DE112014000756T5 - Halbleitervorrichtung und Verfahren zum Herstellen derselben - Google Patents

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Abstract

Es werden eine Halbleitervorrichtung, die ein starkes Drahtbonden ermöglicht und eine hohe Massenproduktivität, eine kleine Größe und geringe Herstellungskosten aufweist, und ein Verfahren zum Herstellen derselben bereitgestellt. Eine hintere Oberfläche (15b) eines vorstehenden Abschnitts (15e) einer Klemme (15) und eine Innenwand (7d) eines Rahmens (7) werden durch ein Klebeharz (8) fest aneinander fixiert. Daher ist es möglich, eine Halbleitervorrichtung, welche die Klemme (15) und einen Halbleiter-Chip (11) mit einem Draht (13) stark verbinden kann und eine hohe Massenproduktivität und geringe Herstellungskosten aufweist, und ein Verfahren zum Herstellen derselben bereitzustellen.

Description

  • TECHNISCHES GEBIET
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Halbleitervorrichtung, die eine Klemmenstruktur aufweist, welche die Fixierung einer Klemme eines Gehäuses zum Einfügen verstärkt und ein starkes Drahtbonden ermöglicht, sowie ein Verfahren zum Herstellen der Halbleitervorrichtung.
  • HINTERGRUND
  • 26 ist ein schematisches Diagramm, das die Struktur eines Leistungshalbleitermoduls abbildet.
  • Ein Leistungshalbleitermodul 50 umfasst einen Rahmen 51, der aus einem Polyphenylsulfid-(PPS)Harz besteht, und eine Klemme 53, die durch den Rahmen 51 geht und in einem ersten Stufenabschnitt 52 des Rahmens 51 eingebettet ist. Das Leistungshalbleitermodul 50 umfasst ferner einen zweiten Stufenabschnitt 54, der auf der Rückfläche des Rahmens 51 gebildet ist, und eine Platine 56, die an dem zweiten Stufenabschnitt 54 angebracht ist und mit einem Klebeharz 55 fixiert wird. Das Leistungshalbleitermodul 50 umfasst ferner einen Halbleiter-Chip 57, der an die Platine 56 gelötet ist, einen Draht 58, der den Halbleiter-Chip 57 und die Klemme 53 unter Verwendung von Ultraschallbonden verbindet, und ein Dichtungsmaterial 59, das in den Rahmen 51 eingefüllt wird. Die Platine 56 umfasst eine Metallplatte 56c, die beispielsweise aus Aluminium besteht, eine Isolierplatte 56b, die beispielsweise aus einem Epoxidharz besteht und die Metallplatte 56c abdeckt, und eine Leiterplatte 56a, die auf der Isolierplatte 56b gebildet ist.
  • Die Oberfläche des ersten Stufenabschnitts 52 des Rahmens 51 fluchtet mit der Oberfläche der Klemme 53. Die Klemme 53 wird durch Abschneiden eines unnötigen Abschnitts eines Leiterrahmens gebildet. Der Rahmen 51 dient als Harzgehäuse. Zusätzlich wird die Klemme 53 an dem Rahmen 51 durch einstückiges Formen fixiert.
  • 27 ist ein Diagramm, das nur den Rahmen und die Klemme in der vergrößerten Ansicht von 26 abbildet, die einen Abschnitt B abbildet.
  • Das Haftvermögen zwischen der hinteren Oberfläche 53a der Klemme 53, die angeformt ist, und dem Boden 52a eines eingebetteten Abschnitts des ersten Stufenabschnitts 52 in dem Rahmen 51 ist gering. Zusätzlich löst sich manchmal, wie in 27 abgebildet, die Klemme 53, die in dem ersten Stufenabschnitt 52 eingebettet ist, vom Boden 52a des eingebetteten Abschnitts des ersten Stufenabschnitts 52 auf Grund des Unterschieds zwischen den Wärmedehnungskoeffizienten der Klemme 53 und des ersten Stufenabschnitts 52. In diesem Zustand wird während des Drahtbondens die Ultraschallvibration nicht effektiv auf die Klemme 53 übertragen, wodurch es schwierig wird, ein starkes Drahtbonden durchzuführen. Daraufhin blättert der Draht 58 von der Klemme 53 ab.
  • Als ein Verfahren zum Lösen dieses Problems offenbart die Patenschrift 1 eine Technik, bei der eine Klemme mit einer umgekehrt T-förmigen Querschnittstruktur in einem Gehäuse eingebettet ist und ein Gehäuseelement sie befestigt und fixiert.
  • Die Patentschrift 2 offenbart eine Technik, bei der ein vorstehender Abschnitt in einem Gehäuse bereitgestellt wird und von der oberen Seite gegen eine Klemme gedrückt wird, um die Klemme zu fixieren.
  • Die Patentschrift 3 offenbart eine Technik, bei der ein Stift in ein Durchgangsloch eingefügt wird, das in einem Abschnitt der hinteren Oberfläche eines Gehäuses unter einer Klemme bereitgestellt wird und die Klemme anhebt und fixiert.
  • Die Patentschrift 4 offenbart eine Technik, bei der eine Klemme mit einer Ankerplatte gebondet ist und die Ankerplatte an einem Gehäuse fixiert ist. Die Ankerplatte und das Gehäuse bestehen aus dem gleichen Material, und die Oberflächen der Ankerplatte und des Gehäuses werden geschmolzen, so dass die Ankerplatte und das Gehäuse ineinander integriert sind. Somit ist die Klemme fest fixiert.
  • LITERATURSTELLEN
  • Patentschriften
    • Patentschrift 1: JP 9-270441 A
    • Patentschrift 2: JP 2000-332179 A
    • Patentschrift 3: JP 2004-134518 A
    • Patentschrift 4: JP 2000-216187 A
  • OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
  • Durch die Erfindung zu lösendes Problem
  • Da der fixierte Abschnitt der Klemme breit ist, ist es jedoch in der Patentschrift 1 schwierig, die Größe des Leistungshalbleitermoduls zu reduzieren.
  • In der Patentschrift 2 wird der vorstehende Abschnitt des Gehäuses von der oberen Seite aus gedrückt. Die Lücke zwischen dem Boden der Klemme und dem Gehäuse bleibt jedoch bestehen. Daher ist es manchmal schwierig, das Haftvermögen zwischen der Klemme und dem Gehäuse ausreichend sicherzustellen.
  • In der Patentschrift 3 ist ein Bauteil mit einer komplizierten Form notwendig. Daher ist die Technik nicht zur Massenproduktion geeignet und die Herstellungskosten erhöhen sich.
  • In der Patentschrift 4 ist es notwendig, einen Prozess des Bondens der Ankerplatte mit der Klemme mit einem Klebstoff und einen Prozess des Härtens des Klebstoffs, bevor das Gehäuse und die Klemme einstückig geformt werden, hinzuzufügen. Dadurch erhöhen sich die Herstellungskosten.
  • Die Erfindung wurde erstellt, um die zuvor erwähnten Probleme zu lösen, und eine Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Halbleitervorrichtung, die ein starkes Drahtbonden ermöglicht und eine hohe Massenproduktivität, eine kleine Größe und geringe Herstellungskosten aufweist, und ein Verfahren zum Herstellen derselben bereitzustellen.
  • Mittel zur Problemlösung
  • Um die Aufgabe zu lösen, wird gemäß einem Aspekt der Erfindung eine Halbleitervorrichtung bereitgestellt, die Folgendes umfasst: einen Rahmen, der einen ersten Stufenabschnitt, der in einer Ringform in dem Innenumfang einer Hauptoberfläche bereitgestellt wird, einen zweiten Stufenabschnitt, der in einer Ringform in dem Innenumfang der anderen Hauptoberfläche bereitgestellt wird, und eine Innenwand, die zwischen dem ersten Stufenabschnitt und dem zweiten Stufenabschnitt bereitgestellt wird, umfasst; eine Klemme, die von dem ersten Stufenabschnitt nach außen führt; eine Platine, die an dem zweiten Stufenabschnitt angebracht ist; und ein Klebeharz, das den zweiten Stufenabschnitt und die Platine bondet und mit der Innenwand und der Klemme in Kontakt kommt.
  • Gemäß einem anderen Aspekt der Erfindung wird eine Halbleitervorrichtung bereitgestellt, die Folgendes umfasst: einen Rahmen, der einen ersten Stufenabschnitt, der in einer Ringform in dem Innenumfang einer Hauptoberfläche bereitgestellt wird, einen zweiten Stufenabschnitt, der in einer Ringform in dem Innenumfang der anderen Hauptoberfläche bereitgestellt wird, eine Innenwand, die zwischen dem ersten Stufenabschnitt und dem zweiten Stufenabschnitt bereitgestellt wird, und ein Durchgangsloch, das durch den ersten Stufenabschnitt und den zweiten Stufenabschnitt geht, umfasst; eine Klemme, die von dem ersten Stufenabschnitt nach außen führt; eine Platine, die an dem zweiten Stufenabschnitt angebracht ist; und ein Klebeharz, das den zweiten Stufenabschnitt und die Platine bondet, in das Durchgangsloch eingefüllt wird und mit der Klemme in Kontakt kommt.
