JP2020191381A - 半導体装置及び半導体装置の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】露出面に樹脂ばりが形成されることを抑制できる半導体装置及び半導体装置の製造方法を提供する。【解決手段】半導体装置の製造に際しては、放熱部が第1封止樹脂部によって封止されたアッシーを成形する第1成形工程を実行する。第1成形工程では、第1金型の内面にヒートスプレッダの露出面が当接するように第1金型内に放熱部を配置した状態で第1金型内に溶融樹脂を充填することでアッシーを成形している。第1成形工程の実行後、アッシーをリードフレームに対して組み付ける組付工程を実行する。組付工程の実行後、半導体素子、リードフレーム、及びアッシーを封止する第2封止樹脂部を成形する第2成形工程を実行する。【選択図】図5
Description
本発明は、半導体装置及び半導体装置の製造方法に関する。
特許文献1には、半導体装置が開示されている。上記半導体装置では、リードフレームに半導体素子及び複数のヒートスプレッダが接続された状態で、これらが樹脂によって封止されている。ヒートスプレッダは、半導体装置で発生した熱を放熱するための部材である。上記半導体装置は、金型内に半導体素子、リードフレーム、及びヒートスプレッダを配置した状態で、当該金型内に溶融樹脂を充填することによって製造されている。上記半導体装置の製造に際しては、ヒートスプレッダの露出面が外部に露出するように、当該露出面を金型の内面に当接させた状態で溶融樹脂を金型に流し込んでいる。
特許文献1では、半導体装置の製造の際に用いられる金型の内面に壁部を形成している。金型の内部に流し込まれた溶融樹脂は当該壁部を乗り越えて露出面と金型の内面との当接部位に到る。金型の内面に壁部を形成することによって当接部位に到る溶融樹脂の流動速度が低減されることから、ヒートスプレッダの露出面と金型の内面との間に溶融樹脂が流れ込むことを抑制する。
各ヒートスプレッダの組付誤差や製造誤差によって、各ヒートスプレッダの露出面が同一平面上に揃わないことがある。この場合、半導体装置の製造に際して、各ヒートスプレッダが組み付けられたリードフレームを金型内に載置したとき、一部のヒートスプレッダの露出面は金型の内面に当接した状態にある一方、残りのヒートスプレッダの露出面は金型の内面に当接しない状態が生じる。そのため、たとえ溶融樹脂の流動速度を低減したとしても、露出面と金型の内面との間の隙間に溶融樹脂が流れ込んでしまい、露出面に樹脂ばりが形成されるおそれがある。特許文献1に開示の半導体装置では、露出面に樹脂ばりが形成されることを抑制するという観点において対策が十分とは言い難い。
上記課題を解決する半導体装置は、半導体素子と、前記半導体素子が実装されているリードフレームと、前記リードフレームに対してヒートスプレッダを有する放熱部が複数組み付けられているとともに前記放熱部が第1封止樹脂部によって封止されているアッシーと、前記半導体素子、前記リードフレーム、及び前記アッシーを封止する第2封止樹脂部とを備え、前記ヒートスプレッダは、前記第1封止樹脂部及び前記第2封止樹脂部から露出する露出面を有し、前記第2封止樹脂部は、前記第1封止樹脂部の外周に位置している。
上記構成では、互いに異なる成形タイミングで成形された第1封止樹脂部と第2封止樹脂部とを有している。とくに、第1封止樹脂部の成形では、金型の内面に各ヒートスプレッダの露出面を当接させることを成形の目的とすることができるため、各ヒートスプレッダの露出面を同一平面上に揃えたアッシーを成形することが可能となる。したがって、第1封止樹脂部の成形時だけでなく、第2封止樹脂部の成形時においても、金型の内面に対して各ヒートスプレッダの露出面を当接させることが可能となる。これにより、各ヒートスプレッダの露出面と各金型の内面との間に溶融樹脂が流れ込むことを抑制できる。
上記の半導体装置において、前記ヒートスプレッダの前記露出面は、前記第1封止樹脂部の表面よりも突出していることが好ましい。
各ヒートスプレッダの露出面が第1封止樹脂部の表面よりも突出するように、金型には位置決め用の凹みが形成されている。成形時においては、各ヒートスプレッダの露出面がこの凹みに嵌っていることにより、溶融樹脂が露出面と金型の内面との当接部位に到るまでの距離を長くとることができる。溶融樹脂が露出面と金型の内面との当接部位に到るまでの距離が長いことから、流れ込む溶融樹脂が露出面と金型の内面との当接部位に到るまでに止まる可能性が高まるため、各ヒートスプレッダの露出面と各金型の内面との間に溶融樹脂が流れ込むことをさらに抑制できる。
