JP2021040049A - Manufacturing method for semiconductor module - Google Patents
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Abstract
Description
本明細書に開示の技術は、半導体モジュールの製造方法に関する。 The techniques disclosed herein relate to methods of manufacturing semiconductor modules.
特許文献1には、半導体モジュールの製造方法が開示されている。特許文献1の製造方法で用いられるモールド装置は、製品部と、製品部の下流側に設けられた樹脂溜まり部と、を備える。樹脂溜まり部は、製品部の内部に連通し、製品部から流し込まれる樹脂を溜める内部空間を有している。この製造方法では、製品部の金型内に樹脂を注入して保圧した後に、樹脂溜まり部の内部空間を増加させることにより、密閉空間の体積を増加させ、停止した樹脂の流動を再開させる。これにより、金型内に残存するボイドを樹脂溜まり部の内部空間へと樹脂ごと移動させることができると記載されている。
特許文献1の製造方法では、装置が複雑であるとともに、使用する樹脂の量が多くなるという問題がある。本明細書は、特許文献1とは異なる構成により、半導体モジュールの内部に生じるボイドを抑制する技術を提供する。
The manufacturing method of
本明細書が開示する半導体モジュールの製造方法は、絶縁層の両面に内側導体層と外側導体層とを有する絶縁基板の前記内側導体層に半導体素子が接合された半製品を用意する工程と、前記絶縁基板の前記外側導体層が金型に当接するように、前記半製品を前記金型内に配置する工程と、前記半製品を配置した前記金型内に、前記金型に設けられたゲートから封止材料を充填する工程と、を備えている。前記絶縁基板の前記外側導体層は、第1部分と、前記第1部分から間隔を空けて設けられた第2部分とを有する。前記配置する工程では、平面視において、前記第1部分と前記第2部分との間を延びる空間の延長上に前記ゲートが位置するように、前記半製品が配置される。 The method for manufacturing a semiconductor module disclosed in the present specification includes a step of preparing a semi-finished product in which a semiconductor element is bonded to the inner conductor layer of an insulating substrate having an inner conductor layer and an outer conductor layer on both sides of the insulating layer. The step of arranging the semi-finished product in the mold and the step of arranging the semi-finished product in the mold so that the outer conductor layer of the insulating substrate comes into contact with the mold are provided in the mold. It includes a step of filling the sealing material from the gate. The outer conductor layer of the insulating substrate has a first portion and a second portion provided at a distance from the first portion. In the arranging step, the semi-finished product is arranged so that the gate is located on an extension of the space extending between the first portion and the second portion in a plan view.
上記の製造方法では、絶縁基板の外側導体層が金型に当接するように、半製品が金型内に配置される。これにより、半導体モジュールに対する半製品の位置決めが行われる。この外側導体層は、第1部分と、第1部分から間隔を空けて設けられた第2部分を有する。このため、半製品を金型内に配置すると、第1部分、第2部分、絶縁層、及び金型によって比較的狭い空間が形成される。半製品を配置するこの工程では、封止材料を充填するためのゲートが、平面視において、第1部分と第2部分との間を伸びる空間の延長上に位置するように、半製品が配置される。したがって、この製造方法では、金型内に充填される封止材料が、上記した空間に対して一方向に流入し易い。このように、上記の製造方法によれば、当該空間内に別々の方向から封止材料が流入することが抑制されるため、当該空間内の全体に封止材料を充填することができる。したがって、この製造方法では、製造される半導体モジュールの内部にボイドが生じ難い。 In the above manufacturing method, the semi-finished product is arranged in the mold so that the outer conductor layer of the insulating substrate comes into contact with the mold. As a result, the semi-finished product is positioned with respect to the semiconductor module. The outer conductor layer has a first portion and a second portion provided at a distance from the first portion. Therefore, when the semi-finished product is arranged in the mold, a relatively narrow space is formed by the first portion, the second portion, the insulating layer, and the mold. In this step of placing the semi-finished product, the semi-finished product is placed so that the gate for filling the sealing material is located on the extension of the space extending between the first portion and the second portion in a plan view. Will be done. Therefore, in this manufacturing method, the sealing material filled in the mold easily flows into the above-mentioned space in one direction. As described above, according to the above-mentioned manufacturing method, since the sealing material is suppressed from flowing into the space from different directions, the sealing material can be filled in the entire space. Therefore, in this manufacturing method, voids are unlikely to occur inside the semiconductor module to be manufactured.