  • Gemäß noch einem anderen Aspekt der Erfindung wird eine Halbleitervorrichtung bereitgestellt, die Folgendes umfasst: einen Rahmen, der einen ersten Stufenabschnitt, der in einer Ringform in dem Innenumfang einer Hauptoberfläche bereitgestellt wird, einen zweiten Stufenabschnitt, der in einer Ringform in dem Innenumfang der anderen Hauptoberfläche bereitgestellt wird, und eine Innenwand, die zwischen dem ersten Stufenabschnitt und dem zweiten Stufenabschnitt bereitgestellt wird, umfasst; eine Klemme, die von dem ersten Stufenabschnitt nach außen führt; eine Platine, die an dem zweiten Stufenabschnitt angebracht ist; und ein erstes Klebeharz, das den zweiten Stufenabschnitt und die Platine bondet. Der Rahmen umfasst einen Hohlraum, der in dem ersten Stufenabschnitt in einer Position gebildet ist, die der Seite der Klemme entspricht. Ein zweites Klebeharz ist in dem Hohlraum angeordnet.
  • Gemäß noch einem anderen Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zum Herstellen einer Halbleitervorrichtung bereitgestellt, das Folgendes umfasst: einen Schritt des Anfertigens eines Rahmens, der einen ersten Stufenabschnitt, der in einer Ringform in dem Innenumfang einer Hauptoberfläche bereitgestellt wird, eine Klemme, die an dem ersten Stufenabschnitt fixiert ist, einen zweiten Stufenabschnitt, der in einer Ringform in dem Innenumfang der anderen Hauptoberfläche bereitgestellt wird, und eine Innenwand, die zwischen dem ersten Stufenabschnitt und dem zweiten Stufenabschnitt bereitgestellt wird, umfasst; einen Schritt des Anfertigens einer Platine; einen Schritt des Auftragens eines Klebeharzes auf den zweiten Stufenabschnitt, wobei die eine Hauptoberfläche des Rahmens nach unten zeigt; und einen Schritt des Anbringens der Platine an dem zweiten Stufenabschnitt, um das Klebeharz einzudrücken und das Klebeharz auf die Innenwand und die Klemme aufzutragen.
  • Gemäß noch einem anderen Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zum Herstellen einer Halbleitervorrichtung bereitgestellt, dass Folgendes umfasst: einen Schritt des Anfertigens eines Rahmens, der einen ersten Stufenabschnitt, der in einer Ringform in dem Innenumfang einer Hauptoberfläche bereitgestellt wird, eine Klemme, die an dem ersten Stufenabschnitt fixiert ist, einen zweiten Stufenabschnitt, der in einer Ringform in dem Innenumfang der anderen Hauptoberfläche bereitgestellt wird, und eine Innenwand, die zwischen dem ersten Stufenabschnitt und dem zweiten Stufenabschnitt bereitgestellt wird, umfasst; einen Schritt des Anfertigens einer Platine; einen Schritt des Auftragens eines ersten Klebeharzes auf den zweiten Stufenabschnitt, wobei die eine Hauptoberfläche des Rahmens nach unten zeigt; einen Schritt des Anbringens der Platine an dem zweiten Stufenabschnitt; und einen Schritt des Auftragens eines zweiten Klebeharzes auf die Innenwand und die Klemme, wobei die eine Hauptoberfläche des Rahmens nach oben zeigt.
  • Gemäß noch einem anderen Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zum Herstellen einer Halbleitervorrichtung bereitgestellt, das Folgendes umfasst: einen Schritt des Anfertigens eines Rahmens, der einen ersten Stufenabschnitt, der in einer Ringform in dem Innenumfang einer Hauptoberfläche bereitgestellt wird, eine Klemme, die an dem ersten Stufenabschnitt fixiert ist, einen zweiten Stufenabschnitt, der in einer Ringform in dem Innenumfang der anderen Hauptoberfläche bereitgestellt wird, eine Innenwand, die zwischen dem ersten Stufenabschnitt und dem zweiten Stufenabschnitt bereitgestellt wird, und ein Durchgangsloch, das durch den ersten Stufenabschnitt und den zweiten Stufenabschnitt geht, umfasst; einen Schritt des Anfertigens einer Platine; einen Schritt des Auftragens eines Klebeharzes auf den zweiten Stufenabschnitt, wobei die eine Hauptoberfläche des Rahmens nach unten zeigt, und des Befüllens des Durchgangslochs mit dem Klebeharz; und einen Schritt des Anbringens der Platine an dem zweiten Stufenabschnitt.
  • Wirkung der Erfindung
  • Bei der Erfindung sind die Klemme und der Rahmen durch das Klebeharz aneinander fixiert. Daher ist es möglich, eine Halbleitervorrichtung, die ein starkes Drahtbonden ermöglicht und eine hohe Massenproduktivität, eine kleine Größe und geringe Herstellungskosten aufweist, sowie ein Verfahren zum Herstellen derselben bereitzustellen.
  • Die obigen und andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der Erfindung werden aus der nachstehenden Beschreibung hervorgehen, wenn sie zusammen mit den beiliegenden Zeichnungen gesehen wird, die bevorzugte Ausführungsformen als Beispiele der Erfindung abbilden.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Es zeigen:
  • 1 ein Diagramm, das einen Hauptabschnitt der Struktur einer Halbleitervorrichtung gemäß einem ersten Beispiel (Teil 1) abbildet;
  • 2 ein Diagramm, das den Hauptabschnitt der Struktur der Halbleitervorrichtung gemäß dem ersten Beispiel (Teil 2) abbildet;
  • 3 ein Diagramm, das den Hauptabschnitt der Struktur der Halbleitervorrichtung gemäß dem ersten Beispiel (Teil 3) abbildet;
  • 4 ein Diagramm, das den Hauptabschnitt der Struktur der Halbleitervorrichtung gemäß dem ersten Beispiel (Teil 4) abbildet;
  • 5 ein Diagramm, das einen Hauptabschnitt der Struktur einer Halbleitervorrichtung gemäß einem zweiten Beispiel abbildet;
  • 6 ein Diagramm, das einen Hauptabschnitt der Struktur einer Halbleitervorrichtung gemäß einem dritten Beispiel abbildet;
  • 7 ein Diagramm, das einen Hauptabschnitt der Struktur einer Halbleitervorrichtung gemäß einem vierten Beispiel abbildet;
  • 8 ein Diagramm, das einen Hauptabschnitt der Struktur einer Halbleitervorrichtung gemäß einem fünften Beispiel abbildet;
  • 9 ein Diagramm, das einen Hauptabschnitt der Struktur einer Halbleitervorrichtung gemäß einem sechsten Beispiel abbildet;
  • 10 ein Diagramm, das einen Hauptabschnitt der Struktur einer Halbleitervorrichtung gemäß einem siebten Beispiel abbildet;
  • 11 ein Diagramm, das einen Hauptabschnitt der Struktur einer Halbleitervorrichtung gemäß einem achten Beispiel abbildet;
  • 12 ein Diagramm, das einen Hauptabschnitt der Struktur einer Halbleitervorrichtung gemäß einem neunten Beispiel abbildet;
  • 13 ein Diagramm, das einen Hauptabschnitt der Struktur einer Halbleitervorrichtung gemäß einem zehnten Beispiel abbildet;
  • 14 ein Diagramm, das einen Hauptabschnitt der Struktur einer Halbleitervorrichtung gemäß einem elften Beispiel abbildet;
  • 15 ein Diagramm, das einen Hauptabschnitt der Struktur einer Halbleitervorrichtung gemäß einem zwölften Beispiel abbildet;
  • 16 eine Querschnittansicht, die der Reihe nach Hauptherstellungsprozesse bei einem Verfahren zum Herstellen von Halbleitervorrichtungen gemäß einem dreizehnten Beispiel (Teil 1) abbildet;
  • 17 eine Querschnittansicht, die der Reihe nach die Hauptherstellungsprozesse bei dem Verfahren zum Herstellen von Halbleitervorrichtungen gemäß dem dreizehnten Beispiel (Teil 2) abbildet;
  • 18 eine Querschnittansicht, die der Reihe nach die Hauptherstellungsprozesse bei dem Verfahren zum Herstellen von Halbleitervorrichtungen gemäß dem dreizehnten Beispiel (Teil 3) abbildet;
  • 19 eine Querschnittansicht, die der Reihe nach die Hauptherstellungsprozesse bei einem Verfahren zum Herstellen von Halbleitervorrichtungen gemäß einem vierzehnten Beispiel (Teil 1) abbildet;
  • 20 eine Querschnittansicht, die der Reihe nach die Hauptherstellungsprozesse bei dem Verfahren zum Herstellen von Halbleitervorrichtungen gemäß dem vierzehnten Beispiel (Teil 2) abbildet;
  • 21 eine Querschnittansicht, die der Reihe nach die Hauptherstellungsprozesse bei dem Verfahren zum Herstellen von Halbleitervorrichtungen gemäß dem vierzehnten Beispiel (Teil 3) abbildet;
  • 22 eine Querschnittansicht, die der Reihe nach Hauptherstellungsprozesse bei einem Verfahren zum Herstellen von Halbleitervorrichtungen gemäß einem fünfzehnten Beispiel (Teil 1) abbildet;
  • 23 eine Querschnittansicht, die der Reihe nach die Hauptherstellungsprozesse bei dem Verfahren zum Herstellen von Halbleitervorrichtungen gemäß dem fünfzehnten Beispiel (Teil 2) abbildet;
  • 24 eine Querschnittansicht, die der Reihe nach die Hauptherstellungsprozesse bei dem Verfahren zum Herstellen von Halbleitervorrichtungen gemäß dem fünfzehnten Beispiel (Teil 3) abbildet;
  • 25 ein schematisches Diagramm, das die Struktur einer Auftragungsvorrichtung, die ein Klebeharz aufträgt, bei dem dreizehnten Beispiel, dem vierzehnten Beispiel und dem fünfzehnten Beispiel abbildet; und
  • 26 ein schematisches Diagramm, das die Struktur eines Leistungshalbleitermoduls abbildet; und
  • 27 ein Diagramm, das nur einen Rahmen und eine Klemme in der vergrößerten Ansicht von 26 abbildet, die einen Abschnitt B abbildet.
