JP6116416B2 - Power module manufacturing method - Google Patents

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Description

本発明は、電力用半導体素子を有する電力用半導体装置、いわゆるパワーモジュール、及びその製造方法に関する。   The present invention relates to a power semiconductor device having a power semiconductor element, a so-called power module, and a manufacturing method thereof.

産業機器から家電及び情報端末まで、あらゆる製品にパワーモジュールが普及しつつある。また、家電に搭載されるパワーモジュールについては、小型化及び高機能化が特に求められている。さらにまたパワーモジュールには、動作温度が高く効率に優れている点で、今後の主流となる可能性の高いＳｉＣ半導体に適用可能なパッケージ形態であることも求められている。
このようなパワーモジュールは、高電圧及び大電量を半導体が扱うという特徴から、高い放熱性と絶縁性とを両立させる必要がある。一般的には、セラミック基板を絶縁材料として、このセラミック基板に電力用半導体素子を積層する構造であるが、低コスト化を目指してセラミック基板に代えて、熱伝導率の高いフィラーを樹脂バインダーに分散させた絶縁シートが活用されつつある。例えば特許文献１では、２つの金属板を絶縁シートを介して積層し、金属板端部における絶縁シートのはみ出し部分を樹脂で被覆することによって絶縁性を強化する手法が提案されている。 Power modules are spreading in every product from industrial equipment to home appliances and information terminals. In addition, miniaturization and high functionality are particularly demanded for power modules mounted on home appliances. Furthermore, the power module is also required to have a package form applicable to a SiC semiconductor which is likely to become the mainstream in the future because of its high operating temperature and excellent efficiency.
Such a power module needs to achieve both high heat dissipation and insulating properties because semiconductors handle high voltage and large electricity. Generally, a ceramic substrate is used as an insulating material, and a power semiconductor element is laminated on this ceramic substrate. However, instead of a ceramic substrate, a filler with high thermal conductivity is used as a resin binder for cost reduction. Distributed insulating sheets are being used. For example, Patent Document 1 proposes a technique in which two metal plates are laminated via an insulating sheet, and the insulating sheet is covered with a resin to cover the protruding portion of the insulating sheet at the end of the metal plate.

特開平５−１６０３０５号公報Japanese Patent Laid-Open No. 5-160305

特許文献１のように、絶縁シートのはみ出し部分を樹脂によって被覆することで絶縁性を強化する手法については、絶縁シートのはみ出し部分は絶縁性を発揮できず、絶縁シートのはみ出し部分から絶縁破壊するため、上下の金属板間の電気絶縁距離を増大させる効果が得られない可能性があった。   As described in Patent Document 1, with respect to a technique for reinforcing the insulation by covering the protruding portion of the insulating sheet with a resin, the protruding portion of the insulating sheet cannot exhibit insulation, and the dielectric breakdown occurs from the protruding portion of the insulating sheet. Therefore, there is a possibility that the effect of increasing the electrical insulation distance between the upper and lower metal plates cannot be obtained.

本発明は、このような問題点を解決するためになされたもので、２つの導体板間に従来に比べて大きい絶縁距離を確保可能なパワーモジュール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 to solve such problems, and an object of the present invention is to provide a power module capable of securing a larger insulation distance between two conductor plates than in the past and a method for manufacturing the same. .

上記目的を達成するため、本発明は以下のように構成する。
即ち、本発明の一態様におけるパワーモジュールは、第１導体板の装着面に装着された電力用半導体素子と、上記第１導体板の非装着面に対向して配置される第２導体板と、上記第１導体板と上記第２導体板との間に位置し、上記第１導体板よりも大きな面積を有し第２導体板に接着される絶縁シートと、上記絶縁シートと第１導体板の上記非装着面との間に位置し、絶縁シートと第１導体板とを接合する、上記絶縁シートとは異なる接合層と、を備えたことを特徴とする。 In order to achieve the above object, the present invention is configured as follows.
That is, a power module according to an aspect of the present invention includes a power semiconductor element mounted on the mounting surface of the first conductor plate, and a second conductor plate disposed to face the non-mounting surface of the first conductor plate. An insulating sheet positioned between the first conductor plate and the second conductor plate and having an area larger than that of the first conductor plate and bonded to the second conductor plate; and the insulating sheet and the first conductor A bonding layer different from the insulating sheet, which is located between the non-mounting surface of the plate and bonds the insulating sheet and the first conductor plate, is provided.

本発明の一態様におけるパワーモジュールによれば、絶縁シートと接合層とを有する。絶縁シートは、第１導体板よりも大きな面積を有し、第２導体板に接着される。このような絶縁シートと第１導体板とは、接合層によって接合するようにした。このように、第１導体板と第２導体板との接合を絶縁シート及び接合層で行うことで、接合層を十分に薄くすることができ熱抵抗の低減を図ることができる。また絶縁シートは、第１導体板よりも大きな面積を有していることから、絶縁距離は、絶縁シートの厚さだけでなく、第１導体板から外側へ存在する絶縁シートの長さも加えることができる。その結果、放熱性を得るために絶縁シートを薄くした場合でも、第１導体板と第２導体板との間の絶縁距離を従来に比べて大きく取ることが可能となる。   According to the power module of one embodiment of the present invention, the power module includes an insulating sheet and a bonding layer. The insulating sheet has a larger area than the first conductor plate and is bonded to the second conductor plate. Such an insulating sheet and the first conductor plate are joined by a joining layer. Thus, by joining the first conductor plate and the second conductor plate with the insulating sheet and the joining layer, the joining layer can be made sufficiently thin, and the thermal resistance can be reduced. In addition, since the insulating sheet has a larger area than the first conductor plate, the insulating distance includes not only the thickness of the insulating sheet but also the length of the insulating sheet existing outward from the first conductor plate. Can do. As a result, even when the insulating sheet is made thin in order to obtain heat dissipation, it is possible to increase the insulation distance between the first conductor plate and the second conductor plate as compared with the conventional case.