本技術の一実施形態において、配置する工程では、側面視において、第1部分と第2部分との間を延びる空間の延長上にゲートが位置するように、半製品が配置されてもよい。 In one embodiment of the present technology, in the arranging step, the semi-finished product may be arranged so that the gate is located on the extension of the space extending between the first portion and the second portion in the side view.
このような構成では、上記空間とゲートとが、対向するような位置関係となる。このため、第1部分、第2部分、絶縁層、及び金型により形成される空間に対して、一方向に封止材料がより流れ込み易くなる。このため、製造される半導体モジュールの内部にボイドがより生じ難い。 In such a configuration, the space and the gate are in a positional relationship so as to face each other. Therefore, the sealing material can more easily flow in one direction into the space formed by the first portion, the second portion, the insulating layer, and the mold. Therefore, voids are less likely to occur inside the manufactured semiconductor module.
本技術の一実施形態では、絶縁基板の片面又は両面に対して、内側導体層及び外側導体層から離れた位置に、凹部又は貫通孔を形成する工程をさらに備えてもよい。 In one embodiment of the present technology, a step of forming recesses or through holes on one side or both sides of the insulating substrate at positions away from the inner conductor layer and the outer conductor layer may be further provided.
半導体モジュールの使用時には、繰り返しの発熱により、各部材が膨張と収縮を繰り返す。各部材の線膨張係数が異なるので、各部材には、熱応力が生じる。これにより、絶縁基板と封止材料とが剥離する場合がある。しかしながら、上記の構成では、封止材料が凹部内又は貫通孔内に入り込むことによって、アンカーとして機能する。このため、熱応力による封止材料と絶縁基板との剥離を抑制することができる。 When a semiconductor module is used, each member repeatedly expands and contracts due to repeated heat generation. Since the coefficient of linear expansion of each member is different, thermal stress is generated in each member. As a result, the insulating substrate and the sealing material may be peeled off. However, in the above configuration, the sealing material functions as an anchor by entering the recess or the through hole. Therefore, peeling between the sealing material and the insulating substrate due to thermal stress can be suppressed.
(実施例1)
図面を参照して、実施例1の半導体モジュール10について説明する。半導体モジュール10は、例えば電気自動車の電力制御装置に採用され、コンバータやインバータといった電力変換回路の少なくとも一部を構成することができる。ここでいう電気自動車は、車輪を駆動するモータを有する自動車を広く意味し、例えば、外部の電力によって充電される電気自動車、モータに加えてエンジンを有するハイブリッド車、及び燃料電池を電源とする燃料電池車等を含む。
(Example 1)
The
