JP2008294390A - Module structure - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、モジュールの構成に係り、特にリフローによるはんだ付け不良の発生を抑制することのできる半導体モジュールに関する。 The present invention relates to a module configuration, and more particularly to a semiconductor module capable of suppressing the occurrence of soldering failure due to reflow.
半導体モジュールを構成する基板と該基板に実装される半導体チップとの接続には、ワイヤボンディングが採用される。しかしながら、ワイヤボンディングは、通電時の電気抵抗が高い、長期温度サイクルにより破断が発生する、ボンディング工程に時間がかかる、新たな設備投資が必要などの問題がある。 Wire bonding is adopted for connection between the substrate constituting the semiconductor module and the semiconductor chip mounted on the substrate. However, wire bonding has problems such as high electrical resistance when energized, breakage due to a long-term temperature cycle, time required for the bonding process, and the need for new equipment investment.
このため、近年では、低電気抵抗で製造時間の短縮が可能な板状導電体を用いた接続構造が用いられている。例えば、特許文献1には、半導体チップとの接続に板状の接続導体を用いて、接合部の劣化を抑制することが示されている。
For this reason, in recent years, a connection structure using a plate-like conductor with low electrical resistance and capable of shortening the manufacturing time has been used. For example,
このように、ワイヤボンディングに代えて、板状導電体を用いて接続することにより、温度サイクルによる接合部の劣化を抑制して、通電容量の増加を図ることが可能となる。しかしながら、はんだ接続という点において新たな問題が発生する。 As described above, instead of wire bonding, connection using a plate-like conductor can suppress deterioration of the joint portion due to a temperature cycle and increase current carrying capacity. However, a new problem arises in terms of solder connection.
図4は、従来の半導体モジュールを説明する図である。図4において、1は半導体チップ、2は板状導電体、2Aは第1板状接合部、2Bは第1板状屈曲立上部、2Cは第2板状屈曲立上部、2Dは第2板状接合部、2Eは板状引出導体部、4は金属基板、41は導電性パターン、41Aは第1導電性領域、41Bは第2導電性領域、42は樹脂絶縁層、43は金属板(放熱板)、102は第2導電性領域上はんだ、103は第1導電性領域上はんだ、104は半導体チップ上はんだである。 FIG. 4 is a diagram for explaining a conventional semiconductor module. In FIG. 4, 1 is a semiconductor chip, 2 is a plate-like conductor, 2A is a first plate-like joint, 2B is a first plate-like bent upright portion, 2C is a second plate-like bent upright portion, and 2D is a second plate. 2E is a plate-like lead conductor portion, 4 is a metal substrate, 41 is a conductive pattern, 41A is a first conductive region, 41B is a second conductive region, 42 is a resin insulating layer, and 43 is a metal plate ( (Radiation plate), 102 is solder on the second conductive region, 103 is solder on the first conductive region, and 104 is solder on the semiconductor chip.
図4に示す構造の半導体モジュールにおいて、はんだ付けに際して、はんだリフローを行うと、半導体チップ上はんだ104が溶融し、溶融したはんだが板状導電体2に沿って矢印Hに示すように吸い上げられてはんだ付け不良を引き起こす。
In the semiconductor module having the structure shown in FIG. 4, when solder reflow is performed at the time of soldering, the
このような現象に対して、特許文献2では、板状接続片の接着部を引き出し部に対しほぼ直角となるように形成することにより、はんだ付け時の表面張力によるはんだの吸い上げを抑制することが示されている。
前述のように、半導体チップと板状導電体とをリフローによるはんだ付けする際には、半導体チップ上に配置したはんだが溶融し、溶融したはんだが前記板状導電体に沿って吸い上げられてはんだ付け不良を引き起こす。
すなわち、前記吸い上げにより半導体チップ上のはんだ厚みが設計値よりも小さくなり、はんだ接続の信頼性が低下する。
As described above, when soldering the semiconductor chip and the plate-like conductor by reflow, the solder disposed on the semiconductor chip is melted, and the melted solder is sucked up along the plate-like conductor to be soldered. Causes poor attachment.
