本發(fā)明涉及一種電力用半導(dǎo)體裝置及其制造方法,特別是涉及通過(guò)封裝體進(jìn)行了封裝的電力用半導(dǎo)體裝置及其制造方法。
背景技術(shù):
在半導(dǎo)體裝置之中,電力用半導(dǎo)體裝置被用于在鐵路車(chē)輛、混合動(dòng)力車(chē)輛、電動(dòng)汽車(chē)等車(chē)輛、家電設(shè)備以及工業(yè)用機(jī)器等中對(duì)較大的電力進(jìn)行控制、整流。電力用半導(dǎo)體裝置由于在其使用時(shí)電力用半導(dǎo)體元件會(huì)發(fā)熱,因此要求高的散熱性。另外,由于施加大于或等于幾百v的高電壓,因此對(duì)于電力用半導(dǎo)體裝置,在該電力用半導(dǎo)體裝置與外部之間要求高的絕緣性。
在這里,ipm(intelligentpowermodule)為電力用半導(dǎo)體元件和控制用半導(dǎo)體元件(下面,簡(jiǎn)稱(chēng)為控制元件)進(jìn)行了一體化的模塊。就ipm而言,在配線材料使用引線框的情況下,電力用半導(dǎo)體元件和控制元件搭載于被物理地切分開(kāi)的2個(gè)引線框之上。具體地說(shuō),電力用半導(dǎo)體元件及控制元件搭載于分別在引線框設(shè)置的芯片焊盤(pán)之上。電力用半導(dǎo)體元件經(jīng)由電力用金屬細(xì)線而與引線框電連接,控制元件經(jīng)由金屬配線與引線框電連接。如上所述的ipm通常是通過(guò)傳遞模塑成型而得到樹(shù)脂封裝,作為封裝體而構(gòu)成的。
在日本特開(kāi)2004-172239號(hào)公報(bào)中記載有下述的樹(shù)脂封裝型半導(dǎo)體裝置及其制法,即,將控制用支撐板支撐于比散熱器高的位置,對(duì)接線用引線細(xì)線強(qiáng)力地施加由超聲波熱壓接引起的按壓力,將該接線用引線細(xì)線堅(jiān)固地分別粘接至控制元件和控制用引線端子。
專(zhuān)利文獻(xiàn)1:日本特開(kāi)2004-172239號(hào)公報(bào)
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
但是,通常在制作imp時(shí)的傳遞模塑成型所使用的模具處,樹(shù)脂的注入口(柵極)設(shè)置為與對(duì)封裝體的側(cè)面進(jìn)行成型的內(nèi)周面相連。因此,在imp中作為半導(dǎo)體元件的配線而使用線徑細(xì)的金屬細(xì)線的情況下,即使在如上述地增強(qiáng)了由超聲波熱壓接引起的按壓力的情況下,在傳遞模塑成型時(shí)也會(huì)由于從模塑樹(shù)脂受到的流動(dòng)阻力而使金屬細(xì)線容易變形。在該金屬細(xì)線發(fā)生了變形的情況下,有時(shí)例如金屬細(xì)線與其他導(dǎo)電部接觸而發(fā)生導(dǎo)線短路等不良情況。
本發(fā)明是為了解決上述的課題而提出的。本發(fā)明的主要目的是提供一種對(duì)金屬細(xì)線的變形進(jìn)行抑制的電力用半導(dǎo)體裝置及其制造方法。
本發(fā)明所涉及的電力用半導(dǎo)體裝置,其具有:電力用半導(dǎo)體元件;控制元件,其對(duì)所述電力用半導(dǎo)體元件進(jìn)行控制;第1引線框及第2引線框,它們分別保持所述電力用半導(dǎo)體元件和所述控制元件;第1金屬配線,其將所述電力用半導(dǎo)體元件和所述第1引線框電連接;第2金屬配線,其將所述電力用半導(dǎo)體元件和所述控制元件電連接;以及封裝體,其對(duì)所述第1引線框及所述第2引線框的一部分、所述電力用半導(dǎo)體元件、所述控制元件、所述第1金屬配線及所述第2金屬配線進(jìn)行覆蓋。所述第1引線框包含有:芯片焊盤(pán),其搭載有所述電力用半導(dǎo)體元件;第1內(nèi)部引線,其與所述芯片焊盤(pán)相連,并且配置于所述封裝體的內(nèi)部,具有與所述第1金屬配線的一端連接的連接面;以及第1外部引線,其與所述第1內(nèi)部引線相連,并且位于與所述芯片焊盤(pán)相反側(cè),配置在所述封裝體的外部。