図1及び図2に示すように、半導体モジュール10は、第1半導体素子12と、第2半導体素子14と、封止体52とを備える。第1半導体素子12及び第2半導体素子14は、封止体52の内部に封止されている。封止体52は、絶縁材料で構成されている。特に限定されないが、本実施例における封止体52は、例えばエポキシ樹脂といった熱硬化性の樹脂で構成されている。封止体52は、概して板形状を有しており、上面52aと、上面52aの反対側に位置する下面52bとを有する。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
図2に示すように、第1半導体素子12は、半導体基板12aと、上面電極12bと、下面電極12cと、複数の信号電極(不図示)とを有する。上面電極12b及び複数の信号電極は、半導体基板12aの上面に位置しており、下面電極12cは、半導体基板12aの下面に位置している。特に限定されないが、第1半導体素子12は、上面電極12bと下面電極12cとの間を導通及び遮断するスイッチング素子であり、詳しくはRC−IGBT(Reverse Conducting-Insulated Gate Bipolar Transistor)である。すなわち、第1半導体素子12には、IGBTに加えて、還流ダイオードが内蔵されている。なお、他の実施形態として、第1半導体素子12は、MOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor)であってもよい。
As shown in FIG. 2, the
同様に、第2半導体素子14は、半導体基板14aと、上面電極14bと、下面電極14cと、複数の信号電極(不図示)とを有する。上面電極14b及び複数の信号電極は、半導体基板14aの上面に位置しており、下面電極14cは、半導体基板14aの下面に位置している。特に限定されないが、第2半導体素子14もまた、上面電極14bと下面電極14cとの間を導通及び遮断するスイッチング素子であり、詳しくはRC−IGBTである。すなわち、第2半導体素子14にも、IGBTに加えて、還流ダイオードが内蔵されている。なお、他の実施形態として、第2半導体素子14は、MOSFETであってもよい。
Similarly, the
特に限定されないが、第1半導体素子12と第2半導体素子14には、同じ構造を有する半導体素子が採用されている。ただし、他の実施形態として、第1半導体素子12と第2半導体素子14には、互いに異なる構造の半導体素子が採用されてもよい。例えば、第1半導体素子12と第2半導体素子14には、互いに異なる構造のスイッチング素子を採用することができる。あるいは、第1半導体素子12がスイッチング素子であって、第2半導体素子14がダイオード素子であってもよい。第1半導体素子12と第2半導体素子14には、スイッチング素子に限られず、様々な種類のパワー半導体素子を採用することができる。また、第1半導体素子12及び第2半導体素子14の半導体基板12a、14aは、特に限定されないが、例えばシリコン基板、炭化シリコン基板又は窒化物半導体の基板であってよい。
Although not particularly limited, semiconductor elements having the same structure are adopted in the
半導体モジュール10は、第1絶縁基板20と第2絶縁基板30とをさらに備える。第1絶縁基板20は、第1半導体素子12及び第2半導体素子14を介して、第2絶縁基板30に対向している。第1絶縁基板20と第2絶縁基板30とは、封止体52によって一体に保持されており、第1絶縁基板20と第2絶縁基板30との間は、封止体52によって満たされている。
The
第1絶縁基板20は、第1絶縁層22と、第1絶縁層22の一方の面(すなわち、下面)に設けられた第1内側導体層24と、第1絶縁層22の他方の面(すなわち、上面)に設けられた第1外側導体層26とを有する。第1内側導体層24は、封止体52の内部において、第1半導体素子12及び第2半導体素子14に電気的に接続されている。一方、第1外側導体層26は、封止体52の上面52aにおいて外部に露出されている。これにより、第1絶縁基板20は、電気回路の一部を構成するだけでなく、第1半導体素子12及び第2半導体素子14の熱を外部へ放出する放熱板としても機能する。
The first insulating
第1内側導体層24は、第1部分24Xと第2部分24Yとを有する。第1部分24Xと第2部分24Yとは、互いに離間しており、第1絶縁層22上において電気的に絶縁されている。第1部分24Xは、第1導体スペーサ16を介して、第1半導体素子12の上面電極12bに電気的に接続されている。詳しくは、第1部分24Xは、接合層60Aを介して第1導体スペーサ16に接合されており、第1導体スペーサ16は、接合層60Bを介して第1半導体素子12の上面電極12bに接合されている。一方、第2部分24Yは、第2導体スペーサ18を介して、第2半導体素子14の上面電極14bに電気的に接続されている。詳しくは、第2部分24Yは、接合層60Dを介して第2導体スペーサ18に接合されており、第2導体スペーサ18は、接合層60Eを介して第2半導体素子14の上面電極14bに接合されている。なお、接合層60A、60B、60D、60Eは、特に限定されないが、例えば、はんだ材料により構成されている。
