JP4225183B2 - 半導体装置の製造方法 - Google Patents

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Description

本発明は、発熱素子の両面に放熱板を配設してなる装置を用意し、この装置のほぼ全体をモールド樹脂でモールドする半導体装置の製造方法に関し、特に、装置をモールドする前に、放熱板とモールド樹脂との接着力を向上させるための溶剤含有型樹脂を装置に塗布するようにした製造方法に関する。
従来より、発熱素子とこの発熱素子の両面から放熱するための一対の放熱板とを備える装置を用意し、当該装置のほぼ全体をモールド樹脂でモールドするようにした半導体装置の製造方法が提案されている（たとえば、特許文献１参照）。
この製造方法では、上記装置を用意した後モールド樹脂でモールドする前に、この装置の表面に溶剤を含有してなる溶剤含有型樹脂を塗布することにより、金属体である放熱板とモールド樹脂との接着力を向上させるようにしている。
図４は、従来の一般的な、溶剤含有型樹脂の塗布方法を示す概略断面図である。
図４に示される装置１００では、発熱素子１０の下面には接合材５０を介して第１の放熱板としての下側ヒートシンク２０が接合され、発熱素子１０の上面には、接合材５０、ヒートシンクブロック４０、接合材５０を介して第２の放熱板としての上側ヒートシンク３０が接合されている。
そして、この装置１００に対して、溶剤含有型樹脂９０を塗布する。溶剤含有型樹脂９０としては、たとえば、ポリアミド等の樹脂にアルコール等の溶剤を含有させたものが採用される。
この溶剤含有型樹脂９０の塗布方法としては、たとえば装置１００の溶剤含有型樹脂９０へのディッピングにより行ったり、溶剤含有型樹脂９０をディスペンサのノズルから滴下もしくは噴霧したりする方法を採用することができる。
そして、溶剤含有型樹脂９０が塗布された装置１００を加熱して、溶剤含有型樹脂９０の乾燥を行う。
具体的には、下側ヒートシンク２０を下方にし、上側ヒートシンク３０を上方にして、加熱部材としての熱板２００の上に、この装置１００を搭載することによって、溶剤含有型樹脂９０の乾燥を行うものである。
特開２００３−１１００６４号公報
しかしながら、従来では、上記図４に示されるように、下側ヒートシンク２０を下方に位置させた状態にて、溶剤含有型樹脂９０の乾燥を行っていたが、上側ヒートシンク３０が下側ヒートシンク２０の上に存在した状態で加熱が行われるため、以下のような問題が生じる。
一つは、従来の下側ヒートシンク２０を熱板２００で加熱する方法では、上側ヒートシンク３０は金属体を伝わる熱と雰囲気熱とによって主に加熱される。しかし、この場合、下側ヒートシンク２０と上側ヒートシンク３０とで温度差が生じ、溶剤含有型樹脂９０が一様に形成されない場合がある。
もう一つは、従来の方法では、上側ヒートシンク３０において溶剤含有型樹脂９０が塗布された下面が重力方向を向いているため、液体状の溶剤含有型樹脂９０が、図４中の矢印に示されるように、下方へ流れたり落下したりする。それにより、溶剤含有型樹脂９０が一様に形成されない場合がある。
このように、溶剤含有型樹脂９０が一様に形成されない場合、その後、装置１００をモールド樹脂でモールドしたときに、モールド樹脂とヒートシンクとの接着力が確保できず、モールド樹脂の剥離が生じる可能性がある。そして、このような剥離は、モールド樹脂のクラック、果てには、ワイヤボンディングのクラック等につながり、装置１００の機能不良に至ることとなる。
そこで、本発明は上記問題に鑑み、発熱素子の両面に一対の放熱板を配設してなる装置に対して、溶剤含有型樹脂を塗布した後、当該装置のほぼ全体をモールド樹脂でモールドするようにした半導体装置の製造方法において、装置に対して溶剤含有型樹脂を一様に形成できるようにすることを目的とする。