各ヒートスプレッダの露出面が第1封止樹脂部の表面よりも突出するように、金型には位置決め用の凹みが形成されている。成形時においては、各ヒートスプレッダの露出面がこの凹みに嵌っていることにより、溶融樹脂が露出面と金型の内面との当接部位に到るまでの距離を長くとることができる。溶融樹脂が露出面と金型の内面との当接部位に到るまでの距離が長いことから、流れ込む溶融樹脂が露出面と金型の内面との当接部位に到るまでに止まる可能性が高まるため、各ヒートスプレッダの露出面と各金型の内面との間に溶融樹脂が流れ込むことをさらに抑制できる。
上記の半導体装置において、前記放熱部は、前記ヒートスプレッダにおける前記露出面と反対側の面に溶着されている半田を有していることが好ましい。
第1封止樹脂部の成形時では、型締めに伴う応力で半田が潰れることもある。半田は、当該半田が溶着されるヒートスプレッダの面と金型の内面との間隙を吸収することから、半田が溶着される面と反対側の面である露出面は、金型の内面により確実に当接する。したがって、各ヒートスプレッダの露出面を同一平面上に揃えたアッシーを成形することが可能となる。
第1封止樹脂部の成形時では、型締めに伴う応力で半田が潰れることもある。半田は、当該半田が溶着されるヒートスプレッダの面と金型の内面との間隙を吸収することから、半田が溶着される面と反対側の面である露出面は、金型の内面により確実に当接する。したがって、各ヒートスプレッダの露出面を同一平面上に揃えたアッシーを成形することが可能となる。
上記の半導体装置の製造方法において、第1金型の内面に前記ヒートスプレッダの前記露出面が当接するように前記第1金型内に前記放熱部を配置した状態で前記第1金型内に溶融樹脂を充填することで前記放熱部が前記第1封止樹脂部にて封止された前記アッシーを成形する第1成形工程と、前記アッシーを前記リードフレームに対して組み付ける組付工程と、第2金型内に前記半導体素子、前記リードフレーム、及び前記アッシーを配置した状態で前記第2金型内に溶融樹脂を充填することで前記半導体素子、前記リードフレーム、及び前記アッシーを封止する前記第2封止樹脂部を成形する第2成形工程とを備えている。
上記方法では、第1封止樹脂部と第2封止樹脂部とを成形するために、第1成形工程と第2成形工程とを実行している。とくに、第1成形工程では、第1金型の内面に各ヒートスプレッダの露出面を当接させることを目的として第1封止樹脂部を成形できる。この第1成形工程の採用によって、各ヒートスプレッダの露出面を同一平面上に揃えたアッシーを成形することが可能となる。したがって、第2成形工程では、各ヒートスプレッダの露出面を同一平面上に揃えたアッシーを第2封止樹脂部の封止対象とすることができるため、第2成形工程においても、第2金型の内面に対して各ヒートスプレッダの露出面を当接させることが可能となる。これにより、各ヒートスプレッダの露出面と各金型の内面との間に溶融樹脂が流れ込むことを抑制できる。
本発明の半導体装置及び半導体装置の製造方法によれば、露出面に樹脂ばりが形成されることを抑制できる。
図1及び図2を用いて半導体装置の一実施形態について説明する。
半導体装置1は、バッテリの出力する直流電力を交流電力に変換してモータに供給する駆動回路を構成するパワーモジュールである。
半導体装置1は、バッテリの出力する直流電力を交流電力に変換してモータに供給する駆動回路を構成するパワーモジュールである。
半導体装置1は、半導体素子10と、リードフレーム20と、アッシー30と、第2封止樹脂部40とを備えている。半導体素子10は、駆動回路を構成するためのスイッチング素子である。半導体素子10としては、MOSFET(metal-oxide-semiconductor field-effect-transistor)が採用されている。半導体素子10は、リードフレーム20に接続されている。本実施形態では、半導体素子10は3つ設けられている。
リードフレーム20は、四角形状の孔20aが形成された板状の金属部材である。四角形状の孔20aには、複数のリード部21が形成されている。複数のリード部21は、孔20aの一側面から直線状に延びている。リード部21の基端側の部分は露出している。リード部21の先端側の部分は、リードフレーム20の板厚方向から見たとき、アッシー30と重なっている。半導体素子10の端子は、リードフレーム20のリード部21あるいは他の半導体素子10の端子と接続されている。3つの半導体素子10からなる半導体素子群の端子11は、露出している。
