CN107204296A - 模制产品的制造方法及模制产品 - Google Patents

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CN107204296A
CN107204296A CN201710107358.8A CN201710107358A CN107204296A CN 107204296 A CN107204296 A CN 107204296A CN 201710107358 A CN201710107358 A CN 201710107358A CN 107204296 A CN107204296 A CN 107204296A
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pcb
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circuit board
encapsulating material
plate
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稻叶祐树
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Fuji Electric Co Ltd
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Fuji Electric Co Ltd
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Abstract

本发明提供模制产品的制造方法和模制产品，期望提供通过简单的构成切实地防止空隙产生的技术。所述模制产品的制造方法包括：安装步骤，将在模制产品中应该从封装部分的内部延伸并露出于外部的部分露出部件安装于封装对象部件，所述封装对象部件是应该被封装于模制产品中的封装部分的内部的部件；注入步骤，将安装了部分露出部件的封装对象部件放入到模具并注入封装材料；调整步骤，在封装材料的注入中的第一期间，将部分露出部件保持在与其在模制产品中的最终的位置不同的位置，并利用安装于部分露出部件的调整部件对封装材料的流动进行调整；以及在第一期间之后使封装材料固化的步骤。

Description

模制产品的制造方法及模制产品
技术领域
本发明涉及模制产品的制造方法及模制产品。
背景技术
已知将半导体元件搭载于导电图案或带有导电图案的绝缘基板并进行树脂封装的半导体装置的模制产品(参照专利文献1～2)。另外，为了防止在模制产品内产生空隙，已知将决定树脂的流动性的部件固定于被封装的部件的技术(参照专利文献3～6、14)，或者使金属模具变形而改变树脂的流动性的技术(参照专利文献4～13)。
专利文献1：国际公开第2011-83737号
专利文献2：日本特开2014-57005号公报
专利文献3：日本特开2008-311558号公报
专利文献4：日本专利第3006285号说明书
专利文献5：日本专利第5217039号说明书
专利文献6：日本专利第5613100号公报
专利文献7：日本特开2000-3923号公报
专利文献8：日本特开2005-310831号公报
专利文献9：日本特开2010-149423号公报
专利文献10：日本特开2012-139821号公报
专利文献11：日本特开2014-175336号公报
专利文献12：日本特开2014-218038号公报
专利文献13：日本专利第3784684号说明书
专利文献14：日本特开2003-115505号公报
然而，期望出现通过简单的构成切实地防止空隙产生的技术。
发明内容
在本发明的第一方式中，提供一种模制产品的制造方法，包括：安装步骤，将在模制产品中应该从封装部分的内部延伸并露出于外部的部分露出部件安装于封装对象部件，所述封装对象部件是应该被封装于模制产品中的封装部分的内部的部件；注入步骤，将安装了部分露出部件的封装对象部件放入到模具中并注入封装材料；调整步骤，在封装材料的注入中的第一期间，将部分露出部件保持在与其在模制产品中的最终的位置不同的位置，并通过安装于部分露出部件的调整部件对封装材料的流动进行调整；以及在第一期间之后使封装材料固化的步骤。
在本发明的第二方式中，提供一种模制产品，具备：封装材料；封装对象部件，其封装于封装材料的内部；以及部分露出部件，其在封装材料的内部安装于封装对象部件，从封装材料的内部延伸并露出于外部，封装对象部件具有调整部件，所述调整部件安装于所述部分露出部件，用于调整固化前的封装材料的流动。
应予说明，上述的发明内容未列举本发明的所有特征。另外，这些特征群的子组合也能够成为发明。
附图说明
图1A是表示本实施方式的模制产品的立体图。
图1B是表示图1A的基准线AA处的模制产品的截面构成的图。
图2是表示本实施方式的模制产品的制造方法的流程图。
图3A是表示引脚的位置与未固化树脂的流速之间的关系的图。
图3B是表示引脚的位置与未固化树脂的流速之间的关系的图。
图3C是表示引脚的位置与未固化树脂的流速之间的关系的图。
图4是表示图1A的基准线BB处的模制产品的截面构成的图。
图5是表示调整部件的立体图。
图6A是表示变形例中的调整部件的截面形状的图。
图6B是表示变形例中的调整部件的截面形状的图。
图6C是表示变形例中的调整部件的截面形状的图。
图6D是表示变形例中的调整部件的截面形状的图。
符号说明
1：半导体模块
1A：半导体模块
10：封装材料
11：封装对象部件
11A：封装对象部件
12：引脚
12a：引脚
12b：引脚
12c：引脚
101：台阶部
102：孔部
103：凹部