所述第2引線框包含有:第2內(nèi)部引線,其搭載有所述控制元件,配置在所述封裝體的內(nèi)部;以及第2外部引線,其與所述第2內(nèi)部引線相連,并且配置在所述封裝體的外部。在所述封裝體的表面中的與沿所述芯片焊盤(pán)的搭載有所述電力用半導(dǎo)體元件的搭載面的方向相交叉的側(cè)面,在所述第1引線框及所述第2引線框沒(méi)有從此處凸出的側(cè)面部分,形成有與所述側(cè)面的其他區(qū)域相比表面粗糙度大的樹(shù)脂注入口痕跡。樹(shù)脂注入口痕跡在從沿所述搭載面的方向觀察時(shí),相對(duì)于所述第1內(nèi)部引線的所述連接面而形成在所述第1金屬配線所在側(cè)的相反側(cè)。
發(fā)明的效果
根據(jù)本發(fā)明,能夠提供一種對(duì)金屬細(xì)線的變形進(jìn)行抑制的電力用半導(dǎo)體裝置及其制造方法。
附圖說(shuō)明
圖1是用于說(shuō)明本實(shí)施方式所涉及的電力用半導(dǎo)體裝置的后視圖。
圖2是圖1中的線段ii-ii處的剖視圖。
圖3是用于說(shuō)明本實(shí)施方式所涉及的電力用半導(dǎo)體裝置的俯視圖。
圖4是用于說(shuō)明本實(shí)施方式所涉及的電力用半導(dǎo)體裝置的側(cè)視圖。
圖5是本實(shí)施方式所涉及的電力用半導(dǎo)體裝置的制造方法的流程圖。
圖6是用于說(shuō)明本實(shí)施方式所涉及的電力用半導(dǎo)體裝置的制造方法的剖視圖。
圖7是用于說(shuō)明在本實(shí)施方式所涉及的電力用半導(dǎo)體裝置的制造方法中使用的模具的圖。
圖8是用于說(shuō)明本實(shí)施方式所涉及的電力用半導(dǎo)體裝置的圖。
圖9是用于說(shuō)明本實(shí)施方式所涉及的電力用半導(dǎo)體裝置的剖視圖。
圖10是用于說(shuō)明本實(shí)施方式所涉及的電力用半導(dǎo)體裝置的變形例的側(cè)視圖。
具體實(shí)施方式
下面,參照附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。此外,在下面的附圖中,對(duì)相同或相當(dāng)?shù)牟糠謽?biāo)注相同的標(biāo)號(hào),不重復(fù)進(jìn)行其說(shuō)明。
參照?qǐng)D1~圖9,對(duì)本實(shí)施方式所涉及的電力用半導(dǎo)體裝置及其制造方法進(jìn)行說(shuō)明。
電力用半導(dǎo)體元件1可以是任意的電力用半導(dǎo)體元件,例如是rc-igbt(reverseconducting-insulatedgatebipolartransistor)。在該情況下,在電力用半導(dǎo)體元件1的表面之上,例如形成有源極電極(未圖示)和柵極電極(未圖示)??刂圃?是構(gòu)成用于對(duì)電力用半導(dǎo)體元件1進(jìn)行控制的電子電路的任意的半導(dǎo)體元件。
如圖2所示,第1引線框3具有在封裝體9的內(nèi)部設(shè)置的芯片焊盤(pán)3a及第1內(nèi)部引線3b、和向封裝體9的外部露出的第1外部引線3c。
芯片焊盤(pán)3a具有以能夠搭載電力用半導(dǎo)體元件1的方式設(shè)置的搭載面3d,在該搭載面之上經(jīng)由焊料11而與電力用半導(dǎo)體元件1焊料接合,對(duì)該電力用半導(dǎo)體元件1進(jìn)行保持。焊料11例如是無(wú)鉛(pb)焊料。此外,電力用半導(dǎo)體元件1和芯片焊盤(pán)3a的接合也可以使用導(dǎo)電性粘接劑等導(dǎo)電性接合材料來(lái)代替焊料11。
第1內(nèi)部引線3b形成為與芯片焊盤(pán)3a相連,具有與后面記述的al導(dǎo)線5連接的連接面3e。第1內(nèi)部引線3b具有例如在與上述搭載面垂直的方向上相對(duì)于芯片焊盤(pán)3a彎曲的部分。換言之,連接面3e相對(duì)于上述搭載面具有規(guī)定的高度。在這里,規(guī)定的高度是指,例如比電力用半導(dǎo)體元件1的厚度(就電力用半導(dǎo)體元件1而言,是后面記述的al導(dǎo)線5所接合的焊盤(pán)表面相對(duì)于上述搭載面的高度)高。
