JP2017034161A - 電子装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】接合不具合の発生を抑制しつつ、モールド工程前のクリップ表面の高さがばらついた場合であっても、モールド樹脂からクリップ表面を露出させることができる電子装置の製造方法を提供すること。【解決手段】本製造方法は、準備工程とモールド工程とを含む。準備工程では、回路基板の実装面にはんだを介して半導体素子が配置され、且つ、半導体素子と実装面に銀ペースト６０を介してクリップ３０が配置されたモールド前構造体を準備する。モールド工程は、モールド樹脂４０の構成材料に成形圧を印加する際に、可動型２３０をクリップ表面ＣＳの全域に接触させて第１対向部をドレイン側に押圧しつつ、構成材料とともに銀ペースト６０を硬化させる。【選択図】図６

Description

本発明は、回路基板と回路基板に実装された半導体素子とをモールド樹脂で封止した電子装置の製造方法に関する。

従来、半導体素子をモールド樹脂で封止する製造方法の一例として、特許文献１に開示された技術がある。

特許文献１に開示された製造方法は、構造体を形成する工程と、構造体をモールドプレスの金型のキャビティに収納する工程と、モールド樹脂を硬化させる工程とを含むものである。

構造体を形成する工程は、第１のヒートスプレッダと、二つの半導体チップと、第２のヒートスプレッダとをこの順に重ね合わせる。さらに、第１のヒートスプレッダの一方の主面に第１の固定板と一体化された未硬化の熱硬化性樹脂からなる第１の絶縁シートを接着し、第２のヒートスプレッダの一方の主面に第２の固定板と一体化された未硬化の熱硬化性樹脂からなる第２の絶縁シートを接着する。

モールド樹脂を硬化させる工程は、上金型と下金型を型締めする工程と、金型の温度を上げるとともにキャビティに熱硬化性樹脂からなる未硬化のモールド樹脂を注入することにより、第１の絶縁シート、第２の絶縁シート及びモールド樹脂を硬化させる。

特開２０１３−９３６３１号公報

しかしながら、上記製造方法では、特許文献１では、モールド樹脂を硬化させる工程時に、半導体チップと第１のヒートスプレッダとの接合材が半溶融状態である。このため、上記製造方法では、接合材の形成領域にモールド樹脂が入り込み、接合の不具合が発生する可能性がある。

本発明は、上記問題点に鑑みなされたものであり、接合不具合の発生を抑制しつつ、モールド工程前のクリップ表面の高さがばらついた場合であっても、モールド樹脂からクリップ表面を露出させることができる電子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に本発明は、
回路基板（１０）と、
回路基板の実装面に、一面側が電気的及び機械的に接続されて実装された半導体素子（２０）と、
半導体素子の一面の反対面に対向して接続された第１対向部（３１，３１ａ，３１ｂ）と、実装面に対向して接続された第２対向部（３２，３２ａ，３２ｂ）と、第１対向部と第２対向部との間に連続的に設けられた中間部（３３，３３ａ，３３ｂ）とを有し、回路基板と半導体素子とを電気的に接続している導電性のクリップ（３０，３０ａ，３０ｂ）と、
第１対向部における半導体素子と対向している面の反対面が露出した状態で、実装面と半導体素子とクリップとを覆っている熱硬化性のモールド樹脂（４０，４０ａ）と、を備えた電子装置の製造方法であって、
実装面に導電性の第１接合材（５０）を介して半導体素子が配置され、且つ、半導体素子と実装面に導電性の第２接合材（６０，６０ａ）を介してクリップが配置されたモールド前構造体を準備する準備工程と、
準備工程後に、金型を用いてモールド前構造体にモールド樹脂を形成するモールド工程と、を含み、
準備工程では、第１接合材と第２接合材の少なくとも一方として、熱硬化性の接合材を配置し、
モールド工程は、モールド樹脂の構成材料を加熱して溶融状態としつつ、金型を用いて溶融状態の構成材料に成形圧を印加して硬化させてモールド樹脂を形成する工程であり、成形圧を印加する際に、金型を第１対向部の反対面の全域に接触させて第１対向部を半導体素子側に押圧しつつ、構成材料とともに熱硬化性の接合材を硬化させることを特徴とする。

このように、本発明は、半導体素子とクリップとを接合する部材として熱硬化性の接合材を採用している。このため、本発明では、成形圧を印加する際に、熱硬化性の接合材を未硬化の状態とすることができる。よって、本発明では、金型で第１対向部を押圧することで、第１対向部が半導体素子に近づくように、クリップを変形させることができたり、実装面に対する半導体素子の傾きをかえることができる。これによって、本発明では、クリップの反対面の全域が金型に接した状態で、モールド樹脂を成形しつつ、熱硬化性の接合材を硬化させることができる。従って、本発明では、モールド工程前におけるクリップの反対面の高さがばらついた場合であっても、モールド樹脂からクリップの反対面を露出させることができる。さらに、本発明は、構成材料とともに熱硬化性の接合材を硬化させるため、熱硬化性の接合材が設けられている領域に構成材料が入り込むことを抑えることができ、熱硬化性の接合材で接合された部位に接合不良が発生することを抑制できる。

