JP2018032835A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】２つの放熱板の内側表面同士の間に、複数の半導体素子を挟みこんだ半導体装置において、複数個の半導体素子の間に位置する領域に塗布された下塗り剤を容易に観察できる半導体装置の製造方法を提供する。【解決手段】第１放熱板２３の表面に半導体素子２１，２２を相互に隔てた位置関係で固定し、第１放熱板２３の内側表面に下塗り剤３３ａ、３３ｂを塗布する。その状態で、塗布した下塗り剤を検査する。検査後に、第２放熱板２４を配置し、半導体素子２１、２２を、導電材２５、２６を介して第２放熱板２４に固定し、第１放熱板２３と第２放熱板２４の内側表面同士の間に樹脂を充填して樹脂体２８を成形する。【選択図】図３

Description

本明細書では、２個以上の半導体素子を備える半導体装置の製造方法を開示する。

２個以上の半導体素子を封止している樹脂製の本体の両面に金属製の放熱板が露出している半導体装置が知られている。そのような半導体装置が、例えば特許文献１と２に開示されている。

特許文献１は、その半導体装置の製造方法も開示している。先ず、第１放熱板の表面にトランジスタとダイオード（即ち、２個の半導体素子）を、相互間に距離を隔てた位置関係で固定する。そして、第１放熱板との間で２個の半導体素子を挟んだ状態で第１放熱板の表面と対面するように、第２放熱板を配置する。第２放熱板を配置した後に、第１放熱板と第２放熱板の互いに対面する表面（内側表面）にプライマ（下塗り剤）を塗布する。下塗り剤を塗布した後に、第１放熱板と第２放熱板の間に樹脂を充填し、複数個の半導体素子を封止する樹脂体を成形する。なお、塗布する下塗り剤は流動性を備えており、第１放熱板と第２放熱板の間に間隙に侵入することから、第２放熱板を配置した後に塗布することができる。

特願２０１５−１２６１１９号公報 特願２０１６−１１５７０４号公報

下塗り剤を塗布した後に塗布した下塗り剤を検査したいという要望がある。例えば、塗布した下塗り剤内に気泡が存在しているか否かを検査したいという要望がある。しかし、従来の製造方法では、第２放熱板を配置した後に下塗り剤を塗布するので、塗布した下塗り剤を観察しようにも、第２放熱板によって視界が遮られ、第１放熱板の内側表面に塗布した下塗り剤を観察することが困難である。特に、第１放熱板の内側表面のうち、半導体素子と半導体素子の間に位置する領域は、半導体素子によっても視界が遮られるので、当該領域に塗布した下塗り剤を観察することはさらに困難である。即ち、従来の製造方法では、半導体素子と半導体素子の間の領域に塗布した下塗り剤の観察が非常に困難である。

本明細書で開示する技術では、半導体素子と半導体素子の間の領域に塗布した下塗り剤の観察を容易にする。観察が容易となれば、塗布後の下塗り剤の検査も可能となる。

本明細書で開示する半導体装置の製造方法は、第１放熱板の表面に、２個以上の半導体素子を、相互間に距離を隔てた位置関係で固定する第１固定工程と、その第１固定工程の後に、第１放熱板の表面（第２放熱板と向かい合う面であり、本明細書では内側表面という）に、下塗り剤を塗布する塗布工程と、その塗布工程の後に、第１放熱板との間で２個以上の半導体素子を挟んだ状態で第１放熱板と対面するように、第２放熱板を配置する配置工程と、２個以上の半導体素子を、直接または導電材を介して、第２放熱板の表面（第１放熱板と向かい合う面であり、本明細書では内側表面という）に固定する第２固定工程と、第１放熱板の内側表面と第２放熱板の内側表面の間に樹脂を充填し、２個以上の半導体素子を封止する樹脂体を成形する成形工程を備えている。上記において、２個以上の半導体素子の発熱部と第１放熱板の間の距離より、２個以上の半導体素子の発熱部と第２放熱板の間の距離が長くすることを特徴とする。なお、第１放熱板の内側表面に下塗り剤を塗布するという説明は、第１放熱板の内側表面のうちで半導体素子が固定されていない領域に下塗り剤を塗布することを意味する。