  • AUSFÜHRUNGSFORM(EN) DER ERFINDUNG
  • Nachstehend wird eine Ausführungsform unter Verwendung der folgenden Beispiele beschrieben.
  • Beispiel 1
  • 1 bis 4 sind Diagramme, die einen Hauptabschnitt der Struktur einer Halbleitervorrichtung gemäß einem ersten Beispiel abbilden.
  • Eine Halbleitervorrichtung 100 umfasst einen Rahmen 7, Klemmen 15, eine Platine 12 und ein Klebeharz 8. Der Rahmen 7 besteht beispielsweise aus einem PPS-Harz und entspricht einem Harzgehäuse der Halbleitervorrichtung 100. Zusätzlich umfasst der Rahmen 7 einen ersten Stufenabschnitt 21, der in einer Ringform in dem Innenumfang einer Hauptoberfläche (einer oberen Oberfläche in den Zeichnungen) bereitgestellt wird, einen zweiten Stufenabschnitt 9, der in einer Ringform in dem Innenumfang der anderen Hauptoberfläche (einer unteren Oberfläche in den Zeichnungen) bereitgestellt wird, und eine Innenwand 7d, die zwischen dem ersten Stufenabschnitt 21 und dem zweiten Stufenabschnitt 9 bereitgestellt wird.
  • Die Klemme 15 ist in dem Rahmen 7 derart eingebettet, dass sie durch den Rahmen 7 geht, und eine vordere Oberfläche 4a ist von einer vorderen Oberfläche 21a des ersten Stufenabschnitts 21 freigelegt. Zusätzlich umfasst die Klemme 15 einen vorstehenden Abschnitt 15e, dessen Vorderende beispielsweise um ungefähr 1 mm von der Innenwand 7d des Rahmens 7 vorsteht.
  • Die Platine 12 ist an dem zweiten Stufenabschnitt 9 des Rahmens 7 angebracht. Die Platine 12 umfasst eine Metallplatte 12c, die beispielsweise aus Aluminium besteht, eine Isolierplatte 12b, die beispielsweise aus einem Epoxidharz besteht und die Metallplatte 12c abdeckt, und eine Leiterplatte 12a, die auf der Oberfläche der Isolierplatte 12b gebildet ist. Beispielsweise kann eine Direktkupferbond-(DCB)Platte als Platine 12 verwendet werden.
  • Das Klebeharz 8 bondet die Platine 12 mit dem zweiten Stufenabschnitt 9 des Rahmens 7 und ist derart angeordnet, dass es mit der Innenwand 7d des Rahmens 7 und der Klemme 15 in Kontakt kommt.
  • Zusätzlich umfasst die Halbleitervorrichtung 100 Halbleiter-Chips 11, Drähte 13 und ein Dichtungsmaterial 14. Der Halbleiter-Chip 11 ist an die Leiterplatte 12a der Platine 12 gelötet. Der Draht 13 besteht beispielsweise aus Aluminium oder Kupfer und verbindet den Halbleiter-Chip 11 und die Klemme 15 elektrisch. Das Dichtungsmaterial 14 wird in den Rahmen 7 gefüllt und dichtet das Innere der Halbleitervorrichtung 100 ab. Zusätzliche Anbringungslöcher 22 werden in dem Rahmen 7 bereitgestellt.
  • Bei dieser Ausführungsform kommt das Klebeharz 8 mit einer hinteren Oberfläche 15b des vorstehenden Abschnitts 15e der Klemme 15 und der Innenwand 7d des Rahmens 7 in Kontakt, und die Klemme 15 und der Rahmen 7 sind durch das Klebeharz 8 fest aneinander fixiert. Daher kann ein starkes Drahtbonden unter Verwendung einer Ultraschallvibration an der Klemme 15 durchgeführt werden.
  • Insbesondere bildet 4 ein Gehäuse ab, bei dem sich die Klemme von einer eingebetteten Position des ersten Stufenabschnitts löst. Wie in 4 abgebildet, selbst wenn sich die Klemme 15, die in dem ersten Stufenabschnitt 21 eingebettet ist, von dem eingebetteten Abschnitt auf Grund eines Unterschieds zwischen den Wärmedehnungskoeffizienten löst und eine Lücke 26 entsteht, kann das Klebeharz 8 in die Lücke 26 fließen und kann sich verfestigen. Daher sind die Klemme 15 und der erste Stufenabschnitt 21 (Rahmen 7) durch das Klebeharz 8 fest aneinander fixiert, und es ist möglich, ein starkes Drahtbonden unter Verwendung einer Ultraschall-Bondvorrichtung 25 durchzuführen. Insbesondere wenn die Bondfestigkeit durch eine Scherfestigkeit dargestellt wird, ist die Scherfestigkeit gleich oder größer als 100 g (= 0,1 × 9,8 N), und es ist möglich, eine ausreichende Zuverlässigkeit sicherzustellen. Unter der Voraussetzung, dass eine Kraft parallel zur Oberfläche der Klemme 15 auf einen Bondabschnitt ausgeübt wurde, wurde die Scherfestigkeit um 140% oder mehr verbessert, und im Vergleich zu einem Gehäuse, bei dem das Klebeharz 8 nicht bereitgestellt wurde, blätterte eine Bondoberfläche nicht ab. Eine Vibration, die durch einen Pfeil in 4 angegeben wird, gibt die Richtung der Ultraschallvibration an.
  • Da die Klemme 15 und der Rahmen 7 durch das Klebeharz 8 aneinander fixiert werden können, um die Platine 12 zu fixieren, ist kein zusätzlicher Prozess notwendig, und es ist möglich, die Klemme 15 mit dem ersten Stufenabschnitt 21 zu geringen Kosten fest zu fixieren.
  • Die fixierte Position der Klemme 15 muss nicht breit sein, anders als in der Patentschrift 1. Daher ist es möglich, die Größe der Halbleitervorrichtung 100 zu reduzieren.
  • Das Klebeharz 8 besteht aus einem Material mit einem Elastizitätskoeffizienten, der in der Lage ist, die Vibration zu absorbieren, und das bevorzugt ein wärmehärtendes Harz ist, das sich in einem flüssigen Zustand befindet, eine geringe Viskosität aufweist und auf Raumtemperatur verarbeitet werden kann. Das Klebeharz 8 kann beispielsweise eines von einem Harz auf Epoxidbasis, einem Harz auf Polyimidbasis, einem Harz auf Polyamidbasis und einem Harz auf Silikonbasis sein.
  • Wenn das Klebeharz 8 aufgetragen wird, wird es aufgetragen, während ein Unterdruck aufgebaut wird. Daher ist es möglich, die Lücke 26 mit dem Klebeharz 8 mit hoher Effizienz zu füllen.
  • Beispiel 2
  • 5 ist ein Diagramm, das einen Hauptabschnitt der Struktur einer Halbleitervorrichtung gemäß einem zweiten Beispiel abbildet. 5 entspricht 2 in dem ersten Beispiel.
  • Eine in 5 abgebildete Halbleitervorrichtung 200 unterscheidet sich von der in 2 abgebildeten Halbleitervorrichtung 100 dadurch, dass das Klebeharz 8 auch mit der Endoberfläche 15c des vorstehenden Abschnitts 15e der Klemme 15 in Kontakt kommt. Da sowohl die hintere Oberfläche 15b und die Endoberfläche 15c als auch der vorstehende Abschnitt 15e der Klemme 15 mit dem Rahmen 7 gebondet sind, ist es im Vergleich zu dem ersten Beispiel möglich, die Klemme 15 weiter fest zu fixieren.
  • Das Klebeharz 8 kann jedoch an einer beliebigen anderen Position als einer Bondposition 35 auf der vorderen Oberfläche 15a der Klemme 15 vorstehen.
  • Beispiel 3
  • 6 ist ein Diagramm, das einen Hauptabschnitt der Struktur einer Halbleitervorrichtung gemäß einem dritten Beispiel abbildet. 6 entspricht 5 in dem zweiten Beispiel.