なお、特許請求の範囲、及びこの項に記載した括弧内の符号は、ひとつの態様として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って、発明の技術的範囲を限定するものではない。

実施形態における電子装置の概略構成を示す平面図である。 図１のII-II線に沿う断面図である。 実施形態におけるチップ実装工程時の断面図である。 実施形態におけるクリップ搭載時の断面図である。 実施形態における金型配置時の断面図である。 実施形態におけるモールド工程時の断面図である。 変形例１における電子装置の概略構成を示す断面図である。 変形例２における電子装置の概略構成を示す断面図である。 変形例２におけるモールド工程時の断面図である。 変形例３における構造体の概略構成を示す断面図である。 変形例４における構造体の概略構成を示す断面図である。 変形例５における構造体の概略構成を示す断面図である。 変形例５におけるクリップの概略構成を示す平面図である。

以下において、図面を参照しながら、発明を実施するための複数の形態を説明する。各形態において、先行する形態で説明した事項に対応する部分には同一の参照符号を付して重複する説明を省略する場合がある。各形態において、構成の一部のみを説明している場合は、構成の他の部分については先行して説明した他の形態を参照し適用することができる。

まず、図１，図２を用いて、本実施形態にかかる電子装置１００の構成に関して説明する。電子装置１００は、例えば、自動車などの車両に搭載され、車両用の各装置を制御するための制御装置として適用されるものである。電子装置１００は、主に、回路基板１０、半導体素子２０、クリップ３０、モールド樹脂４０などを備えて構成されている。また、電子装置１００は、構成要素間を接合するための接合材として、はんだ５０や銀ペースト６０などを備えて構成されている。

回路基板１０は、図２に示すように、絶縁基材１１と、絶縁基材１１に設けられた配線の一部であるランド１２などが形成されている。絶縁基材１１は、例えばエポキシ樹脂やセラミックスなどを主成分として構成されている。ランド１２は、例えば銅箔などの導体によって構成されている。本実施形態では、絶縁基材１１の一面にランド１２が形成され、この一面に半導体素子２０が実装された回路基板１０を採用している。よって、半導体素子２０が実装された一面は、実装面とも言える。電子装置１００は、回路基板１０の実装面に、少なくとも一つの半導体素子２０が実装されていればよい。よって、電子装置１００は、実装面に複数の半導体素子２０が実装されていたり、実装面に半導体素子２０に加えてコンデンサや抵抗などの受動素子が実装されていてもよい。

なお、回路基板１０は、絶縁基材１１を介して複数の配線が積層された多層基板や、絶縁基材１１に単層の配線が形成された単層基板を採用できる。また、回路基板１０は、実装面の反対面にもランド１２が形成されて電子部品が実装されていてもよい。

半導体素子２０は、動作することで熱を発する素子であり、例えばＭＯＳＦＥＴやＩＧＢＴなどの所謂パワー素子を採用できる。この場合、半導体素子２０は、大電流に対応しており、高放熱の対策が要求されることになる。また、半導体素子２０は、両面に電極が形成されたベアチップ状態の素子であり縦型素子と言える。この半導体素子２０は、例えば、主にＳｉによって構成された素子や、主にＳｉＣによって構成された素子などを採用できる。

本実施形態では、一例として、一面にドレイン電極が形成され、一面の反対面にゲート電極とソース電極が形成された半導体素子２０を採用する。半導体素子２０の反対面とは、半導体素子２０が回路基板１０に実装された状態において、回路基板１０と対向する面である。なお、半導体素子２０は、一面にコレクタ電極が形成され、反対面にゲート電極とエミッタ電極が形成された素子であっても採用できる。

半導体素子２０は、はんだ５０を介して回路基板１０に実装されている。詳述すると、半導体素子２０は、ゲート電極とソース電極の夫々がはんだ５０を介してランド１２と電気的及び機械的に接続されて、回路基板１０に実装されている。さらに、半導体素子２０は、後程説明するクリップ３０や銀ペースト６０を介して、回路基板１０と電気的に接続されている。なお、はんだ５０は、第１接合材に相当する。