The first
第1外側導体層26もまた、第1部分26Xと第2部分26Yとを有する。第1部分26Xは、第1内側導体層24の第1部分24Xと略同じ形状を有しており、第1部分24X及び第1部分26Xは、第1絶縁層22を介して互いに対向している。同様に、第2部分26Yは、第1内側導体層24の第2部分24Yと略同じ形状を有しており、第2部分24Y及び第2部分26Yは、第1絶縁層22を介して互いに対向している。このように、第1絶縁基板20が第1絶縁層22の両側で対称な構造を有していると、第1絶縁基板20の熱変形に伴う反りが効果的に抑制される。
The first
第2絶縁基板30は、第2絶縁層32と、第2絶縁層32の一方の面(すなわち、上面)に設けられた第2内側導体層34と、第2絶縁層32の他方の面(すなわち、下面)に設けられた第2外側導体層36とを有する。第2内側導体層34は、封止体52の内部において、第1半導体素子12及び第2半導体素子14に電気的に接続されている。一方、第2外側導体層36は、封止体52の下面52bにおいて外部に露出されている。これにより、第2絶縁基板30についても、電気回路の一部を構成するだけでなく、第1半導体素子12及び第2半導体素子14の熱を外部へ放出する放熱板としても機能する。
The second insulating
第2内側導体層34は、第1部分34Xと第2部分34Yとを有する。第1部分34Xと第2部分34Yとは、互いに離間しており、第2絶縁層32上において電気的に絶縁されている。第1部分34Xは、接合層60Cを介して第1半導体素子12の下面電極12cに接合されており、当該下面電極12cへ電気的に接続されている。一方、第2部分34Yは、接合層60Fを介して第2半導体素子14の下面電極14cに接合されており、当該下面電極14cへ電気的に接続されている。なお、接合層60C、60Fは、特に限定されないが、例えば、はんだ材料により構成されている。
The second
第2外側導体層36もまた、第1部分36Xと第2部分36Yとを有する。第1部分36Xは、第2内側導体層34の第1部分34Xと略同じ形状を有しており、第1部分34X及び第1部分36Xは、第2絶縁層32を介して互いに対向している。同様に、第2部分36Yは、第2内側導体層34の第2部分34Yと略同じ形状を有しており、第2部分34Y及び第2部分36Yは、第2絶縁層32を介して互いに対向している。このように、第2絶縁基板30が第2絶縁層32の両側で対称な構造を有していると、第2絶縁基板30の熱変形に伴う反りが効果的に抑制される。
The second
一例ではあるが、本実施例における第1絶縁基板20及び第2絶縁基板30は、DBC(Direct Bonded Copper)基板である。絶縁層22、32は、例えば酸化アルミニウム、窒化シリコン、窒化アルミニウムといった、セラミックで構成されている。一方、内側導体層24、34及び外側導体層26、36は、銅で構成されている。また、内側導体層24、34の表面には、ニッケルめっき及び金めっきが施されている。ただし、2つの絶縁基板20、30の各々は、DBC基板に限定されず、例えば、AMC(Active Metal brazed Copper)基板又はDBA(Direct Bonded Aluminum)基板であってもよい。
As an example, the first insulating
第1内側導体層24の第1部分24Xと、第2内側導体層34の第2部分34Yは、図示しない断面において、第1半導体素子12と第2半導体素子14の間の領域において電気的に接続されている。これにより、第1半導体素子12と第2半導体素子14は、封止体52の内部において、電気的に直列に接続される。
The
図1に示すように、半導体モジュール10は、第1電力端子42と第2電力端子44と第3電力端子46とをさらに備える。これら3つの電力端子42、44、46は、封止体52から同じ方向へ突出しており、互いに平行に延びている。3つの電力端子42、44、46は、銅又はその他の金属などの導体により構成されている。
As shown in FIG. 1, the
図示していないが、第1電力端子42は、封止体52の内部において、第2絶縁基板30に接合されている。詳しくは、第1電力端子42は、第2内側導体層34の第1部分34Xに接合されている。これにより、第1電力端子42は、第1半導体素子12の下面電極12cへ電気的に接続される。また、第2電力端子44は、封止体52の内部において、第1絶縁基板20に接合されている。詳しくは、第2電力端子44は、第1内側導体層24の第2部分24Yに接合されている。これにより、第2電力端子44は、第2半導体素子14の上面電極12bへ電気的に接続される。また、第3電力端子46は、封止体52の内部において、第2絶縁基板30に接合されている。詳しくは、第3電力端子46は、第2内側導体層34の第2部分34Yに接合されている。これにより、第3電力端子46は、第1半導体素子12の上面電極12b及び第2半導体素子14の下面電極14cへ電気的に接続される。
