CN110998812A - 半导体装置的制造方法 - Google Patents

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Abstract

将在底面角部具有台阶的平面形状为矩形的散热器(4)配置于模塑模具(1)的型腔(5)的内部，使第1销(2)从型腔(5)的底面凸出而对散热器(4)进行定位。将从型腔(5)的底面凸出的第2销(3)配置于已定位的散热器(4)的台阶处。在对散热器(4)进行定位之后，使第1销(2)下降至型腔(5)的底面，在保持使第2销(3)凸出的状态下，通过模塑树脂(10)对散热器(4)进行封装。

Description

半导体装置的制造方法
技术领域
本发明涉及通过模塑树脂将散热器封装的半导体装置的制造方法。
背景技术
就功率半导体模块而言，为了提高与树脂的粘接力，防止来自外部空气的水分侵入，使用在底面角部设置了台阶的散热器。另外，在功率半导体模块的传递模塑工艺中，需要将散热器设置于下模之上的规定位置。作为该定位方法，存在通过固定销进行的定位和通过可动销进行的定位(例如，参照专利文献1)。
专利文献1：日本特开平10-064933号公报
发明内容
在通过固定销进行的定位中，不会发生由模塑树脂流动引起的散热器的位置偏移。但是，需要在散热器设置U字或圆形的孔以与固定销嵌合。固定销还具有用于在模塑后形成紧固用螺孔的作用。但是，通过固定销进行的定位无法应用于平面形状为矩形的散热器。
另一方面，在通过可动销进行的定位中，通过由可动销包围散热器的外周，从而能够对矩形的散热器进行定位。为了防止由模塑树脂流动引起的位置偏移，在可动销凸出的状态下注入树脂，在注入完成后使销前端下降至型腔的底面。但是，在使可动销下降时，树脂毛刺进入可动销周边，滑动阻力变大，因而可动范围的最大值为0.5mm左右。因此，无法使可动销相对于带台阶的厚的散热器而凸出至足够的高度。因此，通过可动销进行的定位无法应用于带台阶的散热器。
本发明就是为了解决上述这样的课题而提出的，其目的在于得到一种半导体装置的制造方法，该制造方法能够对在底面角部具有台阶的平面形状为矩形的散热器进行定位，通过模塑树脂对该散热器进行封装。
本发明涉及的半导体装置的制造方法的特征在于，具有以下工序：将在底面角部具有台阶的平面形状为矩形的散热器配置于模塑模具的型腔的内部，使第1销从所述型腔的底面凸出而对所述散热器进行定位；将从所述型腔的所述底面凸出的第2销配置于已定位的所述散热器的所述台阶处；以及在对所述散热器进行定位之后，使所述第1销下降至所述型腔的底面，在保持使所述第2销凸出的状态下，通过模塑树脂对所述散热器进行封装。
发明的效果
在本发明中，在使第1销凸出而对散热器进行定位之后，使第1销下降，在保持使配置于散热器的台阶处的第2销凸出的状态下，通过模塑树脂对散热器进行封装。由此，能够对在底面角部具有台阶的平面形状为矩形的散热器进行定位，通过模塑树脂对该散热器进行封装。
附图说明
图1是本发明的实施方式1涉及的半导体装置的制造方法的流程图。
图2是表示本发明的实施方式1涉及的半导体装置的制造方法的俯视图。
图3是表示本发明的实施方式1涉及的半导体装置的制造方法的剖面图。
图4是表示本发明的实施方式1涉及的半导体装置的制造方法的剖面图。
图5是表示本发明的实施方式1涉及的半导体装置的制造方法的剖面图。
图6是表示本发明的实施方式2涉及的半导体装置的制造方法的剖面图。
图7是表示本发明的实施方式3涉及的半导体装置的制造方法的俯视图。
图8是表示本发明的实施方式3涉及的半导体装置的制造方法的剖面图。
图9是表示本发明的实施方式3涉及的半导体装置的制造方法的剖面图。
图10是表示本发明的实施方式3涉及的半导体装置的制造方法的剖面图。
图11是表示本发明的实施方式4涉及的半导体装置的制造方法的剖面图。
图12是表示本发明的实施方式5涉及的半导体装置的制造方法的剖面图。
具体实施方式
参照附图，对本发明的实施方式涉及的半导体装置的制造方法进行说明。对相同或相应的结构要素标注相同的标号，有时省略重复说明。
实施方式1.
图1是本发明的实施方式1涉及的半导体装置的制造方法的流程图。图2是表示本发明的实施方式1涉及的半导体装置的制造方法的俯视图。图3至图5是表示本发明的实施方式1涉及的半导体装置的制造方法的剖面图。
如图2及图3所示，在下侧的模塑模具1设置有作为可动销的第1销2及第2销3。将金属的散热器4配置于模塑模具1的型腔5的内部，使第1销2从型腔5的底面凸出而对散热器4进行定位(步骤S1)。
散热器4在底面角部具有台阶，该散热器4的平面形状为矩形。此时，使第1销2的凸出高度与散热器4的厚度相当，通过将散热器4的侧壁按压于第1销2而对散热器4进行定位。另外，将从型腔5的底面凸出的第2销3配置于已定位的散热器4的台阶处。
接下来，如图4所示，在已定位的散热器4之上设置半导体芯片6和引线框7。以将它们覆盖的方式在模塑模具1之上配置模塑模具8。然后，使第1销2下降至型腔5的底面(步骤S2)。
接下来，如图5所示，经由在模塑模具1、8之间设置的流道9而将模塑树脂10注入至型腔5内，在保持使第2销3凸出的状态下通过模塑树脂10将散热器4封装(步骤S3)。此时，通过第2销3将散热器4固定，防止位置偏移。在树脂封装完成后，使第2销3下降至型腔5的底面(步骤S4)。
如上所述，在本实施方式中，在使用第1销2对散热器4进行定位之后，使第1销2下降而进行树脂封装。由此，能够使第1销2相对于带台阶的厚的散热器4而凸出至足够的高度，因此能够对带台阶的散热器4进行定位。另外，由于是通过可动销进行的定位，因此能够使用平面形状为矩形的散热器4。由于平面形状为矩形的散热器4易于加工，因此成本低。另外，在保持使配置于台阶处的第2销3凸出的状态下，通过模塑树脂10对散热器4进行封装。由此，能够防止模塑树脂10注入时的散热器4的位置偏移。因此，根据本实施方式，能够对在底面角部具有台阶的平面形状为矩形的散热器4进行定位，通过模塑树脂10对该散热器4进行封装。
实施方式2.
图6是表示本发明的实施方式2涉及的半导体装置的制造方法的剖面图。在本实施方式中，第2销3是固定销。由此，可动销减少，因此模具制作成本下降。并且，由于可动销外周的树脂毛刺清扫频率也减少，因此维护成本下降。
第2销3可以是圆柱形状，但优选在第2销3的前端设置有锥面。由此，即使散热器4的底面搭至第2销3，也会沿着锥面滑落而返回至型腔5的底面。其它结构及效果与实施方式1相同。
实施方式3.
图7是表示本发明的实施方式3涉及的半导体装置的制造方法的俯视图。图8至图10是表示本发明的实施方式3涉及的半导体装置的制造方法的剖面图。上述图7至图10分别对应于实施方式1的图2至图5。
在本实施方式中，在散热器4的矩形的平面形状的4边中的存在模塑树脂10向型腔5的注入口即流道9侧的边没有设置第2销3。由此，可动销减少，因此模具制作成本下降。并且，由于可动销外周的树脂毛刺清扫频率也减少，因此维护成本下降。但是，为了防止散热器4的由旋转引起的位置偏移，沿散热器4的另外3边配置第2销3。其它结构及效果与实施方式1相同。
实施方式4.
图11是表示本发明的实施方式4涉及的半导体装置的制造方法的剖面图。可动销板11和顶销板12安装于止动板13，可分别相对于止动板13而单独移动。第1销2固定于可动销板11。顶销(ejector pin)14固定于顶销板12。通过使顶销14从型腔5的底面凸出，从而将由模塑树脂10封装后的所述散热器4取出。
第2销3与顶销14一起固定于顶销板12，与顶销14的动作联动。由此，第2销3自身成为顶销。另外，不需要新追加使第2销3可动的板，能够通过小规模的改造而实施。此外，也可以将第1销2固定于顶销板12，将第2销3固定于可动销板11。其它结构及效果与实施方式1相同。
实施方式5.
图12是表示本发明的实施方式5涉及的半导体装置的制造方法的剖面图。在本实施方式中，通过压缩模塑工艺对散热器4进行封装。具体地说，首先，与实施方式1～4同样地，在上侧的模塑模具1的型腔底面对散热器4进行定位。接下来，通过下侧的模塑模具8将颗粒的模塑树脂10熔化，由可动型腔部件15推起，由此通过模塑树脂10对散热器4进行封装。在这样的压缩模塑工艺中，也能够得到与实施方式1～4相同的效果。
此外，半导体芯片6是MOSFET、SBD、IGBT或PN二极管等。另外，半导体芯片6不限于由硅形成，也可以由与硅相比带隙大的宽带隙半导体形成。宽带隙半导体例如是碳化硅、氮化镓类材料、或金刚石。由这样的宽带隙半导体形成的半导体芯片由于耐电压性、容许电流密度高，因此能够小型化。通过使用该小型化的半导体芯片，从而组装了该半导体芯片的半导体装置也能够小型化。另外，由于半导体芯片的耐热性高，因此能够使散热器的散热鳍片小型化，能够使水冷部空冷化，因而能够使半导体装置进一步小型化。另外，由于半导体芯片的电力损耗低且高效，因此能够使半导体装置高效化。
标号的说明
1、8模塑模具，2第1销，3第2销，4散热器，5型腔，10模塑树脂，12顶销板，14顶销。

