JP2015142052A - 接合方法 - Google Patents

Abstract

【課題】第２部材に対する第１部材の傾きの抑制された接合方法を提供する。【解決手段】第１部材（１０）と第２部材（５０）とを半田（７０）を介して接合する接合方法。第１部材における第２部材との対向面（４３，４４）を、液体状態の半田の付着する付着領域（４３ａ，４４ａ）、および、液体状態の半田の付着しない非付着領域（４３ｂ，４４ｂ）に分け、非付着領域によって付着領域を複数の単位領域（４３ｃ，４４ｃ）に区画する。複数の単位領域それぞれに同一の高さの半田を形成する。半田を第２部材に接触させることで相対位置を決定し、半田を再び液体状態にさせることで第１部材と第２部材とを液体状態の半田によって連結する。そして半田を再び固体状態とすることで第１部材と第２部材とを半田を介して接合する。【選択図】図８

Description

本発明は、第１部材と第２部材とを半田を介して接合する接合方法に関するものである。

従来、例えば特許文献１に示されるように、複数のアームと、これら複数のアームと接合された放熱板と、を有する回路基板が提案されている。複数のアームそれぞれは、２面に導体層が形成された絶縁基板と、２つの導体層のうちの一方と接合された素子群と、から成る。複数のアームそれぞれの絶縁基板の有する２つの導体層のうちの他方と放熱板とがはんだを介して接合されている。

特開２０１１−２４４７２２号公報

ところで、特許文献１に記載の回路基板は、下記に示す方法にて製造することができる。すなわち、はんだを絶縁基板に塗布して固体状態にした後、その固体状態のはんだを放熱板に接触させる。そしてその接触状態でリフローする。こうすることで特許文献１に記載の回路基板を製造することができる。

ただし、上記した製造方法を採用した場合、絶縁基板（アーム）に塗布されたはんだは表面張力のために凸形状を成す。そのためにはんだと放熱板とは点接触した状態となる。この状態でリフローすることでアームと放熱板とがはんだを介して接合されるが、上記したように点接触しているので、リフロー時にアーム（第１部材）が放熱板（第２部材）に対して傾く虞がある。

そこで本発明は上記問題点に鑑み、第２部材に対する第１部材の傾きの抑制された接合方法を提供することを目的とする。

上記した目的を達成するために本発明は、第１部材（１０）と第２部材（５０）とを半田（７０）を介して接合する接合方法であって、第１部材における第２部材との対向面（４３，４４）を、液体状態の半田の付着する付着領域（４３ａ，４４ａ）、および、液体状態の半田の付着しない非付着領域（４３ｂ，４４ｂ）に分け、非付着領域によって付着領域を複数の単位領域（４３ｃ，４４ｃ）に区画する区画工程と、区画工程後、複数の単位領域それぞれに液体状態の半田を塗布する塗布工程と、塗布工程後、複数の単位領域それぞれに塗布された液体状態の半田を固体状態にする固体工程と、固体工程後、複数の単位領域それぞれに形成された半田を第２部材における第１部材との対向面（６４ａ，６５ａ）に接触させることで、第１部材と第２部材との相対位置を決定する位置決め工程と、位置決め工程後、半田を再び液体状態にさせることで第１部材と第２部材とを液体状態の半田によって連結し、液体状態の半田を再び固体状態とすることで第１部材と第２部材とを半田を介して接合する接合工程と、を有しており、区画工程において、複数の単位領域それぞれの面積を等しくし、塗布工程において、複数の単位領域それぞれに塗布する液体状態の半田の量を等しくすることで、固体工程において固体状態とされる単位領域それぞれに形成された半田の高さを等しくし、位置決め工程において、高さの相等しい複数の半田それぞれを第２部材の対向面に接触させることで第１部材と第２部材それぞれの対向面間距離を一定とし、接合工程において、複数の半田によって定められた第１部材と第２部材それぞれの対向面間距離を一定に保った状態で第１部材と第２部材とを半田を介して接合することを特徴とする。

このように本発明によれば、複数の単位領域（４３ｃ、４４ｃ）それぞれに高さの同一な複数の半田（７０）を形成し、これら複数の半田（７０）を第２部材（５０）と接触させることで第１部材（１０）と第２部材（５０）の対向面間距離を一定する。そしてこの対向面間距離を保った状態で両者を半田（７０）によって接合する。これによれば、１つの半田（７０）を第２部材（５０）と接触させた状態で第１部材（１０）と第２部材（５０）とを半田（７０）によって接合する接合方法とは異なり、第１部材（１０）と第２部材（５０）との対向面間距離が一定に保たれる。そのため、第２部材（５０）に対して第１部材（１０）が傾くことが抑制される。