本発明の実施の形態１によるパワーモジュールの製造工程の概念を示す図である。It is a figure which shows the concept of the manufacturing process of the power module by Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態１によるパワーモジュールの製造工程の概念を示す図である。It is a figure which shows the concept of the manufacturing process of the power module by Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態１によるパワーモジュールの製造工程の概念を示す図である。It is a figure which shows the concept of the manufacturing process of the power module by Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態１によるパワーモジュールの製造工程の概念を示す図である。It is a figure which shows the concept of the manufacturing process of the power module by Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態１によるパワーモジュールの製造工程の概念を示す図である。It is a figure which shows the concept of the manufacturing process of the power module by Embodiment 1 of this invention. 図１に示すパワーモジュールの変形例における概念図である。It is a conceptual diagram in the modification of the power module shown in FIG. 本発明の実施の形態２によるパワーモジュールの製造工程の概念を示す図である。It is a figure which shows the concept of the manufacturing process of the power module by Embodiment 2 of this invention. 本発明の実施の形態２によるパワーモジュールの製造工程の概念を示す図である。It is a figure which shows the concept of the manufacturing process of the power module by Embodiment 2 of this invention. 本発明の実施の形態２によるパワーモジュールの製造工程の概念を示す図である。It is a figure which shows the concept of the manufacturing process of the power module by Embodiment 2 of this invention. 本発明の実施の形態２によるパワーモジュールの製造工程の概念を示す図である。It is a figure which shows the concept of the manufacturing process of the power module by Embodiment 2 of this invention. 本発明の実施の形態２によるパワーモジュールの製造工程の概念を示す図である。It is a figure which shows the concept of the manufacturing process of the power module by Embodiment 2 of this invention. 本発明の実施の形態３によるパワーモジュールの製造工程の概念を示す図である。It is a figure which shows the concept of the manufacturing process of the power module by Embodiment 3 of this invention. 本発明の実施の形態３によるパワーモジュールの製造工程の概念を示す図である。It is a figure which shows the concept of the manufacturing process of the power module by Embodiment 3 of this invention. 本発明の実施の形態３によるパワーモジュールの製造工程の概念を示す図である。It is a figure which shows the concept of the manufacturing process of the power module by Embodiment 3 of this invention. 本発明の実施の形態３によるパワーモジュールの製造工程の概念を示す図である。It is a figure which shows the concept of the manufacturing process of the power module by Embodiment 3 of this invention. 本発明の実施の形態３によるパワーモジュールの製造工程の概念を示す図である。It is a figure which shows the concept of the manufacturing process of the power module by Embodiment 3 of this invention. 絶縁シートを用いたパワーモジュールのプロセスにおける課題を説明するための模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating the subject in the process of the power module using an insulating sheet. 絶縁シートを用いたパワーモジュールのプロセスにおける課題を説明するための模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating the subject in the process of the power module using an insulating sheet. 絶縁シートを用いたパワーモジュールの別のプロセスにおける課題を説明するための模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating the subject in another process of the power module using an insulating sheet. 絶縁シートを用いたパワーモジュールの別のプロセスにおける課題を説明するための模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating the subject in another process of the power module using an insulating sheet.

本発明の実施形態であるパワーモジュール及びその製造方法について、図を参照しながら以下に説明する。尚、各図において、同一又は同様の構成部分については同じ符号を付している。また、以下の説明が不必要に冗長になるのを避け当業者の理解を容易にするため、既によく知られた事項の詳細説明及び実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。また、以下の説明及び添付図面の内容は、特許請求の範囲に記載の主題を限定することを意図するものではない。   A power module and a manufacturing method thereof according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. In each figure, the same or similar components are denoted by the same reference numerals. In addition, in order to avoid the following description from becoming unnecessarily redundant and to facilitate understanding by those skilled in the art, a detailed description of already well-known matters and a duplicate description of substantially the same configuration may be omitted. . Further, the contents of the following description and the accompanying drawings are not intended to limit the subject matter described in the claims.

本発明の実施の形態を説明する前に、まず、絶縁シートを用いたパワーモジュールの製造プロセスについて簡単に説明する。
パワーモジュールが放熱性、絶縁性及び接着強度において所望の性能を発揮するため、図５Ａに示すように、電力用半導体素子１を装着したＣｕ板製のヒートスプレッダ２と、Ｃｕ板製のベース板３とは、絶縁シート４を間に挟み、かつ規定荷重を印加した状態で加熱が行われる。これにより、ヒートスプレッダ２とベース板３とは、絶縁シート４によって接着される。一方、加圧及び加熱の際、図５Ｂに示すように、ヒートスプレッダ２から絶縁シート４がはみ出す。このはみ出した絶縁シート部分４ａは、加圧による荷重が作用しないため硬化不足となり、また、ヒートスプレッダ２とベース板３とに挟まれた絶縁シート４の硬化部４ｂと比較すると、絶縁シート４内の熱伝導フィラーの密度が低く、放熱性及び絶縁性が乏しくなる。よって絶縁シート４のはみ出し部分４ａでは電気絶縁性が不足する懸念がある。よってこの場合、ヒートスプレッダ２とベース板３との間の電気的絶縁距離に、はみ出し部分４ａを含めることはできず、上記絶縁距離は、絶縁シート４において硬化した部分である硬化部４ｂの厚さＴに等しいことになる。 Before describing the embodiment of the present invention, first, a manufacturing process of a power module using an insulating sheet will be briefly described.
In order for the power module to exhibit desired performance in terms of heat dissipation, insulation and adhesive strength, as shown in FIG. 5A, a heat spreader 2 made of Cu plate on which a power semiconductor element 1 is mounted, and a base plate 3 made of Cu plate. The heating is performed with the insulating sheet 4 sandwiched therebetween and a specified load applied. Thereby, the heat spreader 2 and the base plate 3 are bonded together by the insulating sheet 4. On the other hand, during pressurization and heating, as shown in FIG. 5B, the insulating sheet 4 protrudes from the heat spreader 2. The protruding insulating sheet portion 4a is insufficiently cured because a load due to pressurization does not act, and compared with the cured portion 4b of the insulating sheet 4 sandwiched between the heat spreader 2 and the base plate 3, The density of the heat conductive filler is low, and heat dissipation and insulation are poor. Therefore, there is a concern that the protruding portion 4a of the insulating sheet 4 is insufficient in electrical insulation. Therefore, in this case, the protruding portion 4 a cannot be included in the electrical insulation distance between the heat spreader 2 and the base plate 3, and the insulation distance is the thickness of the cured portion 4 b that is a portion cured in the insulating sheet 4. Will be equal to T.

また、パワーモジュールの他の製造プロセスでは、図６Ａに示すように、ヒートスプレッダ２よりも小さい絶縁シート４を用いて、ヒートスプレッダ２とベース板３との接着を行い、その後、図６Ｂに示すように、ヒートスプレッダ２とベース板３との隙間に封止樹脂５を流し込む製法もある。この場合、封止樹脂５は、一般的に、絶縁シート４に比して絶縁性が低いため、ヒートスプレッダ２とベース板３との間の電気的絶縁距離は、やはり絶縁シート４の厚さＴとなる。   In another manufacturing process of the power module, as shown in FIG. 6A, the heat spreader 2 and the base plate 3 are bonded using an insulating sheet 4 smaller than the heat spreader 2, and thereafter, as shown in FIG. 6B. There is also a manufacturing method in which the sealing resin 5 is poured into the gap between the heat spreader 2 and the base plate 3. In this case, since the sealing resin 5 is generally less insulating than the insulating sheet 4, the electrical insulating distance between the heat spreader 2 and the base plate 3 is still the thickness T of the insulating sheet 4. It becomes.

