特許 7694856 半導体装置及びその製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2025-06-10

(45)【発行日】2025-06-18

(54)【発明の名称】半導体装置及びその製造方法

(51)【国際特許分類】

   H01L 23/28 20060101AFI20250611BHJP

   H01L 23/12 20060101ALI20250611BHJP

   H01L 25/04 20230101ALI20250611BHJP

   H01L 25/18 20230101ALI20250611BHJP

【ＦＩ】

H01L23/28 A

H01L23/12 K

H01L25/04 Z

【請求項の数】 10

(21)【出願番号】P 2025508983

(86)(22)【出願日】2024-11-26

(86)【国際出願番号】 JP2024041866

【審査請求日】2025-02-17

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】000006013

【氏名又は名称】三菱電機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110003199

【氏名又は名称】弁理士法人高田・高橋国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】大仲 崇之

(72)【発明者】

【氏名】宮脇 勝巳

(72)【発明者】

【氏名】阿部 俊一

(72)【発明者】

【氏名】西尾 駿

【審査官】ゆずりは 広行

(56)【参考文献】

【文献】特開２００８－２９４２７５（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０２２／０７０３８４（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１５－０４１７４８（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２００７／１１６５４４（ＷＯ，Ａ１）

【文献】国際公開第２００７／１３２６１２（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｌ ２３／２８

Ｈ０１Ｌ ２３／１２

Ｈ０１Ｌ ２５／０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

金属板と、
前記金属板の上面に配置され、前記金属板の上面の一部を露出する開口部と、配線パターンとを有するプリント基板と、
前記開口部の中において前記金属板の上面に実装され、前記配線パターンに接続された半導体チップと、
前記プリント基板の上面で前記配線パターンに接合された信号端子と、
前記プリント基板、前記半導体チップ、前記信号端子を封止する封止材とを備え、
前記信号端子の上端部が前記封止材の上面から露出し、
前記信号端子は上下方向に弾性を持つばね構造を有し、
前記ばね構造は２箇所以上で折り曲げられた金属薄板であり、
前記金属薄板が折り曲げられて下板と傾斜板と上板が構成され、
前記下板は、前記プリント基板の上面に沿って延在し、前記配線パターンに接合され、前記傾斜板の下端に連結され、
前記傾斜板は前記プリント基板の上面に対して斜め上方に延在し、
前記上板は、前記封止材の上面に沿って延在し、前記傾斜板の上端に連結され、
前記信号端子は、前記上板の上面に設けられた突起を有し、
前記上板は前記封止材から露出せず、前記突起が前記封止材の上面から露出していることを特徴とする半導体装置。

【請求項2】

金属板と、
前記金属板の上面に配置され、前記金属板の上面の一部を露出する開口部と、配線パターンとを有するプリント基板と、
前記開口部の中において前記金属板の上面に実装され、前記配線パターンに接続された半導体チップと、
前記プリント基板の上面で前記配線パターンに接合された信号端子と、
前記プリント基板、前記半導体チップ、前記信号端子を封止する封止材とを備え、
前記信号端子の上端部が前記封止材の上面から露出し、
前記信号端子は上下方向に弾性を持つばね構造を有し、
前記ばね構造は２箇所以上で折り曲げられた金属薄板であり、
前記金属薄板が折り曲げられて下板と傾斜板と上板が構成され、
前記下板は、前記プリント基板の上面に沿って延在し、前記配線パターンに接合され、前記傾斜板の下端に連結され、
前記傾斜板は前記プリント基板の上面に対して斜め上方に延在し、
前記上板は、前記封止材の上面に沿って延在し、前記傾斜板の上端に連結され、
前記上板の先端部が下方に折り曲げられていることを特徴とする半導体装置。

【請求項3】

前記封止材は、前記信号端子が埋め込まれた樹脂ブロックと、前記プリント基板、前記半導体チップ及び前記樹脂ブロックをモールド封止する封止樹脂とを有し、
前記樹脂ブロックと前記封止樹脂は異なる材料からなることを特徴とする請求項１又は２に記載の半導体装置。