なお、特許請求の範囲に記載の請求項、および、課題を解決するための手段それぞれに記載の要素に括弧付きで符号をつけているが、この括弧付きの符号は実施形態に記載の各構成要素との対応関係を簡易的に示すためのものであり、実施形態に記載の要素そのものを必ずしも示しているわけではない。括弧付きの符号の記載は、いたずらに特許請求の範囲を狭めるものではない。

パワーカードの概略構成を示す断面図である。 第１部材の裏面を示す上面図である。 第２部材の接続面を示す上面図である。 準備工程を示す断面図である。 塗布工程と固体工程を示す断面図である。 反転工程を示す断面図である。 対向工程を示す断面図である。 位置決め工程を示す断面図である。 接合工程を示す断面図である。 単位領域の変形例を示す上面図である。 単位領域の変形例を示す上面図である。 単位領域の変形例を示す上面図である。 単位領域の変形例を示す上面図である。 単位領域の変形例を示す上面図である。

以下、本発明をインバータ回路に組み入れられるパワーカードに適用した場合の実施形態を図に基づいて説明する。このようなインバータ回路は車両に搭載されたモータなどのＰＷＭ制御に用いられる。
（第１実施形態）
図１〜図３に基づいて、先ず、本発明の整合方法を含む製造方法によって製造されるパワーカード１００を説明する。その後、図４〜図９に基づいて、上記した製造方法を説明する。なお、図２は、図１を紙面下方から上方へと見た図であり、図３は、図１を紙面上方から下方へと見た図である。

以下においては互いに直交の関係にある３方向を、ｘ方向、ｙ方向、ｚ方向と示す。そしてｘ方向とｙ方向とによって規定される平面をｘ−ｙ平面、ｙ方向とｚ方向とによって規定される平面をｙ−ｚ平面、ｚ方向とｘ方向とによって規定される平面をｚ−ｘ平面と示す。本実施形態においてｚ方向は鉛直方向に沿い、ｘ−ｙ平面は水平方向に沿っている。

図１に示すようにパワーカード１００は、第１部材１０と、第２部材５０と、半田７０と、モールド部材８０と、を有する。第１部材１０と第２部材５０とが半田７０を介して電気的および機械的に接続され、これら３者がモールド部材８０によって被覆保護されている。

第１部材１０は搭載リード２０と、パワー素子３０と、ブロック４０と、を有し、第２部材５０は連結リード６０を有する。搭載リード２０と連結リード６０との間にパワー素子３０とブロック４０とが設けられ、搭載リード２０から連結リード６０に向かってパワー素子３０とブロック４０とが順に並んでいる。搭載リード２０とパワー素子３０とは第１半田９０を介して電気的および機械的に接続され、パワー素子３０とブロック４０とは第２半田９１を介して電気的および機械的に接続されている。そしてブロック４０と連結リード６０とが半田７０を介して電気的および機械的に接続されている。

上記した搭載リード２０、パワー素子３０、ブロック４０、および、連結リード６０それぞれは２つの構成要素を有する。すなわち搭載リード２０は第１リード２１と第２リード２２を有し、パワー素子３０は第１素子３１と第２素子３２を有する。そしてブロック４０は第１ブロック４１と第２ブロック４２を有し、連結リード６０は第３リード６１と第４リード６２を有する。

図１に示すように、第１リード２１に第１素子３１が搭載され、第１素子３１に第１ブロック４１が搭載されている。そして第１ブロック４１に第３リード６１が接続されている。これにより、第１リード２１と第３リード６１それぞれが第１素子３１の両面電極端子としての機能を果たす構成となっている。同様にして、第２リード２２に第２素子３２が搭載され、第２素子３２に第２ブロック４２が搭載されている。そして第２ブロック４２に第４リード６２が接続されている。これにより、第２リード２２と第４リード６２それぞれが第２素子３２の両面電極端子としての機能を果たす構成となっている。後述するように、第１リード２１は第４リード６２に向かって延びる第１継ぎ手部２５を有し、第４リード６２は第３リード６１に向かって延びる第２継ぎ手部６６を有する。これら継ぎ手部２５，６６同士が半田７０を介して電気的に接続されることで、第１素子３１と第２素子３２とが電気的に接続されている。

搭載リード２０は、上記したようにリード２１，２２を有している。搭載リード２０は第１リードフレーム２３をモールド部材８０によって被覆保護した後、リード２１，２２を電気的および機械的に連結する連結部（図示略）を除去することで成る。