したがって、上述のいずれの場合も、より大きい絶縁距離を確保するためには、絶縁シート４を厚くする必要があるが、絶縁シート４は熱伝導率が小さいため、厚みを大きくすることで熱抵抗が大きくなり放熱性が低下するという問題が生じる。
以下に説明する、本発明の各実施の形態ではこのような問題を解決し、より大きい絶縁距離を確保可能とする。 Therefore, in any of the above cases, it is necessary to increase the thickness of the insulating sheet 4 in order to secure a larger insulating distance. However, since the insulating sheet 4 has a low thermal conductivity, the thermal resistance can be increased by increasing the thickness. As a result, the problem arises that heat dissipation is reduced.
Each embodiment of the present invention described below solves such a problem and makes it possible to secure a larger insulation distance.

実施の形態１．
図１Ａから図１Ｅは、本発明の実施の形態１によるパワーモジュール１１０（図１Ｅ）の製造方法の概念を示した図である。このパワーモジュール１１０は、基本的構成部分として、電力用半導体素子１と、第１導体板の一例に相当するヒートスプレッダ２と、第２導体板の一例に相当するベース板３と、絶縁シート４と、接合層１０２とを備える。 Embodiment 1 FIG.
1A to 1E are diagrams showing a concept of a method for manufacturing power module 110 (FIG. 1E) according to Embodiment 1 of the present invention. The power module 110 includes, as basic components, a power semiconductor element 1, a heat spreader 2 corresponding to an example of a first conductor plate, a base plate 3 corresponding to an example of a second conductor plate, and an insulating sheet 4. And a bonding layer 102.

ここで電力用半導体素子１として、例えばパワーＭＯＳＦＥＴ及びＩＧＢＴ等が相当する。電力用半導体素子１は、一例としてＳｉ製で１０ｍｍ×１０ｍｍ×厚さ０．２ｍｍの大きさである。
ヒートスプレッダ２及びベース板３は、導電性材料で形成された板材であり、例えば金属製の板である。一例として、ヒートスプレッダ２は、Ｃｕ製で１２ｍｍ×１２ｍｍ×厚さ２ｍｍの大きさであり、ベース板３は、Ｃｕ製で２０ｍｍ×２０ｍｍ×厚さ２ｍｍの大きさを有する。ヒートスプレッダ２の装着面２ａ（図１Ｄ）には、電力用半導体素子１が装着される。また、装着面２ａの対向面である、ヒートスプレッダ２の非装着面２ｂに対向してベース板３が配置される。 Here, the power semiconductor element 1 corresponds to, for example, a power MOSFET and an IGBT. As an example, the power semiconductor element 1 is made of Si and has a size of 10 mm × 10 mm × thickness 0.2 mm.
The heat spreader 2 and the base plate 3 are plate materials formed of a conductive material, for example, a metal plate. As an example, the heat spreader 2 is made of Cu and has a size of 12 mm × 12 mm × thickness 2 mm, and the base plate 3 is made of Cu and has a size of 20 mm × 20 mm × thickness 2 mm. The power semiconductor element 1 is mounted on the mounting surface 2 a (FIG. 1D) of the heat spreader 2. Further, the base plate 3 is disposed so as to face the non-mounting surface 2b of the heat spreader 2, which is the facing surface of the mounting surface 2a.

絶縁シート４は、エポキシ樹脂などの樹脂バインダーに、窒化ホウ素などの熱伝導率の高いフィラーを分散させた樹脂製シートである。一例として、絶縁シート４は１６ｍｍ×１６ｍｍ×厚さ０．２ｍｍの大きさを有する。このような絶縁シート４は、ヒートスプレッダ２とベース板３との間に配置され、ヒートスプレッダ２よりも大きな面積を有し、以下に説明するように加圧によってベース板３及び仮貼付け板に接着され、ヒートスプレッダ２とベース板３との間の電気的絶縁を得るための部材である。   The insulating sheet 4 is a resin sheet in which a filler having a high thermal conductivity such as boron nitride is dispersed in a resin binder such as an epoxy resin. As an example, the insulating sheet 4 has a size of 16 mm × 16 mm × thickness 0.2 mm. Such an insulating sheet 4 is disposed between the heat spreader 2 and the base plate 3, has a larger area than the heat spreader 2, and is bonded to the base plate 3 and the temporary attachment plate by pressurization as described below. This is a member for obtaining electrical insulation between the heat spreader 2 and the base plate 3.

接合層１０２は、絶縁シート４とヒートスプレッダ２の非装着面２ｂとの間に位置し、絶縁シート４とヒートスプレッダ２とを接合するための部分であり、絶縁シート４とは異なる材料で構成される。本実施の形態１では、一例としてＡｇペーストを利用している。また、接合層１０２の面積は、絶縁シート４よりも小さい。
このように実施の形態１によるパワーモジュール１１０は、電気絶縁を得るために絶縁シート４を利用し、ヒートスプレッダ２とベース板３との接合のために接合層１０２を利用していることを特徴とした構造である。 The bonding layer 102 is located between the insulating sheet 4 and the non-mounting surface 2 b of the heat spreader 2 and is a portion for bonding the insulating sheet 4 and the heat spreader 2, and is made of a material different from that of the insulating sheet 4. . In the first embodiment, Ag paste is used as an example. Further, the area of the bonding layer 102 is smaller than that of the insulating sheet 4.
As described above, the power module 110 according to the first embodiment uses the insulating sheet 4 to obtain electrical insulation, and uses the joining layer 102 for joining the heat spreader 2 and the base plate 3. This is the structure.

