JP2008103638A

JP2008103638A - 半導体装置の製造装置

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Publication number: JP2008103638A
Application number: JP2006286792A
Authority: JP
Inventors: Seiji Kotani; 清次小谷
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2006-10-20
Filing date: 2006-10-20
Publication date: 2008-05-01

Abstract

【課題】従来の半導体装置の製造装置では、放熱板と筐体とを熱硬化型接着剤で接合する際に、放熱板とホットプレートとの接触面積が小さいため、熱硬化型接着剤の硬化度合いにばらつきがあり、接合品質が低下していた。
【解決手段】半導体素子を実装した基板が接合された放熱板２と、半導体素子を内部に収める筐体３とを熱硬化性接着剤により接合して半導体装置を製造する装置１であって、熱硬化性接着剤を介在させた状態で当接させた放熱板２と筐体３とを放熱板側から加熱する加熱具１０と、熱硬化性接着剤を介在させた状態で当接させた放熱板２と筐体３とを、筐体側から両者の接合方向へ加圧するシリンダ３０とを備え、加熱具１０は、シリンダ３０により加圧された放熱板２および筐体３を、放熱板側に凸となる形状に保持する形状保持部１１と、放熱板２の略全面に接触して該放熱板２を加熱する加熱部２０とを備えている。
【選択図】図５

Description

本発明は、半導体素子を実装した基板が接合された放熱板と、前記半導体素子を内部に収める筐体とを、放熱板と筐体との間に介在させた熱硬化性接着剤により接合して半導体装置を製造する装置の構成に関する。

一般的に、ＩＧＢＴモジュール等のパワー半導体モジュールは、パワー半導体素子を実装した基板を放熱板にはんだ接合した後、該放熱板と前記パワー半導体素子を覆う筐体とを熱硬化性接着剤等で接合することにより構成されている。
このように構成されるパワー半導体モジュールにおいては、放熱板を冷却体に接合して、パワー半導体が発した熱を、該放熱板を通じて冷却体へ伝導させて放熱するように構成しているため、パワー半導体モジュールの放熱板と冷却体とを広範囲で密着させて、両者間の熱抵抗を小さくすることが重要である。

一方、パワー半導体モジュールの製造工程において、パワー半導体素子を実装した基板を放熱板にはんだ接合する場合、基板および放熱板ははんだが溶融する温度まで加熱されることとなり、その加熱温度に応じて熱膨張する。
はんだ接合後に放熱板を冷却した場合、熱膨張した放熱板における基板接合側の面は、はんだが凝固した後は収縮が制限されるが、基板接合側の面と反対側の面は自由に収縮することが可能である。

はんだの凝固温度は常温よりも遥かに高いため、常温にまで冷却された放熱板の基板接合側面と、その反対側面との収縮量が大きく異なることとなり、放熱板は基板が接合された側に凸となるように反った状態となる。
基板接合側面に凸となる反り形状の放熱板の基板接合側面に、そのまま筐体を接合すると、図７に示すように、放熱板１０２が筐体１０３側（つまり基板接合側面）に凸となる反り形状を保持したままの状態でパワー半導体モジュール１０１が構成される。
図８に示すように、前記パワー半導体モジュール１０１を冷却体１０５に接合する場合、該パワー半導体モジュール１０１の端部をボルト１０４等で締結することにより、グリスを介して冷却体１０５に接合しているが、放熱板１０２が筐体１０３側に凸となるように反っていると、パワー半導体モジュール１０１の中央部と冷却体との間に隙間が生じて両者の密着面積が小さくなり、熱抵抗が増加して冷却効率が低下してしまうという不具合が生じる。

そこで、特許文献１に示すように、放熱板と筐体とを接合する際に、該筐体の周縁部に放熱板側への押圧力を作用させて、筐体の周縁部を放熱板に向けて凹に反らせた状態とすることで、接合後の放熱板に筐体側に凹となる反り（放熱板の冷却体との接合面側に凸となる反り）を生じさせるように構成した技術が公開されている。
図９に示すように、筐体１０３側に凹となるように反った形状となっている放熱板１０２を備えたパワー半導体モジュール１０１をボルト１０４等により冷却体１０５に接合すると、図１０に示すように、放熱板１０２の冷却体１０５との接合面が全体的に該冷却体１０５と密着することとなり、熱抵抗が小さくなって高い冷却効率を得ることが可能となる。

