專利名稱：半導(dǎo)體裝置的組裝治具和使用其的半導(dǎo)體裝置的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)體裝置的組裝治具和使用其的半導(dǎo)體裝置的制造方法，能夠防止以下情況在帶導(dǎo)電圖案絕緣基板上焊接半導(dǎo)體芯片的情況下，由于焊接時(shí)的熱應(yīng)力(stress)而帶導(dǎo)電圖案絕緣基板彎曲，由該彎曲引起半導(dǎo)體芯片的位置偏差的情況。
背景技術(shù)：
圖17為半導(dǎo)體模塊的示意截面圖。該半導(dǎo)體模塊包括利用固化后的焊錫62固著在散熱基底板61上的帶導(dǎo)電圖案絕緣基板63 (安裝基板)、利用固化后的焊錫64固著在帶導(dǎo)電圖案絕緣基板63上的半導(dǎo)體芯片65、與半導(dǎo)體芯片65連接的焊絲66、固著有外部導(dǎo)出端子67的樹脂箱68、和填充樹脂箱68內(nèi)部的例如凝膠69等。在圖17中，未圖示形成于帶導(dǎo)電圖案絕緣基板63的正側(cè)的導(dǎo)電圖案63a (參照?qǐng)D18)和形成于背面的背面導(dǎo)電膜
63b (參照?qǐng)D18)。圖18為說明焊接工序中帶導(dǎo)電圖案絕緣基板的彎曲的說明圖，同圖(a)為向上方彎曲為凸?fàn)钋闆r下的截面圖，同圖(b)為向上方彎曲為凹狀的截面圖。在該圖中，也表示出了半導(dǎo)體芯片65和向上方彎曲為凹狀的散熱基底板61。將散熱基底板61向上方彎曲成凹狀是為了使散熱基底板61能夠貼緊固定在未圖示的冷卻體上，能夠根據(jù)需要事先彎曲好。在組裝半導(dǎo)體模塊的情況下，有在帶導(dǎo)電圖案絕緣基板63上焊接半導(dǎo)體芯片65的工序。在該焊接工序中，用焊錫64將形成于帶導(dǎo)電圖案絕緣基板63的表面的導(dǎo)電圖案63a和半導(dǎo)體芯片65固著，用焊錫62將形成于背面的背面導(dǎo)電膜63b和散熱基底板61固著。在帶導(dǎo)電圖案絕緣基板63的表面形成的導(dǎo)電圖案63a和在背面形成的背面導(dǎo)電膜63b中，導(dǎo)電膜整體的面積不同。另外，根據(jù)情況導(dǎo)電膜的厚度不同。因此，相對(duì)于絕緣基板63c的導(dǎo)電圖案63a和背面導(dǎo)電膜63b中，熱膨脹產(chǎn)生差。根據(jù)導(dǎo)電圖案63a和背面導(dǎo)電膜63b的形成方法，帶導(dǎo)電圖案絕緣基板63在焊接工序中，或如同圖(a)那樣向上方彎曲為凸?fàn)?，或如同圖(b)那樣向上方彎曲為凹狀。圖19為焊接工序中使用的現(xiàn)有半導(dǎo)體裝置的組裝治具600的構(gòu)成圖，同圖(a)為治具整體的俯視圖，同圖(b)為在同圖(a)的X — X線切斷時(shí)的主要部分截面圖，同圖(c)為第一治具的俯視圖，同圖(d)為第二治具的俯視圖，同圖(e)為在同圖(d)的Y — Y線切斷的分隔部分的主要部分側(cè)截面圖。該組裝治具600包括第一治具71和嵌合于該第一治具71的第一開口部72的第二治具73。在第二治具73的第二開口部74的中央設(shè)有分隔部75，第二開口部74被分割成兩個(gè)，成為開口部74a、74b。分隔部75和外框73a為第二治具73的一部分，分隔部75的下表面75a和外框73a的下表面73b為同一高度。圖20 圖23為使用圖19的現(xiàn)有半導(dǎo)體裝置的組裝治具600的焊接工序，以工序順序表示的主要部分制造工序截面圖。圖中除組裝治具600以外，也表示出了半導(dǎo)體芯片65、帶導(dǎo)電圖案絕緣基板63和散熱基底板61。
