半导体装置的制作方法

本发明涉及具备引线框、与引线框接合的半导体元件以及覆盖引线框和半导体元件的密封树脂体的半导体装置。

背景技术：

以往，已知具备引线框、与引线框接合的半导体元件以及对这些进行覆盖的密封树脂体的半导体装置。作为这样的半导体装置，已知在引线框等中的半导体元件的周围部分设置有条状的凹部的半导体装置(例如参照专利文献1)。在上述专利文献1所记载的半导体装置中，通过在搭载半导体芯片的电路图案的周围部分设置具有1.75μm以上的深度的条状的凹部，来谋求模制树脂(密封树脂体)对于电路图案的粘着性的提高。

现有技术文献

专利文献1：日本特开2016-29676号公报

技术实现要素：

发明要解决的问题

然而，在上述专利文献1所记载的半导体装置中，有时形成于电路图案的凹部浅，模制树脂对于电路图案的粘着性不足。特别是，在以沿着厚度方向夹着半导体元件的方式设置了一对引线框的半导体装置中，会在引线框产生大的应力，因此，有可能在引线框与模制树脂的界面发生剥离。

本发明是鉴于这样的状况而完成的，课题在于提供能够在引线框与密封树脂体之间确保足够的粘着性的半导体装置。

用于解决问题的技术方案

本发明人进行了认真研究，结果发现了在具备引线框、经由接合层接合于引线框的搭载面的半导体元件以及对半导体元件和引线框进行覆盖的密封树脂体的半导体装置中，在引线框的搭载面的靠近半导体元件的区域所产生的应力最大。另外，本发明人发现了在多个凹部以包围半导体元件的方式呈多个列地形成在引线框的搭载面的构造中，排列于最内周的列的凹部的间距、深度以及密封树脂体的弯曲弹性模量会较大地影响半导体元件与密封树脂体之间的粘着性。

本发明是基于本发明人的新的见解而得到的发明，本发明涉及的半导体装置具备：第1引线框；半导体元件，其经由第1接合层接合于所述第1引线框的搭载面；以及密封树脂体，其对所述半导体元件的表面和所述搭载面中的所述半导体元件的周围区域进行覆盖，在所述周围区域以预定的间距并以包围所述半导体元件的方式呈多个列地形成有圆形形状的多个凹部，当将以包围所述半导体元件的方式配置的多个列中的至少最内周的列上排列的所述凹部的间距设为p[μm]、将其深度设为h[μm]、将所述密封树脂体的弯曲弹性模量设为e[gpa]时，满足以下的式(1)和(2)，

e[gpa]≤20[gpa]……(1)

5≤86.4-5.45×e[gpa]+0.164×p[μm]≤h[μm]……(2)。

根据本发明的半导体装置，配置在最内周的列的凹部的间距和深度满足式(2)。由此，在多个凹部以包围半导体元件的方式呈多个列地形成的构造中，能够适当地设定配置在最内周的列的凹部的间距和深度，充分地确保密封树脂体对于第1引线框的粘着性。因此，即使是在第1引线框产生了大的应力的情况下，也能够充分地抑制在第1引线框与密封树脂体的界面发生剥离。

在上述半导体装置中，优选排列在所述各列的凹部满足所述式(2)。由此，不仅是配置在最内周的列的凹部，在以包围半导体元件的方式配置的全部列上排列的凹部也满足式(2)，因此，能够更充分地确保密封树脂体对于第1引线框的粘着性。因此，能够更充分地对在第1引线框与密封树脂体的界面发生剥离进行抑制。

在上述半导体装置中，优选所述多个凹部包括排列在所述最内周的列的第1凹部、排列在最外周的列的第2凹部以及排列在所述最内周的列与所述最外周的列之间的第3凹部，所述第3凹部形成为具有比所述第1凹部和所述第2凹部大的间距和小的深度中的至少一方。由此，在通过激光加工形成多个凹部时，与将第3凹部形成为与第1凹部和第2凹部相同的间距以及相同的深度的情况相比，能够缩短形成第3凹部时的加工时间。此外，在将引线框的搭载面区分为靠近半导体元件的区域、远离半导体元件的区域、以及它们之间的中间区域这三个区域的情况下，在中间区域产生的应力比在靠近的区域和远离的区域产生的应力小。因此，即使是在将第3凹部形成为具有比第1凹部和第2凹部大的间距和小的深度中的至少一方的情况下，也能够充分地确保密封树脂体对于第1引线框的粘着性，并且，能够充分地对在第1引线框与密封树脂体的界面发生剥离进行抑制。