第１リード２１は、第１素子３１を搭載する第１搭載部２４と、第１搭載部２４と第４リード６２とを電気的に接続するための第１継ぎ手部２５と、を有する。第１搭載部２４はｘ−ｙ平面に面する搭載面２４ａとその裏面２４ｂを有する。搭載面２４ａに第１半田９０を介して第１素子３１が搭載され、裏面２４ｂがモールド部材８０から外部に露出されている。この構成により、第１素子３１にて生じた熱が外部雰囲気に放熱される。

第１継ぎ手部２５は、第１搭載部２４から第４リード６２に向かって斜めに延びた形状を成している。そして第１継ぎ手部２５の先端が第４リード６２と対向し、両者の間に介在された半田７０によって第１リード２１と第４リード６２とが電気的に接続されている。図２に示すように、第１継ぎ手部２５の先端における半田７０の付着される付着面２５ａは、矩形を成している。

第２リード２２は、第２素子３２を搭載する第２搭載部２６を有する。第２搭載部２６はｘ−ｙ平面に面する搭載面２６ａとその裏面２６ｂを有する。搭載面２６ａに第１半田９０を介して第２素子３２が搭載され、裏面２６ｂがモールド部材８０から外部に露出されている。この構成により、第２素子３２にて生じた熱が外部雰囲気に放熱される。

パワー素子３０は、上記したように素子３１，３２を有している。これら素子３１，３２はＩＧＢＴやＭＯＳＦＥＴなどの能動素子である。図示しないが、素子３１，３２それぞれの表面にソース電極とゲート電極とが形成され、その裏面にドレイン電極が形成されている。第１素子３１の裏面に形成されたドレイン電極は第１半田９０を介して第１リード２１と電気的に接続されている。同様にして、第２素子３２の裏面に形成されたドレイン電極は第１半田９０を介して第２リード２２と電気的に接続されている。また、第１素子３１の表面に形成されたソース電極が第２半田９１と第１ブロック４１と半田７０とを介して第３リード６１と電気的に接続されている。同じく、第２素子３２の表面に形成されたソース電極が第２半田９１と第２ブロック４２と半田７０とを介して第４リード６２と電気的に接続されている。上記したように第１リード２１と第４リード６２とは電気的に接続されている。したがって第１素子３１のドレイン電極と第２素子３２のソース電極とが電気的に接続され、両者は直列接続されている。

ブロック４０は、上記したようにブロック４１，４２を有する。第１ブロック４１は第１素子３１と第３リード６１とを電気的に接続しつつ両者を自身の厚さだけ隔てることで、第１素子３１のゲート電極にワイヤを接続することを可能としている。第１ブロック４１における第１素子３１との対向面に第２半田９１が付着され、その裏面４３に半田７０が付着されている。同じく、第２ブロック４２は第２素子３２と第４リード６２とを電気的に接続しつつ両者を自身の厚さだけ隔てることで、第２素子３２のゲート電極にワイヤを接続することを可能としている。第２ブロック４２における第２素子３２との対向面に第２半田９１が付着され、その裏面４４に半田７０が付着されている。

図２に示すように、裏面４３，４４それぞれは、液体状態の半田７０の付着し易い付着領域４３ａ，４４ａと、付着し難い非付着領域４３ｂ，４４ｂと、を有する。この付着領域４３ａ，４４ａは非付着領域４３ｂ，４４ｂによって面積の相等しい複数の単位領域４３ｃ，４４ｃに区画されている。したがって液体状態の半田７０を裏面４３，４４それぞれに塗布した場合、塗布された半田７０は単位領域４３ｃ，４４ｃに濡れ広がり、単位領域４３ｃ，４４ｃの形状に応じた形状を成す。複数の単位領域４３ｃ，４４ｃそれぞれに塗布される液体状態の半田７０は同量である。したがって複数の単位領域４３ｃ，４４ｃそれぞれにて形成される固体状態の半田７０の形状は同一となっている。

本実施形態では裏面４３に２つの単位領域４３ｃが形成され、裏面４４に２つの単位領域４４ｃが形成されている。そして単位領域４３ｃ，４４ｃそれぞれは三角形を成している。これにより、単位領域４３ｃ，４４ｃそれぞれに塗布された液体状態の半田７０は底面が三角形を成し、単位領域４３ｃ，４４ｃの中心をｚ方向に貫く中心線上に頂点が位置し、その側面が表面張力によって決定される滑らかな曲面形状を成す。より簡単に言えば、液体状態の半田７０は、搭載リード２０から離れる方向に突起した凸形状を成す。これら複数の半田７０を液体状態から固体状態にしたとしても、それぞれは同一の形状を維持する。そのため、固体状態の半田７０の頂点は、複数の単位領域４３ｃおよび複数の単位領域４４ｃそれぞれにおいて同一となっている。なお図２に示すように、２つの単位領域４３ｃと第１継ぎ手部２５の付着面２５ａとは、裏面４３に沿う１つの仮想直線ＶＬにて並んでいる。上記した裏面４３，４４それぞれが特許請求の範囲に記載の第１部材における第２部材との対向面に相当する。