  • Eine in 6 abgebildete Halbleitervorrichtung 300 unterscheidet sich von der in 5 abgebildeten Halbleitervorrichtung 200 dadurch, dass der vorstehende Abschnitt 15e der Klemme 15 nicht bereitgestellt wird und die Innenwand 7d des Rahmens 7 im Wesentlichen mit einer Endoberfläche 15f der Klemme 15 fluchtet (beispielsweise ist eine Höhendifferenz gleich oder kleiner als 0,1 mm). In diesem Fall sind die Endoberfläche 15f der Klemme 15 und die Innenwand 7d des Rahmens 7 durch das Klebeharz 8 fest aneinander fixiert. Daher ist es möglich, ein starkes Drahtbonden unter Verwendung einer Ultraschallvibration durchzuführen.
  • Beispiel 4
  • 7 ist ein Diagramm, das einen Hauptabschnitt der Struktur einer Halbleitervorrichtung gemäß einem vierten Beispiel abbildet. 7 entspricht 6 in dem dritten Beispiel.
  • Eine in 7 abgebildete Halbleitervorrichtung 400 unterscheidet sich von der in 6 abgebildeten Halbleitervorrichtung 300 dadurch, dass ein Hohlraum 27 in einem Abschnitt des ersten Stufenabschnitts 21 unter der hinteren Oberfläche 15b der Klemme 15 bereitgestellt wird und mit dem Klebeharz 8 gefüllt wird, um die Klemme 15 zu fixieren. Die Höhe H des Hohlraums 27 kann in dem Bereich von ungefähr 0,2 mm bis 1 mm liegen. In diesem Fall ist es möglich, die Klemme 15 und den ersten Stufenabschnitt 21 fest zu fixieren, und es wird ein gutes Ultraschallbonden durchgeführt. Wenn der Hohlraum 27 in der Halbleitervorrichtung 100, 200 oder 300 bereitgestellt wird, wird die Fixierfestigkeit zwischen der Klemme 15 und dem ersten Stufenabschnitt 21 weiter verbessert.
  • Beispiel 5
  • 8 ist ein Diagramm, das einen Hauptabschnitt der Struktur einer Halbleitervorrichtung gemäß einem fünften Beispiel abbildet. 8 entspricht 7 in dem vierten Beispiel.
  • Eine in 8 abgebildete Halbleitervorrichtung 500 unterscheidet sich von der in 6 abgebildeten Halbleitervorrichtung 300 dadurch, dass ein Durchgangsloch 28 zwischen dem zweiten Stufenabschnitt 9 und dem ersten Stufenabschnitt 21 bereitgestellt wird und mit dem Klebeharz 8 gefüllt wird, und das Bondharz 8 mit der Klemme 15 in Kontakt kommt, um die Klemme 15 zu fixieren. In diesem Fall werden die Klemme 15 und der erste Stufenabschnitt 21 fest aneinander fixiert, und es wird ein gutes Ultraschallbonden durchgeführt.
  • Beispiel 6
  • 9 ist ein Diagramm, das einen Hauptabschnitt der Struktur einer Halbleitervorrichtung gemäß einem sechsten Beispiel abbildet. 9 entspricht 8 in dem fünften Beispiel.
  • Eine in 9 abgebildete Halbleitervorrichtung 600 unterscheidet sich von der in 8 abgebildeten Halbleitervorrichtung 500 dadurch, dass das Klebeharz 8 sowohl mit der Endoberfläche 15f der Klemme 15 als auch mit der Innenwand 7d des Rahmens 7 in Kontakt kommt. In diesem Fall werden die Klemme 15 und der erste Stufenabschnitt 21 an zwei Positionen aneinander fixiert, nämlich am Durchgangsloch 28 und an der Endoberfläche 15f. Daher ist die Fixierfestigkeit größer als die der Halbleitervorrichtung 500, und es wird ein gutes Ultraschallbonden durchgeführt.
  • Beispiel 7
  • 10 ist ein Diagramm, das einen Hauptabschnitt der Struktur einer Halbleitervorrichtung gemäß einem siebten Beispiel abbildet. 10 entspricht 8 in dem fünften Beispiel.
  • Eine in 10 abgebildete Halbleitervorrichtung 700 unterscheidet sich von der in 8 abgebildeten Halbleitervorrichtung 500 dadurch, dass die Breite des Durchgangslochs 29 größer als die der Klemme 15 ist. Da in diesem Fall das Klebeharz 8 auch in Kontakt mit einer Seitenoberfläche 15d der Klemme 15 kommt, kann die Fixierfestigkeit zwischen der Klemme 15 und dem ersten Stufenabschnitt 21 größer als die der Halbleitervorrichtung 500 sein.
  • Beispiel 8
  • 11 ist ein Diagramm, das einen Hauptabschnitt der Struktur einer Halbleitervorrichtung gemäß einem achten Beispiel abbildet. 11 entspricht 10 in dem siebten Beispiel.
  • Eine in 11 abgebildete Halbleitervorrichtung 800 unterscheidet sich von der in 10 abgebildeten Halbleitervorrichtung 700 dadurch, dass das Klebeharz 8 sowohl mit der Endoberfläche 15f der Klemme 15 als auch der Innenwand 7d des Rahmens 7 in Kontakt kommt. In diesem Fall werden die Klemme 15 und der erste Stufenabschnitt 21 an zwei Positionen aneinander fixiert, nämlich an dem Durchgangsloch 29 und an der Endoberfläche 15f. Daher ist die Fixierfestigkeit größer als die bei der Halbleitervorrichtung 700, und es wird ein gutes Ultraschallbonden durchgeführt.
  • Beispiel 9
  • 12 ist ein Diagramm, das einen Hauptabschnitt der Struktur einer Halbleitervorrichtung gemäß einem neunten Beispiel abbildet. 12 entspricht 2 in dem ersten Beispiel.
  • Eine in 12 abgebildete Halbleitervorrichtung 900 unterscheidet sich von der in 2 abgebildeten Halbleitervorrichtung 100 dadurch, dass ein Sperrabschnitt 30 in dem ersten Stufenabschnitt 21 des Rahmens 7 bereitgestellt wird. Der Sperrabschnitt 30 kann mit dem Rahmen 7 einstückig geformt sein oder er kann aus einem anderen Material unabhängig gebildet sein und dann mit einem Klebemittel angebracht werden.
  • Die Klemme 15 wird unter Verwendung des Sperrabschnitts 30 von einer Hauptoberfläche gegen die andere Hauptoberfläche des Rahmens 7 gedrückt, um die Fixierfestigkeit zwischen der Klemme 15 und dem ersten Stufenabschnitt 21 weiter zu verbessern.
  • Zusätzlich kann der Sperrabschnitt 30 bei den Halbleitervorrichtungen 200 bis 800 bereitgestellt werden, um die Ultraschall-Bondfestigkeit weiter zu verbessern.
  • Beispiel 10
  • 13 ist ein Diagramm, das einen Hauptabschnitt der Struktur einer Halbleitervorrichtung gemäß einem zehnten Beispiel abbildet. 13 entspricht 6 in dem dritten Beispiel.
  • Eine in 13 abgebildete Halbleitervorrichtung 1000 unterscheidet sich von der in 6 abgebildeten Halbleitervorrichtung 300 dadurch, dass ein Klebeharz zum Fixieren der Endoberfläche 15f der Klemme 15 und der Innenwand 7d des Rahmens 7 anders als ein Klebeharz zum Fixieren der Platine 12 und des zweiten Stufenabschnitts 9 ist. Ein erstes Klebeharz 18 wird verwendet, um die Platine 12 und den zweiten Stufenabschnitt 9 zu fixieren, und ein zweites Klebeharz 19 wird verwendet, um die Endoberfläche 15f der Klemme 15 und die Innenwand 7d des Rahmens 7 zu fixieren. In diesem Fall ist es ähnlich wie bei der Halbleitervorrichtung 300 möglich, die Klemme 15 und den ersten Stufenabschnitt 21 fest zu befestigen, und es wird ein gutes Ultraschallbonden durchgeführt.
  • Beispiel 11
  • 14 ist ein Diagramm, das einen Hauptabschnitt der Struktur einer Halbleitervorrichtung gemäß einem elften Beispiel abbildet. 14 entspricht 13 in dem zehnten Beispiel.
  • Eine in 14 abgebildete Halbleitervorrichtung 1100 in 14 unterscheidet sich von der in 13 abgebildeten Halbleitervorrichtung 1000 dadurch, dass ein Hohlraum 33 in dem ersten Stufenabschnitt 21 bereitgestellt wird, der mit der Seitenoberfläche 15d der Klemme 15 in Kontakt kommt und mit dem zweiten Klebeharz 19 befüllt wird, um den ersten Stufenabschnitt 21 und die Seitenoberfläche 15d der Klemme 15 zu fixieren. In diesem Fall sind die Klemme 15 und der erste Stufenabschnitt 21 fest aneinander fixiert, und es wird ein gutes Ultraschallbonden durchgeführt.