105：凸部
110：绝缘基板
112：调整部件
113：导通柱
114：印刷电路板
115：半导体元件
1000：模具
1102：绝缘板
1104：导电层
1108：导热层
1120：开孔
1140：孔部
1141：端部
1142：绝缘板
1144：导电层
具体实施方式
以下，通过发明的实施方式说明本发明，但以下的实施方式不限定权利要求的发明。另外，实施方式中说明的特征的组合的全部并不一定是发明的解决方案所必须的。
[1.第一实施方式]
[1-1.半导体模块的概要]
图1A是表示本实施方式的半导体模块1的立体图。图1B是表示图1A的基准线AA处的半导体模块1的截面构成的图。应予说明，在本说明书中，X方向与Y方向是相互垂直的方向，Z方向是与X-Y平面垂直的方向。本实施方式的半导体模块1在+Z方向具有上表面，在-Z方向具有下表面。即，“上”和“上方”是指+Z方向。与此相对，“下”和“下方”是指-Z方向。
在本实施方式中，通过在成型中的至少一部分期间，将从作为模制产品的一个例子的半导体模块中的封装部分的内部延伸并向外部露出的部分露出部件保持在与最终位置不同的位置，来调整封装材料的流动，防止空隙产生。
半导体模块1是模制产品的一个例子，具备：封装材料10、封装于封装材料10内部的1个或多个封装对象部件11和用于与外部电连接的1个或多个引脚12。例如，本实施方式的半导体模块1是根据针对控制端子的控制输入而在主端子间的导通/非导通之间进行切换的开关装置。
在此，开关装置具有固有的阈值电压，接受阈值电压以上的开关电压而将2个引脚12之间通电，接受小于阈值电压的开关电压而停止通电。相反，开关装置也可以接受小于阈值电压的开关电压而将2个引脚12之间通电，接受阈值电压以上的开关电压而停止通电。可以并联连接多个开关装置来使用。
[1-1-1.封装材料]
封装材料10可以是固化了的树脂，将后述的封装对象部件11封装。封装材料10可以形成半导体模块1的主体部分。例如，封装材料10通过使用环氧树脂或马来酰亚胺树脂等那样的绝缘性的热固化性树脂并进行模塑成型，优选进行传递成型，而成型为以Y方向为长度较长方向的大致长方体状。作为封装材料10，也可以使用聚酰亚胺树脂、异氰酸酯树脂、氨基树脂、酚树脂、硅系树脂或其他热固化性树脂。封装材料10还可以含有无机填料等添加物。
在封装材料10的Y方向的两端，俯视形成有大致半圆形状的台阶部101和在Z方向贯通台阶部101的孔部102。通过从上方在孔部102插入螺栓等固定具，能够将半导体模块1固定于外部装置等。
在封装材料10的上表面的中央可以形成沿着Y方向延伸的凹部103，隔着凹部103在X方向的一侧和另一侧，可以分别在Y方向并排设置柱状的凸部105。后述的引脚12可以分别从凸部105的上表面向上方突出。应予说明，在封装材料10的上表面可以不设置凸部105，而使引脚12从该上表面向上方突出，也可以在封装材料10的上表面设有凹部，使引脚12从该凹部向上方突出。
[1-1-2.封装对象部件]
作为一个例子，本实施方式中的1个或多个封装对象部件11具有1个或多个绝缘基板110、1个或多个半导体元件115、1个或多个导通柱113以及1个或多个印刷电路板114。
[1-1-2(1).绝缘基板]
各绝缘基板110配置在例如封装对象部件11的底部。作为一个例子，各绝缘基板110以相对于Z方向垂直的方式配置。另外，在本实施方式中，作为一个例子，多个绝缘基板110以在Y方向并列的方式设置。
绝缘基板110例如是DCB(Direct Copper Bonding：直接铜接合)基板、AMB(ActiveMetal Blazing：活性金属钎焊)基板等。在绝缘基板110可以竖立设置有后述的1个或多个引脚12。各绝缘基板110具有绝缘板1102和形成在绝缘板1102的上表面的1个或多个导电层1104。各绝缘基板110还可以具有形成于绝缘板1102的下表面的导热层1108。
绝缘板1102是绝缘性的板状部件，例如是由氮化铝、氮化硅、氧化铝等绝缘性陶瓷构成的板状部件。绝缘板1102也可以是由树脂绝缘材料或玻璃材料等构成的板状部件。绝缘板1102将导电层1104和导热层1108之间电绝缘。
导电层1104和导热层1108分别使用例如铜、铝等导电性金属而形成。其中，导电层1104包含与半导体元件115连接的布线图案。导热层1108使来自上表面的绝缘板1102侧的热向下表面侧逸散。导热层1108的下表面可以从封装材料10的底面露出。
[1-1-2(2).半导体元件]
各半导体元件115搭载在导电层1104上。各半导体元件115例如可以是功率MOSFET(金属氧化物半导体场效应晶体管)或IGBT(绝缘栅双极型晶体管)，也可以是FWD(续流二极管)。另外，半导体元件115也可以是其在1个芯片内沿着纵向形成，并在表面和背面分别具有电极的RB-IGBT(反向阻止IGBT)或RC-IGBT(反向导通IGBT)。
作为一个例子，各半导体元件115可以是由Si、SiC、GaN等半导体构成的纵向的开关元件，可以在表面和背面分别具有电极。当半导体元件115在背面侧具有电极的情况下，可以通过利用焊料等接合材料将背面侧的电极与导电层1104连接，来将半导体元件115固定在绝缘基板110上。当半导体元件115在表面侧具有电极的情况下，可以在该表面侧的电极电连接后述的导通柱113。
应予说明，本实施方式的半导体模块1具备3个半导体元件115，但也可以具备1个或2个半导体元件115，还可以具备4个以上的半导体元件115。多个半导体元件115相互可以串联连接，也可以并联连接。通过将同种类的多个半导体元件115并联连接，能够在半导体模块1中增加可处理的额定输出。另外，多个半导体元件115可以是各自不同种类的元件。作为一个例子，多个115可以具有相互并联连接的IGBT半导体元件115和FWD半导体元件115。