在上述半导体装置中，优选还具备：金属块，其经由第2接合层接合于所述半导体元件的与所述第1引线框相反侧的面；和第2引线框，其经由第3接合层接合于所述金属块的与所述半导体元件相反侧的面，所述第2引线框具有以与所述金属块相对向的方式配置的对向面，所述对向面中的所述金属块的周围区域由所述密封树脂体覆盖，在所述对向面以预定的间距并以包围所述金属块的方式呈多个列地形成有圆形形状的多个凹部，在以包围所述金属块的方式配置的多个列中的至少最内周的列上排列的所述凹部满足所述式(2)。由此，在多个凹部呈多个列地形成为包围第3接合层的构造中，能够适当地设定配置在最内周的列的凹部的间距和深度，充分地确保密封树脂体对于第2引线框的粘着性。因此，即使是在第2引线框产生了大的应力的情况下，也能够充分地对在第2引线框与密封树脂体的界面发生剥离进行抑制。

此外，在半导体元件的与第1引线框相反侧的面层叠有金属块和第2引线框的构造(由第1引线框和第2引线框夹着半导体元件的构造)中，密封树脂体的约束力强，在第1引线框和第2引线框产生的应力比较大。因此，将第1引线框和第2引线框的多个凹部形成为适当的间距和深度而充分地确保第1引线框以及第2引线框与密封树脂体之间的粘着性是特别有效的。

发明效果

根据本发明的半导体装置，能够在引线框与密封树脂体之间确保足够的粘着性。

附图说明

图1是本发明的第1实施方式涉及的半导体装置的示意性剖视图。

图2是表示本发明的第1实施方式涉及的半导体装置的引线框的搭载面的构造的俯视图。

图3是表示本发明的第1实施方式涉及的半导体装置的引线框的凹部的构造的图。

图4是用于对导出式(2)时所进行了的实验进行说明的图。

图5是表示粘着强度的实测值与算出值的关系的图。

图6是表示本发明的第2实施方式涉及的半导体装置的引线框的搭载面的构造的俯视图。

图7是表示关于引线框的周围区域的任意位置处的产生应力的热应力解析结果的图。

图8是本发明的变形例涉及的半导体装置的示意性剖视图。

标号说明

1、1a：半导体装置；2：半导体元件；2b：另一面(相反侧的面)；3：引线框(第1引线框)；3a：搭载面；3b：周围区域；4：引线框(第2引线框)；4a：对向面；5：密封树脂体；6：金属块；6b：面(相反侧的面)；11：焊料层(第1接合层)；12：焊料层(第2接合层)；13：焊料层(第3接合层)；20：凹部；20a：凹部(第1凹部)；20b：凹部(第2凹部)；20c：凹部(第3凹部)；c1～c3：列；d：开口直径；p：间距。

具体实施方式

以下，对本发明的实施方式涉及的半导体装置进行说明。

(第1实施方式)

首先，参照图1对本发明的第1实施方式涉及的半导体装置1的构造进行说明。图1是本发明的第1实施方式涉及的半导体装置1的示意性剖视图。

本实施方式涉及的半导体装置1至少具备：半导体元件2、以沿着厚度方向夹着半导体元件2的方式配置的引线框(第1引线框)3和引线框(第2引线框)4、以及对两个引线框3、4和半导体元件2进行覆盖的密封树脂体5。引线框3和4分别配置在半导体元件2的集电极侧和发射极侧。

在本实施方式的半导体装置1中，半导体元件2的一面(图1的下表面)2a经由焊料层(第1接合层)11接合于引线框3的搭载面3a。另一方面，半导体元件2的另一面(相反侧的面、图1的上表面)2b经由焊料层12接合于金属块6。金属块6的、与接合了焊料层12的面6a相反的面6b经由焊料层13接合于引线框4的、与金属块6相对向的对向面4a。另外，半导体装置1具备al、cu、或者au制的金属线(wire)7和cu制的端子8。金属线7将半导体元件2和端子8电连接。