連結リード６０は、上記したように第３リード６１と第４リード６２を有する。連結リード６０は第２リードフレーム６３をモールド部材８０によって被覆保護した後、リード６１，６２を電気的および機械的に連結する連結部（図示略）を除去することで成る。

第３リード６１は、第１ブロック４１と電気的に接続される第１接続部６４を有する。第１接続部６４はｘ−ｙ平面に面する接続面６４ａとその裏面６４ｂを有する。接続面６４ａに半田７０を介して第１ブロック４１が接続され、裏面６４ｂがモールド部材８０から外部に露出されている。この構成により、第１素子３１にて生じた熱が外部雰囲気に放熱される。なお、本実施形態では図３に示すように、接続面６４ａが２つの単位領域４３ｃに対応して２つ単位領域６４ｃに区画されている。単位領域６４ｃは単位領域４３ｃと同様にして、液体状態の半田７０が付着し易くなっている。

第４リード６２は、第２ブロック４２と電気的に接続される第２接続部６５と、第１接続部６４と第１リード２１（第１継ぎ手部２５）とを電気的に接続するための第２継ぎ手部６６と、を有する。第２接続部６５はｘ−ｙ平面に面する接続面６５ａとその裏面６５ｂを有する。接続面６５ａに半田７０を介して第２ブロック４２が接続され、裏面６５ｂがモールド部材８０から外部に露出されている。この構成により、第２素子３２にて生じた熱が外部雰囲気に放熱される。なお、本実施形態では図３に示すように、接続面６５ａが２つの単位領域４４ｃに対応して２つ単位領域６５ｃに区画されている。単位領域６５ｃは単位領域４４ｃと同様にして、液体状態の半田７０が付着し易くなっている。接続面６４ａ，６５ａが特許請求の範囲に記載の第２部材における第１部材との対向面に相当する。

第２継ぎ手部６６は、図３に示すように第２接続部６５から第１接続部６４に向かって延びた形状を成している。そして第２継ぎ手部６６の先端が第１継ぎ手部２５と対向し、両者の間に介在された半田７０によって第１リード２１と第４リード６２とが電気的に接続されている。本実施形態では図１および図３に示すように、第２継ぎ手部６６の先端には環状の溝が形成されており、その溝によって囲まれた島に半田７０が付着される。この半田７０の付着される付着面６６ａは矩形を成している。付着面６６ａから液体状態の半田７０がこぼれた場合、それは上記した溝に貯留される。

半田７０は、第１部材１０と第２部材５０とを電気的および機械的に接続するものである。第１リードフレーム２３に第１半田９０を介して素子３１，３２が搭載され、第２半田９１を介してブロック４１，４２が素子３１，３２に搭載された状態において、複数の単位領域４３ｃ，４４ｃそれぞれに液体状態の半田７０が塗布される。その後、半田７０を固体とした後、半田７０の頂点を第２リードフレーム６３に接触させた状態で半田７０を再び溶融させる。そしてこれを再び固体状態にすることで、半田７０が形成される。

モールド部材８０は、部材１０，５０を被覆保護するとともに、一体的に連結するものである。図示しないが、搭載リード２０の一部はモールド部材８０から外部に露出され、その露出された部位が外部接続端子としての機能を果たしている。

次に、本実施形態に係るパワーカード１００の製造方法を図４〜図９に基づいて説明する。上記したように、第１部材１０は第１リードフレーム２３が有する連結部を含まない。そのために第１部材１０が第１リードフレーム２３を有するわけではない。同様にして、第２部材５０は第２リードフレーム６３が有する連結部を含まない。そのために第２部材５０が第２リードフレーム６３を有するわけではない。しかしながら、そのような微小な差異を考慮した結果、記述が煩雑と成ることを避けるために、以下においては第１部材１０が第１リードフレーム２３を有し、第２部材５０が第２リードフレーム６３を有する、として記載する。これは、図４〜図９においても同様である。

