JP2001291824A - 平型半導体装置およびその製造方法 - Google Patents
平型半導体装置およびその製造方法Info
- Publication number
- JP2001291824A JP2001291824A JP2000109216A JP2000109216A JP2001291824A JP 2001291824 A JP2001291824 A JP 2001291824A JP 2000109216 A JP2000109216 A JP 2000109216A JP 2000109216 A JP2000109216 A JP 2000109216A JP 2001291824 A JP2001291824 A JP 2001291824A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- plate
- semiconductor chip
- semiconductor device
- buffer plate
- thickness
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
- H01L24/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L24/26—Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
- H01L24/31—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process
- H01L24/33—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process of a plurality of layer connectors
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/10—Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
- H01L2924/11—Device type
- H01L2924/13—Discrete devices, e.g. 3 terminal devices
- H01L2924/1304—Transistor
- H01L2924/1305—Bipolar Junction Transistor [BJT]
- H01L2924/13055—Insulated gate bipolar transistor [IGBT]
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Die Bonding (AREA)
Abstract
位置ずれを生ずることなく、安定した構成部材の厚み調
整を可能とすること。 【解決手段】半導体チップ1の上下に、それぞれ厚み調
整板6、7を介して熱緩衝板2、3を重ねて、コレクタ
電極板である圧接接触板4とエミッタ電極板である圧接
接触板5の間に挟持する。
Description
チップを一括して圧接した構造の平型絶縁ゲート型バイ
ポーラトランジスタなどの平型半導体装置に関する。
面図である。平型構造の絶縁ゲート型バイポーラトラン
ジスタ(以下、IGBTと称す)など、複数個の半導体
チップ1(例えば、IGBTチップとフリーホイールダ
イオードチップ)を一括して圧接した状態で使用する平
型半導体装置は、対向する2つの圧接電極板76、67
の間に、半導体チップ61と、その上下両面に熱緩衝板
62、63を重ねたものを挟み込む構造となっており、
特開平8−88240号に開示されている。
熱緩衝板62、63は、熱伝導が良好な厚み1〜3mm
のMo板からなり、半導体チップ61で発生した熱を、
半導体チップ61の上下両面から放散する働きがあり、
いわゆる、両面冷却を可能としている。前記の特開平8
−88240号では、さらに半導体チップ61や熱緩衝
板62、63に厚みのばらつきや片加圧が生じた場合、
圧接する圧力にばらつきが生じる。そうすると、半導体
チップ61、熱緩衝板61、63、圧接電極板間66、
67の良好な電気的接触を得ることが困難となる。それ
を解消するために、圧接電極板66、67と熱緩衝板6
2、63の間に、Ag箔の軟金属シートからなる厚み補
正板64、65を介在させ、半導体チップ61、熱緩衝
板62、63、圧接電極板66、67の良好な電気的接
触を確保している。
には問題がある。半導体チップ61、熱緩衝板62、6
3は互いに分離した状態で、圧接電極板66、67間に
組み込まれるため、加圧状態以外では、位置ずれを生じ
る可能性がある。これを防止するために、前記の特開平
8−88240号では、半導体チップ61、熱緩衝板6
2、63を位置決めフレーム65内に収納し、保持する
構造としている。この場合、確かに位置ずれは生じにく
くなるが、半導体チップ61、熱緩衝板62、63が密
着固定されていないため、位置ずれ防止策としては十分
でない。
みのばらつきを補正するために、一度加圧し、厚み補正
板64、65のAg箔を減少させた後で、再度加圧する
場合、この位置ずれがあると、再加圧後の厚み調整は困
難となる。この発明の目的は、前記の課題を解決して、
半導体チップおよび熱緩衝板などの構成部材を圧接電極
間に挟み込んで組み立てた後、加圧時はもちろんのこ
と、加圧除去時においても、組み込まれた構成部材の位
置ずれを生ずることなく、安定した構成部材の厚み調整
が可能となる平型半導体装置およびその製造方法を提供
することである。
めに、同一平面上に配設された複数の半導体チップと、
