JP2008171976A - 接合構造体の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ヒートシンクとセラミック基板の間に作用する応力を弾性的に緩和する加熱硬化型の樹脂部材を介してこれら両部材同士を組み付けてなる半導体装置の製造方法において、ヒートシンクに対して樹脂部材からの飛散物の付着を防止する。
【解決手段】ヒートシンク１０およびセラミック基板２０のうちヒートシンク１０に樹脂部材７０を塗布した状態で、当該樹脂部材７０を加熱硬化させ、その後、セラミック基板２０を、硬化した樹脂部材７０を介してヒートシンク１０に組み付ける。それによれば、両部材１０、２０を組み付ける前に、飛散物が発生しないように予め樹脂部材７０を硬化させているため、ヒートシンク１０への飛散物の付着を防止することが可能となる。
【選択図】図５

Description

本発明は、両部材の間に作用する応力を弾性的に緩和する加熱硬化型の樹脂部材を介して当該両部材同士を組み付けてなる接合構造体の製造方法に関する。

従来より、この種の一般的な接合構造体として、第１の部材としてのヒートシンクと第２の部材としてのセラミック基板とが、これら両部材の間に作用する応力を弾性的に緩和する樹脂部材を介して組み付けられてなる半導体装置が提案されている。

そして、この半導体装置においては、ヒートシンクに対してさらに第３の部材としてのリードフレームが、かしめなどにより組み付けられてなり、このリードフレームとセラミック基板とがワイヤボンディングなどにより接続されている。

また、このような半導体装置は、その全体がモールド樹脂により封止されているのが通常である。ここで、上記樹脂部材は、通常、シリコーン樹脂などよりなる樹脂部材である。そして、このような樹脂部材は、加熱により硬化するものであって、当該加熱により空中にシロキサンなどの飛散物を発生するものである。

ところで、この種の半導体装置を製造するとき、各構成部材同士を樹脂部材を用いて接着する工程においては、当該樹脂部材の硬化時に樹脂部材から飛散する上記飛散物が、周辺部材に付着することがある。

たとえば、上記した従来の半導体装置では、あらかじめヒートシンクとリードフレームとをかしめ接合しておき、次に、ヒートシンクとセラミック基板との間に樹脂部材を配置し、樹脂部材を硬化させることで接合構造体を完成する。

この場合、樹脂部材の硬化時には、樹脂部材より発生する飛散物が、すでにヒートシンクに組み付けられているリードフレームの表面に付着したり、ヒートシンクやセラミック基板のうち樹脂部材で接合される部位以外の部位にも付着したりする。

そうなると、これら飛散物が付着した部分が、当該飛散物により汚染された状態となり、たとえば、ワイヤボンディングの接合性やモールド樹脂の密着性などを低下させたり、また、飛散物が付着した部分が摺動接点などである場合には、接点障害を引き起こしたりする懸念がある。

これらの対策として、従来では、樹脂部材が塗布面から必要以上に濡れ広がらないように、部材の接着面に突起を設ける方法や（たとえば、特許文献１参照）、樹脂部材として紫外線硬化樹脂を用いて紫外線硬化し、その後ワイヤボンディングを施し、さらに熱硬化するという方法が提案されている（特許文献２参照）。
特開２０００−１２６１５号公報 特開平１０−０９８３４７号公報

しかしながら、上記した対策のうち樹脂部材が塗布面から必要以上に濡れ広がらないように突起を設ける構造では、接着面上の広がりは防止できても空中への飛散は防止することができない。

紫外線硬化樹脂を用いる方法では、紫外線硬化という特殊な樹脂が適用できる場合のみであり、上述したように、樹脂部材に対して、両部材の間に作用する応力を弾性的に緩和するという機能が所望される場合には、適当な紫外線硬化型の接着材料を得ることは困難な場合が多い。

本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、両部材の間に作用する応力を弾性的に緩和する加熱硬化型の樹脂部材を介して当該両部材同士を組み付けてなる接合構造体の製造方法において、接合構造体のうち樹脂部材からの加熱硬化時の飛散物の付着を嫌う部材への当該飛散物の付着を防止できるようにすることを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明は、第１の部材（１０）と第２の部材（２０）とが、これら両部材（１０、２０）の間に作用する応力を弾性的に緩和する加熱硬化型の樹脂部材（７０）を介して組み付けられてなるとともに、第１の部材（１０）および第２の部材（２０）のどちらか一方に対してさらに第３の部材（３０）が組み付けられてなる接合構造体を製造する製造方法において、樹脂部材（７０）を介して第１の部材（１０）と第２の部材（２０）とを組み付け、樹脂部材（７０）を硬化させた後、第３の部材（３０）の組み付けを行うことを、第１の特徴とする。