【請求項4】

前記樹脂ブロックは前記封止樹脂よりも柔らかいことを特徴とする請求項３に記載の半導体装置。

【請求項5】

開口部と配線パターンを有するデバイス領域を複数有するプリント基板を金属板の上に配置する工程と、
各デバイス領域において、前記開口部で露出した前記金属板の上面に半導体チップを実装し、前記半導体チップと前記配線パターンを接続する工程と、
各デバイス領域において、信号端子を前記プリント基板の上面で前記配線パターンに接合する工程と、
前記金属板、前記プリント基板、前記半導体チップ及び前記信号端子を上金型と下金型で挟んでキャビティ内に収容して封止材によりモールド封止する工程と、
モールド封止した前記プリント基板及び前記金属板をダイシングにより前記デバイス領域ごとに切り分ける工程とを備え、
モールド封止の際に前記信号端子の上端部が前記上金型に押し当てられ、
前記信号端子は上下方向に弾性を持つばね構造を有し、
隣接する前記デバイス領域の前記配線パターンに接合する前記信号端子が金属連結部で互いに連結され、
前記ダイシングの際に前記金属連結部を切断して隣接する前記デバイス領域の前記信号端子を互いに分離し、
前記信号端子が折り曲げられて下板と傾斜板と上板が構成され、
前記下板は、前記プリント基板の上面に沿って延在し、前記配線パターンに接合され、前記傾斜板の下端に連結され、
前記傾斜板は前記プリント基板の上面に対して斜め上方に延在し、
前記上板は、前記封止材の上面に沿って延在し、前記傾斜板の上端に連結され、
隣接する前記デバイス領域の前記信号端子の前記下板が前記金属連結部で互いに連結され、隣接する前記デバイス領域の前記信号端子の前記上板は互いに分離し、
前記上板の先端部が下方に折り曲げられていることを特徴とする半導体装置の製造方法。

【請求項6】

開口部と配線パターンを有するデバイス領域を複数有するプリント基板を金属板の上に配置する工程と、
各デバイス領域において、前記開口部で露出した前記金属板の上面に半導体チップを実装し、前記半導体チップと前記配線パターンを接続する工程と、
各デバイス領域において、信号端子を前記プリント基板の上面で前記配線パターンに接合する工程と、
前記金属板、前記プリント基板、前記半導体チップ及び前記信号端子を上金型と下金型で挟んでキャビティ内に収容して封止材によりモールド封止する工程と、
モールド封止した前記プリント基板及び前記金属板をダイシングにより前記デバイス領域ごとに切り分ける工程とを備え、
モールド封止の際に前記信号端子の上端部が前記上金型に押し当てられ、
前記信号端子は上下方向に弾性を持つばね構造を有し、
隣接する前記デバイス領域の前記配線パターンに接合する前記信号端子が金属連結部で互いに連結され、
前記ダイシングの際に前記金属連結部を切断して隣接する前記デバイス領域の前記信号端子を互いに分離し、
前記信号端子が折り曲げられて下板と傾斜板と上板が構成され、
前記下板は、前記プリント基板の上面に沿って延在し、前記配線パターンに接合され、前記傾斜板の下端に連結され、
前記傾斜板は前記プリント基板の上面に対して斜め上方に延在し、
前記上板は、前記封止材の上面に沿って延在し、前記傾斜板の上端に連結され、
隣接する前記デバイス領域の前記信号端子の前記上板が前記金属連結部で互いに連結され、隣接する前記デバイス領域の前記信号端子の前記下板は互いに分離している半導体装置の製造方法。