上記の構成を備えていると、塗布工程後に、第２放熱板によって遮られることなく第１放熱板の内側表面を観察できる状態が得られる。第１放熱板の内側表面のうち、半導体素子と半導体素子の間に位置する領域も観察できる。観察後に第２放熱板の配置工程を実施することができる。塗布した下塗り剤を検査してから、第２放熱板の配置工程を実施することができる。

本明細書に開示する技術では、第１放熱板と第２放熱板の双方に下塗り剤を塗布することよりも、第１放熱板に塗布した下塗り剤の観察を優先する。半導体装置が発熱すると、金属と樹脂との熱膨張率の違いにより、第１放熱板と樹脂体、ならびに第２放熱板と樹脂体の間に、放熱板と樹脂体を剥離させようとする応力が作用する。その応力により第１放熱板と樹脂体とが剥離すると、第１放熱板と半導体素子の固定箇所にも応力が作用し、半導体素子がダメージを受ける虞がある。本技術では、第２放熱板の配置工程より前に塗布工程を実施するので、塗布した下塗り剤を検査することができる。塗布が不完全なために第１放熱板と樹脂体が剥離する現象が生じづらい。

その一方において、第２放熱板には下塗り剤を塗布しない。第２放熱板が導電材を介して半導体素子に固定されている場合、半導体素子の発熱部と第１放熱板の間の距離より、半導体素子の発熱部と第２放熱板の間の距離が長くなる。この場合、第２放熱板と樹脂体が剥離しても、それに起因する応力は半導体素子に作用しづらく、半導体素子はダメージを受けにくい。即ち、第１放熱板と樹脂体が剥離することは半導体素子のダメージの要因となるが、第２放熱板と樹脂体が剥離することは半導体素子のダメージの要因となりづらい。

半導体素子が第２放熱板に直接固定されている場合でも、その半導体素子の発熱部と一方の放熱板の間の距離と、その半導体素子の発熱部と他方の放熱板の間の距離が相違することがある。半導体素子の発熱部から放熱板までの距離が相違する場合は、その距離が短い側の放熱板を第１放熱板とし、その距離が長い側の放熱板を第２放熱板とする。発熱部から第１放熱板までの距離より、発熱部から第２放熱板までの距離が長い場合、第１放熱板と樹脂体の間に作用する応力は、第２放熱板と樹脂体の間に作用する応力より大きい。第１放熱板と樹脂体は剥離しやすく、第２放熱板と樹脂体は剥離しづらい。本技術では、第２放熱板には下塗り剤を塗布しない。第２放熱板と樹脂体は剥離しづらいことから、第２放熱板に下塗り剤を塗布しなくても問題は生じない。

実際に、第１放熱板の内側表面に塗布された下塗り剤が観察可能となることによるメリットは、第２放熱板の内側表面に下塗り剤を塗布しなくなるデメリットよりも大きい。

実施例の半導体装置を備える電気自動車の電力系のブロック図である。 実施例の半導体装置の平面図である。 図２のIII−III線における断面図である。 半導体装置の製造工程を示す第１の図である。 半導体装置の製造工程を示す第２の図である。 半導体装置の製造工程を示す第３の図である。

最初に、以下に説明する実施例の特徴を列記する。
特徴１：第２固定工程では、２個以上の半導体素子のそれぞれを、導電材を介して、第２放熱板に固定する。
特徴２：放熱板を平面視すると、各導電材の面積が、各導電材に固定されている各半導体素子の面積より小さい。
特徴３：第１放熱板における半導体素子が固定されている領域の面積は、第２放熱板における導電材が固定されている領域の面積より大きい。
特徴４：半導体素子が直接に固定されているとともにその固定面積が大きい第１放熱板の内側表面には下塗り剤を塗布して第１放熱板と樹脂体の剥離を防止する。半導体素子が導電材を介して固定されているとともにその固定面積が小さい第２放熱板の内側表面には下塗り剤を塗布しない。

