JP6065625B2 - Manufacturing method of semiconductor device - Google Patents

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Description

本発明は、半導体装置、及びその製造方法に関する。   The present invention relates to a semiconductor device and a manufacturing method thereof.

半導体のチップをヒートシンクに接合する方法が開示されている（特許文献１）。特許文文献１のヒートシンクとリードが密着した状態で、半導体素子とリードとをワイヤーで接続している。そして、ワイヤボンドが終了した後、接続部の変形によって、ヒートシンクとリードを分離している。   A method of bonding a semiconductor chip to a heat sink is disclosed (Patent Document 1). In the state where the heat sink and the lead of Patent Document 1 are in close contact with each other, the semiconductor element and the lead are connected by a wire. After the wire bonding is completed, the heat sink and the lead are separated by deformation of the connecting portion.

特開２００６−２２２２５９号公報JP 2006-222259 A

特許文献１に開示された方法では、ワイヤボンド工程の後、ヒートシンク、及びチップを上側金型、及び下側金型によって挟み込んでいる。そして、上側金型と下側金型とによって囲まれたキャビティにモールド用の樹脂が流し込まれる。この後、金型からパッケージが取り出され，リードが切断される。半導体装置は、樹脂によってモールドされており、樹脂からリード（アウターリード）が延出している。   In the method disclosed in Patent Document 1, the heat sink and the chip are sandwiched between the upper mold and the lower mold after the wire bonding step. Then, a molding resin is poured into a cavity surrounded by the upper mold and the lower mold. Thereafter, the package is taken out from the mold and the leads are cut. The semiconductor device is molded with resin, and leads (outer leads) extend from the resin.

このような半導体装置では、制御端子を制御基板に接続するために、ハンダ付けを行う必要がある。ハンダ付けを行わないプレスフィットを用いることで、低コスト化を図ることができる。プレスフィットでは、制御基板内の穴に、リード（制御端子）を圧入して接続している。プレスフィットでは、リード（制御端子）をヒートシンクや電極材と異なるバネ材で製作する必要がある。このため、ヒートシンクなどが形成されているリードフレームと予め接合させている。   In such a semiconductor device, it is necessary to perform soldering in order to connect the control terminal to the control board. Cost reduction can be achieved by using a press-fit without soldering. In press-fit, leads (control terminals) are press-fitted and connected to holes in the control board. In press-fit, it is necessary to manufacture the lead (control terminal) with a spring material different from the heat sink or electrode material. For this reason, it is bonded in advance to a lead frame on which a heat sink or the like is formed.

したがって、プレスフィット用の端子を用いた場合、リードフレームを形成する必要が生じてしまい、材料費を抑制することが困難である。さらに、タイバーカットを行う必要があるため、製造コストを抑制することが困難である。   Therefore, when a press-fit terminal is used, it is necessary to form a lead frame, and it is difficult to suppress material costs. Furthermore, since it is necessary to perform tie bar cutting, it is difficult to suppress the manufacturing cost.

本発明は、上記の問題点を鑑みてなされたものであり、生産性の高い半導体装置、及びその製造方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object thereof is to provide a semiconductor device with high productivity and a method for manufacturing the same.

本発明の一態様にかかる半導体装置の製造方法は、凹部と端子用凹部とを有する第１の金型を用意する工程と、前記第１の金型の前記凹部にヒートシンクを配置し、前記端子用凹部に制御端子を配置する工程と、前記第１の金型に前記ヒートシンクが配置された状態で、前記ヒートシンク上に設けられた半導体素子を前記制御端子にワイヤボンディングする工程と、前記ヒートシンクを収容した前記第１の金型に第２の金型を重ね合せる工程と、前記第１の金型と前記第２の金型との間に封止樹脂を注入する工程と、前記第１の金型と前記第２の金型を型開きして、前記封止樹脂で前記半導体素子、及びボンディングワイヤを封止した半導体装置を取り出すステップと、を備えたものである。これにより、高い生産性で半導体装置を製造することができる。   The method for manufacturing a semiconductor device according to one aspect of the present invention includes a step of preparing a first mold having a recess and a terminal recess, a heat sink is disposed in the recess of the first mold, and the terminal A step of disposing a control terminal in the concave portion, a step of wire bonding a semiconductor element provided on the heat sink to the control terminal in a state where the heat sink is disposed in the first mold, and the heat sink. A step of superimposing a second mold on the accommodated first mold, a step of injecting a sealing resin between the first mold and the second mold, and the first mold Opening the mold and the second mold, and taking out the semiconductor device in which the semiconductor element and the bonding wire are sealed with the sealing resin. Thereby, a semiconductor device can be manufactured with high productivity.

上記の製造方法において、前記制御端子には、位置決め部が設けられ、前記第１の金型の前記位置決め部に対応する位置に、位置決め凹部が設けられていてもよい。これにより、容易に位置決めすることができ、生産性を向上することができる。   In the above manufacturing method, the control terminal may be provided with a positioning portion, and a positioning recess may be provided at a position corresponding to the positioning portion of the first mold. Thereby, it can position easily and can improve productivity.

上記の製造方法において、前記封止樹脂からはみ出した前記制御端子を基板に接続する工程をさらに備え、前記基板に接続する工程では、圧入用治具が前記位置決め部に荷重を印加して、前記制御端子を前記基板の穴に圧入してもよい。これにより、制御端子を容易に基板に圧入することができる。   In the manufacturing method described above, the method further includes a step of connecting the control terminal protruding from the sealing resin to a substrate, and in the step of connecting to the substrate, the press-fitting jig applies a load to the positioning portion, and The control terminal may be press-fitted into the hole of the substrate. Thereby, the control terminal can be easily press-fitted into the substrate.

上記の製造方法において、前記制御端子が複数設けられ、複数の前記制御端子を連結する連結部が設けられ、前記第１の金型と前記第２の金型を型開きした後、前記連結部を切断して、複数の前記制御端子を分離してもよい。これにより、制御端子を容易に制御端子用凹部に配置することができる。   In the manufacturing method described above, a plurality of the control terminals are provided, a connection portion for connecting the plurality of control terminals is provided, and the connection portion is opened after the first mold and the second mold are opened. The plurality of control terminals may be separated by cutting. Thereby, a control terminal can be easily arrange | positioned to the recessed part for control terminals.

上記の製造方法において、前記凹部に前記ヒートシンクが配置された状態で、前記ヒートシンクと前記半導体素子を接合してもよい。第１の金型内で、半導体素子をヒートシンクに接合することができる。   In the above manufacturing method, the heat sink and the semiconductor element may be joined in a state where the heat sink is disposed in the recess. Within the first mold, the semiconductor element can be bonded to the heat sink.

上記の製造方法において、前記第１の金型に透光部が設けられ、前記透光部を介して前記ヒートシンクに光を照射することで、前記半導体素子を前記ヒートシンクにハンダ付けしてもよい。これにより、効率よく加熱することができ、生産性を向上することができる。   In the above manufacturing method, the first mold may be provided with a light transmitting portion, and the semiconductor element may be soldered to the heat sink by irradiating the heat sink with light through the light transmitting portion. . Thereby, it can heat efficiently and can improve productivity.

上記の製造方法において、前記第１の金型を誘導加熱することで、前記半導体素子を前記ヒートシンクにハンダ付けしてもよい。これにより、効率よく加熱することができ、生産性を向上することができる。   In the above manufacturing method, the semiconductor element may be soldered to the heat sink by inductively heating the first mold. Thereby, it can heat efficiently and can improve productivity.

本発明の一態様にかかる半導体装置は、半導体素子と、前記半導体素子が接合されたヒートシンクと、前記半導体素子と接続されたボンディングワイヤと、前記ボンディングワイヤを介して前記半導体素子と接続された制御端子と、前記半導体素子、及び前記ボンディングワイヤを封止する封止樹脂であって、前記制御端子の一部が外部に露出するように設けられた封止樹脂と、を備え、前記封止樹脂の外側において、前記ヒートシンクから延在した部分に切断部が無いように、前記封止樹脂が設けられているものである。これにより、高い生産性で半導体装置を製造することができる。   A semiconductor device according to an aspect of the present invention includes a semiconductor element, a heat sink to which the semiconductor element is bonded, a bonding wire connected to the semiconductor element, and a control connected to the semiconductor element through the bonding wire. A sealing resin for sealing the semiconductor element and the bonding wire, the sealing resin provided so that a part of the control terminal is exposed to the outside, and the sealing resin The sealing resin is provided so that there is no cut portion in the portion extending from the heat sink. Thereby, a semiconductor device can be manufactured with high productivity.

上記の半導体装置において、前記制御端子が圧入された穴を有する基板をさらに備えていてもよい。これにより、生産性を向上することができる。   The semiconductor device may further include a substrate having a hole into which the control terminal is press-fitted. Thereby, productivity can be improved.

上記の半導体装置において、前記封止樹脂の外側において、前記制御端子には屈曲部、又は凸部が設けられており、前記屈曲部、又は凸部よりも先端部分が前記基板の穴に圧入されてもよい。これにより、容易に位置決めすることができ、生産性を向上することができる。   In the semiconductor device described above, the control terminal is provided with a bent portion or a convex portion outside the sealing resin, and a tip portion is press-fitted into the hole of the substrate than the bent portion or the convex portion. May be. Thereby, it can position easily and can improve productivity.

本発明によれば、生産性の高い半導体装置、及びその製造方法を提供することができる。   According to the present invention, a highly productive semiconductor device and a method for manufacturing the same can be provided.