このような構成を有するパワーモジュール１１０の製造方法について、以下に説明する。
まず、図１Ａに示すように、ベース板３に絶縁シート４が搭載される。この絶縁シート４に対して、仮貼付け板１０１が、絶縁シート４を間に挟むようにしてベース板３に対向して配置される。仮貼付け板１０１は、一例として、Ｃｕ製で２０ｍｍ×２０ｍｍ×厚さ０．１ｍｍの大きさを有する。図示及び記載のように、仮貼付け板１０１の面積は絶縁シート４よりも大きい。
次に、図１Ｂに示すように、ベース板３及び仮貼付け板１０１は、互いに加圧されながら規定の硬化温度まで加熱される。これにより、ベース板３及び仮貼付け板１０１に絶縁シート４を接着する。
次に、図１Ｃに示すように、絶縁シート４から仮貼付け板１０１を除去、ここでは剥離する。
次に、図１Ｄに示すように、電力用半導体素子１を装着面２ａに装着したヒートスプレッダ２を接合層１０２によって絶縁シート４に接着する。
最後に、図１Ｅに示すように、外部端子８ａ、８ｂに対してワイヤボンド９ａ、９ｂにより配線を行う。その後、封止樹脂５を用いてベース板３上に配置したヒートスプレッダ２等を封止し、パワーモジュール１１０が作製される。ここで、外部端子８ａ、８ｂは、一例としてＣｕ製で厚さ０．６ｍｍのリードフレームであり、ワイヤボンド９ａ、９ｂは、一例としてアルミニウム製で、直径０．４ｍｍおよび０．２ｍｍであり、封止樹脂５は、例えばエポキシ樹脂である。 A method for manufacturing the power module 110 having such a configuration will be described below.
First, as shown in FIG. 1A, the insulating sheet 4 is mounted on the base plate 3. With respect to the insulating sheet 4, a temporary sticking plate 101 is disposed to face the base plate 3 with the insulating sheet 4 interposed therebetween. As an example, the temporary pasting plate 101 is made of Cu and has a size of 20 mm × 20 mm × thickness 0.1 mm. As illustrated and described, the area of the temporary sticking plate 101 is larger than that of the insulating sheet 4.
Next, as shown in FIG. 1B, the base plate 3 and the temporary sticking plate 101 are heated to a prescribed curing temperature while being pressed against each other. Thereby, the insulating sheet 4 is bonded to the base plate 3 and the temporary sticking plate 101.
Next, as shown to FIG. 1C, the temporary sticking board 101 is removed from the insulating sheet 4, and it peels here.
Next, as shown in FIG. 1D, the heat spreader 2 in which the power semiconductor element 1 is mounted on the mounting surface 2 a is bonded to the insulating sheet 4 by the bonding layer 102.
Finally, as shown in FIG. 1E, the external terminals 8a and 8b are wired with wire bonds 9a and 9b. Thereafter, the heat spreader 2 and the like disposed on the base plate 3 are sealed using the sealing resin 5, and the power module 110 is manufactured. Here, the external terminals 8a and 8b are, as an example, a lead frame made of Cu and having a thickness of 0.6 mm, and the wire bonds 9a and 9b are made of aluminum as an example and have a diameter of 0.4 mm and 0.2 mm. The sealing resin 5 is, for example, an epoxy resin.

以上に構成されるパワーモジュール１１０は、以下の効果を有する。
上述のように、絶縁シート４は、ヒートスプレッダ２よりも大きな面積を有し、ベース板３に接着され、さらに、絶縁シート４とヒートスプレッダ２とは、接合層１０２によって接合される。このように、ヒートスプレッダ２とベース板３との接合を絶縁シート４及び接合層１０２で行うことで、接合層１０２を十分に薄くすることができ熱抵抗の低減を図ることができる。また絶縁シート４は、ヒートスプレッダ２よりも大きな面積を有していることから、絶縁距離は、絶縁シート４の厚さだけでなく、ヒートスプレッダ２から外側へ存在する絶縁シート４の長さも加えることができる。その結果、放熱性を得るために絶縁シート４を薄くした場合でも、ヒートスプレッダ２とベース板３との間の絶縁距離を従来に比べて大きく取ることが可能となる。 The power module 110 configured as described above has the following effects.
As described above, the insulating sheet 4 has a larger area than the heat spreader 2 and is bonded to the base plate 3, and the insulating sheet 4 and the heat spreader 2 are bonded together by the bonding layer 102. Thus, by joining the heat spreader 2 and the base plate 3 with the insulating sheet 4 and the joining layer 102, the joining layer 102 can be made sufficiently thin, and the thermal resistance can be reduced. Further, since the insulating sheet 4 has a larger area than the heat spreader 2, the insulating distance may include not only the thickness of the insulating sheet 4 but also the length of the insulating sheet 4 existing outward from the heat spreader 2. it can. As a result, even when the insulating sheet 4 is thinned in order to obtain heat dissipation, it is possible to increase the insulation distance between the heat spreader 2 and the base plate 3 as compared with the conventional case.

詳しく説明する。絶縁シート４の面積は、接合層１０２で接着される領域よりも大きい。また、絶縁シート４は、図１Ｂに示すように、絶縁シート４よりも大きい面積の仮貼付け板１０１で、その全面が均一に加圧及び加熱されてベース板３に接着されている。さらに、このように絶縁シート４の全面を均一にベース板３に接着した後で、接合層１０２によってヒートスプレッダ２を絶縁シート４に接着して、ヒートスプレッダ２とベース板３とを接合している。
したがって、上述の均一加圧及び加熱によってヒートスプレッダ２の外側に延在する絶縁シート４についても、ヒートスプレッダ２とベース板３とが重なり合う接着領域内の絶縁シート４と同等の電気絶縁性を有する。そのため、絶縁距離は、図１Ｄに示すように、絶縁シート４の厚さＬ１だけでなく、ヒートスプレッダ２から外側に存在する絶縁シート４の長さＬ２も加算することが可能となる。したがって、放熱性を良好にするために絶縁シート４を薄くした場合でも、本実施の形態１のパワーモジュール１１０によれば、十分な絶縁距離を得ることが可能となる。 explain in detail. The area of the insulating sheet 4 is larger than the area bonded by the bonding layer 102. Further, as shown in FIG. 1B, the insulating sheet 4 is a temporary sticking plate 101 having an area larger than that of the insulating sheet 4, and the entire surface thereof is uniformly pressed and heated to be bonded to the base plate 3. Further, after the entire surface of the insulating sheet 4 is uniformly bonded to the base plate 3 in this manner, the heat spreader 2 and the base plate 3 are bonded by bonding the heat spreader 2 to the insulating sheet 4 with the bonding layer 102.
Therefore, the insulating sheet 4 extending to the outside of the heat spreader 2 by the above-described uniform pressure and heating also has an electrical insulation equivalent to that of the insulating sheet 4 in the bonding region where the heat spreader 2 and the base plate 3 overlap. Therefore, as shown in FIG. 1D, the insulation distance can be added not only to the thickness L1 of the insulating sheet 4, but also to the length L2 of the insulating sheet 4 existing outside the heat spreader 2. Therefore, even when the insulating sheet 4 is thinned to improve heat dissipation, the power module 110 according to the first embodiment can provide a sufficient insulating distance.

また、ヒートスプレッダ２とベース板３とに対して、両者間に絶縁性を得る機能と、両者を接着する機能とを別の材料、つまり絶縁シート４と接合層１０２とで行うことにより、安定して絶縁性及び接着強度を得ることが可能になる。その結果、プロセスの歩留まりが向上する効果も得ることができ、また、製品の長寿命化、小型軽量化、省エネルギーにも寄与することができる。   Further, the heat spreader 2 and the base plate 3 can be stabilized by performing the function of obtaining insulation between them and the function of adhering the two with different materials, that is, the insulating sheet 4 and the bonding layer 102. Thus, it is possible to obtain insulation and adhesive strength. As a result, it is possible to obtain an effect of improving the process yield, and it is also possible to contribute to longer product life, smaller size and light weight, and energy saving.