[1-1-2(3).导通柱]
各导通柱113分别设置在半导体元件115与后述的印刷电路板114之间。导通柱113是用于将半导体元件115和印刷电路板114热连接和电连接的部件，作为一个例子，使用铜、铝等电阻低且热导率高的金属成型为圆柱状。应予说明，对于导通柱113而言，通过利用焊料等接合材料将其下端与半导体元件115连接，来竖立设置于半导体元件115上，通过焊料、钎焊或铆接将上端与印刷电路板114电连接。应予说明，除了圆柱状的导通柱113以外，还可以代之或加之使用板状的引线框、块状的导电端子等其他形状的任意的内部连接部。
[1-1-2(4).印刷电路板]
各印刷电路板114以与绝缘基板110对置的方式设置在绝缘基板110的上方，与半导体元件115电连接。例如，印刷电路板114可以与Z方向垂直。另外，利用封装材料10封装的部分的上表面与印刷电路板114的上表面之间的距离可以比印刷电路板114的下表面与绝缘基板110的上表面之间的距离大。作为一个例子，印刷电路板114在封装材料10的上表面与绝缘基板110的上表面之间可以配置在更靠近绝缘基板110的一侧。该印刷电路板114将半导体元件115的电极与后述的1个或多个引脚12连接。
各印刷电路板114具有绝缘板1142和形成于绝缘板1142的表面和背面的导电层1144。绝缘板1142可以采用例如由玻璃环氧材料等构成的刚性基板或者由聚酰亚胺材料等构成的柔性基板。本实施方式中的绝缘板1142可以是具有挠性的柔性基板。
在绝缘板1142设有用于压入后述的引脚12并使其通过的孔部1140。导电层1144包含使用铜、铝等导电性金属而形成的布线图案。该布线图案将与半导体元件115的表面的电极连接的各导通柱113电连接到对应的引脚12。
应予说明，印刷电路板114是作为用于调整固化前的封装材料10的流动的调整部件发挥功能的挠性的板状部件的一个例子。例如，印刷电路板114可以以调整印刷电路板114的与绝缘基板110相反一侧(例如上表面侧)的封装材料10的流动的方式发挥功能。对于这样的功能，在后面详细叙述。
[1-1-3.引脚]
各引脚12是用于将半导体元件115和/或印刷电路板114与外部之间进行电连接的端子，在封装材料10的内部安装于封装对象部件11，并从封装材料10的内部延伸并向外部露出。作为一个例子，各引脚12与Z方向平行地配置，在X方向的两侧部分并列地设置。各引脚12可以使用例如铜、铝等导电性金属成型为圆柱状或四棱柱状。各引脚12也可以形成为板状、块状等其他形状。
在本实施方式中，作为一个例子，多个引脚12具有竖立设置于绝缘基板110的导电层1104的1个或多个引脚12a和竖立设置于印刷电路板114的1个或多个引脚12b。
各引脚12a竖立设置于绝缘基板110的导电层1104上并向上方延伸，被压入到印刷电路板114的孔部1140中，并从封装材料10的上表面的凸部105突出。引脚12的下端部可以通过焊料与导电层1104热连接和电连接。作为一个例子，引脚12的下端部也可以压入到在导电层1104形成的凹部(未图示)。
各引脚12a可以经由导电层1104与半导体元件115的电极(例如背面侧的电极)连接，和/或可以经由印刷电路板114的导电层1144和导通柱113与半导体元件115的表面侧的电极连接。
各引脚12b竖立设置于印刷电路板114并向上方延伸，从封装材料10的上表面的凸部105突出。引脚12的下表面可以通过焊料与导电层1144热连接和电连接。作为一个例子，引脚12b的下端部可以被压入到印刷电路板114的孔部1140，也可以被压入到在导电层1144形成的凹部(未图示)。各引脚12b可以经由印刷电路板114的导电层1144和导通柱113与半导体元件115的表面侧的电极连接。
引脚12b的下端部与孔部1140的接触部分可以由例如环氧树脂等粘接。由此，在从半导体模块1除去了封装材料10的状态下对引脚12b施加力时，能够防止引脚12b从绝缘板1142脱落。引脚12a的下端部与孔部1140的接触部分也同样地被粘接。
包含这些引脚12a、12b的多个引脚12可以作为如下端子中的任一个发挥功能：作为开关装置的半导体模块1的输出端子、源极(发射极)端子、漏极(集电极)端子和栅极(基极)端子。可以在多个引脚12中的1个或多个电连接有未图示的接口部件。
接口部件可以具有外部输出端子、信号布线用的印刷电路板和电力供给布线用的印刷电路板。外部输出端子可以与作为输出端子发挥功能的1个或多个引脚12连接，可以设置在半导体模块1中的X方向的侧面部。信号布线用的印刷电路板可以与作为栅极(基极)端子发挥功能的1个或多个引脚12电连接。
电力供给布线用的印刷电路板可以具备印刷电路板，该印刷电路板是以P侧导电板和N侧导电板相互绝缘并对置的方式层叠而成的，所述P侧导电板将作为漏极(集电极)端子发挥功能的1个或多个引脚12与电源的正电极电连接，该N侧导电板将作为源极(发射极)端子发挥功能的1个或多个引脚12与电源的负电极电连接。P侧导电板和N侧导电板可以分别沿着Y方向延伸并覆盖半导体模块1中的所有引脚12，在与不和自身连接的1个或多个引脚12的相对位置可以具有用于通过该引脚12的切口。
在此，竖立设置于印刷电路板114的导电层1144上并将印刷电路板114与外部设备电连接的1个或多个引脚12b是部分露出部件的一个例子。该引脚12b在如下位置安装于印刷电路板114，该位置是通过在从半导体模块1除去了封装材料10的状态下施加力能够将印刷电路板114沿面方向弯曲的位置。