Although not shown, the
半導体モジュール10は、複数の第1信号端子48と複数の第2信号端子50とをさらに備える。これら信号端子48、50は、封止体52から同じ方向へ突出しており、互いに平行に延びている。複数の信号端子48、50は、銅又はその他金属といった、導体で構成されている。図示していないが、複数の第1信号端子48は、封止体52の内部において、第1半導体素子12の複数の信号電極それぞれへ電気的に接続されている。複数の第2信号端子50は、封止体52の内部において、第2半導体素子14の複数の信号電極それぞれへ電気的に接続されている。特に限定されないが、本実施例における各々の信号端子48、50は、アルミニウム又は銅といった金属で構成されたボンディングワイヤを介して、対応する信号電極へ接続されている。但し、信号端子48、50と信号電極それぞれとの間の接続は、ボンディングワイヤに限られず、例えば第1絶縁基板20又は第2絶縁基板30の内側導体層24、34を用いて行われてもよい。
The
次に、半導体モジュール10の製造方法について説明する。ただし、本実施例では特に、第1絶縁基板20、導体スペーサ16、18、半導体素子12、14、及び、第2絶縁基板30等を積層した半製品100の周囲を封止体52により封止する工程について説明する。半製品100を製造する工程については、従来公知の各種の方法を適宜用いて実施することができるため、ここではその工程の説明を省略する。
Next, a method of manufacturing the
まず、図3に示すように、第1絶縁基板20、導体スペーサ16、18、半導体素子12、14、及び、第2絶縁基板30を積層した半製品100を用意する。そして、半製品100を金型90内に配置する。ここでは、第2絶縁基板30の外側導体層36の表面が金型90の内面に当接するように、半製品100が配置される。また、図示していないが、電力端子42、44、46、及び信号端子48、50の一部は、金型90の外部に突出するように(すなわち、後に封止されないように)、半製品100が配置される。このとき、図3〜図5に示すように、第1部分36X、第2部分36Y、第2絶縁層32、及び金型90の内面により、第1部分36Xと第2部分36Yとの間を延びる空間S1が形成される。この工程では、図3〜図5に示すように、第1部分36Xと第2部分36Yとの間を延びる当該空間S1の延長上に、金型90のゲート90aが位置するように、半製品100が配置される。すなわち、平面視においても、側面視においても、ゲート90aが空間S1の延長上に位置するように半製品100が配置される。換言すると、空間S1が開放される端部がゲート90aに対して対向する位置関係となるように、半製品100が配置される。なお、図5では、図の理解の容易のために、金型の内面も実線で示している。
First, as shown in FIG. 3, a
次いで、図6に示すように、半製品100を配置した金型90内に、ゲート90aから封止材料152を充填する。封止材料152は、エポキシ樹脂といった熱硬化性の樹脂である。具体的には、金型90のゲート90aから溶融した封止材料152を射出し、金型90内を封止材料152で充填する。その後、金型90を冷却することにより、金型90内の封止材料152が硬化し、モールド体110が形成される。
Next, as shown in FIG. 6, the sealing
その後、モールド体110を金型90から取り出し、第1絶縁基板20の外側導体層26を覆っている部分(図6の破線110aで示す部分)を研磨し、外側導体層26をモールド体110から露出させる。これにより、図1、2に示す半導体モジュール10が完成する。
After that, the
本実施例の製造方法では、半製品100を金型90内に配置するときに、金型90のゲート90aが空間S1の延長上に位置するように、半製品100が位置決めされる。このため、封止材料152を金型90内に射出すると、図7の矢印80に示すように、比較的狭い空間S1内を、封止材料152が一方向に流れる。したがって、空間S1内に別々の方向から封止材料152が流入することに起因するボイドの形成を抑制することができる。このように、本実施例の製造方法では、空間S1内の全体を封止材料152で満たし易く、製造される半導体モジュール10の内部にボイドが生じることを抑制することができる。
In the manufacturing method of this embodiment, when the
なお、本実施例では、金型90のゲート90aが、平面視においても、側面視においても、空間S1の延長上に位置していた。しかしながら、側面視においては、空間S1の延長上にゲート90aが位置していなくてもよい。すなわち、側面視において、ゲート90aの位置と、空間S1の位置とが、上下方向にずれていてもよい。すなわち、ゲート90aが、少なくとも平面視において空間S1の延長上に位置していればよい。