That is, due to the siphoning, the solder thickness on the semiconductor chip becomes smaller than the design value, and the reliability of solder connection is lowered.
また、半導体モジュールは複数の半導体チップを備え、該半導体チップの数に応じた板状導電体が使用される。この板状導電体のサイズは他の電子部品に比して大きい。このため、半導体モジュールの小型化が困難となる。 Further, the semiconductor module includes a plurality of semiconductor chips, and plate-like conductors corresponding to the number of the semiconductor chips are used. The size of the plate-like conductor is larger than that of other electronic components. For this reason, it is difficult to reduce the size of the semiconductor module.
本発明は、これらの問題点に鑑みてなされたもので、はんだ吸い上げに基づくはんだ付け不良の発生を抑制することのできるモジュール構成を提供するものである。 The present invention has been made in view of these problems, and provides a module configuration capable of suppressing the occurrence of poor soldering based on solder siphoning.
本発明は上記課題を解決するため、次のような手段を採用した。 In order to solve the above problems, the present invention employs the following means.
はんだ接合する板状接合部と、当該板状接合部から立ち上がる板状屈曲立上部とを少なくとも備えた板状導電体において、当該板状接合部の主面と当該板状屈曲立上部の主面とが成す角度を鋭角に形成する。 In a plate-shaped conductor having at least a plate-like joint portion to be soldered and a plate-like bent upright portion rising from the plate-like joint portion, a main surface of the plate-like joint portion and a main surface of the plate-like bent upright portion The angle formed by and is formed as an acute angle.
本発明は、以上の構成を備えるため、はんだ吸い上げに基づくはんだ付け不良の発生を抑制することができ、さらに、モジュールを小型化できる。 Since this invention is provided with the above structure, generation | occurrence | production of the soldering defect based on solder siphoning can be suppressed, and also a module can be reduced in size.
以下、最良の実施形態を添付図面を参照しながら説明する。図1および図2は本実施形態にかかる半導体モジュールを説明する図であり、図1は半導体モジュールの斜視図、図2は側面図である。これらの図において、1は半導体チップ、2は板状導電体、2Aは、第1板状接合部、2Bは、第1板状屈曲立上部、2Cは、第2板状接合部、2Dは、第2板状屈曲立上部、2Eは板状引出導体部、3は熱拡散板、4は金属基板、5は充填樹脂、41は導電性パターン、41Aは第1導電性領域、41Bは第2導電性領域、42は樹脂絶縁層、43は金属板(放熱板)、101は第1導電性領域上はんだ、102は第2導電性領域上はんだ、103は熱拡散板上はんだ、104は半導体チップ上はんだである。なお、図1においては充填樹脂5を省略している。 Hereinafter, the best embodiment will be described with reference to the accompanying drawings. 1 and 2 are diagrams for explaining a semiconductor module according to the present embodiment. FIG. 1 is a perspective view of the semiconductor module, and FIG. 2 is a side view. In these drawings, 1 is a semiconductor chip, 2 is a plate-like conductor, 2A is a first plate-like joint, 2B is a first plate-like bent upright portion, 2C is a second plate-like joint, and 2D is , 2E is a plate-like lead conductor portion, 3E is a heat diffusion plate, 4 is a metal substrate, 5 is a filling resin, 41 is a conductive pattern, 41A is a first conductive region, and 41B is a first conductive region. 2 conductive regions, 42 is a resin insulating layer, 43 is a metal plate (heat sink), 101 is solder on the first conductive region, 102 is solder on the second conductive region, 103 is solder on the heat diffusion plate, 104 is It is solder on a semiconductor chip. In FIG. 1, the filling resin 5 is omitted.