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、発熱素子（１０）とこの発熱素子（１０）の両面から放熱するための一対の放熱板（２０、３０）とを備える装置（１００）を用意し、装置（１００）の表面に溶剤を含有してなる溶剤含有型樹脂（９０）を塗布する工程と、しかる後、装置（１００）のほぼ全体をモールド樹脂（６０）でモールドする工程とを有する半導体装置の製造方法において、溶剤含有型樹脂（９０）を塗布する工程の後であってモールド樹脂（６０）でモールドする工程の前に、一対の放熱板（２０、３０）の間で温度勾配をなくすように、装置（１００）を加熱することにより、溶剤含有型樹脂（９０）の乾燥を行うことを特徴としている。
それによれば、一対の放熱板（２０、３０）の間で温度勾配をなくすように、装置（１００）を加熱することにより、溶剤含有型樹脂（９０）の乾燥を行うために、両放熱板（２０、３０）の温度差を極力無くすことができる。
よって、本発明によれば、装置（１００）に対して、溶剤含有型樹脂（９０）を一様に形成することができる。
ここで、請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の半導体装置の製造方法において、装置（１００）の加熱は、恒温槽内で行うことを特徴としている。
また、請求項３に記載の発明では、請求項１に記載の半導体装置の製造方法において、装置（１００）の加熱は、一対の放熱板（２０、３０）の両方に、加熱部材を接触させることにより行うことを特徴としている。
また、請求項４に記載の発明では、請求項１に記載の半導体装置の製造方法において、装置（１００）の加熱は、ドライヤーを用いて行うことを特徴としている。
さらに、請求項５に記載の発明では、請求項１に記載の半導体装置の製造方法において、装置（１００）の加熱は、モールド樹脂（６０）でモールドする工程に用いられる金型内に装置（１００）を設置し、金型を均一に加熱することにより行うことを特徴としている。
請求項６に記載の発明では、発熱素子（１０）と、この発熱素子（１０）の両面から放熱するための一対の放熱板（２０、３０）とを備える装置（１００）を用意し、装置（１００）の表面に溶剤を含有してなる溶剤含有型樹脂（９０）を塗布する工程と、しかる後、装置（１００）のほぼ全体をモールド樹脂（９０）でモールドする工程とを有する半導体装置の製造方法において、溶剤含有型樹脂（９０）を塗布する工程の後であってモールド樹脂（６０）でモールドする工程の前に、一対の放熱板（２０、３０）の間で交互に上下関係が逆転するように、装置（１００）を回転させながら溶剤含有型樹脂（９０）の乾燥を行うことを特徴としている。
それによれば、一対の放熱板（２０、３０）の間で交互に上下関係が逆転するように、装置（１００）を回転させながら溶剤含有型樹脂（９０）の乾燥を行うために、重力によって両放熱板（２０、３０）の間で一方側から他方側へ溶剤含有型樹脂（９０）が流れたり、落下したりするのを極力抑制することができる。
よって、本発明によれば、装置（１００）に対して、溶剤含有型樹脂（９０）を一様に形成することができる。
ここで、請求項７に記載の発明では、請求項６に記載の半導体装置の製造方法において、装置（１００）の回転を、恒温槽内で装置（１００）を加熱しながら行うことを特徴としている。
それによれば、溶剤含有型樹脂（９０）の乾燥時間をより短縮することができるため、好ましい。
また、請求項８に記載の発明では、請求項１〜請求項７に記載の半導体装置の製造方法において、溶剤含有型樹脂（９０）を塗布する工程の前に、装置（１００）の予熱を行うことを特徴としている。
それによれば、装置（１００）が温まった状態で溶剤含有型樹脂（９０）の塗布が行われるため、溶剤含有型樹脂（９０）の濡れ性が向上し、溶剤含有型樹脂（９０）を一様に形成することに対して好ましい。