それによれば、接合構造体（１００）のうち第３の部材（３０）が飛散物の付着を嫌う部材である場合に、当該第３の部材（３０）の組付けを行う前に、飛散物が発生しないように予め樹脂部材（７０）を硬化させているため、当該第３の部材（３０）への当該飛散物の付着を防止することが可能となる。

また、本発明は、第１の部材（１０）と第２の部材（２０）とが、これら両部材（１０、２０）の間に作用する応力を弾性的に緩和する加熱硬化型の樹脂部材（７０）を介して組み付けられてなる接合構造体を製造する製造方法において、樹脂部材（７０）を硬化させて飛散物の発生を抑制した後、樹脂部材（７０）を介して第１の部材（１０）と第２の部材（２０）とを組み付けることを、第２の特徴とする。

それによれば、第１の部材（１０）と第２の部材（２０）とを組み付ける前に、飛散物が発生しないように予め樹脂部材（７０）を硬化させているため、接合構造体（１００）における両部材（１０、２０）のうち飛散物の付着を嫌う部材への当該飛散物の付着を防止することが可能となる。

この第２の特徴を有する製造方法の場合、樹脂部材（７０）の硬化後、硬化した樹脂部材（７０）を第１の部材（１０）と第２の部材（２０）との間に挟み、硬化した樹脂部材（７０）と第１の部材（１０）との間、および、硬化した樹脂部材（７０）と第２の部材（２０）との間を、接着剤（７５）を介して接着することにより、樹脂部材（７０）を介した両部材（１０、２０）の組み付けを行ってもよい。

また、上記第２の特徴を有する製造方法の場合、樹脂部材（７０）の硬化後、硬化した樹脂部材（７０）を第１の部材（１０）と第２の部材（２０）との間に挟み、硬化した樹脂部材（７０）と第１の部材（１０）との間、および、硬化した樹脂部材（７０）と第２の部材（２０）との間を、機械的に固定するようにしてもよい。

そして、この場合、機械的な固定としては、硬化した前記樹脂部材（７０）に対して第１の部材（１０）および第２の部材（２０）の一部を食い込ませることにより行うようにすることができる。

また、上記第２の特徴を有する製造方法においては、第１の部材（１０）および第２の部材（２０）の一方の部材に樹脂部材（７０）を設けた状態で当該樹脂部材（７０）の硬化を行い、その後、第１の部材（１０）および第２の部材（２０）の他方の部材を、樹脂部材（７０）を介して一方の部材に組み付けるようにしてもよい。

これは、第１の部材（１０）および前記第２の部材（２０）の他方の部材が飛散物の付着を嫌う部材である場合に好ましい。また、上記各製造方法において、樹脂部材（７０）としては、シロキサン結合を有する材料よりなるものが採用できる。

なお、特許請求の範囲およびこの欄で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。

以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、説明の簡略化を図るべく、図中、同一符号を付してある。

（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態に係る接合構造体としての半導体装置１００の概略断面構成を示す図である。

本実施形態の半導体装置１００は、大きくは、板状をなすヒートシンク１０の一面１１上にセラミック基板２０を搭載し、さらにヒートシンク１０にリード端子３０を接合し、ヒートシンク１０の一面１１側およびセラミック基板２０を、モールド樹脂４０にて封止するとともに、ヒートシンク１０の一面１１とは反対側の他面１２をモールド樹脂４０から露出させてなる。

ここで、本実施形態では、ヒートシンク１０が第１の部材、セラミック基板２０が第２の部材、リード端子３０が第３の部材として構成されている。ヒートシンク１０は、セラミック基板２０の熱を放熱する板状のものであり、放熱性に優れた銅、モリブデン、アルミニウム、鉄などの材料よりなる。