首先，在散熱基底板61上配置第一治具71，在第一治具71的第一開口部72配置焊錫板76，在其上載置帶導(dǎo)電圖案絕緣基板63 (圖20)。其次，在第一治具71的第一開口部72嵌合第二治具73。通過分隔部75將第二治具73的第二開口部74分割成兩個(gè)開口部74a、74b。在該兩個(gè)開口部74a、74b插入焊錫板76a，在焊錫板76a上載置半導(dǎo)體芯片65 (圖21)接著,放入回流(reflow)爐，使焊錫 76、76a熔化,進(jìn)行冷卻而使熔化的焊錫固化(固化的焊錫62、64)。在該焊接工序中，帶導(dǎo)電圖案絕緣基板63向上方彎曲為凸?fàn)?圖22)。接著，卸下第一治具71、第二治具73，散熱基底板61和帶導(dǎo)電圖案絕緣基板63和半導(dǎo)體芯片65的焊接結(jié)束(圖23)。在圖22的工序中，表示出了帶導(dǎo)電圖案絕緣基板63彎曲為凸?fàn)畹那闆r。該情況下，半導(dǎo)體芯片65的外周部由第二治具73的框部73a和分隔部75定位，因此不會(huì)產(chǎn)生半導(dǎo)體芯片65的位置偏差。另外，下面表示專利文獻(xiàn)I中記載的內(nèi)容。在使用的定位治具中，在板狀主體的下表面凹設(shè)有包括各定位孔的一部分的范圍的臺(tái)階部，由此在板狀主體的下表面設(shè)置有靠近絕緣基板的外周緣且向絕緣基板一側(cè)突出的凸部。因此，在將本定位治具I配置在以凸彎曲狀翹曲的狀態(tài)的絕緣基板上時(shí)，設(shè)在板狀主體的下表面的凸部與靠絕緣基板的外周緣的上表面接觸或者接近，因此各定位孔內(nèi)的焊錫箔和發(fā)熱元件由凸部限制在各定位孔內(nèi)的移動(dòng)而被定位，被安裝在規(guī)定位置。由此，能夠提供夠?qū)⒃惭b在規(guī)定位置而不會(huì)在翹曲狀態(tài)的絕緣基板上引起位置偏差的元件的定位治具和安裝方法。另外，下面表示專利文獻(xiàn)2中記載的內(nèi)容。半導(dǎo)體芯片被半導(dǎo)體芯片定位治具組件定位后，進(jìn)行半導(dǎo)體芯片的接合。首先，通過焊錫片被熔化，熔化狀態(tài)的焊錫流入焊錫用的間隙，第二治具下沉。此時(shí)，第二治具的限制部與第一治具的上表面抵接來阻止第二治具的移動(dòng)。接著，熔化的焊錫冷卻凝固，由此在基板的上表面形成焊錫層。該焊錫層的厚度為從基板的上表面到半導(dǎo)體芯片的接合前的焊錫片的上表面，焊錫層將半導(dǎo)體芯片和基板的接合強(qiáng)度確保為合適的大小，并且是具有合適的熱傳導(dǎo)性的厚度。這樣，通過使用半導(dǎo)體芯片定位治具組件，能夠容易地將半導(dǎo)體芯片接合時(shí)形成的焊錫層的厚度設(shè)定在合適的厚度?，F(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)I日本特開2008 - 270262號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2日本特開2010 - 98153號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
方面要解決的課題但是，如圖24所示，在帶導(dǎo)電圖案絕緣基板63向上方彎曲為凹狀的情況下，在分隔部75和帶導(dǎo)電圖案絕緣基板63之間產(chǎn)生間隙80，因此半導(dǎo)體芯片65由于重力而產(chǎn)生向中央移動(dòng)的位置偏差。另外，在專利文獻(xiàn)1、2中，并無關(guān)于在焊接工序中使用的治具的構(gòu)成要件中，使用可動(dòng)式的隔板(橫檔)能夠防止芯片的位置偏差的記載。
本發(fā)明的目的在于，解決上述的課題，提供一種在帶導(dǎo)電圖案絕緣基板上焊接半導(dǎo)體芯片的工序中，不會(huì)產(chǎn)生半導(dǎo)體芯片的位置偏差的半導(dǎo)體裝置的組裝治具和使用其的半導(dǎo)體裝置的制造方法。用于解決課題的方法為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)專利申請(qǐng)的范圍的技術(shù)方案I所述的發(fā)明，提供一種在帶導(dǎo)電圖案絕緣基板上焊接半導(dǎo)體芯片時(shí)使用的半導(dǎo)體裝置的組裝治具，組裝治具具有用于帶導(dǎo)電圖案絕緣基板的定位的具有第一開口部的第一治具；嵌合于上述第一開口部而被定位且具有第二開口部的第二治具；和分割上述第二開口部的隔板，其中，上述隔板的從上述第二治具的上表面到上述隔板的下端之間的距離比上述第二治具的上表面和下表面之間的距離大。另外，根據(jù)專利申請(qǐng)的范圍的技術(shù)方案2所述的發(fā)明，在技術(shù)方案I所述的發(fā)明中，上述隔板在該隔板的上部具有卡止于上述第二治具的上表面的突起部，上述隔板相對(duì)