該半導体チップごとに、その両主面に重ねて設けた熱緩
衝板と、これらを挟持する2つの圧接電極板とを具備す
る平型半導体装置において、前記半導体チップと前記熱
緩衝板との間に、第1厚み調整板を挟み込み互いに密着
させた構成とする。
とが前記第1厚み調整板により互いに位置決めされる構
成とするとよい。また、前記第1厚み調整板は前記半導
体チップおよび前記熱緩衝板との接触面に凹部を有し、
該凹部の内周により、前記半導体チップおよび前記熱緩
衝板の外周部を位置決めする構成とするとよい。
間に、第2厚み調整板を挟む込み互いに密着させた構成
とするとよい。また、前記第1厚み調整板が、前記半導
体チップと前記熱緩衝板より大きく、前記半導体チップ
と前記熱緩衝板に接触しない前記第1厚み調整板の外周
部が、凸部形状となり、前記第2厚み調整板が、前記熱
緩衝板と前記圧接電極板より大きく、前記熱緩衝板と前
記圧接電極板に接触しない前記第2厚み調整板の外周部
が、凸部形状となるとよい。
黒鉛シートで形成されるとよい。製造方法としては、水
を含んだ膨張黒鉛シートを所定の大きさに切断する工程
と、前記半導体チップと前記熱緩衝板との間に、および
/もしくは前記熱緩衝板と前記圧接電極板との間に、前
記切断した膨張黒鉛シートを挟み込み、加圧加熱して互
いに密着させる工程とを含む製造方法とする。
平型半導体装置の要部断面図である。IGBTチップや
フリーホイールダイオードチップなどの半導体チップ1
の上下に、それぞれ厚み調整板6、7を介して熱緩衝板
2、3を重ねて、コレクタ電極板である圧接接触板4と
エミッタ電極板である圧接接触板5の間に挟持されてい
る。
と同意語)は、半導体チップ1、熱緩衝板2、3の厚み
にばらつきがある場合、その厚みを調整して、圧接電極
板4、5間に配置された複数個の半導体チップ1に均等
な加圧力が加わるよう設けたものである。厚み調整板
6、7は、黒鉛シート(厚み0.1mm〜0.3mm)
からなる。
然黒鉛を濃硫酸によって酸処理すると、層状のカーボン
の層間に硫酸が吸収される。これを1000℃以上の高
温の炉内にて、急速に加熱することにより、吸収された
硫酸が蒸発離脱し、そのとき黒鉛が膨張して、膨張化黒
鉛が得られる。この膨張化黒鉛をロール圧延することに
より、厚みを1/10〜1/100まで圧縮し、厚み
0.5mm〜3mmの黒鉛シートを得る。これをさらに
圧縮して厚み0.2mm〜2mmの黒鉛シートとする。
さ相当の大きさに切断して得た厚み調整板を、水中に浸
漬して、水を含漬させる。この水を含漬した厚み調整板
を、熱緩衝板2、3と半導体チップ1(IGBTチップ
およびFRDチップ)の間に挟み込んで、さらに、これ
らを圧接電極板4、5間に挟持する。さらに、温度10
0℃〜200℃にて、この圧接電極板4、5間に、1個
の半導体チップあたり10N〜41Nの加圧力を加え
る。この加圧加熱により、厚み調整板6、7に含漬した
水が蒸発するとともに、厚み調整板6、7は圧縮され、
このとき、半導体チップ1の厚みのばらつき、熱緩衝板
2、3の厚みのばらつきが、厚み調整板6、7の圧縮量
によって調整される。以上の工程により、半導体チップ
1および熱緩衝板2、3は、その間に挟んだ厚み調整板
6、7によって、それぞれの厚みのばらつきが調整され
るとともに、黒鉛シートから形成された厚み調整板6、
7を介して密着することになる。
きも、密着しており、運搬などの通常の振動では離れる
ことはない。そのため、完成した平型半導体装置には、
前記した特開平8−88240号で不可欠であった位置
決めガイド65は不要となる。図2は、この発明の第2
実施例の平型半導体装置の要部断面図である。半導体チ
ップ1、熱緩衝板12、13の間に厚み調整板17、1
8の他、熱緩衝板12、13と2つの圧接電極板4、5
間にも、厚み調整板19、20を設ける。熱緩衝板1
2、13と圧接電極板4、5の間にも厚さ調整板19、
20を挿入することで、半導体チップ1や熱緩衝板1
2、13の厚みばらつきが大きい場合でも厚みの調整が
できる。
体装置の要部断面図である。図2との違いは、熱緩衝板
22、23と圧接電極板4、5の間に挟み込む厚み調整
板29、30が、熱緩衝板22、23と個別に密着して
いる点である。この場合も図2と同様の効果が期待でき
る。尚、図中の27、28は厚み調整板で、図2の1
7、18に相当している。
体装置の要部断面図である。半導体チップ1、熱緩衝板
32、33と、圧接電極板4、5とそれぞれ接する厚み
調整板37、38、39、40について、半導体チップ
1、熱緩衝板32、33を側面から位置決めするよう
に、厚み調整板32、33の端部Aを凸部形状とする。
この端部を凸部形状とするには、図2の場合より、厚み
調整板を半導体チップ1、熱緩衝板32、33、圧接電
極板4、5の間に挟み込んだ後、加圧加熱するときの加
圧力を高くする。この加圧力は、例えば5N〜10Nに
する。このように厚み調整板37、38、39、40の
端部Aを凸部形状とすることによって、平型半導体装置
に強い衝撃が与えられた場合でも、半導体チップ1、熱
緩衝板32、33の位置ずれを確実に防止できる。
板37、38、39、40として用いることで、図6で
必要とされた位置決めフレーム65が不要となり、製造
コストを低減できる。図5は、この発明の第5実施例の
平型半導体装置の要部断面図である。図4との違いは、
圧接電極板4と密着する厚み調整板49が1枚である点
であることである。この場合も図4と同様の効果が期待
できる。尚、図中の47、48、50は厚み調整板で図
5の37、38、40に相当している。
されて平型半導体装置を構成する半導体チップおよび熱
緩衝板間に膨張黒鉛シートで形成した厚み調整板を用い
ることにより、半導体チップおよび熱緩衝板の厚みのば