このセラミック基板２０は、一般に知られているアルミナなどのセラミックよりなる配線基板であり、単層基板でも積層基板でもよい。

積層基板の場合、セラミック基板２０はその一面（図１中の上面）２１側から他面（図１中の下面）２２側へ向かって図示しない複数のセラミックよりなるセラミック層が積層されてなるものである。このようなセラミック層を積層してなる積層基板は、アルミナなどよりなるグリーンシートを積層し、焼成してなるものである。

また、図示しないが、本実施形態のセラミック基板２０の一面２１には、電子部品５０、５１を搭載したり、ボンディングワイヤ６０が接続されたりする導体部が設けられている。この図示しない導体部は、たとえばモリブデンやタングステンなどの導体ペーストよりなるものである。

そして、セラミック基板２０は、ヒートシンク１０の一面１１との間に樹脂部材７０を介して搭載され、ヒートシンク１０、樹脂部材７０、セラミック基板２０は、樹脂部材７０の接着力により互いに固定されている。

この樹脂部材７０としては、この種の半導体装置に用いられる一般的な加熱硬化型の樹脂よりなり硬化時に低分子成分が飛散物として発生するような接着剤を採用できる。そして、本半導体装置１００における樹脂部材７０は、このような加熱硬化型の樹脂接着剤を硬化させたものである。

また、この樹脂部材７０は低弾性のものである。そして、半導体装置１００においては、この樹脂部材７０の弾性により、ヒートシンク１０とセラミック基板２０との間に作用する応力、たとえば、ヒートシンク１０とセラミック基板２０との熱膨張差による歪みなどが吸収されるようになっている。

具体的に、このような樹脂部材７０としては、シリコーン樹脂よりなる接着剤が用いられる。このシリコーン樹脂よりなる接着剤は、硬化時には、樹脂中の分子量の小さいシロキサン分子が飛散しやすいものである。

また、セラミック基板２０には、ＩＣチップ５０、コンデンサ５１といった電子部品５０、５１が搭載されている。なお、セラミック基板２０の一面２１上に搭載される電子部品としては、これらの部品５０、５１以外にも抵抗素子などの電子部品を採用することができる。

これら電子部品５０、５１は、はんだや導電性接着剤などよりなるダイマウント材８０を介してセラミック基板２０の一面２１上に固定され、必要に応じてボンディングワイヤ６０を介してセラミック基板２０の一面２１の上記導体部と接続されている。ここでは、ＩＣチップ５０にて、ボンディングワイヤ６０による接続が行われている。

また、上記リード端子３０は、銅などのリードフレームにより構成されるもので、モールド樹脂４０の内部にてセラミック基板２０の周囲に配置されている。そして、モールド樹脂４０の内部にてリード端子３０とセラミック基板２０とは、図示しないボンディングワイヤにより電気的に接続されている。

このリード端子３０は、かしめや溶接などによりヒートシンク１０に接合されている。図１に示される例では、リード端子３０とヒートシンク１０とは、リード端子３０に設けられた貫通穴にヒートシンク１０の突起を挿入し、当該突起をかしめることにより形成されたかしめ部３１により、互いに組み付けられ固定されている。

ここで、上記した各ボンディングワイヤ６０は、一般的なＡｕやアルミニウムなどよりなるもので、通常のワイヤボンディングにより形成される。そして、本半導体装置１００は、リード端子３０のアウターリードを、図示しない外部配線などに接続することにより、外部との電気的なやりとりが可能となっている。

ここで、モールド樹脂４０は、通常、この種の半導体装置に用いられるモールド材料、例えばエポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂などを採用できる。そして、この半導体装置１００は、図示しないケースなどの基材に搭載されて使用されるが、このとき、モールド樹脂４０から露出するヒートシンク１０の他面１２を当該基材に接触させ、放熱を図るようにしている。

このように、本実施形態の半導体装置１００は、第１の部材であるヒートシンク１０と第２の部材であるセラミック基板２０とが、上記樹脂部材７０を介して組み付けられてなるとともに、ヒートシンク１０に対してさらに第３の部材であるリード端子３０が組み付けられてなる接合構造体である。

次に、本実施形態の接合構造体としての半導体装置１００の製造方法について、図２を参照して述べる。図２は、本製造方法を示す工程図であり、各工程途中におけるワークを断面的に示すものである。