クリップ３０は、銅などの金属を主成分として構成された部材である。クリップ３０は、図２に示すように、第１対向部３１、第２対向部３２、中間部３３を備えて構成されている。クリップ３０は、中間部３３の一方の端部に第１対向部３１が形成されており、他方の端部に第２対向部３２が形成されている。クリップ３０は、例えば金属板を屈曲させることで、第１対向部３１、第２対向部３２、中間部３３が形成されている。よって、クリップ３０は、第１対向部３１、第２対向部３２、中間部３３が連続的に形成された一体物である。なお、クリップ３０は、ボンディングワイヤーとは異なり、例えば、第１対向部３１が、ドレイン電極における第１対向部３１との対向面の全域に重なる程度の広さを有している。

第１対向部３１は、ドレイン電極に対向して配置される部位である。第１対向部３１は、ドレイン電極と対向する面が、銀ペースト６０を介して電気的及び機械的に接続されている。第１対向部３１は、ドレイン電極と対向する面の反対面であるクリップ表面ＣＳがモールド樹脂４０から露出している。

第２対向部３２は、ランド１２に対向して配置される部位である。第２対向部３２は、ランドと対向する面が、銀ペースト６０を介して電気的及び機械的に接続されている。中間部３３は、第１対向部３１と第２対向部３２とを一続きにしている部位である。また、中間部３３は、第１対向部３１や第２対向部３２に対して屈曲された部位とも言える。

このように、クリップ３０は、回路基板１０と半導体素子２０とを電気的に接続している。また、クリップ３０は、第１対向部３１がドレイン電極に接続されている。このため、半導体素子２０から発せられた熱は、ドレイン電極からクリップ３０の第１対向部３１に伝達される。さらに、クリップ３０は、クリップ表面ＣＳがモールド樹脂４０から露出している。よって、クリップ３０は、半導体素子２０から発せられた熱がドレイン電極から放熱されやすくなるように設けられていると言える。従って、クリップ３０は、半導体素子２０と回路基板１０との間における電流経路としての機能に加えて、半導体素子２０から発せられた熱を放熱する放熱部材としての機能を有していると言える。なお、クリップ３０は、放熱部材としての要求と、電流経路としての要求を満たす厚みであると好ましい。

本実施形態では、金属板を屈曲させることで形成されたクリップ３０を採用している。しかしながら、本発明は、これに限定されない。本発明は、第１対向部３１と、第２対向部３２と、第１対向部３１と第２対向部３２とを一続きにしている中間部３３を備えていればよい。

銀ペースト６０は、特許請求の範囲における第２接合材に相当する。銀ペースト６０は、銀を主成分として構成された導電性接着剤である。また、銀ペースト６０は、熱硬化性の接着剤である。この銀ペースト６０は、自身が硬化した状態で、回路基板１０とクリップ３０を機械的及び電気的に接続しており、半導体素子２０とクリップ３０を機械的及び電気的に接続している。なお、後程説明するが、銀ペースト６０は、モールド工程時では、モールド表面ＭＳに対するクリップ表面ＣＳの高さばらつきを吸収するための吸収材としての機能も有している。

モールド樹脂４０は、電気的な絶縁性を有した樹脂を主成分として構成されており、例えば顆粒形状の構成材料を溶融させた後に、硬化させたものである。また、モールド樹脂４０は、例えば、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂より構成されている。モールド樹脂４０は、回路基板１０、半導体素子２０、クリップ３０を封止している。つまり、モールド樹脂４０は、これらに接した状態で、これらを覆っている。しかしながら、モールド樹脂４０は、図１に示すように、クリップ表面ＣＳが露出した状態で、クリップ３０を覆っている。

また、モールド樹脂４０は、これらに加えて、はんだ５０や銀ペースト６０に接した状態で、はんだ５０や銀ペースト６０を封止している（言い換えると、覆っている）。よって、モールド樹脂４０は、回路基板１０と半導体素子２０との接合箇所、半導体素子２０とクリップ３０との接合箇所、及び回路基板１０とクリップ３０との接合箇所を覆っている。モールド樹脂４０は、モールド工程において、例えばコンプレッションモールド法により形成される。

さらに、モールド樹脂４０は、実装面に接している接触面の反対面であるモールド表面ＭＳが平坦に形成されている。上記クリップ表面ＣＳは、モールド樹脂４０のモールド表面ＭＳ側に露出している。そして、モールド表面ＭＳとクリップ表面ＣＳとは、面一に形成されている。つまり、モールド表面ＭＳとクリップ表面ＣＳとは、同一の仮想平面に沿って配置されている。

ここで、図３〜図６を用いて、電子装置１００の製造方法に関して説明する。本製造方法は、第１工程から第４工程を含んでおり、この順序で実施することで電子装置１００を製造する。

第１工程は、図３に示すように、回路基板１０に半導体素子２０を実装する（チップ実装工程）。この第１工程では、ランド１２上にはんだ５０を形成し、はんだ５０上に半導体素子２０と載置する。その後、第１工程では、周知のリフロー方式のはんだ付けを行い、回路基板１０に半導体素子２０を実装する。

