JP5261851B2 - Manufacturing method of semiconductor device - Google Patents
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Description
本発明は半導体装置の製造方法に関し、特に、封止部材によって封止された半導体素子を有する半導体装置の製造方法に関するものである。 The present invention relates to a method for manufacturing a semiconductor device, and more particularly to a method for manufacturing a semiconductor device having a semiconductor element sealed by a sealing member.
インバータ等に用いられる半導体装置においては、IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)またはフリーホイールダイオード(Free Wheel Diode)等の複数の半導体素子が、封止部材によって封止される。 In a semiconductor device used for an inverter or the like, a plurality of semiconductor elements such as an insulated gate bipolar transistor (IGBT) or a free wheel diode are sealed by a sealing member.
特開2009−59923号公報(特許文献1)は、半導体素子を有する被封止部材と、封止部材(モールド樹脂および絶縁シート等)とを備えた半導体装置およびその製造方法を開示している。同公報によると、半導体素子を有する被封止部材は、封止部材によって封止されている。この封止部材は、金型を用いて成型されている。封止部材の表面にレーザ光を照射することによって、半導体素子が露出する開口部(コンタクトホール)を形成している。 Japanese Patent Laying-Open No. 2009-59923 (Patent Document 1) discloses a semiconductor device including a sealed member having a semiconductor element and a sealing member (such as a mold resin and an insulating sheet) and a method for manufacturing the same. . According to the publication, a sealed member having a semiconductor element is sealed by a sealing member. This sealing member is molded using a mold. By irradiating the surface of the sealing member with laser light, an opening (contact hole) from which the semiconductor element is exposed is formed.
特開平5−55724号公報(特許文献2)は、ドリルを用いてプリント基板の絶縁材に窓穴を形成した後、上記窓穴を通してレーザパルスを照射することによって上記絶縁材に貫通穴を形成するという技術を開示している。 Japanese Patent Laid-Open No. 5-55724 (Patent Document 2) forms a through hole in the insulating material by irradiating a laser pulse through the window hole after forming a hole in the insulating material of a printed circuit board using a drill. The technology to do is disclosed.
特開2007−165585号公報(特許文献3)は、セラミック多層基板をモールド封止する際に、金型側にピン状の突起を設け貫通孔を形成するという技術を開示している。同公報は、モールド樹脂の成型後にレーザー等を用いて貫通孔を形成するという技術も開示している。 Japanese Patent Laying-Open No. 2007-165585 (Patent Document 3) discloses a technique of forming a through hole by providing a pin-like protrusion on the mold side when a ceramic multilayer substrate is molded and sealed. The publication also discloses a technique of forming a through-hole using a laser or the like after molding resin.
特開平4−213841号公報(特許文献4)は、半導体素子をモールド成型法で樹脂封止した後、リード周辺部分にはみ出した成型樹脂のバリに向かってレーザビームを照射してバリを除去するという技術を開示している。 Japanese Laid-Open Patent Publication No. 4-213841 (Patent Document 4) removes burrs by irradiating a laser beam toward the burrs of the molded resin that protrudes from the peripheral portion of the lead after the semiconductor element is resin-sealed by a molding method. This technology is disclosed.
特開2009−59923号公報(特許文献1)における半導体装置の製造方法によると、被封止部材の周囲に厚い封止部材(モールド樹脂)が成型される。封止部材の表面から被封止部材までの距離が遠く、開口部を形成するためにはレーザ光を長い時間照射しなければならない。同公報による半導体装置の製造方法を使用して半導体装置を製造した場合、長い時間が必要となる。 According to the method for manufacturing a semiconductor device disclosed in Japanese Unexamined Patent Publication No. 2009-59923 (Patent Document 1), a thick sealing member (mold resin) is molded around the member to be sealed. The distance from the surface of the sealing member to the member to be sealed is long, and laser light must be irradiated for a long time in order to form the opening. When a semiconductor device is manufactured using the method for manufacturing a semiconductor device according to the publication, a long time is required.
本発明は、半導体素子を封止する封止部材に開口部が形成された半導体装置を、より短い時間で製造することができる半導体装置の製造方法を提供することを目的とする。 An object of this invention is to provide the manufacturing method of the semiconductor device which can manufacture the semiconductor device by which the opening part was formed in the sealing member which seals a semiconductor element in a shorter time.
本発明に基づく半導体装置の製造方法は、次ぎの各工程を備えている。内周面に突起部が設けられた金型と、半導体素子を有する被封止部材とを準備する。上記突起部と上記半導体素子とが所定の間隔を空けて対向し、且つ上記金型の内部に上記半導体素子が封止されるように上記金型を上記被封止部材の周りに配置する。 The semiconductor device manufacturing method according to the present invention includes the following steps. A mold having a protrusion on the inner peripheral surface and a member to be sealed having a semiconductor element are prepared. The mold is arranged around the member to be sealed so that the protrusion and the semiconductor element face each other with a predetermined gap and the semiconductor element is sealed inside the mold.