In this embodiment, the
また、本実施例では、第1部分36X、第2部分36Y、第2絶縁層32、及び金型90の内面により形成される空間S1が直線状に伸びる空間であった。しかしながら、当該空間の形状は特に限定されない。金型90内に半製品を配置する際に、当該空間が開放される一方の端部と、金型90のゲート90aとが平面視において対向していればよい。
Further, in this embodiment, the space S1 formed by the
また、本実施例では、第2絶縁基板30の外側導体層36を金型の内面に当接させるように配置した。しかしながら、第1絶縁基板20の外側導体層26を金型90の内面に当接させるように半製品100を配置してもよい。また、外側導体層26及び外側導体層36の双方を金型90の内面に当接させるように半製品100を配置してもよい。
Further, in this embodiment, the
また、本実施例の製造方法により製造される半導体モジュール10は、封止体52の両面に外側導体層26、36がそれぞれ露出する、いわゆる両面冷却構造を有していた。しかしながら、例えば、第1絶縁基板20が設けられていない片面冷却構造を有する半導体モジュールにも本明細書に開示の技術を適用可能である。
Further, the
(実施例2)
図8に示す実施例2の半導体モジュール210は、第1絶縁基板220の第1絶縁層222、及び、第2絶縁基板230の第2絶縁層232の構成が実施例1のそれらと異なっている。図8及び図9に示すように、第1絶縁層222には、第1内側導体層24が配置されている面(すなわち、下面)に複数の凹部222aが設けられている。各凹部222aは、第1絶縁層222の表面うち、第1内側導体層24に覆われていない範囲に設けられている。各凹部222aは、平面視すると、円形状を有している。なお、各凹部222aの形状は特に限定されず、例えば、多角形状を有してもよい。各凹部222aの深さは、特に限定されないが、例えば、100μm〜200μmである。また、隣接する2つの凹部222aの間隔(詳細には、平面視における凹部222a同士の最短距離)は、特に限定されないが、例えば、200μm〜1000μmである。また、各凹部222aは、第1内側導体層24の外周端から100μm以上離れた位置に設けられている。第2絶縁層232には、第2内側導体層34が配置されている面(すなわち、上面)に複数の凹部232aが設けられている。各凹部232aの構成は、各凹部222aの構成と同様である。凹部222a、232aそれぞれの内部には、封止体52が充填されている。
(Example 2)
In the
半導体モジュール210の使用時には、繰り返しの発熱により、各部材(半導体素子12、14、絶縁基板220、230、封止体52等)が膨張と収縮を繰り返す。各部材の線膨張係数が異なるので、各部材には、熱応力が生じる。これにより、絶縁層222、232と、封止体52との間で剥離が生じる場合がある。しかしながら、本実施例の半導体モジュール210では、絶縁層222、232のそれぞれの表面に凹部222a、232aが設けられている。そして、これらの各凹部222a、232aの内部には、封止体52が充填されている。このため、凹部222a、232a内に配置された封止体52がアンカーとして機能し、絶縁層222、232と、封止体52との間に剥離が生じることを抑制することができる。したがって、この半導体モジュール210は、信頼性が高い。
When the
次に、実施例2の半導体モジュール210の製造方法について説明する。実施例2の半導体モジュール210の製造方法では、実施例1の製造方法に加えて、絶縁層222、232に凹部222a、232aを形成する工程をさらに備える。
Next, a method of manufacturing the
凹部222a、232aを形成する工程は、半製品を製造する前に実施される。図10〜図12は、本実施例の第2絶縁基板230を製造する工程を示している。第2絶縁基板230を製造する際には、まず、図10に示すように、焼結した絶縁層232の上面及び下面に対して、銅により構成された導体層234、236をそれぞれ接合する。次に、図11に示すように、導体層234、236を選択的にエッチングすることにより、絶縁層232の表面の一部を露出させる。これにより、絶縁層232の上面に内側導体層34(第1部分34X及び第2部分34Y)が形成され、絶縁層232の下面に外側導体層36(第1部分36X及び第2部分36Y)が形成される。
The step of forming the
次に、図12に示すように、絶縁層232の内側導体層34側の面(すなわち、上面)に対して、レーザ光をスポット照射することにより、絶縁層232の上面に複数の凹部232aを形成する。ここでは、絶縁層232の上面のうち、内側導体層34に覆われていない範囲に選択的にレーザ光を照射する。これにより、第2絶縁基板230を形成することができる。なお、第1絶縁基板220については、第2絶縁基板230と同様の工程を経ることによって製造することができる。