【請求項7】

開口部と配線パターンを有するデバイス領域を複数有するプリント基板を金属板の上に配置する工程と、
各デバイス領域において、前記開口部で露出した前記金属板の上面に半導体チップを実装し、前記半導体チップと前記配線パターンを接続する工程と、
各デバイス領域において、信号端子を前記プリント基板の上面で前記配線パターンに接合する工程と、
前記金属板、前記プリント基板、前記半導体チップ及び前記信号端子を上金型と下金型で挟んでキャビティ内に収容して封止材によりモールド封止する工程と、
モールド封止した前記プリント基板及び前記金属板をダイシングにより前記デバイス領域ごとに切り分ける工程とを備え、
モールド封止の際に前記信号端子の上端部が前記上金型に押し当てられ、
前記信号端子は上下方向に弾性を持つばね構造を有し、
隣接する前記デバイス領域の前記配線パターンに接合する前記信号端子が金属連結部で互いに連結され、
前記ダイシングの際に前記金属連結部を切断して隣接する前記デバイス領域の前記信号端子を互いに分離し、
前記信号端子が折り曲げられて下板と傾斜板と上板が構成され、
前記下板は、前記プリント基板の上面に沿って延在し、前記配線パターンに接合され、前記傾斜板の下端に連結され、
前記傾斜板は前記プリント基板の上面に対して斜め上方に延在し、
前記上板は、前記封止材の上面に沿って延在し、前記傾斜板の上端に連結され、
前記信号端子は、前記上板の上面に設けられた突起を有し、
モールド封止の際に前記突起が前記上金型に押し当てられることを特徴とする半導体装置の製造方法。

【請求項8】

各デバイス領域において複数の前記配線パターンが設けられ、
各デバイス領域において複数の前記信号端子が複数の前記配線パターンにそれぞれ接合され、前記金属連結部で互いに連結され、
前記ダイシングの際に前記金属連結部を切断して各デバイス領域の複数の前記信号端子を互いに分離することを特徴とする請求項５～７の何れか１項に記載の半導体装置の製造方法。

【請求項9】

前記封止材は異なる材料からなる樹脂ブロックと封止樹脂を有し、
前記樹脂ブロックに前記信号端子を埋め込み、
前記樹脂ブロックに埋め込んだ前記信号端子を前記プリント基板の上面で前記配線パターンに接合し、前記封止樹脂によりモールド封止することを特徴とする請求項５～７の何れか１項に記載の半導体装置の製造方法。

【請求項10】

開口部と配線パターンを有するデバイス領域を複数有するプリント基板を金属板の上に配置する工程と、
各デバイス領域において、前記開口部で露出した前記金属板の上面に半導体チップを実装し、前記半導体チップと前記配線パターンを接続する工程と、
各デバイス領域において、信号端子を前記プリント基板の上面で前記配線パターンに接合する工程と、
前記金属板、前記プリント基板、前記半導体チップ及び前記信号端子を上金型と下金型で挟んでキャビティ内に収容して封止材によりモールド封止する工程と、
モールド封止した前記プリント基板及び前記金属板をダイシングにより前記デバイス領域ごとに切り分ける工程とを備え、
モールド封止の際に前記信号端子の上端部が前記上金型に押し当てられ、
前記信号端子は上下方向に弾性を持つばね構造を有し、
隣接する前記デバイス領域の前記配線パターンに接合する前記信号端子が金属連結部で互いに連結され、
前記ダイシングの際に前記金属連結部を切断して隣接する前記デバイス領域の前記信号端子を互いに分離し、
前記封止材は異なる材料からなる樹脂ブロックと封止樹脂を有し、
前記樹脂ブロックに前記信号端子を埋め込み、
前記樹脂ブロックに埋め込んだ前記信号端子を前記プリント基板の上面で前記配線パターンに接合し、前記封止樹脂によりモールド封止し、
前記樹脂ブロックは前記封止材よりも柔らかいことを特徴とする半導体装置の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、半導体装置及びその製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

金属板の上にプリント基板を配置し、プリント基板の開口から露出した金属板の上に半導体チップを実装し、これらを封止材でモールド封止した半導体装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。従来の半導体装置では下面から放熱しつつ信号の入出力も下面から行っていた。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】日本特許第７０８０３２２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

装置上面から信号の入出力を行う要望があり、そのためにはプリント基板の上面で配線パターンに接合した信号端子を封止材の上面から引き出す必要がある。しかし、金属板、プリント基板及び信号端子の部材サイズのバラつきにより金属板の下面から信号端子の上端までの高さがバラつく。モールド封止の際にこれらの部材を収容する金型のキャビティの高さは決まっているため、部材の高さバラつきはモールド封止の妨げとなる。