例如，引脚12b可以安装在成型时印刷电路板114的各位置中的、更靠近封装材料10流动的方向的下游侧和/或上游侧的位置。作为一个例子，引脚12b可以安装在印刷电路板114的各位置中的、在成型模具内比与最下游侧的半导体元件115对置的位置更靠下游侧1cm左右的位置。或者，可以安装在印刷电路板114的各位置中的、在导电层1144的布线图案内比除了与引脚12b的连接部以外最下游侧的位置更靠下游侧1cm左右的位置。
优选引脚12b安装于印刷电路板114的端部1141。由此，在从半导体模块1除去了封装材料10的状态下，例如在成型前的状态下，通过对于引脚12b向Z方向施加力，印刷电路板114向其法线方向(例如Z方向)弯曲，端部1141能够在Z方向移动。由此，印刷电路板114作为用于调整固化前的封装材料10的流动的调整部件发挥功能。
根据以上的半导体模块1，封装对象部件11所包括的印刷电路板114被安装于引脚12b，调整未固化的封装材料10的流动。因此，在将半导体模块1成型时，在封装材料10的未固化树脂的注入中的第一期间，可以将引脚12b保持在与最终位置不同的位置，利用印刷电路板114调整未固化树脂的流动。因此，能够调整在模具内的各位置的未固化树脂的流速和流入状态。并且，该印刷电路板114在封装后的实际工作中，作为在与引脚12b之间传输电信号的电路发挥功能。由此，能够利用简单的构成切实地防止空隙产生。应予说明，所谓引脚12b的最终位置，是引脚12b在半导体模块1内的位置。所谓将引脚12b保持在与最终位置不同的位置，可以是指例如将引脚12b固定于该位置，也可以是指使其在该位置摆动。
[1-2.半导体模块的制造方法]
图2是表示本实施方式的半导体模块1的制造方法的流程图。应予说明，在本实施方式中，作为一个例子，树脂的注入方向是图1B的X方向，靠近注入侧的一侧(-X侧)为上游侧，远离注入侧的一侧(+X侧)为下游侧。另外，作为一个例子，半导体模块1中的印刷电路板114的下部侧的截面积比上部侧的截面积小。但是，上部侧的截面积也可以比下部侧的截面积小。
为了制造半导体模块1，首先，在封装对象部件11安装1个或多个引脚12(S102)。例如，可以将竖立设置于印刷电路板114的1个或多个引脚12b安装于印刷电路板114更靠近下游侧的位置。作为一个例子，可以将引脚12b压入到印刷电路板114的孔部1140而安装于端部1141。由此可以形成除去了封装材料10的状态的半导体模块1。应予说明，引脚12b也可以安装于印刷电路板114的上游侧的端部或者上游侧和下游侧这两方的端部。
接下来，将安装了1个或多个引脚12的封装对象部件11放入模具中开始封装材料10的未固化树脂的注入(S104)。例如，可以将除去了封装材料10的状态的半导体模块1放入到成型模具中。作为成型模具，可以使用传递成型用的模具。
在将封装对象部件11放入到模具内时，可以以印刷电路板114的上表面与模具之间的距离大于印刷电路板114的下表面与绝缘基板110的上表面之间的距离的方式配置封装对象部件11。例如，以未固化树脂的流路在印刷电路板114的上部空间中的截面积大于未固化树脂的流路在印刷电路板114的下部空间、即印刷电路板114与绝缘基板110之间的空间的截面积的方式配置封装对象部件11。
另外，可以在成型模具内的各位置中的、更靠近封装材料10流动的方向的下游侧的位置配置1个或多个引脚12b和印刷电路板114的端部1141。另外，可以以使1个或多个引脚12b从成型模具延伸到外部的方式配置封装对象部件11。另外，可以以封装对象部件11整体固定在模具内的方式配置封装对象部件11。
在将封装材料10注入到模具内时，可以从成型模具的各位置中的、相对于1个或多个引脚12b和印刷电路板114更远的位置注入封装材料10的未固化树脂。例如，可以以注入后的未固化的封装材料10在模具内向下游侧流动且在1分钟左右固化的方式设定未固化树脂和成型模具的温度。作为一个例子，在使用环氧树脂的情况下，对于在成型工艺中不会进行环氧树脂的固化反应的约100～180℃的金属模具，将粘度约20Pa·s以下且温度约30～50℃的未固化树脂注入到模具内。优选对于180℃的金属模具，将粘度约20Pa·s的未固化树脂注入到模具内。
接下来，在封装材料10的注入中的第一期间，将1个或多个引脚12b保持在与其在半导体模块1中的最终位置不同的1个或多个位置，由此通过安装于该引脚12b的印刷电路板114调整封装材料10的流动(S106)。
在此，第一期间可以在从上述的S104的处理到后述的S108的处理为止的期间内预先设定。另外，所谓引脚12b的最终位置，是引脚12b在半导体模块1内的位置，例如，是印刷电路板114没有沿面方向弯曲的状态下的引脚12b的位置。应予说明，只要半导体模块1的特性在允许的范围内，也可以将在印刷电路板114弯曲的状态下的引脚12b的位置作为最终位置。
在该S106中，例如，通过对引脚12b施加力，使印刷电路板114沿面方向弯曲，可以使印刷电路板114作为未固化树脂的流动的调整部件发挥功能。另外，通过对多个引脚12b施加力而使印刷电路板114扭曲，可以使印刷电路板114作为调整部件发挥功能。作为一个例子，可以以按拉该引脚12b的方式向正Z方向和负Z方向对引脚12b施加力。另外，也可以以推倒引脚12b的方式向其他方向施加力。
另外，例如可以调整封装材料10在印刷电路板114的上表面侧的流速。作为一个例子，可以使未固化树脂的流路在印刷电路板114的上部空间的截面积变大或者变小。优选不限制未固化树脂在印刷电路板114的上表面侧的流速。例如，在印刷电路板114的上游侧的端部安装有引脚12b的情况下，通过使引脚12b向上方运动，能够限制未固化树脂在印刷电路板114的上表面侧的流速，能够增加流入到印刷电路板114的下部空间的未固化树脂的量。在印刷电路板114的下游侧的端部安装有引脚12b的情况下，通过使引脚12b向上方运动，也可以得到同样的效果。
