JP2012033793A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】バリ抑制構造を簡略化できる半導体装置の製造方法を提供する。
【解決手段】内側樹脂部5aの外側を囲むように外側樹脂部5bを配置し、外側樹脂部5bが内側樹脂部5aを成形する際の型の一部となるようにする。そして、内側樹脂部5aと外側樹脂部5bとの境界部が同一平面となるようにする。これにより、これらの境界部に隙間が発生しないようにでき、バリが発生することを抑制することができる。したがって、バリ抑制構造を簡略化できる半導体装置の製造方法とすることができる。
【選択図】図1
【解決手段】内側樹脂部5aの外側を囲むように外側樹脂部5bを配置し、外側樹脂部5bが内側樹脂部5aを成形する際の型の一部となるようにする。そして、内側樹脂部5aと外側樹脂部5bとの境界部が同一平面となるようにする。これにより、これらの境界部に隙間が発生しないようにでき、バリが発生することを抑制することができる。したがって、バリ抑制構造を簡略化できる半導体装置の製造方法とすることができる。
【選択図】図1
Description
本発明は、半導体チップを配線部材に実装したものを樹脂部材によって封止した半導体装置の製造方法に関するものである。
従来、例えば特許文献1などにおいて、半導体チップを配線部材に実装したものを樹脂部材によって封止した半導体装置が開示されている。この半導体装置では、半導体チップおよび配線部材を熱硬化性樹脂であるエポキシ樹脂によって封止している。エポキシ樹脂による封止は、金型内に半導体チップを実装した配線部材を配置した後、金型内にエポキシ樹脂を注入することにより行われ、熱硬化後に金型の型開きを行うことで、半導体チップおよび配線部材を樹脂封止した半導体装置が製造される。
しかしながら、熱硬化性樹脂によって半導体チップや配線部材を封止する際には、金型の噛合わせ箇所、例えば上型と下型の接触箇所などにおいてバリが発生しがちであるため、バリを抑制できるように精密な金型構造が要求される。このため、型コストが掛かり、型構造の簡略化が望まれる。
本発明は上記点に鑑みて、バリ抑制構造を簡略化できる半導体装置の製造方法を提供することを目的とする。
上記目的を達成するため、請求項1に記載の発明では、金属ターミナル(4)に対して半導体チップ(2)を含む回路部品(2、3)を実装する工程と、半導体チップ(2)を含む回路部品(2、3)と共に金属ターミナル(4)を外側樹脂部(5b)の形成用の成形型内に設置し、該成形型内に熱硬化性樹脂を充填することで外側樹脂部(5b)を成形する工程と、外側樹脂部(5b)を形成した後で、内側樹脂部(5a)の形成用の成形型(20〜22)内に半導体チップ(2)を含む回路部品(2、3)と金属ターミナル(4)および外側樹脂部(5b)を設置し、該成形型(20〜22)内に熱可塑性樹脂を充填することで、外側樹脂部(5b)を成形時の型の一部として用いつつ内側樹脂部(5a)を成形する工程と、を含み、内側樹脂部(5a)を形成する工程では、成形型(20〜22)として、外側樹脂部(5b)の開口部(5c)の開口端となる位置において、外側樹脂部(5b)の表面と同一平面となる型面(21a、22a)を有したものを用い、内側樹脂部(5a)と外側樹脂部(5b)との境界部において、内側樹脂部(5a)の表面が外側樹脂部(5b)の表面と同一平面となるようにすることを特徴としている。
このように、内側樹脂部(5a)の外側を囲むように外側樹脂部(5b)を配置し、外側樹脂部(5b)が内側樹脂部(5a)を成形する際の型の一部となるようにしている。そして、内側樹脂部(5a)と外側樹脂部(5b)との境界部が同一平面となるようにしている。このため、これらの境界部に隙間が発生しないようにでき、バリが発生することを抑制することができる。これにより、バリ抑制構造を簡略化できる半導体装置の製造方法とすることができる。
請求項2に記載の発明は、内側樹脂部(5a)を成形する工程では、外側樹脂部(5b)を型面(21a、22a)と接する部分を弾性変形範囲で押し潰すことを特徴としている。