【0005】

本開示は、上述のような課題を解決するためになされたもので、その目的はモールド封止の際の部材の高さバラつきを吸収することができる半導体装置及びその製造方法を得るものである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本開示に係る半導体装置は、金属板と、前記金属板の上面に配置され、前記金属板の上面の一部を露出する開口部と、配線パターンとを有するプリント基板と、前記開口部の中において前記金属板の上面に実装され、前記配線パターンに接続された半導体チップと、前記プリント基板の上面で前記配線パターンに接合された信号端子と、前記プリント基板、前記半導体チップ、前記信号端子を封止する封止材とを備え、前記信号端子の一部が前記封止材の上面から露出し、前記信号端子は上下方向に弾性を持つばね構造を有し、前記ばね構造は２箇所以上で折り曲げられた金属薄板であり、前記金属薄板が折り曲げられて下板と傾斜板と上板が構成され、前記下板は、前記プリント基板の上面に沿って延在し、前記配線パターンに接合され、前記傾斜板の下端に連結され、前記傾斜板は前記プリント基板の上面に対して斜め上方に延在し、前記上板は、前記封止材の上面に沿って延在し、前記傾斜板の上端に連結され、前記信号端子は、前記上板の上面に設けられた突起を有し、前記上板は前記封止材から露出せず、前記突起が前記封止材の上面から露出していることを特徴とする。

【発明の効果】

【0007】

本開示では、信号端子は上下方向に弾性を持つばね構造を有する。このため、モールド封止の際の部材の高さバラつきを吸収することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】実施の形態１に係る半導体装置を示す断面図である。

【図2】実施の形態１に係る半導体装置の内部を示す上面図である。

【図3】実施の形態１に係る半導体装置の製造工程を示す断面図である。

【図4】実施の形態１に係る半導体装置の製造工程を示す断面図である。

【図5】実施の形態１に係るシステムを示す断面図である。

【図6】比較例に係るシステムを示す断面図である。

【図7】実施の形態２に係る半導体装置を示す断面図である。

【図8】実施の形態２に係る半導体装置の製造工程を示す断面図である。

【図9】実施の形態２に係る半導体装置の製造工程を示す上面図である。

【図10】実施の形態２に係る半導体装置の製造工程を示す断面図である。

【図11】実施の形態２に係る半導体装置の製造工程を示す断面図である。

【図12】実施の形態２に係る信号端子を示す上面図である。

【図13】実施の形態２に係る信号端子を示す側面図である。

【図14】実施の形態２に係る信号端子を示す斜視図である。

【図15】実施の形態３に係る半導体装置を示す断面図である。

【図16】実施の形態３に係る半導体装置の製造工程を示す断面図である。

【図17】実施の形態３に係る半導体装置の製造工程を示す上面図である。

【図18】実施の形態３に係る半導体装置の製造工程を示す断面図である。

【図19】実施の形態３に係る半導体装置の製造工程を示す断面図である。

【図20】実施の形態３に係る信号端子を示す上面図である。

【図21】実施の形態３に係る信号端子を示す側面図である。

【図22】実施の形態３に係る信号端子を示す斜視図である。

【図23】実施の形態４に係る半導体装置を示す断面図である。

【図24】実施の形態４に係る半導体装置の製造工程を示す断面図である。

【図25】実施の形態４に係る半導体装置の製造工程を示す上面図である。

【図26】実施の形態４に係る半導体装置の製造工程を示す断面図である。

【図27】実施の形態４に係る半導体装置の製造工程を示す断面図である。

【図28】実施の形態５に係る半導体装置を示す断面図である。

【図29】実施の形態５に係る半導体装置の製造工程を示す断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