作为引脚12b的保持位置和第一期间的长度，可以在注入开始后的各个时刻对各引脚12b的位置进行各种设定来试制多个半导体模块1，使用制造出了没有空隙的半导体模块1时的位置和长度。
另外，例如可以监测模具内的至少1个位置处的未固化树脂的流速和流入状态中的至少一方，根据其结果，进一步将1个或多个引脚12b的位置变更为与最终位置不同的其他位置。另外，也可以根据监测的结果结束第一期间。
作为监测的方法，可举出在模具的1个或多个位置设置1个或多个温度传感器(未图示)，监测各温度传感器输出的输出信号的方法。温度传感器可以从模具的内面露出而直接检测模具内的树脂的温度，也可以设置于模具的内部，根据模具的温度间接检测模具内的树脂的温度。根据该温度传感器的输出信号，通过检测模具内的多个位置中温度降低了的位置，能够监测注入后的树脂的到达位置。另外，通过检测温度降低了的位置处的移动速度，能够监测未固化树脂的流速。
作为根据监测的结果变更1个或多个引脚12b的位置的方法，可举出下述方法：在与未固化树脂的注入口的距离相同的温度传感器之间存在温度差的情况下，以在温度低的一方的温度传感器的位置降低未固化树脂的流速的方式变更1个或多个引脚12b的位置。另外，还可举出下述方法：针对多个温度传感器的位置，预先设定注入开始后的各个时刻的温度的目标值，以如果是比目标值的温度高的位置则提高流速，如果是比目标值的温度低的位置则降低流速的方式变更1个或多个引脚12b的位置。作为在多个温度传感器的位置的温度的目标值，可以在注入开始后的各个时刻对各引脚12b的位置进行各种设定来试制多个半导体模块1，使用制造出了没有空隙的半导体模块1时的温度曲线。
作为根据监测的结果结束第一期间的方法，可举出下述方法：在与未固化树脂的注入口的距离相同的下游侧的温度传感器之间温度的变化时刻没有差别的情况下，即推断为未固化树脂的到达时刻相同的情况下结束第一期间。
接下来，将1个或多个引脚12b配置于半导体模块1中的最终位置(S108)。例如，回到不使印刷电路板114弯曲的状态。也可以对引脚12b施加力来将引脚12b配置于最终位置。该S108的处理也可以在未固化树脂的注入即将结束之前进行。应予说明，也可以不进行S108的处理而解除S106中的针对引脚12b的保持，通过树脂的压力将引脚12b和印刷电路板114配置于最终位置。
然后，结束注入而使模具内的未固化树脂固化(S110)。由此，制造半导体模块1。
根据以上的制造方法，在封装材料10的未固化树脂的注入中的第一期间，由于将引脚12b保持在与最终位置不同的位置并利用印刷电路板114调整未固化树脂的流动，之后将引脚12b配置于最终位置，所以能够调整在模具内的各位置处的未固化树脂的流速和流入状态。因此，能够不向金属模具追加可动机构等，而利用简单的构成切实地防止空隙的产生。
[1-3.引脚的位置与未固化树脂的流速之间的关系]
图3A～图3C是表示将封装材料10的未固化树脂注入到模具1000时的引脚12b的位置与未固化树脂的流速之间的关系的图。更具体而言，图3A是表示在第一期间中将引脚12b保持在最终位置时(例如未对引脚12b施加力时)的未固化树脂的流速的图。图3B是表示在第一期间中将引脚12b保持在比最终位置靠上的位置时的未固化树脂的流速的图。图3C是表示在第一期间中将引脚12b保持在比最终位置靠下的位置时的未固化树脂的流速的图。应予说明，在图3A～图3C中，省略用于将台阶部101、孔部102、凹部103和凸部105成型的模具部分的图示。
如图3A所示，在第一期间中将引脚12b保持在最终位置时，印刷电路板114的上部空间中的未固化树脂的流速比印刷电路板114的下部空间中的未固化树脂的流速大(参照带网点的箭头)。因此，在下部空间中流动的未固化树脂与在上部空间中流动并从模具1000的下游侧的端部回绕到下部空间的未固化树脂在位于下部空间的下游侧的半导体元件115的附近汇合而形成熔合线(Weld line)。熔合线容易有出现空隙等缺点。
这样制造的半导体模块是本实施方式的半导体模块1的比较例。在该半导体模块中，在利用X射线透射观察法进行观察时，在半导体元件115的周围，空隙产生率约为50％。
另外，如图3B所示，在第一期间中在将引脚12b保持在比最终位置靠上的位置时，在印刷电路板114的上部空间中的未固化树脂的流速与在印刷电路板114的下部空间中的未固化树脂的流速成为相同的程度(参照带网点的箭头)。因此，在下部空间流动的未固化树脂与在上部空间流动的未固化树脂在比封装对象部件11更靠模具1000的下游侧的位置汇合而形成熔合线。
这样制造的半导体模块是本实施方式的半导体模块1的实施例。在该半导体模块1中，在利用X射线透射观察法进行观察时，在半导体模块1内空隙产生率为0％。
另外，如图3C所示，在第一期间中将引脚12b保持在比最终位置靠下的位置时，在印刷电路板114的上部空间中的未固化树脂的流速明显比在印刷电路板114的下部空间中的未固化树脂的流速大(参照带网点的箭头)。因此，在下部空间中流动的未固化树脂与在上部空间中流动而从模具1000的下游侧的端部回绕到下部空间的未固化树脂在位于下部空间的半导体元件115等的附近汇合而形成熔合线。
这样制造的半导体模块也可以作为本实施方式的半导体模块1的比较例。在该半导体模块中，在利用X射线透射观察法进行观察时，在印刷电路板114的下部和半导体元件115的周围，空隙产生率为100％。
[2.第二实施方式]
[2-1.半导体模块的概要]
图4是表示图1A的基准线BB处的半导体模块1A的截面构成的图。如该图所示，本实施方式的半导体模块1A，具备1个或多个引脚12c作为引脚12的至少一部分，具备1个或多个封装对象部件11A而代替封装对象部件11。半导体模块1A也可以具备第一实施方式中的1个或多个引脚12b以及1个或多个引脚12c。