また、請求項９に記載の発明では、請求項１〜５に記載の半導体装置の製造方法において、前記装置（１００）の加熱は、２段階の温度条件で行うことを特徴としている。具体的には、請求項１０に記載の発明のように、第１段階では４０℃〜１００℃の温度とし、第２段階では１００℃〜１８０℃の温度で行うことを特徴としている。
それによれば、溶剤含有型樹脂（９０）の乾燥を行う装置（１００）の加熱工程において、溶剤を十分に飛ばすことができ好ましい。
また、請求項１１に記載の発明のように、請求項１〜１１に記載の半導体装置の製造方法においては、装置（１００）をモールド樹脂（６０）でモールドする工程は、一対の加熱板（２０、３０）の上面がそれぞれ露出するようにモールド樹脂にてモールドするようにしてもよい。なお、上記各手段の括弧内の符号は、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一例である。
以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。図１は、本発明の実施形態に係る半導体装置Ｓ１の概略断面構成を示す図である。
この図１に示すように、本実施形態の半導体装置Ｓ１は、大きくは、発熱素子としての半導体チップ１０と、第１の放熱板（第１の金属体）としての下側ヒートシンク２０と、第２の放熱板（第２の金属体）としての上側ヒートシンク３０と、ヒートシンクブロック４０と、これらの間に介在する接合材５０と、これらをモールドする樹脂６０とを備えて構成されている。
この構成の場合、半導体チップ１０の下面と下側ヒートシンク２０の上面との間は、接合材である例えばはんだ５０によって接合されている。そして、半導体チップ１０の上面とヒートシンクブロック４０の下面との間も、接合材である例えばはんだ５０によって接合されている。
さらに、ヒートシンクブロック４０の上面と上側ヒートシンク３０の下面との間も、接合材である例えばはんだ５０によって接合されている。なお、接合材５０としては、はんだ以外にも、たとえば導電性接着剤等であってもよい。
これにより、上記構成においては、半導体チップ１０の上面では、接合材５０、ヒートシンクブロック４０、接合材５０および上側ヒートシンク３０を介して放熱が行われ、半導体チップ１０の下面では、接合材５０から下側ヒートシンク２０を介して放熱が行われる構成となっている。
なお、発熱素子１０としては、特に限定されるものではないが、本実施形態において発熱素子として用いられている上記半導体チップ１０は、たとえばＩＧＢＴ（絶縁ゲート型バイポーラトランジスタ）やサイリスタ等のパワー半導体素子から構成されている。
この場合、半導体チップ１０のデバイス構造を、トレンチゲートタイプとすることが好ましい。もちろん、半導体チップ１０としては、他のタイプのデバイス構造を用いるように構成しても良い。また、上記半導体チップ１０の形状は、たとえば矩形状の薄板状とすることができる。
また、下側ヒートシンク２０、上側ヒートシンク３０およびヒートシンクブロック４０は、たとえば銅合金もしくはアルミ合金等の熱伝導性および電気伝導性の良い金属で構成されている。また、ヒートシンクブロック４０としては、それ以外にも一般的な鉄合金を用いてもよい。
この構成の場合、下側ヒートシンク２０および上側ヒートシンク３０は、半導体チップ１０の図示しない各主電極（たとえば、コレクタ電極やエミッタ電極等）に接合材であるはんだ５０を介して電気的にも接続されている。
また、下側ヒートシンク２０は、たとえば、全体としてほぼ長方形状の板材とすることができる。また、この下側ヒートシンク２０には、端子部２１が図１中の右方へ向けて延びるように突設されている。
さらに、上側ヒートシンク３０も、たとえば、全体としてほぼ長方形状の板材で構成されており、この上側ヒートシンク３０の端子部３１が図１中の右方へ向けて延びるように突設されている。