（実施例）
図面を参照して、実施例の半導体装置２０を説明する。本明細書が開示する技術は、電気自動車１００に車載する半導体装置２０に適用される。図１は、電気自動車１００の電力系のブロック図である。電気自動車１００は、バッテリ１０１と、システムメインリレー１０２と、電圧コンバータ１０３と、インバータ１０４と、走行用のモータ１０５を備えている。バッテリ１０１とモータ１０５は、システムメインリレー１０２と電圧コンバータ１０３とインバータ１０４を介して、接続されている。バッテリ１０１の電力が、電圧コンバータ１０３とインバータ１０４を介して、モータ１０５に供給される。これにより、モータ１０５が駆動して、電気自動車１００が走行する。この場合、電圧コンバータ１０３は、バッテリ１０１からの直流電力を昇圧し、インバータ１０４は、電圧コンバータ１０３からの直流電力を交流電力に変換する。

一方、電気自動車１００の制動時には、モータ１０５により発電された電力が、電圧コンバータ１０３とインバータ１０４を介して、バッテリ１０１に供給される。これにより、モータ１０５により発電された電力は、バッテリ１０１に充電される。この場合、インバータ１０４は、モータ１０５からの交流電力を直流電力に変換し、電圧コンバータ１０３は、インバータ１０４からの直流電力を降圧する。なお、インバータ１０４の回路構成はよく知られているので、図１では、インバータ１０４の回路構成の図示を省略する。また、インバータ１０４の原理もよく知られているので、説明を省略する。

電圧コンバータ１０３について説明する。電圧コンバータ１０３は、２個のダイオード２１，５１と、２個のＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistorの略）２２，５２と、２個のコンデンサ（符号省略）と、リアクトル（符号省略）を備えている。２個のＩＧＢＴ２２，５２は、直列に接続されている。ダイオード２１は、ＩＧＢＴ２２と並列に接続されている。具体的には、ダイオード２１のカソード電極とＩＧＢＴ２２のコレクタ電極が接続されており、ダイオード２１のアノード電極とＩＧＢＴ２２のエミッタ電極が接続されている。ダイオード５１も同様に、ＩＧＢＴ５２と並列に接続されている。各コンデンサとリアクトルは、図１に示すように、電圧コンバータ１０３の回路を構成する。電圧コンバータ１０３の原理はよく知られているので、説明は省略する。

ダイオード２１とＩＧＢＴ２２の並列回路は、半導体装置２０として実現される。半導体装置２０は、出力端子４１，４２と、ゲート端子４３を備えている。並列回路の一端（即ち、ＩＧＢＴ２２のコレクタ電極）は、出力端子４１に接続されており、他端（即ち、ＩＧＢＴ２２のエミッタ電極）は、出力端子４２に接続されている。ゲート端子４３は、ＩＧＢＴ２２のゲート電極に接続されている。ゲート端子４３は、ＩＧＢＴ２２のスイッチングを制御するための制御装置（不図示）に接続される。ダイオード５１とＩＧＢＴ５２の並列回路も、同様に、半導体装置５０として実現される。

図２及び図３を参照して、半導体装置２０について説明する。図２は、半導体装置２０の平面図であり、図３は、図２のIII−III線における断面図である。なお、図中には、ＸＹＺ座標が示されている。以下では、ＸＹＺ座標を適宜に利用して、半導体装置２０の構成を説明する。

半導体装置２０は、ダイオード２１とＩＧＢＴ２２を封止している樹脂体２８と、ダイオード２１とＩＧＢＴ２２からの熱を放熱するための放熱板２３，２４と、出力端子４１，４２と、ゲート端子４３と、を備えている。放熱板２３，２４は、金属（例えば、銅）により作られている。放熱板２３，２４は、平行に配置されており、互いに対面している。樹脂体２８のＸ軸方向における両面のうちの一方の面からは、第１放熱板２３の外側表面が露出しており、第１放熱板２３の当該外側表面以外の部分は、樹脂体２８に覆われている。樹脂体２８の両面のうちの他方の面からも、第１放熱板２３と同様に、第２放熱板２４の外側表面が露出している。半導体装置２０は、図示しない２個の冷却器により挟まれる。各冷却器は、絶縁板（不図示）を介して、樹脂体２８の一対の外側表面の一方に対面する。これにより、各冷却器が、絶縁板を介して、各放熱板と接触し、ダイオード２１とＩＧＢＴ２２からの熱が各冷却器に伝達する。