図3及び図4に示すように、アッシー30は、放熱部31と、第1封止樹脂部32とを備えている。放熱部31は、半導体装置1で発生する熱を外部に放熱する際の放熱効率を高める機能を有している。アッシー30は、複数の放熱部31を第1封止樹脂部32によって封止することにより1つの部品として取り扱いできるように構成したものである。本実施形態では、1つのアッシー30に3つの放熱部31が配置されている。本実施形態では、放熱部31は、半導体素子10の数に対応して3つ設けられている。放熱部31は、ヒートスプレッダ33と、半田34とを有している。ヒートスプレッダ33は、略四角柱状の金属部材である。ヒートスプレッダ33の側面と上面とからなる角部は、湾曲している。ヒートスプレッダ33の側面と下面とからなる角部は、湾曲している。半田34は、ヒートスプレッダ33よりも剛性の低い略四角柱状の金属部材である。ヒートスプレッダ33の上面には半田34の下面が接続されている。ヒートスプレッダ33の上面は、半田34の下面よりも一回り大きく形成されている。ヒートスプレッダ33の側面及び半田34の側面は、第1封止樹脂部32によって覆われている。第1封止樹脂部32は、上下方向から見たとき、外形が略四角形の枠状をなしている。第1封止樹脂部32は、絶縁性を有する樹脂部材で構成されている。第1封止樹脂部32は、後述の第1成形工程で成形されたものである。ヒートスプレッダ33の下面は、第1封止樹脂部32から露出する露出面35である。また、半田34の上面は、第1封止樹脂部32から露出している。上下方向から見た場合、各ヒートスプレッダ33の露出面35が第1封止樹脂部32から露出している。上下方向から見た場合、第1封止樹脂部32の四隅のうち3つの隅には、それぞれヒートスプレッダ33が配置されている。第1封止樹脂部32の四隅のうち残る1つの隅には、半導体素子10の端子11が嵌る四角孔36が形成されている。また、各ヒートスプレッダ33の露出面35は、第1封止樹脂部32の表面よりも突出している。すなわち、第1封止樹脂部32における露出面35側の面からは、ヒートスプレッダ33の一部が突出している。各ヒートスプレッダ33の露出面35は、同一平面上に位置している。
図1及び図2に示すように、第2封止樹脂部40は、絶縁性を有する樹脂材料で構成されている。第2封止樹脂部40は、後述の第2成形工程で成形されたものである。第2封止樹脂部40は、半導体素子10、リードフレーム20、及びアッシー30を覆っている。第2封止樹脂部40は、略四角板状をなしている第1部分41と、上下方向から見た場合、略四角形の枠状をなしている第2部分42とを有している。第1封止樹脂部32の側面には、第2封止樹脂部40の第2部分42が位置している。第2封止樹脂部40の第2部分42は、第1封止樹脂部32の側面を全周にわたって封止している。第1封止樹脂部32と第2封止樹脂部40との境界部分には、第1成形工程及び第2成形工程の2段階の成形工程を行うことに起因して層状に形成されている。各ヒートスプレッダ33の露出面35は、第2封止樹脂部40の表面からも露出している。第2封止樹脂部40における露出面35側の面よりも下方に位置している。第2封止樹脂部40の第1部分41は、半導体素子10及びリードフレーム20の周囲を封止している。
図2に示すように、リードフレーム20のリード部21は、2つの段差部22を有している。2つの段差部22は、リード部21の延びる方向において並んで形成されている。段差部22は、半導体素子10、リードフレーム20、及びアッシー30が第2封止樹脂部40によって封止された状態で、リード部21からアッシー30側に向けて突出するように折り曲げられている。段差部22は、平板状の接続部23と、接続部23を挟んで配置される一対の傾斜部24とを有している。接続部23は、半導体素子10と接続されている。半導体素子10は、半田34の上面に当接させた状態で、半田34を溶着することによりヒートスプレッダ33と接続されている。接続部23におけるヒートスプレッダ33側の面には、半導体素子10が実装されている。半導体素子10は、接続部23とヒートスプレッダ33との間に位置している。図1に示すように、3つの半導体素子10からなる半導体素子群の端子11は、四角孔36に挿入されて第2封止樹脂部40から露出している。
半導体装置1の製造方法について説明する。ここでは、説明を簡略化するために、2つの放熱部31及び1つのリード部21を通る断面線に沿った断面図である図6及び図7を用いて説明を行う。