Next, as shown in FIG. 12, a plurality of
その後、上述した工程を経ることにより得られた絶縁基板220、230を用いて、実施例1と同様の半製品を製造し、実施例1において説明した各種工程(図3〜図6)を実施することによって、図8に示す半導体モジュール210が完成する。
Then, using the insulating
なお、絶縁基板230を製造する際には、図13に示すような、一枚の絶縁層332の表面に複数の導体層334のパターンが形成された絶縁基板330を用い、当該絶縁基板330を分割することにより、一枚の絶縁基板330から複数の(図13では2枚の)絶縁基板230を製造する場合がある。この場合、絶縁層332を切断すべきライン(破線330aで示す)に沿ってレーザ光を照射することにより機械的強度を低下させ、当該ライン330aに対して荷重を加えることにより、複数の絶縁基板230に分割する。このとき、ライン330aに沿ったレーザ光のスポット照射に加えて、図13に示すように、凹部232aを形成するためのレーザ光のスポット照射を併せて行ってもよい。このような製造方法では、レーザ加工による絶縁基板330の分割の際に、併せて凹部232aを形成することができる。このため、従来の製造方法と比較して、工程数を増やすことなく凹部232aを形成することができる。
When manufacturing the insulating
また、本実施例では、絶縁層222、232の内側導体層24、34側の面(すなわち、半導体モジュール210の内部側の面)に各凹部222a、232aを形成した。しかしながら、各凹部222a、232aを形成する面は特に限定されない。絶縁層222、232の外側導体層26、36側の面(すなわち、半導体モジュール210の外部側の面)に形成してもよいし、絶縁層222、232の両面に形成してもよい。また、第1絶縁層222及び第2絶縁層232のいずれかのみに凹部を形成してもよい。また、凹部222a、232aに代えて、絶縁層222、232の上面から下面まで貫通する貫通孔を設けてもよい。
Further, in this embodiment, the
また、絶縁層222、232に凹部222a、232aを形成する方法は、上記した方法に限られない。例えば、焼結前(すなわち、原料粉末)の絶縁層222、232に対して凹部222a、232aの形状を型取った後に焼結することによって、予め凹部222a、232aが形成された絶縁層222、232を準備してもよい。その後、内側導体層24、34及び外側導体層26、36を形成することにより、絶縁基板220、230を得てもよい。
Further, the method of forming the
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み合わ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み合わ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するものであり、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。 Although specific examples of the present invention have been described in detail above, these are merely examples and do not limit the scope of claims. The techniques described in the claims include various modifications and modifications of the specific examples illustrated above. The technical elements described herein or in the drawings exhibit their technical usefulness alone or in various combinations, and are not limited to the combinations described in the claims at the time of filing. In addition, the techniques illustrated in this specification or drawings achieve a plurality of objectives at the same time, and achieving one of the objectives itself has technical usefulness.