まず、図２（ａ）に示されるように、セラミック基板２０の一面２１に対して、ダイマウント材８０を介してＩＣチップ５０およびコンデンサ５１を搭載し、固定する。そして、ＩＣチップ５０については、ワイヤボンディングを行い、ワイヤ６０によりＩＣチップ５０とセラミック基板２０とを接続する。

次に、この電子部品５０、５１が実装されたセラミック基板２０を、樹脂部材７０を介してヒートシンク１０の一面１１に搭載する。このとき、樹脂部材７０は、ディスペンス法などにより、セラミック基板２０の他面２２もしくはヒートシンク１０の一面１１に塗布することにより配設される。そして、樹脂部材７０を配設した後、配設された樹脂部材７０を介して、セラミック基板２０の搭載を行う。

こうして樹脂部材７０を介してヒートシンク１０とセラミック基板２０とを組み付けた後、樹脂部材７０を加熱して硬化する。この加熱条件は、この種の一般的なシリコーン樹脂接着剤と同様である。それにより、硬化した樹脂部材７０によりヒートシンク１０とセラミック基板２０とが接着する。

ここで、樹脂部材７０を加熱硬化するとき、リード端子３０は樹脂部材７０とは隔離した場所に置いておく。つまり、リード端子３０から隔離された別の場所で、樹脂部材７０を硬化させるとともに、この樹脂部材７０を硬化させるときには当該樹脂部材７０の硬化により発生するシロキサン分子などの飛散物が付着しない場所に、リード端子３０を置いておく。

この加熱硬化の後、次に、図２（ｂ）に示されるように、リード端子３０の組み付けを行う。ここでは、リード端子３０とヒートシンク１０とをかしめ固定することにより、リード端子３０をヒートシンク１０に組み付ける。そして、セラミック基板２０とリード端子３０との間でワイヤボンディングを行う。

こうして、ヒートシンク１０、セラミック基板２０およびリード端子３０の３つの部材が一体に組み付けられたワークができあがる。その後は、図２（ｃ）に示されるように、このワークを、通常のトランスファーモールド法などにてモールド樹脂４０で封止する。それにより、本実施形態の半導体装置１００ができあがる。

ところで、本実施形態のような半導体装置１００において、従来の製造方法を採用した場合には、樹脂部材７０を加熱硬化する時には、リード端子３０がヒートシンク１０に組み付けられているため、これら樹脂部材７０とリード端子３０とが、互いに直ぐ近くに位置した状態となる。

そのため、当該加熱によって発生するシロキサン分子などの飛散物がリード端子３０に付着する可能性が高い。このような飛散物がリード端子３０に付着してしまうと、リード端子３０の表面が汚染された状態となり、その結果、リード端子３０におけるワイヤボンディングの接合性やモールド樹脂４０との密着性などが低下してしまい、品質が著しく低下する懸念がある。

その点、本実施形態の製造方法によれば、半導体装置１００のうち当該飛散物の付着を嫌うリード端子３０の組み付けを行う前に、ヒートシンク１０とセラミック基板２０とを組み付け、飛散物が発生しないように樹脂部材７０を硬化させている。そのため、リード端子３０への当該飛散物の付着が防止され、リード端子３０におけるワイヤボンディング性や樹脂密着性などを十分に確保することが可能となる。

なお、本第１実施形態では、第１の部材であるヒートシンク１０と第２の部材であるセラミック基板２０とが、樹脂部材７０を介して組み付けられ、さらにヒートシンク１０に対して第３の部材であるリード端子３０が組み付けられることで接合構造体１００が形成されていた。

これに対して、リード端子３０は、ヒートシンク１０ではなく、たとえば締結などによりセラミック基板２０に組み付けられるものであってもよい。この場合も、上述したように樹脂部材７０の硬化後にリード端子３０を組み付けるという本実施形態の製造方法を採用することにより、同様の効果が得られる。

また、本第１実施形態において、セラミック基板２０は、一般のプリント基板やフレキシブルプリント基板、あるいは金属基板などで置き換えてもよい。また、上記飛散物の付着を嫌う第３の部材としては、上記したようなリード端子３０に限定するものではない。たとえば、第３の部材としては、上記ヒートシンク１０に組み付けられるフレキシブルプリント基板やバスバーなどであってもよい。