第２工程では、図４に示すように、回路基板１０と半導体素子２０とにクリップ３０を搭載する（クリップ搭載）。この第２工程では、ドレイン電極上に銀ペースト６０を形成するとともに、第２対向部３２が接続されるランド１２上に銀ペースト６０を形成する。その後、第２工程では、この銀ペースト６０に接するようにクリップ３０を搭載する。このとき、第２工程では、銀ペースト６０を介してドレイン電極と第１対向部３１とが対向し、銀ペースト６０を介してランド１２と第２対向部３２とが対向するようにクリップ３０を搭載する。なお、以下においては、第２工程で形成された構造体、すなわち、回路基板１０に半導体素子２０が実装され、銀ペースト６０を介してクリップ３０が配置された状態の構造体をモールド前構造体と称する。

第２工程の銀ペースト６０は、未硬化の状態である。よって、第２工程では、クリップ３０とランド１２などとを銀ペースト６０で強固に固定するのではなく、クリップ３０を配置するだけである。なお、未硬化状態の銀ペースト６０は、クリップ３０が回路基板１０よりも下側となるようにモールド前構造体を逆さまにしても、クリップ３０が自重で落下しない程度の接着力を有している。つまり、未硬化状態の銀ペースト６０は、逆さま状態のモールド前構造体において、クリップ３０が自重で落下しないように保持できる。この第１工程と第２工程は、準備工程に相当する。

第３工程では、図５に示すように、モールド成形用の金型にモールド前構造体を配置する（配置工程）。なお、銀ペースト６０は、第３工程の時点でも未硬化の状態である。

金型は、図５に示すように、上型２１０とクランプ型２２０と可動型２３０とを含んで構成されている。なお、クランプ型２２０と可動型２３０は、上型２１０に対して下型と称することもできる。

上型２１０は、真空吸着や機械的な機構によって、モールド前構造体を固定支持する。クランプ型２２０は、モールド前構造体における回路基板１０の耳部に接触して、モールド前構造体を上型２１０に押し付け、モールド前構造体を上型２１０と狭持する部位である。耳部とは、回路基板１０の実装面における環状の縁部である。

クランプ型２２０は、可動型２３０が上下動可能な状態で配置される穴部が形成されている。図５における符号Ｓ２は、クランプ型２２０の穴部の表面である内面である。よって、クランプ型２２０は、環状の内面Ｓ２を有すると言える。

可動型２３０は、アクチュエータ等により駆動され、内面Ｓ２に沿って上型２１０に対して上下に移動可能に構成されている。つまり、可動型２３０は、上型２１０と近づいたり遠ざかったりすることができる。図５における符号Ｓ１は、可動型２３０の上面である。可動型２３０は、上面Ｓ１がモールド前構造体と対向することになる。上面Ｓ１は、モールド表面ＭＳを形作るために平坦に形成されている。

下型は、上面Ｓ１と内面Ｓ２とによって、モールド樹脂４０の構成材料（以下、単に構成材料）が投入される凹部が形成される。この凹部は、キャビティとも言える。モールド前構造体は、金型に配置された状態で、モールド樹脂４０の形成予定領域が凹部と対向することになる。また、可動型２３０は、凹部に構成材料が配置された状態で、上型２１０と距離が近くなる方向に移動することで構成材料を加圧できる。

なお、クランプ型２２０と可動型２３０は、第３工程時、構成材料を溶融させるために加熱されている。よって、構成材料は、凹部に供給されると溶融状態となる。

第４工程では、図６に示すように、可動型２３０を上昇させて、構成材料に成形圧を印加する（モールド工程）。つまり、第４工程では、溶融した構成材料に成形圧を印加し、構成材料を硬化させてモールド樹脂４０を成形する。また、第４工程では、モールド樹脂４０に加えて、銀ペースト６０を硬化させる。よって、銀ペースト６０は、構成材料の硬化と同様のタイミングで硬化することになる。

また、可動型２３０は、構成材料に対して成形圧を印加する際、上昇してクリップ３０の第１対向部３１に接触し、クリップ３０を回路基板１０側に押圧する。このとき、銀ペースト６０は、まだ未硬化の状態である。このため、第４工程では、構成材料を硬化させる際に、可動型２３０でクリップ３０を押圧して銀ペースト６０を押し潰しながら、銀ペースト６０を硬化させることができる。

ところで、クリップ３０は、図５に示すように、クリップ表面ＣＳ（つまり、第１対向部３１）が、上面Ｓ１や回路基板１０の実装面などに対して平行ではなく傾斜していることもありうる。つまり、図５の例では、右側のクリップ３０はクリップ表面ＣＳが上面Ｓ１などと平行であるのに対して、左側のクリップ３０はクリップ表面ＣＳが上面Ｓ１などと平行ではない。通常、クリップ３０は、クリップ表面ＣＳが上面Ｓ１などと平行となるように形成する。このため、左側のクリップ３０は、第１対向部３１が変形して形成されていると言える。また、周知のモールド工程時においては、半導体素子２０とクリップ３０とが硬化したはんだなどによって固定されている。このため、モールド工程では、モールド樹脂４０からクリップ表面ＣＳを露出させにくい。