このように、外側樹脂部(5b)の開口部(5c)の開口端を押し潰すようにすれば、外側樹脂部(5b)と型面(21a、22a)との間の隙間をより確実に無くすことができ、より内側樹脂部(5a)と外側樹脂部(5b)との境界部を同一平面にし易くすることができる。
請求項3に記載の発明は、外側樹脂部(5b)を成形する工程では、外側樹脂部(5b)のうち開口部(5c)の周囲に複数の凹部(5d)を設け、内側樹脂部(5a)を成形する工程では、内側樹脂部(5a)の成形用の成形型(20〜22)として、外側樹脂部(5b)に形成された複数の凹部(5d)と対応する複数の凸部(21c、22b)が備えられているものを用い、複数の凸部(21c、22b)を複数の凹部(5d)内に嵌め込んだ状態で内側樹脂部(5a)を成形することを特徴としている。
このように、外側樹脂部(5b)に凹部(5d)を設けると共に、成形型(20〜22)側に凹部(5d)に嵌め込まれる凸部(21c、22b)を備えることで、内側樹脂部(5a)を形成する際の樹脂注入時に樹脂圧によって外側樹脂部(5b)が押し広げられることを抑制することができる。したがって、樹脂ケース(5)の変形を抑制することが可能となる。
例えば、請求項4に記載したように、複数の凹部(5d)および複数の凸部(21c、22b)が開口部(5c)を挟んだ両側に配置されるようにすれば良い。
請求項5に記載の発明は、金属ターミナル(4)のうち外側樹脂部(5b)内に封止される部分に、内側樹脂部(5a)の成形時における熱可塑性樹脂の樹脂圧の押圧方向に対する垂直方向に延設したフック部(4a)を備えることを特徴としている。
このように、金属ターミナル(4)のうち外側樹脂部(5b)内に封止されている部分において、外側樹脂部(5b)の内壁面への樹脂圧の押圧方向に対する垂直方向に延設したフック部(4a)を備えるようにすれば、外側樹脂部(5b)に樹脂圧が印加されたときに、そのフック部(4a)にて外側樹脂部(5b)が押し広げられる方向に変形することを規制できる。したがって、請求項3と同様の効果を得ることができる。
請求項6に記載の発明は、外側樹脂部(5b)を成形する工程では、外側樹脂部(5b)のうち開口部(5c)の周囲を囲み、所定高さ突出し、かつ、先端が型面(21a、22a)と接する平面とされたビード(5e)を形成することを特徴としている。
このように、外側樹脂部(5b)に対して開口部(5c)を囲むようなビード(5e)を設けるようにすれば、外側樹脂部(5b)と型面(21a、22a)との間の隙間をより確実に無くすことができ、より内側樹脂部(5a)と外側樹脂部(5b)との境界部を同一平面にし易くすることができる。
なお、上記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ものである。
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、図中、同一符号を付してある。
(第1実施形態)
本発明の第1実施形態について説明する。図1は、本実施形態にかかる半導体装置1の断面図である。以下、この図を参照して、本実施形態にかかる半導体装置1について説明する。
本発明の第1実施形態について説明する。図1は、本実施形態にかかる半導体装置1の断面図である。以下、この図を参照して、本実施形態にかかる半導体装置1について説明する。
図1に示す半導体装置1は、制御回路を備えたものであり、一端が車両バッテリや所定電圧を発生させるECU等の電源に接続され、他端が半導体装置1によって駆動される駆動対象に接続されている。半導体装置1に含まれる制御回路は、IGBTやパワーMOSFETなどの半導体スイッチング素子が形成された半導体チップ2や半導体スイッチング素子を駆動するための制御部品3などの回路部品を有し、半導体スイッチング素子によって電源から駆動対象への電源供給のオンオフを制御する。駆動対象としては、パワーウィンドウの開閉に用いられるモータの他、ソレノイド、ピエゾ素子を有するアクチュエータや発電機もしくはスティックコイルなどが挙げられ、例えばモータのコンミテータや昇圧コイルもしくはピエゾ素子への電源供給が半導体装置1によって制御される。
具体的には、本実施形態の半導体装置1は、図1に示すように、半導体チップ2および制御部品3に加えて、半導体チップ2や制御部品3が実装される金属ターミナル4と、金属ターミナル4と共に半導体チップ2や制御部品3を封止する樹脂ケース5とを有した構成とされている。
半導体チップ2は、上述したようにIGBTやパワーMOSFET等のパワー素子を構成している。半導体チップ2は、金属ターミナル4の所定場所に例えばはんだを介して実装されている。また、半導体チップ2は、ボンディングワイヤ6を介して金属ターミナル4の所定場所に接続されている。このため、制御部品3によって半導体チップ2に備えられるパワー素子のゲート電圧などが制御され、それに基づいて半導体スイッチング素子がオンオフされるようになっている。
制御部品3は、制御回路のうちのマイコンやコンデンサもしくは駆動用ドライバ回路などを構成する部品である。この制御部品3は、金属ターミナル4の所定場所に例えば接着剤等を介して固定されている。
金属ターミナル4は、制御回路と電源とを接続するための入力線、制御回路と制御対象とを接続するための出力線、および、制御回路の回路配線などを構成するものである。金属ターミナル4は、例えば金属板を所定パターンにプレス加工することなどによって構成されている。金属ターミナル4の一端は、半導体チップ2や制御部品3が配置される部分と同一平面のままとされ、他端は、その平面に対して垂直方向に折り曲げられた状態とされている。そして、金属ターミナル4は、その両端において樹脂ケース5から露出させられることで、外部(電源や駆動対象)との電気的な接続が行える構造とされている。なお、図1の断面では金属ターミナル4を単なる1枚の板状部材として図示してあるが、実際には入力線や出力線および制御回路の回路配線を構成できるパターンにレイアウトされている。
樹脂ケース5は、半導体チップ2や制御部品3および金属ターミナル4をインサート成形して形成されたものである。樹脂ケース5は、2種類の樹脂によって構成されており、半導体チップ2や制御部品3を覆う内側樹脂部5aと、内側樹脂部5aの周囲を囲む外側樹脂部5bとによって構成されている。
内側樹脂部5aは、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂によって構成されている。硬い熱硬化性樹脂によって構成される内側樹脂部5aによって半導体チップ2や制御部品3を覆っているため、これらを好適に保護することができる。
外側樹脂部5bは、例えばポリアミド(PA66)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)、ポリフェニレンサルファイド(PPS)等の熱可塑性樹脂によって構成されている。この外側樹脂部5bの内側に形成される開口部5cから金属ターミナル4が部分的に露出させられ、この露出させられた部分において上述した半導体チップ2や制御部品3が実装されている。また、外側樹脂部5bから金属ターミナル4の両端も露出させられており、この露出させられた端部において金属ターミナル4が外部と電気的に接続されている。なお、本実施形態では、外側樹脂部5bのうち金属ターミナル4の両端それぞれを露出させている箇所をコネクタ形状としており、この部分をコネクタとして金属ターミナル4が外部と接続できるようにしてある。
また、内側樹脂部5aと外側樹脂部5bにおける境界部では、内側樹脂部5aと外側樹脂部5bとの各表面が同一平面とされており、これらの境界部にバリが発生していない状態とされている。
次に、このように構成された半導体装置1の製造方法について説明する。図2は、図1に示した本実施形態の半導体装置1の製造工程を示した断面図である。
〔図2(a)の工程〕
まず、金属ターミナル4を用意する。例えば、金属板を所定パターンにプレス加工することなどによって金属ターミナル4を形成することができる。そして、金属ターミナル4の上に半導体チップ2および制御部品3をはんだ付け等によって実装する。次に、図示しない成形型内に半導体チップ2および制御部品3を実装した金属ターミナル4を設置し、成形型内に熱可塑性樹脂、例えばポリアミド、ポリブチレンテレフタレート、ポリフェニレンサルファイド等を注入することで、金属ターミナル4をインサート成形した外側樹脂部5bを形成する。このとき、外側樹脂部5bについては、熱硬化性樹脂と比較して粘度が大きな熱可塑性樹脂によって構成しているため、それほど精度の高くない成形型によって樹脂成形したとしても、バリは発生し難くい。その後、図示しない成形型を型開きし、外側樹脂部5bによって金属ターミナル4の一部が覆われた状態のワークを取り出す。
まず、金属ターミナル4を用意する。例えば、金属板を所定パターンにプレス加工することなどによって金属ターミナル4を形成することができる。そして、金属ターミナル4の上に半導体チップ2および制御部品3をはんだ付け等によって実装する。次に、図示しない成形型内に半導体チップ2および制御部品3を実装した金属ターミナル4を設置し、成形型内に熱可塑性樹脂、例えばポリアミド、ポリブチレンテレフタレート、ポリフェニレンサルファイド等を注入することで、金属ターミナル4をインサート成形した外側樹脂部5bを形成する。このとき、外側樹脂部5bについては、熱硬化性樹脂と比較して粘度が大きな熱可塑性樹脂によって構成しているため、それほど精度の高くない成形型によって樹脂成形したとしても、バリは発生し難くい。その後、図示しない成形型を型開きし、外側樹脂部5bによって金属ターミナル4の一部が覆われた状態のワークを取り出す。
〔図2(b)の工程〕
次に、図2(a)の工程を経たワークを内側樹脂部5aを形成するための成形型20内に設置する。成形型20は、上型21および下型22それぞれが少なくとも外側樹脂部5bにおける開口部5cの開口端、つまり内側樹脂部5aとの境界部となる位置において、外側樹脂部5bの表面と同一平面となる型面21a、22aを有したものとされている。このような成形型20を用いて、上型21に形成された樹脂注入口21bを通じて熱硬化性樹脂、例えばエポキシ樹脂を注入したのち硬化させる。これにより、内側樹脂部5aを形成することができる。
次に、図2(a)の工程を経たワークを内側樹脂部5aを形成するための成形型20内に設置する。成形型20は、上型21および下型22それぞれが少なくとも外側樹脂部5bにおける開口部5cの開口端、つまり内側樹脂部5aとの境界部となる位置において、外側樹脂部5bの表面と同一平面となる型面21a、22aを有したものとされている。このような成形型20を用いて、上型21に形成された樹脂注入口21bを通じて熱硬化性樹脂、例えばエポキシ樹脂を注入したのち硬化させる。これにより、内側樹脂部5aを形成することができる。
このとき、外側樹脂部5bが内側樹脂部5aの外側を囲むように配置し、外側樹脂部5bが内側樹脂部5aを成形する際の型の一部となるようにしている。そして、上型21と下型22のうち外側樹脂部5bと接触させられる型面21a、22aが外側樹脂部5bにおける開口部5cの開口端、つまり内側樹脂部5aとの境界部となる位置において外側樹脂部5bと同一平面となるようにしているため、同部位において内側樹脂部5aと外側樹脂部5bとの境界部が同一平面となる。このため、これらの境界部に隙間が発生しないようにでき、バリが発生することを抑制することができる。
また、熱硬化性樹脂にて構成される内側樹脂部5aを熱可塑性樹脂にて構成される外側樹脂部5bよりも後で形成されるようにしている。このため、これらを逆の順番で形成する場合と比較して、内側樹脂部5aと外側樹脂部5bとの界面での密着力を高めることが可能となる。すなわち、熱硬化性樹脂と熱可塑性樹脂とを樹脂成形によって一体化する場合には、硬化前の熱硬化性樹脂の高い密着力を利用することができることから、熱硬化性樹脂で構成される部分よりも先に熱可塑性樹脂にて構成される部分を成形しておき、その後、熱可塑性樹脂で構成される部分を成形するのが好ましい。このようにすることで、内側樹脂部5aと外側樹脂部5bとの界面を高い密着力で接合することができ、これらが界面で剥離することを防止することができる。
〔図2(c)の工程〕
そして、熱硬化性樹脂が完全に硬化してから、成形型20を型開きすることで、内側樹脂部5aおよび外側樹脂部5bによる樹脂ケース5にて半導体チップ2や制御部品3および金属ターミナル4の一部が覆われた半導体装置1が完成する。
そして、熱硬化性樹脂が完全に硬化してから、成形型20を型開きすることで、内側樹脂部5aおよび外側樹脂部5bによる樹脂ケース5にて半導体チップ2や制御部品3および金属ターミナル4の一部が覆われた半導体装置1が完成する。
以上説明したように、本実施形態の半導体装置1の製造方法によれば、内側樹脂部5aの外側を囲むように外側樹脂部5bを配置し、外側樹脂部5bが内側樹脂部5aを成形する際の型の一部となるようにしている。そして、内側樹脂部5aと外側樹脂部5bとの境界部が同一平面となるようにしている。このため、これらの境界部に隙間が発生しないようにでき、バリが発生することを抑制することができる。これにより、バリ抑制構造を簡略化できる半導体装置の製造方法とすることができる。
(第2実施形態)
本発明の第2実施形態について説明する。本実施形態は、第1実施形態に対して成形型20による押圧方法を変更したものであり、その他に関しては第1実施形態と同様であるため、第1実施形態と異なる部分についてのみ説明する。
本発明の第2実施形態について説明する。本実施形態は、第1実施形態に対して成形型20による押圧方法を変更したものであり、その他に関しては第1実施形態と同様であるため、第1実施形態と異なる部分についてのみ説明する。
図3は、本実施形態にかかる半導体装置1の製造工程の第1実施形態に対する変更箇所について示した断面図である。図3に示す工程は、第1実施形態で説明した図2(b)の工程として行われるものであり、図2(a)、(c)に示す工程については第1実施形態と同様である。
図3(a)に示す工程では、図2(a)の工程を経たワークを内側樹脂部5aを形成するための成形型20内に設置する。成形型20としては、第1実施形態で用いたものと同じもので良いが、上型21および下型22のうち外側樹脂部5bの表面と同一平面となる型面21a、22aが、例えば外側樹脂部5bの開口部5cの開口端の全周と所定幅で接する状態となるようにすると良い。そして、図3(b)に示す工程では、上型21と下型22とを押圧し、外側樹脂部5bのうち型面21a、22aと接する部分を弾性変形範囲で押し潰す。このようにすれば、外側樹脂部5bと型面21a、22aとの間の隙間をより確実に無くすことが可能となる。
この後、上型21に形成された樹脂注入口21bを通じて熱硬化性樹脂を注入したのち硬化させることで内側樹脂部5aを形成し、その後、熱硬化性樹脂が完全に硬化してから、成形型20を型開きすることで、半導体装置1が完成する。
このように、外側樹脂部5bの開口部5cの開口端を押し潰すようにすれば、外側樹脂部5bと型面21a、22aとの間の隙間をより確実に無くすことができ、より内側樹脂部5aと外側樹脂部5bとの境界部を同一平面にし易くすることができる。
(第3実施形態)
本発明の第3実施形態について説明する。本実施形態は、第1実施形態に対して内側樹脂部5aの成形時の樹脂圧による変形を抑制できるようにしたものであり、その他に関しては第1実施形態と同様であるため、第1実施形態と異なる部分についてのみ説明する。
本発明の第3実施形態について説明する。本実施形態は、第1実施形態に対して内側樹脂部5aの成形時の樹脂圧による変形を抑制できるようにしたものであり、その他に関しては第1実施形態と同様であるため、第1実施形態と異なる部分についてのみ説明する。
図4は、本実施形態にかかる半導体装置1の製造工程の一部を示した断面図である。図4に示す工程は、第1実施形態で説明した図2(b)の工程に相当するものである。また、図5は、本実施形態の半導体装置1の外側樹脂部5bの形成工程(第1実施形態で説明した図2(a)に相当)までを行ったときのワークの部分上面図であり、ワークを図4の矢印A方向から見たときの図である。
図4に示すように、本実施形態では、外側樹脂部5bに対して、外側樹脂部5bの開口部5cの周囲、具体的には開口端に沿って、複数の凹部5dを設けてあり、上型21および下型22の型面21a、22aにも、複数の凹部5dと対応する位置に凹部5dに嵌め込まれる複数の凸部21c、22bを設けてある。つまり、複数の凹部5dは、開口部5c内に内側樹脂部5aを形成する際に、その樹脂圧によって外側樹脂部5bが押し広げられないようにするアンダーカットであり、凸部21c、22bが嵌まり込んでクサビとなることで外側樹脂部5bの変形が抑制されるようにしている。これら複数の凹部5dおよび凸部21c、22bは、開口部5cを挟み込むように、少なくとも開口部5cを挟んだ両側に配置されていれば良く、本実施形態では、四角形状とされた開口部5cの対向する二辺に沿って凹部5dおよび凸部21c、22bが並べられるようにしてある。
このように、外側樹脂部5bに凹部5dを設けると共に、成形型20側に凹部5dに嵌め込まれる凸部21c、22bを備えることで、内側樹脂部5aを形成する際の樹脂注入時に樹脂圧によって外側樹脂部5bが押し広げられることを抑制することができる。したがって、樹脂ケース5の変形を抑制することが可能となる。
(第4実施形態)
本発明の第4実施形態について説明する。本実施形態も、第3実施形態と同様に、第1実施形態に対して内側樹脂部5aの成形時の樹脂圧による変形を抑制できるようにしたものであり、その他に関しては第1実施形態と同様であるため、第1実施形態と異なる部分についてのみ説明する。
本発明の第4実施形態について説明する。本実施形態も、第3実施形態と同様に、第1実施形態に対して内側樹脂部5aの成形時の樹脂圧による変形を抑制できるようにしたものであり、その他に関しては第1実施形態と同様であるため、第1実施形態と異なる部分についてのみ説明する。
図6は、本実施形態にかかる半導体装置1の製造工程の一部を示した断面図である。図6に示す工程は、第1実施形態で説明した図2(b)の工程に相当するものである。また、図7は、本実施形態の半導体装置1の外側樹脂部5bの形成工程(第1実施形態で説明した図2(a)に相当)までを行ったときのワークの部分上面図であり、ワークを図4の矢印B方向から見たときの図である。
本実施形態では、金属ターミナル4の形状により、内側樹脂部5aを形成する際の樹脂注入時に樹脂圧によって外側樹脂部5bが押し広げられることを抑制する。具体的には、図6に示すように、外側樹脂部5bの断面形状自体は第1実施形態と同様であるが、図7に示すように金属ターミナル4の形状(パターン)を図5に示すような形状から変更している。すなわち、図7に示すように、金属ターミナル4のうち外側樹脂部5b内に封止されている部分について、外側樹脂部5bの内壁面への樹脂圧の押圧方向に対する垂直方向に延設したフック部4aを備えることで、外側樹脂部5bが樹脂圧によって押し広げられないようにする。
このように、金属ターミナル4のうち外側樹脂部5b内に封止されている部分において、外側樹脂部5bの内壁面への樹脂圧の押圧方向に対する垂直方向に延設したフック部4aを備えるようにすれば、外側樹脂部5bに樹脂圧が印加されたときに、そのフック部4aにて外側樹脂部5bが押し広げられる方向に変形することを規制できる。したがって、本実施形態のような構造としても、第3実施形態と同様の効果を得ることができる。
(第5実施形態)
本発明の第5実施形態について説明する。本実施形態は、第1実施形態に対して外側樹脂部5bの形状を変えたものであり、その他に関しては第1実施形態と同様であるため、第1実施形態と異なる部分についてのみ説明する。
本発明の第5実施形態について説明する。本実施形態は、第1実施形態に対して外側樹脂部5bの形状を変えたものであり、その他に関しては第1実施形態と同様であるため、第1実施形態と異なる部分についてのみ説明する。
図8は、本実施形態にかかる半導体装置1の製造工程の一部を示した断面図である。図4に示す工程は、第1実施形態で説明した図2(b)の工程に相当するものである。また、図9は、本実施形態の半導体装置1の外側樹脂部5bの形成工程(第1実施形態で説明した図2(a)に相当)までを行ったときのワークの部分上面図であり、ワークを図4の矢印C方向から見たときの図である。
図8および図9に示すように、本実施形態では、外側樹脂部5bに対して、開口部5cの外縁を囲むように所定高さ突出させられ、かつ、先端が平面とされたビード5eを設けてある。ビード5eは、外側樹脂部5bのうち成形型20の型面21a、22aと接触させられる両面それぞれに備えられ、各ビード5eにおいて型面21a、22aと接触させられるようになっている。
このようなビード5eを設けることにより、外側樹脂部5bのうち型面21a、22aと接触させられる部位をビード5eの先端の平面部分に制限することができる。このため、型面21a、22aと外側樹脂部5bとの接触部位での面圧を高めることが可能となり、外側樹脂部5bと型面21a、22aとの間の隙間をより確実に無くすことが可能となる。
このように、外側樹脂部5bに対して開口部5cを囲むようなビード5eを設けるようにすれば、外側樹脂部5bと型面21a、22aとの間の隙間をより確実に無くすことができ、より内側樹脂部5aと外側樹脂部5bとの境界部を同一平面にし易くすることができる。なお、本実施形態の場合は、外側樹脂部5bのうち内側樹脂部5aとの境界部と同一平面となる部位は、ビード5eの先端の平面となる。
(他の実施形態)
上記各実施形態では、半導体装置1の形状や構成材料等の一例について説明したが、半導体装置1の形状や構成材料等については適宜設計変更可能である。例えば、上記各実施形態では、金属ターミナル4の両端がコネクタとなるように外側樹脂部5bの該当箇所をコネクタ形状としているが、これも単なる一例を示したにすぎず、単に金属ターミナル4が露出させられているだけの形状であっても構わない。また、図示したような形状とする場合において、コネクタとして用いるのではなく、コンミテータ等を設置したりすることもできる。
上記各実施形態では、半導体装置1の形状や構成材料等の一例について説明したが、半導体装置1の形状や構成材料等については適宜設計変更可能である。例えば、上記各実施形態では、金属ターミナル4の両端がコネクタとなるように外側樹脂部5bの該当箇所をコネクタ形状としているが、これも単なる一例を示したにすぎず、単に金属ターミナル4が露出させられているだけの形状であっても構わない。また、図示したような形状とする場合において、コネクタとして用いるのではなく、コンミテータ等を設置したりすることもできる。
また、上記各実施形態では、開口部5cの上面形状が四角形状とされる場合について説明したが、四角形以外の形状であっても構わない。また、上記第3実施形態では、複数の凹部5dおよび凸部21c、22bが開口部5cが構成する四角形のうちの対向する二辺に沿って形成される場合について説明したが、すべての辺に形成しても構わない。ただし、変形のし易さは外側樹脂部5bの厚みによるため、外側樹脂部5bのうち厚みが薄くされる部分に沿って凹部5dおよび凸部21c、22bが形成されるような形態とするのが好ましい。
なお、上記した各実施形態の相互間において組み合わせることも可能である。例えば、第2実施形態のように外側樹脂部5bの開口部5cの開口端を潰すようにすることを第3〜第5実施形態に対して適用することもできる。第3実施形態において外側樹脂部5bの開口部5cの開口端を潰す場合には、凸部21c、22bの高さを調整すれば良い。また、第4実施形態のように金属ターミナル4にフック部4aを備える形態を第3、第5実施形態に対して適用することもできる。
1 半導体装置
2 半導体チップ
3 制御部品
4 金属ターミナル
4a フック部
5 樹脂ケース
5a 内側樹脂部
5b 外側樹脂部
5c 開口部
5d 凹部
5e ビード
20 成形型
21 上型
21a 型面
21c 凸部
22 下型
22a 型面
2 半導体チップ
3 制御部品
4 金属ターミナル
4a フック部
5 樹脂ケース
5a 内側樹脂部
5b 外側樹脂部
5c 開口部
5d 凹部
5e ビード
20 成形型
21 上型
21a 型面
21c 凸部
22 下型
22a 型面
Claims (6)
- 金属ターミナル(4)と、
前記金属ターミナル(4)の表面に対して直接ベアチップ実装された半導体チップ(2)を含む回路部品(2、3)と、
前記金属ターミナル(4)をインサート成形しつつ、前記金属ターミナル(4)のうち前記半導体チップ(2)が実装される部分を露出させる開口部(5c)を有し、熱硬化性樹脂にて構成される外側樹脂部(5b)、および、前記外側樹脂部(5b)における前記開口部(5c)内に充填されることで前記半導体チップ(2)を含む前記回路部品(2、3)を覆うと共に前記外側樹脂部(5b)によって周囲が囲まれ、熱可塑性樹脂にて構成された内側樹脂部(5a)を有する樹脂ケース(5)とを備えた半導体装置の製造方法であって、
前記金属ターミナル(4)に対して前記半導体チップ(2)を含む前記回路部品(2、3)を実装する工程と、
前記半導体チップ(2)を含む前記回路部品(2、3)と共に前記金属ターミナル(4)を前記外側樹脂部(5b)の形成用の成形型内に設置し、該成形型内に熱硬化性樹脂を充填することで前記外側樹脂部(5b)を成形する工程と、
前記外側樹脂部(5b)を形成した後で、前記内側樹脂部(5a)の形成用の成形型(20〜22)内に前記半導体チップ(2)を含む前記回路部品(2、3)と前記金属ターミナル(4)および前記外側樹脂部(5b)を設置し、該成形型(20〜22)内に熱可塑性樹脂を充填することで、前記外側樹脂部(5b)を成形時の型の一部として用いつつ前記内側樹脂部(5a)を成形する工程と、を含み、
前記内側樹脂部(5a)を形成する工程では、前記成形型(20〜22)として、前記外側樹脂部(5b)の前記開口部(5c)の開口端となる位置において、前記外側樹脂部(5b)の表面と同一平面となる型面(21a、22a)を有したものを用い、前記内側樹脂部(5a)と前記外側樹脂部(5b)との境界部において、前記内側樹脂部(5a)の表面が前記外側樹脂部(5b)の表面と同一平面となるようにすることを特徴とする半導体装置の製造方法。 - 前記内側樹脂部(5a)を成形する工程では、前記外側樹脂部(5b)を前記型面(21a、22a)と接する部分を弾性変形範囲で押し潰すことを特徴とする請求項1に記載の半導体装置の製造方法。
- 前記外側樹脂部(5b)を成形する工程では、前記外側樹脂部(5b)のうち前記開口部(5c)の周囲に複数の凹部(5d)を設け、
前記内側樹脂部(5a)を成形する工程では、前記内側樹脂部(5a)の成形用の成形型(20〜22)として、前記外側樹脂部(5b)に形成された前記複数の凹部(5d)と対応する複数の凸部(21c、22b)が備えられているものを用い、前記複数の凸部(21c、22b)が前記複数の凹部(5d)内に嵌め込んだ状態で前記内側樹脂部(5a)を成形することを特徴とする請求項1または2に記載の半導体装置の製造方法。 - 前記複数の凹部(5d)および前記複数の凸部(21c、22b)が前記開口部(5c)を挟んだ両側に配置されるようにすることを特徴とする請求項3に記載の半導体装置の製造方法。
- 前記金属ターミナル(4)のうち前記外側樹脂部(5b)内に封止される部分に、前記内側樹脂部(5a)の成形時における前記熱可塑性樹脂の樹脂圧の押圧方向に対する垂直方向に延設したフック部(4a)を備えることを特徴とする請求項1ないし4のいずれか1つに記載の半導体装置の製造方法。
- 前記外側樹脂部(5b)を成形する工程では、前記外側樹脂部(5b)のうち前記開口部(5c)の周囲を囲み、所定高さ突出し、かつ、先端が前記型面(21a、22a)と接する平面とされたビード(5e)を形成することを特徴とする請求項1、2および5のいずれか1つに記載の半導体装置の製造方法。
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JP2010173333A JP2012033793A (ja) | 2010-08-02 | 2010-08-02 | 半導体装置の製造方法 |
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JP2009200415A (ja) * | 2008-02-25 | 2009-09-03 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体装置および半導体装置の製造方法 |
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