尚、上述の説明では、ヒートスプレッダ２には予め電力用半導体素子１を装着しているが、ベース板３とヒートスプレッダ２とを接着した後に電力用半導体素子１を装着してもよい。また、ベース板３とヒートスプレッダ２とを先に接着してからヒートスプレッダ２をパターニングしてもよい。   In the above description, the power semiconductor element 1 is mounted on the heat spreader 2 in advance. However, the power semiconductor element 1 may be mounted after the base plate 3 and the heat spreader 2 are bonded. Alternatively, the heat spreader 2 may be patterned after the base plate 3 and the heat spreader 2 are bonded first.

また本実施の形態１では、仮貼付け板１０１を剥離することで絶縁シート４から除去しているが、エッチングによって除去することでも、同様の効果が得られる。また、エッチングにより、パワーモジュール１１０の生産性を向上させることができる。   Moreover, in this Embodiment 1, although it removes from the insulating sheet 4 by peeling the temporary sticking board 101, the same effect is acquired also by removing by an etching. Moreover, the productivity of the power module 110 can be improved by etching.

また、接合層１０２としてＡｇペーストを用いたが、熱抵抗を小さくすることができ、所望の接着強度が得られるものであれば、その他の接着材でも同様の効果が得られる。但し、絶縁性接着剤では熱抵抗増加が懸念されるので、導電性の接着剤であることが望ましい。   Further, although Ag paste is used as the bonding layer 102, the same effect can be obtained with other adhesives as long as the thermal resistance can be reduced and a desired adhesive strength can be obtained. However, since there is a concern about an increase in thermal resistance with an insulating adhesive, a conductive adhesive is desirable.

また、接合層１０２の他例として、図２に示すように、絶縁シート４のフィラーの充填率を変えることで放熱性及び接着性に特化した第２絶縁シート４ｃを用いて、加圧及び加熱により接着することも可能である。この第２絶縁シート４ｃを用いることで、接合層１０２として例えばＡｇペーストを用いる場合に必要であった別の製造装置を不要とすることができ、２つの接着工程で製造装置の共通化を図ることができる。   Further, as another example of the bonding layer 102, as shown in FIG. 2, the second insulating sheet 4c specialized in heat dissipation and adhesiveness is changed by changing the filling rate of the filler of the insulating sheet 4, and pressurization and It is also possible to bond by heating. By using this second insulating sheet 4c, it is possible to eliminate the need for another manufacturing apparatus that is necessary when, for example, an Ag paste is used as the bonding layer 102, and to make the manufacturing apparatus common in two bonding steps. be able to.

また本実施の形態１では、ヒートスプレッダ２及びベース板３としてＣｕを用いたが、ＡｌあるいはＦｅなどの熱伝導率の高い金属あるいは金属導体を有する基板を用いても同様の効果が得られる。
また、仮貼付け板１０１としてＣｕを用いたが、絶縁シート４にダメージを与えることなく剥離が可能な材料であれば、ＡｌあるいはＦｅなどの金属、エポキシ樹脂あるいはフッ素樹脂などの樹脂材料であっても同様の効果が得られる。 In the first embodiment, Cu is used for the heat spreader 2 and the base plate 3, but the same effect can be obtained by using a substrate having a metal or a metal conductor having a high thermal conductivity such as Al or Fe.
In addition, although Cu is used as the temporary attachment plate 101, a metal such as Al or Fe, a resin material such as an epoxy resin or a fluororesin may be used as long as the material can be peeled without damaging the insulating sheet 4. The same effect can be obtained.

実施の形態２．
本発明の実施の形態２のパワーモジュールについて、図３Ａから図３Ｅを参照して説明する。
実施の形態１で説明したように、絶縁シート４をベース板３に接着するに際して仮貼付け板１０１を用いるが、本実施の形態２では、接着阻害部付きの仮貼付け板を用いる点で相違する。その他の構成は、実施の形態１におけるパワーモジュール１１０の構成に同じであり、ここでの説明は省略する。尚、本実施の形態２における、パワーモジュールに対して便宜上１１０−２を符番し、仮貼付け板に対して便宜上１０１−２を符番する。
以下には、上述の相違部分について説明する。 Embodiment 2. FIG.
A power module according to Embodiment 2 of the present invention will be described with reference to FIGS. 3A to 3E.
As described in the first embodiment, the temporary sticking plate 101 is used when the insulating sheet 4 is bonded to the base plate 3, but the second embodiment is different in that a temporary sticking plate with an adhesion inhibiting portion is used. . Other configurations are the same as the configuration of the power module 110 in the first embodiment, and a description thereof is omitted here. In addition, in this Embodiment 2, 110-2 is numbered for convenience with respect to a power module, and 101-2 is numbered for convenience with respect to a temporary sticking board.
Below, the above-mentioned different part is demonstrated.

本実施の形態２のパワーモジュール１１０−２の製造に使用される仮貼付け板１０１−２では、図３Ａから図３Ｃに示すように、仮貼付け板１０１−２において絶縁シート４と接触する接触面１０１ａに、上記接着阻害部の一例に相当する離型剤１０３が設けられている。離型剤１０３の一例としてここではシリコン樹脂を用い、このシリコン離型剤１０３は、絶縁シート４の接触面１０１ａに塗布されている。   In temporary pasting board 101-2 used for manufacture of power module 110-2 of this Embodiment 2, as shown in Drawing 3A to Drawing 3C, contact surface which contacts insulating sheet 4 in temporary pasting board 101-2 101a is provided with a release agent 103 corresponding to an example of the adhesion-inhibiting portion. Here, silicon resin is used as an example of the mold release agent 103, and the silicon mold release agent 103 is applied to the contact surface 101 a of the insulating sheet 4.

離型剤１０３を有する仮貼付け板１０１−２は、図３Ｂに示すように、離型剤１０３を絶縁シート４に接触させて配置され、実施の形態１で説明したように、仮貼付け板１０１−２とベース板３とによる加圧、加熱動作が行われる。これにより、絶縁シート４がその全面に渡り加圧され、ベース板３及び仮貼付け板１０１−２に接着される。   As shown in FIG. 3B, the temporary sticking plate 101-2 having the release agent 103 is disposed in contact with the insulating sheet 4 and, as described in the first embodiment, the temporary sticking plate 101. -2 and the base plate 3 are pressurized and heated. Thereby, the insulating sheet 4 is pressurized over the whole surface, and is adhere | attached on the base board 3 and the temporary sticking board 101-2.