そして、上記内周面により規定される上記金型の内部に、溶融した樹脂を充填する。硬化した上記樹脂から上記金型を取り外す。上記突起部により上記樹脂の表面に形成された凹部を通して、上記樹脂の上記表面側から上記半導体素子に向かってレーザ光を照射することによって、上記半導体素子の表面の一部が露出する複数のコンタクトホールを一つの上記凹部内に形成する。 Then, the molten resin is filled into the mold defined by the inner peripheral surface. The mold is removed from the cured resin. A plurality of contacts exposing a part of the surface of the semiconductor element by irradiating laser light from the surface side of the resin toward the semiconductor element through a recess formed on the surface of the resin by the protrusion. A hole is formed in one of the recesses.
本発明によれば、半導体素子を封止する封止部材に開口部が形成された半導体装置を、より短い時間で製造することができる半導体装置の製造方法を得ることが可能となる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it becomes possible to obtain the manufacturing method of the semiconductor device which can manufacture the semiconductor device by which the opening part was formed in the sealing member which seals a semiconductor element in a shorter time.
本発明に基づいた各実施の形態における半導体装置の製造方法について、以下、図面を参照しながら説明する。各実施の形態の説明において、個数、量などに言及する場合、特に記載がある場合を除き、本発明の範囲は必ずしもその個数、量などに限定されない。各実施の形態の説明において、同一の部品、相当部品に対しては、同一の参照番号を付し、重複する説明は繰り返さない場合がある。 A method of manufacturing a semiconductor device in each embodiment based on the present invention will be described below with reference to the drawings. In the description of each embodiment, when referring to the number, amount, or the like, the scope of the present invention is not necessarily limited to the number, amount, or the like unless otherwise specified. In the description of each embodiment, the same parts and corresponding parts are denoted by the same reference numerals, and redundant description may not be repeated.
[実施の形態1]
図1〜図8を参照して、本実施の形態における半導体装置100(図7および図8参照)の製造方法について説明する。図1を参照して、まず被封止部材20を準備する。本実施の形態における被封止部材20は、ヒートスプレッダ24P,24N、IGBT素子21P,21N、およびダイオード素子23P,23Nを含んでいる。以下、IGBT素子21P,21N、およびダイオード素子23P,23Nを、各半導体素子22と総称する場合がある。
[Embodiment 1]
With reference to FIGS. 1-8, the manufacturing method of the semiconductor device 100 (refer FIG. 7 and FIG. 8) in this Embodiment is demonstrated. With reference to FIG. 1, first, a member to be sealed 20 is prepared. The sealed
ヒートスプレッダ24P,24Nは、高い導電性および高い熱伝導性を有している。ヒートスプレッダ24P,24Nは、たとえば平板状に形成された厚さ約3mmの銅板である。ヒートスプレッダ24Pの表面には、IGBT素子21Pおよびダイオード素子23Pがはんだ付けされている。ヒートスプレッダ24Nの表面には、IGBT素子21Nおよびダイオード素子23Nがはんだ付けされている。
The
ヒートスプレッダ24P,24Nは、配線経路の一部としての機能を有している。ヒートスプレッダ24P,24Nは、各半導体素子22からの熱を拡散させることにより、放熱を促進させる機能も有している。ヒートスプレッダ24P,24Nの表面(後述するモールド樹脂11と接する部分)は、モールド樹脂11(図6参照)との密着性を高めるため、微細な凹凸が形成されているとよい。
The
図2を参照して、リードフレーム60を準備する。リードフレーム60はリード61〜63となる部分を有している。ヒートスプレッダ24P,24Nと、リードフレーム60とを、超音波接合法またははんだ付け等によってそれぞれ接合する。
Referring to FIG. 2, a
図3を参照して、リード62とダイオード素子23Nとをアルミワイヤ40によって電気的に接続する。ダイオード素子23NとIGBT素子21Nとをアルミワイヤ40によって電気的に接続する。リード63とダイオード素子23Pとを、アルミワイヤ40によって電気的に接続する。ダイオード素子23PとIGBT素子21Pとを、アルミワイヤ40によって電気的に接続する。
Referring to FIG. 3,
ヒートスプレッダ24P,24Nの下面に、絶縁シート12を接着する。絶縁シート12は、絶縁体(たとえばエポキシ樹脂)からなるシート状の部材である。絶縁シート12は、後述するモールド樹脂11よりも高い熱伝導性を有している。絶縁シート12は、ヒートスプレッダ24P,24Nの下面に対向する表面に、金属(たとえば銅)からなる保護層(図示せず)を有していてもよい。
The
図4を参照して、金型30を準備する。金型30は、上部金型31と下部金型32とを有している。上部金型31の内周面33には、小径の複数の突起部35が立設されている。各突起部35は、上部金型31の内周面33に対して略垂直方向に延在しているとよい。上部金型31の内周面33には、小径の1つの突起部35のみが立設されていてもよい。
Referring to FIG. 4, a
各突起部35の長さは、金型30が被封止部材20を封止するように被封止部材20の周りに配置されたとき、各突起部35の先端とIGBT素子21Nなどの各半導体素子とが所定の間隔を空けて対向するように設定されている。ここで言う所定の間隔とは、後述する凹部13(図6参照)の底部とIGBT素子21Nなどの各半導体素子との間のモールド樹脂11の厚さL35に対応している。
The length of each
