JP6287620B2

JP6287620B2 - 半導体装置およびその製造方法

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Publication number: JP6287620B2
Application number: JP2014128334A
Authority: JP
Inventors: 祐子仲俣; 裕司市村
Original assignee: Fuji Electric Co Ltd
Current assignee: Fuji Electric Co Ltd
Priority date: 2014-06-23
Filing date: 2014-06-23
Publication date: 2018-03-07
Anticipated expiration: 2034-06-23
Also published as: JP2016009718A

Description

本発明は、半導体装置およびその製造方法に係り、特に、パワー半導体モジュールの構成およびその製造方法に関する。

特許文献１〜７には、第１の樹脂の中に、第２の樹脂で覆われた半導体素子が記載されている。また、特許文献１，４，７には、前記の第１の樹脂が熱可塑性樹脂であり、前記の第２の樹脂が熱硬化性樹脂であることが記載されている。

また、特許文献８の００２４段落には、樹脂に直接配線用の銅板を貼り付けるＩＶＯＮＤＩＮＧ法が記載されている。このＩＶＯＮＤＩＮＧ法とは、樹脂シート上に配線となる銅板（銅箔）を打ち抜きプレスにより貼り付ける方法である。

特開平４−９２４５９号公報特開昭６３−４２１５１号公報特開昭６４−３７０４３号公報特開平１−９１４９８号公報特開平１−３０９３５７号公報特開昭６２−４２４４０号公報特開昭６２−７６７４７号公報特開２００７−７３９０４号公報

上記の半導体装置の樹脂では、現状要望されている耐熱性を十分に満足していない。また、樹脂へ顔料を添加すると、樹脂の不純物濃度が上がり腐食の可能性が高まり、樹脂の耐湿性が低下するという問題が発生する。耐湿性および耐熱性が低い樹脂で被覆された半導体装置が、高温環境下に晒されると、樹脂に割れ、カケまたは剥離などが生じて絶縁破壊を起こす可能性がある。

本発明の目的は、上記の課題を解決して、耐食性が良好で、耐熱性が高く、製造コストを低くできる半導体装置およびその製造方法を提供することである。

上記の目的を達成するために、本発明の半導体装置は、外部端子と、下面に配置された凹部、前記凹部から上面へ貫通し前記外部端子が挿通される外部端子用貫通孔、前記上面から前記凹部へ貫通する樹脂注入孔、および前記凹部から前記上面を貫通する空気抜き孔を備えた第１樹脂部と、前記凹部の底面に配置された絶縁シート部、および前記絶縁シートの前記凹部の底面とは反対面に配置された第１回路部を持ち、前記樹脂注入孔および前記空気抜き孔を塞がない絶縁回路シートと、絶縁板、前記絶縁板の上面に配置された第２回路部、前記絶縁板の下面に配置された金属板を備え前記凹部内に配置された絶縁回路基板と、前記第１回路部および前記第２回路部に電気的に接続された半導体チップと、前記樹脂注入孔と前記凹部と前記空気抜き孔とに充填された第２樹脂部と、を備えたことを特徴とする。

この構成によれば、第１樹脂部を外側ケースとして用い、第１樹脂部の上面に開けられた樹脂注入孔から第２樹脂部の樹脂を注入できるので、第２樹脂部を形成してから第１樹脂部を形成する方法よりも、金型を簡素化できる。従って、製造コストを低減できる。さらに、絶縁回路シートを第１樹脂部と第２樹脂部の間である第１樹脂部の凹部の底面に配置しているので、耐食性および耐湿性を向上でき、絶縁回路シートの位置決め精度も向上できる。

また、本発明の半導体装置において、前記樹脂注入孔は、前記凹部の中央に配置されることが望ましい。

この構成によれば、第２樹脂部の樹脂の凹部への注入を均一にし易くできる。

また、本発明の半導体装置において、前記樹脂注入孔は、前記凹部に向かって孔の断面積が狭くなっていることが望ましい。第２樹脂部の樹脂の凹部への注入をし易くできる。そして、樹脂注入孔の上部に充填された樹脂と、絶縁回路シートより下側の第２樹脂部との間に凹部に向かって孔の断面積が狭くなっている領域が存在しているため、第１樹脂部と第２樹脂部とが剥離し難いようにアンカー効果を働かせることができる。

また、本発明の半導体装置において、前記樹脂注入孔を塞ぐ蓋を備えていてもよい。

また、本発明の半導体装置において、前記半導体チップと前記第１回路部とを電気的に接続する導電部材を備えることが望ましい。

この構成によれば、絶縁回路シートと第２回路部との間に空間が形成されるため、凹部へ樹脂が注入される際に、樹脂の注入を均一にし易くできる。

また、本発明の半導体装置において、第１樹脂部の材質は、熱可塑性樹脂であることが望ましい。

また、本発明の半導体装置において、第１樹脂部は、着色剤を含有していてもよい。
この構成によれば、絶縁回路シートを第１樹脂部と第２樹脂部の間である第１樹脂部の凹部の底面に配置しているので、第１樹脂部に含有する着色剤が第２樹脂部に影響することを低減できる。従って、耐食性および耐湿性を向上できる。

