JP2007208125A - Manufacturing equipment and manufacturing method of semiconductor device - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide manufacturing equipment and manufacturing method of semiconductor device which can shorten a cycle time by preventing a failure caused by an excessive temperature rise of substrate or the like, and by making speed-up of temperature rise for hardening adhesives simultaneously when performing a heating for hardening the adhesives of thermosetting which sticks a stuck member to the substrate with the semiconductor device bonded. <P>SOLUTION: The manufacturing equipment of the semiconductor device (power module 1) sticks a heat sink plate 2 and housing 5, by hardening adhesives 6 of the thermosetting located between the heat sink plate 2 (the substrate) with a semiconductor device 3 bonded and a housing 5 (the stuck member) by heating with heating means (hot plate 21, heater 22). The equipment comprises: temperature detecting means (probe pin 32, voltage measuring circuit 31, temperature converting circuit 33) for detecting a temperature of the semiconductor device 3; and a heater controller 30 (control means) controlling the heating by heating means, based on a temperature detected by the temperature detecting means. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、半導体装置の製造装置及び製造方法に関する。詳細には、半導体素子が接合される放熱板などの基体とこの基体上に設けられるハウジング等の被接着部材との間に介在する熱硬化性の接着剤を、加熱手段により加熱して硬化させることで、前記基体と被接着部材とを接着する半導体装置の製造装置及び製造方法に関する。   The present invention relates to a semiconductor device manufacturing apparatus and a manufacturing method. More specifically, a thermosetting adhesive interposed between a base such as a heat sink to which a semiconductor element is bonded and a member to be bonded such as a housing provided on the base is heated and cured by a heating means. Thus, the present invention relates to a semiconductor device manufacturing apparatus and a manufacturing method for bonding the base and the member to be bonded.

従来から、半導体装置である、インバータ制御用のＩＧＢＴ（Ｉｎｓｕｌａｔｅｄ Ｇａｔｅ Ｂｉｐｏｌａｒ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）モジュール等のパワーモジュールにおいては、半導体素子の作動による発熱を放熱する等のため、半導体素子を実装した基板が放熱板に接合されている。この放熱板には、半導体素子と接続されるバスバーを配設したり基板を覆って保護したりするため、樹脂などにより構成されるハウジングが設けられる。このハウジングは、放熱板に対し接着剤により接着されることにより設けられ、その接着剤としては熱硬化性の接着剤（熱硬化性樹脂）が用いられている。
そして、ハウジングが放熱板に接着される際には、半導体装置の製造装置に備えられる加熱手段によって放熱板が熱せられることにより、放熱板とハウジングとの間に介在する接着剤が放熱板を介して加熱されて硬化されている。 Conventionally, in a power module such as an IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor) module for controlling an inverter, which is a semiconductor device, in order to dissipate heat generated by the operation of the semiconductor element, the substrate on which the semiconductor element is mounted is used as a heat sink. It is joined. The heat radiating plate is provided with a housing made of resin or the like in order to provide a bus bar connected to the semiconductor element or to cover and protect the substrate. The housing is provided by being bonded to the heat radiating plate with an adhesive, and a thermosetting adhesive (thermosetting resin) is used as the adhesive.
When the housing is bonded to the heat radiating plate, the heat radiating plate is heated by the heating means provided in the semiconductor device manufacturing apparatus, so that the adhesive interposed between the heat radiating plate and the housing passes through the heat radiating plate. It is heated and cured.

従来における放熱板に対するハウジングの接着について、図４を用いて説明する。図４は半導体装置の断面図及び従来における半導体装置の製造装置の構成を示す図である。
図４に示すように、半導体装置としてのパワーモジュール１０１においては、半導体素子１０３が実装された絶縁基板１０４が、放熱板１０２の上面に半田付けにより接合される。ここで、半導体素子１０３の絶縁基板１０４への実装に用いられる半田を第一半田１１１とし、絶縁基板１０４の放熱板１０２への接合に用いられる半田を第二半田１１２とすると、第一半田１１１により半導体素子１０３が接続された絶縁基板１０４が、第二半田１１２により放熱板１０２に接合されるため、第一半田１１１としては、その融点が第二半田１１２の融点より高いものが用いられる。 The conventional adhesion of the housing to the heat sink will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a cross-sectional view of a semiconductor device and a configuration of a conventional semiconductor device manufacturing apparatus.
As shown in FIG. 4, in a power module 101 as a semiconductor device, an insulating substrate 104 on which a semiconductor element 103 is mounted is joined to the upper surface of a heat sink 102 by soldering. Here, assuming that the solder used for mounting the semiconductor element 103 on the insulating substrate 104 is the first solder 111 and the solder used for joining the insulating substrate 104 to the heat sink 102 is the second solder 112, the first solder 111 Since the insulating substrate 104 to which the semiconductor element 103 is connected is joined to the heat sink 102 by the second solder 112, the first solder 111 having a melting point higher than that of the second solder 112 is used.

前記放熱板１０２上には、該放熱板１０２の外縁形状に沿うように枠組み形成されたハウジング１０５が接着されて設けられる。すなわち、図４において断面図で示すパワーモジュール１０１において、外枠部１０５ａと該外枠部１０５ａに対して架設される梁部１０５ｂとを備え一体的に構成されるハウジング１０５が、熱硬化性の接着剤１０６により放熱板１０２に対して接着される。
また、パワーモジュール１０１においては、ハウジング１０５の梁部１０５ｂ上に配設されるバスバー１０７と半導体素子１０３とがアルミ等により構成されるワイヤ１０８を介して接続され、半導体素子１０３が備える複数種類の信号用パッドとこれら各信号用パッドに対応して設けられ絶縁基板１０４上に配設される信号線パッド１０９とが同じくアルミ等により構成されるワイヤ１１０を介して接続される。 On the heat radiating plate 102, a housing 105 having a frame formed so as to follow the outer edge shape of the heat radiating plate 102 is provided by bonding. That is, in the power module 101 shown in a sectional view in FIG. 4, the housing 105 configured integrally with the outer frame portion 105 a and the beam portion 105 b installed on the outer frame portion 105 a has a thermosetting property. The adhesive 106 is adhered to the heat sink 102.
Further, in the power module 101, the bus bar 107 disposed on the beam portion 105b of the housing 105 and the semiconductor element 103 are connected via a wire 108 made of aluminum or the like, and a plurality of types of the semiconductor element 103 are provided. A signal pad and a signal line pad 109 provided on the insulating substrate 104 corresponding to each signal pad are connected via a wire 110 which is also made of aluminum or the like.

そして、ハウジング１０５が放熱板１０２に接着される際には、半導体装置の製造装置（以下、単に「製造装置」ともいう。）に備えられるホットプレート１２１上にパワーモジュール１０１が放熱板１０２を介して載せられ、ハウジング１０５がその外枠部１０５ａなどから放熱板１０２に対して押圧されるとともに、放熱板１０２に塗布される等して放熱板１０２とハウジング１０５との間に介在する接着剤１０６が、放熱板１０２を介して熱せられることにより硬化される。
ホットプレート１２１は熱源であるヒータ１２２により熱せられ、該ヒータ１２２からの熱がホットプレート１２１を介して放熱板１０２に伝わり、この放熱板１０２に伝えられた熱により接着剤１０６が硬化してハウジング１０５が放熱板１０２に接着される。 When the housing 105 is bonded to the heat sink 102, the power module 101 is placed on the hot plate 121 provided in the semiconductor device manufacturing apparatus (hereinafter also simply referred to as “manufacturing apparatus”) via the heat sink 102. The adhesive is placed between the heat sink 102 and the housing 105 by, for example, being applied to the heat sink 102 while the housing 105 is pressed against the heat sink 102 from the outer frame portion 105a or the like. Is cured by being heated through the heat sink 102.
The hot plate 121 is heated by a heater 122 as a heat source, and the heat from the heater 122 is transmitted to the heat radiating plate 102 via the hot plate 121, and the adhesive 106 is cured by the heat transmitted to the heat radiating plate 102 and the housing. 105 is bonded to the heat sink 102.

ここで、接着剤１０６を硬化させるために放熱板１０２に伝えられた熱により、絶縁基板１０４を放熱板１０２に接合するための第二半田１１２が融点に達して溶融されることを防止するため、ホットプレート１２１を介するヒータ１２２による放熱板１０２の加熱は、ヒータ１２２に電源を供給するヒータコントローラ１３０により温度モニタされ制御される。   Here, in order to prevent the second solder 112 for joining the insulating substrate 104 to the heat sink 102 from reaching the melting point and being melted by the heat transferred to the heat sink 102 in order to cure the adhesive 106. The heating of the heat radiating plate 102 by the heater 122 via the hot plate 121 is monitored and controlled by a heater controller 130 that supplies power to the heater 122.

そして、従来においては、ヒータコントローラ１３０によるヒータ１２２の制御は、該ヒータ１２２内あるいはヒータ１２２近傍のホットプレート１２１内に設けられる熱電対１２３により検出される温度に基づいて行われていた。
つまり、接着剤１０６を硬化させるためにヒータ１２２により放熱板１０２を加熱するに際し、熱電対１２３により検出される温度に基づいて、放熱板１０２からの熱により第二半田１１２がその融点に達しないようにヒータ１２２による加熱が制御されていた。 Conventionally, the heater 122 is controlled by the heater controller 130 based on the temperature detected by the thermocouple 123 provided in the heater 122 or in the hot plate 121 near the heater 122.
That is, when heating the heat sink 102 with the heater 122 to cure the adhesive 106, the second solder 112 does not reach its melting point due to the heat from the heat sink 102 based on the temperature detected by the thermocouple 123. Thus, the heating by the heater 122 was controlled.