半導体装置の製造工程を示す平面図である。It is a top view which shows the manufacturing process of a semiconductor device. 半導体装置の製造工程を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the manufacturing process of a semiconductor device. 半導体装置の製造工程を示す平面図である。It is a top view which shows the manufacturing process of a semiconductor device. 半導体装置の製造工程を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the manufacturing process of a semiconductor device. 半導体装置の製造工程を示す平面図である。It is a top view which shows the manufacturing process of a semiconductor device. 半導体装置の製造工程を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the manufacturing process of a semiconductor device. 半導体装置の製造工程を示す平面図である。It is a top view which shows the manufacturing process of a semiconductor device. 半導体装置の製造工程を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the manufacturing process of a semiconductor device. 半導体装置の製造工程を示す平面図である。It is a top view which shows the manufacturing process of a semiconductor device. 半導体装置と制御基板の接続部分を示す平面図である。It is a top view which shows the connection part of a semiconductor device and a control board. 半導体装置と制御基板とのハンダ接続部分を示す平面図である。It is a top view which shows the solder connection part of a semiconductor device and a control board. 制御端子とヒートシンクの相対位置が固定されていない状態を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the state where the relative position of a control terminal and a heat sink is not being fixed. リードフレームを用いた半導体装置を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the semiconductor device using a lead frame. 変形例１にかかる半導体装置の製造工程を模式的に示す図である。10 is a diagram schematically showing a manufacturing process of a semiconductor device according to Modification 1. FIG. 変形例２にかかる半導体装置の製造工程を模式的に示す図である。10 is a diagram schematically showing a manufacturing process of a semiconductor device according to Modification 2. FIG. 実施の形態２にかかる半導体装置を模式的に示す平面図である。FIG. 6 is a plan view schematically showing a semiconductor device according to a second embodiment. 下金型を模式的に示す平面図であるIt is a top view which shows a lower mold typically 実施の形態２かかる半導体装置の圧入工程を示す平面図であるFIG. 6 is a plan view illustrating a press-fitting process of a semiconductor device according to a second embodiment; 図１８の圧入部分を拡大して示す図であるIt is a figure which expands and shows the press fit part of FIG. 実施の形態３にかかる半導体装置を模式的に示す平面図であるFIG. 6 is a plan view schematically showing a semiconductor device according to a third embodiment. 下金型を模式的に示す平面図であるIt is a top view which shows a lower mold typically 実施の形態３にかかる半導体装置の圧入工程を示す平面図であるFIG. 9 is a plan view showing a press-fitting process of a semiconductor device according to a third embodiment. 実施の形態４の半導体装置の封止前の構成を模式的に示す平面図である。FIG. 10 is a plan view schematically showing a configuration before sealing of the semiconductor device of the fourth embodiment. 比較例１にかかる半導体装置の製造工程を示す平面図であるIt is a top view which shows the manufacturing process of the semiconductor device concerning the comparative example 1. 比較例１にかかる半導体装置の製造工程を示す平面図であるIt is a top view which shows the manufacturing process of the semiconductor device concerning the comparative example 1. 比較例１にかかる半導体装置の製造工程を示す平面図であるIt is a top view which shows the manufacturing process of the semiconductor device concerning the comparative example 1. 比較例１にかかる半導体装置の製造工程を示す平面図であるIt is a top view which shows the manufacturing process of the semiconductor device concerning the comparative example 1. 比較例１にかかる半導体装置を模式的に示す平面図であるIt is a top view which shows typically the semiconductor device concerning the comparative example 1. 比較例２にかかる半導体装置の製造工程を示す平面図であるIt is a top view which shows the manufacturing process of the semiconductor device concerning the comparative example 2. 比較例２にかかる半導体装置の製造工程を示す平面図であるIt is a top view which shows the manufacturing process of the semiconductor device concerning the comparative example 2. 比較例２にかかる半導体装置の製造工程を示す平面図であるIt is a top view which shows the manufacturing process of the semiconductor device concerning the comparative example 2. 比較例２にかかる半導体装置の製造工程を示す平面図であるIt is a top view which shows the manufacturing process of the semiconductor device concerning the comparative example 2. 比較例２にかかる半導体装置を模式的に示す平面図であるIt is a top view which shows typically the semiconductor device concerning the comparative example 2.

以下、本発明に係る移動体の実施形態を、図面に基づいて詳細に説明する。但し、本発明が以下の実施形態に限定される訳ではない。また、説明を明確にするため、以下の記載及び図面は、適宜、簡略化されている。   Hereinafter, embodiments of a moving body according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. However, the present invention is not limited to the following embodiments. In addition, for clarity of explanation, the following description and drawings are simplified as appropriate.

実施の形態１．
本実施の形態に係る半導体とその製造方法について、図を参照して説明する。図１〜図９は、半導体装置の製造工程を示す図である。図１、図３、図５、図７、図９は、各製造工程における半導体装置、及び金型の平面図である。図２は、図１におけるＩＩ−ＩＩ断面図である。同様に、図４、図６、図８は、図２と同じ位置における各工程での断面図である。また、図１〜図９の説明では、ＸＹＺ直交座標系を用いる。Ｚ方向が半導体装置の厚さ方向であり、Ｘ方向、及びＹ方向が半導体装置の厚さ方向と直交する方向である。 Embodiment 1 FIG.
A semiconductor and a manufacturing method thereof according to this embodiment will be described with reference to the drawings. 1 to 9 are diagrams showing a manufacturing process of a semiconductor device. 1, FIG. 3, FIG. 5, FIG. 7, and FIG. 9 are plan views of a semiconductor device and a mold in each manufacturing process. 2 is a cross-sectional view taken along the line II-II in FIG. Similarly, FIG. 4, FIG. 6, and FIG. 8 are cross-sectional views at each step in the same position as FIG. In the description of FIGS. 1 to 9, an XYZ orthogonal coordinate system is used. The Z direction is the thickness direction of the semiconductor device, and the X direction and the Y direction are directions orthogonal to the thickness direction of the semiconductor device.

（下金型１１の用意）
まず、半導体装置の製造工程について説明する。図１、図２に示すように、下金型（第１の金型）１１を用意する。下金型１１は、凹部１１ａ、端子用凹部１１ｂ、及び端子用凹部１１ｃを有している。凹部１１ａは、端子用凹部１１ｂ、及び端子用凹部１１ｃに接続されている。そして、凹部１１ａは、端子用凹部１１ｂ、及び端子用凹部１１ｃよりも深く形成されている。ＸＹ平面において、凹部１１ａは下金型１１の中心部分に配置されている。そして、端子用凹部１１ｂが凹部１１ａの＋Ｘ方向に延在しており、端子用凹部１１ｃが凹部１１ａの−Ｘ方向に延在している。ＸＹ平面において、端子用凹部１１ｂは、Ｘ方向を長手方向とする矩形状に形成されている。ここでは、３つの端子用凹部１１ｂが凹部１１ａから延在しているが、端子用凹部１１ｂの数は特に限定されるものではなく、１つまたは複数であればよい。 (Preparation of lower mold 11)
First, the manufacturing process of the semiconductor device will be described. As shown in FIGS. 1 and 2, a lower mold (first mold) 11 is prepared. The lower mold 11 has a recess 11a, a terminal recess 11b, and a terminal recess 11c. The recess 11a is connected to the terminal recess 11b and the terminal recess 11c. The recess 11a is formed deeper than the terminal recess 11b and the terminal recess 11c. In the XY plane, the recess 11 a is disposed at the center portion of the lower mold 11. The terminal recess 11b extends in the + X direction of the recess 11a, and the terminal recess 11c extends in the −X direction of the recess 11a. In the XY plane, the terminal recess 11b is formed in a rectangular shape with the X direction as the longitudinal direction. Here, the three terminal recesses 11b extend from the recess 11a, but the number of terminal recesses 11b is not particularly limited, and may be one or more.

（ヒートシンク１２の設置）
そして、図３、図４に示すように、下金型１１内に、ヒートシンク１２を設置する。すなわち、下金型１１の凹部１１ａにヒートシンク１２を配置する。また、ヒートシンク１２は、−Ｘ側に延在した端子１２ａを有している。端子１２ａはヒートシンク１２よりも薄くなっている。端子１２ａは、端子用凹部１１ｃに配置される。ヒートシンク１２は、電極を兼ねており、例えば、銅材によって形成されている。端子１２ａは、ヒートシンク１２と一体化されている。すなわち、端子１２ａもヒートシンク１２と同じ銅材によって形成されている。そして、ヒートシンク１２が電極となる。凹部１１ａは、ヒートシンク１２の厚さとほぼ深さで形成されている。 (Installation of heat sink 12)
Then, as shown in FIGS. 3 and 4, a heat sink 12 is installed in the lower mold 11. That is, the heat sink 12 is disposed in the recess 11 a of the lower mold 11. The heat sink 12 has a terminal 12a extending to the −X side. The terminal 12 a is thinner than the heat sink 12. The terminal 12a is disposed in the terminal recess 11c. The heat sink 12 also serves as an electrode, and is formed of, for example, a copper material. The terminal 12 a is integrated with the heat sink 12. That is, the terminal 12 a is also formed of the same copper material as the heat sink 12. The heat sink 12 becomes an electrode. The recess 11a is formed with a thickness and a depth substantially equal to that of the heat sink 12.

ヒートシンク１２の上は、半導体素子１３、及び半導体素子１４が設けられている。すなわち、ヒートシンク１２の＋Ｚ側の面には、半導体素子１３、１４が配置されている。半導体素子１３、１４は、ハンダ接合でヒートシンク１２に固定されている。すなわち、ヒートシンク１２は、半導体素子１３、１４と機械的に一体化している。半導体素子１３、及び半導体素子１４は、ヒートシンク１２と電気的に接続されている。ヒートシンク１２は、半導体素子１３、１４と電気的、熱的に一体化されている。半導体素子１３は、後述するように、制御端子１６とで接続されるボンディングパッド１３ａを有している。   A semiconductor element 13 and a semiconductor element 14 are provided on the heat sink 12. That is, the semiconductor elements 13 and 14 are arranged on the surface of the heat sink 12 on the + Z side. The semiconductor elements 13 and 14 are fixed to the heat sink 12 by solder bonding. That is, the heat sink 12 is mechanically integrated with the semiconductor elements 13 and 14. The semiconductor element 13 and the semiconductor element 14 are electrically connected to the heat sink 12. The heat sink 12 is electrically and thermally integrated with the semiconductor elements 13 and 14. The semiconductor element 13 has a bonding pad 13a connected to the control terminal 16 as will be described later.

半導体素子１３、及び半導体素子１４は、例えば、ＩＧＢＴ（Insulated gate bipolar transistor）やダイオード等のパワー半導体である。ヒートシンク１２は、半導体素子１３、１４の熱を放熱するために設けられている。例えば、半導体素子１３、１４に電源を供給することで、半導体素子１３、１４が発熱する。ヒートシンク１２は、銅などの熱伝導性の高い材料で形成され、半導体素子１３、１４で発生した熱を外部に放熱する。なお、下金型１１内に設置する前に、半導体素子１３、又は半導体素子１４が予めヒートシンク１２に固定された状態となっていてもよく、下金型１１内において、半導体素子１３、及び半導体素子１４をヒートシンク１２に固定してもよい。もちろん、ヒートシンク１２に搭載する半導体素子の数や種類は特に限定されるものではない。   The semiconductor element 13 and the semiconductor element 14 are power semiconductors such as IGBTs (Insulated gate bipolar transistors) and diodes, for example. The heat sink 12 is provided to radiate heat from the semiconductor elements 13 and 14. For example, supplying power to the semiconductor elements 13 and 14 causes the semiconductor elements 13 and 14 to generate heat. The heat sink 12 is formed of a material having high thermal conductivity such as copper, and dissipates heat generated in the semiconductor elements 13 and 14 to the outside. Note that the semiconductor element 13 or the semiconductor element 14 may be in a state of being fixed to the heat sink 12 in advance before being installed in the lower mold 11. The element 14 may be fixed to the heat sink 12. Of course, the number and kind of semiconductor elements mounted on the heat sink 12 are not particularly limited.

ヒートシンク１２から−Ｘ方向に延在した端子１２ａは、端子用凹部１１ｃ内に配置される。すなわち、端子用凹部１１ｃは、端子１２ａに応じた大きさ及び形状となっている。したがって、端子１２ａは、端子用凹部１１ｃに収容される。また、凹部１１ａは、ヒートシンク１２の大きさよりも大きくなっている。したがって、ヒートシンク１２は凹部１１ａに収容されるが、ヒートシンク１２の外周部には空間が生じている。なお、この工程では、端子用凹部１１ｂ内には、何も配置されていない状態となっている。   The terminal 12a extending in the −X direction from the heat sink 12 is disposed in the terminal recess 11c. That is, the terminal recess 11c has a size and shape corresponding to the terminal 12a. Therefore, the terminal 12a is accommodated in the terminal recess 11c. Further, the concave portion 11 a is larger than the size of the heat sink 12. Therefore, although the heat sink 12 is accommodated in the recess 11 a, a space is generated in the outer periphery of the heat sink 12. In this process, nothing is arranged in the terminal recess 11b.