しかしながら、第４工程では、可動型２３０でクリップ３０を押圧した際に、銀ペースト６０が未硬化状態であるため、クリップ３０を変形させることができる。例えば、図５における左側のクリップ３０のように変形していた場合、第４工程では、可動型２３０でクリップ３０を押圧する場合、まず、第１対向部３１の最も高い位置にある部位に可動型２３０が接する。そして、この状態で可動型２３０を上昇させると、クリップ３０は、第１対向部３１と中間部３３とが連なる部位が屈曲して、第１対向部３１の最も高い位置にある部位がドレイン電極に近づくように変形する。これによって、第４工程では、図６に示すように、クリップ表面ＣＳを上面Ｓ１などに対して平行な状態にしやすい。

そして、第４工程では、クリップ表面ＣＳが上面Ｓ１などに対して平行となった状態で、構成材料を硬化させてモールド樹脂４０を成形しつつ、銀ペースト６０を硬化させることができる。つまり、第４工程では、クリップ表面ＣＳの全域が上面Ｓ１に接した状態で、モールド樹脂４０を成形しつつ、銀ペースト６０を硬化させることができる。よって、第４工程では、図６に示すように、クリップ表面ＣＳとモールド表面ＭＳとを面一にすることができる。つまり、第４工程では、電子装置１００における表面を、上面Ｓ１に沿う平坦面とすることができる。

このように、本製造方法では、第４工程において、クリップ３０が回路基板１０や半導体素子２０と強固に固定される。なお、本製造方法では、モールド樹脂４０及び銀ペースト６０が硬化した後に、電子装置１００を金型から離型する。これによって、図１、図２に示す電子装置１００が形成される。このように製造された電子装置１００は、回路基板１０の実装面にモールド樹脂４０が形成されたものである。よって、電子装置１００は、ハーフモールド構造をなしている。

なお、電子装置１００は、ＭＡＰ成形によって形成されてもよい。この場合、製造方法には、分割工程が追加される。なお、ＭＡＰは、Mold Array Packageの略称である。

以上のように、本製造方法は、半導体素子２０とクリップ３０とを接合する部材として銀ペースト６０を採用している。このため、本製造方法では、成形圧を印加する際に、銀ペースト６０を未硬化の状態とすることができる。よって、本製造方法では、可動型２３０で第１対向部３１を押圧することで、第１対向部３１がドレイン電極に近づくように、クリップ３０を変形させることができる。これによって、本製造方法では、クリップ表面ＣＳの全域が上面Ｓ１に接した状態で、モールド樹脂４０を成形しつつ、銀ペースト６０を硬化させることができる。従って、本製造方法では、モールド工程前（モールド前構造体）のクリップ表面ＣＳの高さがばらついた場合であっても、モールド樹脂４０からクリップ表面ＣＳを露出させることができる。なお、本製造方法は、クリップ表面ＣＳをモールド樹脂４０から露出させつつ、クリップ表面ＣＳとモールド表面ＭＳとを面一にすることもできる。さらに、本発明は、構成材料とともに熱硬化性の接合材を硬化させるため、熱硬化性の接合材が設けられている領域に構成材料が入り込むことを抑制できる。

また、本製造方法では、複数の半導体素子２０が回路基板１０に実装され、複数の半導体素子２０の夫々に対してクリップ３０が設けられていた場合に、複数のクリップ表面ＣＳをモールド樹脂４０から露出でき、モールド表面ＭＳと面一にすることができる。つまり、本製造方法では、複数のクリップ表面ＣＳの高さばらつきを抑制できる。

さらに、本製造方法は、研磨などを行うことなく、上記効果を達成できる。また、本製造方法は、モールド工程時に、可動型２３０の上昇に伴う応力が半導体素子２０に印加されることを抑制できる。このため、本製造方法は、応力が印加されて半導体素子２０に異常が生じることを抑制できる。