第1外部引線3c形成為與第1內(nèi)部引線3b相連,例如設(shè)置為在上述垂直的方向上相對(duì)于上述搭載面3d的高度與上述連接面3e相等。在這里,規(guī)定的高度是指,例如比電力用半導(dǎo)體元件1的厚度(就電力用半導(dǎo)體元件1而言,是后面記述的al導(dǎo)線5所接合的焊盤(pán)表面相對(duì)于上述搭載面的高度)高。
第2引線框4具有在封裝體9的內(nèi)部設(shè)置的第2內(nèi)部引線4a、和向封裝體9的外部露出的第2外部引線4b。
第2內(nèi)部引線4a具有以能夠搭載控制元件2的方式設(shè)置的搭載面,在該搭載面之上經(jīng)由導(dǎo)電性粘接劑12而與控制元件2接合,對(duì)該控制元件2進(jìn)行保持。第2外部引線4b形成為與第2內(nèi)部引線4a相連。
電力用半導(dǎo)體元件1和第1引線框3經(jīng)由第1金屬配線而電連接。第1金屬配線只要能夠?qū)㈦娏τ冒雽?dǎo)體元件1和第1引線框3電連接即可,可以具有任意的結(jié)構(gòu),也可以是由包含從例如鋁(al)、銅(cu)、銀(ag)及其他任意金屬中選擇的至少一者的金屬材料或者合金材料構(gòu)成的導(dǎo)線。第1金屬配線是例如將al作為主要構(gòu)成材料的al導(dǎo)線5。在電力用半導(dǎo)體元件1為rc-igbt的情況下,al導(dǎo)線5的位于與例如第1引線框3的連接面3e連接的一端的相反側(cè)的另一端電連接至源極電極。
al導(dǎo)線5也可以在例如1個(gè)源極電極和1個(gè)第1引線框3之間形成多個(gè)。在al導(dǎo)線5和第1引線框3之間,形成有填充有封裝體9的區(qū)域。
電力用半導(dǎo)體元件1與控制元件2、以及控制元件2與第2引線框4分別經(jīng)由第2金屬配線電連接。第2金屬配線只要能夠?qū)㈦娏τ冒雽?dǎo)體元件1與控制元件2、以及控制元件2與第2引線框4分別電連接即可,可以具有任意的結(jié)構(gòu),也可以是由包含從例如金(au)、cu、ag及其他任意金屬中選擇的至少一者的金屬材料或者合金材料構(gòu)成的導(dǎo)線。第2金屬配線是例如將au作為主要構(gòu)成材料的au導(dǎo)線6。在電力用半導(dǎo)體元件1為rc-igbt的情況下,au導(dǎo)線6將例如電力用半導(dǎo)體元件1的柵極電極和控制元件2電連接。au導(dǎo)線6也可以在例如1個(gè)柵極電極和1個(gè)控制元件2之間、以及1個(gè)控制元件2和1個(gè)第2引線框4之間分別形成多個(gè)。
圖3是用于說(shuō)明電力用半導(dǎo)體裝置10的除封裝體9以外的結(jié)構(gòu)部件的俯視配置的俯視圖。如圖3所示,al導(dǎo)線5和au導(dǎo)線6設(shè)置為在俯視觀察電力用半導(dǎo)體裝置10時(shí),沿某個(gè)方向排列。就例如電力用半導(dǎo)體元件1而言,與al導(dǎo)線5接合的部分相對(duì)于與au導(dǎo)線6接合的部分,位于該al導(dǎo)線5所接合的第1引線框3側(cè)。al導(dǎo)線5和au導(dǎo)線6形成為,從后面記述的樹(shù)脂注入口痕跡13觀察時(shí),沿al導(dǎo)線5的延伸方向,au導(dǎo)線6和控制元件2相連。特別是,與樹(shù)脂注入口痕跡13最接近的al導(dǎo)線5形成為,在俯視觀察時(shí)從樹(shù)脂注入口痕跡13向控制元件2延伸。換言之,與樹(shù)脂注入口痕跡13最接近的al導(dǎo)線5的延伸方向形成為,沿與連接有該al導(dǎo)線5的電力用半導(dǎo)體元件1連接的au導(dǎo)線6的延伸方向。