また、放熱板を筐体側に凹となるように反らせた形状に変形・保持した状態で、放熱板と筐体とを接合することで、放熱板の接合面を全体的に冷却体に密着させることもできる。
例えば、図１１に示すように、熱硬化性接着剤を介在させた状態で当接させた筐体１０３および放熱板１０２の下方にホットプレート１１０を配置するとともに、上方にシリンダ１１２等の加圧具を配置して、前記シリンダ１１２により筐体１０３および放熱板１０２を接合方向（図１１における下方）へ加圧するとともに、ホットプレート１１０により放熱板１０２を加熱して、筐体１０３と放熱板１０２との接合を行う。

この場合、ホットプレート１１０の両端部に突起部１１０ａ・１１０ａを形成し、該突起部１１０ａ・１１０ａに放熱板１０２の両端部を載置した状態で、シリンダ１１２により筐体１０３および放熱板１０２の略中央部をホットプレート１１０方向へ押圧することで、放熱板１０２が筐体側に凹（図１１において下方に凸）となるように反った形状に変形することとなり、この状態で放熱板１０２と筐体１０３との接合が行われる
このように、放熱板１０２と筐体１０３との接合時に、該放熱板１０２が筐体側に凹となるように変形させることで、その後も放熱板１０２の反り形状が保持され、放熱板の接合面を全体的に冷却体に密着させることが可能となる。
また、放熱板１０２と筐体１０３との接合時に該放熱板１０２を変形させるので、放熱板１０２を変形させるための工程を別途設ける必要もない。
特開２００３−３０３９３３号公報

しかし、前述の図１１に示した構成の場合、ホットプレート１１０の突起部１１０ａ・１１０ａに載置した放熱板１０２の略中央部をシリンダ１１２にて放熱板１０２側へ押圧して、該放熱板１０２を下方に凸となるように変形させているので、放熱板１０２はホットプレート１１０両端の突起部１１０ａ・１１０ａおよび略中央部の３点で該ホットプレート１１０に接触するのみとなっている。
このように、前記放熱板１０２は、ホットプレート１１０と突起部１１０ａ・１１０ａおよび略中央部の３点で接触しているだけなので、放熱板１０２のホットプレート１１０との接触面積が小さく、放熱板１０２が加熱されにくいため、熱硬化性接着剤等の接合材を硬化させるのに多くの時間が必要となっていた。
また、前記放熱板１０２はホットプレート１１０と前記３点で接触しているだけであるため、ホットプレート１１０と接触している前記３点の部分の放熱板１０２に比べて、その他の部分の放熱板１０２は加熱されにくく、両部分での接合材の硬化度合いのばらつきが大きくなって、接合品質が低下することとなっていた。

さらに、前述の特許文献１に記載の技術では、筐体の周縁部に放熱板側への押圧力を作用させる機構が複雑となり、半導体装置の製造装置が大型化・高コスト化していた。

上記課題を解決する半導体装置の製造装置は、以下の特徴を有する。
即ち、請求項１記載の如く、半導体素子を実装した基板が接合された放熱板と、前記半導体素子を内部に収める筐体とを、放熱板と筐体との間に介在させた熱硬化性接着剤により接合して半導体装置を製造する装置であって、前記熱硬化性接着剤を介在させた状態で当接させた放熱板と筐体とを放熱板側から加熱する加熱具と、前記熱硬化性接着剤を介在させた状態で当接させた放熱板と筐体とを、筐体側から両者の接合方向へ加圧する加圧具とを備え、前記加熱具は、前記加圧具により加圧された前記放熱板および筐体を、放熱板側に凸となる形状に保持する形状保持部と、放熱板の略全面に接触して該放熱板を加熱する加熱部とを備えている。
これにより、放熱板と前記加熱部との接触面積が大きくなり、該放熱板を効率的かつ均一に加熱することが可能となって、放熱板と筐体との間に介在する熱硬化型接着剤の硬化度合いのばらつきを抑えて、放熱板と筐体との接合品質の向上を図ることができる。