なお、本製造方法では、ドレイン電極とクリップ３０とをはんだなどで接続し、ゲート電極やソース電極とランド１２とを銀ペースト６０で接続してもよい。この場合、モールド工程前に、ドレイン電極とクリップ３０とをはんだなどで接続しておく。その後、クリップ３０が接続された半導体素子２０を回路基板１０のランド１２上に配置する。ランド１２上には、半導体素子２０が配置される前に、銀ペースト６０を形成しておく。本発明は、回路基板１０に銀ペースト６０を介して半導体素子２０及びクリップ３０が配置された状態でモールド工程を行ってもよい。さらに、本発明は、ドレイン電極とクリップ、及びゲート電極やソース電極とランド１２とを銀ペースト６０で接続してもよい。この場合、モールド工程では、可動型２３０で第１対向部３１を押圧することで、実装面に対する半導体素子２０の傾きをかえることができる。よって、クリップ表面ＣＳの全域が上面Ｓ１に接した状態で、モールド樹脂４０を成形しつつ、銀ペースト６０を硬化させることができる。

以上、本発明の好ましい実施形態について説明した。しかしながら、本発明は、上記実施形態に何ら制限されることはなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の変形が可能である。以下に、本発明のその他の形態として、変形例１〜５に関して説明する。上記実施形態及び変形例１〜５は、夫々単独で実施することも可能であるが、適宜組み合わせて実施することも可能である。本発明は、実施形態において示された組み合わせに限定されることなく、種々の組み合わせによって実施可能である。

（変形例１）
電子装置１００は、図７に示すように、クリップ表面ＣＳ及びモールド表面ＭＳに対して、絶縁部材としての絶縁シート３００が形成され、さらに、絶縁シート３００を介して被取付体４００に取り付けられてもよい。

被取付体４００は、銅やアルミニウムなどの金属を主成分とするものであり、ヒートシンクなどの放熱部材や、電子装置１００を収容するものであり放熱部材としての機能を有したケースを採用できる。また、電子装置１００が制御対象機器を制御するものである場合、被取付体４００は、制御対象機器における放熱部材としての機能を有したケースであってもよい。

絶縁シート３００は、クリップ３０と被取付体４００とを電気的に絶縁するための部材である。なお、絶縁部材は、絶縁シート３００に限定されず、絶縁性のゲル材などでも採用できる。

電子装置１００は、ドレイン電極と被取付体４００とを電気的に絶縁しつつ、放熱性を向上できる。特に、電子装置１００は、クリップ表面ＣＳとモールド表面ＭＳとを面一になっているため、絶縁シート３００に亀裂が入ったり、破けたりすることを抑制できる。このため、電子装置１００は、電気的な絶縁性を維持できる。なお、変形例１は、上記実装形態と同様の効果を奏することができる。

（変形例２）
変形例２の製造方法で製造された電子装置１００ａは、図８に示すように、回路基板１０に高背部品２１が実装されている点、及びモールド樹脂４０ａの形状が電子装置１００と異なる。なお、電子装置１００ａは、低背部品２２も回路基板１０に実装されている。

高背部品２１は、半導体素子２０よりも背が高い部品である。高背部品２１は、例えばコイルやセラミックコンデンサ、トランジスタなどのパッケージなどの体格が比較的大きな電子部品である。一方、低背部品２２は、半導体素子２０や高背部品２１よりも背が低い部品である。低背部品２２は、例えば半導体素子２０よりも発熱量が少ないベアチップ素子などの体格が比較的小さな電子部品である。

モールド樹脂４０ａは、半導体素子２０、クリップ３０、低背部品２２を覆っている薄肉部４１ａと、高背部品２１を覆っている厚肉部４２ａとを有している。薄肉部４１ａは、上記モールド樹脂４０と同様である。また、第１モールド表面ＭＳ１は、薄肉部４１ａの表面であり、上記モールド樹脂４０のモールド表面ＭＳと同様である。よって、モールド樹脂４０ａは、クリップ表面ＣＳと第１モールド表面ＭＳ１が面一に形成されている。

一方、厚肉部４２ａは、薄肉部４１ａよりも厚みが厚く、面一であるクリップ表面ＣＳと第１モールド表面ＭＳ１から突出した部位である。厚肉部４２ａの表面である第２モールド表面ＭＳ２と実装面との間隔は、第１モールド表面ＭＳ１と実装面の間隔よりも長い。

このように、電子装置１００ａは、半導体素子２０、高背部品２１、低背部品２２がモールド樹脂４０ａで覆われて保護されており、且つ、クリップ表面ＣＳがモールド樹脂４０ａの外部に露出された構成をなしている。よって、電子装置１００ａは、半導体素子２０と高背部品２１とが同じ回路基板１０に実装されつつ、半導体素子２０の放熱性を確保できる。

変形例２の製造方法は、電子装置１００ａを製造する方法である。本製造方法は、図９に示すように、可動型２３０のかわりに、可動型２３０ａを用いて第４工程を行う。可動型２３０ａは、薄肉部４１ａと厚肉部４２ａとを形成するために、周辺よりも突出した突出部２３１ａが設けられている点が可動型２３０と異なる。つまり、可動型２３０ａにおける突出部２３１ａの周辺には、厚肉部４２ａを形成するための凹部が設けられているとも言える。