図4を再び参照して、下部金型32の周縁には、各リード61〜63に対応する形状を有する3つの切欠36が設けられている。
Referring again to FIG. 4, three
被封止部材20(図3参照)および絶縁シート12(図3参照)の周りを覆うように、金型30を配置する。被封止部材20および絶縁シート12は、金型30の内部に封止される。金型30の突起部35と、IGBT素子21Nなどの各半導体素子とは、所定の間隔(図6における厚さL35)を空けて対向する。
The
粉末状またはタブレット状の樹脂(たとえばエポキシ樹脂)を準備する。樹脂には、無機材料からなる充填材が含まれていてもよい。樹脂は、温度と圧力とを加えられることによって溶融する。溶融した樹脂を、金型30に設けられた所定の開口部(図示せず)から金型30の内部に充填する。
A powdery or tablety resin (for example, epoxy resin) is prepared. The resin may contain a filler made of an inorganic material. The resin is melted by applying temperature and pressure. The molten resin is filled into the
図5および図6を参照して、樹脂が硬化することによってモールド樹脂11が形成される。モールド樹脂11が形成された後、金型30(図5および図6において図示せず)をモールド樹脂11および絶縁シート12から取り外す。
With reference to FIG. 5 and FIG. 6, the
モールド樹脂11および絶縁シート12によって、IGBT素子21Nなどの各半導体素子を封止する封止部材10が構成される。モールド樹脂11の表面には、金型30の突起部35(図4参照)に対応した形状を有する凹部13が形成される。本実施の形態においては、モールド樹脂11の表面には、複数の凹部13が形成されている。モールド樹脂11の表面には、1つの凹部13が形成されていもよい。
The
図6を参照して、凹部13は、IGBT素子21Nなどの各半導体素子の表面の所定の部分に向かって延在している。モールド樹脂11は、凹部13の底部とIGBT素子21Nなどの各半導体素子との間において、所定の厚さL35を有している。
Referring to FIG. 6,
図7および図8を参照して、リードフレーム60を切断することによってリード61〜63が形成される。リード61〜63は、封止部材10の内部から外部に突き出ている。
With reference to FIGS. 7 and 8, leads 61 to 63 are formed by cutting
凹部13(図6参照)にレーザ光14を照射する。レーザ光14の照射によって、凹部13と、IGBT素子21Nなどの各半導体素子との間に位置するモールド樹脂11が除去される。凹部13内に、コンタクトホールA1P(またはコンタクトホールA1N)が形成される。コンタクトホールA1P,A1Nによって、IGBT素子21Nなどの各半導体素子の表面15の一部が露出する。
The recess 13 (see FIG. 6) is irradiated with
所定のピン端子(図示せず)が、コンタクトホールA1P,A1Nのそれぞれに挿入される。IGBT素子21Nなどの各半導体素子は、所定のピン端子を通して所定の外部端子と接続される。なお、コンタクトホールA1P,A1Nのそれぞれには、はんだなどが充填されることによって配線部材が形成されてもよい。IGBT素子21Nなどの各半導体素子は、配線部材を通して所定の外部端子と接続される。以上のようにして、半導体装置100が得られる。
A predetermined pin terminal (not shown) is inserted into each of the contact holes A1P and A1N. Each semiconductor element such as
(作用・効果)
本実施の形態における半導体装置の製造方法においては、金型30(図4参照)の内周面33に、小径の突起部35が立設されている。突起部35によって、凹部13(図6参照)が形成される。コンタクトホールA1P,A1Nを形成するために、レーザ光14が凹部13に照射される。
(Action / Effect)
In the method for manufacturing a semiconductor device according to the present embodiment, a small-
図6を参照して、本実施の形態における半導体装置の製造方法によれば、厚さL35のモールド樹脂11を除去することによって、コンタクトホールA1P,A1Nを得ることができる。冒頭に説明した特開2009−59923号公報(特許文献1)における半導体装置の製造方法によれば、IGBT素子21Nなどの各半導体素子とモールド樹脂11の表面との間の厚さL11のモールド樹脂11を除去することによって、コンタクトホールA1P,A1Nを得ることができる。
Referring to FIG. 6, according to the method of manufacturing a semiconductor device in the present embodiment, contact holes A1P and A1N can be obtained by removing
厚さL35は、厚さL11より小さい。本実施の形態における半導体装置の製造方法によれば、冒頭に説明した特開2009−59923号公報(特許文献1)における半導体装置の製造方法に比べて、レーザ光14の照射によって除去するべきモールド樹脂11の厚さが薄い。本実施の形態における半導体装置の製造方法によれば、半導体装置100をより短い時間で製造することが可能となる。
The thickness L35 is smaller than the thickness L11. According to the method for manufacturing a semiconductor device in the present embodiment, compared with the method for manufacturing a semiconductor device in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2009-59923 (Patent Document 1) described at the beginning, the mold to be removed by irradiation with
冒頭の説明のとおり、特開平5−55724号公報(特許文献2)は、ドリルを用いてプリント基板の絶縁材に窓穴を形成した後、上記窓穴を通してレーザパルスを照射することによって上記絶縁材に貫通穴を形成する技術を開示している。 As described at the beginning, Japanese Patent Laid-Open No. 5-55724 (Patent Document 2) discloses that the insulating material is formed by irradiating a laser pulse through the window hole after forming a window hole in the insulating material of the printed circuit board using a drill. A technique for forming a through hole in a material is disclosed.