図5のフローチャートに示すように、最初に放熱部31が第1封止樹脂部32によって封止されたアッシー30を成形する第1成形工程を実行する(ステップS1)。
図6に示すように、第1成形工程では、第1金型100を用いて成形を行っている。第1金型100は、第1金型片101及び第2金型片102が組み合わされることにより構成されている。第1金型片101は、例えば有底四角筒状をなしている。第2金型片102は、例えば四角板状をなしている。第1金型片101の開口部と第2金型片102とを上下方向から合わせることによって、第1金型100内に第1封止樹脂部32を成形するための第1キャビティCV1を形成している。第1金型片101の内底面には、ヒートスプレッダ33を第1金型片101に対して位置決めするための凹み103が形成されている。第1成形工程において、凹み103の底面には、ヒートスプレッダ33の露出面35が当接する。第1金型片101の凹み103の側面と凹み103に嵌るヒートスプレッダ33の側面との間は、第1キャビティCV1ではない。第1金型片101の側面には、第1キャビティCV1に溶融樹脂を流し込むための流入口104が形成されている。流入口104は、第1金型片101の側面の内外を貫通する通路である。流入口104は、第1金型片101の側面における第2金型片102側の端縁に形成されている。第1金型100の型締めが行われる前の状態では、第1金型片101の軸方向において、第1金型片101の内側面の長さは、放熱部31の長さよりも短くかつヒートスプレッダ33の長さよりも長く設定されている。
図6に示すように、第1成形工程では、第1金型100を用いて成形を行っている。第1金型100は、第1金型片101及び第2金型片102が組み合わされることにより構成されている。第1金型片101は、例えば有底四角筒状をなしている。第2金型片102は、例えば四角板状をなしている。第1金型片101の開口部と第2金型片102とを上下方向から合わせることによって、第1金型100内に第1封止樹脂部32を成形するための第1キャビティCV1を形成している。第1金型片101の内底面には、ヒートスプレッダ33を第1金型片101に対して位置決めするための凹み103が形成されている。第1成形工程において、凹み103の底面には、ヒートスプレッダ33の露出面35が当接する。第1金型片101の凹み103の側面と凹み103に嵌るヒートスプレッダ33の側面との間は、第1キャビティCV1ではない。第1金型片101の側面には、第1キャビティCV1に溶融樹脂を流し込むための流入口104が形成されている。流入口104は、第1金型片101の側面の内外を貫通する通路である。流入口104は、第1金型片101の側面における第2金型片102側の端縁に形成されている。第1金型100の型締めが行われる前の状態では、第1金型片101の軸方向において、第1金型片101の内側面の長さは、放熱部31の長さよりも短くかつヒートスプレッダ33の長さよりも長く設定されている。
第1成形工程では、各ヒートスプレッダ33における露出面35と反対側の面に半田34を溶着することで放熱部31を構成している。凹み103の底面に露出面35が当接するように、第1金型片101の内底面に放熱部31を配置する。第1金型片101の内底面にヒートスプレッダ33を配置した状態で、第1金型片101の開口部に蓋をするように第2金型片102を配置する。そして、第1金型片101と第2金型片102とを近接させることによって、第1金型100の型締めを行う。型締めに伴う応力が半田34に作用することによって、第1金型片101の内底面と第2金型片102の内面との間でヒートスプレッダ33及び半田34が挟み込まれる際には、ヒートスプレッダ33の剛性よりも半田34の剛性の方が低いことから、ヒートスプレッダ33よりも先に半田34が潰されることになる。この際、半田34は、ヒートスプレッダ33と第1金型片101の内底面の間の間隙を吸収することから、露出面35は第1金型片101の内底面により確実に当接する。このように第1金型100の型締めが行われた後、第1金型片101の流入口104から第1キャビティCV1内に溶融樹脂を流し込む。第1キャビティCV1内に流し込まれた溶融樹脂が固化することによって、放熱部31が第1封止樹脂部32によって封止されたアッシー30が成形される。これにより、各ヒートスプレッダ33の露出面35を同一平面上に揃えたアッシー30を成形することが可能となる。成形されたアッシー30は、第1金型100から取り外されて、その後の工程に用いられる。