Claims (7)

1.一种半导体装置的制造方法，其特征在于，具有以下工序：
将在底面角部具有台阶的平面形状为矩形的散热器配置于模塑模具的型腔的内部，使第1销从所述型腔的底面凸出而对所述散热器进行定位；
将从所述型腔的所述底面凸出的第2销配置于已定位的所述散热器的所述台阶处；以及
在对所述散热器进行定位之后，使所述第1销下降至所述型腔的底面，在保持使所述第2销凸出的状态下，通过模塑树脂对所述散热器进行封装。
2.根据权利要求1所述的半导体装置的制造方法，其特征在于，
所述第2销是固定销。
3.根据权利要求2所述的半导体装置的制造方法，其特征在于，
在所述第2销的前端设置有锥面。
4.根据权利要求1所述的半导体装置的制造方法，其特征在于，
没有沿着所述散热器的矩形的平面形状的4边中的存在所述模塑树脂向所述型腔的注入口侧的边设置所述第2销。
5.根据权利要求4所述的半导体装置的制造方法，其特征在于，
以防止所述散热器的由旋转引起的位置偏移的方式配置所述第2销。
6.根据权利要求1所述的半导体装置的制造方法，其特征在于，
还具有通过使顶销从所述型腔的所述底面凸出，从而将由所述模塑树脂进行了封装的所述散热器取出的工序，
所述第1销或所述第2销与所述顶销一起固定于顶销板，与所述顶销的动作联动。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的半导体装置的制造方法，其特征在于，
通过压缩模塑工艺对所述散热器进行封装。
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