al導(dǎo)線5設(shè)置為線徑比au導(dǎo)線6粗,例如au導(dǎo)線6的線形為大于或等于20μm而小于或等于60μm,與此相對(duì),al導(dǎo)線5的線形為大于或等于100μm而小于或等于500μm。
第1引線框3的芯片焊盤(pán)3a隔著絕緣膜8而配置在作為散熱板的金屬板7之上。金屬板7的相對(duì)于與絕緣膜8連接的面而位于相反側(cè)的面(露出面)向封裝體9的外部露出。構(gòu)成金屬板7的材料可以設(shè)為熱導(dǎo)率高的任意材料,例如是al、cu等。構(gòu)成絕緣膜8的材料可以設(shè)為,作為芯片焊盤(pán)3a和金屬板7的粘接劑而起作用、并且具有電絕緣性、且熱導(dǎo)率高的任意材料,例如是導(dǎo)熱性的環(huán)氧樹(shù)脂。此外,構(gòu)成絕緣膜8的材料既可以是熱塑性樹(shù)脂,也可以是熱硬化性樹(shù)脂。另外,在絕緣膜8由樹(shù)脂構(gòu)成的情況下,絕緣膜8也可以包含有由氧化硅(sio2)、氧化鋁(al2o3)及氮化硼(bn)構(gòu)成的組中的至少一者作為填料。
封裝體9對(duì)電力用半導(dǎo)體元件1、控制元件2、芯片焊盤(pán)3a、第1內(nèi)部引線3b、第2內(nèi)部引線4a、第2外部引線4b、al導(dǎo)線5、au導(dǎo)線6、金屬板7的一部分、及絕緣膜8進(jìn)行封裝。構(gòu)成封裝體9的材料可以設(shè)為具有電絕緣性的任意材料,例如是環(huán)氧樹(shù)脂。封裝體9可以具有任意形狀。俯視觀察電力用半導(dǎo)體裝置10時(shí)的封裝體9的外形例如是方形,第1引線框3及第2引線框4從彼此相對(duì)的一對(duì)邊(側(cè)面)分別凸出。即,電力用半導(dǎo)體裝置10是作為dip(dualinlinepackage)型封裝而設(shè)置的。
如圖3所示,就電力用半導(dǎo)體裝置10而言,電力用半導(dǎo)體元件1、控制元件2、第1引線框3及第2引線框4也可以分別形成有多個(gè)。在該情況下,多個(gè)電力用半導(dǎo)體元件1及多個(gè)第1引線框3例如分別在金屬板7及絕緣膜8之上沿特定的方向排列地配置。另外,多個(gè)控制元件2及多個(gè)第2引線框4例如分別沿該特定的方向排列地配置。(另外,多個(gè)第1引線框3設(shè)置為在與例如搭載面3d垂直的方向上,相對(duì)于金屬板7的露出面的高度分別相等。多個(gè)第2引線框4設(shè)置為在與例如搭載面3d垂直的方向上,相對(duì)于金屬板7的露出面的高度分別相等。)
圖4是用于針對(duì)電力用半導(dǎo)體裝置10說(shuō)明形成于封裝體9的側(cè)面部分9a處的后面記述的樹(shù)脂注入口痕跡13、和用虛線表示的配置在封裝體9的內(nèi)部的第1引線框3等結(jié)構(gòu)部件之間的位置關(guān)系的側(cè)視圖。參照?qǐng)D3及圖4,在封裝體9的表面中的、從沿芯片焊盤(pán)3a的搭載有電力用半導(dǎo)體元件1的搭載面3d的方向觀察的側(cè)面,即,第1引線框3及第2引線框4沒(méi)有從此處凸出的側(cè)面部分9a,形成有樹(shù)脂注入口痕跡13。樹(shù)脂注入口痕跡13是將在通過(guò)傳遞模塑成型而對(duì)封裝體9進(jìn)行成型時(shí)如圖6所示由于在模具20形成的注入口23及澆道24而產(chǎn)生的樹(shù)脂剩余部分14(參照?qǐng)D9)剖切而形成的(詳細(xì)內(nèi)容將在后面記述)。樹(shù)脂注入口痕跡13在封裝體9的側(cè)面部分9a形成為面粗糙度(rz)大于或等于20μm的區(qū)域。
樹(shù)脂注入口痕跡13在與沿上述搭載面3d的方向交叉的方向上,相對(duì)于連接面3e形成在al導(dǎo)線5所在側(cè)的相反側(cè)。換言之,在將電力用半導(dǎo)體裝置10配置為金屬板7與電力用半導(dǎo)體元件1相比位于鉛垂方向的下方的狀態(tài)下,樹(shù)脂注入口痕跡13設(shè)置為與連接面3e相比位于鉛垂方向的下方。