  • Wie bei der Halbleitervorrichtung 1000, da das Klebeharz auf die Endoberfläche 15f der Klemme 15 und die Innenwand 7d des Rahmens 7 aufgetragen wird, ist es möglich, die Fixierfestigkeit weiter zu verbessern.
  • Beispiel 12
  • 15 ist ein Diagramm, das einen Hauptabschnitt der Struktur einer Halbleitervorrichtung gemäß einem zwölften Beispiel abbildet. 15 entspricht 8 in dem fünften Beispiel.
  • Eine in 15 abgebildete Halbleitervorrichtung 1200 unterscheidet sich von der in 8 abgebildeten Halbleitervorrichtung 500 dadurch, dass ein Hohlraum 31 in dem ersten Stufenabschnitt 21 bereitgestellt wird, der mit der Seitenoberfläche 15d der Klemme 15 in Kontakt kommt und mit dem zweiten Klebeharz 19 befüllt wird, um den ersten Stufenabschnitt 21 und die Seitenoberfläche 15d der Klemme 15 zu fixieren. In diesem Fall wird die Fixierfestigkeit zwischen der Klemme 15 und dem ersten Stufenabschnitt 21 weiter verbessert, und es wird ein gutes Ultraschallbonden durchgeführt.
  • Beispiel 13
  • 16 bis 18 sind Querschnittansichten, die Hauptherstellungsprozesse bei einem Verfahren zum Herstellen von Halbleitervorrichtungen gemäß einem dreizehnten Beispiel abbilden. Zusätzlich ist das dreizehnte Beispiel ein Verfahren zum Herstellen der in 1 abgebildeten Halbleitervorrichtung 100.
  • Wie in 16(a) abgebildet, wird ein Werkzeug 3, das ein unteres Werkzeug 1 und ein oberes Werkzeug 2 umfasst, angefertigt.
  • Dann wird, wie in 16(b) abgebildet, ein Leiterrahmen 4, der beispielsweise aus Cu besteht, in dem unteren Werkzeug 1 angeordnet.
  • Dann wird, wie in 16(c) abgebildet, das obere Werkzeug 2 auf das untere Werkzeug 1 gesetzt. In diesem Fall kommt eine untere Oberfläche 2a des oberen Werkzeugs 2 in engen Kontakt mit einer vorderen Oberfläche 4a des Leiterrahmens 4. Dann wird beispielsweise ein PPS-Harz, bei dem es sich um ein Pressharz 6 handelt, in das Werkzeug 3 durch Einspritzlöcher 5 eingespritzt, und ein Innenraum 3a des Werkzeugs 3 wird mit dem Pressharz 6 ausgefüllt.
  • Dann wird, wie in 17(d) abgebildet, das Werkzeug 3 erhitzt, um das Pressharz 6 auszuhärten. Der Rahmen 7 wird durch den Aushärtungsprozess gebildet, und der Rahmen 7 und der Leiterrahmen 4 werden einstückig geformt. Der Leiterrahmen 4 geht durch den Rahmen 7 und wird an dem Rahmen 7 fixiert.
  • Dann werden, wie in 17(e) abgebildet, das untere Werkzeug 1 und das obere Werkzeug 2 voneinander getrennt, und der Rahmen 7 und der Leiterrahmen 4, die einstückig geformt werden, werden aus dem Werkzeug 3 gelöst. Auf diese Art und Weise wird ein Harzgehäuse mit dem Leiterrahmen 4 fertiggestellt. Die Platine 12 wird parallel zu den zuvor erwähnten Prozessen angefertigt.
  • Dann wird, wie in 17(f) abgebildet, das flüssige Klebeharz 8 mit einem in 25 abgebildeten Spender 10 auf den zweiten Stufenabschnitt 9 aufgetragen, wobei die hintere Oberfläche 7b des Rahmens 7 nach oben zeigt. In 17(f) ist jedoch das Bezugszeichen 4b die hintere Oberfläche des Leiterrahmens, und das Bezugszeichen 4c ist die Endoberfläche eines vorstehenden Abschnitts 4e am Vorderende des Leiterrahmens. Zusätzlich ist das Bezugszeichen 7a die vordere Oberfläche des Rahmens.
  • Dann wird, wie in 18(g) abgebildet, die Platine 12, an welcher der Halbleiter-Chip 11 fixiert ist, umgedreht, so dass die Oberfläche, an der die Halbleiter-Chips 11 fixiert sind, nach unten zeigt, und die Metallplatte 12c der Platine 12 wird an dem zweiten Stufenabschnitt 9 angebracht. In diesem Fall wird das flüssige Klebeharz 8, das auf den zweiten Stufenabschnitt 9 aufgetragen wird, auf die hintere Oberfläche 4b des vorstehenden Abschnitts 4e am Vorderende des Leiterrahmens 4 verteilt. Das flüssige Klebeharz 8 wird auf die hintere Oberfläche 4b und die Innenwand 7d des Öffnungsabschnitts 7c des Rahmens 7 aufgetragen. In diesem Fall kann das Klebeharz 8 zur vorderen Oberfläche 4a des vorstehenden Abschnitts 4e am Vorderende des Leiterrahmens 4 fließen. Die Position, in der das Klebeharz 8 fließt, kann jedoch von einer Bondposition 35 abweichen. Dann wird die gesamte Struktur erhitzt, um das flüssige Klebeharz 8 auszuhärten. Die Platine 12 und die hintere Oberfläche 4b des vorstehenden Abschnitts 4e am Vorderende des Leiterrahmens 4 sind mit das Klebeharz 8 durch den Härtungsprozess fest an dem Rahmen 7 fixiert. Beispielsweise kann ein Schmelzofen verwendet werden, um das flüssige Klebeharz 8 auszuhärten.
  • Dann wird, wie in 18(h) abgebildet, die gesamte Struktur wieder gedreht, wobei der Halbleiter-Chip 11 nach oben zeigt, und die Drähte 13 werden an dem Halbleiter-Chip 11, dem Leiterrahmen 4 und der Leiterplatte 12a der Platine 12 durch Ultraschallbonden befestigt.
  • Dann wird, wie in 18(i) abgebildet, das Innere des Rahmens 7 mit dem Dichtungsmaterial 14 ausgefüllt. Dann wird ein unnötiger Abschnitt des Leiterrahmens 4 abgeschnitten und der Leiterrahmen 4 wird gebogen, um die Klemme 15 zu bilden. Somit ist die Halbleitervorrichtung 100 fertiggestellt.
  • Das Klebeharz 8 ist ein Harz auf Epoxidbasis mit einer Viskosität von beispielsweise ungefähr 10 Pa·s bis 50 Pa·s, bevorzugt ungefähr 16 Pa·s bis 30 Pa·s, und wird mit dem Spender 10 aufgetragen. Das Klebeharz 8 kann ein wärmehärtendes Harz sein, das sich in einem flüssigen Zustand befindet, eine geringe Viskosität aufweist und bei Raumtemperatur verarbeitet werden kann, oder es kann beispielsweise ein Harz auf Polyimidbasis oder ein Harz auf Polyamidbasis sein.
  • Das Gewicht des Klebeharzes 8 oder der Austragdruck des Klebeharzes 8 können mit hoher Genauigkeit gehandhabt werden, um das Klebeharz 8 genau aufzutragen, das fließt, wenn die Platine 12 an dem zweiten Stufenabschnitt 9, von dem zweiten Stufenabschnitt 9 zu der hinteren Oberfläche 4b des vorstehenden Abschnitts 4e am Vorderende des Leiterrahmens 4 angebracht wird. Wie zuvor beschrieben, kann jedoch ein Teil des Klebeharzes 8 bis zur vorderen Oberfläche 4a fließen.
  • Die Länge L des vorstehenden Abschnitts 4e am Vorderende des Leiterrahmens 4 kann bezüglich des Haftvermögens in dem Bereich von beispielsweise ungefähr 0,2 mm bis 1 mm liegen.
  • Beim einstückigen Formen des Rahmens 7 und des Leiterrahmens 4 löst sich manchmal auf Grund eines Unterschieds des Wärmedehnungskoeffizienten die hintere Oberfläche 4b des eingebetteten Leiterrahmens 4 um ungefähr 70 μm ab, wie in 4 abgebildet. In diesem Fall fließt jedoch das Klebeharz 8 mit geringer Viskosität in die Lücke 26 und es wird eine gute Fixierung erzielt.
  • Wie bei der Halbleitervorrichtung 200 aus 5 abgebildet, wenn das Klebeharz 8 auch auf die Endoberfläche 4c des vorstehenden Abschnitts 4e des Leiterrahmens 4 aufgetragen wird, verbessert sich die Klebefestigkeit weiter. In diesem Fall ist es notwendig, das Gewicht und den Austragdruck des Klebeharzes 8 derart anzupassen, dass das Klebeharz 8 auf die Endoberfläche 4c des vorstehenden Abschnitts 4e des Leiterrahmens 4 aufgetragen wird.
  • Beispiel 14
  • 19 bis 21 sind Querschnittansichten, die Hauptherstellungsprozesse bei einem Verfahren zum Herstellen von Halbleitervorrichtungen gemäß einem vierzehnten Beispiel abbilden. Zusätzlich ist das vierzehnte Beispiel ein Verfahren zum Herstellen der in 13 abgebildeten Halbleitervorrichtung 1000.