于上述第二治具上下自如地滑動(dòng)。另外，根據(jù)專利申請(qǐng)的范圍的技術(shù)方案3所述的發(fā)明，在技術(shù)方案2所述的發(fā)明中，與上述第二治具的上述第二開口部相連地在上下方向配置有槽，將上述隔板的側(cè)端部插裝于上述槽。另外，根據(jù)專利申請(qǐng)的范圍的技術(shù)方案4所述的發(fā)明，在技術(shù)方案I或者技術(shù)方案2所述的發(fā)明中，優(yōu)選上述第一治具、第二治具和上述隔板的材質(zhì)為碳。另外，根據(jù)專利申請(qǐng)的范圍的技術(shù)方案5所述的發(fā)明，在使用上述技術(shù)方案I 4中任一項(xiàng)所述的使用組裝治具的半導(dǎo)體裝置的制造方法中，包括在散熱基底板上載置第一治具，在該第一治具的第一開口部配置第一焊錫，在該第一焊錫上載置帶導(dǎo)電圖案絕緣基板的工序；在上述第一治具的開口部嵌合第二治具，在上述帶導(dǎo)電圖案絕緣基板上載置該第二治具的工序；將上述第二治具的開口部用相對(duì)于上述第二治具上下自如地滑動(dòng)的隔板進(jìn)行分割，進(jìn)而使該隔板的下端與上述帶導(dǎo)電圖案絕緣基板接觸的工序；在被上述隔板進(jìn)行了分割的上述開口部的各個(gè)配置第二焊錫，并且將其載置于上述帶導(dǎo)電圖案絕緣基板的導(dǎo)電圖案上的工序；在被上述隔板進(jìn)行了分割的上述開口部的各個(gè)插入半導(dǎo)體芯片，并且在上述第二焊錫上載置上述半導(dǎo)體芯片的工序；將上述第一焊錫和第二焊錫加熱使之熔化，之后進(jìn)行冷卻使該已熔化的焊錫固化，在上述帶導(dǎo)電圖案絕緣基板的上述導(dǎo)電圖案上焊接上述半導(dǎo)體芯片的工序；和從上述散熱基底板和上述帶導(dǎo)電圖案絕緣基板取下上述第一治具、第二治具和上述隔板的工序。另外，根據(jù)專利申請(qǐng)的范圍的技術(shù)方案6所述的發(fā)明，在技術(shù)方案5所述的發(fā)明中，上述第一焊錫為焊錫板或者焊錫膏(paste)，第二焊錫為焊錫板。發(fā)明效果在該發(fā)明中，作為組裝治具的構(gòu)成件，設(shè)置有能夠上下自由地移動(dòng)的隔板，由此能夠提供無論帶導(dǎo)電圖案絕緣基板彎曲為凸?fàn)钸€是凹狀，在焊接工序中都能夠防止半導(dǎo)體芯片的位置偏差的產(chǎn)生的半導(dǎo)體裝置的組裝治具。另外，通過使用該組裝治具，能夠提供能實(shí)現(xiàn)無位置偏差的半導(dǎo)體芯片的組裝的半導(dǎo)體裝置的制造方法。


圖I是本發(fā)明的第一實(shí)施例的半導(dǎo)體裝置的組裝治具100的構(gòu)成圖，Ca)是治具整體的俯視圖，(b)是在(a)的X — X線切斷時(shí)的主要部分截面圖，(c)是第一治具的俯視圖，(d)是第二治具的俯視圖，(e)是在(d)的Y — Y線切斷的分隔部的主要部分側(cè)截面圖。圖2是表示使用圖I的組裝治具100在帶導(dǎo)電圖案絕緣基板6焊接半導(dǎo)體芯片7的狀態(tài)的主要部分截面圖。圖3是帶導(dǎo)電圖案絕緣基板6彎曲為凸?fàn)畹那闆r下的主要部分截面圖。圖4是本發(fā)明的第二實(shí)施例的半導(dǎo)體裝置的組裝治具200的構(gòu)成圖，Ca)是治具整體的俯視圖，(b)是第一治具的俯視圖，(C)是第二治具的俯視圖，(d)是作為第三治具的隔板的俯視圖。圖5是在圖4的X — X線切斷的主要部分截面圖，Ca)是治具整體的截面圖，(b)是第一治具的截面圖，(C)是第二治具的截面圖，Cd)是作為第三治具的隔板的截面圖?！