一方、半導体装置を基板などの被実装体に熱硬化性樹脂を介して実装する実装方法及び実装装置に関する技術として、特許文献１に開示されている技術がある。
特許文献１では、ＬＥＤ等の半導体装置がＩＣ等の被実装体に対して熱硬化性樹脂を介して実装されるに際し、これらが実装装置においてツールとステージにより上下から挟まれて圧接されるとともにヒータチップにより加熱されて熱硬化性樹脂が硬化される構成において、前記ツール及びステージそれぞれにヒータチップと熱電対が設けられ、これらの熱電対により検知される温度に基づいて加熱度合い等が制御される構成が開示されている。
特開平９−２１９４１７号公報 On the other hand, there is a technique disclosed in Patent Document 1 as a technique related to a mounting method and a mounting apparatus for mounting a semiconductor device on a mounted body such as a substrate via a thermosetting resin.
In Patent Document 1, when a semiconductor device such as an LED is mounted on a mounting body such as an IC via a thermosetting resin, these are sandwiched from above and below by a tool and a stage in the mounting device and are pressed. In the configuration in which the thermosetting resin is cured by being heated by the heater chip, a heater chip and a thermocouple are provided in each of the tool and the stage, and the degree of heating is controlled based on the temperature detected by these thermocouples. A configuration is disclosed.
JP-A-9-219417

図４を用いて説明した従来における放熱板１０２に対するハウジング１０５の接着に関しては、ヒータ１２２による加熱の制御について次のような問題があった。
すなわち、前述したように、ハウジング１０５を接着するための接着剤１０６を熱硬化させるに際し、放熱板１０２に対して部材を接合するための半田である第二半田１１２が融点に達することを防止するため、熱電対１２３により検出される温度に基づいてヒータ１２２を制御しているところ、測温部分（熱電対１２３による温度検出部分）が、第二半田１１２による接続部分から離れた製造装置側であることから、第二半田１１２による接続部分あるいはその近傍の温度が直接的に検出できず不明であるため、第二半田１１２の温度がその融点に達する可能性がある。 Regarding the conventional bonding of the housing 105 to the heat sink 102 described with reference to FIG. 4, there is the following problem regarding the control of heating by the heater 122.
That is, as described above, when the adhesive 106 for bonding the housing 105 is thermally cured, the second solder 112 that is a solder for bonding a member to the heat sink 102 is prevented from reaching the melting point. Therefore, when the heater 122 is controlled based on the temperature detected by the thermocouple 123, the temperature measuring portion (the temperature detecting portion by the thermocouple 123) is on the side of the manufacturing apparatus away from the connection portion by the second solder 112. For this reason, the temperature of the connection portion of the second solder 112 or the temperature in the vicinity thereof cannot be directly detected and is unknown, so the temperature of the second solder 112 may reach its melting point.

このような過剰な温度上昇を防いで、第二半田１１２がその融点に達することを防止するため、ヒータ１２２の温度が第二半田１１２の融点より低い温度となるように設定して制御するという対策をとることができる。
しかし、パワーモジュール１０１の製造におけるサイクルタイムを短縮する観点からはヒータ１２２による昇温速度を上げることが有効であるが、前記のとおりヒータ１２２の温度が第二半田１１２の融点より低い温度となるように設定して制御すると、この設定された温度よりもヒータ１２２の温度を上げることができず、ヒータ１２２の温度を上げることによって昇温速度を上げるということができないこととなる。 In order to prevent such an excessive temperature rise and prevent the second solder 112 from reaching its melting point, the temperature of the heater 122 is set and controlled to be lower than the melting point of the second solder 112. Measures can be taken.
However, from the viewpoint of shortening the cycle time in manufacturing the power module 101, it is effective to increase the heating rate by the heater 122. However, as described above, the temperature of the heater 122 is lower than the melting point of the second solder 112. If set and controlled in this way, the temperature of the heater 122 cannot be raised above the set temperature, and the temperature rise rate cannot be increased by raising the temperature of the heater 122.

また、昇温速度を上げる制御を行うとしても、前記のとおり熱電対１２３により実際に温度検出される測温部分が、温度を制御したい部分（過剰な温度上昇を防止したい部分）となる第二半田１１２の部分と離れていることから、ヒータ１２２の温度上昇による第二半田１１２部分の温度上昇の応答性がわるいため、接着剤１０６による接着部分の温度が目標温度（接着に必要な温度）を一時的に上回るというオーバーシュートが発生し、これに起因して接着剤１０６による接着部分の温度が目標温度より高くなって第二半田１１２の融点に達する可能性がある。
ここで、接着剤１０６の硬化温度は、その種類などによって異なりハウジング１０５の接着に用いられるものとしては例えば５０〜２００℃となるが、主に１２０〜１５０℃のものが用いられる。また、第二半田１１２としては、例えばその融点が、１８０〜１９０℃のものが用いられる。 Further, even if control for increasing the temperature rise rate is performed, the temperature measurement part that is actually detected by the thermocouple 123 as described above is the part where the temperature is desired to be controlled (the part where excessive temperature rise is desired to be prevented). Since it is separated from the portion of the solder 112, the responsiveness of the temperature rise of the second solder 112 portion due to the temperature rise of the heater 122 is poor. As a result, there is a possibility that the temperature of the bonded portion by the adhesive 106 becomes higher than the target temperature and reaches the melting point of the second solder 112.
Here, the curing temperature of the adhesive 106 differs depending on the type and the like, and is 50 to 200 ° C., for example, as that used for bonding the housing 105, but the one having 120 to 150 ° C. is mainly used. Further, as the second solder 112, for example, one having a melting point of 180 to 190 ° C. is used.

熱電対１２３により実際に温度検出される測温部分が第二半田１１２の部分と離れていることから生じる現象とその問題点について、図５を用いて説明する。図５は接着部分の温度の時間変化を表すグラフを示す図である。
図５に示すグラフにおいて、縦軸は接着剤１０６による接着部分の温度を示し、横軸は時間を示す。また、縦軸におけるＴａは接着剤１０６による接着部分の目標温度を示す。 A phenomenon that occurs when the temperature measuring portion that is actually detected by the thermocouple 123 is separated from the portion of the second solder 112 and the problems thereof will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a graph showing a time change of the temperature of the bonded portion.
In the graph shown in FIG. 5, the vertical axis indicates the temperature of the portion bonded by the adhesive 106, and the horizontal axis indicates time. Further, Ta on the vertical axis indicates the target temperature of the part bonded by the adhesive 106.

図中破線で示すグラフ（ａ）は、ヒータ１２２の温度が第二半田１１２の融点より低い温度となるように設定した場合を示している。この場合、前記のようなオーバーシュートが発生することはないが、接着部分の温度が目標温度Ｔａに達するまでの時間が長くなる。
また、一点鎖線で示すグラフ（ｂ）は、昇温速度を上げる制御を行った場合を示している。この場合、接着部分の温度が目標温度Ｔａに達するまでの時間は短くなり目標温度Ｔａに早く到達することとなるが、前記のとおり第二半田１１２部分の温度上昇の応答性がわるいため、接着部分の温度が目標温度Ｔａに対してオーバーシュートしたり、接着部分の温度が目標温度Ｔａより高くなって第二半田１１２の融点に達したりする可能性がある。
また、二点鎖線で示すグラフ（ｃ）は、ヒータ１２２の温度を目標温度Ｔａよりも高く設定してヒータ１２２の温度を上げた場合を示している。この場合も、接着部分の温度が目標温度Ｔａに早く到達することとなるが、接着部分の温度が目標温度Ｔａより高くなって第二半田１１２の融点に達する可能性がある。 A graph (a) indicated by a broken line in the drawing shows a case where the temperature of the heater 122 is set to be lower than the melting point of the second solder 112. In this case, the above-described overshoot does not occur, but the time until the temperature of the bonded portion reaches the target temperature Ta becomes longer.
Moreover, the graph (b) shown with a dashed-dotted line has shown the case where control which raises a temperature increase rate is performed. In this case, the time until the temperature of the bonded portion reaches the target temperature Ta is shortened and reaches the target temperature Ta earlier. However, as described above, the responsiveness of the temperature rise of the second solder 112 portion is poor, There is a possibility that the temperature of the portion overshoots the target temperature Ta, or the temperature of the bonded portion becomes higher than the target temperature Ta and reaches the melting point of the second solder 112.
A graph (c) indicated by a two-dot chain line shows a case where the temperature of the heater 122 is increased by setting the temperature of the heater 122 higher than the target temperature Ta. Also in this case, the temperature of the bonded portion reaches the target temperature Ta earlier, but the temperature of the bonded portion may be higher than the target temperature Ta and reach the melting point of the second solder 112.

一方、ホットプレート１２１の放熱板１０２側に熱電対１２３を設けることにより、製造装置側において放熱板１０２の近傍を測温することも考えられるが、この場合、ホットプレート１２１と放熱板１０２との間の接触熱抵抗が原因となり、第二半田１１２部分の正確な測温を行うことは難しい。   On the other hand, by providing a thermocouple 123 on the heat dissipation plate 102 side of the hot plate 121, it is conceivable to measure the temperature in the vicinity of the heat dissipation plate 102 on the manufacturing apparatus side. In this case, the hot plate 121 and the heat dissipation plate 102 Due to the contact thermal resistance between them, it is difficult to accurately measure the temperature of the second solder 112 portion.