要するに、本第１実施形態に示した製造方法は、第１の部材と第２の部材とが上記樹脂部材を介して組み付けられてなるとともに、第１の部材および第２の部材のどちらか一方に対して、さらに上記飛散物の付着を嫌う第３の部材が組み付けられてなる接合構造体であるならば、適用可能である。

（第２実施形態）
図３は、本発明の第２実施形態に係る接合構造体の製造方法の要部を示す工程図である。本実施形態は、上記第１実施形態に示した接合構造体としての半導体装置１００において、ヒートシンク１０およびセラミック基板２０の両方が、上記飛散物の付着を嫌う部材である場合における製造方法を提供するものである。

図３では、上記図１に示される半導体装置１００の製造方法において、第１の部材としてのヒートシンク１０と第２の部材としてのセラミック基板２０との組み付け工程を示している。そして、本実施形態では、この組み付け工程が、上記第１実施形態の製造方法と相違するものであり、それ以外のところは同一の工程となっている。

本実施形態の製造方法では、上記同様に、電子部品５０、５１が実装されたセラミック基板２０を用意し、これを、樹脂部材７０を介してヒートシンク１０の一面１１に搭載する。このとき、樹脂部材７０は、予めヒートシンク１０およびセラミック基板２０とは隔離された場所で、硬化させられる。

この樹脂部材７０の硬化は、上記した一般的なシリコーン樹脂接着剤よりなる樹脂部材の場合には、たとえば１５０℃で３０分程度の条件にて実現できる。そして、硬化した樹脂部材７０は、シート状をなす。図３（ａ）はこのシート状の硬化した樹脂部材７０の断面図、図３（ｂ）は同樹脂部材７０の平面図である。

こうして、樹脂部材７０を硬化させて飛散物の発生を抑制した後、本製造方法においては、この硬化した樹脂部材７０を介してヒートシンク１０とセラミック基板２０とを組み付ける。

本第２実施形態では、図３（ｃ）に示されるように、ヒートシンク１０の一面１１に接着剤７５を塗布して配置するとともに、セラミック基板２０の他面２２にも接着剤７５を塗布して配置する。

この接着剤７５としては、樹脂部材７０としてのシリコーン樹脂接着剤よりも加熱硬化時の飛散物発生量が少なく、且つ、硬化温度が低いものが望ましい。具体的には、エポキシ樹脂などよりなる接着剤が用いられる。また、この接着剤７５は、樹脂部材７０よりも薄くなるように、ヒートシンク１０の一面１１およびセラミック基板２０の他面２２に設ける。

そして、硬化した樹脂部材７０をヒートシンク１０とセラミック基板２０との間に挟み、硬化した樹脂部材７０とヒートシンク１０との間、および、硬化した樹脂部材７０とセラミック基板２０との間を、接着剤７５を介して密着させる。その後、接着剤７５を加熱硬化することにより、当該間を接着する。こうして、樹脂部材７０を介したヒートシンク１０およびセラミック基板２０の組み付けが完了する。

その後は、本実施形態においても、上記第１実施形態と同様に、ヒートシンク１０にリード端子３０を組み付け、ワイヤボンディングを行い、樹脂モールドを行うことにより、上記図１に示したものと同様の接合構造体としての半導体装置ができあがる。

ところで、本第２実施形態の製造方法によれば、ヒートシンク１０とセラミック基板２０とを組み付ける前に、飛散物が発生しないように予め樹脂部材７０を硬化させているため、ヒートシンク１０およびセラミック基板２０の両部材への当該飛散物の付着を防止することが可能となる。

それにより、本実施形態では、上記飛散物によるヒートシンク１０の表面およびセラミック基板２０の表面の汚染が防止され、ヒートシンク１０およびセラミック基板２０における樹脂密着性、セラミック基板２０におけるワイヤボンディング性などを十分に確保することが可能となる。

（第３実施形態）
図４は、本発明の第３実施形態に係る接合構造体の製造方法の要部を示す工程図である。本実施形態も、上記第１実施形態に示した接合構造体としての半導体装置１００において、ヒートシンク１０およびセラミック基板２０の両方が、上記飛散物の付着を嫌う部材である場合における製造方法を提供するものである。

図４では、上記図１に示される半導体装置１００の製造方法において、第１の部材としてのヒートシンク１０と第２の部材としてのセラミック基板２０との組み付け工程を示している。本実施形態の組み付け工程は、上記第２実施形態の組み付け工程を一部変更したものであり、それ以外のところは同一であるため、上記第２実施形態との相違点を中心に述べることとする。