作为半导体元件2，例如可举出包括si基板、sic基板等的功率元件，但并不特别地限定于此。

引线框3由铝、铜或者它们的合金构成，也可以在引线框3的侧面以及搭载了半导体元件2的搭载面3a形成有镀层。在本实施方式中，引线框3由铜形成，没有实施镀敷。同样地，引线框4由铝、铜或者它们的合金构成，也可以在引线框4的侧面和配置了金属块6的对向面4a形成有镀层。在本实施方式中，引线框4由铜形成，没有实施镀敷。

密封树脂体5覆盖半导体元件2、引线框3、4、焊料层11～13、金属块6、金属线7以及端子8。但是，引线框3的与搭载面3a相反侧的面、引线框4的与对向面4a相反侧的面以及端子8的端部从密封树脂体5露出。密封树脂体5例如由环氧树脂、酰亚胺系树脂(imide-basedresin)等热固化性树脂形成。另外，为了对密封树脂体5赋予热传导性和热膨胀的改善等所希望的物性，也可以在热固化性树脂中含有二氧化硅、氧化铝、氮化硼、氮化硅、碳化硅或者氧化镁等无机填料。密封树脂体5所含有的填料的粒径并不被特别地限定，例如为20μm以上且70μm以下。

焊料层11～13可以是pb系焊料、无pb焊料中的任意焊料，但优选是无pb焊料。作为这样的无pb焊料，可以举出sn-ag系焊料、sn-cu系焊料、sn-cu-ni系焊料、sn-ag-cu系焊料、sn-zn系焊料、或者sn-sb系焊料等。

金属块6对半导体装置1的高度进行调整，例如由铝、铜或者它们的合金构成。

在此，在本实施方式中，如图2所示，引线框3的搭载面3a具有包围半导体元件2的周围区域3b。在搭载面3a的至少周围区域3b以预定的间距p并以包围半导体元件2的方式呈多个列(在此为3列)c1、c2、c3地形成有点状且圆形形状的多个凹部20。该凹部20是为了使密封树脂体5与引线框3的粘着性提高而设置的。此外，在图2中示出了多个凹部20配置为矩阵状的例子，但多个凹部20也可以配置为交错状。

凹部20的形成方法并不被特别地限定，可以使用激光加工、蚀刻法等，但优选通过激光加工来形成凹部20。激光器的种类并不被特别地限定，例如可以使用光纤激光器、固体激光器、液体激光器、气体激光器、半导体激光器等来形成凹部20。在通过蚀刻法形成凹部20的情况下，例如可以使用氯化铁溶液来形成凹部20。

如图3所示，凹部20在俯视下形成为圆形形状，凹部20的开口直径d形成在30μm以上且小于间距p的范围内。另外，在密封树脂体5含有上述的填料的情况下，凹部20的开口直径d优选形成在70μm以上且小于间距p的范围内。使凹部20的开口直径d的下限值为70μm是由于：密封树脂体5所含有的填料(未图示)的粒径的上限值为70μm，因此，当使开口直径d小于70μm时，有时填料会卡在凹部20的开口端，密封树脂体5不被填充到凹部20内。当存在未填充密封树脂体5的凹部20时，密封树脂体5与引线框3的粘着性有可能降低。另外，使凹部20的开口直径d的上限值小于间距p是为了避免相邻的凹部20彼此相连。

另外，凹部20的开口直径d优选为70μm以上且110μm以下，更优选为80μm以上且90μm以下。若使凹部20的开口直径d为110μm以下，则能够通过市售的激光器装置容易地形成凹部20。另外，若使凹部20的开口直径d为80μm以上，则能够充分地抑制填料卡在凹部20的开口端。若使凹部20的开口直径d为90μm以下，则能够抑制凹部20的形成所需要的能量、即能够缩短加工时间。

凹部20的深度h形成在5μm以上且小于引线框3的板厚(例如2000μm)的范围内。使凹部20的深度h的下限值为5μm是由于：当凹部20的深度h小于5μm时，无法确保密封树脂体5与各凹部20的粘着性。使凹部20的深度h的上限值小于引线框3的板厚是为了避免因形成凹部20而引线框3在厚度方向上贯通。