また、本発明の半導体装置において、第２樹脂部の材質は、熱硬化性樹脂であることが望ましい。

本発明の半導体装置の製造方法は、第１樹脂部の下面に配置された凹部に、前記凹部の底面から順に絶縁シート部と第１回路部とを形成された絶縁回路シートを設ける絶縁回路シート設置工程と、前記凹部から第１樹脂部の上面へ貫通し外部端子が挿通される外部端子用貫通孔、前記第１樹脂部の上面から前記凹部へ貫通する樹脂注入孔、および前記凹部から前記第１樹脂部の上面を貫通する空気抜き孔が形成される第１樹脂部加工工程と、絶縁板、前記絶縁板の上面に配置された第２回路部、および前記絶縁板の下面に配置された金属板を備えた絶縁回路基板を準備し、前記第１回路部の上に半導体チップとはんだを順に配置し、さらに前記第１回路部の上に外部端子を配置する第１組み立て工程と、前記第１組み立て工程後の前記外部端子を前記第１樹脂部加工工程後の外部端子用貫通孔に通し、前記凹部内に組み立てられた絶縁回路基板と半導体チップとはんだとを配置する第２組み立て工程と、第２組み立て工程後に、前記樹脂注入孔から樹脂を注入する樹脂注入工程と、前記樹脂注入工程後に前記第１樹脂を硬化させる加熱工程と、を備えたことを特徴とする。

また、本発明の半導体装置の製造方法において、前記絶縁回路シートは、ＩＶＯＮＤＩＮＧ法で形成されることが望ましい。

本発明により、前記の課題を解決して、耐食性が良好で、耐熱性が高く、製造コストを低くできる半導体装置およびその製造方法を提供できる。

本発明の実施の形態に係る半導体装置１００の要部断面図である。本発明の実施の形態に係る半導体装置１００の要部製造工程の一部の断面図である。図２に続く、半導体装置１００の要部製造工程の一部の断面図である。図３に続く、半導体装置１００の要部製造工程の一部の断面図である。比較例１〜６の半導体装置２００の要部断面図である。

（実施例１）
図１は、本発明の実施の形態に係る半導体装置１００の要部断面図である。

半導体装置１００は、外部端子５と、下面に配置された凹部１０、凹部１０から上面へ貫通し外部端子５が挿通される外部端子用貫通孔１２、上面から凹部１０へ貫通する樹脂注入孔１１、および凹部１０から上面を貫通する空気抜き孔１３を備えた第１樹脂部６と、凹部１０の底面１０ａに配置された絶縁シート部７ａ、および絶縁シート７ａの凹部１０の底面１０ａとは反対面に配置された第１回路部７ｂを持ち、樹脂注入孔１１および空気抜き孔１３を塞がない絶縁回路シート７と、絶縁板１ａ、絶縁板の上面に配置された第２回路部１ｂ、絶縁板１ａの下面に配置された金属板１ｃを備え凹部１０内に配置された絶縁回路基板１と、第１回路部７ｂおよび第２回路部１ｂに電気的に接続された半導体チップ２と、樹脂注入孔１１と凹部１０と空気抜き孔１３とに充填された第２樹脂部６と、を少なくとも備えている。

第１樹脂部６の役割は、樹脂ケースの役割と、第２樹脂部８の樹脂の型枠の役割とがある。半導体装置１００の樹脂注入孔１１は、凹部１０の中央に配置され、凹部１０に向かって孔の断面積が狭くなっている。そして、半導体装置１００は、樹脂注入孔１１の上側を塞ぐ蓋９を備えている。

絶縁回路シート７は、絶縁シート７ａと、この絶縁シート７ａにＩＶＯＮＤＩＮＧ法などで第１回路部７ｂとなる銅箔を貼り付けて形成される。絶縁回路シート７の第１回路部７ｂは、半導体チップ２の主電流が流されるので、第１回路部７ｂの厚さは主電流の容量に応じた厚さを備えている。

半導体装置１００は、半導体チップ２と第１回路部７ｂとを電気的に接続する導電部材４を備えている。半導体チップ２は、はんだ３で導電部材４と電気的に接合されている。
第１樹脂部６の材質は、熱可塑性樹脂であり、実施例１では、第１樹脂部６は、着色剤を含有していないポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）を用いた。第１樹脂部６の熱可塑性樹脂は、スーパーエンジリアリングプラスチックであることが望ましく、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、液晶ポリマー（ＬＣＰ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）などを用いることができる。スーパーエンジリアリングプラスチックは、耐熱性、機械強度、寸法安定性、および電気絶縁性に優れ、着色も可能である。