このように、従来においては、実際に温度検出される測温部分が温度を制御したい部分と離れていることにより、放熱板１０２に絶縁基板１０４を接合する第二半田１１２が溶融する等の、放熱板１０２の過剰な温度上昇による不具合を防止しようとすると、熱硬化性の接着剤を硬化させるための昇温速度を上げることができず、半導体装置の製造におけるサイクルタイムの短縮化を図ることが困難であった。
こうした実際に温度検出される測温部分が温度を制御したい部分と離れていることにより生じる問題は、特許文献１に開示されている技術においても同様に生じると考えられる。すなわち、実装装置側に設けられる熱電対により検知される温度に基づいてヒータチップの加熱度合い等が制御されるため、検知される温度と温度を制御したい部分の温度とにズレが生じ、昇温速度を上げようとするとオーバーシュートが発生する等してサイクルタイムを短縮することが困難であると考えられる。 As described above, in the related art, since the temperature measurement part where the temperature is actually detected is away from the part where the temperature is to be controlled, the second solder 112 that joins the insulating substrate 104 to the heat sink 102 is melted. If an attempt is made to prevent a problem due to an excessive temperature rise of the heat sink 102, the temperature rise rate for curing the thermosetting adhesive cannot be increased, and the cycle time in the manufacture of the semiconductor device can be shortened. It was difficult.
Such a problem caused by the fact that the temperature measurement part where the temperature is actually detected is separated from the part where the temperature is desired to be controlled is considered to occur similarly in the technique disclosed in Patent Document 1. That is, since the degree of heating of the heater chip is controlled based on the temperature detected by the thermocouple provided on the mounting device side, a deviation occurs between the detected temperature and the temperature of the portion where the temperature is desired to be controlled. When trying to increase the speed, it is considered difficult to shorten the cycle time due to overshoot.

そこで、本発明が解決しようとする課題は、半導体素子が接合される基体に被接着部材を接着する熱硬化性の接着剤を硬化させるための加熱を行うに際し、基体などの過剰な温度上昇による不具合を防止するとともに、接着剤を硬化させるための昇温速度を上げることができて半導体装置の製造におけるサイクルタイムの短縮化を図ることができる半導体装置の製造装置及び製造方法を提供することにある。   Therefore, the problem to be solved by the present invention is due to an excessive temperature rise of the substrate or the like when performing heating for curing the thermosetting adhesive for bonding the member to be bonded to the substrate to which the semiconductor element is bonded. To provide a semiconductor device manufacturing apparatus and a manufacturing method capable of preventing defects and increasing a temperature raising rate for curing an adhesive and shortening a cycle time in manufacturing a semiconductor device. is there.

本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。   The problem to be solved by the present invention is as described above. Next, means for solving the problem will be described.

即ち、請求項１においては、半導体素子が接合される基体と被接着部材との間に介在する熱硬化性の接着剤を、加熱手段により加熱して硬化させることで、前記基体と被接着部材とを接着する半導体装置の製造装置であって、前記半導体素子の温度を検知する温度検知手段と、前記温度検知手段により検知された温度に基づいて前記加熱手段による加熱を制御する制御手段と、を備えるものである。   That is, according to the first aspect of the present invention, a thermosetting adhesive interposed between a substrate to which a semiconductor element is bonded and a member to be bonded is heated and cured by a heating means, whereby the substrate and the member to be bonded are obtained. A temperature detecting means for detecting the temperature of the semiconductor element, and a control means for controlling the heating by the heating means based on the temperature detected by the temperature detecting means, Is provided.

請求項２においては、請求項１に記載の半導体装置の製造装置において、前記半導体素子は、該半導体素子の温度検出に用いられる温度検出用ダイオードを有し、前記温度検知手段は、前記温度検出用ダイオードを動作させる手段と、該温度検出用ダイオードの電圧を検知する手段と、検知された電圧を温度に変換する手段と、を備えるものである。   The semiconductor device manufacturing apparatus according to claim 1, wherein the semiconductor element includes a temperature detection diode used for temperature detection of the semiconductor element, and the temperature detection unit includes the temperature detection unit. Means for operating the operating diode, means for detecting the voltage of the temperature detecting diode, and means for converting the detected voltage into temperature.

請求項３においては、請求項１または請求項２に記載の半導体装置の製造装置において、前記加熱手段に、該加熱手段の温度を検出する温度検出手段を設け、前記制御手段は、前記温度検出手段により検出された温度が所定温度を上回ると、前記加熱手段による加熱を停止するものである。   According to a third aspect of the present invention, in the semiconductor device manufacturing apparatus according to the first or second aspect, the heating unit is provided with a temperature detection unit that detects a temperature of the heating unit, and the control unit includes the temperature detection unit. When the temperature detected by the means exceeds a predetermined temperature, heating by the heating means is stopped.

請求項４においては、半導体素子が接合される基体と被接着部材との間に介在する熱硬化性の接着剤を、加熱手段により加熱して硬化させることで、前記基体と被接着部材とを接着する半導体装置の製造方法であって、前記半導体素子の温度を検知し、検知した温度に基づいて前記加熱手段による加熱を制御するものである。   According to a fourth aspect of the present invention, a thermosetting adhesive interposed between a substrate to which a semiconductor element is bonded and a member to be bonded is heated and cured by a heating means, whereby the substrate and the member to be bonded are formed. A method of manufacturing a semiconductor device to be bonded, wherein the temperature of the semiconductor element is detected, and heating by the heating means is controlled based on the detected temperature.

請求項５においては、請求項４に記載の半導体装置の製造方法において、前記半導体素子は、該半導体素子の温度検出に用いられる温度検出用ダイオードを有するものであり、前記温度検出用ダイオードを動作させ、該温度検出用ダイオードの電圧を検知し、検知した電圧を温度に変換することにより、前記半導体素子の温度を検知するものである。   According to a fifth aspect of the present invention, in the method for manufacturing a semiconductor device according to the fourth aspect, the semiconductor element includes a temperature detection diode used for temperature detection of the semiconductor element, and operates the temperature detection diode. The temperature of the semiconductor element is detected by detecting the voltage of the temperature detecting diode and converting the detected voltage into a temperature.

請求項６においては、請求項４または請求項５に記載の半導体装置の製造方法において、前記加熱手段の温度を検出し、検出した温度が所定温度を上回ると、前記加熱手段による加熱を停止するものである。   According to a sixth aspect of the present invention, in the method of manufacturing a semiconductor device according to the fourth or fifth aspect, the temperature of the heating unit is detected, and when the detected temperature exceeds a predetermined temperature, the heating by the heating unit is stopped. Is.

本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。   As effects of the present invention, the following effects can be obtained.

請求項１においては、半導体素子を基体に接合させるための半田が溶融する等の、基体などの過剰な温度上昇による不具合が防止できるとともに、接着剤を硬化させるための昇温速度を上げることができて半導体装置の製造におけるサイクルタイムの短縮化を図ることができる。   According to the first aspect of the present invention, it is possible to prevent problems due to excessive temperature rise of the substrate or the like, such as melting of the solder for bonding the semiconductor element to the substrate, and to increase the heating rate for curing the adhesive. Thus, the cycle time in the manufacture of the semiconductor device can be shortened.

請求項２においては、半導体素子に備えられる既存の構成を利用することができるので、半導体素子の温度を検知するに際して簡単な構成を実現することができる。   According to the second aspect of the present invention, since an existing configuration provided in the semiconductor element can be used, a simple configuration can be realized when detecting the temperature of the semiconductor element.

請求項３においては、加熱手段による基体などの過加熱を防止することができる。   According to the third aspect of the present invention, overheating of the substrate and the like by the heating means can be prevented.

請求項４においては、半導体素子を基体に接合させるための半田が溶融する等の、基体などの過剰な温度上昇による不具合が防止できるとともに、接着剤を硬化させるための昇温速度を上げることができて半導体装置の製造におけるサイクルタイムの短縮化を図ることができる。   According to the fourth aspect of the present invention, it is possible to prevent problems caused by excessive temperature rise of the substrate and the like, such as melting of the solder for bonding the semiconductor element to the substrate, and to increase the heating rate for curing the adhesive. Thus, the cycle time in the manufacture of the semiconductor device can be shortened.

請求項５においては、半導体素子に備えられる既存の構成を利用することができるので、半導体素子の温度を検知するに際して簡単な構成を実現することができる。   According to the fifth aspect of the present invention, since the existing configuration provided in the semiconductor element can be used, a simple configuration can be realized when detecting the temperature of the semiconductor element.

請求項６においては、加熱手段による基体などの過加熱を防止することができる。   According to the sixth aspect of the present invention, overheating of the substrate and the like by the heating means can be prevented.

次に、発明の実施の形態を説明する。
本発明に係る半導体装置の製造装置は、半導体素子が接合される基体と被接着部材との間に介在する熱硬化性の接着剤を、加熱手段により加熱して硬化させることで、前記基体と被接着部材とを接着するものである。
まず、図１を用いて、本実施形態に係る半導体装置としてのパワーモジュール１の構成について説明する。図１は半導体装置の断面図及び半導体装置の製造装置の構成を示す図である。 Next, embodiments of the invention will be described.
The apparatus for manufacturing a semiconductor device according to the present invention includes a thermosetting adhesive that is interposed between a substrate to which a semiconductor element is bonded and a member to be bonded, heated by a heating unit to be cured, The member to be bonded is bonded.
First, the configuration of a power module 1 as a semiconductor device according to the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a cross-sectional view of a semiconductor device and a diagram illustrating a configuration of a semiconductor device manufacturing apparatus.

パワーモジュール１は、例えばインバータ制御用のＩＧＢＴモジュールであり、基体としての放熱板２を備え、該放熱板２上に一または複数の半導体素子３が接合される。つまりパワーモジュール１は、半導体素子３の作動による発熱を放熱させる放熱板２を基体として構成される。
半導体素子３は、例えばＤＢＡ基板である絶縁基板４に第一半田１１により実装される。絶縁基板４は、第二半田１２により放熱板２に接合される。つまり半導体素子３は、絶縁基板４を介して放熱板２に接合される。
ここで、半導体素子３が第一半田１１により実装された絶縁基板４が、第二半田１２により放熱板２に接合される。このため、第一半田１１としては、その融点が第二半田１２の融点より高いものが用いられる。 The power module 1 is, for example, an IGBT module for controlling an inverter, and includes a heat radiating plate 2 as a base, and one or a plurality of semiconductor elements 3 are joined on the heat radiating plate 2. That is, the power module 1 is configured with the heat radiating plate 2 that radiates heat generated by the operation of the semiconductor element 3 as a base.
The semiconductor element 3 is mounted with a first solder 11 on an insulating substrate 4 which is, for example, a DBA substrate. The insulating substrate 4 is joined to the heat sink 2 by the second solder 12. That is, the semiconductor element 3 is joined to the heat sink 2 via the insulating substrate 4.
Here, the insulating substrate 4 on which the semiconductor element 3 is mounted by the first solder 11 is joined to the heat sink 2 by the second solder 12. For this reason, as the first solder 11, one having a melting point higher than that of the second solder 12 is used.

