装置。
〔付記７〕
前記ボンディングワイヤは、前記第１端部の反対側に位置する第２端部を有し、
前記第２端部は、前記半導体素子に接続されている、
付記６に記載の半導体装置。
〔付記８〕
前記第１リードから離間して配置された第２リードをさらに備えており、
前記ワイヤボンディング部は、前記第２リードの一部により構成されている、
付記７に記載の半導体装置。
〔付記９〕
前記ワイヤボンディング部は、前記第１リードの一部により構成されている、
付記６に記載の半導体装置。
〔付記１０〕
前記焼結金属接合材は、前記半導体素子と前記第１リードとの間にも介在する、
付記９に記載の半導体装置。
〔付記１１〕
前記第１端部は、前記半導体素子の厚さ方向視において、前記半導体素子に重なっている、
付記１０に記載の半導体装置。
〔付記１２〕
めっき層をさらに備え、
前記ワイヤボンディング部は、前記第１端部が接続されるワイヤボンディング部主面を備え、
前記めっき層は、前記ワイヤボンディング部主面に接して形成されており、かつ、前記焼結金属接合材に接している、
付記１ないし１１のいずれかに記載の半導体装置。
〔付記１３〕
前記ワイヤボンディング部は、前記ワイヤボンディング部主面とは反対側を向くワイヤボンディング部裏面を備え、
前記めっき層は、前記ワイヤボンディング部裏面にも形成されている、
付記１２に記載の半導体装置。
〔付記１４〕
前記めっき層は、Ａｇを含有する、
付記１２または１３に記載の半導体装置。
〔付記１５〕
前記半導体素子は、厚さ方向において、前記第１リードに対向する面とは反対側を向く素子主面と、前記素子主面に配置された第１電極とを有し、
前記ワイヤボンディング部は、前記第１電極である、
付記６に記載の半導体装置。
第１端部を有するボンディングワイヤと、
前記第１端部が接続されるワイヤボンディング部と、
多孔質の焼結金属を含み、かつ、前記ワイヤボンディング部の少なくとも一部と前記第１端部とを覆う焼結金属接合材と、
を備えている、
半導体装置。
〔付記２〕
前記焼結金属接合材における前記焼結金属は、焼結銀である、
付記１に記載の半導体装置。
〔付記３〕
前記焼結金属接合材は、熱可塑性樹脂を含んでいる、
付記１または２に記載の半導体装置。
〔付記４〕
前記ボンディングワイヤは、Ｃｕからなる、
付記１ないし３のいずれかに記載の半導体装置。
〔付記５〕
前記ボンディングワイヤは、表面がＰｄで覆われている、
付記４に記載の半導体装置。
〔付記６〕
半導体素子と、
前記半導体素子が搭載される第１リードと、
をさらに備える、
付記１ないし５のいずれかに記載の半導体装置。
〔付記７〕
前記ボンディングワイヤは、前記第１端部の反対側に位置する第２端部を有し、
前記第２端部は、前記半導体素子に接続されている、
付記６に記載の半導体装置。
〔付記８〕
前記第１リードから離間して配置された第２リードをさらに備えており、
前記ワイヤボンディング部は、前記第２リードの一部により構成されている、
付記７に記載の半導体装置。
〔付記９〕
前記ワイヤボンディング部は、前記第１リードの一部により構成されている、
付記６に記載の半導体装置。
〔付記１０〕
前記焼結金属接合材は、前記半導体素子と前記第１リードとの間にも介在する、
付記９に記載の半導体装置。
〔付記１１〕
前記第１端部は、前記半導体素子の厚さ方向視において、前記半導体素子に重なっている、
付記１０に記載の半導体装置。
〔付記１２〕
めっき層をさらに備え、
前記ワイヤボンディング部は、前記第１端部が接続されるワイヤボンディング部主面を備え、
前記めっき層は、前記ワイヤボンディング部主面に接して形成されており、かつ、前記焼結金属接合材に接している、
付記１ないし１１のいずれかに記載の半導体装置。
〔付記１３〕
前記ワイヤボンディング部は、前記ワイヤボンディング部主面とは反対側を向くワイヤボンディング部裏面を備え、
前記めっき層は、前記ワイヤボンディング部裏面にも形成されている、
付記１２に記載の半導体装置。
〔付記１４〕
前記めっき層は、Ａｇを含有する、
付記１２または１３に記載の半導体装置。
〔付記１５〕
前記半導体素子は、厚さ方向において、前記第１リードに対向する面とは反対側を向く素子主面と、前記素子主面に配置された第１電極とを有し、
前記ワイヤボンディング部は、前記第１電極である、
付記６に記載の半導体装置。
【符号の説明】
【0121】
Ａ１０～Ａ１３，Ａ２０，Ａ３０～Ａ３１：半導体装置
１ ：第１リード
１１０ ：搭載部
１１１ ：搭載部主面
１１２ ：搭載部裏面
１１３ ：搭載部裏面側凹部
１２０ ：連結部
１２１ ：連結部主面
１２２ ：連結部裏面
１２３ ：連結部端面
２ ：第２リード