（制御端子１６の設置、及びワイヤボンディング）
次に、図５、図６に示すように、端子用凹部１１ｂに制御端子１６を配置した後、ボンディングワイヤ１５を接続する。ボンディングワイヤ１５の一端はボンディングパッド１３ａに接続され、他端は制御端子１６に接続される。換言すると、制御端子１６と半導体素子１３とがボンディングワイヤ１５を介して電気的に接続される。 (Installation of control terminal 16 and wire bonding)
Next, as shown in FIGS. 5 and 6, after the control terminal 16 is disposed in the terminal recess 11b, the bonding wire 15 is connected. One end of the bonding wire 15 is connected to the bonding pad 13 a and the other end is connected to the control terminal 16. In other words, the control terminal 16 and the semiconductor element 13 are electrically connected via the bonding wire 15.

制御端子１６はＸ方向を長手方向としており、ヒートシンク１２の＋Ｘ側に配置される。端子用凹部１１ｂは、制御端子１６に対応する大きさ、及び形状となっている。具体的には、制御端子１６は、端子用凹部１１ｂとほぼ同じ幅を有する棒状の金属部材である。Ｘ方向において、制御端子１６は端子用凹部１１ｂよりも長くなっている。したがって、制御端子１６の一部は、凹部１１ａまではみ出している。また、制御端子１６は、端子用凹部１１ｂの深さと略同じ厚さとなっている。したがって、Ｚ方向における制御端子１６の上面の高さは、ヒートシンク１２の上面の高さ、及び下金型１１の上面の高さとほぼ同じになっている。   The control terminal 16 has a longitudinal direction in the X direction and is arranged on the + X side of the heat sink 12. The terminal recess 11 b has a size and shape corresponding to the control terminal 16. Specifically, the control terminal 16 is a rod-shaped metal member having substantially the same width as the terminal recess 11b. In the X direction, the control terminal 16 is longer than the terminal recess 11b. Therefore, a part of the control terminal 16 protrudes to the recess 11a. Further, the control terminal 16 has substantially the same thickness as the depth of the terminal recess 11b. Therefore, the height of the upper surface of the control terminal 16 in the Z direction is substantially the same as the height of the upper surface of the heat sink 12 and the upper surface of the lower mold 11.

制御端子１６の凹部１１ａにはみ出している部分と、半導体素子１３のボンディングパッド１３ａとワイヤボンディングする。すなわち、ボンディングワイヤ１５を用いて、半導体素子１３のボンディングパッド１３ａと制御端子１６を電気的に接続する。ヒートシンク１２と制御端子１６とが下金型１１内に配置された状態で、ヒートシンク１２上の半導体素子１３を制御端子１６とボンディングする。ボンディングワイヤ１５は、下金型１１の凹部１１ａから＋Ｚ側にはみ出すように配置される。   The portion protruding from the recess 11 a of the control terminal 16 and the bonding pad 13 a of the semiconductor element 13 are wire bonded. In other words, the bonding pad 13 a of the semiconductor element 13 and the control terminal 16 are electrically connected using the bonding wire 15. In a state where the heat sink 12 and the control terminal 16 are arranged in the lower mold 11, the semiconductor element 13 on the heat sink 12 is bonded to the control terminal 16. The bonding wire 15 is arranged so as to protrude from the recess 11a of the lower mold 11 to the + Z side.

ボンディングワイヤ１５は、例えば、アルミニウム材料によって形成された、太さ数十μｍ〜数百μｍの細線である。制御端子１６は、後述するように、プレスフィット用の端子である。したがって、制御端子１６は、例えば、リン青銅、又はベリリウム銅などのバネ材で形成されている。すなわち、制御端子１６は、ヒートシンク１２とは異なる材料によって形成されている。制御端子１６の形状や材料は、特に限定されるものではなく、制御基板との接続をプレスフィットではなくハンダ付けする場合は、ヒートシンク１２と同じ材料であってもよい。   The bonding wire 15 is a thin wire having a thickness of several tens of μm to several hundreds of μm formed of, for example, an aluminum material. The control terminal 16 is a press-fit terminal as will be described later. Therefore, the control terminal 16 is formed of a spring material such as phosphor bronze or beryllium copper, for example. That is, the control terminal 16 is formed of a material different from that of the heat sink 12. The shape and material of the control terminal 16 are not particularly limited, and may be the same material as the heat sink 12 when soldering the connection to the control board instead of press-fit.

なお、上記の説明では、下金型１１内にヒートシンク１２を設置した後、制御端子１６を設置したが、ヒートシンク１２と制御端子１６を設置する順番は特に限定されるものではない。たとえば、下金型１１内に、制御端子１６を設置した後、ヒートシンク１２を設置してもよく、実質的に同じタイミングでヒートシンク１２と制御端子１６を設置してもよい。また、ボンディング工程では、制御端子１６の位置が、端子用凹部１１ｂによって規制されている。したがって、ヒートシンク１２に対する制御端子１６の相対位置がずれることがない。よって、ボンディングワイヤ１５に応力が発生するのを防ぐことができる。ボンディング後に発生する応力によって、ボンディングワイヤ１５の断線や強度の低下を防ぐことができる。   In the above description, the control terminal 16 is installed after the heat sink 12 is installed in the lower mold 11. However, the order in which the heat sink 12 and the control terminal 16 are installed is not particularly limited. For example, after the control terminal 16 is installed in the lower mold 11, the heat sink 12 may be installed, or the heat sink 12 and the control terminal 16 may be installed at substantially the same timing. In the bonding process, the position of the control terminal 16 is regulated by the terminal recess 11b. Therefore, the relative position of the control terminal 16 with respect to the heat sink 12 does not shift. Therefore, it is possible to prevent the bonding wire 15 from generating stress. The stress generated after the bonding can prevent the bonding wire 15 from being disconnected or the strength from being lowered.

（上金型２１の設置）
次に、下金型１１を成形機内に設置して、図７、及び図８に示すように、上金型（第２の金型）２１を下金型１１上に設置する。なお、図７では、ヒートシンク１２、半導体素子１３、半導体素子１４、ボンディングワイヤ１５、及び制御端子１６が上金型２１に覆われてしまい見えなくなるため、これらの構成を点線で示している。上金型２１には、半導体素子１３、及びボンディングワイヤ１５等が配置される凹部２１ａが設けられている。そして、上金型２１の凹部２１ａと、下金型１１の凹部１１ａが向い合って繋がるように、上金型２１を下金型１１に重ね合せる。ヒートシンク１２を収容した下金型１１を上金型２１に重ね合せる。これにより、凹部１１ａと凹部２１ａとを合わせた空間が封止空間１９となる。 (Installation of upper mold 21)
Next, the lower mold 11 is installed in the molding machine, and the upper mold (second mold) 21 is installed on the lower mold 11 as shown in FIGS. 7 and 8. In FIG. 7, since the heat sink 12, the semiconductor element 13, the semiconductor element 14, the bonding wire 15, and the control terminal 16 are covered with the upper mold 21 and cannot be seen, these configurations are indicated by dotted lines. The upper mold 21 is provided with a recess 21a in which the semiconductor element 13, the bonding wire 15 and the like are disposed. Then, the upper mold 21 is overlapped with the lower mold 11 so that the recess 21a of the upper mold 21 and the recess 11a of the lower mold 11 face each other. The lower mold 11 containing the heat sink 12 is superposed on the upper mold 21. As a result, the combined space of the recess 11 a and the recess 21 a becomes the sealed space 19.

このとき、上金型２１と下金型１１との間の封止空間１９にヒートシンク１２、半導体素子１３、半導体素子１４、ボンディングワイヤ１５が配置される。また、制御端子１６の一部は封止空間１９に配置される。上記したように、制御端子１６の端部は、端子用凹部１１ｂに配置され、端子１２ａは、端子用凹部１１ｃに配置されている。   At this time, the heat sink 12, the semiconductor element 13, the semiconductor element 14, and the bonding wire 15 are disposed in the sealing space 19 between the upper mold 21 and the lower mold 11. A part of the control terminal 16 is disposed in the sealing space 19. As described above, the end of the control terminal 16 is disposed in the terminal recess 11b, and the terminal 12a is disposed in the terminal recess 11c.

（封止）
次に、封止空間１９に封止樹脂１８を封入する。そして、上金型２１と下金型１１を型開きして、封止樹脂１８で半導体素子１４、及びボンディングワイヤ１５を封止した半導体装置１０を取り出す。これにより、図９のようになる。このようにして、半導体装置１０が完成する。なお、完成後の半導体装置１０では、ヒートシンク１２、半導体素子１３、半導体素子１４、ボンディングワイヤ１５等が封止樹脂１８によって覆われた構成となるが、図９では、説明の明確化のため、これらの構成を模式的に示している。 (Sealing)
Next, the sealing resin 18 is sealed in the sealing space 19. Then, the upper mold 21 and the lower mold 11 are opened, and the semiconductor device 10 in which the semiconductor element 14 and the bonding wire 15 are sealed with the sealing resin 18 is taken out. Thereby, it becomes as shown in FIG. In this way, the semiconductor device 10 is completed. The completed semiconductor device 10 has a configuration in which the heat sink 12, the semiconductor element 13, the semiconductor element 14, the bonding wire 15 and the like are covered with the sealing resin 18. However, in FIG. These configurations are schematically shown.

端子１２ａと制御端子１６は、封止樹脂１８の内側から外側まで延在している。端子１２ａの端部、及び制御端子１６の端部が封止樹脂１８に配置されており、外側に露出している。すなわち、端子用凹部１１ｂ、及び端子用凹部１１ｃでは、端子１２ａ、及び制御端子１６に対する隙間が狭いため、端子用凹部１１ｂ、及び端子用凹部１１ｃに封止樹脂１８が封入されず、端子１２ａ、及び制御端子１６が封止樹脂１８で覆われない。このようにして、ヒートシンク１２、半導体素子１３、半導体素子１４、制御端子１６がモールドされて、一体化する。半導体素子１３、１４、及びボンディングワイヤ１５が封止樹脂１８によって完全に覆われて、保護される。   The terminal 12 a and the control terminal 16 extend from the inside to the outside of the sealing resin 18. An end portion of the terminal 12a and an end portion of the control terminal 16 are disposed in the sealing resin 18 and are exposed to the outside. That is, in the terminal recess 11b and the terminal recess 11c, since the gap with respect to the terminal 12a and the control terminal 16 is narrow, the sealing resin 18 is not sealed in the terminal recess 11b and the terminal recess 11c. The control terminal 16 is not covered with the sealing resin 18. In this way, the heat sink 12, the semiconductor element 13, the semiconductor element 14, and the control terminal 16 are molded and integrated. The semiconductor elements 13 and 14 and the bonding wire 15 are completely covered and protected by the sealing resin 18.