優(yōu)選為,樹(shù)脂注入口痕跡13設(shè)置為,在與搭載面3d垂直的方向上,與絕緣膜8相比位于芯片焊盤(pán)3a側(cè)。換言之,樹(shù)脂注入口痕跡13設(shè)置為,在將金屬板7相對(duì)于電力用半導(dǎo)體元件1而配置在鉛垂方向下方時(shí),該樹(shù)脂注入口痕跡13與絕緣膜8相比位于鉛垂方向上方。
如圖3所示,優(yōu)選為,在從沿上述搭載面3d的方向觀察電力用半導(dǎo)體裝置10時(shí),樹(shù)脂注入口痕跡13與電力用半導(dǎo)體元件1相比形成在第1外部引線3c側(cè)。優(yōu)選為,樹(shù)脂注入口痕跡13形成為,在多個(gè)第1引線框3的排列方向上,與多個(gè)第1引線框3的各連接面3e并排。
另外,優(yōu)選的是,形成為在俯視觀察電力用半導(dǎo)體裝置10時(shí),從樹(shù)脂注入口痕跡13觀察,沿al導(dǎo)線5的延伸方向,al導(dǎo)線5與au導(dǎo)線6相連。例如,形成為至少是設(shè)置在與樹(shù)脂注入口痕跡13最接近的位置的al導(dǎo)線5和au導(dǎo)線6沿al導(dǎo)線5的延伸方向而相連。
接下來(lái),參照?qǐng)D5~圖9,對(duì)本實(shí)施方式所涉及的電力用半導(dǎo)體裝置的制造方法進(jìn)行說(shuō)明。
圖6是用于說(shuō)明本實(shí)施方式所涉及的電力用半導(dǎo)體裝置的制造方法的各工序的剖視圖。首先,準(zhǔn)備由電力用半導(dǎo)體元件1、控制元件2、第1引線框3、第2引線框4、al導(dǎo)線5及au導(dǎo)線6形成的封裝對(duì)象件30(工序(s10))。具體地說(shuō),首先準(zhǔn)備電力用半導(dǎo)體元件1及第1引線框3,在第1引線框3的芯片焊盤(pán)3a之上使用無(wú)pb焊料11而固接電力用半導(dǎo)體元件1。另外,準(zhǔn)備控制元件2及第2引線框4,在第2引線框4的第2內(nèi)部引線4a之上使用導(dǎo)電性粘接劑12而固接控制元件2。接著,在電力用半導(dǎo)體元件1和第1引線框3之間形成al導(dǎo)線5。具體地說(shuō),使al導(dǎo)線5的一個(gè)端部與第1內(nèi)部引線3b的連接面3e接合,使另一個(gè)端部與電力用半導(dǎo)體元件1的源極電極接合。另外,在控制元件2和第2內(nèi)部引線4a之間形成au導(dǎo)線6。然后,在電力用半導(dǎo)體元件1和控制元件2之間形成au導(dǎo)線6。由此,準(zhǔn)備圖6(a)所示的封裝對(duì)象件30。
然后,形成金屬板7和絕緣膜8層疊的層疊體。
接著,參照?qǐng)D6(b),在模具20的內(nèi)部配置封裝對(duì)象件30(工序(s20))。模具20的內(nèi)部(腔室)具有與電力用半導(dǎo)體裝置10的封裝體9的外形相對(duì)應(yīng)的形狀。模具20由上模具21和下模具22構(gòu)成。在模具20形成有用于向模具20的內(nèi)部注入樹(shù)脂的注入口23、和使樹(shù)脂流通至注入口23的澆道24。
首先,在模具20的內(nèi)部配置金屬板7和絕緣膜8的層疊體。具體地說(shuō),在下模具22的規(guī)定位置將該層疊體配置為,金屬板7與下模具22的腔室的底面接觸。接著,以使芯片焊盤(pán)3a重疊于絕緣膜8之上的方式配置封裝對(duì)象件30。由此,封裝對(duì)象件30在模具20的內(nèi)部配置為,第1外部引線3c和第2外部引線4b相對(duì)于模具20的內(nèi)部而配置在外側(cè)。
注入口23在面向模具20內(nèi)部的模具20的內(nèi)周面中的、從沿搭載面3d的方向觀察時(shí)的內(nèi)周側(cè)面,設(shè)置在不與第1引線框3和第2引線框4交叉的側(cè)面部分。而且,注入口23在從沿搭載面3d的方向觀察時(shí),相對(duì)于第1內(nèi)部引線3b的與al導(dǎo)線5的一端連接的連接面3e,形成在al導(dǎo)線5所在側(cè)的相反側(cè)。而且,此時(shí),注入口23在從沿搭載面3d的方向觀察時(shí),設(shè)置在不與au導(dǎo)線6重疊的位置。從不同的觀點(diǎn)來(lái)說(shuō)就是,注入口23在從沿搭載面3d的方向觀察時(shí),與電力用半導(dǎo)體元件1相比設(shè)置在第1外部引線3c側(cè)。