変形例２のモールド工程では、薄肉部４１ａを形成するための突出部２３１ａをクリップ表面ＣＳの全域に接触させ、厚肉部を形成するための凹んだ部位を高背部品２１に対向させてモールド樹脂を形成する。よって、可動型２３０ａは、突出部２３１ａの表面がクリップ表面ＣＳと第１モールド表面ＭＳ１に接することになり、凹部の表面が第２モールド表面ＭＳ２に接することになる。本製造方法では、このような可動型２３０ａを用いることで、電子装置１００ａを製造できる。

変形例２の製造方法は、上記実施形態の製造方法と同様の効果を奏することができる。さらに、変形例２の製造方法は、回路基板１０に高背部品２１が実装されていた場合であっても、容易に、クリップ表面ＣＳをモールド樹脂４０から露出させつつ、クリップ表面ＣＳと第１モールド表面ＭＳ１とを面一にすることができる。

（変形例３）
変形例３の製造方法では、図１０に示すように、金属ボール６１ａを含んだ銀ペースト６０ａを用いて、ドレイン電極とクリップ３０とを接合している。なお、図１０は、変形例３のモールド前構造体の断面図であり、上記図２に相当する。

銀ペースト６０ａは、複数の金属ボール６１ａを含んでいる。複数の金属ボール６１ａの夫々は、製造時の誤差程度の違いはあるものの、同じ直径を有している。金属ボール６１ａは、ドレイン電極と第１対向部３１との間隔を規定する部材である。ドレイン電極と第１対向部３１との間隔は、金属ボール６１ａの直径よりも小さくなりにくい。

変形例３の製造方法では、第３工程時に、ドレイン電極上に銀ペースト６０ａを介して第１対向部３１が載置されるようにクリップ３０を配置して、その後、第４工程を行う。つまり、変形例３の製造方法では、金属ボール６１ａを含む銀ペースト６０ａがドレイン電極と第１対向部３１との間に配置されたモールド前構造体を準備する。

変形例３の製造方法は、上記実施形態の製造方法と同様の効果を奏することができる。さらに、変形例３の製造方法では、金属ボール６１ａを含んだ銀ペースト６０ａを採用しているため、ドレイン電極と第１対向部３１との間隔が規定され、可動型２３０で未硬化状態の銀ペースト６０ａを潰し過ぎることを抑制できる。

（変形例４）
変形例４の製造方法で製造された電子装置１００は、図１１に示すように、クリップ３０ａの形状が電子装置１００と異なる。なお、図１１は、変形例４のモールド前構造体の断面図であり、上記図２に相当する。

クリップ３０ａは、第１対向部３１ａ、第２対向部３２ａ、中間部３３ａを備えて構成されている。クリップ３０ａは、クリップ３０と異なり、第１対向部３１ａに突起部３４ａが形成されている。第２対向部３２ａと中間部３３ａは、第２対向部３２と中間部３３と同様である。

第１対向部３１ａは、ドレイン電極と対向する面に、周辺よりも突出した突起部３４ａが形成されている。突起部３４ａは、ドレイン電極と第１対向部３１ａとの間隔を規定する部位である。ドレイン電極と第１対向部３１ａとの間隔は、突起部３４ａの長さよりも小さくなりにくい。

変形例４の製造方法では、第３工程時に、ドレイン電極に突起部３４ａが対向するように、クリップ３０ａを配置して、その後、第４工程を行う。つまり、変形例４の製造方法では、第１対向部３１ａとドレイン電極との間に突起部３４ａが配置されたモールド前構造体を準備する。この変形例４の製造方法は、変形例３と同様の効果を奏することができる。

（変形例５）
変形例５の製造方法で製造された電子装置１００は、図１２、図１３に示すように、クリップ３０ｂの形状が電子装置１００と異なる。なお、図１２は、変形例５のモールド前構造体の断面図であり、上記図２に相当する。

クリップ３０ｂは、第１対向部３１ｂ、第２対向部３２ｂ、中間部３３ｂを備えて構成されている。クリップ３０ｂは、クリップ３０と異なり、第１対向部３１ｂにチップ挟み部３４ｂが形成されている。第２対向部３２ｂと中間部３３ｂは、第２対向部３２と中間部３３と同様である。

第１対向部３１ｂは、端部に、周辺よりも突出したチップ挟み部３４ｂが少なくとも二か所に形成されている。クリップ３０ｂは、図１３に示す平板状の部材を屈曲することで形成される。つまり、クリップ３０ｂは、第１対向部３１ｂに対して、中間部３３ｂ及び二つのチップ挟み部３４ｂを折り曲げることで形成されている。なお、図１３では、半導体素子２０を二点鎖線で示している。二つのチップ挟み部３４ｂの間隔は、半導体素子２０の幅と同様である。よって、半導体素子２０は、第１対向部３１ｂがドレイン電極に対向するようにクリップ３０ｂが配置されると、二つのチップ挟み部３４ｂで挟みこまれることになる。