このようにすることで、ヒートシンク１２、及び制御端子１６等が封止樹脂１８で固定される。さらに、封止樹脂１８による封止前は、下金型１１がヒートシンク１２と制御端子１６を固定している。よって、ヒートシンク１２に対する制御端子１６の相対位置がずれることがなく、ボンディングワイヤ１５に発生する応力を低減することができる。これにより、応力によるボンディングワイヤ１５の断線や強度の低下を防ぐことができる。   By doing so, the heat sink 12, the control terminal 16, and the like are fixed by the sealing resin 18. Further, the lower mold 11 fixes the heat sink 12 and the control terminal 16 before sealing with the sealing resin 18. Therefore, the relative position of the control terminal 16 with respect to the heat sink 12 is not shifted, and the stress generated in the bonding wire 15 can be reduced. As a result, disconnection of the bonding wire 15 due to stress and a decrease in strength can be prevented.

（制御基板２３との接続）
上記のようにして、完成した半導体装置１０を制御基板２３に接続すると、図１０に示すようになる。制御端子１６は、プレスフィット用の端子となる。制御端子１６は、制御基板２３に設けられた穴の中に圧入される。制御端子１６はバネ材で形成されているため、制御端子１６自身が貫通した穴を内側から広げるように押し続ける。これにより、制御基板２３との導通と、機械的な接続とを維持することができる。 (Connection with control board 23)
When the completed semiconductor device 10 is connected to the control board 23 as described above, it is as shown in FIG. The control terminal 16 is a press-fit terminal. The control terminal 16 is press-fitted into a hole provided in the control board 23. Since the control terminal 16 is formed of a spring material, the control terminal 16 continues to push the hole through which the control terminal 16 penetrates from the inside. Thereby, conduction with the control board 23 and mechanical connection can be maintained.

（プレスフィット接続による効果）
一般的に、電極、及び端子は電気伝導率が高いことが求められ、ヒートシンク１２は熱伝導率が高いことが求められる。したがって、ヒートシンク１２、及び端子１２ａは、純銅かそれに類する銅材で製作する。すなわち、ヒートシンク１２、及び端子１２ａは、銅を主成分とする材料で形成することが望まれる。 (Effects of press-fit connection)
In general, electrodes and terminals are required to have high electrical conductivity, and the heat sink 12 is required to have high thermal conductivity. Therefore, the heat sink 12 and the terminal 12a are made of pure copper or a similar copper material. That is, it is desirable that the heat sink 12 and the terminal 12a be formed of a material mainly composed of copper.

一方、銅の含有率が高い銅材は、少量の変形で塑性変形してしまい、十分な弾性力を長期的に維持することが困難である。例えば、制御端子１６をヒートシンク１２と同じ銅材で形成した場合、長期的には十分な弾性力が得られないため、プレスフィット接続が困難となる。すなわち、導通不良や固定不良が生じてしまう。従って、制御端子材料として銅材を用いた場合、図１１に示すように、ハンダ材料３７によって、制御端子３６と制御基板２３とをハンダ付けする。ハンダ付け工程を行うことで、生産コストを抑制することができなくなってしまう。   On the other hand, a copper material having a high copper content is plastically deformed by a small amount of deformation, and it is difficult to maintain a sufficient elastic force for a long time. For example, when the control terminal 16 is formed of the same copper material as that of the heat sink 12, a sufficient elastic force cannot be obtained in the long term, so that press-fit connection becomes difficult. That is, conduction failure and fixing failure occur. Therefore, when a copper material is used as the control terminal material, the control terminal 36 and the control board 23 are soldered by the solder material 37 as shown in FIG. By performing the soldering process, the production cost cannot be suppressed.

プレスフィット接続を行う場合、制御端子１６には、バネ材であるリン青銅やベリリウム銅などの合金が用いられる。こうすることで、長期的に十分な弾性力を維持することが可能になる。例えば、制御端子１６には、純銅比が１５〜３０％の材料の銅合金を用いることができる。このようにすることで、制御基板２３に対して半導体装置１０を確実に接続し、固定することができる   When performing press-fit connection, the control terminal 16 is made of an alloy such as phosphor bronze or beryllium copper, which is a spring material. By doing so, it becomes possible to maintain a sufficient elastic force in the long term. For example, a copper alloy made of a material having a pure copper ratio of 15 to 30% can be used for the control terminal 16. In this way, the semiconductor device 10 can be reliably connected and fixed to the control board 23.

本実施の形態では、図１０のように、制御端子１６をプレスフィット用端子として、制御基板２３の貫通穴に圧入している。これにより、制御基板２３に対するハンダ付けを行うことなく、半導体装置１０を制御基板２３に接続、固定することができる。よって、生産性を向上することができる。   In this embodiment, as shown in FIG. 10, the control terminal 16 is press-fitted into the through hole of the control board 23 as a press-fit terminal. Thereby, the semiconductor device 10 can be connected and fixed to the control board 23 without performing soldering to the control board 23. Therefore, productivity can be improved.

（リードフレームを用いた場合との比較）
純銅比が１５〜２０％のリン青銅、ベリリウム銅を制御端子１６の材料として用いた場合、電気伝導度が悪くなる。純銅比が２０〜３０％のリン青銅、ベリリウム銅を制御端子１６の材料として用いた場合、熱伝導度が悪くなる。パワー素子などの大電流、高発熱のデバイスの電極や端子には、電気伝導度や熱伝導度に対する要求がより高くなる。同含有率の低いバネ材を電源用端子や放熱用のヒートシンクとして用いた場合、十分な電気伝導度や熱伝導度を得られなくなってしまうおそれがある。 (Comparison with lead frame)
When phosphor bronze or beryllium copper having a pure copper ratio of 15 to 20% is used as the material of the control terminal 16, the electrical conductivity is deteriorated. When phosphor bronze or beryllium copper having a pure copper ratio of 20 to 30% is used as the material of the control terminal 16, the thermal conductivity is deteriorated. The demand for electrical conductivity and thermal conductivity is higher for electrodes and terminals of devices with high current and high heat generation such as power elements. When a spring material having the same content is used as a power supply terminal or a heat sink for heat dissipation, there is a risk that sufficient electrical conductivity and thermal conductivity cannot be obtained.

半導体装置１０は、通常、ヒートシンク１２と半導体素子１３とのハンダ付け、ワイヤボンディング、樹脂封止という工程順で生産される。ワイヤボンディング後、次工程に製品を搬送する際などに、細いボンディングワイヤ１５で繋がっている状態だと、ボンディングワイヤ１５が損傷するおそれがある。制御端子１６とヒートシンク１２の相対的な位置ずれによって、ボンディングワイヤ１５が切断などしてしまうおそれがある。例えば、図１２に示すように、制御端子１６とヒートシンク１２とが封止樹脂によって固定されていない状態では、半導体素子１３に対する制御端子１６の相対位置が変化してしまうおそれがある。半導体素子１３に対して制御端子１６が変位すると、ボンディングワイヤ１５に応力が加わり、ボンディングワイヤ１５が損傷又は変形してしまうおそれがある。   The semiconductor device 10 is usually produced in the order of soldering of the heat sink 12 and the semiconductor element 13, wire bonding, and resin sealing. When the product is transported to the next process after wire bonding, the bonding wire 15 may be damaged if it is connected by the thin bonding wire 15. There is a possibility that the bonding wire 15 may be cut due to a relative displacement between the control terminal 16 and the heat sink 12. For example, as shown in FIG. 12, when the control terminal 16 and the heat sink 12 are not fixed by the sealing resin, the relative position of the control terminal 16 with respect to the semiconductor element 13 may change. When the control terminal 16 is displaced with respect to the semiconductor element 13, stress is applied to the bonding wire 15, and the bonding wire 15 may be damaged or deformed.

制御端子１６とヒートシンク１２との相対位置を固定するために、図１３に示すようなリードフレーム４０を用いることが考えられる。リードフレーム４０は、第１のフレーム４１と第２のフレーム４２を有している。第１のフレーム４１と第２のフレーム４２は、固定部４３によって固定されている。固定部４３は、カシメ、超音波接続、溶接などの方法によって形成されている。第１のフレーム４１は、端子部４４と、ヒートシンク部４５とを備えている。端子部４４は、図９の端子１２ａに対応し、ヒートシンク部４５は、ヒートシンク１２に対応している。ヒートシンク部４５には、半導体素子３３、３４が設けられている。第１のフレーム４１は、ヒートシンク１２と同じ銅材によって形成される。   In order to fix the relative position of the control terminal 16 and the heat sink 12, it is conceivable to use a lead frame 40 as shown in FIG. The lead frame 40 has a first frame 41 and a second frame 42. The first frame 41 and the second frame 42 are fixed by a fixing portion 43. The fixing portion 43 is formed by a method such as caulking, ultrasonic connection, or welding. The first frame 41 includes a terminal portion 44 and a heat sink portion 45. The terminal portion 44 corresponds to the terminal 12 a in FIG. 9, and the heat sink portion 45 corresponds to the heat sink 12. Semiconductor elements 33 and 34 are provided in the heat sink portion 45. The first frame 41 is formed of the same copper material as the heat sink 12.

第２のフレーム４２は、リード部４７とタイバー４６を有している。リード部４７は、は、Ｘ方向に延びている。タイバー４６は複数のリード部４７と交差するようにＹ方向に延びている。リード部４７は、タイバー４６によって連結されている。後のタイバーカット工程で、タイバー４６をカットすることで、リード部４７が制御端子となる。第２のフレーム４２は、制御端子１６と同じバネ材によって形成されている。   The second frame 42 has a lead portion 47 and a tie bar 46. The lead portion 47 extends in the X direction. The tie bar 46 extends in the Y direction so as to intersect with the plurality of lead portions 47. The lead part 47 is connected by a tie bar 46. By cutting the tie bar 46 in a later tie bar cutting step, the lead portion 47 becomes a control terminal. The second frame 42 is formed of the same spring material as that of the control terminal 16.

このように、端子部４４、ヒートシンク部４５、及びリード部４７等を一体のリードフレーム４０で形成する。こうすることで、ヒートシンク部４５とタイバー４６との相対的な位置ずれからボンディングワイヤ３５を保護することができる。そして、ボンディングワイヤ３５などを封止樹脂により封止する。これにより、リード部４７とヒートシンク部４５とを固定する。そして、固定部４３やタイバー４６など不要部分を切断する。   Thus, the terminal portion 44, the heat sink portion 45, the lead portion 47, and the like are formed by the integrated lead frame 40. By doing so, the bonding wire 35 can be protected from the relative displacement between the heat sink portion 45 and the tie bar 46. Then, the bonding wire 35 and the like are sealed with a sealing resin. Thereby, the lead part 47 and the heat sink part 45 are fixed. Then, unnecessary portions such as the fixing portion 43 and the tie bar 46 are cut.