前記放熱板２上には、半導体素子３と接続されるバスバーを配設したり絶縁基板４を覆って保護したりするため、樹脂などにより構成される被接着部材としてのハウジング５が設けられる。ハウジング５は、放熱板２の外縁形状に沿うように枠組み形成され、熱硬化性の接着剤６により放熱板２に接着されて設けられる。
すなわち、図１において断面図で示すパワーモジュール１において、外枠部５ａと該外枠部５ａに対して架設される梁部５ｂとを備え一体的に構成されるハウジング５が、放熱板２に対して接着剤６により接着される。
そして、ハウジング５の梁部５ｂ上に配設されるバスバー７と半導体素子３とがアルミ等により構成されるワイヤ８を介して接続されており、半導体素子３が備える複数種類の信号用パッドと、これら各信号用パッドに対応して設けられ絶縁基板４上に配設される信号線パッド（信号端子）９とが同じくアルミ等により構成されるワイヤ１０を介して接続される。 On the heat radiating plate 2, a housing 5 as an adherend member made of resin or the like is provided in order to dispose a bus bar connected to the semiconductor element 3 or to cover and protect the insulating substrate 4. The housing 5 is formed in a frame so as to follow the outer edge shape of the heat radiating plate 2, and is provided by being bonded to the heat radiating plate 2 with a thermosetting adhesive 6.
That is, in the power module 1 shown in a cross-sectional view in FIG. 1, a housing 5 that is integrally provided with an outer frame portion 5 a and a beam portion 5 b that is installed on the outer frame portion 5 a is formed as a heat sink 2. On the other hand, it is bonded by the adhesive 6.
The bus bar 7 disposed on the beam portion 5b of the housing 5 and the semiconductor element 3 are connected via a wire 8 made of aluminum or the like, and a plurality of types of signal pads provided in the semiconductor element 3 and A signal line pad (signal terminal) 9 provided corresponding to each of these signal pads and disposed on the insulating substrate 4 is connected via a wire 10 which is also made of aluminum or the like.

このように構成されるパワーモジュール１において、放熱板２に対するハウジング５の接着は、製造装置によって次のようにして行われる。
図１に示すように、製造装置は、加熱手段を構成するホットプレート２１を備え、このホットプレート２１上にパワーモジュール１がその放熱板２を介して載せられる。放熱板２上においては、該放熱板２とハウジング５との間、即ちハウジング５の放熱板２に対する接着部には接着剤６が介在している。接着剤６は、例えば、放熱板２の上面におけるハウジング５との接着領域に対応する部分に、ディスペンサーやスクリーン印刷により塗布されること等によって放熱板２とハウジング５との間に介在することとなる。 In the power module 1 configured as described above, the housing 5 is bonded to the heat radiating plate 2 by the manufacturing apparatus as follows.
As shown in FIG. 1, the manufacturing apparatus includes a hot plate 21 that constitutes a heating unit, and the power module 1 is mounted on the hot plate 21 via the heat dissipation plate 2. On the heat radiating plate 2, an adhesive 6 is interposed between the heat radiating plate 2 and the housing 5, that is, at a bonding portion of the housing 5 to the heat radiating plate 2. The adhesive 6 is interposed between the heat radiating plate 2 and the housing 5 by, for example, being applied to a portion of the upper surface of the heat radiating plate 2 corresponding to the bonding region with the housing 5 by a dispenser or screen printing. Become.

そして、ハウジング５がその外枠部５ａなどから図示せぬシリンダ等により放熱板２に対して押圧されるとともに、前記のとおり放熱板２とハウジング５との間に介在する接着剤６が、放熱板２を介して熱せられることにより硬化される。
すなわち、本実施形態に係る半導体装置の製造装置は、加熱手段として、ホットプレート２１及び熱源としてのヒータ２２を備えており、ホットプレート２１はヒータ２２により熱せられ、該ヒータ２２からの熱がホットプレート２１を介して放熱板２に伝わり、この放熱板２に伝えられた熱により接着剤６が硬化してハウジング５が放熱板２に接着される。 The housing 5 is pressed against the heat radiating plate 2 by a cylinder (not shown) from the outer frame portion 5a and the like, and the adhesive 6 interposed between the heat radiating plate 2 and the housing 5 is radiated as described above. It is cured by being heated through the plate 2.
That is, the semiconductor device manufacturing apparatus according to the present embodiment includes a hot plate 21 and a heater 22 as a heat source as heating means. The hot plate 21 is heated by the heater 22, and the heat from the heater 22 is hot. The heat is transferred to the heat radiating plate 2 through the plate 21, and the adhesive 6 is cured by the heat transferred to the heat radiating plate 2, thereby bonding the housing 5 to the heat radiating plate 2.

このように、製造装置に備えられる加熱手段によって接着剤６を硬化させるため放熱板２を熱するに際し、放熱板２に伝えられた熱により、絶縁基板４を放熱板２に接合するための第二半田１２が融点に達して溶融されることを防止するため、加熱手段による放熱板２の加熱が制御される。   Thus, when heating the heat sink 2 to cure the adhesive 6 by the heating means provided in the manufacturing apparatus, the heat transmitted to the heat sink 2 is used to join the insulating substrate 4 to the heat sink 2. In order to prevent the two solders 12 from reaching the melting point and being melted, the heating of the heat sink 2 by the heating means is controlled.

そこで、本実施形態に係る半導体装置の製造装置においては、半導体素子３の温度を検知する温度検知手段と、この温度検知手段により検知された温度に基づいて前記加熱手段による加熱（加熱度合い）を制御する制御手段としてのヒータコントローラ３０とが備えられる。
これにより、半導体素子３の温度が検知され、検知された温度に基づいて前記加熱手段による加熱が制御される。 Therefore, in the semiconductor device manufacturing apparatus according to the present embodiment, temperature detection means for detecting the temperature of the semiconductor element 3 and heating (heating degree) by the heating means based on the temperature detected by the temperature detection means. A heater controller 30 is provided as control means for controlling.
Thereby, the temperature of the semiconductor element 3 is detected, and the heating by the heating means is controlled based on the detected temperature.

ヒータコントローラ３０は、ヒータ２２に電源を供給するための電源供給部を備え、モニタする温度に基づいてヒータ２２への電源の供給量を調整することにより、ヒータ２２の温度や加熱時間を制御する。つまり、ヒータコントローラ３０は、加熱手段のヒータ２２を直接の制御対象とし、ホットプレート２１を介して放熱板２に熱を供給するヒータ２２の加熱を制御することにより、加熱手段による放熱板２の加熱を制御する。
したがって、ヒータコントローラ３０においては、例えば、ヒータ２２を何度まで上昇させるのかの目標温度が予め設定され、この目標温度とモニタされる温度とが比較され、その偏差に基づいてＰＩ制御などにより電源の供給量の制御が行われるいわゆるフィードバック制御系が構成される。 The heater controller 30 includes a power supply unit for supplying power to the heater 22, and controls the temperature and heating time of the heater 22 by adjusting the amount of power supplied to the heater 22 based on the monitored temperature. . In other words, the heater controller 30 directly controls the heater 22 of the heating unit, and controls the heating of the heater 22 that supplies heat to the heat radiating plate 2 via the hot plate 21, whereby the heat radiating plate 2 of the heating unit is controlled. Control heating.
Therefore, in the heater controller 30, for example, a target temperature for how many times the heater 22 is to be raised is set in advance, the target temperature is compared with the monitored temperature, and power is supplied by PI control or the like based on the deviation. A so-called feedback control system in which the supply amount is controlled.

半導体素子３の温度を検知する方法としては、半導体素子３に備えられる温度センスダイオード（温度検出用ダイオード）を用いる方法がある。温度センスダイオードは、作動により発熱するＩＧＢＴ素子などの半導体素子においてその過熱に対するフェールセーフのための構成として一般的に設けられ、ポリシリコン等からなるダイオード素子により構成され、温度によって電圧が変化する特性を備えることから半導体素子またはその周辺の温度を検出するために用いられる。
この温度センスダイオードを用いる場合、温度検出に影響しない程度の微弱電流を流すことにより温度センスダイオードを動作させることでこの温度センスダイオードの電圧を測定する。そして、測定した電圧を、温度センスダイオードが有する特性を用いて温度に変換することにより半導体素子３の温度を検知する。 As a method of detecting the temperature of the semiconductor element 3, there is a method of using a temperature sense diode (temperature detection diode) provided in the semiconductor element 3. A temperature sense diode is generally provided as a fail-safe configuration against overheating in a semiconductor element such as an IGBT element that generates heat by operation, and is configured by a diode element made of polysilicon or the like, and has a characteristic in which a voltage changes depending on temperature. Is used to detect the temperature of the semiconductor element or its surroundings.
When this temperature sense diode is used, the voltage of this temperature sense diode is measured by operating the temperature sense diode by passing a weak current that does not affect temperature detection. And the temperature of the semiconductor element 3 is detected by converting the measured voltage into temperature using the characteristic which a temperature sense diode has.