次に、図３Ｃに示すように、ベース板３及び仮貼付け板１０１−２に接着された絶縁シート４から、離型剤１０３を有する仮貼付け板１０１−２が除去される。このとき、離型剤１０３を塗布していることから、仮貼付け板１０１−２は、実施の形態１の仮貼付け板１０１に比べて容易に絶縁シート４から剥離可能である。   Next, as shown in FIG. 3C, the temporary sticking plate 101-2 having the release agent 103 is removed from the insulating sheet 4 bonded to the base plate 3 and the temporary sticking plate 101-2. At this time, since the release agent 103 is applied, the temporary sticking plate 101-2 can be easily peeled from the insulating sheet 4 as compared with the temporary sticking plate 101 of the first embodiment.

以後、実施の形態１の場合と同様に、図３Ｄ及び図３Ｅに示すように、絶縁シート４への接合層１０２によるヒートスプレッダ２の接着、外部端子８ａ、８ｂへの配線、封止樹脂５による封止の各動作が実行され、パワーモジュール１１０−２が完成する。   Thereafter, as in the case of the first embodiment, as shown in FIGS. 3D and 3E, the heat spreader 2 is bonded to the insulating sheet 4 by the bonding layer 102, the wiring to the external terminals 8a and 8b, and the sealing resin 5. Each operation | movement of sealing is performed and the power module 110-2 is completed.

このように作製される本実施の形態２のパワーモジュール１１０−２では、シリコン樹脂の離型剤１０３を予め仮貼付け板１０１−２に塗布することで、実施の形態１において仮貼付け板１０１を剥離して除去する場合と比べて、絶縁シート４から仮貼付け板１０１−２を剥離しやすくなり、絶縁シート４にダメージを与え難くなるという特有の効果がある。その結果、歩留まりが向上する、及び生産性が向上するという効果が得られる。
また、本実施の形態２のパワーモジュール１１０−２においても、実施の形態１におけるパワーモジュール１１０が有する上述の効果を有する。 In the power module 110-2 of the second embodiment manufactured in this manner, the temporary bonding plate 101 in the first embodiment is applied by previously applying the silicone resin release agent 103 to the temporary bonding plate 101-2. Compared to the case of peeling and removing, the temporary sticking plate 101-2 is easily peeled off from the insulating sheet 4, and there is a specific effect that it is difficult to damage the insulating sheet 4. As a result, it is possible to obtain the effects that the yield is improved and the productivity is improved.
The power module 110-2 of the second embodiment also has the above-described effects that the power module 110 of the first embodiment has.

離型剤１０３として、本実施の形態２ではシリコン樹脂剤を用いたが、仮貼付け板１０１−２と絶縁シート４との接着性を阻害するものであれば、例えばフッ素系の離型剤であっても同様の効果が得られる。   As the mold release agent 103, a silicon resin agent is used in the second embodiment. However, as long as the adhesiveness between the temporary sticking plate 101-2 and the insulating sheet 4 is inhibited, for example, a fluorine-type mold release agent is used. Even if it exists, the same effect is acquired.

また、本実施の形態２では、仮貼付け板側にシリコン離型剤１０３を塗布して接着しているが、絶縁シート４側に塗布してもよい。この場合、仮貼付け板の剥離後、シリコン離型剤１０３を薬液によって絶縁シート４から除去すれば同様の効果が得られる。   Moreover, in this Embodiment 2, although the silicon release agent 103 is apply | coated and adhere | attached on the temporary sticking board side, you may apply | coat to the insulating sheet 4 side. In this case, the same effect can be obtained by removing the silicon release agent 103 from the insulating sheet 4 with a chemical after the temporary sticking plate is peeled off.

さらにまた、上記接着阻害部の他例として、離型剤１０３の使用に限らず、仮貼付け板１０１−２における接触面１０１ａの表面粗さを低減する、あるいは鏡面処理を施すという形態によっても、上述と同等の効果を得ることができる。また、仮貼付け板１０１−２において剥離したい部分の表面に酸化膜を形成することも上記接着阻害部の他例に相当する。   Furthermore, as another example of the adhesion hindering part, not only the use of the release agent 103, but also by the form of reducing the surface roughness of the contact surface 101a in the temporary sticking plate 101-2 or applying a mirror finish, The same effect as described above can be obtained. In addition, forming an oxide film on the surface of the part to be peeled off in the temporary sticking plate 101-2 corresponds to another example of the adhesion-inhibiting part.

また、実施の形態１で説明した各種の変形例は、本実施の形態２のパワーモジュール１１０−２に対しても適用可能である。また、図２を参照して説明した第２絶縁シート４ｃを適用することも可能である。   The various modifications described in the first embodiment can also be applied to the power module 110-2 of the second embodiment. Moreover, it is also possible to apply the second insulating sheet 4c described with reference to FIG.

実施の形態３．
本発明の実施の形態３のパワーモジュールについて、図４Ａから図４Ｅを参照して説明する。
上述の実施の形態１、２では、仮貼付け板１０１あるいは仮貼付け板１０１−２の全てを絶縁シート４から除去した後、ベース板３に接着された絶縁シート４とヒートスプレッダ２とを接合層１０２によって接合している。この場合、接合層１０２は上述のように例えばＡｇペーストである。
これに対して、本実施の形態３のパワーモジュールでは、接合層１０２に相当するものとして、金属板及びはんだを用いる。具体的には、絶縁シート４に仮貼付け板を接着したままの状態で、この仮貼付け板をはんだによってヒートスプレッダ２に接合する。このような構成において、本実施の形態３は上述の実施の形態１、２と相違する。一方、その他の構成については、実施の形態１におけるパワーモジュール１１０の構成に同じであり、ここでの説明を省略する。尚、本実施の形態３における、パワーモジュールに対して１１３を符番し、仮貼付け板に対して１０１−３を符番する。
以下には、上述の相違部分について説明する。 Embodiment 3 FIG.
A power module according to Embodiment 3 of the present invention will be described with reference to FIGS. 4A to 4E.
In the first and second embodiments described above, the temporary bonding plate 101 or the temporary bonding plate 101-2 is all removed from the insulating sheet 4, and then the insulating sheet 4 bonded to the base plate 3 and the heat spreader 2 are bonded to the bonding layer 102. Are joined by. In this case, the bonding layer 102 is, for example, an Ag paste as described above.
In contrast, in the power module according to the third embodiment, a metal plate and solder are used as the bonding layer 102. Specifically, the temporary sticking plate is bonded to the heat spreader 2 with solder while the temporary sticking plate is adhered to the insulating sheet 4. In such a configuration, the third embodiment is different from the first and second embodiments. On the other hand, the other configuration is the same as the configuration of the power module 110 in the first embodiment, and a description thereof is omitted here. In addition, in this Embodiment 3, 113 is numbered with respect to a power module, and 101-3 is numbered with respect to a temporary sticking board.
Below, the above-mentioned different part is demonstrated.