なお、特許請求の範囲に記載の第１部材は第１リードフレームを含み、特許請求の範囲に記載の第２部材は第２リードフレームを含む。そのため、パワーカード１００の構成を説明するために今まで表記した第１部材１０と第２部材５０とは特許請求の範囲に記載の第１部材と第２部材とは若干異なる。しかしながら、以下に説明するパワーカード１００の製造方法では上記したように第１部材１０は第１リードフレーム２３を含み、第２部材５０は第２リードフレーム６３を含む。そのため以下に記載する第１部材１０と第２部材５０は、特許請求の範囲に記載の第１部材と第２部材に相当する。

先ず図４に示すように、第１リードフレーム２３に素子３１，３２が第１半田９０を介して搭載され、素子３１，３２にブロック４１，４２が第２半田９１を介して搭載された第１部材１０を用意する。以上が準備工程である。

ただし、上記した準備工程を行う前に、予め下記に示す区画工程を行っておく。すなわち図２に示すように、ブロック４１，４２の裏面４３，４４それぞれを付着領域４３ａ，４４ａ、および、非付着領域４３ｂ，４４ｂに分け、非付着領域４３ｂ，４４ｂによって付着領域４３ａ，４４ａそれぞれを複数の単位領域４３ｃ，４４ｃに区画しておく。この際、複数の単位領域４３ｃ，４４ｃそれぞれの面積を等しく区画する。また図２に示すように、２つの単位領域４３ｃと第１継ぎ手部２５の付着面２５ａとが裏面４３に沿う１つの仮想直線ＶＬにおいて並ぶように、複数の単位領域４３ｃを形成する。本実施形態では図３に示すように、第２部材５０に単位領域６４ｃ，６５ｃを形成しておく。上記したように液体状態の半田７０の濡れ性を異ならせるためには、レーザーなどによって裏面４３，４４、および、接続面６４ａ，６５ａの表面粗さを調整する。レーザーを当てることで液体状態の半田７０を濡れ広がり難くする。したがってレーザーは非付着領域４３ｂ，４４ｂ、および、接続面６４ａ，６５ａにおける単位領域６４ｃ，６５ｃを除く領域それぞれに照射される。

準備工程（区画工程）後、図５に示すように、複数の単位領域４３ｃ、複数の単位領域４４ｃ、および、第１継ぎ手部２５の付着面２５ａそれぞれに液体状態の半田７０を塗布する。この際、複数の単位領域４３ｃ，４４ｃそれぞれに塗布する液体状態の半田７０の量を等しくする。以上が塗布工程である。

塗布工程後、複数の単位領域４３ｃ、４４ｃ、および、付着面２５ａそれぞれに塗布された液体状態の半田７０を固体状態にする。こうすることで、単位領域４３ｃ，４４ｃ、および、付着面２５ａそれぞれに、第１リードフレーム２３から離れる方向に突起した凸形状を成す半田７０を形成する。上記したように、区画工程において複数の単位領域４３ｃ，４４ｃそれぞれの面積は等しく区画され、塗布工程において複数の単位領域４３ｃ，４４ｃそれぞれに塗布する液体状態の半田７０の量が等しくされている。そのため、この工程において固体状態とされる単位領域４３ｃ，４４ｃそれぞれに形成された半田７０の高さは等しくなっている。換言すれば、単位領域４３ｃ，４４ｃそれぞれに形成された半田７０の頂点とその底面との距離が一定となっている。なお、本実施形態では付着面２５ａに形成された半田７０は、単位領域４３ｃ，４４ｃそれぞれに形成された半田７０と高さが同一となっている。以上が固体工程である。

固体工程後、図６に示すように半田７０の頂点が下を向くように、第１部材１０の天地をひっくり返す。以上が反転工程である。

反転工程後、第２リードフレーム６３（第２部材５０）を乗せる台座９３と、第１部材１０を支持する支持ピン９４と、を有する冶具９２を用意する。そして図７に示すように、台座９３に第２部材５０を乗せ、第２部材５０と第１部材１０とを対向させる。以上が対向工程である。

対向工程後、図８に示すように複数の単位領域４３ｃ，４４ｃそれぞれに形成された半田７０の頂点を第２部材５０の接続面６４ａ，６５ａ（単位領域６４ｃ，６５ｃ）に接触させる。こうすることで第１部材１０と第２部材５０との相対位置を決定する。上記したように固体工程において単位領域４３ｃ，４４ｃそれぞれに形成された半田７０の高さは等しくなっている。したがって第１部材１０と第２部材５０それぞれの対向面間距離が半田７０の高さで固定される。またこれも上記したように、付着面２５ａに形成された半田７０は、単位領域４３ｃ，４４ｃそれぞれに形成された半田７０と高さが同一となっている。そのために単位領域４３ｃ，４４ｃそれぞれに形成された半田７０が単位領域６４ｃ，６５ｃそれぞれに接触すると、付着面２５ａに形成された半田７０も付着面６６ａに接触する。以上が位置決め工程である。