  • Die in 19(a) bis 20(e) abgebildeten Prozesse sind die gleichen, wie die in 16(a) bis 17(e) bei dem dreizehnten Beispiel abgebildeten. Die Platine 12 wird parallel zu diesen Prozessen angefertigt.
  • Dann wird, wie in 20(f) abgebildet, der Rahmen 7 angeordnet, wobei die hintere Oberfläche 7b nach oben zeigt, und das erste flüssige Klebeharz 18 wird auf den zweiten Stufenabschnitt 9 durch den Spender 10 aufgetragen, der in 25 abgebildet ist. Die Menge des ersten Klebeharzes 18 ist geringer als die Menge des Klebeharzes 8 in dem in 17(f) abgebildeten Prozess.
  • Dann wird, wie in 20(g) abgebildet, die Platine 12, an welcher der Halbleiter-Chip 11 fixiert ist, umgedreht, so dass die Oberfläche, an der die Halbleiter-Chips 11 fixiert sind, nach unten zeigt, und die Leiterplatte 12a der Platine 12 wird an dem zweiten Stufenabschnitt 9 angebracht. Da die Menge des ersten Klebeharzes 18 gering ist, fließt in diesem Fall das erste Klebeharz 18 nicht bis zur Innenwand 7d des Öffnungsabschnitts 7c des Rahmens 7. Dann wird die gesamte Struktur erhitzt, um das erste Klebeharz 18 auszuhärten. Die Platine 12 wird mit dem ersten Klebeharz 18 durch den Aushärtungsprozess fest mit dem Rahmen 7 ausgehärtet.
  • Dann wird, wie in 21(h) abgebildet, die gesamte Struktur gedreht und das zweite Klebeharz 19 wird auf einen seitlichen Endabschnitt 4f des Vorderendes des Leiterrahmens 4 und die Innenwand 7d des Öffnungsabschnitts 7c des Rahmens 7 aufgetragen. In diesem Fall kann das zweite Klebeharz 19 auf die vordere Oberfläche 4a des Vorderendes des Leiterrahmens 4 aufgetragen werden. Nachdem das zweite Klebeharz 19, das auf die vordere Oberfläche 4a aufgetragen wurde, ausgehärtet ist, wird es auf die vordere Oberfläche 4a des Vorderendes des Leiterrahmens 4 gelegt. Die Position, zu der das zweite Klebeharz fließt, kann jedoch von der Bondposition 35 abweichen. Der in 25 abgebildete Spender 10 wird auch verwendet, um das zweite Klebeharz 19 aufzutragen. Es werden jedoch auch andere Spender verwendet. Dann wird das zweite Klebeharz 19 ausgehärtet. Somit werden der Leiterrahmen 4 und der Rahmen 7 mit dem zweiten Klebeharz 19 fest miteinander ausgehärtet.
  • Dann werden, wie in 21(i) abgebildet, die Drähte 13 an dem Halbleiter-Chip 11, dem Leiterrahmen 4 und der Leiterplatte 12a durch Ultraschallbonden fixiert.
  • Dann wird, wie in 21(j) abgebildet, das Innere des Rahmens 7 mit dem Dichtungsmaterial 14 ausgefüllt. Dann wird ein unnötiger Abschnitt des Leiterrahmens 4 abgeschnitten, und der Leiterrahmen 4 wird gebogen, um die Klemme 15 zu formen. Somit ist die Halbleitervorrichtung 1000 fertiggestellt.
  • Das erste Klebeharz 18 und das zweite Klebeharz 19 können aus dem gleichen Material oder aus verschiedenen Materialien bestehen. Beispielsweise kann man ein Harz auf Epoxidbasis, ein Harz auf Polyimidbasis, ein Harz auf Polyamidbasis oder ein Harz auf Silikonbasis als Harze verwenden.
  • Wenn verschiedene Harze verwendet werden, wird beispielsweise ein Harz auf Epoxidbasis als erstes Klebeharz 18 verwendet, und ein Harz auf Polyimidbasis wird als zweites Klebeharz 19 verwendet. Beispielsweise kann ein Schmelzofen verwendet werden, um die Klebeharze 18 und 19 auszuhärten.
  • Beispiel 15
  • 22 bis 24 sind Querschnittansichten, die Hauptherstellungsprozesse bei einem Verfahren zum Herstellen von Halbleitervorrichtungen gemäß einem fünfzehnten Beispiel abbilden. Zusätzlich ist das fünfzehnte Beispiel ein Verfahren zum Herstellen der in 8 abgebildeten Halbleitervorrichtung 500.
  • Wie in 22(a) abgebildet, wird ein Werkzeug 3, das ein unteres Werkzeug 1 und ein oberes Werkzeug 2 umfasst, angefertigt.
  • Dann wird, wie in 22(b) abgebildet, der Leiterrahmen 4, der beispielsweise aus Cu besteht, in dem unteren Werkzeug 1 angeordnet. Ein vorstehender Abschnitt 28a wird in dem unteren Werkzeug 1 derart bereitgestellt, dass das Durchgangsloch 28 von dem ersten Stufenabschnitt 21 des Rahmens 7 bis zum zweiten Stufenabschnitt 9 gebildet wird.
  • Dann wird, wie in 22(c) abgebildet, das obere Werkzeug 2 auf das untere Werkzeug 1 gesetzt. In diesem Fall kommt eine untere Oberfläche 2a des oberen Werkzeugs 2 in engen Kontakt mit einer vorderen Oberfläche 4a des Leiterrahmens 4. Dann wird beispielsweise ein PPS-Harz, wobei es sich um das Pressharz 6 handelt, durch die Einspritzlöcher 5 in das Werkzeug 3 eingespritzt, und ein Innenraum 3b des Werkzeugs wird mit dem Pressharz 6 ausgefüllt.
  • Dann wird, wie in 23(d) abgebildet, das Werkzeug 3 erhitzt, um das Pressharz 6 auszuhärten. Der Rahmen 7, der das Durchgangsloch 28 aufweist, wird durch den Aushärtungsprozess gebildet, und der Rahmen 7 und der Leiterrahmen 4 werden einstückig geformt. Der Leiterrahmen 4 geht durch den Rahmen 7 und wird an dem Rahmen 7 fixiert.
  • Dann werden, wie in 23(e) abgebildet, das untere Werkzeug 1 und das obere Werkzeug 2 voneinander getrennt, und der Rahmen 7 und der Leiterrahmen 4, die einstückig geformt werden, werden aus dem Werkzeug 3 gelöst. Somit ist ein Harzgehäuse mit dem Leiterrahmen 4 fertiggestellt. Die Platine 12 wird parallel zu den zuvor erwähnten Prozessen angefertigt.
  • Dann wird, wie in 23(f) abgebildet, das flüssige Klebeharz 8 durch den in 25 abgebildeten Spender 10 auf den zweiten Stufenabschnitt 9 aufgetragen, wobei die hintere Oberfläche 7b des Rahmens 7 nach oben zeigt, so dass das Durchgangsloch 28 mit dem Klebeharz 8 ausgefüllt ist.
  • Dann wird, wie in 24(g) abgebildet, die Platine 12, an welcher der Halbleiter-Chip 11 fixiert ist, umgedreht, so dass die Oberfläche, an der die Halbleiter-Chips 11 fixiert sind, nach unten zeigt, und die Metallplatte 12c der Platine 12 wird an dem zweiten Stufenabschnitt 9 angebracht. Dann wird die gesamte Struktur erhitzt, um das flüssige Klebeharz 8 auszuhärten. Dann wird die Platine 12 fest mit dem zweiten Stufenabschnitt 9 durch das Klebeharz 8 ausgehärtet, und die hintere Oberfläche 15b des Leiterrahmens 4 wird durch das Klebeharz 8, das in das Durchgangsloch 28 eingefüllt wird, fest mit dem Rahmen 7 ausgehärtet. Beispielsweise kann ein Schmelzofen verwendet werden, um das flüssige Klebeharz 8 auszuhärten.
  • Die nachfolgenden Prozesse sind die gleichen wie die in 18(h) und 18(i) abgebildeten. Somit ist die Halbleitervorrichtung 500 fertiggestellt.
  • 25 ist ein schematisches Diagramm, das die Struktur einer Auftragvorrichtung abbildet, die Verwendet wird, um das Klebeharz bei dem dreizehnten Beispiel, dem vierzehnten Beispiel und dem fünfzehnten Beispiel aufzutragen. Die Auftragvorrichtung kann auch auf die Klebeharze 18 und 19 angewendet werden.