また、請求項２記載の如く、前記加熱具における加熱部は、内部に加熱用流動体が充填された袋状部材にて構成され、該袋状部材における前記放熱板との接触面は、該放熱板の表面形状に沿って変形可能である。
これにより、前記加熱部と放熱板とを確実に密着させることが可能となり、放熱板の加熱効率を確実に向上させることができる。

また、請求項３記載の如く、前記加熱部の袋状部材に充填される加熱用流動体は循環可能である。
このように、加熱用流動体を循環可能とすることで、一旦放熱板と筐体との接合に用いた加熱用流動体を、次の放熱板と筐体との接合を行う際に、加熱された新たな加熱用流動体と入れ換えて、放熱板と筐体との接合を連続して行うことが可能となる。
このように、連続して放熱板と筐体との接合を行うことを可能にすることで、前記接合工程の自動化を図ることが容易になり、生産性を向上することができる。

また、請求項４記載の如く、前記加熱具における形状保持部と加熱部とを同一の部材で構成した。
これにより、加熱具を簡単な構成とすることができ、半導体装置の製造装置の小型化および低コスト化を図ることができる。

本発明によれば、放熱板と半導体装置の製造装置における加熱部との接触面積が大きくなり、該放熱板を効率的かつ均一に加熱することが可能となって、放熱板と筐体との間に介在する熱硬化型接着剤の硬化度合いのばらつきを抑えて、放熱板と筐体との接合品質の向上を図ることができる。

次に、本発明を実施するための形態を、添付の図面を用いて説明する。

図１に示す半導体装置の製造装置１は、ＩＧＢＴ素子等の半導体素子を実装した基板が接合された放熱板２（図４参照）と、前記半導体素子を内部に収める筐体３（図４参照）とを、該放熱板２と筐体３との間に介在させた熱硬化性接着剤により接合して半導体装置を製造する装置であり、前記熱硬化性接着剤を介在させた状態で当接させた放熱板２と筐体３とを放熱板２側から加熱する加熱具１０と、前記熱硬化性接着剤を介在させた状態で当接させた放熱板２と筐体３とを筐体３側から両者の接合方向へ加圧するシリンダ３０等で構成される加圧具とを備えている。

前記加熱具１０は、接合する前記放熱板２および筐体３が載置され、前記シリンダ３０により加圧された放熱板２および筐体３の形状を、放熱板２側に凸（下方に凸）となる形状に保持する形状保持部１１と、放熱板２の略全面に接触して該放熱板２を加熱する加熱部２０とを備えている。

前記形状保持部１１は、平板状に形成される本体１１ａと、該本体１１ａの両端部から上方へ突出する端部支持橋１１ｂ・１１ｂと、本体１１ａの略中央部から上方へ突出する中央部支持橋１１ｃとを備えている。
前記端部支持橋１１ｂ・１１ｂは前記中央部支持橋１１ｃよりも長く形成されており、該端部支持橋１１ｂ・１１ｂの上端は中央部支持橋１１ｃの上端よりも高位置に位置している。また、端部支持橋１１ｂ・１１ｂの長さと中央部支持橋１１ｃの長さとの差は、放熱板２に付与したい反り形状の大きさに応じて適宜設定される。

前記加熱部２０は、内部に放熱板加熱用の油が充填され、放熱板２に接触することで該放熱板２を加熱するヒーターバッグ２１・２１と、前記ヒーターバッグ２１・２１に充填する油を貯溜、加熱し、ヒーターバッグ２１・２１に圧送するヒーター・ポンプ２２とを備えており、該ヒーターバッグ２１・２１とヒーター・ポンプ２２とは油供給管２３および油排出管２４にて接続されている。