ここで、下側ヒートシンク２０の端子部２１および上側ヒートシンク３０の端子部３１は、それぞれ半導体装置Ｓ１における外部配線部材等との接続を行うために設けられているものである。
つまり、上側ヒートシンク３０および下側ヒートシンク２０は、それぞれ、電極と放熱体とを兼ねるものであって、半導体装置Ｓ１において半導体チップ１０からの放熱を行う機能を有するとともに半導体チップ１０の電極としての機能も有する。
また、ヒートシンクブロック４０は、たとえば、半導体チップ１０よりも１回り小さい程度の大きさの矩形状の板材とすることができる。
ここで、ヒートシンクブロック４０は、半導体チップ１０と上側ヒートシンク３０とを熱的および電気的に接続するとともに、半導体チップ１０から後述するボンディングワイヤ８０を引き出す際の当該ワイヤ８０の高さを確保する等のために、半導体チップ１０と上側ヒートシンク３０との間の高さを確保する役割を有している。
なお、可能であるならば、このヒートシンクブロック４０は存在しないものであってもよい。
さらに、図１に示されるように、一対のヒートシンク２０、３０の隙間、並びに、半導体チップ１０およびヒートシンクブロック４０の周囲部分には、樹脂６０が充填封止されている。
この樹脂６０はたとえばエポキシ樹脂等の通常のモールド材料を採用することができる。また、ヒートシンク２０、３０等を樹脂６０でモールドするにあたっては、上下型からなる成形型（図示しない）を使用し、トランスファーモールド法によって容易に行うことができる。
また、樹脂６０内において、半導体チップ１０とリードフレーム７０とは、上記ワイヤ８０によって結線され、電気的に接続されている。このワイヤ８０はワイヤボンディング等により形成され、金やアルミ等からなるものである。
次に、上記した構成の半導体装置Ｓ１の製造方法について、図１に加えて図２も参照して、簡単に説明する。図２は、本実施形態の半導体装置Ｓ１の製造方法を説明するための概略断面図である。
まず、下側ヒートシンク２０の上面に、半導体チップ１０とヒートシンクブロック４０をはんだ付けする工程を実行する。
この場合、下側ヒートシンク２０の上面に、たとえば、はんだ箔を介して半導体チップ１０を積層するとともに、この半導体チップ１０の上にはんだ箔を介してヒートシンクブロック４０を積層する。この後、加熱装置（リフロー装置）によって上記はんだ箔を溶融させてから、硬化させる。
続いて、半導体チップ１０の制御電極（例えばゲートパッド等）とリードフレーム７０とをワイヤボンディングする工程を実行する。これにより、ワイヤ８０によって半導体チップ１０の制御電極とリードフレーム７０とが結線され電気的に接続される。
次いで、ヒートシンクブロック４０の上に上側ヒートシンク３０をはんだ付けする工程を実行する。この場合、ヒートシンクブロック４０の上にはんだ箔を介して上側ヒートシンク３０を載せる。そして、加熱装置によって上記はんだ箔を溶融させてから、硬化させる。
こうして溶融したはんだ箔が硬化すれば、硬化したはんだ５０が接合材５０として構成されることになる。そして、この接合材５０を介して、下側ヒートシンク２０、半導体チップ１０、ヒートシンクブロック４０、上側ヒートシンク３０間の接合および電気的・熱的接続が完了する。
なお、接合材５０として導電性接着剤を用いた場合にも、上記工程において、はんだを導電性接着剤に置き換え、導電性接着剤の塗布や硬化を行うことにより、下側ヒートシンク２０、半導体チップ１０、ヒートシンクブロック４０、上側ヒートシンク３０間の接合および電気的・熱的接続を実現することができる。
ここまでの状態が、図２（ａ）に示されており、この図２（ａ）に示されるものが、半導体チップ（発熱素子）１０とこの半導体チップ１０の両面から放熱するための一対の放熱板２０、３０とを備える装置１００として構成されている。