また、半導体素子３の温度を検知する他の方法としては、ＩＧＢＴ素子などにおいて、信号電極用パッドであるゲートセンス用パッドに接続されるゲート制御回路が構成される場合、この制御回路に用いられる素子を用いる方法が考えられる。
つまり、このゲート制御回路に用いられる素子が、温度によって電圧が変化する特性を有する場合、このゲート制御回路に用いられる素子を絶縁基板４上あるいは該絶縁基板４と同様に放熱板２上に半田により接合される別途の絶縁基板上に配置し、この素子に対して前記温度センスダイオードと同様に微弱電流を流して電圧を測定するとともに、測定した電圧を温度に変換することにより半導体素子３の温度を検知する。 Further, as another method for detecting the temperature of the semiconductor element 3, when a gate control circuit connected to a gate sense pad which is a signal electrode pad is configured in an IGBT element or the like, it is used for this control circuit. A method using an element is conceivable.
That is, when an element used in the gate control circuit has a characteristic that a voltage changes depending on temperature, the element used in the gate control circuit is soldered on the insulating substrate 4 or on the heat sink 2 like the insulating substrate 4. The semiconductor element 3 is arranged on a separate insulating substrate bonded by the above-described method, and a voltage is measured by applying a weak current to the element in the same manner as the temperature sensing diode, and by converting the measured voltage to a temperature. Detect temperature.

さらに、半導体素子３の温度を検知する他の方法として、絶縁基板４上あるいは該絶縁基板４と同様に放熱板２上に半田により接合される別途の絶縁基板上に、半導体素子３とは別に、温度によって電圧が変化する特性を有するダイオード素子などの温度検知用の半導体素子（温度検知用素子）を設け、この温度検知用素子を用いることも考えられる。
つまりこの別途設けられる温度検知用素子を用いる場合も、温度検知用素子に対して微弱電流を流して電圧を測定するとともに、測定した電圧を温度に変換することにより該温度検知用素子の温度を検知する。 Further, as another method for detecting the temperature of the semiconductor element 3, separately from the semiconductor element 3 on the insulating substrate 4 or on a separate insulating substrate that is joined to the heat radiating plate 2 similarly to the insulating substrate 4 by soldering. It is also conceivable to provide a temperature detecting semiconductor element (temperature detecting element) such as a diode element having a characteristic that the voltage changes depending on the temperature, and to use this temperature detecting element.
That is, even when using this separately provided temperature detecting element, a voltage is measured by passing a weak current through the temperature detecting element, and the temperature of the temperature detecting element is converted by converting the measured voltage into a temperature. Detect.

このように、パワーモジュール１側における半導体素子の温度を検知し、この温度に基づいて半導体装置の製造装置の加熱手段による放熱板２の加熱を制御することにより、半導体素子３が接合される放熱板２にハウジング５を接着する熱硬化性の接着剤６を硬化させるために放熱板２を熱するに際し、第二半田１２が溶融するという放熱板２の過剰な温度上昇による不具合が防止できるとともに、接着剤６を硬化させるための昇温速度を上げることができてパワーモジュール１の製造におけるサイクルタイムの短縮化を図ることができる。
すなわち、従来は、製造装置側において検知される温度に基づいて加熱手段による放熱板２の加熱が制御され実際に温度検出される測温部分が温度を制御したい部分と離れていたため、放熱板２の加熱制御における応答性がわるく、放熱板２の過剰な温度上昇による第二半田１２の溶融を防止しようとすると、放熱板２の昇温速度を上げることやヒータ２２の温度を高くすることが妨げられてサイクルタイムの短縮を図ることが困難であった。そこで、前記のとおり半導体装置側において半導体素子の温度を検知することにより、測温部分と温度を制御したい部分とを近くすることができ、放熱板２の加熱制御において応答性の良い制御を行うことができる。これにより、放熱板２の過剰な温度上昇による不具合が防止できるとともにパワーモジュール１の製造におけるサイクルタイムを短縮することが可能となる。 In this way, the temperature of the semiconductor element on the power module 1 side is detected, and the heat dissipation of the semiconductor element 3 is joined by controlling the heating of the heat dissipation plate 2 by the heating means of the semiconductor device manufacturing apparatus based on this temperature. When the heat radiating plate 2 is heated to cure the thermosetting adhesive 6 that bonds the housing 5 to the plate 2, it is possible to prevent a problem due to an excessive temperature rise of the heat radiating plate 2 that the second solder 12 melts. In addition, the heating rate for curing the adhesive 6 can be increased, and the cycle time in the production of the power module 1 can be shortened.
That is, conventionally, since the temperature measuring part where the heating means controls the heating of the heat radiating plate 2 based on the temperature detected on the manufacturing apparatus side and is actually detected is separated from the part whose temperature is to be controlled, the heat radiating plate 2 Therefore, if the heat of the heat sink 2 is excessively increased, and the melting of the second solder 12 due to an excessive temperature rise of the heat sink 2 is prevented, the temperature rise rate of the heat sink 2 or the temperature of the heater 22 may be increased. It was difficult to shorten the cycle time. Therefore, by detecting the temperature of the semiconductor element on the semiconductor device side as described above, it is possible to bring the temperature measurement portion close to the portion where the temperature is to be controlled, and perform control with good responsiveness in the heating control of the heat sink 2. be able to. As a result, it is possible to prevent problems due to excessive temperature rise of the heat radiating plate 2 and to shorten the cycle time in manufacturing the power module 1.

以下、半導体素子３の温度を検知するための構成及び検知方法について、図１及び図２を用いて具体的に説明する。図２は絶縁基板に実装された半導体装置を示す平面図である。
本実施形態に係る半導体装置の製造装置は、前述したように、半導体素子３の温度を検知する温度検知手段を備えており、この温度検知手段は、図１に示すように、電圧を測定するための電圧測定回路３１と、この電圧測定回路３１により電圧が測定される測定対象部分あるいはこの測定対象部分と電気的に接続されている部分に対して電気的に接触する電気的接触部材としてのプローブピン３２と、前記電圧測定回路３１により測定された電圧を温度に変換するための温度変換回路３３とを備える。
つまり、温度検知手段においては、プローブピン３２が接触する部分の電圧が電圧測定回路３１により測定され、測定された電圧が温度変換回路３３により温度に変換され、変換された温度がヒータコントローラ３０によりモニタされる。したがって、プローブピン３２は、電圧測定回路３１から延出されるケーブル３７を介して電圧測定回路３１と電気的に接続された状態で設けられ、電圧測定回路３１で測定された電圧値は温度変換回路３３に入力され、温度変換回路３３で変換された温度値はヒータコントローラ３０に入力される構成となっている。 Hereinafter, a configuration and a detection method for detecting the temperature of the semiconductor element 3 will be specifically described with reference to FIGS. 1 and 2. FIG. 2 is a plan view showing a semiconductor device mounted on an insulating substrate.
As described above, the semiconductor device manufacturing apparatus according to the present embodiment includes the temperature detecting means for detecting the temperature of the semiconductor element 3, and this temperature detecting means measures the voltage as shown in FIG. Voltage measuring circuit 31 and an electrical contact member that is in electrical contact with a part to be measured by the voltage measuring circuit 31 or a part electrically connected to the part to be measured. A probe pin 32 and a temperature conversion circuit 33 for converting the voltage measured by the voltage measurement circuit 31 into a temperature are provided.
That is, in the temperature detection means, the voltage at the portion where the probe pin 32 contacts is measured by the voltage measurement circuit 31, the measured voltage is converted into a temperature by the temperature conversion circuit 33, and the converted temperature is converted by the heater controller 30. Monitored. Therefore, the probe pin 32 is provided in a state of being electrically connected to the voltage measurement circuit 31 via the cable 37 extending from the voltage measurement circuit 31, and the voltage value measured by the voltage measurement circuit 31 is the temperature conversion circuit. The temperature value that is input to 33 and converted by the temperature conversion circuit 33 is input to the heater controller 30.

そして、図１に示すように、前記プローブピン３２がパワーモジュール１における信号線パッド９に当接されることにより、半導体素子３の温度が検知される。
すなわち、半導体素子３は、その温度検出に用いられる温度検出用ダイオードとしての温度センスダイオード３４を有し、絶縁基板４上に配設される複数の信号線パッド９のうち、温度センスダイオード３４用の信号線パッドにプローブピン３２が接触することにより、半導体素子３の温度が検知される。プローブピン３２は接触ピンであるため、信号線パッド９という狭い領域に対しても容易に電気的接続を行うことができる。 As shown in FIG. 1, the probe pin 32 is brought into contact with the signal line pad 9 in the power module 1 to detect the temperature of the semiconductor element 3.
That is, the semiconductor element 3 has a temperature sense diode 34 as a temperature detection diode used for temperature detection. Among the plurality of signal line pads 9 arranged on the insulating substrate 4, the semiconductor element 3 is for the temperature sense diode 34. When the probe pin 32 contacts the signal line pad, the temperature of the semiconductor element 3 is detected. Since the probe pin 32 is a contact pin, it can be easily electrically connected to a narrow region such as the signal line pad 9.

ここで、半導体素子３が備える構成について図２を用いて説明する。
前記のとおり、絶縁基板４上に第一半田１１により実装される半導体素子３は、その表面側（上面側）に、例えば複数のトランジスタ等の素子の集合体として構成されるセルブロック列３５を有する。このセルブロック列３５上には、半導体素子３の主電極としてエミッタ電極が構成される。このエミッタ電極に対して、半導体素子３の裏面側（下面側）には同じく半導体素子３の主電極としてのコレクタ電極が構成される。
そして、半導体素子３においては、そのセルブロック列３５の領域内において前記温度センスダイオード３４が設けられている。 Here, the structure with which the semiconductor element 3 is provided is demonstrated using FIG.
As described above, the semiconductor element 3 mounted on the insulating substrate 4 with the first solder 11 has, on the surface side (upper surface side), a cell block row 35 configured as an assembly of elements such as a plurality of transistors. Have. An emitter electrode is formed on the cell block row 35 as the main electrode of the semiconductor element 3. A collector electrode as the main electrode of the semiconductor element 3 is formed on the back surface side (lower surface side) of the semiconductor element 3 with respect to the emitter electrode.
In the semiconductor element 3, the temperature sensing diode 34 is provided in the region of the cell block row 35.