1个或多个引脚12c是棒状部件的一个例子。该引脚12c成为圆柱状，在除去了封装材料10的状态下，与作为板状部件的一个例子的绝缘基板110和/或印刷电路板114电连接，且以可旋转的方式安装于绝缘基板110和/或印刷电路板114。
例如，引脚12c的下端部压入到在绝缘基板110的导电层1104形成的凹部(未图示)或印刷电路板114的孔部1140中。另外，可以利用韧性比绝缘板1142优异的材料对引脚12c的侧周面中至少与绝缘板1142抵接的区域以及孔部1140的内周面中的至少一方进行涂敷。由此，在从半导体模块1除去了封装材料10的状态下引脚12c相对于绝缘板1142旋转时，能够防止绝缘板1142破损。
例如，在引脚12c的侧周面进行涂敷时，可以用导电性高且热导率高的材料涂敷。作为一个例子，可以利用与引脚12c相同种类的金属对引脚12c的侧周面实施涂镀，也可以利用与引脚12c不同的金属(例如焊料)实施涂镀。
另外，在孔部1140的内周面进行涂敷的情况下，可以用绝缘性且热导率高的材料涂敷。作为一个例子，可以利用树脂对孔部1140的内周面实施涂敷。
1个或多个封装对象部件11A具有被安装于1个或多个引脚12c的、用于调整固化前的封装材料10的流动的1个或多个调整部件112。调整部件112在从半导体模块1除去了封装材料10的状态下，可以随着引脚12c的轴向旋转进行旋转。调整部件112可以以调整封装材料10在印刷电路板114的与绝缘基板110相反一侧(例如上表面侧)的流动的方式发挥功能。作为一个例子，调整部件112可以位于印刷电路板114的上方，优选位于接近于印刷电路板114的位置。
应予说明，可以针对各引脚12c安装1个调整部件112，也可以安装多个调整部件112。另外，也可以仅在多个引脚12c中的某一个引脚12c安装调整部件112。
图5是表示调整部件112的立体图。调整部件112可以是随着引脚12c的旋转而改变方向的板状部件。例如，调整部件112的与Z方向垂直的截面形状可以是穿过旋转中心的直线依方向不同而长度不同的形状，作为一个例子，是旋转中心设置在端部的椭圆形状。应予说明，从避免封装材料10的未固化树脂固化之后的应力集中的观点考虑，优选调整部件112的角部经过倒角处理。
另外，调整部件112可以在侧周面具有在成型时用于供封装材料10的未固化树脂一部分通过的至少1个开孔1120。例如，开孔1120在调整部件112与未固化树脂的流动方向正交或大致正交时可以供未固化树脂通过。此时，由于能够对于调整部件112向与下游侧邻接的区域流动树脂，所以能够防止空隙产生。
另外，调整部件112可以与引脚12c一体地形成。例如，调整部件112可以利用引脚12c的金属材料与引脚12c一体成型。
另外，调整部件112也可以利用与封装材料10相同的材料形成。例如，调整部件112可以使用将引脚12c配置在模具内并利用与封装材料10相同的材料将调整部件112成型的嵌件成型法形成。
[2-2.半导体模块的制造方法]
半导体模块1A通过与关联图2而示出的上述半导体模块1相同的制造方法制造。
其中，为了制造半导体模块1A，在S102的处理中，针对封装对象部件11A中的绝缘基板110和/或印刷电路板114可旋转地安装1个或多个引脚12c。引脚12c可以设置于相对于未固化树脂的流动的下游侧，也可以设置于上游侧，还可以分别设置于上游侧和下游侧。还可以针对绝缘基板110和/或印刷电路板114进一步安装1个或多个不能旋转的引脚12。
另外，在封装部分中，可以以调整部件112所处的深度在多个引脚12c之间相互不同的方式配置各调整部件112。例如可以是，越是封装材料10的未固化树脂流动的方向的上游侧越使调整部件112的位置变高，越是下游侧越使调整部件112的位置降低而配置于接近印刷电路板114的位置。相反，也可以是越是上游侧越使调整部件112的位置降低而配置于接近印刷电路板114的位置，越是下游侧越使调整部件112的位置变高。
为了准备设置有配置于所希望的深度的调整部件112的引脚12c，也可以例如，预先在相同形状的多个引脚12c的不同位置分别设置调整部件112，选择在所希望的位置设有调整部件112的引脚12c。另外，在长的引脚12c的途中部位设置调整部件112，通过切断引脚12c的两端，也可以形成在所希望的位置设置有调整部件112的引脚12c。另外，也可以以使调整部件112相对于引脚12c可滑动的方式设置调整部件112，使调整部件112移动到所希望的位置。
另外，在S106的处理中，在封装材料10的注入中的第一期间，可以将各引脚12c保持在与其在旋转方向上的最终旋转位置不同的旋转位置。由此，调整部件112被保持在与最终旋转位置不同的旋转位置，结果封装材料10的流动被调整。
在此，引脚12c的最终的旋转位置是指例如引脚12c在半导体模块1内的旋转位置，作为一个例子，是在调整部件112沿着未固化树脂的流动方向的状态下的引脚12c的旋转位置。所谓将引脚12c保持在与最终的旋转位置不同的旋转位置，可以是指例如将引脚12c固定于该旋转位置，也可以是指使其在该旋转位置摆动。
在该S106中，例如，可以调整印刷电路板114的上表面侧的封装材料10的流速。作为一个例子，可以使未固化树脂在印刷电路板114的上部空间中的流路的截面积变大或者变小。优选可以不限制印刷电路板114的上表面侧的未固化树脂的流速。
作为引脚12c的被保持的旋转位置和第一期间的长度，可以在注入开始后的各个时刻对各引脚12c的旋转位置进行各种设定而试制多个半导体模块1，使用制造出了没有空隙的半导体模块1时的旋转位置和长度。