前記半導体モジュールの組立は次のように行う。まず、金属板43の上面に絶縁樹脂42を形成する。金属板43はアルミニウム、銅などの金属あるいは合金で形成し、絶縁樹脂42は耐熱性と絶縁性の観点からセラミックスを焼結した厚膜で形成する。
The semiconductor module is assembled as follows. First, the
次に、絶縁樹脂42上に第1導電性領域41Aおよび第2導電性領域41Bを含む導電性パターン41を形成し金属基板4とする。ここで用いる第1導電性領域41A、第2導電性領域41Bを含む導電性パターン41は金属板43と同様にアルミニウム、銅などの金属あるいは合金で形成する。
Next, the
次に、導電性パターン41上の熱拡散板搭載領域および板状導電体搭載領域に第1導電性領域上はんだ101および第2導電性領域上はんだ102をはんだペースト、はんだシートなどで形成する。はんだシートで供給する場合は、はんだ濡れ性を向上させるために導電性パターン41のはんだ接続面あるいははんだシート全体にフラックスを塗布すると良い。
なお、はんだ材は環境問題の観点からSn−3Ag−0.5Cuなどの鉛フリーはんだがよい。
Next, the first conductive region solder 101 and the second
The solder material is preferably lead-free solder such as Sn-3Ag-0.5Cu from the viewpoint of environmental problems.
このように形成した第1導電性領域上はんだ101上に熱拡散板3を搭載する。熱拡散板3は半導体チップ1よりも大きいサイズの銅または銅合金で形成する。なお、はんだ付けがされる領域には、はんだ濡れ性を向上させるために錫、はんだ、ニッケルなどの少なくとも1層をめっきや蒸着によって形成するとよい。
The
前記熱拡散板3を搭載したのちは、該熱拡散板3上に熱拡散板上はんだ103をはんだシート、はんだペーストなどで形成する。はんだシートで形成する場合は、はんだ濡れ性を向上させるために熱拡散板3のはんだ接続面あるいははんだシート全体にフラックスを塗布する。なお、熱拡散板上はんだ103は第1導電性領域上はんだ101や第2導電性領域上はんだ102に用いたはんだと同一の材料を選択する。
After mounting the
次に、熱拡散板上はんだ103の上に半導体チップ1を搭載し、さらに半導体チップ上に半導体チップ上はんだ104をはんだシート、はんだペーストなどで形成する。
なお、はんだシートで形成する場合は、はんだ濡れ性を向上させるために半導体チップ1のはんだ接続面あるいははんだシート全体にフラックスを塗布するとよい。この半導体チップ上はんだ104は熱拡散板上はんだ103と同様に、第1導電性領域上はんだ101や第2導電性領域上はんだ102に用いたはんだと同一の材料を選択する。
なお、半導体チップ1の電極面には、はんだの濡れ性を向上させるために錫、ニッケル、金、銀などの少なくとも1層を形成するとよい。
Next, the
In addition, when forming with a solder sheet, in order to improve solder wettability, it is good to apply | coat a flux to the solder connection surface of the
Note that at least one layer of tin, nickel, gold, silver or the like may be formed on the electrode surface of the
最後に板状導電体2を半導体チップ上はんだ104と第2導電性領域上はんだ102上に搭載する。板状導電体2は銅、銅合金などで形成する。
また、板状導電体2のはんだ付けされる領域には、はんだ濡れ性を向上させるために錫、はんだ、ニッケルなどの少なくとも1層をめっきや蒸着によって、厚さ1ないし10μm形成するとよい。
Finally, the plate-
In addition, in order to improve solder wettability, at least one layer of tin, solder, nickel, or the like may be formed in the region to be soldered of the plate-
前記板状導電体2の形状は、半導体チップ接続側の第1板状接続部2Aの主面と、第1板状立上部の主面とのなす角(θ1)を90°未満とするのがよい。これにより、リフローの際に表面張力によって引き起こされる半導体チップ上はんだ104の板状屈曲立上部2Bへの吸い上がりを抑制することができる。
ここで主面とは、板状体が備える面の内、他の面より相対的に広い面を意味する。
The shape of the plate-
Here, the main surface means a surface relatively wider than other surfaces among the surfaces provided in the plate-like body.