本実施形態においても、電子部品５０、５１が実装されたセラミック基板２０と、ヒートシンク１０とを組み付ける前に、上記第２実施形態と同様に、予め硬化したシート状の樹脂部材７０（図４（ａ）、（ｂ）参照）を作製する。なお、図４（ａ）は本実施形態におけるシート状の硬化した樹脂部材７０の断面図、図４（ｂ）は同樹脂部材７０の平面図である。

こうして、樹脂部材７０を硬化させて飛散物の発生を抑制した後、本実施形態では、この硬化した樹脂部材７０を介したヒートシンク１０とセラミック基板２０との組み付けを、上記第３実施形態のような接着剤７５（上記図３参照）ではなく、機械的な固定により行う。

本第３実施形態では、図４（ｃ）に示されるように、ヒートシンク１０の一面１１およびセラミック基板２０の他面２２を、粗化した面とする。このような面の粗化処理としては、サンドブラストなどによる物理的な粗化処理や、一般に知られているケミカルエッチングによる化学的な粗化処理、あるいは、公知のＮｉメッキによって粗化メッキ膜を形成することによる粗化処理などが挙げられる。

そして、硬化した樹脂部材７０をヒートシンク１０とセラミック基板２０との間に挟み、硬化した樹脂部材７０に対してヒートシンク１０の一面１１側の部分を食い込ませ、一方では、硬化した樹脂部材７０に対してセラミック基板２０の他面２２側の部分を食い込ませる。

これにより、ヒートシンク１０、硬化した樹脂部材７０およびセラミック基板２０の間が、機械的に固定される。こうして、樹脂部材７０を介したヒートシンク１０およびセラミック基板２０の組み付けが完了する。

その後は、本実施形態においても、上記第１実施形態と同様に、ヒートシンク１０にリード端子３０を組み付け、ワイヤボンディングを行い、樹脂モールドを行うことにより、上記図１に示したものと同様の接合構造体としての半導体装置ができあがる。

本第３実施形態の製造方法によっても、上記第２実施形態と同様に、ヒートシンク１０とセラミック基板２０とを組み付ける前に、飛散物が発生しないように予め樹脂部材７０を硬化させているため、ヒートシンク１０およびセラミック基板２０の両部材への当該飛散物の付着を防止することが可能となる。

（第４実施形態）
図５は、本発明の第４実施形態に係る接合構造体の製造方法の要部を示す工程図である。本実施形態は、上記第１実施形態に示した半導体装置１００において、ヒートシンク１０およびセラミック基板２０のどちらか一方が、上記飛散物の付着を嫌う部材である場合における製造方法を提供するものである。

図５では、上記図１に示される半導体装置１００の製造方法において、第１の部材としてのヒートシンク１０と第２の部材としてのセラミック基板２０との組み付け工程を示している。また、本実施形態の組み付け工程は、上記第２実施形態の組み付け工程を一部変更したものであり、それ以外のところは同一であるため、上記第２実施形態との相違点を中心に述べることとする。

上記第２実施形態では、電子部品５０、５１が実装されたセラミック基板２０と、ヒートシンク１０とを組み付ける前に、予め硬化したシート状の樹脂部材７０を単独で作製していた。

それに対して、本実施形態では、図５に示されるように、樹脂部材７０をセラミック基板２０の他面２２に塗布して設け、この状態で樹脂部材７０を加熱して硬化する。なお、図５（ａ）はセラミック基板２０の他面２２にて樹脂部材７０が硬化した状態を示す断面図、図５（ｂ）は同状態を示す平面図である。

こうして、セラミック基板２０の他面２２にて樹脂部材７０を硬化させて飛散物の発生を抑制した後、本実施形態では、ヒートシンク１０を、この硬化した樹脂部材７０を介してセラミック基板２０に組み付ける。

ここで、本実施形態では、図５（ａ）に示されるように、ヒートシンク１０の一面１１に上記同様の接着剤７５（上記図３参照）を設けておき、この接着剤７５を介して、硬化した樹脂部材７０とヒートシンク１０とを接着し固定する。こうして、ヒートシンク１０とセラミック基板２０との組付が完了する。