このように、リードフレーム４０を用いた場合、第１のフレーム４１と第２のフレーム４２を固定する固定接続工程や、タイバーカットなどの切断工程が増えてしまう。リードフレーム４０を形成するための材料が増加してしまう。よって、生産コストを抑制することが困難になってしまう。   As described above, when the lead frame 40 is used, a fixing connection process for fixing the first frame 41 and the second frame 42 and a cutting process such as a tie bar cut increase. The material for forming the lead frame 40 increases. Therefore, it becomes difficult to suppress the production cost.

一方、本実施の形態にかかる製法を用いることで、２つのフレームを固定する固定接続工程や、リード部４７をつなぐタイバーをカットなどのタイバーカット工程等が不要となる。さらに、ヒートシンク１２や制御端子１６となる材料消費を抑制することができる。これにより、生産性を向上することができる。本実施の形態にかかる半導体装置１０は、制御端子１６にタイバーカットを行わずに製造することができる。具体的には、複数の制御端子１６を端子用凹部１１ｂに配置した状態でワイヤボンディングを実行している。よって、封止後に、不要部分を切断する必要がない。ヒートシンク１２、及び制御端子１６の端面には、タイバーや不要部分を切断することで形成される切断部（切断痕）がない構成となっている。このように、本実施の形態にかかる半導体装置１０、及びその製造方法では、生産性を向上することができる。   On the other hand, by using the manufacturing method according to the present embodiment, a fixed connection process for fixing two frames, a tie bar cutting process such as cutting a tie bar connecting the lead portions 47, and the like are unnecessary. Furthermore, consumption of the material that becomes the heat sink 12 and the control terminal 16 can be suppressed. Thereby, productivity can be improved. The semiconductor device 10 according to the present embodiment can be manufactured without performing tie bar cutting on the control terminal 16. Specifically, wire bonding is performed in a state where a plurality of control terminals 16 are arranged in the terminal recess 11b. Therefore, it is not necessary to cut unnecessary portions after sealing. The end surfaces of the heat sink 12 and the control terminal 16 are configured so that there are no cut portions (cut marks) formed by cutting tie bars and unnecessary portions. Thus, productivity can be improved in the semiconductor device 10 and the manufacturing method thereof according to the present embodiment.

（変形例１）
本実施の形態にかかる半導体装置の製造方法の変形例１について、図１４を用いて説明する。図１４は、変形例１にかかる半導体装置の製造方法の工程を示す断面図である。本実施の形態では、半導体素子１３、半導体素子１４をヒートシンク１２と固定する工程を示している。変形例１では、下金型１１内にヒートシンク１２を設置した状態で、ヒートシンク１２に半導体素子１３、１４を接合する。変形例１では、光加熱によって、半導体素子１３、１４をヒートシンク１２にハンダ付けしている。なお、半導体素子１３、１４の接合工程は、ワイヤボンディング工程の前に行われる。 (Modification 1)
Modification 1 of the semiconductor device manufacturing method according to the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 14 is a cross-sectional view showing the steps of the semiconductor device manufacturing method according to Modification 1. In the present embodiment, a process of fixing the semiconductor element 13 and the semiconductor element 14 to the heat sink 12 is shown. In the first modification, the semiconductor elements 13 and 14 are joined to the heat sink 12 with the heat sink 12 installed in the lower mold 11. In the first modification, the semiconductor elements 13 and 14 are soldered to the heat sink 12 by light heating. The bonding process of the semiconductor elements 13 and 14 is performed before the wire bonding process.

そのため、下金型１１の底部、すなわち、−Ｚ側の面に透光部１１１が設けられている。透光部１１１は、加熱用の光を透過する。例えば、透光部１１１は、貫通穴によって形成することができる。すなわち、下金型１１の底面に、貫通穴を設けることで、透光部１１１を形成することが可能である。あるいは、レーザ光Ｌ１を透過する材料によって、透光部１１１を形成してもよい。下金型１１の底面に、レーザ光Ｌ１を透過する窓部を設けることで、透光部１１１を形成してもよい。下金型１１の全体、又は一部が光を透過する材料であればよい。   Therefore, the translucent part 111 is provided at the bottom of the lower mold 11, that is, the −Z side surface. The translucent part 111 transmits the light for heating. For example, the translucent part 111 can be formed by a through hole. That is, by providing a through hole on the bottom surface of the lower mold 11, it is possible to form the light transmitting portion 111. Or you may form the translucent part 111 with the material which permeate | transmits the laser beam L1. The light transmitting part 111 may be formed by providing a window part that transmits the laser light L <b> 1 on the bottom surface of the lower mold 11. The whole or a part of the lower mold 11 may be a material that transmits light.

透光部１１１を有する下金型１１に、ヒートシンク１２を設置する。さらに、ヒートシンク１２の上に、半導体素子１３、１４を配置する。半導体素子１３、１４とヒートシンク１２の接合部分にハンダ材料（不図示）を配置して、透光部１１１から加熱用のレーザ光Ｌ１を照射する。こうすることで、ハンダ材料が溶融して、半導体素子１３、１４をヒートシンク１２に固定することができる。   A heat sink 12 is installed on the lower mold 11 having the light transmitting portion 111. Further, the semiconductor elements 13 and 14 are disposed on the heat sink 12. Solder material (not shown) is disposed at the junction between the semiconductor elements 13 and 14 and the heat sink 12, and the laser beam L <b> 1 for heating is irradiated from the translucent part 111. By doing so, the solder material is melted and the semiconductor elements 13 and 14 can be fixed to the heat sink 12.

ヒートシンク１２に半導体素子１３、１４を容易に接続、固定することができる。また、直接ヒートシンク１２を光加熱することができるため、加熱効率を向上することができる。なお、加熱に用いられる光はレーザ光に限定されるものではなく、赤外光等を用いることが可能である。透光部１１１は、ヒートシンク１２によって覆われている。このため、封止工程で封止樹脂が透光部１１１となる貫通穴から出るのを防ぐことができる。   The semiconductor elements 13 and 14 can be easily connected and fixed to the heat sink 12. Further, since the heat sink 12 can be directly light-heated, the heating efficiency can be improved. Note that light used for heating is not limited to laser light, and infrared light or the like can be used. The translucent part 111 is covered with the heat sink 12. For this reason, it can prevent that sealing resin comes out of the through-hole used as the translucent part 111 at a sealing process.

（変形例２）
本実施の形態にかかる半導体装置の製造方法の変形例２について、図１５を用いて説明する。図１５は、変形例２にかかる半導体装置の製造方法の工程を示す断面図である。本実施の形態では、半導体素子１３、半導体素子１４をヒートシンク１２に接合する工程を示している。変形例２では、変形例１と同様に、下金型１１内にヒートシンク１２を設置した状態で、ヒートシンク１２に半導体素子１３、１４を固定する。変形例２では、誘導加熱によって、半導体素子１３、１４をヒートシンク１２にハンダ付けしている。 (Modification 2)
Modification 2 of the method for manufacturing the semiconductor device according to the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 15 is a cross-sectional view illustrating the steps of a method for manufacturing a semiconductor device according to Modification 2. In the present embodiment, a process of bonding the semiconductor element 13 and the semiconductor element 14 to the heat sink 12 is shown. In the second modification, as in the first modification, the semiconductor elements 13 and 14 are fixed to the heat sink 12 with the heat sink 12 installed in the lower mold 11. In the second modification, the semiconductor elements 13 and 14 are soldered to the heat sink 12 by induction heating.

そのため、下金型１１を、誘導加熱可能な金属材料で形成している。例えば、下金型１１として、鉄系材料を用いることができる。鉄系材料によって形成された下金型１１に、ヒートシンク１２を設置する。ヒートシンク１２の上に、半導体素子１３、１４を配置する。下金型１１の−Ｚ側に誘導加熱用コイル１１２を設置する。半導体素子１３、１４とヒートシンク１２の接合部分にハンダ材料を配置して、誘導加熱用コイル１１２に、交流電流を供給する。   Therefore, the lower mold 11 is formed of a metal material that can be induction-heated. For example, an iron-based material can be used as the lower mold 11. A heat sink 12 is installed in a lower mold 11 made of an iron-based material. The semiconductor elements 13 and 14 are disposed on the heat sink 12. An induction heating coil 112 is installed on the −Z side of the lower mold 11. Solder material is disposed at the joint between the semiconductor elements 13 and 14 and the heat sink 12, and an alternating current is supplied to the induction heating coil 112.

誘導加熱用コイル１１２が高周波誘導磁界を発生させる。これにより、下金型１１に渦電流が流れ、効果的にジュール熱が発生するようになる。下金型１１で発生した熱によって、ヒートシンク１２の温度が上昇する。これにより、ハンダ材料が溶融して、半導体素子１３、１４をヒートシンク１２に固定することができる。こうすることで、ヒートシンク１２に半導体素子１３、１４を容易に接続、固定することができる。   The induction heating coil 112 generates a high frequency induction magnetic field. Thereby, an eddy current flows through the lower mold 11 and Joule heat is effectively generated. The heat generated in the lower mold 11 raises the temperature of the heat sink 12. As a result, the solder material is melted and the semiconductor elements 13 and 14 can be fixed to the heat sink 12. Thus, the semiconductor elements 13 and 14 can be easily connected and fixed to the heat sink 12.

なお、変形例１、２におけるハンダ付け以外の工程は、実施の形態１と同様であるため、説明を省略する。もちろん、実施の形態１、２以外の方法によって、半導体素子１３、１４をヒートシンク１２に接合してもよい。   In addition, since processes other than the soldering in the modified examples 1 and 2 are the same as those in the first embodiment, description thereof is omitted. Of course, the semiconductor elements 13 and 14 may be bonded to the heat sink 12 by a method other than the first and second embodiments.

実施の形態２．
本実施の形態にかかる半導体装置、及びその製造方法について、図１６、及び図１７を参照して説明する。図１６は、半導体装置１０の構成を模式的に示す平面図であり、図１７は、下金型１１の構成を示す平面図である。なお、図１６に示す半導体装置１０は、封止工程の前の構成であり、図１７に示す下金型１１に配置されている。すなわち、図１６では、封止樹脂１８の図示が省略されている。 Embodiment 2. FIG.
A semiconductor device according to the present embodiment and a manufacturing method thereof will be described with reference to FIGS. FIG. 16 is a plan view schematically showing the configuration of the semiconductor device 10, and FIG. 17 is a plan view showing the configuration of the lower mold 11. The semiconductor device 10 shown in FIG. 16 has a configuration before the sealing step, and is arranged in the lower mold 11 shown in FIG. That is, in FIG. 16, illustration of the sealing resin 18 is omitted.

本実施の形態では、図１６に示すように、制御端子１６に位置決め部１６ａが設けられている。また、図１７に示すように、下金型１１には、位置決め凹部１１ｄが設けられている。位置決め部１６ａ、及び位置決め凹部１１ｄ以外の構成については、実施の形態１と同様であるため、説明を省略する。   In the present embodiment, as shown in FIG. 16, the control terminal 16 is provided with a positioning portion 16a. Further, as shown in FIG. 17, the lower mold 11 is provided with a positioning recess 11d. Since the configuration other than the positioning portion 16a and the positioning recess 11d is the same as that of the first embodiment, the description thereof is omitted.