ドリルを用いて窓穴を形成すると、樹脂粉末が飛散する。ドリルを用いて窓穴を形成すると、半導体素子などの他の機器に損傷を与える場合もある。本実施の形態における半導体装置の製造方法によれば、突起部35(図4参照)により凹部13(図6参照)を形成しているため、樹脂粉末が飛散したり、他の機器が損傷したりすることがない。 When the window hole is formed using a drill, the resin powder is scattered. When a window hole is formed using a drill, other equipment such as a semiconductor element may be damaged. According to the manufacturing method of the semiconductor device in the present embodiment, since the concave portion 13 (see FIG. 6) is formed by the protrusion 35 (see FIG. 4), the resin powder is scattered or other equipment is damaged. There is nothing to do.
冒頭の説明のとおり、特開2007−165585号公報(特許文献3)は、セラミック多層基板をモールド封止する際に、金型側にピン状の突起を設け貫通孔を形成する旨を開示している。同公報によると、突起を用いることによってのみ貫通孔を形成している。 As explained at the beginning, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-165585 (Patent Document 3) discloses that when a ceramic multilayer substrate is molded and sealed, a pin-shaped protrusion is provided on the mold side to form a through hole. ing. According to the publication, through holes are formed only by using protrusions.
金型側に設けた突起によってのみ貫通孔を形成しているため、突起と、セラミック多層基板とが接触している。突起とセラミック多層基板との接触により、突起がセラミック多層基板を損傷させる場合がある。本実施の形態における半導体装置の製造方法によれば、突起部35(図4参照)は、IGBT素子21Nなどの各半導体素子と所定の間隔(図6における厚さL35)を空けて対向しているため、突起部35がIGBT素子21Nなどの各半導体素子を損傷させることがない。
Since the through-hole is formed only by the protrusion provided on the mold side, the protrusion and the ceramic multilayer substrate are in contact with each other. Due to the contact between the protrusion and the ceramic multilayer substrate, the protrusion may damage the ceramic multilayer substrate. According to the method of manufacturing a semiconductor device in the present embodiment, the protrusion 35 (see FIG. 4) faces each semiconductor element such as the
[実施の形態2]
図9〜図12を参照して、本実施の形態における半導体装置の製造方法について説明する。本実施の形態と上述の実施の形態1とは、準備する金型において相違している。
[Embodiment 2]
With reference to FIGS. 9-12, the manufacturing method of the semiconductor device in this Embodiment is demonstrated. This embodiment is different from the above-described first embodiment in the mold to be prepared.