另外，例如，与第一实施方式同样地监测未固化树脂在模具内的至少1个位置的流速和流入状态中的至少一方，根据其结果，可以将1个或多个引脚12c的旋转位置进一步变更成与最终旋转位置不同的其他位置。另外，也可以根据监测的结果结束第一期间。
作为根据监测的结果变更1个或多个引脚12c的旋转位置的方法，可举出下述方法：在与未固化树脂的注入口的距离相同的温度传感器之间存在温度差的情况下，以在温度低的一方的温度传感器的位置降低未固化树脂的流速的方式变更1个或多个引脚12c的旋转位置。另外，可举出下述方法：针对多个温度传感器的位置，预先设定注入开始后的各个时刻的温度的目标值，以如果是比目标值的温度高的位置则提高流速，如果是比目标值的温度低的位置则降低流速的方式变更1个或多个引脚12c的旋转位置。作为在多个温度传感器的位置的温度的目标值，可以在注入开始后的各个时刻对各引脚12c的旋转位置进行各种设定来试制多个半导体模块1，使用制造出了没有空隙的半导体模块1时的温度曲线。
另外，在S108的处理中，可以使引脚12c旋转到最终的旋转位置。可以对引脚12c施加力而将引脚12c配置于最终的旋转位置，也可以通过解除S106中的针对引脚12c的保持而将引脚12c配置于最终的旋转位置。
通过以上的制造方法，也由于能够调整未固化树脂在模具内的各位置处的流速和流入状态，所以能够利用简单的构成切实地防止空隙产生。
[2-3.调整部件的变形例]
图6A～图6D是表示变形例中的调整部件112的截面形状的图。如该图所示，调整部件112的与Z方向垂直的截面形状只要是穿过旋转中心的直线依方向不同而长度不同，就可以是各种形状。
例如，如图6A所示，调整部件112的与Z方向垂直的截面形状可以是部分圆形，如图6B、图6C所示，也可以是三角形等多边形。在此，调整部件112的旋转中心如图6A、图6B所示，可以位于偏离中心的位置，如图6C所示，也可以位于截面形状的中心位置。在旋转中心位于偏离截面形状的中心的位置时，未固化树脂的流动的调整程度变大。
另外，调整部件112的截面形状如图6A、图6B所示，随着离开旋转中心而宽度变大。此时，在使调整部件112的侧面中的长的侧面与未固化树脂的流动相对而限制流动时，比该侧面靠下游侧的空间成为被调整部件112本身填充的状态。例如，就无论与旋转中心的距离如何，宽度均恒定的板状的调整部件112而言，如果使其长的侧面与流动方向相对，则在调整部件112的下游侧会产生树脂难以流入的区域。与此相对，就例如图6B所示的调整部件112而言，像这样树脂难以流入的区域被调整部件112本身填满。因此，防止在调整部件112的下游侧产生空隙。
另外，调整部件112的与Z方向垂直的截面形状如图6D所示，也可以是与部分圆形和多边形不同的任意形状。另外，调整部件112的截面形状可以是相对于穿过旋转中心的任何直线都非对称的形状。
[3.第一实施方式、第二实施方式的变形例]
在上述第一实施方式、第二实施方式中，以模制产品为半导体模块1进行了说明，但也可以是例如不包含半导体元件的模制产品、不包含电路的模制产品、将端子等嵌入成型而得到的产品(树脂壳体等)、塑模产品等任意的模制产品。
另外，以安装于封装对象部件11并露出到外部的部分露出部件为将半导体元件115和/或印刷电路板114与外部设备电连接的引脚12b进行了说明，但也可以是具有其他功能的部件。
另外，在上述第一实施方式中，以调整部件为印刷电路板114进行了说明，但加之或代之，也可以将在除去了封装材料10的状态下通过对引脚12施加力而上下弯曲的挠性的板状部件作为调整部件。这样的板状部件可以是绝缘基板110，也可以是粘贴于印刷电路板114并设立设置有引脚12的其他板状部件。
以上，使用实施方式说明了本发明，但本发明的技术的范围不限于上述实施方式中记载的范围。本领域技术人员会明白可以对上述实施方式进行各种变更或改良。根据权利要求书的记载可知，对上述实施方式进行的各种变更或改良的方式显然也包括在本发明的技术方案内。
应当注意的是，在权利要求书、说明书和附图中所示的装置、系统、程序和方法中的动作、顺序、步骤和阶段等各处理的执行顺序并未特别明确为“在……之前”，“事先”等，另外，只要不是后续处理中需要使用之前处理的结果，就可以按任意顺序实现。即使为了方便起见，对权利要求书、说明书和附图中的动作流程使用“首先”，“接下来”等进行说明，也不表示一定要按照该顺序实施。

Claims (28)

1.一种模制产品的制造方法，其特征在于，包括：
安装步骤，将在所述模制产品中应该从封装部分的内部延伸并露出于外部的部分露出部件安装于封装对象部件，所述封装对象部件是应该被封装于所述模制产品中的封装部分的内部的部件；
注入步骤，将安装了所述部分露出部件的所述封装对象部件放入到模具并注入封装材料；
调整步骤，在所述封装材料的注入中的第一期间，将所述部分露出部件保持在与其在所述模制产品中的最终的位置不同的位置，并通过安装于所述部分露出部件的调整部件对所述封装材料的流动进行调整；以及
在所述第一期间之后使所述封装材料固化的步骤。
2.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述封装对象部件具备板状部件，该板状部件具有挠性，
在所述安装步骤中，将所述部分露出部件安装于所述板状部件，
在所述调整步骤中，通过对所述部分露出部件施加力而将所述板状部件沿面方向弯曲，从而使所述板状部件作为所述调整部件发挥功能。
3.根据权利要求2所述的制造方法，其特征在于，在所述安装步骤中，将多个所述部分露出部件安装于所述板状部件，
在所述调整步骤中，通过对多个所述部分露出部件施加力而将所述板状部件扭曲，从而使所述板状部件作为所述调整部件发挥功能。
4.根据权利要求2或3所述的制造方法，其特征在于，所述部分露出部件安装在所述板状部件中的更靠近所述封装材料流动的方向的下游侧的位置。