位置決め工程後、半田７０を再び液体状態にさせて、第１部材１０と第２部材５０とを液体状態の半田７０によって連結する。次いで図９に示すように、液体状態の半田７０を再び固体状態とすることで第１部材１０と第２部材５０とを半田７０を介して接合する。半田７０の溶融によって半田７０の支えが失われる。しかしながら単位領域４３ｃ，４４ｃ、および、付着面２５ａそれぞれに形成された半田７０の高さは同一なので、第１部材１０は傾かずに第２部材５０側へと落ち込む。そして第１部材１０は所定距離落ち込むと支持ピン９４によって支持される。これによって第１部材１０のそれ以上の落ち込みが抑制される。このように、複数の半田７０によって定められた第１部材１０と第２部材５０それぞれの対向面間距離を一定に保った状態で第１部材１０と第２部材５０とを半田７０を介して接合する。以上が接合工程である。

接合工程後、図示しないが、モールド部材８０の外形を形作る金型のキャビティ内に、半田７０を介して接合された第１部材１０と第２部材５０とを配置する。その後、キャビティ内にモールド部材８０を形成する溶融状態の樹脂材料を注入し、それを固化する。そしてモールド部材８０によって連結された第１部材１０と第２部材５０とを金型から取り出す。以上がモールド工程である。以上の工程を経ることでパワーカード１００が製造される。

次に、本実施形態に係るパワーカード１００の作用効果を説明する。上記したように、複数の単位領域４３ｃ，４４ｃそれぞれに高さの同一な複数の半田７０を形成し、これら複数の半田７０を第２部材５０と接触させることで第１部材１０と第２部材５０の対向面間距離を一定する。そしてこの対向面間距離を保った状態で両者を半田７０によって接合する。これによれば、１つの半田を第２部材と接触させた状態で第１部材と第２部材とを半田によって接合する接合方法とは異なり、第１部材１０と第２部材５０との対向面間距離が一定に保たれる。そのため、第２部材５０に対して第１部材１０が傾くことが抑制される。なお、第１部材１０と第２部材５０との対向面間距離とは、裏面４３，４４と接続面６４ａ，６５ａの間の距離である。

図９に示すように、接合工程においてブロック４０と第２リードフレーム６３だけではなく、２つのリード２３，６３それぞれの有する継ぎ手部２５，６６同士が半田７０を介して接合される。この場合、半田７０が固体状態に移行する際に生じる応力によって２つの継ぎ手部２５，６６の内の一方が他方に引っ張られる。この結果、第１部材１０が第２部材５０に対して傾く虞がある。しかしながら、上記したように高さの同一な複数の半田７０を第２部材５０と接触させて第１部材１０と第２部材５０の対向面間距離を一定に保った状態で、第１部材１０と第２部材５０とを半田７０によって接合する。これによれば、例え上記した応力が継ぎ手部２５，６６に生じたとしても、１つの半田を第２部材と接触させた状態で第１部材と第２部材とを半田によって接合する接合方法と比べて、第１部材１０と第２部材５０との対向面間距離が不定と成ることが抑制される。そのため、第２部材５０に対して第１部材１０が傾くことが抑制される。更に言えば、区画工程において２つの単位領域４３ｃと第１継ぎ手部２５の付着面２５ａとが裏面４３に沿う１つの仮想直線ＶＬにおいて並ぶように、複数の単位領域４３ｃを形成している。これによれば、半田７０が固体状態に移行する際に生じる応力によって２つの継ぎ手部２５，６６の内の一方が他方に引っ張られたとしても、付着面の中心を通り裏面に沿う第２仮想直線に対して直交する方向に第１部材の２つの単位領域が並んだ構成と比べて、第１部材１０が第２部材５０に対して傾くことが抑制される。

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上記した実施形態になんら制限されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々変形して実施することが可能である。

本実施形態では、本発明がパワーカードの製造に適用された例を示した。しかしながら本発明は上記例に限定されず、２つの部材を半田によって接合する際に、２つの部材の対向面間距離を一定に保つ課題を有する製造方法に適宜用いることができる。

本実施形態では第１部材１０が搭載リード２０と、パワー素子３０と、ブロック４０と、を有し、第２部材５０は連結リード６０を有する例を示した。しかしながら第１部材１０と第２部材５０とはこのような構成要素を有している必要はなく、レーザーによって表面粗さが調整可能であり、その表面粗さの調整によって液体状態の半田７０の濡れ性が調整可能な材料から成るものであれば良い。例えば部材１０，５０が単なる銅材料であっても良い。