另外，在本实施方式中，当将在配置为包围半导体元件2的多个列c1～c3(参照图2)中的至少最内周的列c1上排列的凹部20的间距设为p[μm]、将深度设为h[μm]、将密封树脂体5的弯曲弹性模量设为e[gpa]时，满足以下的式(1)和(2)。由此，如后述的那样，至少最内周的列c1上所排列的凹部20的间距p[μm]和深度h[μm]被适当地设定，因此，能够充分地确保密封树脂体5对于引线框3的粘着性。

e[gpa]≤20[gpa]……(1)

5≤86.4-5.45×e[gpa]+0.164×p[μm]≤h[μm]……(2)

排列在列c1的全部凹部20优选形成为相同的间距p且相同的深度h，但全部凹部20也可以不形成为相同的间距p且相同的深度h。在该情况下，各凹部20满足上述式(2)即可。

此外，在本实施方式中，在配置为包围半导体元件2的多个列c1～c3中的各列c2和c3上排列的凹部20也满足上述式(2)。另外，排列在各列c2和c3的全部凹部20形成为与排列在列c1的凹部20相同的间距p且相同的深度h。

进一步，在本实施方式中，与引线框3同样地，在引线框4的对向面4a中的包围金属块6的至少周围区域4b以预定的间距并以包围金属块6和焊料层13的方式呈多个列(在此为3列)c1、c2、c3地形成有点状且圆形形状的多个凹部20。此外，引线框4的凹部20以与引线框3的凹部20同样的目的形成为同样的构造，因此，使用同一标号来进行说明。另外，为了使附图简化，关于引线框4的凹部20，也与引线框3同样地使用图2和图3进行说明。

引线框4的凹部20的开口直径d形成在70μm以上且小于间距的范围内。引线框4的凹部20的深度h形成在5μm以上且小于引线框4的板厚(例如2000μm)的范围。另外，在本实施方式中，在配置成包围半导体元件2的多个列c1～c3中的至少最内周的列c1上排列的凹部20满足上述式(2)。由此，如后述的那样，至少最内周的列c1上所排列的凹部20的间距p[μm]以及深度h[μm]被适当地设定，因此，能够充分地确保密封树脂体5对于引线框4的粘着性。此外，引线框4的凹部20的其他构造以及形成方法与引线框3的凹部20的构造以及形成方法是同样的。

接着，对上述式(2)的导出进行说明。

设想为对引线框3和4与密封树脂体5之间的粘着强度产生影响的因子是多样的，例如可举出凹部20的间距、凹部20的深度以及密封树脂体5的弯曲弹性模量等。于是，将目的变量设为粘着强度、将说明变量设为凹部20的间距、凹部20的深度以及密封树脂体5的弯曲弹性模量来进行了多元回归分析(multipleregressionanalysis)。在进行多元回归分析时，进行了下述的实验。

[实验]

(试料1)

在由无氧铜(c1020)形成的铜板103(参照图4)的表面103a呈矩阵状形成了多个凹部20。此时，使用添加了yb作为激光活性物质的光纤激光器，以输出25w、脉冲周期40μsec形成了凹部20。另外，使凹部20的间距为108.6μm，使凹部20的深度为5.4μm。并且，如图4所示，在铜板103的表面103a上形成了树脂体105，该树脂体105由含有具有70μm以下的粒径的无机填料的环氧树脂形成。此时，将树脂体105形成为具有10mm²的底面积、4mm的高度、7°的锥角的圆锥台形状。另外，使树脂体105的弯曲弹性模量为18.0gpa。

(试料2)

使凹部20的间距为109.5μm，使凹部20的深度为20.3μm。使树脂体105的弯曲弹性模量为10.8gpa。其他构造设为与试料1是同样的。

(试料3)

使凹部20的间距为111.1μm，使凹部20的深度为101.2μm。使树脂体105的弯曲弹性模量为20.0gpa。其他构造设为与试料1是同样的。

(试料4)

使凹部20的间距为111.1μm，使凹部20的深度为101.2μm。使树脂体105的弯曲弹性模量为18.0gpa。其他构造设为与试料1是同样的。

(试料5)

使凹部20的间距为111.1μm，使凹部20的深度为101.2μm。使树脂体105的弯曲弹性模量为10.8gpa。其他构造设为与试料1是同样的。

(试料6)

使凹部20的间距为168.1μm，使凹部20的深度为5.4μm。使树脂体105的弯曲弹性模量为20.0gpa。其他构造设为与试料1是同样的。

(试料7)