実施の形態に係る半導体装置及びその製造方法について図面を参照して説明する。同じ又は対応する構成要素には同じ符号を付し、説明の繰り返しを省略する場合がある。

【0010】

実施の形態１
図１は、実施の形態１に係る半導体装置を示す断面図である。図２は、実施の形態１に係る半導体装置の内部を示す上面図である。金属板１は例えば厚銅部材である。金属板１の上面にプリント基板２が配置されている。プリント基板２は、金属板１の上面の一部を露出する開口部３と、配線パターン４，５，６とを有する。配線パターン５，６はビア７を介して基板内部の内部配線８に接続されている。

【0011】

半導体チップ９が開口部３の中において金属板１の上面に実装されている。半導体チップ９は高周波信号を処理するトランジスタなどである。半導体チップ９の裏面にメッキで裏面電極が形成されている。裏面電極はソース電極などのＧＮＤ電極であり、金属板１にはんだ接合され、裏面電極から排熱もできる。半導体チップ９の上面の信号電極が金属ワイヤ１０により配線パターン４に接続されている。電子部品１１がプリント基板２の上に実装され、配線パターン４，５に接続されている。電子部品１１はチップコンデンサ、抵抗又はバイアス制御用のＩＣチップなどである。

【0012】

信号端子１２がプリント基板２の上面で配線パターン６に接合されている。封止材である封止樹脂１３がプリント基板２、半導体チップ９、信号端子１２をモールド封止する。配線パターン４，５，６、ビア７、内部配線８、電子部品１１、信号端子１２を介して装置外部から半導体チップ９にバイアスが供給され又は信号が入力出力される。

【0013】

信号端子１２は、２箇所以上で折り曲げられた金属薄板である。具体的には、金属薄板が折り曲げられて下板１２ａと傾斜板１２ｂと上板１２ｃが構成されている。下板１２ａは、プリント基板２の上面に沿って延在し、配線パターン６にはんだ接合され、傾斜板１２ｂの下端に連結される。傾斜板１２ｂはプリント基板２の上面に対して斜め上方に延在する。上板１２ｃは、封止樹脂１３の上面に沿って延在し、傾斜板１２ｂの上端に連結されている。この信号端子１２のＺ型の金属薄板は、上下方向に弾性を持つばね構造となる。信号端子１２の上端部である上板１２ｃの上面が封止樹脂１３の上面から露出している。ただし、上板１２ｃの先端部が下方に折り曲げられている。この先端部が封止樹脂１３の内部に食い込むことで信号端子１２が封止樹脂１３から抜けるのを防ぐことができる。

【0014】

図３，４は、実施の形態１に係る半導体装置の製造工程を示す断面図である。まず、図３に示すようにプリント基板２を金属板１の上に配置する。開口部３で露出した金属板１の上面に半導体チップ９を実装し、半導体チップ９と配線パターン４をワイヤ接続する。信号端子１２をプリント基板２の上面で配線パターン６にはんだ接合する。

【0015】

次に、図４に示すように、金属板１、プリント基板２、半導体チップ９及び信号端子１２を上金型１４と下金型１５で上下から挟んでキャビティ１６内に収容する。上金型１４と下金型１５の内面には離型フィルム１７が設けられている。信号端子１２の上端部が離型フィルム１７を介して上金型１４に押し当てられる。この状態でキャビティ１６に封止樹脂１３を注入して、封止樹脂１３によりモールド封止する。

【0016】

ここで、金属板１の下面から信号端子１２の上端部までの高さは、金属板１、プリント基板２、配線パターン６及び信号端子１２の部材サイズのばらつきに影響する。しかし、本実施の形態では、信号端子１２は上下方向に弾性を持つばね構造を有する。このばね構造によりモールド封止の際の部材の高さバラつきを吸収することができる。また、信号端子１２が金属薄板であるため、モールド封止時に封止樹脂１３の流れ込みが良い。

【0017】

信号端子１２の上端部が離型フィルム１７にめり込むことで、モールド封止後に信号端子１２の上端部は封止樹脂１３の上面から露出する。離型フィルム１７が無い場合、上金型１４と信号端子１２の間の僅かな隙間に封止樹脂１３が入り込み、信号端子１２が露出しなくなる恐れがある。離型フィルム１７の厚みは５０μｍ程度であり、モールド封止後に信号端子１２は封止樹脂１３の上面から数μｍ～十数μｍ飛び出る。