図9を参照して、本実施の形態においては金型30Aが準備される。金型30Aは、上部金型31と下部金型32とを有している。上部金型31の内周面33には、2つの突起部35が立設されている。各突起部35は、略直方体の形状を有している。
Referring to FIG. 9, a
平面視において、一方の(図9紙面右側に位置する)突起部35の面積は、後述するコンタクトホールA1Pの面積よりも大きい。本実施の形態における一方の突起部35は、平面視において、複数のコンタクトホールA1Pが設けられる領域を含んでいる。同様に、平面視において、他方の(図9紙面左側に位置する)突起部35の面積は、後述するコンタクトホールA1Nの面積よりも大きい。本実施の形態における他方の突起部35は、平面視において、複数のコンタクトホールA1Nが設けられる領域を含んでいる。
In plan view, the area of one protrusion 35 (located on the right side in FIG. 9) is larger than the area of a contact hole A1P described later. One
各突起部35の高さは、金型30Aが被封止部材20を封止するように被封止部材20の周りに配置されたとき、各突起部35の先端とIGBT素子21Nなどの各半導体素子とが所定の間隔を空けて対向するように設定されている。ここで言う所定の間隔とは、後述する凹部13(図12参照)の底部とIGBT素子21Nなどの各半導体素子との間のモールド樹脂11の厚さL35に対応している。
The height of each
被封止部材20(図3参照)および絶縁シート12(図6参照)の周りを覆うように、金型30Aを配置する。被封止部材20および絶縁シート12は、金型30Aの内部に封止される。金型30Aの突起部35と、IGBT素子21Nなどの各半導体素子とは、所定の間隔(図12における厚さL35)を空けて対向する。溶融した樹脂を、金型30Aに設けられた所定の開口部(図示せず)から金型30Aの内部に充填する。
The
図10を参照して、樹脂が硬化することによってモールド樹脂11が形成される。モールド樹脂11が形成された後、金型30A(図10において図示せず)をモールド樹脂11および絶縁シート12(図12参照)から取り外す。
Referring to FIG. 10,
モールド樹脂11および絶縁シート12によって、IGBT素子21Nなどの各半導体素子を封止する封止部材10が構成される。モールド樹脂11の表面には、金型30Aの各突起部35(図9参照)に対応した形状を有する2つの凹部13が形成される。
The
各凹部13は、IGBT素子21Nなどの各半導体素子の表面の所定の部分に向かって延在している。モールド樹脂11は、各凹部13の底部とIGBT素子21Nなどの各半導体素子との間において、所定の厚さ(図12における厚さL35)を有している。
Each
図11および図12を参照して、リードフレーム60を切断することによってリード61〜63が形成される。リード61〜63は、封止部材10の内部から外部に突き出ている。
With reference to FIG. 11 and FIG. 12, leads 61 to 63 are formed by cutting
凹部13にレーザ光14(図12参照)を照射する。レーザ光14の照射によって、凹部13と、IGBT素子21Nなどの各半導体素子との間に位置するモールド樹脂11が除去される。一方の(図9紙面右側に位置する)凹部13内に、コンタクトホールA1Pが形成される。本実施の形態における一方の凹部13内には、複数のコンタクトホールA1Pが形成される。同様に、他方の(図9紙面左側に位置する)凹部13内に、コンタクトホールA1Nが形成される。本実施の形態における他方の凹部13内には、複数のコンタクトホールA1Nが形成される。コンタクトホールA1P,A1Nによって、IGBT素子21Nなどの各半導体素子の表面15の一部が露出する。
The
所定のピン端子(図示せず)が、コンタクトホールA1P,A1Nのそれぞれに挿入される。IGBT素子21Nなどの各半導体素子は、所定のピン端子を通して所定の外部端子と接続される。なお、コンタクトホールA1P,A1Nのそれぞれには、はんだなどが充填されることによって配線部材が形成されてもよい。IGBT素子21Nなどの各半導体素子は、配線部材を通して所定の外部端子と接続される。以上のようにして、半導体装置100Aが得られる。
A predetermined pin terminal (not shown) is inserted into each of the contact holes A1P and A1N. Each semiconductor element such as
(作用・効果)
本実施の形態における半導体装置の製造方法においては、金型30A(図9参照)の内周面33に、一方の突起部35および他方の突起部35が立設されている。図11を参照して、一方の突起部35によって一方の凹部13が形成され、他方の突起部35によって他方の凹部13が形成される。コンタクトホールA1Pを形成するために、レーザ光14が一方の凹部13内に照射される。コンタクトホールA1Nを形成するために、レーザ光14が他方の凹部13内に照射される。
(Action / Effect)
In the method for manufacturing a semiconductor device in the present embodiment, one
本実施の形態における半導体装置の製造方法によれば、厚さL35のモールド樹脂11を除去することによって、コンタクトホールA1P,A1Nを得ることができる。上述の実施の形態1と同様に、本実施の形態における半導体装置の製造方法によれば、半導体装置100Aをより短い時間で製造することが可能となる。
According to the method of manufacturing a semiconductor device in the present embodiment, contact holes A1P and A1N can be obtained by removing
本実施の形態においては、平面視における一方の凹部13の面積は、コンタクトホールA1Pの面積よりも大きい。IGBT素子21Nなどの各半導体素子は、所望の位置からずれた状態でモールド樹脂11によって封止される場合がある。IGBT素子21Nなどの各半導体素子がずれた状態で封止された場合であっても、一方の凹部13の範囲内であればコンタクトホールA1Pをより短い時間で形成することが可能となる。換言すると、コンタクトホールA1Pを形成する位置の自由度が向上する。
In the present embodiment, the area of one
同様に、平面視における他方の凹部13の面積は、コンタクトホールA1Nの面積よりも大きい。IGBT素子21Nなどの各半導体素子がずれた状態で封止された場合であっても、他方の凹部13の範囲内であればコンタクトホールA1Nをより短い時間で形成することが可能となる。換言すると、コンタクトホールA1Nを形成する位置の自由度が向上する。
Similarly, the area of the
[実施の形態3]
図13および図14を参照して本実施の形態における半導体装置の製造方法について説明する。本実施の形態と上述の実施の形態1とは、準備する金型において相違している。
[Embodiment 3]
A method for manufacturing a semiconductor device in the present embodiment will be described with reference to FIGS. This embodiment is different from the above-described first embodiment in the mold to be prepared.