參照?qǐng)D6(c),在模具20的內(nèi)部配置封裝對(duì)象件30之后,通過(guò)上模具21和下模具22將第1外部引線3c的至少一部分和第2外部引線4b的至少一部分夾持,由此使封裝對(duì)象件30、金屬板7及絕緣膜8的周?chē)赡>?0封閉。此時(shí),絕緣膜8成為半硬化狀態(tài)。
接著,參照?qǐng)D7及圖8,向模具20的內(nèi)部注入樹(shù)脂(工序(s30))。圖7是用于說(shuō)明在本工序(s30)中模具20內(nèi)部的在沿搭載面3d的方向上的樹(shù)脂的流動(dòng)的圖。圖8是用于說(shuō)明在本工序(s30)中模具20內(nèi)部的在與搭載面3d垂直的方向上的樹(shù)脂的流動(dòng)的圖。
首先,使處于半硬化狀態(tài)的固態(tài)的樹(shù)脂通過(guò)流通至被加熱后的模具20的內(nèi)部而熔融。如圖7所示,從注入口23向模具20的內(nèi)部注入的樹(shù)脂首先到達(dá)第1內(nèi)部引線3b之上的al導(dǎo)線5,然后以芯片焊盤(pán)3a之上的電力用半導(dǎo)體元件1、au導(dǎo)線6及第2內(nèi)部引線4a之上的控制元件2的順序流動(dòng)。另外,如圖8所示,從注入口23注入的熔融樹(shù)脂從注入口23向鉛垂方向的下方(從芯片焊盤(pán)3a側(cè)朝向金屬板7側(cè)的方向)流動(dòng)。此時(shí),處于半硬化狀態(tài)的絕緣膜8由模具20加熱而成為熔融狀態(tài),因此由從熔融樹(shù)脂承受流體靜壓的芯片焊盤(pán)3a向金屬板7的方向?qū)^緣膜8進(jìn)行加壓。而且,從注入口23注入的熔融樹(shù)脂還從注入口23向鉛垂方向的上方流動(dòng)。換言之,熔融樹(shù)脂表面的法線矢量朝向?qū)l導(dǎo)線5向上推的方向。
接著,在模具20的內(nèi)部使樹(shù)脂硬化而形成封裝體9。此時(shí),芯片焊盤(pán)3a和金屬板7隔著絕緣膜8而被固接。
接著,參照?qǐng)D6(d),從模具20取出封裝體9。此時(shí),從注入口23將在澆道24的內(nèi)部硬化的樹(shù)脂(樹(shù)脂剩余部分14)與封裝體9相連地取出。
接著,將上述樹(shù)脂剩余部分14從封裝體9去除(工序(s40))。參照?qǐng)D9,將樹(shù)脂剩余部分14在鉛垂方向上從上方向下方(從芯片焊盤(pán)3a側(cè)朝向金屬板7側(cè)的方向)通過(guò)按壓部件40進(jìn)行按壓,由此能夠?qū)?shù)脂剩余部分14從封裝體9分離而去除。如上所述,能夠得到圖4所示的本實(shí)施方式所涉及的電力用半導(dǎo)體裝置10。
下面,對(duì)本實(shí)施方式所涉及的電力用半導(dǎo)體裝置及其制造方法的作用效果進(jìn)行說(shuō)明。
就本實(shí)施方式所涉及的電力用半導(dǎo)體裝置10而言,樹(shù)脂注入口痕跡13在從沿搭載面3d的方向觀察時(shí),相對(duì)于連接面3e而形成在al導(dǎo)線5所在側(cè)的相反側(cè)。換言之,在本實(shí)施方式所涉及的電力用半導(dǎo)體裝置的制造方法中,用于向模具20的內(nèi)部注入樹(shù)脂的注入口23設(shè)置于面向模具20內(nèi)部的模具20的內(nèi)周面中的、不與第1引線框3或第2引線框4交叉的側(cè)面部分,在從沿搭載面3d的方向觀察時(shí),相對(duì)于連接面3e而形成在al導(dǎo)線5所在側(cè)的相反側(cè)。