第１放熱板２３の内側表面には、ダイオード２１のカソード電極２１ａが、はんだ３１ａにより接続されている。この内側表面には、ＩＧＢＴ２２のコレクタ電極２２ａが、はんだ３２ａにより接続されている。ダイオード２１とＩＧＢＴ２２は、互いに距離を隔てて配置されている。なお、第１放熱板２３と出力端子４１は、１枚の金属板から成形されている。即ち、第１放熱板２３は、ダイオード２１とＩＧＢＴ２２から出力端子４１への電流経路の一部を兼ねている。

第２放熱板２４の内側表面には、ブロック状の導電材２５を介して、ダイオード２１のアノード電極２１ｂが接続されている。導電材２５の下面は、はんだ３１ｂによりアノード電極２１ｂに接続されており、導電材２５の上面は、はんだ３１ｃにより第２放熱板２４に接続されている。また、第２放熱板２４の内側表面には、さらに、導電材２６を介して、ＩＧＢＴ２２のエミッタ電極２２ｂが接続されている。導電材２６は、導電材２５と同様に、はんだ３２ｂ，３２ｃにより、エミッタ電極２２ｂと第２放熱板２４のそれぞれと接続されている。なお、第２放熱板２４と出力端子４２は、１枚の金属板から成形されている。即ち、第２放熱板２４は、ダイオード２１及びＩＧＢＴ２２から出力端子４２への電流経路の一部を兼ねている。

ＩＧＢＴ２２のゲート電極（符号省略）は、ワイヤ（不図示）を介して、ゲート端子４３と接続されている。ゲート電極は、ＩＧＢＴ２２のエミッタ電極２２ｂが位置する面と同一面上に位置している。導電材２６は、ゲート電極と重ならないように、エミッタ電極２２ｂと接続されている。導電材２６は、エミッタ電極２２ｂと第２放熱板２４を接続するとともに、ゲート電極とゲート端子４３を接続するワイヤを配索する空間を第２放熱板２４とＩＧＢＴ２２との間に確保することを目的とする。

また、エミッタ電極２２ｂが位置する面から観察すると（即ち、第１放熱板２３を平面視すると）、導電材２６の面積は、ＩＧＢＴ２２の面積よりも小さい（図２参照）。第１放熱板２３を平面視すると、導電材２５の面積も、ダイオード２１の面積よりも小さく、導電材２５は、ダイオード２１の幅の内側に配置されている。この関係により、第１放熱板と第２放熱板の互いに対面する内側表面において、２個の半導体素子（２１及び２２）が接続されてない第１放熱板２３の面積は、２個の導電材（２５及び２６）が接続されていない第２放熱板２４の面積より小さい。さらに、図３に示すように、ダイオード２１とＩＧＢＴ２２の間の距離Ｌ１は、導電材２５，２６の間の距離Ｌ２よりも小さい。

第１放熱板２３の内側表面のうち、ダイオード２１とＩＧＢＴ２２が固定されていない領域には、下塗り剤３３が塗布されている。以下、下塗り剤３３が塗布されている領域を塗布領域と呼ぶ。下塗り剤３３は、金属と樹脂を密着させるためのものであり、例えばポリアミド樹脂を主成分とする。第１放熱板２３と樹脂体２８は、下塗り剤３３により密着している。なお、図３では、塗布領域のうちダイオード２１とＩＧＢＴ２２の間の領域に、符号２３ａを付し、当該領域２３ａに塗布されている下塗り剤に、符号３３ａを付す。また、塗布領域のうち領域２３ａ以外の領域に、符号２３ｂを付し、当該領域２３ｂに塗布されている下塗り剤に、符号３３ｂを付す。なお、第２放熱板２４には、下塗り剤が塗布されていない。

下塗り剤３３ａは、塗布領域２３ａだけでなく、ダイオード２１と塗布領域２３ａ（即ち、第１放熱板２３）との境界にも塗布されている。これにより、当該境界も樹脂体２８に密着する。さらに、下塗り剤３３ａは、この境界からＸ軸方向に延びるダイオード２１の側面と、ダイオード２１の導電材２５が接続されている側の面（即ち、アノード電極２１ｂが位置する面）のうち導電材２５が接続されていない領域にも、塗布されている。これにより、ダイオード２１の金属部分（例えば、電極）が樹脂体２８に密着する。さらに、下塗り剤３３ａは、ダイオード２１の導電材２５が接続されていない領域とはんだ３１ｂとの境界にも塗布されている。これにより、はんだ３１ｂが樹脂体２８に密着する。