位置決め部１６ａは、Ｘ方向における制御端子１６の途中に設けられた凸部によって形成される。すなわち、位置決め部１６ａはＹ方向に突出している。Ｙ方向における制御端子１６の幅が途中で広がることによって、位置決め部１６ａが形成される。位置決め凹部１１ｄは、位置決め部１６ａに対応する位置に形成されている。位置決め部１６ａが位置決め凹部１１ｄ内に配置される。換言すると、ＸＹ方向の位置が設計位置よりずれていると、位置決め凹部１１ｄ内に制御端子１６ａを設置することができなくなる。よって、端子用凹部１１ｂに対する制御端子１６のＸ方向における位置が規制される。このようにすることで、ヒートシンク１２に対する制御端子１６の位置を正確に位置決めすることができる。   The positioning part 16a is formed by a convex part provided in the middle of the control terminal 16 in the X direction. That is, the positioning part 16a protrudes in the Y direction. The positioning part 16a is formed by the width of the control terminal 16 extending in the Y direction. The positioning recess 11d is formed at a position corresponding to the positioning portion 16a. The positioning portion 16a is disposed in the positioning recess 11d. In other words, if the position in the XY direction is deviated from the design position, the control terminal 16a cannot be installed in the positioning recess 11d. Therefore, the position of the control terminal 16 in the X direction with respect to the terminal recess 11b is restricted. By doing in this way, the position of the control terminal 16 with respect to the heat sink 12 can be positioned correctly.

位置決め部１６ａとなる凸部を圧入に利用することも可能である。この場合、位置決め部１６ａは、封止樹脂１８の外側に露出するように配置する。この方法について、図１８、及び図１９を用いて説明する。図１８は、圧入工程における半導体装置１０を模式的に示す図である。図１９は、図１８の圧入部分を拡大して示す図である。   It is also possible to use the convex portion that becomes the positioning portion 16a for press-fitting. In this case, the positioning portion 16a is disposed so as to be exposed to the outside of the sealing resin 18. This method will be described with reference to FIGS. FIG. 18 is a diagram schematically illustrating the semiconductor device 10 in the press-fitting process. FIG. 19 is an enlarged view of the press-fitted portion of FIG.

制御基板２３の貫通穴２３ａに制御端子１６を圧入して、圧入用治具２９で制御端子１６を矢印方向に押しこむ。これにより、貫通穴２３ａ内に制御端子１６が圧入される。このとき、位置決め部１６ａに圧入用治具２９を当接して、位置決め部１６ａに荷重を加える。これにより、圧入用治具２９からの荷重が、位置決め部１６ａに印加される。容易に制御端子１６に荷重を印加することができ、圧入工程の生産性を向上することができる。これにより、半導体装置１０を簡便に制御基板２３に接続、固定することができる。さらに、電気的な接続を確実に行うことができ、接続不良等の発生を防ぐことができる。生産性を向上することができる。   The control terminal 16 is press-fitted into the through hole 23 a of the control board 23, and the control terminal 16 is pushed in the direction of the arrow by the press-fitting jig 29. Thereby, the control terminal 16 is press-fitted into the through hole 23a. At this time, the press-fitting jig 29 is brought into contact with the positioning portion 16a, and a load is applied to the positioning portion 16a. Thereby, the load from the press-fitting jig 29 is applied to the positioning portion 16a. A load can be easily applied to the control terminal 16, and the productivity of the press-fitting process can be improved. Thereby, the semiconductor device 10 can be easily connected and fixed to the control board 23. Furthermore, electrical connection can be reliably performed, and the occurrence of poor connection or the like can be prevented. Productivity can be improved.

さらに、Ｙ方向において、貫通穴２３ａは位置決め部１６ａの幅よりも小さくなっている。したがって、位置決め部１６ａの＋Ｘ側の面が制御基板２３の表面に当接して、圧入位置が規制される。このようにして、制御基板２３に対する半導体装置１０の位置決めを行うことができる。ここでは、制御端子１６の先端部１６ｂは、制御基板２３を貫通している。   Furthermore, in the Y direction, the through hole 23a is smaller than the width of the positioning portion 16a. Therefore, the + X side surface of the positioning portion 16a abuts on the surface of the control board 23, and the press-fitting position is restricted. In this way, the semiconductor device 10 can be positioned with respect to the control board 23. Here, the distal end portion 16 b of the control terminal 16 penetrates the control board 23.

実施の形態３．
本実施の形態にかかる半導体装置、及びその製造方法について、図２０〜図２２を参照して説明する。図２０は、半導体装置１０の構成を模式的に示す平面図であり、図２１は、下金型１１の構成を示す平面図である。図２２は、制御端子１６を圧入する工程を模式的に示す図である。なお、図２０に示す半導体装置１０は、封止工程の前の構成であり、実際には、図２１に示す下金型１１に配置されている。 Embodiment 3 FIG.
The semiconductor device according to the present embodiment and the manufacturing method thereof will be described with reference to FIGS. FIG. 20 is a plan view schematically showing the configuration of the semiconductor device 10, and FIG. 21 is a plan view showing the configuration of the lower mold 11. FIG. 22 is a diagram schematically showing a process of press-fitting the control terminal 16. Note that the semiconductor device 10 shown in FIG. 20 has a configuration before the sealing step, and is actually disposed in the lower mold 11 shown in FIG.

本実施の形態では、位置決め部１６ａ、及び位置決め凹部１１ｄの形状が実施の形態２と異なっている。本実施の形態では、図２２に示すように、制御端子１６をＬ字状に屈曲させることで、位置決め部１６ａを形成している。すなわち、Ｘ方向に延びた制御端子１６がＺ方向に屈曲している。制御端子１６の位置決め部１６ａよりも先端側の先端部１６ｂはＺ方向に延在している。下金型１１には、端子用凹部１１ｂよりも深い位置決め凹部１１ｄが設けられている。位置決め凹部１１ｄは、下金型１１を貫通するように形成されていてもよい。位置決め凹部１１ｄは、端子用凹部１１ｂの＋Ｘ側の端部に位置している。この構成においても、実施の形態２と同様に、位置決めを容易に行うことができる。   In the present embodiment, the shapes of the positioning portion 16a and the positioning recess 11d are different from those of the second embodiment. In the present embodiment, as shown in FIG. 22, the positioning portion 16a is formed by bending the control terminal 16 into an L shape. That is, the control terminal 16 extending in the X direction is bent in the Z direction. The distal end portion 16b on the distal end side of the positioning portion 16a of the control terminal 16 extends in the Z direction. The lower mold 11 is provided with a positioning recess 11d deeper than the terminal recess 11b. The positioning recess 11 d may be formed so as to penetrate the lower mold 11. The positioning recess 11d is located at the + X side end of the terminal recess 11b. Also in this configuration, positioning can be easily performed as in the second embodiment.

さらに、実施の形態２と同様に、位置決め部１６ａを圧入に利用することが可能である。例えば、制御基板２３に制御端子１６を圧入する場合は、図２２に示すように、圧入用治具２９を用いて制御端子１６を矢印方向に押し込む。例えば、位置決め部１６ａとなる屈曲部に、圧入用治具２９が荷重を印加する。これにより、先端部１６ｂが制御基板２３の貫通穴に挿入される。そして、圧入用治具２９で制御端子１６を制御基板２３の穴に押し込むことで、制御端子１６が制御基板の穴に圧入される。半導体装置１０が制御基板２３に固定され、接続される。このようにすることで、簡便に制御端子１６を制御基板２３に圧入して固定することができる。さらに、電気的な接続を確実に行うことができ、接続不良等の発生を防ぐことができる。よって、実施の形態２と同様の効果を得ることができる。   Further, as in the second embodiment, the positioning portion 16a can be used for press-fitting. For example, when the control terminal 16 is press-fitted into the control board 23, the control terminal 16 is pushed in the direction of the arrow using a press-fitting jig 29 as shown in FIG. For example, the press-fitting jig 29 applies a load to the bent portion serving as the positioning portion 16a. As a result, the distal end portion 16 b is inserted into the through hole of the control board 23. Then, the control terminal 16 is pressed into the hole of the control board by pressing the control terminal 16 into the hole of the control board 23 with the press-fitting jig 29. The semiconductor device 10 is fixed and connected to the control board 23. By doing in this way, the control terminal 16 can be simply press-fitted and fixed to the control board 23. Furthermore, electrical connection can be reliably performed, and the occurrence of poor connection or the like can be prevented. Therefore, the same effect as in the second embodiment can be obtained.

なお、位置決め部１６ａ、及び位置決め凹部１１ｄの構成は、実施の形態２、３の構成に限られるものではない。すなわち、制御端子１６に様々な形状の凹凸や屈曲を設けることで、位置決め部１６ａを形成することができる。位置決め凹部１１ｄについては、位置決め部１６ａに対応した形状、及び大きさとする。位置決め部１６ａを有する制御端子１６を収容できるような端子用凹部１１ｂ、及び位置決め凹部１１ｄを下金型１１に形成する。こうすることで、下金型１１内における制御端子１６の位置決めを容易に行うことができる。さらに、凸部や屈曲部を圧入用治具２９の加重を印加する荷重印加部とすることができる。よって、圧入を容易に行うことができる。   In addition, the structure of the positioning part 16a and the positioning recessed part 11d is not restricted to the structure of Embodiment 2, 3. FIG. That is, the positioning portion 16a can be formed by providing the control terminal 16 with various shapes of irregularities and bends. The positioning recess 11d has a shape and size corresponding to the positioning portion 16a. A terminal recess 11b and a positioning recess 11d that can accommodate the control terminal 16 having the positioning portion 16a are formed in the lower mold 11. By doing so, it is possible to easily position the control terminal 16 in the lower mold 11. Furthermore, the convex portion and the bent portion can be used as a load application portion that applies the load of the press-fitting jig 29. Therefore, press-fitting can be easily performed.

実施の形態４．
実施の形態４に係る半導体装置とその製造方法について、説明する。図２３は、封止前の半導体装置の構成を示す平面図である。図２３では、下金型１１に配置される状態の半導体装置を示している。なお、図２３では、下金型１１については省略している。 Embodiment 4 FIG.
A semiconductor device and a manufacturing method thereof according to the fourth embodiment will be described. FIG. 23 is a plan view showing the configuration of the semiconductor device before sealing. In FIG. 23, the semiconductor device in a state of being disposed in the lower mold 11 is shown. In FIG. 23, the lower mold 11 is omitted.

本実施の形態では、実施の形態２の構成に加えて、制御端子１６に連結部１６ｃが設けられている。連結部１６ｃは、Ｙ方向に沿って形成され、隣接する制御端子１６を連結している。連結部１６ｃは、複数の制御端子１６を連結するタイバーとなる。連結部１６ｃを有する制御端子１６を下金型１１の端子用凹部１１ｂ内に設置する。このとき、下金型１１の端子用凹部１１ｂは、連結部１６ｃを収容するよう、連結部１６ｃに対応した形状となっている。   In the present embodiment, in addition to the configuration of the second embodiment, a connecting portion 16 c is provided on the control terminal 16. The connecting portion 16c is formed along the Y direction and connects adjacent control terminals 16. The connecting portion 16 c serves as a tie bar that connects the plurality of control terminals 16. The control terminal 16 having the connecting portion 16 c is installed in the terminal recess 11 b of the lower mold 11. At this time, the terminal recess 11b of the lower mold 11 has a shape corresponding to the connecting portion 16c so as to accommodate the connecting portion 16c.