次に、図２（ｂ）に示されるように、装置１００の表面に溶剤を含有してなる溶剤含有型樹脂９０を塗布する工程を行う。なお、図２（ｂ）では、溶剤含有型樹脂９０の厚さはデフォルメしてある。
本実施形態では、溶剤含有型樹脂９０としては、ヒートシンク２０、３０やリードフレーム７０、ワイヤ８０などの金属部分とモールド樹脂６０との接着性の向上を可能とする樹脂として、−ＯＨ基、アミノ基、グリシジル基等の官能基を持つ樹脂が用いられる。具体的に、そのような樹脂としては、ポリイミド、ポリアミド、シランカップリング剤等が挙げられる。
そして、溶剤含有型樹脂９０に含有される溶剤としては、アルコールやアセトン等の有機溶剤等を用いることができる。溶剤含有型樹脂９０の組成は、塗布性を考慮して、たとえば溶剤含有率が８５％〜９７％のものを用いることができる。
この溶剤含有型樹脂９０の塗布方法としては、たとえば装置１００を溶剤含有型樹脂９０中にディッピングする方法や、溶剤含有型樹脂９０をディスペンサのノズルから滴下または噴霧する方法等を採用することができる。
また、望ましくは、溶剤含有型樹脂９０を塗布する工程の前に、装置１００の予熱を行うことが好ましい。これは、この予熱を行うことにより、装置１００が温まった状態で溶剤含有型樹脂９０の塗布が行われるため、溶剤含有型樹脂９０の濡れ性が向上し、溶剤含有型樹脂９０を、より一様に形成しやすくなるためである。
具体的に、予熱の温度としては、常温よりも高く且つ後述する溶剤含有型樹脂９０の乾燥工程の温度よりも低い温度とすることができる。たとえば予熱の温度としては、４０℃〜５０℃程度とすることができる。
こうして、装置１００の表面に溶剤含有型樹脂９０を塗布した後、次に、溶剤含有型樹脂９０の乾燥を行い、溶剤含有型樹脂９０中の溶剤を除去する。本実施形態では、この溶剤含有型樹脂９０の乾燥工程において、装置１００に対して、溶剤含有型樹脂９０を一様に形成できるように工夫を施している。
上述したように、従来の乾燥では（上記図４参照）、下側ヒートシンク２０を加熱部材としての熱板２００で加熱する方法を採用していたため、下側ヒートシンク２０と上側ヒートシンク３０とで温度差が生じ、溶剤含有型樹脂９０が一様に形成されない場合があった。
本実施形態では、この両ヒートシンク２０、３０間の温度差の問題に着目し、これを改善する一つの方法として、一対の放熱板の間すなわち上側ヒートシンク３０と下側ヒートシンク２０とで温度勾配をなくすように、装置１００を加熱する方法を採用することができる。
具体的に、本実施形態においては、この装置１００の加熱は、恒温槽内で行ったり、ドライヤーを用いて行うようにすればよい。それによれば、装置１００周囲の雰囲気全体を均一な加熱温度にすることができる。
また、この装置１００の加熱は、一対の放熱板２０、３０の両方に加熱部材を接触させることにより行ってもよい。つまり、上側ヒートシンク３０と下側ヒートシンク２０との両方に、加熱部材として上記した熱板２００（上記図４参照）を接触させ、一対の熱板で装置１００を挟み込むようにして加熱を行う。
また、装置１００の加熱は、モールド樹脂６０でモールドする工程に用いられる金型内に装置を設置し、この金型を均一に加熱することにより行ってもよい。それによれば、一対のヒートシンク（放熱板）２０、３０の両方に加熱部材を接触させる加熱方法と同様に、両ヒートシンク２０、３０を均一に加熱することができる。
上記した種々の具体的な加熱方法によれば、下側ヒートシンク２０のみに熱板２００を接触させて加熱する従来の方法に比べて、上側ヒートシンク３０と下側ヒートシンク２０とで温度勾配をなくすことができる。
ここで、溶剤含有型樹脂９０の乾燥工程における上記加熱方法では、溶剤を十分に飛ばすために２段階の温度条件を踏むことが好ましい。具体的には、第１段階では、４０℃〜１００℃程度の温度とし、第２段階では、１００℃〜１８０℃程度の温度とすることが望ましい。