らつきの調整が容易にできるとともに、半導体チップお
よび熱緩衝板とを密着させることができる。この密着に
よって、半導体チップと熱緩衝板が一体化されるため、
加圧が除去された状態にても半導体チップと熱緩衝板が
分離して位置ずれを起こすことがなくなり、厚み調整板
による厚み調整機能を安定して得ることが可能となる。
さらに、厚み調整板を熱緩衝板と圧接電極板間にも配設
することで、半導体チップ、熱緩衝板と圧接電極板が密
着することになり、厚み調整機能がより安定して得るこ
とができる。また、厚み調整板の端部が凸部になるよう
にすることで、半導体チップと熱緩衝板の位置決めが容
易になり、また、強い衝撃があった場合でも、位置ずれ
を防止できる。また、半導体チップ、熱緩衝板の位置を
固定する位置決めフレームを不要し、製造コストを低減
できる。
断面図
断面図
断面図
断面図
断面図
み調整板 47、48、49、50 厚み調整板 A 端部
Claims (7)
- 【請求項1】同一平面上に配設された複数の半導体チッ
プと、該半導体チップごとに、その両主面に重ねて設け
た熱緩衝板と、これらを挟持する2つの圧接電極板とを
具備する平型半導体装置において、前記半導体チップと
前記熱緩衝板との間に、第1厚み調整板を挟み込み互い
に密着させたことを特徴とする平型半導体装置。 - 【請求項2】前記半導体チップと前記熱緩衝板とが前記
第1厚み調整板により互いに位置決めされることを特徴
とする請求項1に記載の平型半導体装置。 - 【請求項3】前記第1厚み調整板は前記半導体チップお
よび前記熱緩衝板との接触面に凹部を有し、該凹部の内
周により、前記半導体チップおよび前記熱緩衝板の外周
部を位置決めすることを特徴とする請求項1に記載の平
型半導体装置。 - 【請求項4】前記熱緩衝板と前記圧接電極板との間に、
第2厚み調整板を挟む込み互いに密着させたことを特徴
とする請求項1に記載の平型半導体装置。 - 【請求項5】前記第1厚み調整板が、前記半導体チップ
と前記熱緩衝板より大きく、前記半導体チップと前記熱
緩衝板に接触しない前記第1厚み調整板の外周部が、凸
部形状となり、前記第2厚み調整板が、前記熱緩衝板と
前記圧接電極板より大きく、前記熱緩衝板と前記圧接電
極板に接触しない前記第2厚み調整板の外周部が、凸部
形状となることを特徴とする請求項4に記載の平型半導
体装置。 - 【請求項6】前記第1および第2厚み調整板が、黒鉛シ
ートで形成されることを特徴とする請求項1ないし5の
いずれかに記載の平型半導体装置。 - 【請求項7】水を含んだ膨張黒鉛シートを所定の大きさ
に切断する工程と、前記半導体チップと前記熱緩衝板と
の間に、および/もしくは前記熱緩衝板と前記圧接電極
板との間に、前記切断した膨張黒鉛シートを挟み込み、
加圧加熱して互いに密着させる工程とを含むことを特徴
とする平型半導体装置の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000109216A JP4096492B2 (ja) | 2000-04-11 | 2000-04-11 | 平型半導体装置およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000109216A JP4096492B2 (ja) | 2000-04-11 | 2000-04-11 | 平型半導体装置およびその製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2001291824A true JP2001291824A (ja) | 2001-10-19 |
JP4096492B2 JP4096492B2 (ja) | 2008-06-04 |
Family
ID=18621935
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2000109216A Expired - Fee Related JP4096492B2 (ja) | 2000-04-11 | 2000-04-11 | 平型半導体装置およびその製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4096492B2 (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008016601A (ja) * | 2006-07-05 | 2008-01-24 | Toshiba Corp | 半導体素子スタック |
JP2015207739A (ja) * | 2014-04-23 | 2015-11-19 | 株式会社豊田中央研究所 | スナバ回路内蔵モジュール |
CN108407099A (zh) * | 2018-02-07 | 2018-08-17 | 广东国鸿氢能科技有限公司 | 石墨双极板整平工装架 |
-
2000
- 2000-04-11 JP JP2000109216A patent/JP4096492B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008016601A (ja) * | 2006-07-05 | 2008-01-24 | Toshiba Corp | 半導体素子スタック |
JP2015207739A (ja) * | 2014-04-23 | 2015-11-19 | 株式会社豊田中央研究所 | スナバ回路内蔵モジュール |