この点を図5に基づいて説明する。
図5は、半導体チップ上はんだ104の前記板状導電体2への吸い上がりについて、板状接合部の主面と板状屈曲立上部の主面とがなす角よる影響を示す図である。
ここでは、図2に示した前記第1板状接合部2Aの主面と第1板状屈曲立上部の主面とのなす角(θ1)を、鋭角、直角、および鈍角と変化させた3種類のサンプルを用いて行った。 すなわち、
従来の半導体モジュールのように第1板状接合部2Aの主面と第1板状屈曲立上部の主面とのなす角(θ1)が直角、および鈍角の場合、半導体チップ上はんだ104のはんだ厚さは設計値よりも小さくなった。これは、半導体チップ上はんだ104がリフロー時に溶融した際、図4に示すように板状導電体2の第1板状屈曲立上部2Bに沿って過剰に吸い上げられたためである。
This point will be described with reference to FIG.
FIG. 5 is a diagram showing the influence of the angle formed by the main surface of the plate-like joint portion and the main surface of the plate-like bent upright portion on the sucking of the
Here, the angle (θ1) formed between the main surface of the first plate-
When the angle (θ1) formed between the main surface of the first plate-like
このように、当該成す角(θ1)が直角、および鈍角の場合は、半導体チップ上はんだ104の厚さが低減し、このことに起因してはんだ接続の信頼性等、特性劣化が生じる。
一方、本願発明による半導体モジュールのように板状導電体2の第1板状接合部2Aの主面と第1板状屈曲立上部2Bの主面とのなす角(θ1)が鋭角の場合、半導体チップ上はんだ104のはんだ厚さは、設計値とほぼ同等になった。これは、半導体チップ上はんだ104がリフロー時に溶融した際に、板状導電体2の第1立上部2Bに沿って吸い上げられるのを防止できたためである。
以上のように、板状導電体2の板状接合部の主面と板状屈曲立上部の主面とのなす角が鋭角の場合、当該板状導電体2を半導体モジュールに用いることで、半導体モジュールに搭載された半導体チップ上はんだ104のはんだ付け不良の発生を抑制できるものである。
As described above, when the formed angle (θ1) is a right angle and an obtuse angle, the thickness of the
On the other hand, when the angle (θ1) formed by the main surface of the first plate-like
As described above, when the angle formed by the main surface of the plate-like joint portion of the plate-
図3は、板状導電体2の板状屈曲立上部2Bの近傍の詳細を説明する図である。
板状導電体2を半導体チップ上はんだ104上に搭載する際は、図3に示すように、半導体チップ上はんだ104の塗布範囲を第1板状接合部2Aの端部から、板状屈曲端部2Fに至らない範囲とし、第2板状接合部2Dのはんだ塗布範囲も同様とする。
これにより、半導体チップ上はんだの吸い上がりを抑制する効果がより向上する。
このように、はんだの吸い上がりを抑制することにより、はんだの層厚の減少幅を抑制して半導体チップに印加される熱歪みを抑制することができる。
板状導電体2の板状引出導体部2Eの主面は、マウンタにより板状導電体2を安定的に供給するため第1板状接合部の主面および第2板状接合部の主面と平行(水平)であるのがよい。
これにより、板状導電体2の重心位置である板状引出導体部2Eを保持具により吸着保持することができる。
FIG. 3 is a diagram for explaining the details of the vicinity of the plate-like bent
When the plate-
Thereby, the effect which suppresses the siphoning of the solder on a semiconductor chip improves more.
In this way, by suppressing solder wicking, it is possible to suppress a decrease in the solder layer thickness and suppress thermal strain applied to the semiconductor chip.
The main surface of the plate-like
Thereby, the plate-like
また、半導体チップに接続する第1板状接合部と板状引出導体部を挟んで反対側の第2板状接合部2Dの主面と第2板状屈曲立上部の主面とのなす角(θ2)も90°未満とするのがよい。
このように、板状導電体2の両側の板状接合部の主面とその対応する板状屈曲立上部の主面とのなす角(θ1およびθ2)をそれぞれ90°未満とすることで、両側のはんだ接続面積および板状引出導体部の長さはそのままに両側の接続領域間隔を狭めることができる。
これにより、板状導電体の実装面積が低減され、半導体モジュールを小型化することができる。
In addition, an angle formed between the main surface of the second plate-shaped
Thus, the angles (θ1 and θ2) formed by the main surfaces of the plate-like joints on both sides of the plate-
Thereby, the mounting area of the plate-like conductor is reduced, and the semiconductor module can be miniaturized.