上述の相違部分に着目しながら、本実施の形態３のパワーモジュール１１３の製造方法について簡単に説明する。
実施の形態１で説明したように、また図４Ａ及び図４Ｂに示すように、ベース板３及び仮貼付け板１０１−３が互いに加圧、加熱されて、その結果、ベース板３及び仮貼付け板１０１−３に絶縁シート４が接着される。この状態での仮貼付け板１０１−３は、実施の形態１における仮貼付け板１０１と同様に、一例としてＣｕ製で２０ｍｍ×２０ｍｍ×厚さ０．１ｍｍの大きさを有し、絶縁シート４よりも大きい。 A method for manufacturing the power module 113 according to the third embodiment will be briefly described while paying attention to the above-described differences.
As described in the first embodiment and as shown in FIGS. 4A and 4B, the base plate 3 and the temporary sticking plate 101-3 are pressurized and heated to each other. As a result, the base plate 3 and the temporary sticking plate are used. The insulating sheet 4 is bonded to 101-3. The temporary sticking plate 101-3 in this state is made of Cu as an example, similarly to the temporary sticking plate 101 in the first embodiment, and has a size of 20 mm × 20 mm × thickness 0.1 mm. Is also big.

次に、図４Ｃに示すように、仮貼付け板１０１−３が絶縁シート４よりも小さくなるように、仮貼付け板１０１−３の中央部１０１ｂを残してその外周部１０１ｃを切断し、この外周部１０１ｃを絶縁シート４から除去ここでは剥離する。よって、絶縁シート４には、仮貼付け板１０１−３、詳しくは仮貼付け板１０１−３の中央部１０１ｂが接着されている。この状態では、仮貼付け板１０１−３の中央部１０１ｂの大きさは、ヒートスプレッダ２と同じ面積、あるいはヒートスプレッダ２の面積よりも大きく、かつ絶縁シート４の面積よりも小さい面積である。   Next, as shown in FIG. 4C, the outer peripheral portion 101 c is cut leaving the central portion 101 b of the temporary sticking plate 101-3 so that the temporary sticking plate 101-3 becomes smaller than the insulating sheet 4. The part 101c is removed from the insulating sheet 4 and peeled off here. Therefore, the temporary sticking plate 101-3, specifically, the central portion 101b of the temporary sticking plate 101-3 is bonded to the insulating sheet 4. In this state, the size of the central portion 101 b of the temporary sticking plate 101-3 is the same area as the heat spreader 2 or larger than the area of the heat spreader 2 and smaller than the area of the insulating sheet 4.

次に、図４Ｄに示すように、電力用半導体素子１を装着面２ａに装着したヒートスプレッダ２を、はんだ１０４によって仮貼付け板１０１−３に接合する。このように本実施の形態３では、接合層１０２は、仮貼付け板１０１−３及びはんだ１０４が相当する。
最後に、図４Ｅに示すように、外部端子８ａ、８ｂに対してワイヤボンド９ａ、９ｂにより配線を行う。その後、封止樹脂５を用いてベース板３上に配置したヒートスプレッダ２等を封止し、パワーモジュール１１３が作製される。 Next, as shown in FIG. 4D, the heat spreader 2 on which the power semiconductor element 1 is mounted on the mounting surface 2 a is joined to the temporary attachment plate 101-3 by solder 104. As described above, in the third embodiment, the bonding layer 102 corresponds to the temporary attachment plate 101-3 and the solder 104.
Finally, as shown in FIG. 4E, the external terminals 8a and 8b are wired with wire bonds 9a and 9b. Thereafter, the heat spreader 2 and the like disposed on the base plate 3 are sealed using the sealing resin 5, and the power module 113 is manufactured.

このように作製される本実施の形態３のパワーモジュール１１３は、ヒートスプレッダ２とベース板３との接合のために、仮貼付け板１０１−３及びはんだ１０４を利用したことを特徴とした構造である。
このようなパワーモジュール１１３では、実施の形態１、２において接合層１０２として例えばＡｇペースト又はその他の接着剤を用いる場合に比べて、熱伝導性に優れた仮貼付け板１０１−３及びはんだ１０４を用いることで、熱抵抗をより小さくすることが可能である。よって、製品の小型軽量化及び省エネルギーにも寄与することができる。
そのほか、本実施の形態３のパワーモジュール１１３においても、実施の形態１におけるパワーモジュール１１０が奏する上述した効果を有する。 The power module 113 of the third embodiment manufactured in this way has a structure characterized by using the temporary sticking plate 101-3 and the solder 104 for joining the heat spreader 2 and the base plate 3. .
In such a power module 113, the temporary bonding plate 101-3 and the solder 104, which are superior in thermal conductivity, are used as compared with the case where, for example, Ag paste or other adhesive is used as the bonding layer 102 in the first and second embodiments. By using it, it is possible to make thermal resistance smaller. Therefore, it can contribute to the reduction in size and weight of the product and energy saving.
In addition, the power module 113 according to the third embodiment also has the above-described effects achieved by the power module 110 according to the first embodiment.

本実施の形態３では、仮貼付け板１０１−３は、その両面が共に凹凸のないＣｕ板を用いているが、絶縁シート４から除去される外周部１０１ｃと、絶縁シート４に接着した状態を維持する中央部１０１ｂとの境界に、例えばスリット等の分離部を予め形成しておいてもよい。この分離部によって、絶縁シート４から仮貼付け板１０１−３の外周部１０１ｃを容易に除去することが可能になる。
また、外周部１０１ｃに対応した領域のみに、実施の形態２で説明した例えば離型剤１０３のような接着阻害部を設けてもよい。これにより、絶縁シート４から外周部１０１ｃの除去が容易になると共に、絶縁シート４へのダメージが低減され、製品の歩留まりが向上する効果が得られる。尚、この接着阻害部について、実施の形態２で説明した変形例は、本実施の形態３のパワーモジュール１１３にも適用可能であり、それによって対応する効果を得ることができる。 In this Embodiment 3, although the temporary sticking board 101-3 is using the Cu board with both the unevenness | corrugation, both the outer peripheral part 101c removed from the insulating sheet 4, and the state adhere | attached on the insulating sheet 4 are used. For example, a separation part such as a slit may be formed in advance at the boundary with the central part 101b to be maintained. By this separation part, it becomes possible to easily remove the outer peripheral part 101c of the temporary sticking plate 101-3 from the insulating sheet 4.
Further, only the region corresponding to the outer peripheral portion 101c may be provided with an adhesion inhibiting portion such as the mold release agent 103 described in the second embodiment. This facilitates the removal of the outer peripheral portion 101c from the insulating sheet 4, reduces the damage to the insulating sheet 4, and provides an effect of improving the product yield. In addition, about this adhesion inhibiting part, the modification demonstrated in Embodiment 2 is applicable also to the power module 113 of this Embodiment 3, and can obtain the corresponding effect by it.