本実施形態では搭載リード２０、パワー素子３０、ブロック４０、および、連結リード６０それぞれが２つの構成要素例を示したが、１つの構成要素を有しても良いし、３つ以上の構成要素を有しても良い。

本実施形態では裏面４３に２つの単位領域４３ｃが形成され、裏面４４に２つの単位領域４４ｃが形成されている例を示した。しかしながら裏面４３に形成される単位領域４３ｃ、および、裏面４４に形成される単位領域４４ｃそれぞれの数としては上記例に限定されず、３つ以上であっても良い。例えば図１０に示すように、裏面４３に４つの単位領域４３ｃが形成され、裏面４４に４つの単位領域４４ｃが形成された構成を採用することもできる。これによれば、半田７０が固体状態に移行する際に生じる応力によって２つの継ぎ手部２５，６６の内の一方が他方に引っ張られたとしても、１つの半田を第２部材と接触させた状態で第１部材と第２部材とを半田によって接合する接合方法と比べて、第１部材１０と第２部材５０との対向面間距離が不定と成ることが抑制される。

本実施形態では単位領域４３ｃ，４４ｃそれぞれが三角形を成している例を示した。しかしながら単位領域４３ｃ，４４ｃの形状としては上記例に限定されず、例えば図１０〜図１２に示すように四角形を採用することもできる。

本実施形態では区画工程において、２つの単位領域４３ｃと第１継ぎ手部２５の付着面２５ａとが仮想直線ＶＬにおいて並ぶように、単位領域４３ｃを形成する例を示した。しかしながら例えば図１１に示すように、区画工程において、２つの単位領域４３ｃの中心と付着面２５ａの中心それぞれが仮想直線ＶＬにおいて並ぶように、単位領域４３ｃを形成してもよい。また図１２に示すように、区画工程において、付着面２５ａの中心を通り、裏面４３に沿う第１仮想直線ＶＬ１に対して直交し、裏面４３に沿う第２仮想直線ＶＬ２に２つの単位領域４３ｃの中心が並ぶように、単位領域４３ｃを形成してもよい。なお、このような並びの関係が維持されるには、図１３および図１４に示すように第１継ぎ手部２５の付着面２５ａが第１リード２１と第２リード２２の間に位置していなくとも良い。図１１〜図１４では中心を×印の交点によって表している。

本実施形態では、接続面６４ａが２つの単位領域４３ｃに対応して２つ単位領域６４ｃに区画され、接続面６５ａが２つの単位領域４４ｃに対応して２つ単位領域６５ｃに区画されている例を示した。しかしながら接続面６４ａに形成される単位領域６４ｃの数、および、接続面６５ａに形成される単位領域６５ｃの数それぞれは上記例に限定されない。また、接続面６４ａに単位領域６４ｃを形成しなくとも良く、接続面６５ａに単位領域６５ｃを形成しなくとも良い。

本実施形態では固体工程において、付着面２５ａに形成された半田７０と単位領域４３ｃ，４４ｃそれぞれに形成された半田７０とは高さが同一となっている例を示した。しかしながら付着面２５ａに形成された半田７０と単位領域４３ｃ，４４ｃそれぞれに形成された半田７０とは高さが異なっても良い。

本実施形態では位置決め工程において、単位領域４３ｃ，４４ｃそれぞれに形成された半田７０が単位領域６４ｃ，６５ｃそれぞれに接触すると、付着面２５ａに形成された半田７０も付着面６６ａに接触する例を示した。しかしながら単位領域４３ｃ，４４ｃそれぞれに形成された半田７０が単位領域６４ｃ，６５ｃそれぞれに接触した際に、付着面２５ａに形成された半田７０が付着面６６ａに接触しなくとも良い。

本実施形態では接合工程において、第１部材１０が支持ピン９４によって支えられ、第１部材１０の落ち込みが抑制される例を示した。しかしながら単位領域４３ｃ，４４ｃ、および、付着面２５ａそれぞれに形成された半田７０の高さは同一なので、支持ピン９４によって支えられずとも、第１部材１０と第２部材５０との対向面間距離は一定に保たれる。そのために支持ピン９４はなくとも良い。

１０・・・第１部材
４３，４４・・・裏面
４３ａ，４４ａ・・・付着領域
４３ｂ，４４ｂ・・・非付着領域
４３ｃ，４４ｃ・・・単位領域
５０・・・第２部材
６３ａ，６４ａ・・・接続面
７０・・・半田

Claims (7)