下塗り剤３３ａは、同様に、ＩＧＢＴ２２と塗布領域２３ａとの境界、ＩＧＢＴ２２の側面とエミッタ電極２２ｂが位置する側面のうち導電材２６が接続されていない領域、及び、当該領域とはんだ３２ｂとの境界にも塗布されている。なお、下塗り剤３３ｂも、同様に、２個の半導体素子（２１及び２２）と第１放熱板２３との境界、２個の半導体素子の各境界から延びる各側面及び各電極が位置する面、及び、各電極が位置する面と各はんだとの境界にも、塗布されている。

ダイオード２１及びＩＧＢＴ２２は、電流が流れることにより発熱する。２個の半導体素子（２１及び２２）からの熱は、放熱板２３，２４と、樹脂体２８に伝達し、各部材２３，２４，２８を膨張させる。各部材２３，２４，２８が膨張すると、金属と樹脂との熱膨張率の違いにより、第１放熱板２３と樹脂体２８、ならびに第２放熱板２４と樹脂体２８の間に、各放熱板２３，２４が樹脂体２８から剥離しようとする応力が作用する。第１放熱板２３と樹脂体２８の間（即ち、塗布領域２３ａ及び当該領域２３ａと半導体素子の境界）には、下塗り剤３３が塗布されているので、その応力により樹脂体２８から第１放熱板２３が剥離することが防止される。これにより、その応力が第１放熱板２３と半導体素子を接続しているはんだ３１ａ，３２ａに作用することが防止され、半導体素子がダメージを受けることが防止される。

また、半導体素子の電極が位置する面と、当該面とはんだとの境界にも、下塗り剤が塗布される。これにより、半導体素子の電極が位置する面が樹脂体２８から剥離することが防止され、当該剥離により半導体素子がダメージを受けることが防止される。

一方、第２放熱板２４と樹脂体２８の間には、下塗り剤が塗布されていない。しかし、第２放熱板２４は、２個の導電材（２５及び２６）を介して、２個の半導体素子と接続されている。第２放熱板２４が樹脂体２８から剥離しても、膨張による応力は、第２放熱板２４と導電材の間のはんだ（３１ｃ及び３２ｃ）に作用し、導電材と半導体素子の間のはんだ（３１ｂ及び３２ｂ）に作用しにくい。また、第１放熱板２３と第２放熱板２４の間において、発熱源である半導体素子と第２放熱板２４の間の距離が、導電材の存在により、半導体素子と第１放熱板２３の間の距離より長い。膨張による応力は、発熱源から近い第１放熱板２３との間よりも、発熱源から遠い第２放熱板２４との間で、小さくなる。即ち、第２放熱板２４が樹脂体２８から剥離しても、導電材と半導体素子の間のはんだに作用する応力は小さい。第２放熱板２４が樹脂体２８から剥離しても、半導体素子はダメージを受けにくい。

第１放熱板２３の剥離は、半導体素子のダメージの主要因である。第１放熱板２３に下塗り剤３３を塗布することで、第１放熱板２３の剥離は、第２放熱板２４の剥離よりも優先的に防止される。詳しくは後述するが、剥離の防止が必要な第１放熱板２３に下塗り剤３３を塗布することは、半導体装置２０の製造工程において、下塗り剤３３を観察することを容易とする。

また、第１放熱板２３の内側表面のうち、２個の半導体素子が接続されてない領域の面積は、第２放熱板２４の内側表面のうち、２個の導電材が接続されていない領域の面積より小さい。即ち、第２放熱板２４と樹脂体２８の間の接触面積は、第１放熱板２３と樹脂体２８の間の接触面積より大きい。このため、膨張による応力に起因して第２放熱板２４の樹脂体２８との接触面に作用する力は、その応力に起因して第１放熱板２３の樹脂体２８との接触面に作用する力より小さい。作用する力が小さいので、第２放熱板２４は、第１放熱板２３より樹脂体２８から剥離し難い。第２放熱板２４に下塗り剤を塗布せず、第１放熱板２３にのみ下塗り剤３３を塗布したとしても、半導体素子のダメージを防止することができる。