また、前記油供給管２３および油排出管２４には、該油供給管２３および油排出管２４をそれぞれ開閉するバルブ２５およびバルブ２６が設けられている。
前記ヒーターバッグ２１・２１への油の充填は、前記ヒーター・ポンプ２２から油供給管２３を通じてヒーターバッグ２１・２１へ油を圧送することにより行われる。

図２、図３に示すように、前記ヒーターバッグ２１は、上面および下面が開口した略矩形状の枠体２１ａと、該枠体２１ａの上面および下面をそれぞれ閉塞する薄板部材２１ｂ・２１ｂとで構成されている。
前記枠体２１ａおよび薄板部材２１ｂ・２１ｂは、例えば金属部材にて構成され、溶接等により互いに接合されている。
また、前記ヒーターバッグ２１の薄板部材２１ｂ・２１ｂは、該ヒーターバッグ２１内に油が充填されると、該油の圧力により膨らんで外側に凸の形状に湾曲する程度の、厚みおよび剛性等の特性を有した部材にて構成されている。

なお、本例においては、ヒーターバッグ２１・２１の内部に充填され、放熱板２を加熱するための媒体として油を用いているが、油に限らず、熱硬化型接着剤が硬化可能な温度にまで放熱板を加熱することができるものであれば、その他の液体やペースト状およびゲル状等の流動体を用いることができる。

次に、以上のごとく構成される半導体装置の製造装置１を用いた、放熱板２と筐体３との接合工程について説明する。
図４に示すように、放熱板２と筐体３とを接合する際には、熱硬化性接着剤を介在させた状態で当接させた放熱板２と筐体３とを、前記加熱具１０の形状保持部１１に載置する。この場合、放熱板２および筐体３は、放熱板２が下方に位置し、筐体３が上方に位置するように載置する。

また、パワー半導体素子を実装した基板がはんだ接合された放熱板２は、はんだ接合後の冷却時に基板接合側の面（上面）の収縮が制限され、上側に凸となる形状に反っているため、形状保持部１１に載置した状態では、前記端部支持橋１１ｂ・１１ｂのみにより支持され、放熱板２と中央部支持橋１１ｃとの間には隙間が生じている。

図５に示すように、形状保持部１１に放熱板２を載置した後、前記シリンダ３０により、当接させた状態の放熱板２および筐体３の略中央部に上方から荷重を加え、下方に押圧する。
前記シリンダ３０により押圧された放熱板２および筐体３の略中央部は、放熱板２の下面が形状保持部１１の中央部支持橋１１ｃに当接するまで下方に沈み込む。

前記中央部支持橋１１ｃは端部支持橋１１ｂ・１１ｂよりも短く形成されているので、中央部支持橋１１ｃに当接するまで沈み込んだ放熱板２は、形状保持部１１側に凸（下方に凸）となる形状に変形する。
なお、形状保持部１１により放熱板２および筐体３を支持した状態では、該形状保持部１１の本体１１ａ、端部支持橋１１ｂ、中央部支持橋１１ｃ、および放熱板２により囲まれた空間に前記各ヒーターバッグ２１が収容された状態となっている。
また、前記空間に収容されたヒーターバッグ２１の大きさは、該空間の大きさと略同じ程度に形成されている。

前記シリンダ３０により放熱板２および筐体３を押圧して、該放熱板２および筐体がシリンダ３０および形状保持部１１により下方に凸となる形状に変形された状態を保持しながら、前記ヒーター・ポンプ２２により前記ヒーターバッグ２１・２１内に油を圧送して充填する。
この場合、ヒーター・ポンプ２２からヒーターバッグ２１・２１内に充填される油は、該ヒーター・ポンプ２２により、熱硬化型接着剤が硬化するだけの温度にまで加熱されており、ヒーターバッグ２１・２１内に油を充填する際には、油供給管２３のバルブ２５は開いて、油排出管２４は閉じている。