  • Eine Auftragvorrichtung 150 trägt das Klebeharz 8 auf die Innenwand 7d des Öffnungsabschnitts 7c des Rahmens 7 auf und umfasst einen Auflagetisch 41, der entlang der X-Achse und der X-Achse bewegt werden kann, den Spender 10 und einen Halter 42 für den Spender 10, der entlang der Z-Achse bewegt werden kann. Die Auftragvorrichtung 150 umfasst ferner eine Austragregeleinheit 43, die den Spender 10 anweist, das Klebeharz 8 auszutragen, und die Austragmenge und den Austragdruck des Harzes regelt. Zusätzlich umfasst die Auftragvorrichtung 150 einen Saugabschnitt 44, der die Platine 12 ansaugt, und einen Saugabschnitthalter 45, der entlang der Z-Achse bewegt werden kann, und eine Saugregeleinheit 46, die das Ansaugen von Luft durch den Saugabschnitt 44 regelt. Die Auftragvorrichtung 150 umfasst ferner einen Bewegungsabschnitt 47, der den Auflagetisch 41 bewegt, und eine Bewegungsregeleinheit 48, die Anweisungen für den Bewegungsabschnitt 47 ausgibt. In 25 geben Zahlen in Klammern Prozessnummern an.
  • Nun wird ein Prozess des Auftragens des Klebeharzes 8 auf die Innenwand 7d des Öffnungsabschnitts 7c des Rahmens 7 mit Bezug auf 25 beschrieben.
  • Zunächst wird bei einem Prozess (1) die Platine 12 auf den Auflagetisch 41 gelegt, wobei der Halbleiter-Chip 11 nach unten zeigt.
  • Dann bewegt die Bewegungsregeleinheit 48 bei einem Prozess (2) den Bewegungsabschnitt 47 in die X-Richtung und die Y-Richtung, um den Auflagetisch 41 derart zu bewegen, dass sich die Platine 12 unmittelbar unter dem Saugabschnitt 44 befindet. Dann wird der Saugabschnitt 44 nach unten bewegt, um in Kontakt mit der Platine 12 zu kommen. Dann regelt die Saugregeleinheit 46 den Saugabschnitt 44 derart, dass die Metallplatte 12c der Platine 12 in engen Kontakt mit dem Saugabschnitt 44 kommt.
  • Dann wird bei einem Prozess (3) der Rahmen 7 auf den Auflagetisch 41 gelegt, wobei die vordere Oberfläche 7a nach unten zeigt. Wenn der Rahmen 7 ebenfalls bei dem Prozess (1) angeordnet wird, wird der Prozess (3) nicht ausgeführt.
  • Dann bewegt die Bewegungsregeleinheit 48 bei einem Prozess (4) den Bewegungsabschnitt 47 in der X-Richtung und der Y-Richtung, um den Auflagetisch 41 derart zu bewegen, dass sich der zweite Stufenabschnitt 9 des Rahmens 7 unmittelbar unter dem Spender 10 befindet.
  • Dann wird der Spender 10 bei einem Prozess (5) nach unten bewegt, um nahe an dem zweiten Stufenabschnitt 9 des Rahmens 7 zu sein, und trägt die entsprechende Menge Klebeharz 8, die durch die Austragregeleinheit 43 geregelt wird, auf den zweiten Stufenabschnitt 9 des Rahmens 7 auf.
  • Dann bewegt die Bewegungsregeleinheit 48 bei einem Prozess (6) den Bewegungsabschnitt 47 in der X-Richtung und der Y-Richtung, um den Auflagetisch 41 derart zu bewegen, dass sich der Rahmen 7 unmittelbar unter der Platine 12 befindet.
  • Dann wird die Platine 12 bei einem Prozess (7) nach unten bewegt und wird an dem zweiten Stufenabschnitt 9 des Rahmens 7 angebracht. In diesem Fall wird das Klebeharz 8, das auf den zweiten Stufenabschnitt 9 aufgetragen wird, komprimiert und fließt bis zu der hinteren Oberfläche 4b des vorstehenden Abschnitts 4e am Vorderende des Leiterrahmens 4, wie in 18 abgebildet. Zusätzlich kann das Klebeharz 8 zu der Endoberfläche 4c fließen. In diesem Fall wird die Menge Klebeharz 8, die aufgetragen wird, derart gehandhabt, dass das Klebeharz 8 nicht bis zu der Endoberfläche 4c oder der vorderen Oberfläche 4a des vorstehenden Abschnitts 4e des Leiterrahmens 4 fließt.
  • Die Reihe von Prozessen (1) bis (7) kann automatisch ausgeführt werden, um die Massenproduktivität zu verbessern. Daher ist es möglich, die Herstellungskosten zu reduzieren.
  • Wenn bei dem Prozess (5) das Klebeharz 8 auf die Innenwand 7d des Öffnungsabschnitts 7c des Rahmens 7 ausgetragen wird, regelt die Austragregeleinheit 43 die Austragmenge oder Austraggeschwindigkeit des Klebeharzes 8 entsprechend, so dass der Spender 10 die richtige Menge Klebeharz 8 auf den zweiten Stufenabschnitt 9 des Rahmens 7 austrägt. Der Auflagetisch 41 wird derart bewegt, dass das Klebeharz 8, das von dem Spender 10 ausgetragen wird, einheitlich auf den zweiten Stufenabschnitt 9 des Rahmens 7 aufgetragen wird. Wenn die Umfangslänge des zweiten Stufenabschnitts 9 des Rahmens 7 beispielsweise ungefähr 75 mm beträgt, wird das richtige Gewicht des Klebeharzes 8 beispielsweise auf ungefähr 100 mg eingestellt, und sein Austragdruck wird beispielsweise auf ungefähr 1,5 × 9,8 N eingestellt, um das Klebeharz 8 richtig aufzutragen.
  • Obwohl dies in den Zeichnungen nicht abgebildet ist, wenn die Klebeharze 18 und 19, die aus zwei Materialarten bestehen, verwendet werden, wird der Auflagetisch 41 von einem Förderband bewegt, wobei das erste Klebeharz 18 aufgetragen wird, und das erste Klebeharz 18 wird durch den Schmelzofen ausgehärtet. Dann wird der Auflagetisch 41 von dem Förderer zu der Stelle bewegt, wo eine zweite Auftragvorrichtung installiert ist, und der Rahmen 7 wird umgedreht. Dann wird das zweite Klebeharz 19 aufgetragen. Dann wird der Rahmen 7 von einem anderen Förderband bewegt, und das zweite Klebeharz 19 wird von einem anderen Schmelzofen ausgehärtet. Die Reihe von Vorgängen wird automatisch ausgeführt, um das Auftragen und Aushärten der Klebeharze 18 und 19 schnell auszuführen. Daher ist es möglich, die Massenproduktivität zu verbessern und die Herstellungskosten zu reduzieren.
  • Zuvor wurden nur die Grundlagen der Erfindung beschrieben. Diverse Modifikationen und Änderungen der Erfindung können vom Fachmann vorgenommen werden. Die Erfindung ist nicht auf die zuvor erwähnten genauen Strukturen und Anwendungen eingeschränkt, und alle Modifikationen und entsprechenden Äquivalente werden als Umfang der Erfindung angesehen, der durch die beiliegenden Ansprüche und ihre Äquivalente definiert wird.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    UNTERES WERKZEUG
    2
    OBERES WERKZEUG
    3
    WERKZEUG
    4
    LEITERRAHMEN
    4a, 7a, 15a, 21a
    VORDERE OBERFLÄCHE
    4b, 7b, 15b
    HINTERE OBERFLÄCHE
    4c, 15c, 15f
    ENDOBERFLÄCHE
    4e, 15e
    VORSTEHENDER ABSCHNITT
    5
    EINSPRITZLOCH
    6
    PRESSHARZ
    7
    RAHMEN
    7c
    ÖFFNUNGSABSCHNITT
    7d
    INNENWAND
    8
    KLEBEHARZ
    9
    ZWEITER STUFENABSCHNITT
    10
    SPENDER
    11
    HALBLEITER-CHIP
    12
    PLATINE
    12a
    LEITERPLATTE
    12b
    ISOLIERFILM
    12c
    METALLPLATTE
    13
    DRAHT
    14
    DICHTUNGSMATERIAL
    15
    KLEMME
    15d
    SEITLICHE OBERFLÄCHE
    18
    ERSTES KLEBEHARZ
    19
    ZWEITES KLEBEHARZ
    21
    ERSTER STUFENABSCHNITT
    22
    ANBRINGUNGSLOCH
    25
    ULTRASCHALL-BONDVORRICHTUNG
    26
    LÜCKE
    27, 33
    HOHLRAUM
    28, 29
    DURCHGANGSLOCH
    28a
    VORSTEHENDER ABSCHNITT
    35
    BONDPOSITION
    41
    AUFLAGETISCH
    42
    HALTER
    43
    AUSTRAGREGELEINHEIT
    44
    SAUGABSCHNITT
    45
    SAUGABSCHNITTHALTER
    46
    SAUGREGELEINHEIT
    47
    BEWEGUNGSABSCHNITT
    48
    BEWEGUNGSREGELEINHEIT
    100 BIS 1200
    HALBLEITERVORRICHTUNG
    150
    AUFTRAGVORRICHTUNG

Claims (19)

  1. Halbleitervorrichtung, umfassend: einen Rahmen, der einen ersten Stufenabschnitt, der in einer Ringform in dem Innenumfang einer Hauptoberfläche bereitgestellt wird, einen zweiten Stufenabschnitt, der in einer Ringform in dem Innenumfang der anderen Hauptoberfläche bereitgestellt wird, und eine Innenwand, die zwischen dem ersten Stufenabschnitt und dem zweiten Stufenabschnitt bereitgestellt wird, umfasst; eine Klemme, die von dem ersten Stufenabschnitt nach außen führt; eine Platine, die an dem zweiten Stufenabschnitt angebracht ist; und ein Klebeharz, das den zweiten Stufenabschnitt und die Platine bondet und mit der Innenwand und der Klemme in Kontakt kommt.