使凹部20的间距为168.1μm，使凹部20的深度为20.4μm。使树脂体105的弯曲弹性模量为18.0gpa。其他构造设为与试料1是同样的。

(试料8)

使凹部20的间距为168.6μm，使凹部20的深度为99.1μm。使树脂体105的弯曲弹性模量为10.8gpa。其他构造设为与试料1是同样的。

(试料9)

使凹部20的间距为409.5μm，使凹部20的深度为5.8μm。使树脂体105的弯曲弹性模量为10.8gpa。其他构造设为与试料1是同样的。

(试料10)

使凹部20的间距为409.5μm，使凹部20的深度为20.5μm。使树脂体105的弯曲弹性模量为20.0gpa。其他构造设为与试料1是同样的。

(试料11)

使凹部20的间距为410.2μm，使凹部20的深度为99.2μm。使树脂体105的弯曲弹性模量为18.0gpa。其他构造设为与试料1是同样的。

此外，在各试料中，通过对激光照射时间进行调整，从而对凹部20的深度进行了调整。另外，试料1～11的凹部20的开口直径d为70μm以上且110μm以下。

并且，对试料1～11测定了粘着强度。具体而言，使刀具(tool)201相对于铜板103的表面103a的高度为100μm，以50μm/s的移动速度将刀具201按压于树脂体105，对树脂体105从铜板103剥离的强度进行了测定。通过将所得到的强度除以树脂体105的底面积，算出了粘着强度[mpa]。并且，使用该结果，将目的变量设为粘着强度、将说明变量设为凹部20的间距p[μm]、凹部20的深度h[μm]以及树脂体105的弯曲弹性模量e[gpa]来进行了多元回归分析。其结果，得到了以下的式(3)。

粘着强度[mpa]＝0.22×h[μm]+1.2×e[gpa]-0.036×p[μm]-2.5……(3)

根据上述式(3)判明了：当增大凹部20的深度h时，粘着强度变大，当增大弯曲弹性模量e时，粘着强度变大，当增大凹部20的间距p时，粘着强度变小。并且，使用上述式(3)算出了试料1～11的粘着强度。将其结果表示于表1。

【表1】

另外，图5中关于试料1～11示出通过上述实验实际测得的粘着强度与使用上述式(3)算出的粘着强度的关系。判明了当关于图5所示的数据算出r²(决定系数)时大约为0.801，上述式(3)的预测精度足够高。

在此，作为发明人等的见解，得到了如下见解：在如图1所示那样的在半导体元件2的厚度方向两侧设置了引线框3和4的构造的半导体装置1中，若25℃下的粘着强度的实测值为15.0mpa以上，则能够充分地确保半导体装置1所需要的粘着性。如图5所示，试料3～8以及11的粘着强度的实测值为15.0mpa以上。另一方面，试料1、2、9以及10的粘着强度的实测值小于15.0mpa。因此，根据图5，关于粘着强度的算出值，若为试料1与试料6之间、即16.5mpa以上，则会能够充分地确保半导体装置1所需要的粘着性。

于是，当使得上述式(3)的粘着强度成为16.5mpa以上、且变形为深度h[μm]的式子时，能得到以下的式(4)。

86.4-5.45×e[gpa]+0.164×p[μm]≤h[μm]……(4)

凹部20的深度h[μm]如上所述为5μm以上，因此，根据上述式(4)能得到上述式(2)。因此，通过设定引线框3和4的排列在多个列c1～c3的凹部20的间距p和深度h以使得满足上述式(2)，能够充分地确保密封树脂体5对于引线框3和4的粘着性。因此，即使是在引线框3和4产生了大的应力的情况下，也能够充分地抑制在引线框3和4与密封树脂体5的界面发生剥离。此外，如后述的那样，引线框3和4的至少最内周的列c1上所排列的凹部20的间距p和深度h满足上述式(2)即可。在该情况下，也能够充分地确保密封树脂体5对于引线框3和4的粘着性。

此外，作为对引线框3和4与密封树脂体5之间的粘着强度产生影响的因子，例如设想凹部20的开口直径d。在上述实验中省略了说明，但将凹部20的开口直径d以及其他参数也添加到说明变量来进行了多元回归分析，结果发现，开口直径d以及其他参数对于粘着强度的贡献率(影响的程度)非常小，为能够无视的程度。认为开口直径d对于粘着强度的贡献率非常小是由于以下理由。在保证铜板103与树脂体105的粘着强度的方面，树脂体105是否进入到凹部20内是重要的。在上述实验的试料1～11的凹部20的开口直径d(70μm以上且110μm以下)的范围内，开口直径d比填料粒径大，因此，树脂体105充分地进入到凹部20内。因此，认为凹部20的开口直径d给粘着强度带来的影响非常小。