また、半導体素子３の表面側には、例えばアルミパターン等により形成される複数個（本実施形態においては５個）の信号用パッド３６ａ〜３６ｅが配設されている。これら信号用パッドのうち、２個の信号用パッド３６ａ及び３６ｂ（図２において左側の２個の信号用パッド）が、温度センスダイオード３４用の信号用パッドとなる。したがって、これらの信号用パッドのうち、一方がアノード用パッドとなり他方がカソード用パッドとなる。以下、これらの信号用パッドを「温度センス信号用パッド３６ａ（３６ｂ）」とする。
なお、図２に示す他の信号用パッド３６ｃ〜３６ｅについて、信号用パッド３６ｃは半導体素子３の信号電極用パッドであるゲートセンス信号用パッド、信号用パッド３６ｄは半導体素子３に流れる電流を検出するための電流センス信号用パッド、信号用パッド３６ｅは半導体素子３の基準電位用パッドであるケルビンセンス信号用パッドとなっている。 In addition, a plurality of (in the present embodiment, five) signal pads 36a to 36e formed of, for example, an aluminum pattern or the like are disposed on the surface side of the semiconductor element 3. Of these signal pads, the two signal pads 36a and 36b (the two signal pads on the left side in FIG. 2) serve as the signal pads for the temperature sensing diode 34. Therefore, one of these signal pads is an anode pad and the other is a cathode pad. Hereinafter, these signal pads are referred to as “temperature sense signal pads 36a (36b)”.
2, the signal pad 36c is a gate sense signal pad that is a signal electrode pad of the semiconductor element 3, and the signal pad 36d detects a current flowing through the semiconductor element 3. In the other signal pads 36c to 36e shown in FIG. The current sense signal pad and the signal pad 36e for this purpose are Kelvin sense signal pads which are reference potential pads of the semiconductor element 3.

このような構成を備える半導体素子３において絶縁基板４上に設けられる複数の信号線パッド９は、各信号用パッド３６ａ〜３６ｅに対応して設けられ、それぞれがワイヤ１０により接続される。
すなわち、複数の信号線パッド９について、温度センス信号用パッド３６ａ・３６ｂに対しては、一方がアノード用パッドでとなり他方がカソード用パッドとなる温度センス信号線パッド９ａ・９ｂが設けられる。また、ゲートセンス信号用パッド３６ｃに対してはゲートセンス信号線パッド９ｃが、電流センス信号用パッド３６ｄに対しては電流センス信号線パッド９ｄが、ケルビンセンス信号用パッド３６ｅに対してはケルビンセンス信号線パッド９ｅがそれぞれ設けられる。 In the semiconductor element 3 having such a configuration, the plurality of signal line pads 9 provided on the insulating substrate 4 are provided corresponding to the signal pads 36 a to 36 e, and each is connected by the wire 10.
That is, for the plurality of signal line pads 9, temperature sense signal line pads 9a and 9b, one of which is an anode pad and the other is a cathode pad, are provided for the temperature sense signal pads 36a and 36b. Further, the gate sense signal line pad 9c for the gate sense signal pad 36c, the current sense signal line pad 9d for the current sense signal pad 36d, and the Kelvin sense for the Kelvin sense signal pad 36e. A signal line pad 9e is provided.

このような構成において、絶縁基板４上に配設される信号線パッド９のうち、半導体素子３の温度センスダイオード３４と接続される温度センス信号用パッド３６ａ・３６ｂにそれぞれワイヤ１０を介して接続される温度センス信号線パッド９ａ・９ｂに、温度検知手段を構成するプローブピン３２（３２ａ・３２ｂ）が接触する。つまり、２本のプローブピン３２ａ・３２ｂが、温度センス信号線パッド９ａ・９ｂに対してそれぞれ当接されることとなる。   In such a configuration, of the signal line pads 9 disposed on the insulating substrate 4, the temperature sense signal pads 36 a and 36 b connected to the temperature sense diode 34 of the semiconductor element 3 are connected via the wires 10, respectively. Probe pins 32 (32a and 32b) constituting temperature detecting means are in contact with the temperature sense signal line pads 9a and 9b. That is, the two probe pins 32a and 32b are brought into contact with the temperature sense signal line pads 9a and 9b, respectively.

そして、各プローブピン３２ａ・３２ｂは、それぞれケーブル３７を介して電圧測定回路３１に接続されるところ、この電圧測定回路３１は、電圧を測定するための電圧測定部３１ａと、電圧を測定する際に温度センスダイオード３４に電流を流すための電流源３１ｂとを備える。すなわち、電圧測定回路３１は、プローブピン３２ａ・３２ｂが接触する温度センス信号線パッド９ａ・９ｂ及び温度センス信号用パッド３６ａ・３６ｂを介して、電流源３１ｂから温度センスダイオード３４に電流を流すことにより、その電圧を電圧測定部３１ａによって測定する。   Each of the probe pins 32a and 32b is connected to a voltage measurement circuit 31 via a cable 37. The voltage measurement circuit 31 includes a voltage measurement unit 31a for measuring a voltage and a voltage measurement unit 31a. And a current source 31b for passing a current through the temperature sensing diode 34. In other words, the voltage measuring circuit 31 causes a current to flow from the current source 31b to the temperature sensing diode 34 via the temperature sensing signal line pads 9a and 9b and the temperature sensing signal pads 36a and 36b that are in contact with the probe pins 32a and 32b. Thus, the voltage is measured by the voltage measuring unit 31a.

以上のような構成において、半導体素子３の温度は、温度センスダイオード３４が用いられて次のようにして測定される。
まず、プローブピン３２が信号線パッド９に接触される。つまり温度センス信号線パッド９ａ・９ｂに対してプローブピン３２ａ・３２ｂがそれぞれ当接された状態となる。これにより、ワイヤ１０及び温度センス信号用パッド３６ａ・３６ｂを介して、温度センスダイオード３４と電圧測定回路３１の電圧測定部３１ａ及び電流源３１ｂとを含む回路が構成される。 In the configuration as described above, the temperature of the semiconductor element 3 is measured as follows using the temperature sensing diode 34.
First, the probe pin 32 is brought into contact with the signal line pad 9. That is, the probe pins 32a and 32b are in contact with the temperature sense signal line pads 9a and 9b, respectively. Thus, a circuit including the temperature sensing diode 34, the voltage measuring unit 31a of the voltage measuring circuit 31, and the current source 31b is configured via the wire 10 and the temperature sensing signal pads 36a and 36b.

プローブピン３２が信号線パッド９に接触された状態から、電圧測定回路３１により電流源３１ｂから電流が流され、この電流がプローブピン３２ａ・３２ｂ、各パッド９ａ・９ｂ・３６ａ・３６ｂ等を介して温度センスダイオード３４に伝わり、該温度センスダイオード３４が動作する。つまり、プローブピン３２と電圧測定回路３１とが、温度センスダイオード３４を動作させる手段として機能する。   From the state in which the probe pin 32 is in contact with the signal line pad 9, a current is supplied from the current source 31b by the voltage measurement circuit 31, and this current is passed through the probe pins 32a and 32b, the pads 9a, 9b, 36a, and 36b. Is transmitted to the temperature sense diode 34, and the temperature sense diode 34 operates. That is, the probe pin 32 and the voltage measurement circuit 31 function as means for operating the temperature sensing diode 34.

電圧測定回路３１からの電流により温度センスダイオード３４が動作した状態で、プローブピン３２が信号線パッド９に接触することで構成された回路の電圧、即ち温度センスダイオード３４の電圧が、電圧測定回路３１の電圧測定部３１ａによって測定され検知される。つまり、プローブピン３２と電圧測定回路３１とが、温度センスダイオード３４の電圧を検知する手段として機能する。
ここで、前記のとおり電圧測定回路３１によって温度センスダイオード３４に流される電流はその値が数十μＡ程度であるため、この電流による温度センスダイオード３４の発熱は、電圧測定回路３１による電圧の測定に際して無視できる程度となる。 The voltage of the circuit formed by the probe pin 32 contacting the signal line pad 9 in the state where the temperature sensing diode 34 is operated by the current from the voltage measuring circuit 31, that is, the voltage of the temperature sensing diode 34 is the voltage measuring circuit. 31 is measured and detected by the voltage measuring unit 31a. That is, the probe pin 32 and the voltage measuring circuit 31 function as means for detecting the voltage of the temperature sensing diode 34.
Here, as described above, the current flowing through the temperature sensing diode 34 by the voltage measuring circuit 31 has a value of about several tens of μA. Therefore, the heat generation of the temperature sensing diode 34 due to this current is measured by the voltage measuring circuit 31. At that time, it is negligible.

電圧測定回路３１により測定された電圧は、電圧信号として温度変換回路３３に入力され、温度変換回路３３によって温度へと変換される。つまり、温度変換回路３３が、電圧測定回路３１により検知された電圧を温度に変換する手段として機能する。   The voltage measured by the voltage measurement circuit 31 is input to the temperature conversion circuit 33 as a voltage signal, and is converted into a temperature by the temperature conversion circuit 33. That is, the temperature conversion circuit 33 functions as a means for converting the voltage detected by the voltage measurement circuit 31 into a temperature.

このようにして、温度センスダイオード３４の温度が検出されることにより、半導体素子３の温度が検知される。
そして、温度変換回路３３により電圧が変換されて生成された温度は、温度信号としてヒータコントローラ３０に入力される。すなわち、制御手段としてのヒータコントローラ３０により、前述のようにして検知された半導体素子３の温度に基づいて、加熱手段による放熱板２の加熱が制御される。 In this way, the temperature of the semiconductor element 3 is detected by detecting the temperature of the temperature sensing diode 34.
The temperature generated by converting the voltage by the temperature conversion circuit 33 is input to the heater controller 30 as a temperature signal. In other words, the heater controller 30 as the control means controls the heating of the heat sink 2 by the heating means based on the temperature of the semiconductor element 3 detected as described above.