そして、連結部１６ｃが複数の制御端子１６を連結している状態で、実施の形態１で示したように、樹脂封止を行う。連結部１６ｃは、封止樹脂１８の外側に露出している。樹脂封止後、タイバーカットによって、連結部１６ｃを切断する。すなわち、上金型２１と下金型１１を型開きして、封止樹脂１８で半導体素子、及びボンディングワイヤを封止した半導体装置を取り出す。下金型１１と上金型２１とを型開きした後、連結部１６ｃを切断することで、複数の制御端子１６を分離する。これにより、それぞれの制御端子１６が独立した端子となる。このようにすることで、複数の制御端子１６をそれぞれ端子用凹部１１ｂに設置する工程を簡素化することができる。連結部１６ｃで連結された状態の制御端子１６を端子用凹部１１ｂに配置すればよいため、複数の端子用凹部１１ｂ毎に制御端子１６を設置する必要がなくなる。   And in the state which the connection part 16c has connected the some control terminal 16, as shown in Embodiment 1, resin sealing is performed. The connecting portion 16 c is exposed outside the sealing resin 18. After resin sealing, the connecting portion 16c is cut by tie bar cutting. That is, the upper mold 21 and the lower mold 11 are opened, and the semiconductor device in which the semiconductor element and the bonding wire are sealed with the sealing resin 18 is taken out. After opening the lower mold 11 and the upper mold 21, the plurality of control terminals 16 are separated by cutting the connecting portion 16c. Thereby, each control terminal 16 becomes an independent terminal. By doing in this way, the process of installing the some control terminal 16 in the recessed part 11b for terminals can each be simplified. Since the control terminal 16 connected in the connecting portion 16c may be disposed in the terminal recess 11b, it is not necessary to install the control terminal 16 for each of the plurality of terminal recesses 11b.

連結部１６ｃの切断工程が必要となるが、制御端子１６を設置する回数を減らすことができ、生産性を向上することができる。さらに、連結部１６ｃは、実施の形態２、３で示した位置決め部１６ａとして機能する。これにより、容易に位置決めすることができる。   Although the cutting process of the connection part 16c is needed, the frequency | count of installing the control terminal 16 can be reduced and productivity can be improved. Further, the connecting portion 16c functions as the positioning portion 16a shown in the second and third embodiments. Thereby, it can position easily.

また、凸部を残すように連結部１６ｃを切断する。これにより、実施の形態２、３と同様に、圧入用治具２９の加重を印加する加重印加部を形成することができる。すなわち、位置決め部１６ａに荷重を印加することができる。よって、実施の形態２、３で示したように、制御基板２３の穴に対して、制御端子１６を容易に圧入することができる。この場合、例えば、制御端子１６が実施形態２で示したような形状となるよう、連結部１６ｃを切断すればよい。   Moreover, the connection part 16c is cut | disconnected so that a convex part may be left. Thereby, similarly to Embodiment 2, 3, the weight application part which applies the weight of the jig | tool 29 for press fit can be formed. That is, a load can be applied to the positioning portion 16a. Therefore, as shown in the second and third embodiments, the control terminal 16 can be easily press-fitted into the hole of the control board 23. In this case, for example, the connecting portion 16c may be cut so that the control terminal 16 has the shape shown in the second embodiment.

比較例１．
次に、本実施の形態にかかる半導体装置の製造方法に対する比較例１について説明する。比較例１では、図１３で示したリードフレーム４０を用いた製造方法を説明する。以下、比較例１に係る製造方法について、図２４〜図２８を参照して説明する。なお、比較例１では、プレスフィット端子を用いているため、半導体装置３０は、制御基板にプレスフィット接続される。 Comparative Example 1
Next, Comparative Example 1 for the semiconductor device manufacturing method according to the present embodiment will be described. In Comparative Example 1, a manufacturing method using the lead frame 40 shown in FIG. 13 will be described. Hereinafter, the manufacturing method according to Comparative Example 1 will be described with reference to FIGS. In Comparative Example 1, since a press-fit terminal is used, the semiconductor device 30 is press-fit connected to the control board.

まず、図２４に示すように、第１のフレーム４１と第２のフレーム４２とを有するリードフレーム４０を用意する。リード部４７が制御端子１６に相当しており、端子部４４が端子１２ａに対応している。そして、Ｘ方向に延びた複数のリード部４７が、タイバー４６によって連結されている。プレスフィット接続を行う場合、第２のフレーム４２は、バネ材で形成される。一方、ヒートシンク部４５を有する第１のフレーム４１は、熱伝導度の高い銅材で形成される。第１のフレーム４１、及び第２のフレーム４２は、固定部４３で固定されている。固定部４３における固定には、カシメや超音波接合等が用いられる。   First, as shown in FIG. 24, a lead frame 40 having a first frame 41 and a second frame 42 is prepared. The lead portion 47 corresponds to the control terminal 16, and the terminal portion 44 corresponds to the terminal 12a. A plurality of lead portions 47 extending in the X direction are connected by a tie bar 46. When the press-fit connection is performed, the second frame 42 is formed of a spring material. On the other hand, the first frame 41 having the heat sink portion 45 is formed of a copper material having high thermal conductivity. The first frame 41 and the second frame 42 are fixed by a fixing portion 43. For fixing in the fixing portion 43, caulking, ultrasonic bonding, or the like is used.

そして、図２５に示すように、ヒートシンク部４５に半導体素子３３、３４を接合する。半導体素子３３、３４は、例えば、ヒートシンク部４５にハンダ付けされて、固定される。次に、図２６に示すように、ボンディングワイヤ３５によって、半導体素子３３をリード部４７に接続する。この状態では、第１のフレーム４１と第２のフレーム４２が固定されているため、半導体素子１３に対するリード部４７の相対位置が変化しない。よって、ボンディングワイヤ３５に対する応力の発生を抑制することができ、ボンディングワイヤ３５の損傷を防ぐことができる、   Then, as shown in FIG. 25, the semiconductor elements 33 and 34 are bonded to the heat sink portion 45. For example, the semiconductor elements 33 and 34 are fixed to the heat sink portion 45 by soldering. Next, as shown in FIG. 26, the semiconductor element 33 is connected to the lead portion 47 by the bonding wire 35. In this state, since the first frame 41 and the second frame 42 are fixed, the relative position of the lead portion 47 with respect to the semiconductor element 13 does not change. Therefore, generation of stress on the bonding wire 35 can be suppressed, and damage to the bonding wire 35 can be prevented.

ワイヤボンド後、成形機に投入して、封止樹脂３８を金型（図示せず）中に注入すると、図２７に示すようになる。ヒートシンク部４５、半導体素子３３、半導体素子３４、及びボンディングワイヤ３５が封止樹脂３８によって覆われる。リードフレーム４０の外周部分は封止樹脂３８から露出している。樹脂封止後、金型から取り外して、タイバーカットを行うと、図２８に示すようになる。図２８では、リードフレーム４０の不要部分が除去されている。なお、図２８では、説明の明確化のため封止樹脂３８で覆われた構成についても図示している。   After wire bonding, the resin is put into a molding machine and the sealing resin 38 is injected into a mold (not shown), as shown in FIG. The heat sink 45, the semiconductor element 33, the semiconductor element 34, and the bonding wire 35 are covered with a sealing resin 38. The outer peripheral portion of the lead frame 40 is exposed from the sealing resin 38. When the resin is sealed and removed from the mold and tie bar cutting is performed, the result is as shown in FIG. In FIG. 28, unnecessary portions of the lead frame 40 are removed. In FIG. 28, the configuration covered with the sealing resin 38 is also illustrated for clarity of explanation.

リード部４７がタイバー４６、及び第２のフレーム４２から切断されることで、リード部４７であった部分が、制御端子３６となる。また、端子部４４が第１のフレーム４１から切断されることで、端子３２ａとなる。このように、制御端子３６と端子３２ａが封止樹脂３８の外側に露出している。   When the lead portion 47 is cut from the tie bar 46 and the second frame 42, the portion that was the lead portion 47 becomes the control terminal 36. Further, the terminal portion 44 is cut from the first frame 41 to become the terminal 32a. Thus, the control terminal 36 and the terminal 32a are exposed to the outside of the sealing resin 38.

さらに、半導体装置３０には、切断部３９が存在している。この切断部３９について説明する。リードフレーム４０からヒートシンク部４５を切り離すために、樹脂封止後にタイバーカットを行う必要が生じてしまう。すなわち、ヒートシンク部４５をリードフレーム４０に連結したままではリード部４７が短絡してしまうため、リードフレーム４０の不要部分を切断除去する必要がある。例えば、図２７に示す固定部４３の近傍で、ヒートシンク部４５をリードフレーム４０の外周部分から切断する必要がある。端子部４４以外において、ヒートシンク部４５をリードフレーム４０から切り離す必要が生じる。また、リード部４７をタイバー４６や第２のフレーム４２から切り離す必要がある。   Further, the semiconductor device 30 has a cutting part 39. The cutting part 39 will be described. In order to separate the heat sink portion 45 from the lead frame 40, it becomes necessary to perform tie bar cutting after resin sealing. That is, if the heat sink portion 45 is connected to the lead frame 40, the lead portion 47 is short-circuited, and therefore, it is necessary to cut and remove unnecessary portions of the lead frame 40. For example, it is necessary to cut the heat sink portion 45 from the outer peripheral portion of the lead frame 40 in the vicinity of the fixing portion 43 shown in FIG. It is necessary to separate the heat sink part 45 from the lead frame 40 except for the terminal part 44. Further, it is necessary to separate the lead portion 47 from the tie bar 46 and the second frame 42.

このため、図２８に示すように、制御端子３６や端子３２ａ以外で、封止樹脂３８の外側に切断部３９が存在している。樹脂封止後に切断工程が行われるため、切断部３９は、封止樹脂３８の外側に露出している。図２８では、ヒートシンク部４５からＹ方向に延びた部分が切断部３９となっている。このように、制御端子３６、及び端子部３２ａの以外の箇所に切断部３９が存在することになる。切断部３９では、銅材等が封止樹脂３８からはみ出した構成となるため、何らかの絶縁処理が必要となる。これに対して、本実施の形態にかかる半導体装置１０では、図９などに示したように、切断部が存在しない。   For this reason, as shown in FIG. 28, the cutting part 39 exists outside the sealing resin 38 except for the control terminal 36 and the terminal 32a. Since a cutting process is performed after resin sealing, the cutting part 39 is exposed to the outside of the sealing resin 38. In FIG. 28, the portion extending in the Y direction from the heat sink portion 45 is a cut portion 39. Thus, the cutting part 39 exists in places other than the control terminal 36 and the terminal part 32a. Since the cut portion 39 has a configuration in which a copper material or the like protrudes from the sealing resin 38, some kind of insulation treatment is required. On the other hand, in the semiconductor device 10 according to the present embodiment, as shown in FIG.