另外，由于凹部20的开口直径d给粘着强度带来的影响非常小，因此，即使增大凹部20的开口直径d，粘着强度也几乎不提高。由此，例如当相邻的凹部20形成为彼此相连时，会成为一个大的凹部，因此，粘着强度几乎不提高。即，在图2所示的多个列c1～c3的各列中，即使将相邻的凹部20彼此相连而形成了包围半导体元件2的矩形形状的一个凹部，也难以充分地确保粘着强度。

因此，即使为例如如上述专利文献1所公开的那样在电路图案形成了条状的凹部，也难以充分地确保模制树脂对于电路图案的粘着性。另外，即使为例如如日本特开2009-177072号公报所公开的那样在布线层的表面整面设置了10nm～300nm的微细的凹凸形状，也难以充分地确保密封树脂层对于布线层的粘着强度。

(第2实施方式)

接着，对本发明的第2实施方式涉及的半导体装置1的构造进行说明。在第2实施方式中，如图6所示，对如下情况进行说明，该情况为：与上述第1实施方式不同，形成为排列于列c2的凹部20具有比排列于列c1的凹部20和排列于列c3的凹部20大的间距和小的深度中的至少一方。

在第2实施方式的半导体装置1中，与上述第1实施方式同样地，引线框3的全部凹部20的深度h形成在5μm以上且小于引线框3的板厚(例如2000μm)的范围内。

多个凹部20包括排列在最内周的列c1的多个凹部(第1凹部)20a、排列在最外周的列c3的多个凹部(第2凹部)20b以及排列在最内周的列c1与最外周的列c3之间的多个凹部(第3凹部)20c。

在本实施方式中，仅凹部20a满足上述式(2)。另一方面，凹部20b和20c不满足上述式(2)。凹部20b形成为具有比凹部20a大的间距和小的深度中的至少一方。另外，凹部20c形成为具有比凹部20a以及20b大的间距和小的深度中的至少一方。此外，在图6中示出了如下情况：凹部20b形成为具有比凹部20a大的间距，凹部20c形成为具有比凹部20a以及20b大的间距。

另外，与上述第1实施方式同样地，引线框4的全部凹部20的深度h形成在5μm以上且小于引线框4的板厚(例如2000μm)的范围内。

另外，引线框4的凹部20与引线框3的凹部20同样地包括排列在最内周的列c1的多个凹部20a、排列在最外周的列c3的多个凹部20b以及排列在最内周的列c1与最外周的列c3之间的多个凹部20c。

另外，在引线框4中，与引线框3同样地，仅凹部20a满足上述式(2)，另一方面，凹部20b和20c不满足上述式(2)。凹部20b形成为具有比凹部20a大的间距和小的深度中的至少一方。另外，凹部20c形成为具有比凹部20a以及20b大的间距和小的深度中的至少一方。

在本实施方式中，如上述的那样，凹部20c形成为具有比凹部20a以及凹部20b大的间距p和小的深度h中的至少一方。由此，在通过激光加工形成多个凹部20时，与将凹部20c形成为与凹部20a以及凹部20b相同的间距p以及相同的深度h的情况相比，能够缩短形成凹部20c时的加工时间。此外，例如在将引线框3的搭载面3a区分为靠近半导体元件2的区域、远离半导体元件2的区域、它们之间的中间区域这三个区域的情况下，如后述的那样，在中间区域中产生的应力比在靠近的区域和远离的区域中产生的应力小。这在引线框4的对向面4a中也是同样的。因此，即使是在将凹部20c形成为具有比凹部20a以及凹部20b大的间距p和小的深度h中的至少一方的情况下，也能够充分地确保密封树脂体5对于引线框3和4的粘着性，并且能够充分地抑制在引线框3和4与密封树脂体5的界面发生剥离。