この点を図2に基づいて詳細に説明する。
特許文献1に示されるような、第1、2板状接合部に対して第1,2板状屈曲立上部が直角に立ち上がった場合、図2におけるαは、α=第1板状接合部2Aの長さ+板状引出導体部2Eの長さ+第2板状接合部2Dの長さとなるが、上記実施例によれば、α=第1板状接合部2Aの長さ+板状引出導体部2Eの長さ+第2板状接合部2Dの長−β−γとなる。
すなわち、β+γだけ小型化できることとなる。
This point will be described in detail with reference to FIG.
When the first and second plate-like bent uprights rise at a right angle with respect to the first and second plate-like joints as shown in
That is, the size can be reduced by β + γ.
このようにして、金属基板上に板状導電体2まで搭載した半導体モジュールを不活性雰囲気の炉中でリフローする。これにより、第1導電性領域上はんだ101、第2導電性領域上はんだ102、熱拡散板上はんだ103および半導体チップ上はんだ104が溶融して一括接続されて半導体モジュールが完成する。
In this manner, the semiconductor module mounted up to the plate-
他の実施変形例として、
前記実施例では、チップ側と第2導電性領域に各々接続する板状導体の板状接合部の主面と、板状屈曲立上部の主面の成す角を共に鋭角に形成したが、どちらか一方にのみ形成しても良い。
さらに、当該板状導電体は、チップと第2導電性領域とのの接続に限らず、各種導体間の接続に適用できることは明らかである。
As other implementation variations,
In the above embodiment, the angle formed by the main surface of the plate-like joint portion of the plate-like conductor connected to the chip side and the second conductive region and the main surface of the plate-like bent upright portion are both formed as acute angles. You may form only in either.
Further, it is obvious that the plate-like conductor can be applied not only to the connection between the chip and the second conductive region but also to the connection between various conductors.
なお、Sn−3Ag−0.5Cuはんだを用いる場合、接続温度は240℃〜260℃
程度がよい。最後に充填樹脂5により構造体の一部あるいは全体を封止する。充填樹脂5
はゲル、モールドレジンのいずれでもよい。
In addition, when using Sn-3Ag-0.5Cu solder, connection temperature is 240 degreeC-260 degreeC
The degree is good. Finally, a part or the whole of the structure is sealed with the filling resin 5. Filling resin 5
May be either a gel or a mold resin.
以上説明したように、本実施形態によれば、階層接続を有する構造体を一括して接続することができる。また、充填樹脂5によりはんだ接続部を覆うことによってはんだ接続の信頼性を向上させることができる。 As described above, according to the present embodiment, structures having hierarchical connections can be connected together. Moreover, the reliability of solder connection can be improved by covering the solder connection portion with the filling resin 5.
また、板状接続部から立ち上がる、板状屈曲引出導体部の立ち上がり角度(θ1、θ2)を90°未満としている。これにより、はんだの板状導電体への吸い上りを抑制することができ、はんだ接続の信頼性を高めることができる。
また、板状導電体の実装面積を低減することができ、半導体モジュールをより小型化することができる。
Further, the rising angle (θ1, θ2) of the plate-like bent lead conductor portion rising from the plate-like connecting portion is less than 90 °. Thereby, the suction of the solder to the plate-like conductor can be suppressed, and the reliability of the solder connection can be improved.
Moreover, the mounting area of the plate-like conductor can be reduced, and the semiconductor module can be further downsized.