10:半導体モジュール、12:第1半導体素子、12a:半導体基板、12b:上面電極、12c:下面電極、14:第2半導体素子、14a:半導体基板、14b:上面電極、14c:下面電極、16:第1導体スペーサ、18:第2導体スペーサ、20:第1絶縁基板、22:第1絶縁層、24:第1内側導体層、24X:第1部分、24Y:第2部分、26:第1外側導体層、26X:第1部分、26Y:第2部分、30:第2絶縁基板、32:第2絶縁層、34:第2内側導体層、34X:第1部分、34Y:第2部分、36:第2外側導体層、36X:第1部分、36Y:第2部分、42:第1電力端子、44:第2電力端子、46:第3電力端子、48:第1信号端子、50:第2信号端子、52:封止体、90:金型、90a:ゲート、100:半製品
10: Semiconductor module, 12: First semiconductor element, 12a: Semiconductor substrate, 12b: Top electrode, 12c: Bottom electrode, 14: Second semiconductor element, 14a: Semiconductor substrate, 14b: Top electrode, 14c: Bottom electrode, 16 : 1st conductor spacer, 18: 2nd conductor spacer, 20: 1st insulating substrate, 22: 1st insulating layer, 24: 1st inner conductor layer, 24X: 1st part, 24Y: 2nd part, 26:
Claims (3)
絶縁層の両面に内側導体層と外側導体層とを有する絶縁基板の前記内側導体層に半導体素子が接合された半製品を用意する工程と、
前記絶縁基板の前記外側導体層が金型に当接するように、前記半製品を前記金型内に配置する工程と、
前記半製品を配置した前記金型内に、前記金型に設けられたゲートから封止材料を充填する工程と、
を備えており、
前記絶縁基板の前記外側導体層は、第1部分と、前記第1部分から間隔を空けて設けられた第2部分とを有し、
前記配置する工程では、平面視において、前記第1部分と前記第2部分との間を延びる空間の延長上に前記ゲートが位置するように、前記半製品が配置される、
製造方法。 It is a manufacturing method of semiconductor modules.
A step of preparing a semi-finished product in which a semiconductor element is bonded to the inner conductor layer of an insulating substrate having an inner conductor layer and an outer conductor layer on both sides of the insulating layer.
A step of arranging the semi-finished product in the mold so that the outer conductor layer of the insulating substrate comes into contact with the mold.
A step of filling the mold in which the semi-finished product is placed with a sealing material from a gate provided in the mold, and a step of filling the mold.
Is equipped with
The outer conductor layer of the insulating substrate has a first portion and a second portion provided at a distance from the first portion.
In the arranging step, the semi-finished product is arranged so that the gate is located on an extension of the space extending between the first portion and the second portion in a plan view.
Production method.
The manufacturing method according to claim 1 or 2, further comprising a step of forming a recess or a through hole on one side or both sides of the insulating substrate at a position away from the inner conductor layer and the outer conductor layer.
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