このように、油が充填されたヒーターバッグ２１・２１においては、薄板部材２１ｂ・２１ｂが外側に膨らんで、体積が増加する。
そして、膨らんで体積が増加したヒーターバッグ２１・２１の薄板部材２１ｂ・２１ｂは、全体的に放熱板２の下面に密着する。
この場合、ヒーターバッグ２１・２１の薄板部材２１ｂ・２１ｂは、放熱板２の下面の略全体（下面のうち、前記端部支持橋１１ｂおよび中央部支持橋１１ｃに当接している部分を除いた範囲）にわたって密着している。

油が充填されたヒーターバッグ２１・２１が放熱板２に密着することで、油の熱が放熱板２に伝導されて該放熱板２が加熱される。
放熱板２は、前記ヒーターバッグ２１・２１により、少なくとも該放熱板２と筐体３との間に介在する熱硬化性接着剤が硬化する温度となるまで加熱される。

ヒーターバッグ２１・２１に油が充填され、該ヒーターバッグ２１・２１が放熱板２に密着した後、熱硬化性接着剤が硬化するまでの所定時間、ヒーターバッグ２１・２１が放熱板２に密着した状態を保持し、熱硬化性接着剤が硬化した後、シリンダ３０による放熱板２および筐体３の押圧を停止して、該放熱板２および筐体３を形状保持部１１から取り出す。
これにより、放熱板２と筐体３とが熱硬化性接着剤により接合されて、半導体装置（パワー半導体モジュール）が構成される。

以上のように、本半導体装置の製造装置１は、シリンダ３０に加圧された放熱板２および筐体３を、形状保持部１１により放熱板２側に凸となる形状に保持しながら、放熱板２の略全面に加熱部２０のヒーターバッグ２１・２１に接触させて該放熱板２を加熱するように構成しているので、放熱板２のヒーターバッグ２１・２１との接触面積が大きくなり、該放熱板２を効率的かつ均一に加熱することが可能となって、放熱板２と筐体３との間に介在する熱硬化型接着剤の硬化度合いのばらつきを抑えて、放熱板２と筐体３との接合品質の向上を図ることができる。

特に、油が充填されているヒーターバッグ２１・２１は袋状に形成されており、放熱板２との接触面となる薄板部材２１ｂが、放熱板の表面形状に沿って変形可能に構成されているので、ヒーターバッグ２１・２１と放熱板２とを確実に密着させることが可能となり、放熱板２の加熱効率を確実に向上させることができる。

また、本半導体装置の製造装置１により筐体３と接合された放熱板２は筐体３側に凹（下側に凸）となるように反った形状となるため、該放熱板２と筐体３とを接合して構成された半導体装置を冷却体に接合した際には、前記放熱板２と冷却体とが全体的に密着することとなり、熱抵抗が小さくなって高い冷却効率を得ることが可能となる。

また、放熱板２と筐体３との接合が完了して、接合された放熱板２および筐体３を形状保持部１１から取り出した後、次に接合する放熱板２および筐体３を形状保持部１１に載置するとともにシリンダ３０により押圧してセットする。
その後、ヒーターバッグ２１・２１内に充填されている油をヒーター・ポンプ２２に排出するとともに、該ヒーター・ポンプ２２にて加熱された新たな油をヒーターバッグ２１・２１内に再度充填する。

この場合、例えば油供給管２３のバルブ２５を閉じるとともに、油排出管２４のバルブ２６を開いてヒーターバッグ２１・２１内の油を排出し、その後油排出管２４のバルブ２６を閉じるとともに油供給管２３のバルブ２５を開いて、ヒーターバッグ２１・２１内へ油を充填する。
また、油供給管２３および油排出管２４を共に開いて、ヒーターバッグ２１・２１内からの油の排出とヒーターバッグ２１・２１内への油の充填とを同時に行うことも可能である。

つまり、放熱板２と筐体３とを接合した後に、新たに放熱板２と筐体３とを接合する場合には、一度放熱板２と筐体３との接合に用いたヒーターバッグ２１・２１内の油をヒーター・ポンプ２２との間で循環させて、新たな油をヒーターバッグ２１・２１内へ充填するようにしている。