その後は、本実施形態においても、上記第１実施形態と同様に、リード端子３０の組み付け、ワイヤボンディング、樹脂モールドを行うことにより、上記図１に示したものと同様の接合構造体としての半導体装置ができあがる。

この図５に示される製造方法によれば、ヒートシンク１０とセラミック基板２０とを組み付ける前に、飛散物が発生しないようにセラミック基板２０側に設けた樹脂部材７０を硬化させているため、ヒートシンク１０への当該飛散物の付着を防止することが可能となる。

なお、図５に示される例では、ヒートシンク１０およびセラミック基板２０のうちヒートシンク１０が、上記飛散物の付着を嫌う部材である場合であり、そのため、セラミック基板２０側にて樹脂部材７０の硬化を行った。しかし、セラミック基板２０が上記飛散物の付着を嫌う部材である場合には、ヒートシンク１０側にて樹脂部材７０の硬化を行えばよく、それによる効果は上記図５の例と同様であることは言うまでもない。

（第５実施形態）
図６は、本発明の第５実施形態に係る接合構造体の製造方法の要部を示す工程図である。本実施形態は、上記図５に示した製造方法において、硬化した樹脂部材７０とヒートシンク１０との固定を機械的な固定により行うところが相違する部分である。

図６は、ヒートシンク１０とセラミック基板２０との組み付け工程において、セラミック基板２０の他面２２にて樹脂部材７０が硬化した状態を示す断面図である。本実施形態では、ヒートシンク１０の一面１１を、上記第３実施形態と同様に、粗化した面とし、この粗化したヒートシンク１０の一面１１側の部分を、硬化した樹脂部材７０に食い込ませるものである。

こうして、ヒートシンク１０とセラミック基板２０との接着剤７０を介した組み付けが完了する。その後は、本実施形態においても、上記同様に工程を進めることにより、上記図１に示したものと同様の接合構造体としての半導体装置ができあがる。

そして、この図６に示される製造方法によっても、ヒートシンク１０とセラミック基板２０との組み付け前に、セラミック基板２０側に設けた樹脂部材７０を硬化させることで、ヒートシンク１０への当該飛散物の付着を防止することが可能となる。

なお、本実施形態においても、セラミック基板２０が上記飛散物の付着を嫌う部材である場合には、ヒートシンク１０側にて樹脂部材７０の硬化を行い、その後は、上記図６と同様の要領で、セラミック基板２０側にて機械的な固定を行えばよい。

（他の実施形態）
上記第２実施形態以降の各実施形態に示した製造方法は、第１の部材と第２の部材とが上記樹脂部材を介して組み付けられてなる接合構造体の製造方法に適用可能なものであり、第１の部材、第２の部材はそれぞれ、ヒートシンク１０、セラミック基板２０に限定されるものでないことはもちろんである。

たとえば、第１の部材と第２の部材の組み合わせとしては、配線基板とリードフレーム、配線基板同士、半導体素子と配線基板、半導体素子とリードフレーム、半導体素子とヒートシンク、配線基板とケースなど、種々の組み合わせが可能である。

また、上記の機械的な固定は、上記したような粗化された面を樹脂部材７０に食い込ませる方法に限定されるものではなく、たとえば、係止などの種々の方法を採用することが可能である。

また、上記第２実施形態以降の各実施形態に示した製造方法は、上記図１に示した接合構造体としての半導体装置１００を製造する方法として適用されるが、これらは、上記第１実施形態に示した製造方法と組み合わせて行ってもよい。

つまり、上記第１実施形態において、樹脂部材７０を介して第１の部材であるヒートシンク１０と第２の部材であるセラミック基板２０とを組み付けて樹脂部材７０を硬化させる工程では、樹脂部材７０を硬化させて飛散物の発生を抑制した後、硬化した樹脂部材７０を介してヒートシンク１０とセラミック基板２０とを組み付けるようにしてもよい。そして、その後、第３の部材であるリード端子３０の組み付けを行うようにする。この場合にも、リード端子３０への上記飛散物の付着が防止される。

また、上記した各実施形態における樹脂部材としては、シリコーン樹脂よりなる接着剤以外にも、第１の部材と第２の部材との間に介在して当該両部材の間に作用する応力を弾性的に緩和するとともに、加熱より硬化し当該加熱により空中に飛散物を発生するものであればよい。