【0018】

図５は、実施の形態１に係るシステムを示す断面図である。半導体装置１８は上記の本実施の形態に係る半導体装置である。放熱板１９が半導体装置１８の下面の金属板１に接合されている。半導体装置１８の上面側に配線基板２０が配置され、アンテナ２１が配線基板２０の上方に配置されている。半導体装置１８の上面の信号端子１２とアンテナ２１が配線基板２０の配線２２により接続されている。

【0019】

続いて、本実施の形態のシステムの効果を比較例と比較して説明する。図６は、比較例に係るシステムを示す断面図である。比較例の半導体装置２３は、下面から放熱しつつ信号の入出力も行う。このため、半導体装置２３の下面側に配置した配線基板２４で信号の入出力を行う。このため、配線基板２４に金属板２５を埋め込む必要がある。また、半導体装置２３の上面側に配置されたアンテナ２１と半導体装置２３との間に電磁シールド２６を設ける必要もある。

【0020】

これに対して、本実施の形態の半導体装置１８は下面から排熱しつつ、上面から信号の入出力を行う。半導体装置１８の上面側に配置した配線基板２０で信号の入出力を行うため、配線基板２０に金属板２５を埋め込む必要が無い。また、放熱板１９がシールドの機能も兼ねるので電磁シールド２６を設ける必要が無い。この結果、本実施の形態のシステムは比較例に比べて小型化が可能である。

【0021】

実施の形態２
図７は、実施の形態２に係る半導体装置を示す断面図である。信号端子１２は、上板１２ｃの上面に設けられた突起１２ｄを有する。上板１２ｃは封止樹脂１３から露出せず、突起１２ｄが封止樹脂１３の上面から露出する。このように突起１２ｄを露出させてコンタクトを確保しつつ、上板１２ｃを封止樹脂１３の内部に埋め込むことで信号端子１２が封止樹脂１３から抜けるのを防ぐことができる。その他の構成及び効果は実施の形態１と同様である。

【0022】

図８，１０，１１は、実施の形態２に係る半導体装置の製造工程を示す断面図である。図９は、実施の形態２に係る半導体装置の製造工程を示す上面図である。まず、図８，９に示すように、プリント基板２を金属板１の上に配置する。プリント基板２は複数のデバイス領域２７を有する。各デバイス領域２７の構成は実施の形態１のプリント基板２の構成に相当する。各デバイス領域２７において、開口部３で露出した金属板１の上面に半導体チップ９を実装し、半導体チップ９と配線パターン４を接続する。各デバイス領域２７において、信号端子１２をプリント基板２の上面で配線パターン６に接合する。

【0023】

隣接するデバイス領域２７の信号端子１２の下板１２ａが金属連結部１２ｅで互いに連結されている。隣接するデバイス領域２７の信号端子１２の上板１２ｃは互いに分離している。各デバイス領域２７において、複数の信号端子１２が、一列に並んで設けられた複数の配線パターン６にそれぞれ接合され、金属連結部１２ｅで互いに連結されている。

【0024】

図１２は、実施の形態２に係る信号端子を示す上面図である。図１３は、実施の形態２に係る信号端子を示す側面図である。図１４は、実施の形態２に係る信号端子を示す斜視図である。左右対称の信号端子１２のペアが金属連結部１２ｅで互いに連結され、それらのペアが一定間隔で複数並んで配置されて金属連結部１２ｅで互いに連結されている。

【0025】

次に、図１０に示すように、金属板１、プリント基板２、半導体チップ９及び信号端子１２を上金型１４と下金型１５で上下から挟んでキャビティ１６内に収容する。この際に信号端子１２の上端部である突起１２ｄが上金型１４に押し当てられる。信号端子１２は上下方向に弾性を持つばね構造を有するため、部材の高さバラつきを吸収することができる。