ヒーターバッグ２１・２１内に充填され、放熱板２と筐体３との接合に用いられた油は、該放熱板２および筐体３を加熱する際に熱を奪われて、その温度が低下する。
前述のごとく放熱板２と筐体３との接合に用いられて温度が低下した油を用いて、続けて放熱板２と筐体３との接合を行おうとすると、熱硬化性接着剤を十分に硬化させることができない恐れがある。

そこで、放熱板２と筐体３との接合が一旦完了した後に、ヒーターバッグ２１・２１内の油を循環させて加熱された新たな油と入れ換えることで、次の放熱板２と筐体３との接合を連続して行うことができるようにしている。
このように、連続して放熱板２と筐体３との接合を行うことを可能にすることで、前記接合工程の自動化を図ることが容易になり、生産性を向上することができる。

また、半導体装置の製造装置１は、次のように構成することもできる。
つまり、図６に示す半導体装置の製造装置５１は、前述の半導体装置の製造装置１と同様に前記放熱板２と前記筐体３とを、放熱板２と筐体３との間に介在させた熱硬化性接着剤により接合して半導体装置を製造する装置であり、前記熱硬化性接着剤を介在させた状態で当接させた前記放熱板２と筐体３とを放熱板２側から加熱する加熱具６０と、前記熱硬化性接着剤を介在させた状態で当接させた放熱板２と筐体３とを筐体３側から両者の接合方向へ加圧するシリンダ８０等で構成される加圧具とを備えている。

前記加熱具６０は、金属部材等の良熱伝導性部材にて構成されたホットプレートに構成されており、適宜温度に加熱可能となっている。
また、前記放熱板２と接触する加熱具６０の上面６０ａは、両端側から中央部側へかけて下方へ傾斜する略「Ｖ」字状の形状に形成されている。

放熱板２と筐体３とを接合する際には、前記熱硬化性接着剤を介在させた状態で当接させた前記放熱板２および筐体３を、適宜温度に加熱された加熱具６０上に載置し、載置した放熱板２および筐体３の略中央部に、前記シリンダ８０により上方から荷重を加えて下方に押圧する。
この場合、放熱板２および筐体３は、放熱板２が下方に位置し、筐体３が上方に位置するように載置する。

前記シリンダ８０により押圧された放熱板２および筐体３は下方に沈み込み、該放熱板２の下面が加熱具６０の上面６０ａに当接する。
シリンダ８０の押圧により加熱具６０の上面６０ａに当接した放熱板２は、加熱具６０側に凸（下方に凸）となる形状に変形するとともに、その下面が全体的に加熱具６０の上面６０ａに密着する。

放熱板２は、加熱具６０の上面６０ａに密着することで、該加熱具６０の熱が伝導され加熱される。
なお、加熱具６０は予め所定の温度に加熱されているが、その加熱温度は、放熱板２を熱硬化性接着剤が硬化する温度にまで上昇させることができるだけの温度となっている。
また、加熱具６０の上面６０ａの形状は、筐体３との接合が完了した放熱板２に筐体３側に凹となる反り（下方に凸となる反り）を付与できる形状となっており、該上面６０ａの良端部から中央部へ向う傾斜度合いは、放熱板２に付与する反りの大きさに応じて適宜設定される。

シリンダ８０の押圧により放熱板２が加熱具６０の上面６０ａに密着した後、熱硬化性接着剤が硬化するまでの所定時間、該放熱板２が加熱具６０の上面６０ａに密着した状態を保持し、熱硬化性接着剤が硬化した後、シリンダ３０による放熱板２および筐体３の押圧を停止して、該放熱板２および筐体３を加熱具６０から取り出す。
これにより、放熱板２と筐体３とが熱硬化性接着剤により接合されて、半導体装置（パワー半導体モジュール）が構成される。