また、上述したように、従来の方法（上記図４参照）では、上側ヒートシンク３０において溶剤含有型樹脂９０が塗布された下面が重力方向を向いているため、液体状の溶剤含有型樹脂９０が下方へ流れたり落下したりする。それにより、溶剤含有型樹脂９０が一様に形成されない場合があった。
そこで、この重力の影響の問題に着目し、これを改善する一つの方法として、本実施形態では、溶剤含有型樹脂９０の乾燥方法として、一対のヒートシンク２０、３０の間で交互に上下関係が逆転するように、装置１００を回転させながら溶剤含有型樹脂９０の乾燥を行う方法を採用することもできる。
それによれば、従来のように重力によって上側ヒートシンク３０から下側ヒートシンク２０側へ溶剤含有型樹脂９０が流れたり、落下したりするのを、本実施形態では極力抑制することができる。
また、この装置１００の回転を行うにあたっては、恒温槽内で装置１００を加熱しながら行うようにしてもよい。それによれば、溶剤含有型樹脂９０の乾燥時間をより短縮することができるため、好ましい。
このようにして、溶剤含有型樹脂９０の乾燥工程を行った後、装置１００のほぼ全体をモールド樹脂６０でモールドする樹脂モールド工程を行う。
具体的には、図示しない金型を使用してトランスファーモールド法により、上下のヒートシンク２０、３０の隙間及び外周部に樹脂６０を充填する。これにより、上記図１に示されるように、上下のヒートシンク２０、３０の隙間及び外周部等に、モールド樹脂６０が充填封止される。
そして、モールド樹脂６０が硬化した後、上記金型内からモールドされた装置１００を取り出せば、半導体装置Ｓ１が完成する。
なお、本実施形態の半導体装置Ｓ１においては、上記構成の場合、下側ヒートシンク２０の下面および上側ヒートシンク３０の上面が、それぞれ露出するようにモールド樹脂６０にてモールドされている。これにより、上下のヒートシンク２０、３０の放熱性が高められている。
ところで、本実施形態によれば、半導体チップ（発熱素子）１０とこの半導体チップ１０の両面から放熱するための一対のヒートシンク（放熱板）２０、３０とを備える装置１００を用意し、装置１００の表面に溶剤含有型樹脂９０を塗布する樹脂塗布工程と、しかる後、装置１００のほぼ全体をモールド樹脂６０でモールドする樹脂モールド工程とを有する半導体装置の製造方法において、樹脂塗布工程と樹脂モールド工程との間に、一対のヒートシンク２０、３０の間で温度勾配をなくすように、装置１００を加熱することにより、溶剤含有型樹脂９０の乾燥を行うようにしたことを特徴とする半導体装置の製造方法が提供される。
それによれば、一対のヒートシンク２０、３０の間で温度勾配をなくすように、装置１００を加熱することにより、溶剤含有型樹脂９０の乾燥を行うために、両ヒートシンク２０、３０の温度差を極力無くすことができる。
そして、本実施形態では、恒温槽やドライヤーや金型、あるいは、一対の熱板を用いることにより、一対のヒートシンク２０、３０の間で温度勾配をなくすように、装置１００を加熱することができる。
よって、本製造方法によれば、半導体チップ１０の両面を一対のヒートシンク２０、３０で挟み込んでなる装置１００に対して、溶剤含有型樹脂９０を一様に形成することができる。
また、溶剤含有型樹脂９０を一様に形成するためには、溶剤含有型樹脂９０の溶剤含有率を高くして溶剤含有型樹脂９０の濡れ性を高めることが考えられる。しかし、この場合、溶剤が飛ぶまでの時間がかかるため、溶剤含有型樹脂９０が一様に形成されない可能性がある。
しかし、本実施形態によれば、両ヒートシンク２０、３０間の温度勾配を無くすような加熱を行うことで、上記図４に示したような従来の溶剤含有型樹脂の乾燥方法に比べて、乾燥時間を短くすることができる。