因此,在向模具20的內(nèi)部注入樹(shù)脂的工序(s30)中,能夠使從注入口23向模具20的內(nèi)部注入的熔融樹(shù)脂以將與該注入口23相比位于鉛垂方向上方的al導(dǎo)線5向上方推壓的方式流動(dòng)。因此,能夠在向模具20注入樹(shù)脂時(shí)利用樹(shù)脂的流動(dòng)而抑制al導(dǎo)線5被向沿搭載面3d的方向(例如多個(gè)al導(dǎo)線5相鄰的方向)推倒等al導(dǎo)線5的變形。
由此,電力用半導(dǎo)體裝置10能夠抑制與al導(dǎo)線5的變形相伴的泄漏等異常的發(fā)生,以高成品率進(jìn)行制造。另外,電力用半導(dǎo)體裝置的制造方法能夠抑制與al導(dǎo)線5的變形相伴的泄漏等異常的發(fā)生,因此能夠以高成品率制造電力用半導(dǎo)體裝置10。
另外,注入口23在從沿搭載面3d的方向觀察時(shí),相對(duì)于連接面3e而形成在al導(dǎo)線5所在側(cè)的相反側(cè),因此在將樹(shù)脂剩余部分14從封裝體9去除時(shí),能夠通過(guò)將樹(shù)脂剩余部分14在鉛垂方向上從上方向下方(從芯片焊盤(pán)3a側(cè)朝向金屬板7側(cè)的方向)按壓,從而將樹(shù)脂剩余部分14從封裝體9去除。
在從沿搭載面3d的方向觀察時(shí),注入口23相對(duì)于連接面3e而形成在al導(dǎo)線5所在側(cè)(鉛垂方向的上方)的情況下,與本實(shí)施方式相比,用于去除樹(shù)脂剩余部分14的工時(shí)增多。具體地說(shuō),為了去除樹(shù)脂剩余部分14,需要使用具有能夠在鉛垂方向上從下方向上方對(duì)樹(shù)脂剩余部分14進(jìn)行按壓的按壓部件的去除裝置,通過(guò)該按壓部件將樹(shù)脂剩余部分14從下方向上方按壓而從電力用半導(dǎo)體裝置10去除樹(shù)脂剩余部分14,然后從上述去除裝置將電力用半導(dǎo)體裝置10取出,然后從按壓部件將樹(shù)脂剩余部分14廢棄。
即,根據(jù)本實(shí)施方式所涉及的電力用半導(dǎo)體裝置的制造方法,能夠容易地從電力用半導(dǎo)體裝置10將樹(shù)脂剩余部分14去除,能夠抑制制造成本的增加。
另外,如果設(shè)置為在與搭載面3d垂直的方向上,樹(shù)脂注入口痕跡13與絕緣膜8相比位于第1引線框3側(cè),則在向模具20的內(nèi)部注入樹(shù)脂的工序(s30)中,能夠使從注入口23向模具20的內(nèi)部注入的熔融樹(shù)脂,以將與該注入口23相比位于鉛垂方向下方的芯片焊盤(pán)3a向金屬板7按壓的方式流動(dòng)。此時(shí),通過(guò)熔融樹(shù)脂而使芯片焊盤(pán)3a隔著在本工序(s30)中成為熔融狀態(tài)的絕緣膜8朝向金屬板7受到加壓,因此能夠抑制由熔融樹(shù)脂的流動(dòng)而引起的芯片焊盤(pán)3a和金屬板7之間的位置偏移等,能夠通過(guò)使樹(shù)脂及絕緣膜8硬化,從而將芯片焊盤(pán)3a、絕緣膜8及金屬板7穩(wěn)定地固接。
另外,如果在從沿上述搭載面3d的方向觀察電力用半導(dǎo)體裝置10時(shí),樹(shù)脂注入口痕跡13與電力用半導(dǎo)體元件1相比形成在第1外部引線3c側(cè),則在向模具20的內(nèi)部注入樹(shù)脂的工序(s30)中,能夠使注入口23和au導(dǎo)線6之間的距離比注入口23和al導(dǎo)線5之間的距離長(zhǎng)。即,能夠使得熔融樹(shù)脂到達(dá)至au導(dǎo)線6的時(shí)間比到達(dá)至al導(dǎo)線5的時(shí)間長(zhǎng)。
因此,向模具20的內(nèi)部注入的樹(shù)脂能夠在從注入口23到達(dá)au導(dǎo)線6為止由模具20進(jìn)一步加熱而成為熔融粘度充分低的狀態(tài)。因此,能夠抑制au導(dǎo)線6由于熔融樹(shù)脂的流動(dòng)而變形。