CN108407099A (zh) * | 2018-02-07 | 2018-08-17 | 广东国鸿氢能科技有限公司 | 石墨双极板整平工装架 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP4096492B2 (ja) | 2008-06-04 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JPH0263300B2 (ja) | ||
JP3614079B2 (ja) | 半導体装置及びその製造方法 | |
JP2001291824A (ja) | 平型半導体装置およびその製造方法 | |
US11114685B2 (en) | Bonding dies for fuel cell | |
JP3620399B2 (ja) | 電気機器の製造方法 | |
JP3823974B2 (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
JP3629124B2 (ja) | 半導体素子用冷却装置およびその製造方法 | |
JP7398050B2 (ja) | ラミネート電池およびその製造方法 | |
JP3382717B2 (ja) | 熱電発電素子の製造方法 | |
JPH1052766A (ja) | 金属箔の冷間圧接法 | |
JP2008251290A (ja) | 燃料電池とその製造方法 | |
JP7232408B2 (ja) | ラミネート電池の製造装置 | |
JP2949153B2 (ja) | 電気化学セル用集電体の製造方法 | |
JP4599719B2 (ja) | 熱電半導体の製造方法 | |
JP2002176133A (ja) | 平型半導体装置およびその製造方法 | |
JP7467936B2 (ja) | ヒートシンク付絶縁回路基板、電子部品及びヒートシンク付絶縁回路基板の製造方法 | |
JP2004181518A (ja) | 拡散接合用治具及びこれを用いた拡散接合方法 | |
JP4206635B2 (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
JP5609452B2 (ja) | 複合基板の製造方法 | |
JP5817547B2 (ja) | 燃料電池の製造方法 | |
KR20240034998A (ko) | 연료전지 제조시스템 | |
JP2007234474A (ja) | 燃料電池の製造装置 | |
JP2005108444A (ja) | 膜−電極接合体の製造方法および固体高分子膜・電極膜の加熱圧着装置。 | |
JP2021140972A (ja) | 燃料電池セルの製造方法 | |
JPH01167945A (ja) | 薄形電池の製造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20060215 |
|
RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20060703 |
|
RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20060704 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20071026 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20071030 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20071225 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20080219 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20080303 |
|
R150 | Certificate of patent (=grant) or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110321 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110321 Year of fee payment: 3 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110321 Year of fee payment: 3 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110321 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120321 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120321 Year of fee payment: 4 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120321 Year of fee payment: 4 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120321 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130321 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130321 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140321 Year of fee payment: 6 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |