JP2013172134A - 半導体モジュールの製造方法及び半導体モジュールの製造装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】半導体モジュールの製造方法は、支持基板と支持基板によって支持される半導体素子とを有する少なくとも1つの回路基板30の電気特性を検査する検査工程と、検査工程において良品と判断された少なくとも1つの回路基板をベース20に嵌め合わせる嵌め合わせ工程とを含む。ベース及び/又は支持基板が、少なくとも1つの回路基板をベースに嵌め合わせるための構造を有する。
【選択図】図22
Description
<半導体モジュール>
図1は、第1実施形態に係る半導体モジュールを模式的に示す平面図である。図2は、図1のII−II線に沿った半導体モジュールの断面図である。図3は、図1のIII−III線に沿った半導体モジュールの断面図である。図1において蓋70は便宜上表示されていない。
図6〜図21を参照しながら、本実施形態に係る半導体モジュールの製造方法の一例として、図1〜3に示される半導体モジュール10の製造方法について説明する。半導体モジュール10は例えば以下のようにして製造される。
まず、図6〜図8に示されるように、回路基板30を準備する。回路基板30の凸部35は、例えば以下にようにして形成される。まず、絶縁基板33の主面とは反対側の面に設けられた金属層34上に金属膜を形成する。次に、フォトリソグラフィー法を用いて当該金属膜をエッチングすることによって凸部35を形成する。
次に、図9〜図13に示されるように、ベース20に絶縁支持体40を取り付ける。絶縁支持体40は、ベース20の溝22に端子80〜91が対向配置されるように取り付けられ得る。絶縁支持体40は、樹脂中に端子80〜91を圧入し、樹脂を成型することにより形成される。また、ベース20に絶縁支持体60を取り付けてもよい。ベース20の溝22は、フォトリソグラフィー法を用いてベースをエッチングすることによって形成され得る。
次に、図14〜図16に示されるように、回路基板30をベース20に嵌め合わせる。回路基板30の凸部35が、ベース20の溝22に嵌め合わされ得る。例えば、凸部35が溝22に嵌め合わされた状態で、回路基板30をベース20の溝22に沿ってベース20の端部120から中央部220に向かってスライドさせることによって、端子80〜91とベース20との間に、回路基板30の第1の端部130を挿入する。これにより、半導体素子32の電極パッド36a,36b,36cが端子80〜91と接触して電気的に接続され得る。
次に、図17〜図20に示されるように、ベース20に絶縁支持体50a,50bを取り付ける。絶縁支持体50a,50bは、樹脂中に端子92〜102を圧入し、樹脂を成型することにより形成される。これにより、回路基板30の端部230がベース20に固定され得る。また、半導体素子32の電極パッド36a,36b,36cが端子92〜102と接触して電気的に接続され得る。
次に、図21に示されるように、蓋70を絶縁支持体40,50a,50b,60に貼り付ける。蓋70によって、ベース20及び絶縁支持体40,50a,50b,60によって囲まれた空間が封止される。
まず、図6〜図8及び図29に示されるように、回路基板30を準備する(工程S1)。
次に、図29に示されるように、必要に応じて回路基板30を位置決めする(工程S2)。例えば、図22に示されるように、搬送ステージ550上に設けられた壁570と壁572の間に回路基板30を挟むことによって回路基板30を位置決めする。
次に、図29に示されるように、回路基板30の電気特性を検査する(工程S3)。例えば、図23に示されるように、検査装置510を用いて回路基板30の電気特性を検査する。
検査工程では、図29に示されるように、必要に応じて回路基板30の温度を調整する(工程S3a)。例えば、図23に示されるように、温度調整機構590を用いて搬送ステージ550を介して回路基板30の温度を調整する。
次に、図29に示されるように、必要に応じて不良品の回路基板30を除去する(工程S4)。例えば、図22に示されるように、不良品除去装置600を用いて、検査工程S3において不良品と判断された回路基板30を除去する。
次に、図29に示されるように、検査工程S3において良品と判断された回路基板30をベース20に嵌め合わせる(工程S5)。例えば、図22に示されるように、嵌め合わせ装置530を用いて回路基板30をベース20に嵌め合わせる。ベース20には、図9〜図13に示されるように、絶縁支持体40が取り付けられてもよい。
次に、図17〜図21に示されるように、必要に応じて、ベース20に絶縁支持体50a,50bを取り付け、蓋70を絶縁支持体40,50a,50b,60に貼り付けてもよい。
図30は、第2実施形態に係る半導体モジュールを模式的に示す平面図である。図31は、図30のXXXI−XXXI線に沿った半導体モジュールの断面図である。図32は、図30のXXXII−XXXI線に沿った半導体モジュールの断面図である。図30において蓋70は便宜上表示されていない。
図37は、第3実施形態に係る半導体モジュールを模式的に示す平面図である。図38は、図37のXXXVIII−XXXVIII線に沿った半導体モジュールの断面図である。図39は、図37のXXXIX−XXXIX線に沿った半導体モジュールの断面図である。図37において蓋70は便宜上表示されていない。
図42は、第4実施形態に係る半導体モジュールを模式的に示す断面図である。図42に示される半導体モジュール10cは、回路基板をベースに嵌め合わせるための構造が異なること以外は半導体モジュール10と同じ構成を備える。半導体モジュール10cは、回路基板30b及びベース20bを備える。
図45は、第5実施形態に係る半導体モジュールを模式的に示す断面図である。図45に示される半導体モジュール10dは、回路基板をベースに嵌め合わせるための構造が異なること以外は半導体モジュール10と同じ構成を備える。半導体モジュール10dは、回路基板30c及びベース20cを備える。回路基板30cは、金属層34に形成された凹部35aを備える。ベース20cは、凹部35aに対応する凸部22aを備える。
図46は、第6実施形態に係る半導体モジュールを模式的に示す断面図である。図46に示される半導体モジュール10eは、回路基板をベースに嵌め合わせるための構造が異なること以外は半導体モジュール10と同じ構成を備える。半導体モジュール10eは、回路基板30d及びベース20dを備える。回路基板30dは、凸部35及び凹部35aを備えていない。ベース20dは、回路基板30d全体に対応する溝22を備える。
図47は、第7実施形態に係る半導体モジュールを模式的に示す断面図である。図47に示される半導体モジュール10fは、回路基板をベースに嵌め合わせるための構造が異なること以外は半導体モジュール10と同じ構成を備える。半導体モジュール10fは、回路基板30e及びベース20eを備える。回路基板30eでは、凸部35の延在方向に垂直な断面形状が三角形になっている。このため、ベース20eでは、溝22の延在方向に垂直な断面形状も三角形になっている。
図48は、第8実施形態に係る半導体モジュールを模式的に示す断面図である。図48に示される半導体モジュール10gは、回路基板をベースに嵌め合わせるための構造が異なること以外は半導体モジュール10と同じ構成を備える。半導体モジュール10gは、回路基板30f及びベース20fを備える。回路基板30fでは、凸部35の延在方向に垂直な断面形状が半円になっている。このため、ベース20fでは、溝22の延在方向に垂直な断面形状も半円になっている。
Claims (11)
- 支持基板と前記支持基板によって支持される半導体素子とを有する少なくとも1つの回路基板の電気特性を検査する検査工程と、
前記検査工程において良品と判断された前記少なくとも1つの回路基板をベースに嵌め合わせる嵌め合わせ工程と、
を含み、
前記ベース及び/又は前記支持基板が、前記少なくとも1つの回路基板を前記ベースに嵌め合わせるための構造を有する、半導体モジュールの製造方法。 - 前記少なくとも1つの回路基板が複数の回路基板を備え、
前記複数の回路基板のそれぞれが、前記支持基板と前記半導体素子とを有する、請求項1に記載の半導体モジュールの製造方法。 - 前記支持基板が、絶縁基板と、前記絶縁基板の主面に設けられた電極パッドとを備え、
前記電極パッドが前記半導体素子に電気的に接続されている、請求項1又は2に記載の半導体モジュールの製造方法。 - 前記半導体素子がワイドバンドギャップ半導体を含む、請求項1〜3のいずれか一項に記載の半導体モジュールの製造方法。
- 前記ワイドバンドギャップ半導体がSiC又はGaNである、請求項4に記載の半導体モジュールの製造方法。
- 前記検査工程の前に、前記少なくとも1つの回路基板を位置決めする位置決め工程を更に含む、請求項1〜5のいずれか一項に記載の半導体モジュールの製造方法。
- 前記検査工程が、前記少なくとも1つの回路基板の温度を調整する温度調整工程を含む、請求項1〜6のいずれか一項に記載の半導体モジュールの製造方法。
- 前記検査工程から前記嵌め合わせ工程まで、搬送ステージを用いて前記少なくとも1つの回路基板を搬送する、請求項1〜7のいずれか一項に記載の半導体モジュールの製造方法。
- 前記搬送ステージが放熱材料を含む、請求項8に記載の半導体モジュールの製造方法。
- 前記ベースが、前記構造として溝又は凸部を有しており、
前記搬送ステージが、前記ベースの溝又は凸部に接続可能であり、前記少なくとも1つの回路基板を嵌め合わせ可能な溝又は凸部を有する、請求項8又は9に記載の半導体モジュールの製造方法。 - 支持基板と前記支持基板によって支持される半導体素子とを有する少なくとも1つの回路基板の電気特性を検査する検査装置と、
前記検査装置によって良品と判断された前記少なくとも1つの回路基板をベースに嵌め合わせる嵌め合わせ装置と、
を備え、
前記ベース及び/又は前記支持基板が、前記少なくとも1つの回路基板を前記ベースに嵌め合わせるための構造を有する、半導体モジュールの製造装置。
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