接着，对凹部20a～20c的间距或者深度的设定方法进行说明。在此，对使凹部20a～20c的间距为一定、使深度不同的情况进行说明。

通过使用了图1所示的构造的模型的热应力解析，求出了在引线框3的搭载面3a产生的应力。具体而言，使半导体元件2的材质为sic，使引线框3和4、金属块6以及端子8的材质为无氧铜，使焊料层11～13的材质为sn-cu-ni系焊料，使金属线7的材质为al。另外，使密封树脂体5的弯曲弹性模量为16.0[gpa]。

并且，求出了25℃下的引线框3的周围区域3b的任意位置处的产生应力。此时，当将以从半导体元件2的端面到任意位置的距离/从半导体元件2的端面到引线框3的端面的距离求出的比率设为x、将任意位置处的产生应力设为y时，关于x和y，得到了以下的式(5)。另外，将其结果表示于图7和表2。

y＝-132·x³+277·x²-172·x+35……(5)

【表2】

如图7和表2所示，在引线框3的搭载面3a的周围区域3b中，在最靠近半导体元件2的区域(在此为配置有凹部20a的区域)产生的应力为最大。其次，在距半导体元件2最远的区域(在此为配置有凹部20b的区域)产生的应力变大。并且，在半导体元件2的端面与引线框3的端面的中间位置(在此为配置有凹部20c的区域)产生的应力为最小。

这样，在引线框3的搭载面3a产生的应力不均匀。因此，需要在产生应力大的区域形成凹部20，以使得满足上述式(2)，另一方面，不需要在产生应力小的区域形成凹部20，以使得满足上述式(2)。

此外，在最靠近半导体元件2的区域产生的应力成为了最大，这是由于：半导体元件2为发热体，因此，随着靠近半导体元件2，温度变高。另一方面，认为在最靠近半导体元件2的区域中，对由热膨胀导致的变形进行抑制的约束力大，因此产生应力成为了最大。

接着，如表2所示，求出7个位置(比率x为0.13、0.27、0.40、0.53、0.67、0.80、0.93的位置)处的凹部20所需要的深度h[μm]和所得到的粘着强度[mpa]。在此，使凹部20的间距p[μm]例如为400μm。

例如，在比率x为0.13的位置处，产生应力为16.5[mpa]，因此，根据上述式(3)需要满足以下的式(6)。

16.5[mpa]≤所得到的粘着强度[mpa]＝0.22×h[μm]+1.2×16.0[gpa]-0.036×400[μm]-2.5……(6)

使用上述式(6)，在深度h为65μm以上时，所得到的粘着强度成为16.6[mpa]以上，能够确保足够的粘着性。在比率x为0.27、0.40、0.53、0.67、0.80、0.93的位置处，也同样地能够求出所需要的深度h[μm]和所得到的粘着强度[mpa]。

因此，例如在使凹部20的间距为400μm的情况下，若使凹部20a的深度为65μm、使凹部20b的深度为30μm、使凹部20c的深度为5μm，则能够确保足够的粘着性。当然，使凹部20a、凹部20b以及凹部20c各自的深度大于65μm、30μm以及5μm时，粘着性进一步提高。

此外，在使凹部20a～20c的深度为一定、使间距不同的情况下，也能够使用上述式(3)来容易地求出凹部20a～20c的所需要的间距。

应该认为本次公开的实施方式在所有方面都是例示的、并不是限制性的。本发明的范围不是由上述的实施方式的说明表示，而是由权利要求书表示，还包括与权利要求书等同的含义以及范围内的全部变更。

例如，在上述实施方式中示出了在半导体元件2的厚度方向两侧分别设置引线框3和4的例子，但本发明不限于此。例如如图8所示的本发明的变形例的半导体装置1a那样，也可以不设置引线框4和金属块6等，而由半导体元件2、引线框3、焊料层11、密封树脂体5、金属线7以及端子8形成。此外，如图8所示的半导体装置1a那样，仅在半导体元件2的厚度方向单侧配置有引线框3的构造与如图1所示的半导体装置1那样的构造相比，密封树脂体5的约束力小，因而在引线框3产生的应力变小。因此，若在半导体装置1a中引线框3的凹部20形成为满足上述式(2)，则能够更充分地确保引线框3与密封树脂体5之间的粘着性。

另外，在上述第2实施方式中示出了在最内周的列c1与最外周的列c3之间仅设置有1列的量的凹部20c的例子，但也可以设置有多个列的量的凹部20c。