【0026】

次に、図１１に示すように、封止樹脂１３によりモールド封止する。モールド封止したプリント基板２及び金属板１をダイシングによりデバイス領域２７ごとに切り分ける。この際に金属連結部１２ｅを切断して、隣接するデバイス領域２７の信号端子１２を互いに分離し、かつ各デバイス領域２７の複数の信号端子１２を互いに分離する。

【0027】

本実施の形態では、複数の信号端子１２が金属連結部１２ｅで互いに連結されている。このような複数の信号端子１２の集合体はサイズが大きくなるため、搬送メカのサイズも大きくできる。この複数の信号端子１２の集合体が自立することでハンドリング性が向上する。また、隣接する複数の信号端子１２の上板１２ｃが互いに分離しているため、信号端子１２が曲がって弾性を発揮しやすい。

【0028】

実施の形態３
図１５は、実施の形態３に係る半導体装置を示す断面図である。信号端子１２のＺ型の金属薄板の向きが実施の形態２とは逆である。その他の構成及び効果は実施の形態２と同様である。

【0029】

図１６，１８，１９は、実施の形態３に係る半導体装置の製造工程を示す断面図である。図１７は、実施の形態３に係る半導体装置の製造工程を示す上面図である。

【0030】

まず、図１６，１７に示すように、プリント基板２を金属板１の上に配置する。プリント基板２は複数のデバイス領域２７を有する。各デバイス領域２７において、開口部３で露出した金属板１の上面に半導体チップ９を実装し、半導体チップ９と配線パターン４を接続する。各デバイス領域２７において、信号端子１２をプリント基板２の上面で配線パターン６に接合する。

【0031】

隣接するデバイス領域２７の信号端子１２の上板１２ｃが金属連結部１２ｅで互いに連結されている。隣接するデバイス領域２７の信号端子１２の下板１２ａは互いに分離している。各デバイス領域において、複数の信号端子１２が、一列に並んで設けられた複数の配線パターン６にそれぞれはんだ接合されている。

【0032】

図２０は、実施の形態３に係る信号端子を示す上面図である。図２１は、実施の形態３に係る信号端子を示す側面図である。図２２は、実施の形態３に係る信号端子を示す斜視図である。左右対称の信号端子１２のペアが金属連結部１２ｅで互いに連結され、それらのペアが一定間隔で複数並んで配置されて金属連結部１２ｅで互いに連結されている。

【0033】

次に、図１８に示すように、金属板１、プリント基板２、半導体チップ９及び信号端子１２を上金型１４と下金型１５で上下から挟んでキャビティ１６内に収容する。この際に信号端子１２の上端部が上金型１４に押し当てられる。信号端子１２が上下方向に弾性を持つばね構造を有するため、部材の高さバラつきを吸収することができる。

【0034】

次に、図１９に示すように、封止樹脂１３によりモールド封止する。モールド封止したプリント基板２及び金属板１をダイシングによりデバイス領域２７ごとに切り分ける。この際に金属連結部１２ｅを切断して、隣接するデバイス領域２７の信号端子１２を互いに分離し、かつ各デバイス領域２７の複数の信号端子１２を互いに分離する。

【0035】

本実施の形態では、複数の信号端子１２が金属連結部１２ｅで互いに連結されている。このような複数の信号端子１２の集合体はサイズが大きいため、搬送メカのサイズも大きくできる。この複数の信号端子１２の集合体が自立することでハンドリング性が向上する。また、隣接するデバイス領域２７の信号端子１２の上板１２ｃが金属連結部１２ｅで互いに連結されているため、ダイシング時に金属連結部１２ｅを切断できたかどうかを上方から確認しやすい。

【0036】

実施の形態４
図２３は、実施の形態４に係る半導体装置を示す断面図である。信号端子１２は樹脂ブロック２８に埋め込まれている。封止樹脂１３は、プリント基板２、半導体チップ９及び樹脂ブロック２８をモールド封止する。封止樹脂１３は、誘電率４のエポキシ樹脂からなる。樹脂ブロック２８は、誘電率３．５のＬＣＰ（液晶ポリマー）、誘電率３．７のＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）、又は誘電率３．２のＰＥＥ（ポリフェニレンエーテル）からなる。樹脂ブロック２８と封止樹脂１３は異なる材料からなるため、樹脂ブロック２８の材質により信号端子１２の周囲の誘電率を調整することができる。その他の構成及び効果は実施の形態２と同様である。