此外,通常在傳遞模塑成型中剛剛從注入口向模具的內(nèi)部注入的樹(shù)脂由于加熱不充分而處于熔融粘度高的狀態(tài)。因此,如果處于這種狀態(tài)的樹(shù)脂與線徑細(xì)的au導(dǎo)線接觸,則向au導(dǎo)線施加的阻力高,所以au導(dǎo)線容易變形。與此相對(duì),如果像上述那樣設(shè)置,則能夠抑制au導(dǎo)線6由于熔融樹(shù)脂的流動(dòng)而變形。其結(jié)果,電力用半導(dǎo)體裝置10使由au導(dǎo)線6的變形引起的導(dǎo)線短路等不良情況得到抑制,因此能夠以高成品率制造電力用半導(dǎo)體裝置10。
另外,只要形成為在俯視觀察電力用半導(dǎo)體裝置10時(shí),從樹(shù)脂注入口痕跡13觀察,al導(dǎo)線5和au導(dǎo)線6沿al導(dǎo)線5的延伸方向排列,則在向模具20的內(nèi)部注入樹(shù)脂的工序(s30)中,能夠使熔融樹(shù)脂沿al導(dǎo)線5及au導(dǎo)線6的延伸方向流動(dòng)。其結(jié)果,相比于熔融樹(shù)脂在與au導(dǎo)線6的延伸方向交叉的方向上流動(dòng)的情況,能夠抑制由于被熔融樹(shù)脂按壓而引起的au導(dǎo)線6的變形,能夠以高成品率制造電力用半導(dǎo)體裝置10。
此外,在al導(dǎo)線5和au導(dǎo)線6分別形成有多個(gè)的情況下,只要至少是在與樹(shù)脂注入口痕跡13最接近的位置設(shè)置的al導(dǎo)線5和au導(dǎo)線6形成為沿al導(dǎo)線5的延伸方向相連即可。如果像上述那樣設(shè)置,則雖然設(shè)置在與注入口23最接近的位置的au導(dǎo)線6在向模具20的內(nèi)部注入樹(shù)脂的工序(s30)中最容易承受熔融樹(shù)脂的流動(dòng)阻力,但熔融樹(shù)脂沿該au導(dǎo)線6的延伸方向而流動(dòng),因此能夠抑制該au導(dǎo)線6的變形。
就本實(shí)施方式所涉及的電力用半導(dǎo)體裝置10而言,樹(shù)脂注入口痕跡13形成有1個(gè),但并不限于此。參照?qǐng)D10,樹(shù)脂注入口痕跡13也可以形成有多個(gè)。圖10是用于說(shuō)明在作為電力用半導(dǎo)體裝置10的變形例而形成有多個(gè)樹(shù)脂注入口痕跡13的情況下的樹(shù)脂注入口痕跡13、和用虛線表示的配置于封裝體9的內(nèi)部的第1引線框3等結(jié)構(gòu)部件之間的位置關(guān)系的側(cè)視圖。換言之,在模具20處注入口23也可以形成有多個(gè)。在該情況下,多個(gè)樹(shù)脂注入口痕跡13也可以在從沿搭載面3d的方向觀察時(shí),在與搭載面3d平行的方向上隔開(kāi)間隔設(shè)置。這樣也能夠?qū)崿F(xiàn)與上述的本實(shí)施方式所涉及的電力用半導(dǎo)體裝置10等同的效果。另外,并不限于此,只要將多個(gè)注入口23各自以與上述的注入口23等同的結(jié)構(gòu)來(lái)設(shè)置,就能夠?qū)崿F(xiàn)與上述的本實(shí)施方式所涉及的電力用半導(dǎo)體裝置10等同的效果。
如上所述,對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行了說(shuō)明,但應(yīng)理解為此次公開(kāi)的實(shí)施方式在所有方面都是例示,并不是限制性?xún)?nèi)容。本發(fā)明的范圍通過(guò)權(quán)利要求示出,意在包含與權(quán)利要求等同的含義以及范圍的所有變更。
標(biāo)號(hào)的說(shuō)明
1電力用半導(dǎo)體元件,2控制元件,3第1引線框,3a芯片焊盤(pán),3b第1內(nèi)部引線,3c第1外部引線,3d搭載面,3e連接面,4第2引線框,4a第2內(nèi)部引線,4b第2外部引線,5、6導(dǎo)線,7金屬板,8絕緣膜,9封裝體,9a側(cè)面部分,10電力用半導(dǎo)體裝置,11焊料,12導(dǎo)電性粘接劑,13樹(shù)脂注入口痕跡,14樹(shù)脂剩余部分,20模具,21上模具,22下模具,23注入口,24澆道,30封裝對(duì)象件,40按壓部件。