図5のフローチャートに示すように、第1成形工程の実行後、アッシー30をリードフレーム20に対して組み付ける組付工程が実行される(ステップS2)。接続部23とアッシー30の各半田34との間に半導体素子10が位置した状態で、半田34を溶着することによってアッシー30をリードフレーム20に対して組み付ける。この際、第1封止樹脂部32の四角孔36には、それら半導体素子群の端子11が嵌め込まれる。
図5のフローチャートに示すように、組付工程の実行後、半導体素子10、リードフレーム20、及びアッシー30を封止する第2封止樹脂部40を成形する第2成形工程を実行する(ステップS3)。
図7に示すように、第2成形工程では、第2金型110を用いて成形を行っている。第2金型110は、第3金型片111及び第4金型片112が組み合わされることにより構成されている。第3金型片111及び第4金型片112は、例えば有底四角筒状をなしている。第2金型110では、第3金型片111の開口部と第4金型片112の開口部とを上下方向から合わせることによって、第2金型110内に第2封止樹脂部40を成形するための第2キャビティCV2を形成している。第3金型片111の内底面には、アッシー30を第3金型片111に対して位置決めするための凹み113が形成されている。第1金型片101の凹み103の深さと第3金型片111の凹み113の深さとは同一に設定されている。第2成形工程において、凹み113の底面にはヒートスプレッダ33の露出面35が当接する。第3金型片111の凹み113の側面と凹み113に嵌るヒートスプレッダ33の側面との間は、第2キャビティCV2ではない。第4金型片112の側面には、第2キャビティCV2に溶融樹脂を流し込むための流入口114が形成されている。流入口114は、第4金型片112の側面の内外を貫通する通路である。流入口114は、第4金型片112の側面において第3金型片111側の部分に形成されている。第3金型片111と第4金型片112とが並ぶ方向において、流入口114は、リードフレーム20よりもアッシー30と反対側の位置に形成されている。第3金型片111の側面には、第3金型片111の側面の内外を貫通する通路であるリード孔115が形成されている。第3金型片111と第4金型片112とが組み合わされる方向である上下方向において、第3金型片111の内底面と第4金型片112の内底面との間の長さは、アッシー30及びリードフレーム20の厚さよりも大きく設定されている。また、第3金型片111の内底面は、第1金型片101の内底面よりも一回り大きく設定されている。
第2成形工程では、凹み113の底面に各ヒートスプレッダ33の露出面35が当接するように、第3金型片111の内底面にアッシー30を配置する。この際、第3金型片111は一回り大きく設定されていることから、アッシー30の第1封止樹脂部32の側面と第3金型片111の側面との間には隙間Sが形成されている。隙間Sは、溶融樹脂の粘度との関係で入り込みにくくなる程度の小さな隙間となるように設定されている。リードフレーム20は、アッシー30と重なる部分及びその近傍の部分が第3金型片111内に配置されて、残りの部分はリード孔115を通じて第3金型片111の外側に出されている。第3金型片111と第4金型片112とを近接させることによって第2金型110の型締めが行われた後、第4金型片112の流入口114から第2キャビティCV2内に溶融樹脂を流し込む。第1成形工程で第1キャビティCV1に流し込まれる溶融樹脂は、第2成形工程で第2キャビティCV2に流し込まれる溶融樹脂と同一材料からなる樹脂である。第2キャビティCV2内に流し込まれた溶融樹脂が固化することによって、半導体素子10、リードフレーム20、及びアッシー30を封止する第2封止樹脂部40が成形される。
このように、第1成形工程、組付工程、及び第2成形工程を経ることによって、半導体装置1を製造している。
本実施形態の作用及び効果を説明する。
本実施形態の作用及び効果を説明する。
(1)互いに異なる成形タイミングで成形された第1封止樹脂部32と第2封止樹脂部40とを有するように、第1成形工程と第2成形工程とを実行している。とくに、第1封止樹脂部32を成形する第1成形工程では、第1金型100の内底面に各ヒートスプレッダ33の露出面35を当接させることを成形の目的とすることができるため、各ヒートスプレッダ33の露出面35を同一平面上に揃えたアッシー30を成形することが可能となる。したがって、第1成形工程だけでなく、第2封止樹脂部40を成形する第2成形工程においても、第2金型110の内底面に対して各ヒートスプレッダ33の露出面35と各金型の内底面との間に溶融樹脂が流れ込むことを抑制できる。これにより、各ヒートスプレッダ33の露出面35に樹脂ばりが形成されることを抑制することができる。