  2. Halbleitervorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Klemme einen vorstehenden Abschnitt umfasst, der in einem vorderen Endabschnitt in der Nähe des ersten Stufenabschnitts bereitgestellt wird, um von der Innenwand vorzustehen, und das Klebeharz in Kontakt mit einer Oberfläche des vorstehenden Abschnitts kommt, der nahe an der Innenwand liegt.
  3. Halbleitervorrichtung nach Anspruch 2, wobei das Klebeharz in Kontakt mit einer Endoberfläche des vorstehenden Abschnitts der Klemme kommt.
  4. Halbleitervorrichtung nach Anspruch 1, wobei ein vorderer Endabschnitt der Klemme, der sich nahe an dem ersten Stufenabschnitt befindet, im Wesentlichen mit der Innenwand fluchtet, und das Klebeharz in Kontakt mit dem vorderen Endabschnitt kommt.
  5. Halbleitervorrichtung nach Anspruch 4, wobei das Klebeharz eine Oberfläche des ersten Stufenabschnitts und die Klemme auf der Oberfläche des ersten Stufenabschnitts bondet.
  6. Halbleitervorrichtung, umfassend: einen Rahmen der einen ersten Stufenabschnitt, der in einer Ringform in dem Innenumfang einer Hauptoberfläche bereitgestellt wird, einen zweiten Stufenabschnitt, der in einer Ringform in dem Innenumfang der anderen Hauptoberfläche bereitgestellt wird, eine Innenwand, die zwischen dem ersten Stufenabschnitt und dem zweiten Stufenabschnitt bereitgestellt wird, und ein Durchgangsloch, das durch den ersten Stufenabschnitt und den zweiten Stufenabschnitt geht, umfasst; eine Klemme, die von dem ersten Stufenabschnitt nach außen führt; eine Platine, die an dem zweiten Stufenabschnitt angebracht ist; und ein Klebeharz, das den zweiten Stufenabschnitt und die Platine bondet, in das Durchgangsloch eingefüllt wird und mit der Klemme in Kontakt kommt.
  7. Halbleitervorrichtung nach Anspruch 6, wobei ein vorderer Endabschnitt der Klemme, der sich nahe an dem ersten Stufenabschnitt befindet, im Wesentlichen mit der Innenwand fluchtet, und das Klebeharz in Kontakt mit der Innenwand und dem vorderen Endabschnitt kommt.
  8. Halbleitervorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, wobei das Durchgangsloch eine größere Breite als die Klemme aufweist.
  9. Halbleitervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Rahmen einen Sperrabschnitt umfasst, der in dem ersten Stufenabschnitt bereitgestellt wird und die Klemme in eine Richtung von der einen Hauptoberfläche zu der anderen Hauptoberfläche drückt.
  10. Halbleitervorrichtung nach Anspruch 9, wobei der Sperrabschnitt mit dem Rahmen einstückig gebildet ist.
  11. Halbleitervorrichtung nach Anspruch 4, wobei das Klebeharz Folgendes umfasst: ein erstes Klebeharz, das den zweiten Stufenabschnitt und die Platine bondet; und ein zweites Klebeharz, das die Innenwand und die Klemme bondet.
  12. Halbleitervorrichtung, umfassend: einen Rahmen, der einen ersten Stufenabschnitt, der in einer Ringform in dem Innenumfang einer Hauptoberfläche bereitgestellt wird, einen zweiten Stufenabschnitt, der in einer Ringform in dem Innenumfang der anderen Hauptoberfläche bereitgestellt wird, und eine Innenwand, die zwischen dem ersten Stufenabschnitt und dem zweiten Stufenabschnitt bereitgestellt wird, umfasst; eine Klemme, die von dem ersten Stufenabschnitt nach außen führt; eine Platine, die an dem zweiten Stufenabschnitt angebracht ist; und ein erstes Klebeharz, das den zweiten Stufenabschnitt und die Platine bondet, wobei der Rahmen einen Hohlraum umfasst, der in dem ersten Stufenabschnitt in einer Position gebildet ist, die der Seite der Klemme entspricht, und ein zweites Klebeharz in dem Hohlraum angeordnet ist.
  13. Halbleitervorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Klebeharz eines von einem Harz auf Epoxidbasis, einem Harz auf Polyimidbasis, einem Harz auf Polyamidbasis und einem Harz auf Silikonbasis ist.
  14. Verfahren zum Herstellen einer Halbleitervorrichtung, umfassend: einen Schritt des Anfertigens eines Rahmens, der einen ersten Stufenabschnitt, der in einer Ringform in dem Innenumfang einer Hauptoberfläche bereitgestellt wird, eine Klemme, die an dem ersten Stufenabschnitt fixiert ist, einen zweiten Stufenabschnitt, der in einer Ringform in dem Innenumfang der anderen Hauptoberfläche bereitgestellt wird, und eine Innenwand, die zwischen dem ersten Stufenabschnitt und dem zweiten Stufenabschnitt bereitgestellt wird, umfasst; einen Schritt des Anfertigens einer Platine; einen Schritt des Auftragens eines Klebeharzes auf den zweiten Stufenabschnitt, wobei die eine Hauptoberfläche des Rahmens nach unten zeigt; und einen Schritt des Anbringens der Platine an dem zweiten Stufenabschnitt, um das Klebeharz einzudrücken und das Klebeharz auf die Innenwand und die Klemme aufzutragen.
  15. Verfahren zum Herstellen einer Halbleitervorrichtung nach Anspruch 14, wobei ein vorstehender Abschnitt in einem vorderen Endabschnitt der Klemme in der Nähe des ersten Stufenabschnitts bereitgestellt wird, um von der Innenwand vorzustehen, und das eingedrückte Klebeharz auf eine Oberfläche des vorstehenden Abschnitts nahe an der Innenwand aufgetragen wird.
  16. Verfahren zum Herstellen einer Halbleitervorrichtung, umfassend: einen Schritt des Anfertigens eines Rahmens, der einen ersten Stufenabschnitt, der in einer Ringform in dem Innenumfang einer Hauptoberfläche bereitgestellt wird, eine Klemme, die an dem ersten Stufenabschnitt fixiert ist, einen zweiten Stufenabschnitt, der in einer Ringform in dem Innenumfang der anderen Hauptoberfläche bereitgestellt wird, und eine Innenwand, die zwischen dem ersten Stufenabschnitt und dem zweiten Stufenabschnitt bereitgestellt wird, umfasst; einen Schritt des Anfertigens einer Platine; einen Schritt des Auftragens eines ersten Klebeharzes auf den zweiten Stufenabschnitt, wobei die eine Hauptoberfläche des Rahmens nach unten zeigt; einen Schritt des Anbringens der Platine an dem zweiten Stufenabschnitt; und einen Schritt des Auftragens eines zweiten Klebeharzes auf die Innenwand und die Klemme, wobei die eine Hauptoberfläche des Rahmens nach oben zeigt.
  17. Verfahren zum Herstellen einer Halbleitervorrichtung, umfassend: einen Schritt des Anfertigens eines Rahmens, der einen ersten Stufenabschnitt, der in einer Ringform in dem Innenumfang einer Hauptoberfläche bereitgestellt wird, eine Klemme, die an dem ersten Stufenabschnitt fixiert ist, einen zweiten Stufenabschnitt, der in einer Ringform in dem Innenumfang der anderen Hauptoberfläche bereitgestellt wird, eine Innenwand, die zwischen dem ersten Stufenabschnitt und dem zweiten Stufenabschnitt bereitgestellt wird, und ein Durchgangsloch, das durch den ersten Stufenabschnitt und den zweiten Stufenabschnitt geht, umfasst; einen Schritt des Anfertigens einer Platine; einen Schritt des Auftragens eines Klebeharzes auf den zweiten Stufenabschnitt, wobei die eine Hauptoberfläche des Rahmens nach unten zeigt, und des Befüllens des Durchgangslochs mit dem Klebeharz; und einen Schritt des Anbringens der Platine an dem zweiten Stufenabschnitt.
  18. Verfahren zum Herstellen einer Halbleitervorrichtung nach Anspruch 14 oder 17, wobei das Klebeharz eines von einem Harz auf Epoxidbasis, einem Harz auf Polyimidbasis, einem Harz auf Polyamidbasis und einem Harz auf Silikonbasis ist.
  19. Verfahren zum Herstellen einer Halbleitervorrichtung nach Anspruch 16, wobei das erste Klebeharz und das zweite Klebeharz eines von einem Harz auf Epoxidbasis, einem Harz auf Polyimidbasis, einem Harz auf Polyamidbasis und einem Harz auf Silikonbasis sind.
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