比較例２．
比較例２では、リードフレーム４０を用いた製造方法について、図２９〜図３３を参照して説明する。なお、実施の形態、又は比較例１と同様の工程については説明を省略する。 Comparative Example 2
In Comparative Example 2, a manufacturing method using the lead frame 40 will be described with reference to FIGS. In addition, description is abbreviate | omitted about the process similar to Embodiment or the comparative example 1. FIG.

まず、図２９に示すようにリードフレーム４０を用意する。比較例２では、プレスフィット端子を用いずに、ハンダ付けによって制御基板に接続される半導体装置１０を説明する。従って、リードフレーム４０が材料の異なる２つのフレームを有していない。換言すると、純銅材をプレス成形することによって、リードフレーム４０を形成することができる。リードフレーム４０は、端子部４４と、ヒートシンク部４５と、タイバー４６と、リード部４７と、を備えており、一体的に形成されている。   First, a lead frame 40 is prepared as shown in FIG. In Comparative Example 2, a semiconductor device 10 that is connected to a control board by soldering without using a press-fit terminal will be described. Therefore, the lead frame 40 does not have two frames made of different materials. In other words, the lead frame 40 can be formed by press molding a pure copper material. The lead frame 40 includes a terminal portion 44, a heat sink portion 45, a tie bar 46, and a lead portion 47, and is integrally formed.

ヒートシンク部４５に半導体素子３３、３４をハンダ付けすると、図３０に示すようになる。次に、ボンディングワイヤ３５によって、半導体素子３３をリード部４７に接続すると、図３１に示すようになる。この状態では、リードフレーム４０が切断されていないため、半導体素子１３とリード部４７との相対位置がずれない。よって、ボンディングワイヤ３５に損傷を与える応力を抑制することができる、   When the semiconductor elements 33 and 34 are soldered to the heat sink portion 45, the result is as shown in FIG. Next, when the semiconductor element 33 is connected to the lead portion 47 by the bonding wire 35, it becomes as shown in FIG. In this state, since the lead frame 40 is not cut, the relative position between the semiconductor element 13 and the lead portion 47 does not shift. Therefore, the stress which damages the bonding wire 35 can be suppressed.

ワイヤボンド後、成形機に投入して、封止樹脂３８を金型（図示せず）中に注入すると、図３２に示すようになる。ヒートシンク部４５、半導体素子３３、半導体素子３４、及びボンディングワイヤ３５が封止樹脂３８によって覆われる。樹脂封止後、金型から取り外して、タイバーカットを行うと、図３３に示すようになる。なお、図３３では、説明の明確化のため封止樹脂３８で覆われた構成についても図示している。これにより、比較例１と同様に半導体装置３０が完成する。比較例２では、プレスフィット端子を用いていないため、制御端子１６は、制御基板にハンダ付けされる。   After wire bonding, it is put into a molding machine and the sealing resin 38 is injected into a mold (not shown), as shown in FIG. The heat sink 45, the semiconductor element 33, the semiconductor element 34, and the bonding wire 35 are covered with a sealing resin 38. After the resin is sealed, it is removed from the mold and cut with a tie bar, as shown in FIG. In FIG. 33, the configuration covered with the sealing resin 38 is also illustrated for clarity of explanation. Thereby, the semiconductor device 30 is completed as in the first comparative example. In Comparative Example 2, since the press-fit terminal is not used, the control terminal 16 is soldered to the control board.

比較例２においても、比較例１と同様に、切断部３９が封止樹脂３８からはみ出した構成となっている。本実施の形態に係る半導体装置１０と、比較例１、２に係る半導体装置３０を比較すると、半導体装置１０は、切断部３９を有していない構成となる。換言すると、半導体装置１０のヒートシンク１２は、封止樹脂１８から延在した部分に切断部３９を有していない構成となる。すなわち、ヒートシンク１２からは端子１２ａが封止樹脂１８からはみ出した構成となっているが、端子１２ａには切断による切断痕がない構成となっている。図９などに示したように、本実施の形態では、封止樹脂１８の外側において、ヒートシンク１２から延在した部分に切断部が無いように、封止樹脂１８が設けられている。このように、切断部がない状態で、封止樹脂１８が半導体素子１３、１４、及びボンディングワイヤ１５等を封止する構成となっている。これにより、生産性の高い半導体装置１０を実現することができる。また、本実施の形態に係る半導体装置１０は、リードフレームを構成する必要がないため、比較例２と比較して、材料使用量を低減することができる。   In Comparative Example 2, similarly to Comparative Example 1, the cut portion 39 protrudes from the sealing resin 38. When the semiconductor device 10 according to the present embodiment is compared with the semiconductor device 30 according to Comparative Examples 1 and 2, the semiconductor device 10 does not have the cutting portion 39. In other words, the heat sink 12 of the semiconductor device 10 has a configuration in which the cut portion 39 is not provided in a portion extending from the sealing resin 18. That is, the terminal 12a protrudes from the sealing resin 18 from the heat sink 12, but the terminal 12a does not have a cut mark due to cutting. As shown in FIG. 9 and the like, in the present embodiment, the sealing resin 18 is provided outside the sealing resin 18 so that there is no cut portion in the portion extending from the heat sink 12. As described above, the sealing resin 18 is configured to seal the semiconductor elements 13 and 14, the bonding wire 15, and the like without a cut portion. Thereby, the semiconductor device 10 with high productivity can be realized. Moreover, since the semiconductor device 10 according to the present embodiment does not need to form a lead frame, the amount of material used can be reduced as compared with the comparative example 2.

なお、上記の実施の形態１〜４、及び変形例１、２は任意の構成で組み合わせ可能である。例えば、変形例１、２にかかる接合工程を、実施の形態２〜４に用いてもよい。   In addition, said Embodiment 1-4 and the modifications 1 and 2 can be combined by arbitrary structures. For example, you may use the joining process concerning the modifications 1 and 2 for Embodiment 2-4.

以上、本発明は、上記実施形態又は実施例の構成にのみ限定されるものではなく、本願特許請求の範囲の請求項の発明の範囲内で当業者であればなし得る各種変形、修正、組み合わせを含むことは勿論である。   As described above, the present invention is not limited to the configurations of the above-described embodiments or examples, and various modifications, corrections, and combinations that can be made by those skilled in the art within the scope of the invention of the claims of the claims of the present application. Of course.

１０ 半導体装置
１１ 下金型
１１ａ 凹部
１１ｂ 端子用凹部
１１ｃ 端子用凹部
１１ｄ 位置決め凹部
１２ ヒートシンク
１２ａ 端子
１３ 半導体素子
１３ａ ボンディングパッド
１４ 半導体素子
１５ ボンディングワイヤ
１６ 制御端子
１６ａ 位置決め部
１６ｂ 先端部
１６ｃ 連結部
１８ 封止樹脂
２１ 上金型
２２ 封止樹脂
２３ 制御基板
２９ 圧入用治具
３５ ボンディングワイヤ
３６ 制御端子
４１ 第１のフレーム
４２ 第２のフレーム
４３ 固定部
４４ 端子部
４５ ヒートシンク部
４６ タイバー
４７ リード部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Semiconductor device 11 Lower metal mold | die 11a Recessed part 11b Terminal recessed part 11c Terminal recessed part 11d Positioning recessed part 12 Heat sink 12a Terminal 13 Semiconductor element 13a Bonding pad 14 Semiconductor element 15 Bonding wire 16 Control terminal 16a Positioning part 16b Tip part 16c Connection part 18 Sealing Stopping resin 21 Upper mold 22 Sealing resin 23 Control board 29 Press fitting jig 35 Bonding wire 36 Control terminal 41 First frame 42 Second frame 43 Fixing portion 44 Terminal portion 45 Heat sink portion 46 Tie bar 47 Lead portion

Claims (6)

凹部と端子用凹部とを有する第１の金型を用意する工程と、
前記第１の金型の前記凹部にヒートシンクを配置し、前記端子用凹部に制御端子を配置する工程と、
前記第１の金型に前記ヒートシンクが配置された状態で、前記ヒートシンク上に設けられた半導体素子を前記制御端子にワイヤボンディングする工程と、
前記ヒートシンクを収容した前記第１の金型に第２の金型を重ね合せる工程と、
前記第１の金型と前記第２の金型との間に封止樹脂を注入する工程と、
前記第１の金型と前記第２の金型を型開きして、前記封止樹脂で前記半導体素子、及びボンディングワイヤを封止した半導体装置を取り出すステップと、を備え、
前記制御端子には、位置決め部が設けられ、
前記第１の金型の前記位置決め部に対応する位置に、位置決め凹部が設けられている半導体装置の製造方法。 Providing a first mold having a recess and a terminal recess;
Disposing a heat sink in the recess of the first mold, and disposing a control terminal in the terminal recess;
A step of wire bonding a semiconductor element provided on the heat sink to the control terminal in a state where the heat sink is disposed in the first mold;
Superimposing a second mold on the first mold containing the heat sink;
Injecting a sealing resin between the first mold and the second mold;
Opening the first mold and the second mold, and taking out the semiconductor device in which the semiconductor element and the bonding wire are sealed with the sealing resin, and
The control terminal is provided with a positioning part,
A method of manufacturing a semiconductor device, wherein a positioning recess is provided at a position corresponding to the positioning portion of the first mold. 前記封止樹脂からはみ出した前記制御端子を基板に接続する工程をさらに備え、
前記基板に接続する工程では、圧入用治具が前記位置決め部に荷重を印加して、前記制御端子を前記基板の穴に圧入している請求項１に記載の半導体装置の製造方法。 A step of connecting the control terminal protruding from the sealing resin to a substrate;
The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 1, wherein in the step of connecting to the substrate, the press-fitting jig applies a load to the positioning portion and press-fits the control terminal into the hole of the substrate. 前記制御端子が複数設けられ、
複数の前記制御端子を連結する連結部が設けられ、
前記第１の金型と前記第２の金型を型開きした後、前記連結部を切断して、複数の前記制御端子を分離する請求項１、又は２に記載の半導体装置の製造方法。 A plurality of the control terminals are provided,
A connecting portion for connecting a plurality of the control terminals;
3. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 1, wherein after the first mold and the second mold are opened, the connecting portion is cut to separate the plurality of control terminals. 前記凹部に前記ヒートシンクが配置された状態で、前記ヒートシンクと前記半導体素子を接合する請求項１〜３のいずれか１項に記載の半導体装置の製造方法。   The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 1, wherein the heat sink and the semiconductor element are joined in a state where the heat sink is disposed in the recess. 前記第１の金型に透光部が設けられ、
前記透光部を介して前記ヒートシンクに光を照射することで、前記半導体素子を前記ヒートシンクにハンダ付けする請求項４に記載の半導体装置の製造方法。 A translucent part is provided in the first mold,
The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 4, wherein the semiconductor element is soldered to the heat sink by irradiating the heat sink with light through the light transmitting portion. 前記第１の金型を誘導加熱することで、前記半導体素子を前記ヒートシンクにハンダ付けする請求項４に記載の半導体装置の製造方法。   The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 4, wherein the semiconductor element is soldered to the heat sink by induction heating the first mold.
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