また、第２放熱板２４に下塗り剤を塗布せず、第１放熱板２３にのみ下塗り剤３３を塗布することにより、第２放熱板２４と樹脂体２８の間の密着が、第１放熱板２３と樹脂体２８の間の密着より、脆弱となる。これにより、膨張による応力が発生すると、第２放熱板２４が第１放熱板２３よりも先に剥離し得る。第２放熱板２４が先に剥離することにより、半導体素子のダメージの主要因となる第１放熱板２３の剥離が生じ難くなる。半導体素子のダメージを防止することができる。

図４から図６を参照して、半導体装置２０の製造方法について説明する。半導体装置２０の製造方法は、第１固定工程と、塗布工程と、検査工程と、配置工程と、第２固定工程と、成形工程と、を備える。図４〜図６は、各工程における製造途中の半導体装置２０を図３と同様の方向から見た断面図である。なお、図４〜図６では、出力端子４１，４２、ゲート端子４３の図示を省略している。

図４は、第１固定工程を示す。第１固定工程では、ダイオード２１が、はんだ３１ａにより、第１放熱板２３の表面に固定され、ＩＧＢＴ２２が、ダイオード２１から離れた位置で、はんだ３２ａにより、第１放熱板２３の表面に固定される。ダイオード２１及びＩＧＢＴ２２が固定された表面は、第１放熱板２３の内側表面である。そして、導電材２５，２６のそれぞれが、はんだ３１ｂ，３２ｂにより、ダイオード２１及びＩＧＢＴ２２のそれぞれに固定される。また、第１固定工程では、ゲート端子４３とＩＧＢＴ２２のゲート電極をワイヤで接続するワイヤボンディングも実行される。

図５は、塗布工程及び検査工程を示す。塗布工程は、第１固定工程の後に実施される。塗布工程では、第１放熱板の内側表面のうちの塗布領域２３ａ，２３ｂに下塗り剤３３が塗布される。下塗り剤３３は、上述したように、各境界及び２個の半導体素子（２１及び２２）の各面にも、塗布される。

検査工程は、塗布工程の後に実施される。検査工程では、塗布領域２３ａ，２３ｂに塗布された下塗り剤３３の検査が実施される。この検査は、下塗り剤３３内の気泡の有無を確認するものである。下塗り剤３３内に気泡が無いことは、第１放熱板２３と樹脂体２８が設計通りに密着することを意味する。この検査は、図中の矢印で示すように、第１放熱板２３を平面視で観察することにより実施される。塗布工程の後では、平面視において、塗布領域２３ａ，２３ｂを遮る部材が存在しないので、塗布領域２３ａ，２３ｂを観察することが容易である。特にダイオード２１とＩＧＢＴ２２の間の塗布領域２３ａは、第２放熱板２４が配置されると、第２放熱板２４と２個の半導体素子（２１及び２２）により視界が遮られ、観察することが困難である。塗布工程の後では、半導体素子同士の間の距離Ｌ１は、導電材同士の間の距離Ｌ２よりも小さく、第２放熱板２４も配置されていないので、塗布領域２３ａを観察できる状態が得られる。塗布工程の後に検査工程を実施することにより、塗布領域２３ａを容易に観察することができる。

図６は、配置工程及び第２固定工程を示す。配置工程は、検査工程（即ち、塗布工程）の後に実施される。配置工程では、第１放熱板２３との間で２個の半導体素子（２１及び２２）を挟んだ状態で第１放熱板２３と対面するように、第２放熱板２４が配置される。第２固定工程は、配置工程の後に実施される。第２固定工程では、導電材２５，２６のそれぞれが、はんだ３１ｃ，３２ｃにより、第２放熱板２４に固定される。

成形工程は、第２固定工程の後に実施される。成形工程では、樹脂体２８の外形が模られた金型に、図６に示す製造途中の半導体装置２０を収容し、当該金型に樹脂を充填することにより、樹脂体２８が成形される。即ち、成形工程では、第１放熱板２３の内側表面と第２放熱板２４の内側表面の間に樹脂が充填され、２個の半導体素子（２１及び２２）が樹脂体２８により封止される。成形工程が終了すると、半導体装置２０が完成する（図３参照）。

この製造方法によれは、塗布工程の後に、塗布領域２３ａ，２３ｂを観察できる状態が得られ、検査工程を実施することができる。そして、検査工程の後に配置工程を実施することができる。