1 半導体チップ
2 板状導電体
2A 第1板状接合部
2B 第1板状屈曲立上部
2C 第2板状接合部
2D 第2板状屈曲立上部
2E 板状引出導体部
2F 端部
3 熱拡散板
4 金属基板
5 充填樹脂
41 導電性パターン
41A 第1導電性領域
41B 第2導電性領域
42 絶縁樹脂層
43 金属板
101 第1導電性領域上はんだ
102 第2導電性領域上はんだ
103 熱拡散板上はんだ
104 半導体チップ上はんだ
DESCRIPTION OF
101 Solder on the first
Claims (9)
第1被接続導体と接続する、第1板状接合部と、
当該第1板状接合部から立ち上がる第1板状屈曲部と、
第2被接続導体と接続する、第2板状接合部と、
当該第2板状接合部から立ち上がる第2板状屈曲部と、
当該第1板状屈曲立上部と第2板状屈曲立上部とを接続する板状引出導体部から構成された板状導電体であるモジュール。 The plate-like conductor according to claim 1,
A first plate-like joint connected to the first connected conductor;
A first plate-like bent portion rising from the first plate-like joint portion;
A second plate-like joint connected to the second connected conductor;
A second plate-like bent portion rising from the second plate-like joint,
The module which is a plate-shaped conductor comprised from the plate-shaped lead conductor part which connects the said 1st plate-shaped bending upright part and the 2nd plate-like bending upright part.
金属板上に絶縁層を介して形成された第1導電性領域にその一方端を接続して配置された半導体チップと、
前記金属板上に絶縁層を介して形成された第2導電性領域と、
である半導体モジュール。 The connected conductor according to any one of claims 1 to 5,
A semiconductor chip disposed on a metal plate with one end connected to a first conductive region formed via an insulating layer;
A second conductive region formed on the metal plate via an insulating layer;
Is a semiconductor module.
モジュールの全体または一部が樹脂によって被覆されているモジュール。 The modules according to claims 1 to 7 are:
A module in which all or part of the module is covered with resin.
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Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2014068936A1 (en) * | 2012-11-05 | 2014-05-08 | 日本精工株式会社 | Semiconductor module |
JP6364556B1 (en) * | 2017-02-20 | 2018-07-25 | 新電元工業株式会社 | Electronic equipment |
WO2020208677A1 (en) * | 2019-04-08 | 2020-10-15 | 新電元工業株式会社 | Semiconductor device |
DE212020000458U1 (en) | 2019-05-29 | 2021-06-24 | Rohm Co., Ltd. | Semiconductor component |
DE212020000459U1 (en) | 2019-05-27 | 2021-06-24 | Rohm Co., Ltd. | Semiconductor component |
-
2007
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Cited By (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2014068936A1 (en) * | 2012-11-05 | 2014-05-08 | 日本精工株式会社 | Semiconductor module |
CN103930981A (en) * | 2012-11-05 | 2014-07-16 | 日本精工株式会社 | Semiconductor module |
CN103930981B (en) * | 2012-11-05 | 2016-07-13 | 日本精工株式会社 | Semiconductor module |
US9609775B2 (en) | 2012-11-05 | 2017-03-28 | Nsk Ltd. | Semiconductor module |
JP6364556B1 (en) * | 2017-02-20 | 2018-07-25 | 新電元工業株式会社 | Electronic equipment |
US10600712B2 (en) | 2017-02-20 | 2020-03-24 | Shindengen Electric Manufacturing Co., Ltd. | Electronic device |
WO2020208677A1 (en) * | 2019-04-08 | 2020-10-15 | 新電元工業株式会社 | Semiconductor device |
JPWO2020208677A1 (en) * | 2019-04-08 | 2021-05-06 | 新電元工業株式会社 | Semiconductor device |
CN113056813A (en) * | 2019-04-08 | 2021-06-29 | 新电元工业株式会社 | Semiconductor device with a plurality of semiconductor chips |
US11557564B2 (en) | 2019-04-08 | 2023-01-17 | Shindengen Electric Manufacturing Co., Ltd. | Semiconductor device |
CN113056813B (en) * | 2019-04-08 | 2024-03-12 | 新电元工业株式会社 | Semiconductor device with a semiconductor device having a plurality of semiconductor chips |
DE212020000459U1 (en) | 2019-05-27 | 2021-06-24 | Rohm Co., Ltd. | Semiconductor component |
DE112020003763T5 (en) | 2019-05-27 | 2022-06-02 | Rohm Co., Ltd. | SEMICONDUCTOR COMPONENT |
DE212020000458U1 (en) | 2019-05-29 | 2021-06-24 | Rohm Co., Ltd. | Semiconductor component |
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