(2)第1金型100の内底面には各ヒートスプレッダ33を第1金型片101に対して位置決めするための凹み103が形成されている。第1成形工程において、各ヒートスプレッダ33の露出面35が凹み103に嵌っていることにより、第1キャビティCV1内に流し込まれた溶融樹脂が露出面35と第1金型片101の凹み103の底面に到るまでの距離を長くとることができる。また、第2金型110の内底面にはアッシー30を第3金型片111に対して位置決めするための凹み113が形成されている。第2成形工程において、各ヒートスプレッダ33の露出面35が凹み113に嵌っていることにより、第2キャビティCV2内に流し込まれた溶融樹脂が露出面35と第3金型片111の凹み113の底面に到るまでの距離を長くとることができる。各キャビティに流し込まれた溶融樹脂が漏れたとしても、各凹みの側面と各ヒートスプレッダ33の側面との間がある分、各凹みの底面と各ヒートスプレッダ33の露出面35との間に到ることを抑制できる。このため、各ヒートスプレッダ33の露出面35に樹脂ばりが形成されることをさらに抑制することができる。
(3)第1成形工程の成形時では、型締めに伴う応力で半田34が潰される。半田34は、半田34が溶着されるヒートスプレッダ33の面と第1金型100の第2金型片102の内底面との間隙を吸収することから、露出面35は第1金型100の第1金型片101の内底面により確実に当接する。したがって、各ヒートスプレッダ33の露出面35を同一平面上に揃えたアッシー30を成形することが可能となる。
(4)第2金型110の第4金型片112に設けられている流入口114は、第2金型110の内部に配置されたリードフレーム20よりも上方に位置している。このため、流入口114から流入される溶融樹脂の注入圧力は、リードフレーム20の上面から下面へ向かう方向に作用する。この溶融樹脂の注入圧力は、アッシー30を第3金型片111の内底面に押し付ける方向に作用することになるから、各ヒートスプレッダ33の露出面35と第2金型110の第3金型片111の内底面との間に溶融樹脂が流れ込むことを抑制できる。
(5)組付工程は、第1成形工程後としている。したがって、組付工程後に、各ヒートスプレッダの露出面を金型の内面に押し付けつつ封止樹脂部が成形される成形工程を行う場合に比べて、半導体素子10やリードフレーム20に型締めに伴う応力が作用して悪影響を及ぼすことがない。
(6)ヒートスプレッダ33の露出面35に樹脂ばりが形成されることを抑制できるため、露出面35を露出させるようにテープ等によりマスキングをする工程や、研磨加工を行う工程を追加する必要がなく、製造工程の簡略化に貢献できる。
上記実施形態は次のように変更してもよい。また、以下の他の実施形態は、技術的に矛盾しない範囲において、互いに組み合わせることができる。
・第1金型100は、3つ以上の金型片によって構成されていてもよい。また、第2金型110は、3つ以上の金型片によって構成されていてもよい。
・第1金型100は、3つ以上の金型片によって構成されていてもよい。また、第2金型110は、3つ以上の金型片によって構成されていてもよい。
・第1金型100を構成する金型片の形状は適宜変更可能である。例えば、第1金型片101は有底円筒状をなしていてもよい。この場合、第1金型100の形状に対応して、第1封止樹脂部32は略円柱形状をなすことになる。
・第2金型110を構成する金型片の形状は適宜変更可能である。例えば、第3金型片111及び第4金型片112は有底円筒状をなしていてもよい。この場合、第2金型110の形状に対応して、第2封止樹脂部40は略円柱形状をなすことになる。
・半導体素子10の数とヒートスプレッダ33の数との対応関係は、一対一の関係でなくてもよい。半導体素子10の数がヒートスプレッダ33の数よりも多くてもよいし、少なくてもよい。また、第2封止樹脂部40から露出する半導体素子10の端子11の数も適宜変更可能である。
・放熱部31は、半田34を有していたが、これに限らず、ヒートスプレッダ33とリードフレーム20とを接続できるものであればどのようなものであってもよい。すなわち、放熱部31は少なくともヒートスプレッダ33を有していればよい。