このように、半導体素子３に設けられる温度センスダイオード３４を用い、半導体素子３の温度を検知することにより、温度検知手段により温度が検知される部分を、温度を制御したい部分に近付けることができるので、放熱板２の加熱制御において応答性の良い制御を行うことができる。
すなわち、本実施形態においては、温度を制御したい部分である第二半田１２の部分に対し、測温部分である半導体素子３が近いので、放熱板２の加熱制御において応答性の良い制御を行うことができる。つまり測温部分となる半導体素子３は、温度を制御したい部分である第二半田１２の部分に対して主に第一半田１１及び絶縁基板４のみを介して接続されるので、その温度変化が第二半田１２の温度変化に対して応答性がよく、温度自体も第二半田１２の温度近い値となる。このため、放熱板２の加熱制御において応答性の良い制御を行うことができる。
これにより、第二半田１２の溶融が防止できるとともにパワーモジュール１の製造におけるサイクルタイムを短縮することが可能となる。
また、半導体素子３に備えられる既存の構成である温度センスダイオード３４を利用することができるので、半導体素子３の温度を検知するに際して簡単な構成を実現することができる。 As described above, by detecting the temperature of the semiconductor element 3 using the temperature sensing diode 34 provided in the semiconductor element 3, the part where the temperature is detected by the temperature detecting means can be brought close to the part where the temperature is desired to be controlled. Therefore, control with good responsiveness can be performed in heating control of the heat sink 2.
That is, in this embodiment, since the semiconductor element 3 that is the temperature measuring portion is close to the portion of the second solder 12 that is the portion whose temperature is to be controlled, control with good responsiveness is performed in the heating control of the heat sink 2. be able to. That is, since the semiconductor element 3 which becomes the temperature measuring portion is connected to the portion of the second solder 12 which is the portion whose temperature is to be controlled mainly through only the first solder 11 and the insulating substrate 4, the temperature change is caused. Responsiveness to the temperature change of the second solder 12 is good, and the temperature itself is close to the temperature of the second solder 12. For this reason, control with good responsiveness can be performed in heating control of the heat sink 2.
Thereby, melting of the second solder 12 can be prevented, and the cycle time in manufacturing the power module 1 can be shortened.
In addition, since the temperature sensing diode 34 that is an existing configuration provided in the semiconductor element 3 can be used, a simple configuration can be realized when detecting the temperature of the semiconductor element 3.

本実施形態の半導体装置の製造装置において、前述した温度検知手段及び制御手段によって放熱板２の加熱を制御した場合の、接着剤６によるハウジング５の接着部分の温度の時間変化について、図３を用いて説明する。図３は接着部分の温度の時間変化を表すグラフの従来との比較を示す図である。
図３に示すグラフにおいて、縦軸は接着剤６による接着部分の温度を示し、横軸は時間を示す。また、縦軸におけるＴａは接着剤６による接着部分の目標温度（接着に必要な温度）を示す。 In the semiconductor device manufacturing apparatus of the present embodiment, the time change of the temperature of the bonded portion of the housing 5 by the adhesive 6 when the heating of the heat radiating plate 2 is controlled by the temperature detecting means and the control means described above is shown in FIG. It explains using. FIG. 3 is a diagram showing a comparison of the graph representing the change over time in the temperature of the bonded portion with the conventional one.
In the graph shown in FIG. 3, the vertical axis indicates the temperature of the bonded portion by the adhesive 6, and the horizontal axis indicates time. Further, Ta on the vertical axis indicates a target temperature (temperature required for bonding) of the bonded portion by the adhesive 6.

図中実線で示すグラフ（Ａ）は、本実施形態の半導体装置の製造装置において、放熱板２の加熱を制御した場合の接着剤６によるハウジング５の接着部分の温度の時間変化を示している。
また、図中破線で示すグラフ（ａ）は、図５を用いて説明したように、従来の半導体装置の製造装置において、ヒータ１２２の温度が第二半田１１２の融点より低い温度となるように設定した場合を示している。 A graph (A) indicated by a solid line in the drawing shows a change over time in the temperature of the bonded portion of the housing 5 by the adhesive 6 when the heating of the heat sink 2 is controlled in the semiconductor device manufacturing apparatus of the present embodiment. .
In addition, the graph (a) indicated by the broken line in the drawing shows that the temperature of the heater 122 is lower than the melting point of the second solder 112 in the conventional semiconductor device manufacturing apparatus as described with reference to FIG. It shows the case of setting.

これらを比較してわかるように、本実施形態における半導体装置の製造装置によれば、加熱手段により放熱板２の加熱することによって接着部分の温度を上昇させるに際し、接着部分の温度が目標温度Ｔａに達するまでの時間を短くすることができる。つまり、従来と比較して、接着剤６を硬化させるための昇温速度を上げることができてパワーモジュール１の製造におけるサイクルタイムの短縮化を図ることができる。
すなわち、パワーモジュール１の製造過程において、放熱板２を加熱することで接着剤６を硬化させてハウジング５を接着する工程では、接着部分の温度が所定温度（例えば目標温度Ｔａ）に達した（と判断された）時点から、所定時間が経過した時点でその工程が終了するため、前記のとおり昇温速度を上げることができることから、接着部分の温度が所定温度に達するまでの時間を短くすることが可能となり、パワーモジュール１の製造におけるサイクルタイムの短縮化を図ることができる。 As can be seen by comparing these, according to the semiconductor device manufacturing apparatus of the present embodiment, when the temperature of the bonded portion is increased by heating the heat radiating plate 2 by the heating means, the temperature of the bonded portion is equal to the target temperature Ta. The time to reach can be shortened. That is, compared with the past, the temperature increase rate for hardening the adhesive 6 can be increased, and the cycle time in the production of the power module 1 can be shortened.
That is, in the process of manufacturing the power module 1, in the step of curing the adhesive 6 by heating the heat sink 2 and bonding the housing 5, the temperature of the bonded portion reaches a predetermined temperature (for example, the target temperature Ta) ( Since the process ends when a predetermined time elapses from the time determined), the rate of temperature increase can be increased as described above, so the time until the temperature of the bonded portion reaches the predetermined temperature is shortened. Therefore, the cycle time in manufacturing the power module 1 can be shortened.

なお、本実施形態においては、温度検知手段を構成するプローブピン３２を、絶縁基板４上の信号線パッド９の温度センス信号線パッド９ａ・９ｂに当接させる構成となっているが、半導体素子３の温度センス信号用パッド３６ａ・３６ｂに当接させることによっても温度センスダイオード３４の電圧を測定することは可能である。ただし、温度センス信号用パッド３６ａ・３６ｂはその領域が狭いため、プローブピン３２の接触面積や接触位置の誤差などを考慮すると、プローブピン３２を当接させる位置としては、信号線パッド９の温度センス信号線パッド９ａ・９ｂの方が好ましい。   In the present embodiment, the probe pin 32 constituting the temperature detecting means is brought into contact with the temperature sense signal line pads 9a and 9b of the signal line pad 9 on the insulating substrate 4, but the semiconductor element It is also possible to measure the voltage of the temperature sensing diode 34 by bringing it into contact with the three temperature sensing signal pads 36a and 36b. However, since the temperature sense signal pads 36a and 36b are narrow, considering the contact area of the probe pin 32 and the error of the contact position, the temperature at which the probe pin 32 is brought into contact is the temperature of the signal line pad 9. The sense signal line pads 9a and 9b are preferable.

また、プローブピン３２を当接させる位置に関し、第二半田１２のフィレット形状によって放熱板２と絶縁基板４との間から露出する部分を用い、温度を制御したい部分である第二半田１２にプローブピン３２を直接当接させることも考えられる。
ただし、第二半田１２として、近年環境問題の面から推奨されている鉛フリー半田が用いられる場合には、ぬれ性がわるく、放熱板２と絶縁基板４との間から露出する部分を用いることが困難となる。 Further, regarding the position where the probe pin 32 is brought into contact, the portion exposed from between the heat sink 2 and the insulating substrate 4 due to the fillet shape of the second solder 12 is used, and the probe is connected to the second solder 12 which is the portion whose temperature is to be controlled. It is also conceivable to bring the pin 32 into direct contact.
However, when lead-free solder, which has recently been recommended from the viewpoint of environmental problems, is used as the second solder 12, the wettability is poor, and a portion exposed between the heat sink 2 and the insulating substrate 4 should be used. It becomes difficult.

また、本実施形態においては、放熱板２上に複数設けられる半導体素子３に対して一つの半導体素子３の温度を検知する構成となっているが、複数の半導体素子３の温度を検知する構成であってもよい。この場合、半導体素子３の温度として、複数の半導体素子３の温度の平均値を用いたり、複数の半導体素子３の温度のうち最高温度や最低温度あるいは両方の温度の値を用いたりすることが考えられる。   Further, in the present embodiment, the temperature of one semiconductor element 3 is detected with respect to a plurality of semiconductor elements 3 provided on the heat sink 2. However, the temperature of the plurality of semiconductor elements 3 is detected. It may be. In this case, an average value of the temperatures of the plurality of semiconductor elements 3 may be used as the temperature of the semiconductor element 3, or the maximum temperature, the minimum temperature, or both of the temperatures of the plurality of semiconductor elements 3 may be used. Conceivable.