D6是表示使用圖4的組裝治具200在帶導(dǎo)電圖案絕緣基板28焊接半導(dǎo)體芯片29的狀態(tài)的主要部分截面圖。圖7是帶導(dǎo)電圖案絕緣基板彎曲為凸?fàn)顣r(shí)的主要部分截面圖。圖8是本發(fā)明的第三實(shí)施例的半導(dǎo)體裝置的主要部分制造工序截面圖。圖9是延續(xù)圖8的本發(fā)明的第三實(shí)施例的半導(dǎo)體裝置的主要部分制造工序截面圖。圖10是延續(xù)圖9的本發(fā)明的第三實(shí)施例的半導(dǎo)體裝置的主要部分制造工序截面圖。圖11是延續(xù)圖10的本發(fā)明的第三實(shí)施例的半導(dǎo)體裝置的主要部分制造工序截面圖。圖12是延續(xù)圖11的本發(fā)明的第三實(shí)施例的半導(dǎo)體裝置的主要部分制造工序截面圖。圖13是延續(xù)圖12的本發(fā)明的第三實(shí)施例的半導(dǎo)體裝置的主要部分制造工序截面圖。圖14是本發(fā)明的第一變形例的半導(dǎo)體裝置的組裝治具300的構(gòu)成圖，(a)是整體的主要部分平面圖，(b)是第二治具的主要部分平面圖，(c)和(d)是兩個(gè)不同的第三治具即隔板的主要部分截面圖。圖15是本發(fā)明的第二變形例的半導(dǎo)體裝置的組裝治具400的構(gòu)成圖；(a)是整體的主要部分平面圖，(b)是第二治具的主要部分平面圖；(C)和(d)是兩個(gè)不同的第三治具即隔板的主要部分截面圖。圖16是本發(fā)明的第三變形例的半導(dǎo)體裝置的組裝治具500的構(gòu)成圖，(a)是整體的主要部分平面圖，(b)是第二治具的主要部分平面圖，(c)和(d)是兩個(gè)不同的形狀的第三治具即隔板的主要部分截面圖。圖17是半導(dǎo)體模塊的示意截面圖。圖18是說明焊接工序中的帶導(dǎo)電圖案絕緣基板的彎曲的說明圖，(a)是向上方彎曲為凸?fàn)畹那闆r下的截面圖，(b)是向上方彎曲為凹狀的截面圖。圖19是焊接工序中使用的現(xiàn)有的半導(dǎo)體裝置的組裝治具600的構(gòu)成圖，(a)是治具整體的俯視圖，(b)是在(a)的X — X線切斷時(shí)的主要部分截面圖，(c)是第一治具的俯視圖，Cd)是第二治具的俯視圖，Ce)是在(d)的Y — Y線切斷的分隔部的主要部分側(cè)截面圖。圖20是使用了圖19的現(xiàn)有的半導(dǎo)體裝置的組裝治具600的主要部分制造工序截面圖。圖21是延續(xù)圖20的使用圖19的現(xiàn)有的半導(dǎo)體裝置的組裝治具600的主要部分制造工序截面圖。圖22是延續(xù)圖21的使用圖19的現(xiàn)有的半導(dǎo)體裝置的組裝治具600的主要部分制造工序截面圖。圖23是延續(xù)圖22的使用圖19的現(xiàn)有的半導(dǎo)體裝置的組裝治具600的主要部分制造工序截面圖。
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圖24是帶導(dǎo)電圖案絕緣基板63向上方彎曲為凹狀的情況下的焊接時(shí)的主要部分截面圖。圖25是關(guān)于圖4中的隔板25相對(duì)于第二治具23能夠上下自由地滑動(dòng)而可移動(dòng)的構(gòu)造的另一實(shí)施例。符號(hào)說明1，21，43，46，51 第一治具2，22 第一開口部3，23，44，47，52 第二治具4，24，47a，52a 第二開口部4a, 4b, 24a, 24b, 44a 開口部5，25，45，46，48，49，53，54 隔板6，28帶導(dǎo)電圖案絕緣基板7，29半導(dǎo)體芯片8，30散熱基底板9，9a，31 間隙10機(jī)械性缺陷11，32，33 焊錫23a 外框26 槽25a 下端27突起部28a 表面28b導(dǎo)電圖案34背面導(dǎo)電膜35絕緣基板41，42 焊錫板50 切口51a 凸部
100，200，300，400，500 組裝治具