本発明の第１実施形態に係る接合構造体としての半導体装置の概略断面図である。 本発明の第１実施形態に係る接合構造体としての半導体装置の製造方法を示す工程図である。 本発明の第２実施形態に係る接合構造体の製造方法の要部を示す工程図である。 本発明の第３実施形態に係る接合構造体の製造方法の要部を示す工程図である。 本発明の第４実施形態に係る接合構造体の製造方法の要部を示す工程図である。 本発明の第５実施形態に係る接合構造体の製造方法の要部を示す工程図である。

符号の説明

１０…第１の部材としてのヒートシンク、
２０…第２の部材としてのセラミック基板、
３０…第３の部材としてのリード端子、
７０…樹脂部材、７５…接着剤。

Claims (7)

1. 第１の部材（１０）と第２の部材（２０）とが、これら両部材（１０、２０）の間に作用する応力を弾性的に緩和する樹脂部材（７０）を介して組み付けられてなるとともに、前記第１の部材（１０）および前記第２の部材（２０）のどちらか一方に対してさらに第３の部材（３０）が組み付けられてなり、前記樹脂部材（７０）は加熱により硬化するとともに当該加熱により空中に飛散物を発生するものである接合構造体を製造する製造方法において、
   前記樹脂部材（７０）を介して前記第１の部材（１０）と前記第２の部材（２０）とを組み付け、前記樹脂部材（７０）を硬化させた後、
   前記第３の部材（３０）の組み付けを行うことを特徴とする接合構造体の製造方法。
2. 第１の部材（１０）と第２の部材（２０）とが、これら両部材（１０、２０）の間に作用する応力を弾性的に緩和する樹脂部材（７０）を介して組み付けられてなり、前記樹脂部材（７０）は加熱により硬化するとともに当該加熱により空中に飛散物を発生するものである接合構造体を製造する製造方法において、
   前記樹脂部材（７０）を硬化させて前記飛散物の発生を抑制した後、
   前記樹脂部材（７０）を介して前記第１の部材（１０）と前記第２の部材（２０）とを組み付けることを特徴とする接合構造体の製造方法。
3. 前記樹脂部材（７０）を硬化させて前記飛散物の発生を抑制した後、
   この硬化した前記樹脂部材（７０）を前記第１の部材（１０）と前記第２の部材（２０）との間に挟み、
   前記硬化した前記樹脂部材（７０）と前記第１の部材（１０）との間、および、前記硬化した前記樹脂部材（７０）と前記第２の部材（２０）との間を、接着剤（７５）を介して接着することにより、前記樹脂部材（７０）を介した前記第１の部材（１０）と前記第２の部材（２０）との組み付けを行うことを特徴とする請求項２に記載の接合構造体の製造方法。
4. 前記樹脂部材（７０）を硬化させて前記飛散物の発生を抑制した後、
   この硬化した前記樹脂部材（７０）を前記第１の部材（１０）と前記第２の部材（２０）との間に挟み、
   前記硬化した前記樹脂部材（７０）と前記第１の部材（１０）との間、および、前記硬化した前記樹脂部材（７０）と前記第２の部材（２０）との間を、機械的に固定することにより、前記樹脂部材（７０）を介した前記第１の部材（１０）と前記第２の部材（２０）との組み付けを行うことを特徴とする請求項２に記載の接合構造体の製造方法。
5. 前記機械的な固定は、前記硬化した前記樹脂部材（７０）に対して前記第１の部材（１０）および前記第２の部材（２０）の一部を食い込ませることにより行うことを特徴とする請求項４に記載の接合構造体の製造方法。
6. 前記樹脂部材（７０）の硬化は、前記第１の部材（１０）および前記第２の部材（２０）の一方の部材に前記樹脂部材（７０）を設けた状態で行い、
   その後、前記第１の部材（１０）と前記第２の部材（２０）との組み付けは、前記第１の部材（１０）および前記第２の部材（２０）の他方の部材を、前記樹脂部材（７０）を介して前記一方の部材に組み付けることにより行うことを特徴とする請求項２に記載の接合構造体の製造方法。
7. 前記樹脂部材（７０）は、シロキサン結合を有する材料よりなるものであることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１つに記載の接合構造体の製造方法。

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