また、半導体素子３の温度検知手段を構成する電圧測定回路３１、温度変換回路３３及び制御手段としてのヒータコントローラ３０に関し、これらは、それぞれ独立した装置と構成することもできるし、いずれかあるいは全部を一つの装置として構成することもできる。例えば、温度変換回路３３をヒータコントローラ３０に内蔵したり、電圧測定回路３１及び温度変換回路３３をヒータコントローラ３０に内蔵したりする構成である。   Further, regarding the voltage measurement circuit 31, the temperature conversion circuit 33 and the heater controller 30 as the control means constituting the temperature detection means of the semiconductor element 3, these can be configured as independent devices, respectively, or any or all of them. Can be configured as one apparatus. For example, the temperature conversion circuit 33 is built in the heater controller 30, and the voltage measurement circuit 31 and the temperature conversion circuit 33 are built in the heater controller 30.

また、図１に示すように、本実施形態に係る半導体装置の製造装置においては、前記加熱手段に、該加熱手段の温度を検出する温度検出手段としての熱電対２３が設けられている。
これにより、加熱手段の温度が検出され、検出された温度が所定温度を上回ると、前記加熱手段による加熱が停止される。 As shown in FIG. 1, in the semiconductor device manufacturing apparatus according to this embodiment, the heating means is provided with a thermocouple 23 as temperature detecting means for detecting the temperature of the heating means.
Thereby, the temperature of the heating means is detected, and when the detected temperature exceeds a predetermined temperature, heating by the heating means is stopped.

具体的には、熱電対２３は、加熱手段を構成するヒータ１２２内あるいはヒータ１２２近傍のホットプレート１２１内に埋設される等して設けられる。熱電対２３で検出される温度は、温度信号として制御手段としてのヒータコントローラ３０に入力される。   Specifically, the thermocouple 23 is provided by being embedded in the heater 122 constituting the heating means or in the hot plate 121 near the heater 122. The temperature detected by the thermocouple 23 is input as a temperature signal to the heater controller 30 as control means.

このような構成により、熱電対２３により加熱手段の温度が検出され、ヒータコントローラ３０は、熱電対２３により検出された温度が所定温度を上回ると、ヒータ２２による放熱板２の加熱を停止させるように制御する。
すなわち、ヒータコントローラ３０においては、前記所定温度として定められる温度が予め設定されており、この所定温度と熱電対２３により検出される温度との比較が行われ、熱電対２３により検出される温度が所定温度を上回った場合、ヒータ２２が停止される。 With such a configuration, the temperature of the heating means is detected by the thermocouple 23, and the heater controller 30 stops the heating of the heat radiating plate 2 by the heater 22 when the temperature detected by the thermocouple 23 exceeds a predetermined temperature. To control.
That is, in the heater controller 30, a temperature determined as the predetermined temperature is set in advance, and the predetermined temperature is compared with the temperature detected by the thermocouple 23, and the temperature detected by the thermocouple 23 is determined. When the temperature exceeds the predetermined temperature, the heater 22 is stopped.

このように、熱電対２３を用いてヒータ２２の加熱を停止させる構成とすることにより、プローブピン３２の信号線パッド９に対する接触不良や外れ等に起因するヒータ２２の過加熱を検出することができ、加熱手段による放熱板２の過加熱を防止することができる。
つまり、プローブピン３２の接触不良や外れによってヒータコントローラ３０による半導体素子３の温度の誤認識が生じ、半導体素子３の温度に関わらずヒータ２２に電源が供給され続けた場合、加熱手段による放熱板２の過加熱が生じることとなるが、前記のとおり熱電対２３を用いてヒータ２２の加熱を停止させることにより、加熱手段による放熱板２の過加熱を防止することができる。
また、従来の製造装置のように、その加熱手段において熱電対２３等の温度検出手段が設けられている場合、それを既存の構成として用いることができるので、簡単な構成により放熱板２を加熱するに際しての安全性を向上することができる。 As described above, by using the thermocouple 23 to stop the heating of the heater 22, it is possible to detect overheating of the heater 22 due to poor contact or disconnection of the probe pin 32 with respect to the signal line pad 9. It is possible to prevent overheating of the heat sink 2 by the heating means.
In other words, if the probe temperature of the semiconductor element 3 is erroneously recognized by the heater controller 30 due to poor contact or disconnection of the probe pin 32 and power is continuously supplied to the heater 22 regardless of the temperature of the semiconductor element 3, the heat radiating plate by the heating means is used. 2 overheating occurs, but as described above, the heating of the heater 22 is stopped using the thermocouple 23 to prevent overheating of the heat sink 2 by the heating means.
In addition, when the temperature detecting means such as the thermocouple 23 is provided in the heating means as in the conventional manufacturing apparatus, it can be used as an existing configuration, so that the heat radiating plate 2 can be heated with a simple configuration. It is possible to improve the safety of the operation.

半導体装置の断面図及び半導体装置の製造装置の構成を示す図。2A and 2B are a cross-sectional view of a semiconductor device and a structure of a semiconductor device manufacturing apparatus. 絶縁基板に実装された半導体装置を示す平面図。The top view which shows the semiconductor device mounted in the insulated substrate. 接着部分の温度の時間変化を表すグラフの従来との比較を示す図。The figure which shows the comparison with the past of the graph showing the time change of the temperature of an adhesion part. 半導体装置の断面図及び従来における半導体装置の製造装置の構成を示す図。FIG. 6 is a cross-sectional view of a semiconductor device and a diagram illustrating a configuration of a conventional semiconductor device manufacturing apparatus. 接着部分の温度の時間変化を表すグラフを示す図。The figure which shows the graph showing the time change of the temperature of an adhesion part.

符号の説明Explanation of symbols

１ パワーモジュール（半導体装置）
２ 放熱板（基体）
３ 半導体素子
５ ハウジング（被接着部材）
６ 接着剤
２１ ホットプレート
２２ ヒータ
２３ 熱電対（温度検出手段）
３０ ヒータコントローラ（制御手段）
３１ 電圧測定回路
３２ プローブピン
３３ 温度変換回路
３４ 温度センスダイオード（温度検出用ダイオード）
1 Power module (semiconductor device)
2 Heat sink (base)
3 Semiconductor element 5 Housing (adhered member)
6 Adhesive 21 Hot plate 22 Heater 23 Thermocouple (temperature detection means)
30 Heater controller (control means)
31 Voltage measurement circuit 32 Probe pin 33 Temperature conversion circuit 34 Temperature sense diode (diode for temperature detection)

Claims (6)

半導体素子が接合される基体と被接着部材との間に介在する熱硬化性の接着剤を、加熱手段により加熱して硬化させることで、前記基体と被接着部材とを接着する半導体装置の製造装置であって、
前記半導体素子の温度を検知する温度検知手段と、
前記温度検知手段により検知された温度に基づいて前記加熱手段による加熱を制御する制御手段と、を備えることを特徴とする半導体装置の製造装置。 Manufacturing of a semiconductor device in which a thermosetting adhesive interposed between a substrate to which a semiconductor element is bonded and a member to be bonded is heated and cured by a heating means to bond the substrate and the member to be bonded. A device,
Temperature detecting means for detecting the temperature of the semiconductor element;
And a control unit that controls heating by the heating unit based on the temperature detected by the temperature detection unit. 前記半導体素子は、該半導体素子の温度検出に用いられる温度検出用ダイオードを有し、
前記温度検知手段は、前記温度検出用ダイオードを動作させる手段と、該温度検出用ダイオードの電圧を検知する手段と、検知された電圧を温度に変換する手段と、を備えることを特徴とする請求項１に記載の半導体装置の製造装置。 The semiconductor element has a temperature detection diode used for temperature detection of the semiconductor element,
The temperature detection means comprises means for operating the temperature detection diode, means for detecting the voltage of the temperature detection diode, and means for converting the detected voltage into a temperature. Item 2. A semiconductor device manufacturing apparatus according to Item 1. 前記加熱手段に、該加熱手段の温度を検出する温度検出手段を設け、
前記制御手段は、前記温度検出手段により検出された温度が所定温度を上回ると、前記加熱手段による加熱を停止することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の半導体装置の製造装置。 The heating means is provided with a temperature detection means for detecting the temperature of the heating means,
3. The semiconductor device manufacturing apparatus according to claim 1, wherein the control unit stops heating by the heating unit when the temperature detected by the temperature detection unit exceeds a predetermined temperature. 4. 半導体素子が接合される基体と被接着部材との間に介在する熱硬化性の接着剤を、加熱手段により加熱して硬化させることで、前記基体と被接着部材とを接着する半導体装置の製造方法であって、
前記半導体素子の温度を検知し、検知した温度に基づいて前記加熱手段による加熱を制御することを特徴とする半導体装置の製造方法。 Manufacturing of a semiconductor device in which a thermosetting adhesive interposed between a substrate to which a semiconductor element is bonded and a member to be bonded is heated and cured by a heating means to bond the substrate and the member to be bonded. A method,
A method of manufacturing a semiconductor device, comprising: detecting a temperature of the semiconductor element; and controlling heating by the heating unit based on the detected temperature. 前記半導体素子は、該半導体素子の温度検出に用いられる温度検出用ダイオードを有するものであり、
前記温度検出用ダイオードを動作させ、該温度検出用ダイオードの電圧を検知し、検知した電圧を温度に変換することにより、前記半導体素子の温度を検知することを特徴とする請求項４に記載の半導体装置の製造方法。 The semiconductor element has a temperature detection diode used for temperature detection of the semiconductor element,
5. The temperature of the semiconductor element is detected by operating the temperature detection diode, detecting a voltage of the temperature detection diode, and converting the detected voltage into a temperature. 6. A method for manufacturing a semiconductor device. 前記加熱手段の温度を検出し、検出した温度が所定温度を上回ると、前記加熱手段による加熱を停止することを特徴とする請求項４または請求項５に記載の半導体装置の製造方法。
6. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 4, wherein the temperature of the heating unit is detected, and heating by the heating unit is stopped when the detected temperature exceeds a predetermined temperature.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2010045179A (en) * 2008-08-12 2010-02-25 Mitsubishi Electric Corp Method of manufacturing semiconductor device

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