【0037】

図２４，２６，２７は、実施の形態４に係る半導体装置の製造工程を示す断面図である。図２５は、実施の形態４に係る半導体装置の製造工程を示す上面図である。まず、図２４，２５に示すように、樹脂ブロック２８に信号端子１２を埋め込む。樹脂ブロック２８に埋め込んだ信号端子１２をプリント基板２の上面で配線パターン６にはんだ接合する。

【0038】

次に、図２６に示すように、金属板１、プリント基板２、半導体チップ９、信号端子１２及び樹脂ブロック２８を上金型１４と下金型１５で挟んでキャビティ１６内に収容する。この際に信号端子１２の上端部が上金型１４に押し当てられる。

【0039】

次に、図２７に示すように、封止樹脂１３によりモールド封止する。モールド封止したプリント基板２及び金属板１をダイシングによりデバイス領域２７ごとに切り分ける。この際に金属連結部１２ｅを切断して、隣接するデバイス領域２７の信号端子１２を互いに分離し、かつ各デバイス領域２７の複数の信号端子１２を互いに分離する。

【0040】

本実施の形態では、樹脂ブロック２８に信号端子１２を埋め込む。信号端子１２が埋め込まれた樹脂ブロック２８は、信号端子１２単体に比べてハンドリングできる面積が増えてハンドリングが容易であり、吸着での搬送なども可能である。

【0041】

また、樹脂ブロック２８は封止樹脂１３よりも柔らかいため、信号端子１２が埋め込まれた樹脂ブロック２８も上下方向に弾性を持つ。従って、上金型１４と下金型１５で挟んだ際に信号端子１２と共に樹脂ブロック２８も縮んで部材の高さバラつきを吸収することができる。

【0042】

実施の形態５
図２８は、実施の形態５に係る半導体装置を示す断面図である。信号端子１２のＺ型の金属薄板の向きが実施の形態４とは逆である。その他の構成及び効果は実施の形態４と同様である。

【0043】

図２９は、実施の形態５に係る半導体装置の製造工程を示す断面図である。実施の形態４と同様に、樹脂ブロック２８に埋め込んだ信号端子１２をプリント基板２の上面で配線パターン６にはんだ接合する。次に、金属板１、プリント基板２、半導体チップ９、信号端子１２及び樹脂ブロック２８を上金型１４と下金型１５で挟んでキャビティ１６内に収容する。その後、封止樹脂１３によりモールド封止する。その他の工程及び効果は実施の形態４と同様である。

【符号の説明】

【0044】

１ 金属板、２ プリント基板、３ 開口部、４，５，６ 配線パターン、９ 半導体チップ、１２ 信号端子、１２ａ 下板、１２ｂ 傾斜板、１２ｃ 上板、１２ｄ 突起、１２ｅ 金属連結部、１３ 封止樹脂（封止材）、１４ 上金型、１５ 下金型、１６ キャビティ、２７ デバイス領域、２８ 樹脂ブロック（封止材）

【要約】

金属板（１）の上面にプリント基板（２）が配置されている。プリント基板（２）は、金属板（１）の上面の一部を露出する開口部（３）と、配線パターン（４，５，６）とを有する。半導体チップ（９）が開口部（３）の中において金属板（１）の上面に実装され、配線パターン（４，５，６）に接続されている。信号端子（１２）がプリント基板（２）の上面で配線パターン（６）に接合されている。封止樹脂（１３）がプリント基板（２）、半導体チップ（９）、信号端子（１２）を封止する。信号端子（１２）の上端部が封止樹脂（１３）の上面から露出する。信号端子（１２）は上下方向に弾性を持つばね構造を有する。

【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】

【図22】

【図23】

【図24】

【図25】

【図26】

【図27】

【図28】

【図29】