具體實(shí)施例方式用下面的實(shí)施例和變形例對(duì)實(shí)施方式進(jìn)行說明?！磳?shí)施例I>圖I為本發(fā)明的第一實(shí)施例的半導(dǎo)體裝置的組裝治具100的構(gòu)成圖，同圖(a)為治具整體的俯視圖，同圖(b)為在同圖(a)的X — X線切斷時(shí)的主要部分截面圖，同圖(C)為第一治具的俯視圖，同圖(d)為第二治具的俯視圖，同圖(e)為在同圖(d)的Y — Y線切斷的分隔部的主要部分側(cè)截面圖。另外，在圖I (b)中用虛線表示的部分為外框3a的邊。這是為了容易看清楚而用虛線表示出來。這樣的表示在下面的圖中也相同。該組裝治具100包括第一治具I和嵌合于該第一治具I的第一開口部2的第二治具3。在第二治具3的第二開口部4的中央設(shè)有分隔部5，將第二開口部4分割成兩個(gè)，成
為開口部4a、4b。該第二治具3由外框3a和分隔部5構(gòu)成。該分隔部5的底部從外框3a露出。圖2為表示使用圖I的組裝治具100在帶導(dǎo)電圖案絕緣基板6焊接半導(dǎo)體芯片7的狀態(tài)的主要部分截面圖。該圖為帶導(dǎo)電圖案絕緣基板6彎曲為凹狀的情況下的截面圖，也一并表示出散熱基底板8。帶導(dǎo)電圖案絕緣基板6和半導(dǎo)體芯片7用焊錫Ila固著。另夕卜，散熱基底板8和帶導(dǎo)電圖案絕緣基板6用焊錫Ilb固著。即使在第二治具3和帶導(dǎo)電圖案絕緣基板6之間產(chǎn)生間隙9，由于分隔部5的底面5a與帶導(dǎo)電圖案絕緣基板6的表面6a (導(dǎo)電圖案6b)接觸，因此半導(dǎo)體芯片7不會(huì)向中央移動(dòng)，不會(huì)發(fā)生位置偏差。圖3為帶導(dǎo)電圖案絕緣基板6彎曲為凸?fàn)畹那闆r下的主要部分截面圖。帶導(dǎo)電圖案絕緣基板6和半導(dǎo)體芯片7用焊錫Ila固著，散熱基底板8和帶導(dǎo)電圖案絕緣基板6用焊錫IIb固著。但是，如圖3所示，當(dāng)帶導(dǎo)電圖案絕緣基板6彎曲為凸?fàn)顣r(shí)，第二治具3通過分隔部5被抬升，在第二治具3的外框3a和帶導(dǎo)電圖案絕緣基板6之間就會(huì)出現(xiàn)大的間隙9a，如箭頭所示，引起半導(dǎo)體芯片7因重力而向外側(cè)的位置偏差。另外，當(dāng)固著半導(dǎo)體芯片7和導(dǎo)電圖案6a的焊錫11到達(dá)第二治具3的分隔部5的底部，由焊錫11夾入分隔部5的底部時(shí)，在從帶導(dǎo)電圖案絕緣基板6卸下第二治具3時(shí)，將第二治具3傾斜抬升時(shí)，在分隔部5就會(huì)施加很大的應(yīng)力，產(chǎn)生機(jī)械性缺陷10。這在帶導(dǎo)電圖案絕緣基板6彎曲為凸?fàn)畹那闆r下和彎曲為凹狀的情況下都會(huì)發(fā)生。用第二實(shí)施例，對(duì)同時(shí)消除該第一實(shí)施例的組裝治具100的不良現(xiàn)象和現(xiàn)有的組裝治具600的不良現(xiàn)象的對(duì)策進(jìn)行說明?！磳?shí)施例2>圖4為該發(fā)明的第二實(shí)施例的半導(dǎo)體裝置的組裝治具200的構(gòu)成圖，同圖(a)為治具整體的俯視圖，同圖(b)為第一治具的俯視圖，同圖(c)為第二治具的俯視圖，同圖(d)為第三治具即隔板的俯視圖。圖5為在圖4的X — X線切斷的主要部分截面圖，同圖(a)為治具整體截面圖，同圖(b)為第一治具的截面圖，同圖(C)為第二治具的截面圖，同圖(d)為第三治具即隔板的截面圖。該組裝治具200包括第一治具21、第二治具23和作為第三治具的隔板25這三個(gè)治具。第二治具23嵌合于第一治具21的第一開口部22。在第二治具23的第二開口部24的中央配置有隔板25，將第二開口部24分割成兩個(gè)開口部24a、24b。隔板25構(gòu)成為沿著與第二治具23的第二開口部24相連地形成的槽26能夠上下自由地動(dòng)。另外，如圖5 Cd)所示，在隔板25的上部沿橫向形成突起部27 (卡住部)，該突起部27與第二治具23的外框23a上表面相接并卡止(卡住)，成為不會(huì)從第二治具23向下方脫落的構(gòu)造。