そのため、本実施形態では、溶剤含有型樹脂９０として溶剤含有率の高いものを採用することが可能になり、本実施形態の製造方法は、溶剤含有型樹脂９０の一様形成のためには、より好ましいものであるといえる。
また、本実施形態によれば、上記装置１００を用意し、装置１００の表面に溶剤含有型樹脂９０を塗布する樹脂塗布工程と、しかる後、装置１００のほぼ全体をモールド樹脂９０でモールドする樹脂モールド工程とを有する半導体装置の製造方法において、樹脂塗布工程と樹脂モールド工程との間に、一対のヒートシンク２０、３０の間で交互に上下関係が逆転するように、装置１００を回転させながら溶剤含有型樹脂９０の乾燥を行うことを特徴とする半導体装置の製造方法が提供される。
それによれば、一対のヒートシンク２０、３０の間で交互に上下関係が逆転するように、装置１００を回転させながら溶剤含有型樹脂９０の乾燥を行うために、重力によって両ヒートシンク２０、３０の間で一方側から他方側へ溶剤含有型樹脂９０が流れたり、落下したりするのを極力抑制することができる。
よって、本製造方法によれば、半導体チップ１０の両面を一対のヒートシンク２０、３０で挟み込んでなる装置１００に対して、溶剤含有型樹脂９０を一様に形成することができる。
もちろん、上述したように、この装置１００の回転を、恒温槽内で装置１００を加熱しながら行えば、溶剤含有型樹脂９０の乾燥時間を、従来よりも短縮することができるため、好ましい。
なお、上述したように、本実施形態では、好ましい形態として、溶剤含有型樹脂９０を塗布する工程の前に、装置１００の予熱を行うようにすることによって、溶剤含有型樹脂９０の濡れ性を向上させ、溶剤含有型樹脂９０をよりいっそう一様に形成できるようにしている。
このように、本実施形態の製造方法では、溶剤含有型樹脂９０の乾燥工程において、装置１００に対して、溶剤含有型樹脂９０を一様に形成できる方法を採用している。
ここで、実際に、本実施形態の乾燥方法を適用した場合と、従来の熱板を用いた乾燥方法を適用した場合（上記図４参照）とについて、顕微鏡等によって溶剤含有型樹脂９０の塗布面の観察を行った。
その結果、本実施形態では、上下のヒートシンク２０、３０ともに塗布面において、溶剤含有型樹脂９０が均一に形成できていたのに対し、従来の方法では、特に上側ヒートシンク３０の塗布面において、溶剤含有型樹脂９０が存在しない領域があったりするなど、不均一な形成状態であることが確認された。
また、このような塗布面の違いによって溶剤含有型樹脂９０の接着力が確保できないことが推測される。そこで、本実施形態と従来とについて、溶剤含有型樹脂９０の接着力を調査した。その結果を図３に示す。
図３では、第１の金属体を下側ヒートシンク２０、第２の金属体を上側ヒートシンクとして示してある。図３に示されるように、従来に比べて本実施形態では、上下のヒートシンク２０、３０ともに溶剤含有型樹脂９０の接着力が向上している。
下側ヒートシンク２０における接着力の向上については、詳しいメカニズムはわからないが、本実施形態では従来に比べて溶剤含有型樹脂９０の乾燥時間が短縮されるため、乾燥後に形成される溶剤含有型樹脂９０の膜質が従来よりも強固なものになっているのではないかと推測される。
以上述べてきたように、本発明は、発熱素子１０の両面に一対の放熱板２０、３０を配設してなる装置１００に対して、溶剤含有型樹脂９０を塗布した後、当該装置１００のほぼ全体をモールド樹脂６０でモールドするようにした半導体装置の製造方法において、一対の放熱板２０、３０の間の温度勾配や重力の影響をなくすように、溶剤含有型樹脂９０の乾燥を行うことにより、装置１００に対して溶剤含有型樹脂９０を一様に形成できるようにしたことを要部とするものである。
そして、その他の細部については、上記の実施形態に限定されるものではなく、適宜設計変更することが可能である。