このように、本例の半導体装置の製造装置５１の場合も、略「Ｖ」字状に形成された加熱具６０の上面６０ａに放熱板を密着させた状態で該放熱板２を加熱するように構成することで、放熱板２と加熱具６０との接触面積が大きくなり、該放熱板２を効率的かつ均一に加熱することが可能となって、放熱板２と筐体３との間に介在する熱硬化型接着剤の硬化度合いのばらつきを抑えて、放熱板２と筐体３との接合品質の向上を図ることができる。

また、本半導体装置の製造装置５１により筐体３と接合された放熱板２は筐体３側に凹（下側に凸）となるように反った形状となるため、該放熱板２と筐体３とを接合して構成された半導体装置を冷却体に接合した際には、前記放熱板２と冷却体とが全体的に密着することとなり、熱抵抗が小さくなって高い冷却効率を得ることが可能となる。

また、前記加熱具６０は放熱板２および筐体３を加熱するための加熱部の役割を果たすとともに、その上面６０ａにより放熱板２を支持して該放熱板２の形状を下方に凸となる反り形状に保持するための形状保持部としての役割をも果たしている。
つまり、本例における加熱具６０は、前記加熱部と形状保持部とを同一の部材で構成したものといえる。

このように、加熱部と形状保持部とを同一の部材で構成することにより、加熱具６０を簡単な構成とすることができ、半導体装置の製造装置５１の小型化および低コスト化を図ることができる。

半導体装置の製造装置を示す側面断面図である。半導体装置の製造装置におけるヒーターバッグを示す平面図である。半導体装置の製造装置におけるヒーターバッグを示す側面図である。熱硬化性接着剤を介在させた状態で当接させた放熱板と筐体とを形状保持部に載置した状態の半導体装置の製造装置を示す側面断面図である。筐体とを形状保持部に載置した放熱板と筐体とを、シリンダにより下方へ押圧した状態の半導体装置の製造装置を示す側面断面図である。半導体装置の製造装置の第２の実施形態を示す側面断面図である。放熱板が筐体側に凸となる反り形状を保持した状態のパワー半導体モジュールを示す側面図である。図７に示すパワー半導体モジュールを冷却体に取り付けた状態を示す側面図である。放熱板が筐体側に凹となる反り形状を保持した状態のパワー半導体モジュールを示す側面図である。図９に示すパワー半導体モジュールを冷却体に取り付けた状態を示す側面図である。放熱板を筐体側に凹となるように反らせた形状に変形・保持した状態で、放熱板と筐体とを接合させるように構成した、従来の半導体装置の製造装置を示す側面断面図である。

符号の説明

１半導体装置の製造装置
２放熱板
３筐体
１０加熱具
１１形状保持部
１１ｂ端部支持橋
１１ｃ中央部支持橋
２０加熱部
２１ヒーターバッグ
２２ヒーター・ポンプ
３０シリンダ

Claims

半導体素子を実装した基板が接合された放熱板と、前記半導体素子を内部に収める筐体とを、放熱板と筐体との間に介在させた熱硬化性接着剤により接合して半導体装置を製造する装置であって、
前記熱硬化性接着剤を介在させた状態で当接させた放熱板と筐体とを放熱板側から加熱する加熱具と、
前記熱硬化性接着剤を介在させた状態で当接させた放熱板と筐体とを、筐体側から両者の接合方向へ加圧する加圧具とを備え、
前記加熱具は、前記加圧具により加圧された前記放熱板および筐体を、放熱板側に凸となる形状に保持する形状保持部と、放熱板の略全面に接触して該放熱板を加熱する加熱部とを備えている、
ことを特徴とする半導体装置の製造装置。
前記加熱具における加熱部は、内部に加熱用流動体が充填された袋状部材にて構成され、
該袋状部材における前記放熱板との接触面は、該放熱板の表面形状に沿って変形可能である、
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。
前記加熱部の袋状部材に充填される加熱用流動体は循環可能である、
ことを特徴とする請求項２に記載の半導体装置の製造装置。
前記加熱具における形状保持部と加熱部とを同一の部材で構成した、
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。