根據(jù)該構(gòu)造，在焊接結(jié)束后，從帶導(dǎo)電圖案絕緣基板28卸下第二治具23時(shí)，可以同時(shí)抬起卸下第二治具23和隔板25，因此組裝效率高，生產(chǎn)性提高，能夠降低制造成本。圖6為表示使用圖4的組裝治具200在帶導(dǎo)電圖案絕緣基板28焊接半導(dǎo)體芯片29的狀態(tài)的主要部分截面圖。該圖為帶導(dǎo)電圖案絕緣基板28彎曲為凹狀的情況下的截面圖，也一并表示散熱基底板30。圖中的33為固著散熱基底板30和構(gòu)成帶導(dǎo)電圖案絕緣基
板28的背面導(dǎo)電膜34的固化后的焊錫，35為構(gòu)成帶導(dǎo)電圖案絕緣基板28的絕緣基板。即使在第二治具23和帶導(dǎo)電圖案絕緣基板28之間產(chǎn)生間隙31，由于隔板25的下端25a與帶導(dǎo)電圖案絕緣基板28的表面28a接觸，因此半導(dǎo)體芯片29也不會(huì)向中央移動(dòng)，不會(huì)產(chǎn)生位置偏差。另外，當(dāng)用焊錫32夾入隔板25時(shí)，筆直地向上方僅拉起隔板25，由此能夠從帶導(dǎo)電圖案絕緣基板28的表面28a卸下隔板25，而不會(huì)給隔板25帶來破裂或切口等機(jī)械性缺損33。圖7為帶導(dǎo)電圖案絕緣基板彎曲為凸?fàn)顣r(shí)的主要部分截面圖。該情況下，由于半導(dǎo)體芯片29被第二治具23的外框23a和隔板25壓住，因而不會(huì)發(fā)生半導(dǎo)體芯片29的位
置偏差。另外，在與隔板25的下端25a接觸的帶導(dǎo)電圖案絕緣基板28例如彎曲為凹狀的情況下，如圖5 Cd)的虛線所示，當(dāng)使隔板25帶有曲率時(shí)，就能夠使隔板25和帶導(dǎo)電圖案絕緣基板28在寬大的范圍接觸，能夠進(jìn)一步防止半導(dǎo)體芯片29的位置偏差。形成于上述隔板25的上部的突起部27不涉及半導(dǎo)體芯片29的位置偏差，所以也有不特別設(shè)置的情況。另外，上述第一治具21、第二治具23和作為第三治具的隔板25的材質(zhì)例如為對(duì)于熔化焊錫潤(rùn)濕性差(難以貼緊焊錫)、加工容易的碳等。上述第一治具21的第一開口部22和第二治具23之間的間隙Tl為O. Imm左右。另外，槽26和隔板25的突起部27之間的間隙T2為O. Imm左右。另外，使突起部27接觸第二治具23的外框27a時(shí)的隔板25從第二治具23凸出的長(zhǎng)度L為Imm左右。另外，突起部27的下端(與第二治具23的上表面相接的部位)和隔板25的下端25a之間的距離比上述第二治具23的上表面和下表面之間的距離(第二治具的厚度)大。此處L=Imm左右大小。另外，在該實(shí)施例中，關(guān)于隔板25相對(duì)于第二治具23的第二開口部24上下自由地滑動(dòng)而可動(dòng)的構(gòu)造，說明了形成如圖4所示的槽26后在該槽中嵌入隔板25的結(jié)構(gòu)，但是該能夠滑動(dòng)地動(dòng)作的構(gòu)造也可以如圖25所示形成在第二治具嵌合隔板25那樣的凸部51a，只要是隔板25相對(duì)于第二治具23上下自由地上下滑動(dòng)的構(gòu)造，無論怎樣的構(gòu)造都可以。圖25省略突起部27，是表示在第二治具嵌合隔板25那樣的凸部51a的周邊的圖，在該情況下也能夠設(shè)置突起部27。<實(shí)施例3 >圖8 圖13為該發(fā)明的第三實(shí)施例的半導(dǎo)體裝置的制造方法，為以工序順序表示的主要部分制造工序截面圖。這是使用圖4的組裝治具200的半導(dǎo)體裝置的制造方法。在散熱基底板30上載置第一治具21，在第一治具21的開口部22載置焊錫板41，在該焊錫板41上載置帶導(dǎo)電圖案絕緣基板28 (圖8)。也有取代焊錫板41而涂敷焊錫膏的情況。接著，在上述散熱基底板板30上對(duì)位載置第一治具21，接著，在上述第一治具21的第一開口部22嵌合第二治具23 (圖9)。