変形例５の製造方法では、第３工程時に、二つのチップ挟み部３４ｂ間に半導体素子２０が配置されるようにクリップ３０ｂを配置して、その後、第５工程を行う。変形例５の製造方法は、上記実施形態と同様の効果を奏することができる。さらに、変形例５の製造方法は、二つのチップ挟み部３４ｂ間に半導体素子２０が配置されているため、第４工程時にクリップ３０ｂが可動型２３０から押圧されても、クリップ３０ｂの位置がずれることを抑制できる。つまり、変形例５の製造方法は、実装面に沿う方向に、クリップ３０ｂの位置がずれることを抑制できる。

１０ 回路基板、１１ 絶縁基材、１２ ランド、２０ 半導体素子、３０，３０ａ，３０ｂ クリップ、３１ 第１対向部、３２ 第２対向部、３３ 連結部、４０ モールド樹脂、５０ はんだ、６０，６０ａ 銀ペースト、ＣＳ クリップ表面、ＭＳ モールド表面、１００，１００ａ 電子装置、２１０ 上型、２２０ クランプ型、２３０，２３０ａ 可動型、Ｓ１ 上面、Ｓ２ 内面、３００ 絶縁シート、４００ 被取付体

Claims (4)

1. 回路基板（１０）と、
   前記回路基板の実装面に、一面側が電気的及び機械的に接続されて実装された半導体素子（２０）と、
   前記半導体素子の一面の反対面に対向して接続された第１対向部（３１，３１ａ，３１ｂ）と、前記実装面に対向して接続された第２対向部（３２，３２ａ，３２ｂ）と、前記第１対向部と前記第２対向部との間に連続的に設けられた中間部（３３，３３ａ，３３ｂ）とを有し、前記回路基板と前記半導体素子とを電気的に接続している導電性のクリップ（３０，３０ａ，３０ｂ）と、
   前記第１対向部における前記半導体素子と対向している面の反対面が露出した状態で、前記実装面と前記半導体素子と前記クリップとを覆っている熱硬化性のモールド樹脂（４０，４０ａ）と、を備えた電子装置の製造方法であって、
   前記実装面に導電性の第１接合材（５０）を介して前記半導体素子が配置され、且つ、前記半導体素子と前記実装面に導電性の第２接合材（６０，６０ａ）を介して前記クリップが配置されたモールド前構造体を準備する準備工程と、
   前記準備工程後に、金型を用いて前記モールド前構造体に前記モールド樹脂を形成するモールド工程と、を含み、
   前記準備工程では、前記第１接合材と前記第２接合材の少なくとも一方として、熱硬化性の接合材を配置し、
   前記モールド工程は、前記モールド樹脂の構成材料を加熱して溶融状態としつつ、前記金型を用いて溶融状態の前記構成材料に成形圧を印加して硬化させて前記モールド樹脂を形成する工程であり、成形圧を印加する際に、前記金型を前記第１対向部の反対面の全域に接触させて前記第１対向部を前記半導体素子側に押圧しつつ、前記構成材料とともに前記熱硬化性の接合材を硬化させることを特徴とする電子装置の製造方法。
2. 前記回路基板は、前記半導体素子よりも背が高い高背部品（２１）が前記実装面に実装されており、
   前記モールド樹脂（４０ａ）は、前記第１対向部の反対面を露出しつつ前記半導体素子を覆う薄肉部（４１ａ）と、前記薄肉部から突出しており前記高背部品を覆う厚肉部（４２ａ）とを含み、
   前記モールド工程では、前記厚肉部を形成するために、前記薄肉部を形成するための部位よりも凹んだ部位を有する金型（２３０ａ）を用い、前記薄肉部を形成するための部位を前記第１対向部の反対面の全域に接触させ、前記厚肉部を形成するための凹んだ部位を前記高背部品に対向させて前記モールド樹脂を形成することを特徴とする請求項１に記載の電子装置の製造方法。
3. 前記準備工程では、前記半導体素子と前記第１対向部との間隔を規定する金属ボール（６１ａ）を含む前記第２接合材（６０ａ）が前記半導体素子と前記第１対向部との間に配置された前記モールド前構造体を準備することを特徴とする請求項１又は２に記載の電子装置の製造方法。
4. 前記準備工程では、前記半導体素子と前記第１対向部（３１ａ）との間隔を規定する突起部（３４ａ）が前記第１対向部から突出して設けられた前記クリップ（３０ａ）を用いて、前記第１対向部と前記半導体素子との間に前記突起部が配置された前記モールド前構造体を準備することを特徴とする請求項１又は２に記載の電子装置の製造方法。

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