・リードフレーム20、ヒートスプレッダ33、半田34、及び半導体素子10の形状は適宜変更可能である。また、リードフレーム20に対する放熱部31の接続部位は適宜変更可能であり、例えばリードフレーム20のリード部21における段差部22の設けられていない部分であってもよい。また、リードフレーム20に対する半導体素子10の接続部位は適宜変更可能であり、例えば、リードフレーム20に対して放熱部31が接続される面の反対側の面であってもよい。
・ヒートスプレッダ33の露出面35は、第1封止樹脂部32の表面よりも突出していたが、これらは同一平面上に位置していてもよい。これに伴って、第1金型100の第1金型片101の内底面には凹み103が形成されていなくてもよいし、第2金型110の第3金型片111の内底面には凹み113が形成されていなくてもよい。
・第2封止樹脂部40の第2部分42は、第1封止樹脂部32の側面の全周にわたって形成していたが、これを第1封止樹脂部32の側面の一部を封止するものとしてもよい。
・第1成形工程で第1キャビティCV1に流し込まれる溶融樹脂と、第2成形工程で第2キャビティCV2に流し込まれる溶融樹脂とは異なっていてもよい。
・第1成形工程で第1キャビティCV1に流し込まれる溶融樹脂と、第2成形工程で第2キャビティCV2に流し込まれる溶融樹脂とは異なっていてもよい。
・半導体素子10は、MOSFETに限らない。例えば、バイポーラトランジスタであってもよい。
・半導体装置1は、パワーモジュールに限らない。半導体装置1は、半導体素子10等の電子部品からの放熱効率を高める必要のあるものであればどのような半導体装置であってもよい。
・半導体装置1は、パワーモジュールに限らない。半導体装置1は、半導体素子10等の電子部品からの放熱効率を高める必要のあるものであればどのような半導体装置であってもよい。
1…半導体装置、10…半導体素子、11…端子、20…リードフレーム、21…リード部、22…段差部、23…接続部、24…傾斜部、30…アッシー、31…放熱部、32…第1封止樹脂部、33…ヒートスプレッダ、34…半田、35…露出面、36…四角孔、40…第2封止樹脂部、41…第1部分、42…第2部分、100…第1金型、101…第1金型片、102…第2金型片、103…凹み、104…流入口、110…第2金型、111…第3金型片、112…第4金型片、113…凹み、114…流入口、115…リード孔、CV1…第1キャビティ、CV2…第2キャビティ、S…隙間。
Claims (4)
- 半導体素子と、
前記半導体素子が実装されているリードフレームと、
前記リードフレームに対してヒートスプレッダを有する放熱部が複数組み付けられているとともに前記放熱部が第1封止樹脂部によって封止されているアッシーと、
前記半導体素子、前記リードフレーム、及び前記アッシーを封止する第2封止樹脂部とを備え、
前記ヒートスプレッダは、前記第1封止樹脂部及び前記第2封止樹脂部から露出する露出面を有し、
前記第2封止樹脂部は、前記第1封止樹脂部の外周に位置している半導体装置。 - 前記ヒートスプレッダの前記露出面は、前記第1封止樹脂部の表面よりも突出している請求項1に記載の半導体装置。
- 前記放熱部は、前記ヒートスプレッダにおける前記露出面と反対側の面に溶着されている半田を有している請求項1または2に記載の半導体装置。
- 請求項1〜3のいずれか一項に記載の半導体装置の製造方法であって、
第1金型の内面に前記ヒートスプレッダの前記露出面が当接するように前記第1金型内に前記放熱部を配置した状態で前記第1金型内に溶融樹脂を充填することで前記放熱部が前記第1封止樹脂部にて封止された前記アッシーを成形する第1成形工程と、
前記アッシーを前記リードフレームに対して組み付ける組付工程と、
第2金型内に前記半導体素子、前記リードフレーム、及び前記アッシーを配置した状態で前記第2金型内に溶融樹脂を充填することで前記半導体素子、前記リードフレーム、及び前記アッシーを封止する前記第2封止樹脂部を成形する第2成形工程とを備えている半導体装置の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019096163A JP2020191381A (ja) | 2019-05-22 | 2019-05-22 | 半導体装置及び半導体装置の製造方法 |
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-
2019
- 2019-05-22 JP JP2019096163A patent/JP2020191381A/ja active Pending
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