1. 第１部材（１０）と第２部材（５０）とを半田（７０）を介して接合する接合方法であって、
   前記第１部材における前記第２部材との対向面（４３，４４）を、液体状態の前記半田の付着する付着領域（４３ａ，４４ａ）、および、液体状態の前記半田の付着しない非付着領域（４３ｂ，４４ｂ）に分け、前記非付着領域によって前記付着領域を複数の単位領域（４３ｃ，４４ｃ）に区画する区画工程と、
   前記区画工程後、複数の前記単位領域それぞれに液体状態の前記半田を塗布する塗布工程と、
   前記塗布工程後、複数の前記単位領域それぞれに塗布された液体状態の前記半田を固体状態にする固体工程と、
   前記固体工程後、複数の前記単位領域それぞれに形成された前記半田を前記第２部材における前記第１部材との対向面（６４ａ，６５ａ）に接触させることで、前記第１部材と前記第２部材との相対位置を決定する位置決め工程と、
   前記位置決め工程後、前記半田を再び液体状態にさせることで前記第１部材と前記第２部材とを液体状態の前記半田によって連結し、液体状態の前記半田を再び固体状態とすることで前記第１部材と前記第２部材とを前記半田を介して接合する接合工程と、を有しており、
   前記区画工程において、複数の前記単位領域それぞれの面積を等しくし、
   前記塗布工程において、複数の前記単位領域それぞれに塗布する液体状態の前記半田の量を等しくすることで、前記固体工程において固体状態とされる前記単位領域それぞれに形成された前記半田の高さを等しくし、
   前記位置決め工程において、高さの相等しい複数の前記半田それぞれを前記第２部材の対向面に接触させることで前記第１部材と前記第２部材それぞれの対向面間距離を一定とし、
   前記接合工程において、複数の前記半田によって定められた前記第１部材と前記第２部材それぞれの対向面間距離を一定に保った状態で前記第１部材と前記第２部材とを前記半田を介して接合することを特徴とする接合方法。
2. 前記第１部材は、パワー素子（３０）と、前記パワー素子が搭載される第１リードフレーム（２３）と、前記パワー素子における前記第１リードフレームとの搭載面の裏面に搭載されるブロック（４０）と、を有し、
   前記第２部材は、第２リードフレーム（６３）を有しており、
   前記区画工程において、前記ブロックにおける前記パワー素子との搭載面の裏面（４３，４４）を、前記付着領域（４３ａ，４４ａ）と前記非付着領域（４３ｂ，４４ｂ）に分け、
   前記位置決め工程において、前記ブロックの複数の前記単位領域（４３ｃ，４４ｃ）それぞれに形成された前記半田を前記第２リードフレームにおける前記ブロックとの対向面（６４ａ，６５ａ）に接触させることを特徴とする請求項１に記載の接合方法。
3. 前記第１リードフレームは、前記パワー素子を搭載する第１搭載部（２４，２６）と、前記第２リードフレームと電気的に接続するための第１継ぎ手部（２５）と、を有し、
   前記第２リードフレームは、前記ブロックが前記半田を介して接合される第２搭載部（６４，６５）と、前記第１継ぎ手部と電気的に接続される第２継ぎ手部（６６）と、を有しており、
   前記塗布工程において、複数の前記単位領域それぞれだけではなく、前記第１継ぎ手部における前記第２継ぎ手部との接続面にも液体状態の前記半田を塗布し、
   前記固体工程において、複数の前記単位領域それぞれに塗布された液体状態の前記半田だけではなく、前記第１継ぎ手部に塗布された液体状態の前記半田を固体状態にすることを特徴とする請求項２に記載の接合方法。
4. 前記区画工程において、複数の前記単位領域と前記第１継ぎ手部における前記半田の付着される付着面（２５ａ）とが前記第１部材における前記第２部材との対向面に沿う１つの仮想直線（ＶＬ）において並ぶように、前記第１部材における前記第２部材との対向面を複数の前記単位領域に区画することを特徴とする請求項３に記載の接合方法。
5. 前記区画工程において、複数の前記単位領域の中心、および、前記第１継ぎ手部の付着面の中心それぞれが前記仮想直線において並ぶように、前記第１部材における前記第２部材との対向面を複数の前記単位領域に区画することを特徴とする請求項４に記載の接合方法。
6. 前記区画工程において、前記第１部材における前記第２部材との対向面を３つ以上の前記単位領域に区画することを特徴とする請求項３〜５いずれか１項に記載の接合方法。
7. 前記区画工程において、前記第１部材における前記第２部材との対向面だけではなく、前記第２部材における前記第１部材との対向面（６４ａ，６５ａ）を複数の単位領域（６４ｃ，６５ｃ）に区画することを特徴とする請求項１〜６いずれか１項に記載の接合方法。

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