さらにまた、仮貼付け板１０１−３の外周部１０１ｃについて、剥離によらずエッチングによって除去しても同様の効果が得られる。
また、本実施の形態３では、仮貼付け板１０１−３の外周部１０１ｃを除去してから、ヒートスプレッダ２を仮貼付け板１０１−３に接合しているが、ヒートスプレッダ２を接合した後に、外周部１０１ｃを除去しても、同様の効果が得られる。 Furthermore, even if the outer peripheral portion 101c of the temporary sticking plate 101-3 is removed by etching regardless of peeling, the same effect can be obtained.
Moreover, in this Embodiment 3, after removing the outer peripheral part 101c of the temporary sticking board 101-3, although the heat spreader 2 is joined to the temporary sticking board 101-3, after joining the heat spreader 2, an outer peripheral part The same effect can be obtained even if 101c is removed.

さらにまた、本実施の形態３では、仮貼付け板１０１−３の外周部１０１ｃを除去しているが、ベース板３と仮貼付け板１０１−３との電気絶縁距離を十分確保できる位置まで、仮貼付け板１０１−３の外周部１０１ｃをヒートスプレッダ２側へ折り曲げることでも同様の効果が得られる。   Furthermore, in the third embodiment, the outer peripheral portion 101c of the temporary sticking plate 101-3 is removed, but the temporary insulating plate 101-3 is temporarily moved to a position where a sufficient electrical insulation distance can be secured. The same effect can be obtained by bending the outer peripheral portion 101c of the sticking plate 101-3 to the heat spreader 2 side.

また本実施の形態３では、ヒートスプレッダ２及びベース板３としてＣｕを用いたが、ＡｌあるいはＦｅなどの熱伝導率の高い金属、又は金属導体を有する基板を用いても同様の効果が得られる。また、仮貼付け板１０１−３としてＣｕを用いたが、絶縁シート４にダメージを与えることなく剥離が可能な材料であれば、ＡｌあるいはＦｅなどの金属であっても同様の効果が得られる。   In the third embodiment, Cu is used for the heat spreader 2 and the base plate 3. However, the same effect can be obtained by using a metal having a high thermal conductivity such as Al or Fe or a substrate having a metal conductor. Moreover, although Cu was used as the temporary sticking board 101-3, the same effect is acquired even if it is a metal, such as Al or Fe, if it is a material which can peel without damaging the insulating sheet 4. FIG.

１ 電力用半導体素子、２ ヒートスプレッダ、２ａ 装着面、２ｂ 非装着面、
３ ベース板、 ４ 絶縁シート、４ｃ 第２絶縁シート、
１０１，１０１−２，１０１−３ 仮貼付け板、１０２ 接合層、
１０３ 離型剤、１０４ はんだ、
１１０，１１３ パワーモジュール。 1 power semiconductor element, 2 heat spreader, 2a mounting surface, 2b non-mounting surface,
3 base plate, 4 insulating sheet, 4c second insulating sheet,
101, 101-2, 101-3 temporary sticking plate, 102 bonding layer,
103 mold release agent, 104 solder,
110, 113 Power module.

Claims (5)

第１導体板の装着面に装着された電力用半導体素子と、上記第１導体板の非装着面に対向して配置される第２導体板と、上記第１導体板と上記第２導体板との間に位置し上記第１導体板よりも大きな面積を有し第２導体板に接着される絶縁シートとを備えたパワーモジュールの製造方法であって、
上記絶縁シートよりも大きな面積を有し上記絶縁シートから除去可能な材料にて形成された仮貼付け板を用いて、この仮貼付け板と上記第２導体板との間に上記絶縁シートを挟み加圧する工程と、
上記加圧する工程後、上記絶縁シートと第１導体板の上記非装着面との間に設けた接合層によって上記絶縁シートと上記第１導体板とを接合する工程と、
を備えたことを特徴とするパワーモジュールの製造方法。 A power semiconductor element mounted on the mounting surface of the first conductor plate, a second conductor plate disposed to face the non-mounting surface of the first conductor plate, the first conductor plate, and the second conductor plate And a method of manufacturing a power module comprising an insulating sheet that is located between and having an area larger than that of the first conductor plate and is bonded to the second conductor plate,
Using a temporary sticking plate made of a material having a larger area than the insulating sheet and removable from the insulating sheet, the insulating sheet is sandwiched between the temporary sticking plate and the second conductor plate. Pressing, and
After the pressurizing step, the step of bonding the insulating sheet and the first conductive plate by a bonding layer provided between the insulating sheet and the non-mounting surface of the first conductive plate;
A method for manufacturing a power module, comprising: 上記加圧する工程後、上記接合する工程前に、上記仮貼付け板を上記絶縁シートから除去する工程をさらに備えた、請求項１に記載のパワーモジュールの製造方法。The method for manufacturing a power module according to claim 1, further comprising a step of removing the temporary sticking plate from the insulating sheet before the step of bonding after the step of pressing. 上記除去する工程において、上記仮貼付け板は、エッチングによって上記絶縁シートから除去される、請求項２に記載のパワーモジュールの製造方法。 The method for manufacturing a power module according to claim 2, wherein, in the removing step, the temporary sticking plate is removed from the insulating sheet by etching. 上記仮貼付け板は、上記絶縁シートと第１導体板の上記非装着面との間に位置し上記絶縁シートよりも大きく上記絶縁シートに接着される金属板であり、The temporary sticking plate is a metal plate that is positioned between the insulating sheet and the non-mounting surface of the first conductor plate and is bonded to the insulating sheet larger than the insulating sheet,
上記除去する工程において、上記金属板が上記絶縁シートよりも小さくなるように上記金属板の中央部以外の外周部を上記絶縁シートから除去し、In the removing step, the outer peripheral portion other than the central portion of the metal plate is removed from the insulating sheet so that the metal plate is smaller than the insulating sheet,
上記接合する工程において、上記中央部と第１導体板の上記非装着面との間に設けた上記接合層であるはんだにて上記中央部と上記第１導体板とを接合する、In the step of joining, the center part and the first conductor plate are joined with solder which is the joining layer provided between the center part and the non-mounting surface of the first conductor plate.
請求項２に記載のパワーモジュールの製造方法。The manufacturing method of the power module of Claim 2. 上記絶縁シートの加圧前に、上記仮貼付け板又は上記絶縁シートに対して、上記絶縁シートからの上記仮貼付け板の除去を容易にする接着阻害部を設ける、請求項１から４のいずれか１項に記載のパワーモジュールの製造方法。 Prior to pressurization of the insulating sheet, the relative temporary joining plate or the insulating sheet is provided with adhesion-inhibiting portion to facilitate the temporary joining removal of the plate from the insulating sheet, any one of claims 1 to 4 The manufacturing method of the power module of 1 item | term .
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