本発明の実施形態に係る半導体装置の概略断面構成を示す図である。 実施形態の半導体装置の製造方法を説明するための概略断面図である。 実施形態の乾燥方法と従来の乾燥方法とについて溶剤含有型樹脂の接着力を調査した結果を示す図である。 従来の一般的な溶剤含有型樹脂の塗布方法を示す概略断面図である。
符号の説明
１０…発熱素子としての半導体チップ、
２０…第１の放熱板としての下側ヒートシンク、
３０…第２の放熱板としての上側ヒートシンク、６０…モールド樹脂、
９０…溶剤含有型樹脂、１００…装置。

Claims (11)

  1. 発熱素子（１０）とこの発熱素子（１０）の両面から放熱するための一対の放熱板（２０、３０）とを備える装置（１００）を用意し、
    前記装置（１００）の表面に溶剤を含有してなる溶剤含有型樹脂（９０）を塗布する工程と、
    しかる後、前記装置（１００）をモールド樹脂（６０）でモールドする工程とを有する半導体装置の製造方法において、
    前記溶剤含有型樹脂（９０）を塗布する工程の後であって前記モールド樹脂（６０）でモールドする工程の前に、前記一対の放熱板（２０、３０）の間で温度勾配をなくすように、前記装置（１００）を加熱することにより、前記溶剤含有型樹脂（９０）の乾燥を行うことを特徴とする半導体装置の製造方法。
  2. 前記装置（１００）の加熱は、恒温槽内で行うことを特徴とする請求項１に記載の半導体装置の製造方法。
  3. 前記装置（１００）の加熱は、前記一対の放熱板（２０、３０）の両方に、加熱部材を接触させることにより行うことを特徴とする請求項１に記載の半導体装置の製造方法。
  4. 前記装置（１００）の加熱は、ドライヤーを用いて行うことを特徴とする請求項１に記載の半導体装置の製造方法。
  5. 前記装置（１００）の加熱は、モールド樹脂（６０）でモールドする工程に用いられる金型内に前記装置（１００）を設置し、前記金型を均一に加熱することにより行うことを特徴とする請求項１に記載の半導体装置の製造方法。
  6. 発熱素子（１０）と、この発熱素子（１０）の両面から放熱するための一対の放熱板（２０、３０）とを備える装置（１００）を用意し、
    前記装置（１００）の表面に溶剤を含有してなる溶剤含有型樹脂（９０）を塗布する工程と、
    しかる後、前記装置（１００）をモールド樹脂（９０）でモールドする工程とを有する半導体装置の製造方法において、
    前記溶剤含有型樹脂（９０）を塗布する工程の後であって前記モールド樹脂（６０）でモールドする工程の前に、前記一対の放熱板（２０、３０）の間で交互に上下関係が逆転するように、前記装置（１００）を回転させながら溶剤含有型樹脂（９０）の乾燥を行うことを特徴とする半導体装置の製造方法。
  7. 前記装置（１００）の回転を、恒温槽内で前記装置（１００）を加熱しながら行うことを特徴とする請求項６に記載の半導体装置の製造方法。
  8. 前記溶剤含有型樹脂（９０）を塗布する工程の前に、前記装置（１００）の予熱を行うことを特徴とする請求項１ないし７のいずれか１つに記載の半導体装置の製造方法。
  9. 前記装置（１００）の加熱は、２段階の温度条件で行うことを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１つに記載の半導体装置の製造方法。
  10. 前記装置（１００）の加熱は、第１段階では４０℃〜１００℃の温度とし、第２段階では１００℃〜１８０℃の温度で行うことを特徴とする請求項９に記載の半導体装置の製造方法。
  11. 前記装置（１００）をモールド樹脂（６０）でモールドする工程は、前記一対の加熱板（２０、３０）の上面がそれぞれ露出するように前記モールド樹脂にてモールドすることを特徴とする請求項１ないし１０のいずれか１つに記載の半導体装置の製造方法。
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