以下、実施例で示した技術に関する留意点を述べる。半導体装置２０は、導電材２５，２６を備えていなくてもよい。即ち、２個の半導体素子（２１及び２２）は、第２放熱板２４に直接に固定されていてもよい。この場合、２個の半導体素子は、半導体素子の発熱部と第１放熱板２３の間の距離より、その発熱部と第２放熱板２４の間の距離が長くなるように、第２放熱板２４に固定される。別言すれば、第１放熱板２３と第２放熱板２４の間において、半導体素子の発熱部が第１放熱板２３の位置する側に片寄っている。これにより、第２放熱板２４と樹脂体２８の間に作用する応力よりも、第１放熱板２３と樹脂体２８の間に作用する応力の方が小さくなり、実施例と同様の効果が得られる。

各導電材２５，２６は、塗布工程及び検査工程の後に、各半導体素子に固定されてもよい。この場合、各半導体素子の電極が位置する面と、当該面とはんだとの境界に、下塗り剤３３が塗布されなくてもよい。一般的に言えば、少なくとも第１放熱板の内側表面に下塗り剤が塗布されればよい。

ダイオード２１及びＩＧＢＴ２２が、「２個以上の半導体素子」の一例である。半導体素子の種類は、ダイオードとＩＧＢＴに限らない。例えば、ＭＯＳＦＥＴ（Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistorの略）でもよい。また、実施例の技術は、実施例の構成に限らず、２個以上のＩＧＢＴを備える半導体装置、ＩＧＢＴとダイオードを含む３個以上の半導体素子を備える半導体装置等にも適用可能である。

ダイオード２１のアノード電極２１ｂ及びＩＧＢＴ２２のエミッタ電極２２ｂが第１放熱板２３に接続されており、カソード電極２１ａ及びコレクタ電極２２ａが第２放熱板２４に接続されていてもよい。

第２放熱板２４と樹脂体２８の間に、第２放熱板２４が樹脂体２８から剥離することを防止するための防止手段が設けられてもよい。防止手段は、例えば、第２放熱板２４の内側表面に設けられる溝、突条又はディンプル等の構造である。この構造は、第２放熱板２４と樹脂体２８の間の接触面積を増やすことにより、第２放熱板２４と樹脂体２８の間の密着性を高める。

実施例の技術は、１個の半導体素子を備える半導体装置にも適用可能である。即ち、１個の半導体素子を備える半導体装置において、半導体素子の発熱部との距離が近い第１放熱板の内側表面に下塗り剤を塗布し、当該発熱部との距離が遠い第２の放熱板の内側表面に下塗り剤を塗布しなくてもよい。本変形例でも、実施例と同様に、放熱板の樹脂体からの剥離による半導体素子のダメージを防止しつつ、下塗り剤の観察を容易とすることができる。

以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成し得るものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。

２０：半導体装置
２１：ダイオード
２２：ＩＧＢＴ
２３：第１放熱板
２４：第２放熱板
２５，２６：導電材
２８：樹脂体
３１ａ−３１ｃ、３２ａ−３２ｃ：はんだ
３３ａ，３３ｂ：下塗り剤
４１，４２：出力端子
４３：ゲート端子

Claims (1)

1. 第１放熱板の表面に、２個以上の半導体素子を、相互間に距離を隔てた位置関係で固定する第１固定工程と、
   前記第１固定工程の後に、前記第１放熱板の内側表面に、下塗り剤を塗布する塗布工程と、
   前記塗布工程の後に、前記第１放熱板との間で前記２個以上の半導体素子を挟んだ状態で前記第１放熱板と対面するように、第２放熱板を配置する配置工程と、
   前記２個以上の半導体素子を、直接または導電材を介して、前記第２放熱板の内側表面に固定する第２固定工程と、
   前記第１放熱板の前記内側表面と前記第２放熱板の前記内側表面の間に樹脂を充填し、前記２個以上の半導体素子を封止する樹脂体を成形する成形工程と、
   を備えており、
   前記２個以上の半導体素子の発熱部と前記第１放熱板の間の距離より前記２個以上の半導体素子の前記発熱部と前記第２放熱板の間の距離を長くすることを特徴とする半導体装置の製造方法。

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