接著，在與上述第二治具23的第二開口部24相連的槽26插入作為第三治具的隔板25，將上述第二開口部24分割成兩個(gè)開口部24a、24b，使上述隔板25的下端25a接觸上述帶導(dǎo)電圖案絕緣基板28上(圖10)。接著，在被上述隔板25分割的上述開口部24a，24b的各個(gè)插入焊錫板42，并將其載置于上述帶導(dǎo)電圖案絕緣基板28的導(dǎo)電圖案28b上之后，在該焊錫板42上載置半導(dǎo)體芯片29 (圖11)。接著，將上述焊錫板41、42加熱使之熔化，之后進(jìn)行冷卻，使該熔化后的焊錫固化(固化后的焊錫32、33)，在上述帶導(dǎo)電圖案絕緣基板28的上述導(dǎo)電圖案28b用焊錫32、33接合上述半導(dǎo)體芯片(圖12)。接著，從上述帶導(dǎo)電圖案絕緣基板28卸下上述第一治具21、第二治具22和作為第三治具的隔板25 (圖13)。在上述圖12的工序中，雖然產(chǎn)生帶導(dǎo)電圖案絕緣基板28的凹狀的彎曲，但是由于隨著該彎曲，隔板25因重力而能夠向下方移動(dòng)，因此隔板25的下端25a總是接觸帶導(dǎo)電圖案絕緣基板28的表面28a。因此，即使由于凹狀的彎曲而半導(dǎo)體芯片29向中央移動(dòng)，因被隔板25遮擋住，所以也不會(huì)引起位置偏差。另外，在帶導(dǎo)電圖案絕緣基板28彎曲為凸?fàn)畹那闆r下，如圖7所示，雖然半導(dǎo)體芯片29在離開中央的方向移動(dòng)，但是被第二治具23的第二開口部24 (24a，24b)遮擋，不會(huì)引起位置偏差。由于即使在此情況下隔板25也能夠上下自由地移動(dòng)，因此會(huì)時(shí)常地接觸帶導(dǎo)電圖案絕緣基板28的表面28a。也就是，能夠上下自由地移動(dòng)的隔板25和第二治具23，根據(jù)帶導(dǎo)電圖案絕緣基板28的彎曲而時(shí)常接觸，因此不會(huì)發(fā)生半導(dǎo)體芯片29的位置偏差。另外，在隔板25的底部被焊錫32夾住的情況下，垂直地拔出隔板25，由此在隔板25上不會(huì)產(chǎn)生破裂或切口等機(jī)械性缺損10。而且，在上述實(shí)施例I 實(shí)施例3中，也有不使用散熱基底板8、30進(jìn)行組裝的情況。在該情況下，不需要第一治具1、21，使第二治具3、23與帶導(dǎo)電圖案絕緣基板6、28對(duì)位。<變形例I >圖14為該發(fā)明的第一變形例的半導(dǎo)體裝置的組裝治具300的構(gòu)成圖，同圖(a)為整體的主要部分平面圖，同圖(b)為第二治具的主要部分平面圖，同圖(c)和同圖(d)為兩個(gè)不同的作為第三治具的隔板的主要部分截面圖。圖14為實(shí)施例2的變形例。圖中的43為第一治具。圖14的組裝治具300與圖4的組裝治具100的不同點(diǎn)為，第二治具44的第二開口部44a被分割為左右非對(duì)稱，作為第三治具的隔板45a、45b為不同的形狀，有兩類。該情況適用于半導(dǎo)體芯片29的配置左右不同的場(chǎng)合。該情況下，同樣地也能夠得到用圖4的組裝治具200得到的效果。<變形例2>圖15為該發(fā)明的第二變形例的半導(dǎo)體裝置的組裝治具400的構(gòu)成圖，同圖(a)為整體的主要部分平面圖，同圖(b)為第二治具的主要部分平面圖，同圖(c)和同圖(d)為兩個(gè)不同的作為第三治具的隔板的主要部分截面圖。圖15為實(shí)施例2的變形例。圖中的46為第一治具。圖15的組裝治具400和圖14的組裝治具300的不同點(diǎn)為，第二治具47的第二開口部47a被四分割。隔板48，49的切口 50的進(jìn)入位置不同。該情況適用于配置四個(gè)半導(dǎo)·體芯片29的場(chǎng)合。該情況下，同樣地也能夠得到用圖4的組裝治具得到的效果。<變形例3>圖16為該發(fā)明的第三變形例的半導(dǎo)體裝置的組裝治具500的構(gòu)成圖，同圖(a)為整體的主要部分平面圖，同圖(b)為第二治具的主要部分平面圖，同圖(c)和同圖(d)為兩個(gè)不同的形狀的作為第三治具的隔板的主要部分截面圖。圖16為實(shí)施例2的變形例。圖中的51為第一治具。圖16的組裝治具500和圖15的組裝治具400的不同點(diǎn)為，第二治具52的第二開口部52a被四分割,被分割后的開口部在左右大小不同。隔板53為一個(gè),隔板54為三個(gè)。該情況適用于配置四個(gè)半導(dǎo)體芯片29，并且在左右半導(dǎo)體芯片29的大小不同的場(chǎng)合。該情況下，同樣地也能夠得到用圖4的組裝治具100得到的效果。