図13を参照して、本実施の形態においては金型30Bが準備される。金型30Bは、上部金型31と下部金型32とを有している。上部金型31の内周面33には、複数の突起部35が立設されている。各突起部35は、内周面33側から突起部35の先端に向かうにつれ徐々に径が小さくなるように略テーパ状に形成されている。
Referring to FIG. 13, a
各突起部35の高さは、金型30Bが被封止部材20を封止するように被封止部材20の周りに配置されたとき、各突起部35の先端とIGBT素子21Nなどの各半導体素子とが所定の間隔を空けて対向するように設定されている。ここで言う所定の間隔とは、後述する凹部13(図14参照)の底部とIGBT素子21Nなどの各半導体素子との間のモールド樹脂11の厚さL35に対応している。
The height of each
被封止部材20(図3参照)および絶縁シート12(図6参照)の周りを覆うように、金型30Bを配置する。被封止部材20および絶縁シート12は、金型30Bの内部に封止される。金型30Bの突起部35と、IGBT素子21Nなどの各半導体素子とは、所定の間隔(図14における厚さL35)を空けて対向する。溶融した樹脂を、金型30Bに設けられた所定の開口部(図示せず)から、金型30Bの内部に充填する。
The
図14を参照して、樹脂が硬化することによってモールド樹脂11が形成される。モールド樹脂11が形成された後、金型30B(図14において図示せず)をモールド樹脂11および絶縁シート12から取り外す。
Referring to FIG. 14,
モールド樹脂11および絶縁シート12によって、IGBT素子21Nなどの各半導体素子を封止する封止部材10が構成される。モールド樹脂11の表面には、金型30Bの各突起部35(図13参照)に対応した形状を有する複数の凹部13が形成される。
The
凹部13は、IGBT素子21Nなどの各半導体素子の表面の所定の部分に向かって延在している。モールド樹脂11は、各凹部13の底部とIGBT素子21Nなどの各半導体素子との間において、所定の厚さL35を有している。
The
凹部13にレーザ光14を照射する。レーザ光14の照射によって、凹部13と、IGBT素子21Nなどの各半導体素子との間に位置するモールド樹脂11が除去される。凹部13内に、コンタクトホールA1P(またはコンタクトホールA1N)が形成される。コンタクトホールA1P,A1Nによって、IGBT素子21Nなどの各半導体素子の表面15の一部が露出する。
The
所定のピン端子(図示せず)が、コンタクトホールA1P,A1Nのそれぞれに挿入される。IGBT素子21Nなどの各半導体素子は、所定のピン端子を通して所定の外部端子と接続される。なお、コンタクトホールA1P,A1Nのそれぞれには、はんだなどが充填されることによって配線部材が形成されてもよい。IGBT素子21Nなどの各半導体素子は、配線部材を通して所定の外部端子と接続される。以上のようにして、半導体装置100Bが得られる。
A predetermined pin terminal (not shown) is inserted into each of the contact holes A1P and A1N. Each semiconductor element such as
(作用・効果)
本実施の形態における半導体装置の製造方法においては、金型30B(図13参照)の内周面33に、略テーパ状の複数の突起部35が立設されている。突起部35によって、凹部13(図14参照)が形成される。コンタクトホールA1P,A1Nを形成するために、レーザ光14が凹部13に照射される。
(Action / Effect)
In the method for manufacturing a semiconductor device according to the present embodiment, a plurality of substantially tapered
本実施の形態における半導体装置の製造方法によれば、厚さL35のモールド樹脂11を除去することによって、コンタクトホールA1P,A1Nを得ることができる。上述の実施の形態1と同様に、本実施の形態における半導体装置の製造方法によれば、半導体装置100Bをより短い時間で製造することが可能となる。
According to the method of manufacturing a semiconductor device in the present embodiment, contact holes A1P and A1N can be obtained by removing
本実施の形態においては、突起部35は略テーパ状に形成されている。樹脂が硬化することによって、モールド樹脂11の表面には略テーパ状の複数の凹部13が形成される。凹部13は、モールド樹脂11の表面側において開口面積が大きく、IGBT素子21Nなどの各半導体素子側において開口面積が小さい。コンタクトホールA1P,A1Nの形成後、凹部13を通した電気的接続の配線作業が容易になる。
In the present embodiment, the
[実施の形態4]
図15および図16を参照して、本実施の形態における半導体装置の製造方法について説明する。図15を参照して、本実施の形態における半導体装置の製造方法においては、複数のコンタクトホールA1P,A1Nが、モールド樹脂11の表面に形成されている。複数のコンタクトホールA1P,A1Nは、上述の実施の形態1における半導体装置の製造方法と同様に形成されている。
[Embodiment 4]
With reference to FIGS. 15 and 16, a method of manufacturing a semiconductor device in the present embodiment will be described. Referring to FIG. 15, in the method for manufacturing a semiconductor device in the present embodiment, a plurality of contact holes A <b> 1 </ b> P and A <b> 1 </ b> N are formed on the surface of