２１０ ：ワイヤボンディング部
２１１ ：ワイヤボンディング部主面
２１２ ：ワイヤボンディング部裏面
２１３ ：ワイヤボンディング部裏面側凹部
２２０ ：端子部
２２１ ：端子部主面
２２２ ：端子部裏面
２２３ ：端子部端面
２３０ ：連結部
２３１ ：連結部主面
２３２ ：連結部裏面
２３３ ：連結部端面
３ ：第３リード
３１０ ：ワイヤボンディング部
３１１ ：ワイヤボンディング部主面
３１２ ：ワイヤボンディング部裏面
３１３ ：ワイヤボンディング部裏面側凹部
３２０ ：端子部
３２１ ：端子部主面
３２２ ：端子部裏面
３２３ ：端子部端面
３３０ ：連結部
３３１ ：連結部主面
３３２ ：連結部裏面
３３３ ：連結部端面
４ ：第４リード
４１０ ：ワイヤボンディング部
４１１ ：ワイヤボンディング部主面
４１２ ：ワイヤボンディング部裏面
４１３ ：ワイヤボンディング部裏面側凹部
４２０ ：端子部
４２１ ：端子部主面
４２２ ：端子部裏面
４２３ ：端子部端面
４３０ ：連結部
４３１ ：連結部主面
４３２ ：連結部裏面
４３３ ：連結部端面
５ ：第５リード
５１０ ：ワイヤボンディング部
５１１ ：ワイヤボンディング部主面
５１２ ：ワイヤボンディング部裏面
５１３ ：ワイヤボンディング部裏面側凹部
５２０ ：端子部
５２１ ：端子部主面
５２２ ：端子部裏面
５２３ ：端子部端面
６ ：半導体素子
６ａ ：素子主面
６ｂ ：素子裏面
６ｃ ：素子側面
６０ ：素子本体
６１ ：第１電極
６２ ：第２電極
６３ ：第３電極
６４ ：金属層
９ ：第６リード
９１ ：ワイヤボンディング部主面
７１～７４，７７,７８：ボンディングワイヤ
７１１，７２１，７３１，７４１，７７１，７８１：第１接合部
７１２，７２２，７３２，７４２，７７２，７８２：第２接合部
７５ ：焼結金属接合材
７６，７６１～７６５：焼結金属接合材
７９，７９１～７９５：めっき層
８ ：封止樹脂
８１ ：樹脂主面
８２ ：樹脂裏面
８３ ：樹脂側面
９１０ ：リードフレーム
９１１ ：主面
９２０ ：焼結銀ペースト
９３０ ：焼結銀ペースト
９５０ ：切断線
１ ：第１リード
１１０ ：搭載部
１１１ ：搭載部主面
１１２ ：搭載部裏面
１１３ ：搭載部裏面側凹部
１２０ ：連結部
１２１ ：連結部主面
１２２ ：連結部裏面
１２３ ：連結部端面
２ ：第２リード
２１０ ：ワイヤボンディング部
２１１ ：ワイヤボンディング部主面
２１２ ：ワイヤボンディング部裏面
２１３ ：ワイヤボンディング部裏面側凹部
２２０ ：端子部
２２１ ：端子部主面
２２２ ：端子部裏面
２２３ ：端子部端面
２３０ ：連結部
２３１ ：連結部主面
２３２ ：連結部裏面
２３３ ：連結部端面
３ ：第３リード
３１０ ：ワイヤボンディング部
３１１ ：ワイヤボンディング部主面
３１２ ：ワイヤボンディング部裏面
３１３ ：ワイヤボンディング部裏面側凹部
３２０ ：端子部
３２１ ：端子部主面
３２２ ：端子部裏面
３２３ ：端子部端面
３３０ ：連結部
３３１ ：連結部主面
３３２ ：連結部裏面
３３３ ：連結部端面
４ ：第４リード
４１０ ：ワイヤボンディング部
４１１ ：ワイヤボンディング部主面
４１２ ：ワイヤボンディング部裏面
４１３ ：ワイヤボンディング部裏面側凹部
４２０ ：端子部
４２１ ：端子部主面
４２２ ：端子部裏面
４２３ ：端子部端面
４３０ ：連結部
４３１ ：連結部主面
４３２ ：連結部裏面
４３３ ：連結部端面
５ ：第５リード
５１０ ：ワイヤボンディング部
５１１ ：ワイヤボンディング部主面
５１２ ：ワイヤボンディング部裏面
５１３ ：ワイヤボンディング部裏面側凹部
５２０ ：端子部
５２１ ：端子部主面
５２２ ：端子部裏面
５２３ ：端子部端面
６ ：半導体素子
６ａ ：素子主面
６ｂ ：素子裏面
６ｃ ：素子側面
６０ ：素子本体
６１ ：第１電極
６２ ：第２電極
６３ ：第３電極
６４ ：金属層
９ ：第６リード
９１ ：ワイヤボンディング部主面
７１～７４，７７,７８：ボンディングワイヤ
７１１，７２１，７３１，７４１，７７１，７８１：第１接合部
７１２，７２２，７３２，７４２，７７２，７８２：第２接合部
７５ ：焼結金属接合材
７６，７６１～７６５：焼結金属接合材
７９，７９１～７９５：めっき層
８ ：封止樹脂
８１ ：樹脂主面
８２ ：樹脂裏面
８３ ：樹脂側面
９１０ ：リードフレーム
９１１ ：主面
９２０ ：焼結銀ペースト
９３０ ：焼結銀ペースト
９５０ ：切断線
【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】
【図21】