5.根据权利要求2～4中任一项所述的制造方法，其特征在于，所述板状部件是印刷电路板，
所述部分露出部件是用于将所述印刷电路板与所述模制产品的外部设备电连接的引脚。
6.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述部分露出部件具有棒状部件，
所述封装对象部件具有安装于所述棒状部件并随着所述棒状部件的轴向旋转进行旋转的所述调整部件，
在所述调整步骤中，将所述棒状部件保持在旋转方向上的与最终的旋转位置不同的旋转位置。
7.根据权利要求6所述的制造方法，其特征在于，所述调整部件是随着所述棒状部件的旋转而方向改变的板状部件。
8.根据权利要求6所述的制造方法，其特征在于，所述调整部件的与所述棒状部件的长度方向垂直的截面形状是通过旋转中心的直线依方向不同而长度不同的形状。
9.根据权利要求6～8中任一项所述的制造方法，其特征在于，所述调整部件具有用于供所述封装材料的一部分通过的至少一个开孔。
10.根据权利要求6～9中任一项所述的制造方法，其特征在于，所述调整部件与所述棒状部件一体地形成。
11.根据权利要求6～10中任一项所述的制造方法，其特征在于，所述调整部件利用与所述封装材料相同的材料形成。
12.根据权利要求6～11中任一项所述的制造方法，其特征在于，在所述安装步骤中，在所述封装对象部件安装多个所述棒状部件，
在所述多个棒状部件中，所述调整部件在所述封装部分中所处的深度各不相同。
13.根据权利要求6～12中任一项所述的制造方法，其特征在于，所述封装对象部件具有板状部件，
在所述安装步骤中，以使所述棒状部件相对于所述板状部件能够旋转的方式将所述棒状部件安装于所述板状部件。
14.根据权利要求13所述的制造方法，其特征在于，所述板状部件是印刷电路板，
所述棒状部件是用于将所述印刷电路板与外部设备电连接的引脚。
15.根据权利要求5或14所述的制造方法，其特征在于，所述封装对象部件还具备绝缘基板和半导体元件，所述绝缘基板具有在上表面形成有导电层的绝缘板，所述半导体元件搭载于所述导电层上，
所述印刷电路板以与所述绝缘基板对置的方式设置在所述绝缘基板的上方，且与所述半导体元件电连接，
在所述调整步骤中，调整所述印刷电路板的与所述绝缘基板相反的一侧的所述封装材料的流速。
16.根据权利要求15所述的制造方法，其特征在于，所述印刷电路板的上表面与模具之间的距离比所述印刷电路板的下表面与所述绝缘基板的上表面之间的距离大，
在所述调整步骤中，限制所述封装材料在所述印刷电路板的所述上表面侧的流速。
17.根据权利要求1～16中任一项所述的制造方法，其特征在于，在所述调整步骤中，
监测所述模具内的至少1个位置处的所述封装材料的流速和流入状态中的至少一方，
根据所述监测的结果变更所述部分露出部件的位置。
18.根据权利要求17所述的制造方法，其特征在于，在所述调整步骤中，监测设置于所述模具的至少1个位置的至少1个温度传感器所输出的输出信号。
19.根据权利要求1～18中任一项所述的制造方法，其特征在于，包括位置变更步骤，所述位置变更步骤在所述第一期间之后，将所述部分露出部件配置在所述模制产品中的最终的位置。
20.一种模制产品，其特征在于，具备：
封装材料；
封装对象部件，其封装于所述封装材料的内部；以及
部分露出部件，其在所述封装材料的内部安装于所述封装对象部件，并从所述封装材料的内部延伸并露出于外部，
所述封装对象部件具有调整部件，所述调整部件安装于所述部分露出部件，且用于调整固化前的所述封装材料的流动。
21.根据权利要求20所述的模制产品，其特征在于，所述封装对象部件具备作为所述调整部件发挥功能并具有挠性的板状部件，
所述部分露出部件在下述位置安装于所述板状部件，该位置是通过在除去了所述封装材料的状态下施加力，能够将所述板状部件沿面方向弯曲的位置。
22.根据权利要求21所述的模制产品，其特征在于，所述板状部件是印刷电路板，
所述部分露出部件是用于将所述印刷电路板与外部设备电连接的引脚。
23.根据权利要求20所述的模制产品，其特征在于，所述部分露出部件具有棒状部件，
所述封装对象部件具有安装于所述棒状部件且在除去了所述封装材料的状态下能够随着所述棒状部件的轴向旋转而进行旋转的所述调整部件。
24.根据权利要求23所述的模制产品，其特征在于，所述封装对象部件还具有板状部件，
所述部分露出部件以在除去了所述封装材料的状态下相对于所述板状部件能够旋转的方式安装于所述板状部件。
25.根据权利要求24所述的模制产品，其特征在于，所述板状部件是印刷电路板，
所述棒状部件是用于将所述印刷电路板与外部设备电连接的引脚。
26.根据权利要求22或25所述的模制产品，其特征在于，所述封装对象部件还具备绝缘基板和半导体元件，所述绝缘基板具有在上表面形成有导电层的绝缘板，所述半导体元件搭载在所述导电层上，
所述印刷电路板以与所述绝缘基板对置的方式设置于所述绝缘基板的上方，且与所述半导体元件电连接，
所述调整部件用于调整所述印刷电路板的与所述绝缘基板相反的一侧的所述封装材料的流动。
27.根据权利要求26所述的模制产品，其特征在于，该模制产品中的利用封装材料封装的封装部分的上表面与所述印刷电路板的上表面之间的距离比所述印刷电路板的下表面与所述绝缘基板的上表面之间的距离大，
所述调整部件限制所述封装材料在所述印刷电路板的所述上表面侧的流速。
28.根据权利要求20～27中任一项所述的模制产品，其特征在于，所述封装材料，以将所述部分露出部件保持在与其在所述模制产品中的最终位置不同的位置，且利用所述调整部件调整所述封装材料的流动的方式被注入并被固化。
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