主として図16を参照して、本実施の形態における半導体装置の製造方法においては、複数のコンタクトホールA1P,A1Nの内壁におけるモールド樹脂11の表面寄りに位置する部分に向かって、レーザ光14が斜めに照射される。さらに、各レーザ光14は、一のコンタクトホールA1P(A1N)に照射されたレーザ光14と、他のコンタクトホールA1P(A1N)に照射されたレーザ光14とが平行な関係となるように、各コンタクトホールA1P(A1N)における上記の各部分に照射される。
Referring mainly to FIG. 16, in the method of manufacturing a semiconductor device according to the present embodiment,
レーザ光14の照射により、複数のコンタクトホールA1P,A1Nの内壁におけるモールド樹脂11の表面寄りに位置する部分付近に位置するモールド樹脂11が除去され、傾斜部APRが形成される。傾斜部APRの下端は、各コンタクトホールA1P,A1Nに連通している。傾斜部APRは、モールド樹脂11の表面側において開口面積が大きくなるように形成される。
By irradiation with the
レーザ光14の照射により、複数のコンタクトホールA1P,A1Nの内壁からモールド樹脂11の内部に向かって窪むアンカー部PRが形成される。アンカー部PRは、傾斜部APR側からモールド樹脂11の内部に向かって所定の深さで延在するように形成される。
By irradiating the
レーザ光14が各コンタクトホールA1P,A1Nにおける上記の各部分に対して略平行に照射されることによって、複数のアンカー部PRの窪む方向は、相互に略平行な位置関係となる。
By irradiating the respective portions of the contact holes A1P and A1N with the
本実施の形態においては、各コンタクトホールA1Pに形成されたアンカー部PRは、図15の紙面左側から紙面右側に向かって窪んで形成されている。各コンタクトホールA1Pに形成されたアンカー部PRは、相互に並んで平行な位置関係となっている。各コンタクトホールA1Nに形成されたアンカー部PRは、図15の紙面右側から紙面左側に向かって窪んで形成されている。各コンタクトホールA1Nに形成されたアンカー部PRも、相互に並んで平行な位置関係となっている。なお、各アンカー部PRの窪む方向は、相互に平行な位置関係にあれば、逆向きであってもよい。 In the present embodiment, the anchor portion PR formed in each contact hole A1P is formed to be recessed from the left side of FIG. 15 toward the right side of the paper. Anchor portions PR formed in each contact hole A1P are parallel to each other. The anchor portion PR formed in each contact hole A1N is recessed from the right side in FIG. 15 toward the left side in FIG. The anchor portions PR formed in each contact hole A1N are also in a parallel positional relationship with each other. In addition, the direction in which each anchor part PR sinks may be reverse as long as it is in a positional relationship parallel to each other.
所定のピン端子(図示せず)が、コンタクトホールA1P,A1Nのそれぞれに挿入される。IGBT素子21Nなどの各半導体素子は、所定のピン端子を通して所定の外部端子と接続される。なお、コンタクトホールA1P,A1Nのそれぞれには、はんだなどが充填されることによって配線部材が形成されてもよい。IGBT素子21Nなどの各半導体素子は、配線部材を通して所定の外部端子と接続される。以上のようにして、半導体装置100Cが得られる。
A predetermined pin terminal (not shown) is inserted into each of the contact holes A1P and A1N. Each semiconductor element such as
(作用・効果)
本実施の形態における半導体装置の製造方法によれば、上述の実施の形態1と同様の作用効果を得ることができる。加えて、本実施の形態における半導体装置の製造方法により得られた半導体装置によれば、配線部材がコンタクトホールA1P,A1Nに形成された際に、コンタクトホールA1P,A1Nのアンカー部PR内に位置する部分が、アンカーとして作用する。すなわち、配線部材を引き抜くような力が加わった際に、アンカーとなって配線部材が引き抜かれることを防止することができる。
(Action / Effect)
According to the manufacturing method of the semiconductor device in the present embodiment, it is possible to obtain the same operational effects as in the first embodiment. In addition, according to the semiconductor device obtained by the method of manufacturing a semiconductor device in the present embodiment, when the wiring member is formed in the contact holes A1P and A1N, the position is within the anchor portion PR of the contact holes A1P and A1N. The part that acts as an anchor. That is, when a force that pulls out the wiring member is applied, the wiring member can be prevented from being pulled out as an anchor.