權(quán)利要求
1.一種半導(dǎo)體器件的組裝治具，在帶導(dǎo)電圖案的絕緣基板上焊接半導(dǎo)體芯片時(shí)使用，其特征在于 組裝治具具有用于帶導(dǎo)電圖案的絕緣基板的定位的具有第一開口部的第一治具；嵌合于所述第一開口部而被定位的具有第二開口部的第二治具；和分割所述第二開口部的隔板，其中，所述隔板的從所述第二治具的上表面到所述隔板的下端之間的距離比所述第二治具的上表面和下表面之間的距離大。
2.如權(quán)利要求I所述的半導(dǎo)體器件的組裝治具，其特征在于 所述隔板在該隔板的上部具有卡止于所述第二治具的上表面的突起部，所述隔板相對(duì)于所述第二治具上下自如地滑動(dòng)。
3.如權(quán)利要求2所述的半導(dǎo)體器件的組裝治具，其特征在于 與所述第二治具的所述第二開口部相連地在上下方向配置有槽，將所述隔板的側(cè)端部插裝于所述槽。
4.如權(quán)利要求I 3中任一項(xiàng)所述的半導(dǎo)體器件的組裝治具，其特征在于 所述第一治具、所述第二治具和所述隔板的材質(zhì)為碳。
5.一種半導(dǎo)體器件的制造方法，使用權(quán)利要求I 4中任一項(xiàng)所述的組裝治具，所述半導(dǎo)體器件的制造方法的特征在于，包含 在散熱基底板上載置第一治具，在該第一治具的第一開口部配置第一焊錫，在該第一焊錫上載置帶導(dǎo)電圖案的絕緣基板的工序； 在所述第一治具的開口部嵌合第二治具，在所述帶導(dǎo)電圖案的絕緣基板上載置所述第二治具的工序； 將所述第二治具的開口部用相對(duì)于所述第二治具上下自如地滑動(dòng)的隔板進(jìn)行分割，進(jìn)而使該隔板的下端與所述帶導(dǎo)電圖案的絕緣基板接觸的工序； 在被所述隔板進(jìn)行了分割的所述開口部的各個(gè)部分配置第二焊錫，并且將其載置于所述帶導(dǎo)電圖案的絕緣基板的導(dǎo)電圖案上的工序； 在被所述隔板進(jìn)行了分割的所述開口部的各個(gè)部分插入半導(dǎo)體芯片，并且在所述第二焊錫上載置所述半導(dǎo)體芯片的工序； 將所述第一焊錫和第二焊錫加熱使之熔化，之后進(jìn)行冷卻使該已熔化的焊錫固化，在所述帶導(dǎo)電圖案的絕緣基板的所述導(dǎo)電圖案上焊接所述半導(dǎo)體芯片的工序；和 從所述散熱基底板和所述帶導(dǎo)電圖案的絕緣基板取下所述第一治具、第二治具和所述隔板的工序。
6.如權(quán)利要求5所述的半導(dǎo)體器件的制造方法，其特征在于 所述第一焊錫為焊錫板或焊錫膏，第二焊錫為焊錫板。
全文摘要
提供一種在將半導(dǎo)體芯片焊接在帶導(dǎo)電圖案絕緣基板的工序中，不發(fā)生半導(dǎo)體芯片的位置偏差的半導(dǎo)體裝置的組裝治具和使用其的半導(dǎo)體裝置的制造方法。作為組裝治具(200)的構(gòu)成部件，設(shè)置有能夠上下自如地動(dòng)的隔板(25)，由此即使帶導(dǎo)電圖案絕緣基板(28)彎曲為凸?fàn)罨虬紶钪械娜我环N，都能夠防止在焊接工序中發(fā)生半導(dǎo)體芯片(29)的位置偏差。
文檔編號(hào)B23K3/08GK102881616SQ20121023022
公開日2013年1月16日 申請(qǐng)日期2012年7月4日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月12日
發(fā)明者原田孝仁 申請(qǐng)人:富士電機(jī)株式會(huì)社