レーザ光14が各コンタクトホールA1P,A1Nにおける上記の各部分に対して略平行に照射されることによって、複数のアンカー部PRの窪む方向は、相互に略平行な位置関係となる。隣接するコンタクトホールA1P,A1Nを跨ぐように配線部材が形成されることを抑制することが可能となる。隣接するコンタクトホールA1P,A1Nが配線部材によって短絡されることを抑制することが可能となる。
By irradiating the respective portions of the contact holes A1P and A1N with the
[実施の形態5]
図17を参照して、本実施の形態における半導体装置の製造方法について説明する。本実施の形態における半導体装置の製造方法においては、コンタクトホールA1P,A1Nが各凹部13内に形成される。コンタクトホールA1P,A1Nは、上述の実施の形態1〜4と同様に、レーザ光14の照射によって各凹部13内に形成される。
[Embodiment 5]
With reference to FIG. 17, a method of manufacturing a semiconductor device in the present embodiment will be described. In the method of manufacturing a semiconductor device in the present embodiment, contact holes A1P and A1N are formed in each
本実施の形態における半導体装置の製造方法においては、レーザ光14の照射によってコンタクトホールA1P,A1Nを形成することに続き、硬化したモールド樹脂11周りに発生したバリ18に向かって、さらにレーザ光14を照射する。レーザ光14の照射により、バリ18が除去される。
In the manufacturing method of the semiconductor device in the present embodiment, following the formation of the contact holes A1P and A1N by irradiation of the
バリ18は、モールド樹脂11を成型するための金型の経年劣化などに伴いモールド樹脂11の周囲に発生する場合がある。レーザ光14を、コンタクトホールA1P,A1Nを形成するために凹部13に向かって照射する工程に続いて(照射するついでに)、バリ18に向かって照射する。バリ18を効率良く除去できるため、製造時間の短縮を図ることが可能となる。
The
以上、本発明に基づいた各実施の形態における半導体装置の製造方法について説明したが、今回開示された各実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。したがって、本発明の範囲は特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 Although the semiconductor device manufacturing method in each embodiment based on the present invention has been described above, each embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. is there. Therefore, the scope of the present invention is defined by the terms of the claims, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.
10 封止部材、11 モールド樹脂、12 絶縁シート、13 凹部、14 レーザ光、15 表面、18 バリ、20 被封止部材、21N,21P IGBT素子、22 各半導体素子、23N,23P ダイオード素子、24N,24P ヒートスプレッダ、30,30A,30B 金型、31 上部金型、32 下部金型、33 内周面、35 突起部、36 切欠、40 アルミワイヤ、60 リードフレーム、61〜63 リード、100,100A〜100C 半導体装置、A1N,A1P コンタクトホール、APR 傾斜部、PR アンカー部。
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記突起部と前記半導体素子とが所定の間隔を空けて対向し、且つ前記金型の内部に前記半導体素子が封止されるように前記金型を前記被封止部材の周りに配置する工程と、
前記内周面により規定される前記金型の内部に、溶融した樹脂を充填する工程と、
硬化した前記樹脂から前記金型を取り外す工程と、
前記突起部により前記樹脂の表面に形成された凹部を通して、前記樹脂の前記表面側から前記半導体素子に向かってレーザ光を照射することによって、前記半導体素子の表面の一部が露出する複数のコンタクトホールを一つの前記凹部内に形成する工程と、を備える、
半導体装置の製造方法。 Preparing a mold provided with a protrusion on the inner peripheral surface and a sealed member having a semiconductor element;
A step of disposing the mold around the member to be sealed so that the protrusion and the semiconductor element face each other with a predetermined gap and the semiconductor element is sealed inside the mold; When,
Filling molten resin into the mold defined by the inner peripheral surface;
Removing the mold from the cured resin;
A plurality of contacts in which a part of the surface of the semiconductor element is exposed by irradiating laser light from the surface side of the resin toward the semiconductor element through a recess formed on the surface of the resin by the protrusion. Forming a hole in one of the recesses,
A method for manufacturing a semiconductor device.
請求項1に記載の半導体装置の製造方法。 In plan view, the area of the protrusion is larger than the area of the contact hole,
A method for manufacturing a semiconductor device according to claim 1.
請求項1に記載の半導体装置の製造方法。 The protrusion is formed in a substantially tapered shape so that the diameter gradually decreases from the inner peripheral surface side toward the tip of the protrusion.
A method for manufacturing a semiconductor device according to claim 1.
複数の前記アンカー部が窪む方向は、相互に略平行な位置関係にある、
請求項1から3のいずれか1項に記載の半導体装置の製造方法。 By irradiating the inner wall of the front SL contact hole, the laser beam toward a portion positioned on the surface side of the said resin diagonally, each of the plurality of the contact holes, towards the interior of the resin from the inner wall Further comprising the step of forming a recessed anchor part,
The direction in which the plurality of anchor portions are recessed is substantially parallel to each other.
The method of manufacturing a semiconductor device according to any one of claims 1 to 3.
請求項1から4のいずれか1項に記載の半導体装置の製造方法。 Subsequent to the step of forming the contact hole in the recess, the method further comprises the step of removing the burr by irradiating a laser beam toward the burr generated around the cured resin.
The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 1, any one of 4.
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