実施例１では、第２樹脂部８の材質は、熱硬化性樹脂であるマレイミド変性樹脂を用いた。第２樹脂部８の熱硬化性樹脂は、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、マレイミド樹脂、およびこれらの樹脂の内、少なくともいずれか１つを基本骨格として耐熱性を向上させた変性樹脂、例えば、マレイミド変性エポキシ樹脂、マレイミド変性フェノール樹脂などを用いることができる。

半導体チップ２の下面は、絶縁回路基板１の上側と電気的に接続されている。図示しないが、半導体チップ２の上面には、例えば、ゲート電極パッドやエミッタ電極パッドである表面電極が配置されている。半導体チップ２は、はんだ３で導電部材４と電気的に接続されている。導電部材４は、絶縁回路シート７の第１回路部７ｂと電気的に接続されている。

半導体装置１００の放熱は、絶縁回路基板１の下面に図示しない冷却体を取り付けて行った。この際、シリコーン系の放熱グリスや熱伝導シートなどのサーマルコンパウンドを絶縁回路基板１の下面と冷却体との間に配置し、伝熱性を向上した。

絶縁回路基板基板１としては、より具体的にはＡＭＢ（ＡｃｔｉｖｅＭｅｔａｌＢｒａｚｉｎｇ）基板を用いた。ＡＭＢ基板とは、絶縁板１ａとしてセラミック板を用い、第２回路部１ｂおよび金属板１ｃとしてそれぞれ厚い銅板を用い、セラミック板と銅板とをろう材で接合したものである。ＡＭＢ基板の代わりに、絶縁回路基板基板１の下面にある金属板１ｃの厚みをＡＭＢ基板よりも薄くしたＤＣＢ（ＤｉｒｅｃｔＣｏｐｐｅｒＢｏｎｄｉｎｇ）基板を用いることもできる。

表１は、耐湿性を示す試験であるプレッシャークッカーバイアス試験（ＰＣＢＴ）の結果、及びＵＬ１５５７の加速試験条件に準じた耐熱試験の結果をまとめた表である。ＵＬ１５５７に記載の加速試験の内、２００℃の耐熱性を保証する条件は、サンプルを試験温度２３０℃で４８００時間保持後、３ｋＶ以上の電圧を１０ｓ印加することである。同様に、１７５℃の耐熱性を保証する条件は、サンプルを試験温度２００℃で６０００時間保持後、３ｋＶ以上の電圧を１０ｓ印加することである。表１に示したように、実施例１は、ＰＣＢＴが４００ｈ、耐熱性が２００℃、第２樹脂部である熱硬化性樹脂の使用量が３０ｇであった。

次に、本発明の半導体装置１００の製造方法について説明する。

図２（ａ）、図２（ｂ）、図２（ｃ）、図３（ａ）、図３（ｂ）、図３（ｃ）、図４（ａ）、図４（ｂ）、図４（ｃ）は、半導体装置１００の製造方法について、工程順に示した要部製造工程断面図である。
・図２（ａ）に示したように、凹部１０を有する第１樹脂部６を例えばトランスファー法で成型して形成する。第１樹脂部６の材質としては無着色の熱可塑性樹脂を用いるとよい。また、この第１樹脂部６は前記したように樹脂ケースとなる。続いて、ＩＶＯＮＤＩＮＧ法などで絶縁シート部７ａ上に第１回路部７ｂとなる銅箔を貼り付けて絶縁回路シート７を形成する。その絶縁回路シート７の絶縁シート部７ａを凹部の底１０ａに貼り付ける。この工程が、絶縁回路シート設置工程である。

・図２（ｂ）に示したように、第１樹脂部６に外部端子用貫通孔１２、樹脂注入孔１１、空気抜き孔１３を形成する。樹脂注入孔１１は、凹部１０に向かって孔の断面積が狭くなっている。この工程が、第１樹脂部加工工程である。

・図２（ｃ）に示したように、銅ピンなどの導電部材４を絶縁回路シート７に固着させる。導電部材４の固着は絶縁回路シート７に孔を形成し、その孔に導電部材４を勘合し、絶縁回路シート７の第１回路部７ｂと導電部材４とをはんだ付けする。勿論、勘合のみの場合もある。この工程が、第１組み立て工程である。

・図３（ａ）に示したように、ＡＭＢ基板などの絶縁回路基板１に半導体チップ２および外部端子５を固着させる。半導体チップ２の固着は、はんだ３ａを用い、外部端子５は絶縁回路基板１に図示しない孔を形成し、この孔に外部端子５の端部を勘合し、絶縁回路基板１の回路部１ａと外部端子５とをはんだ付けする。勿論、勘合のみの場合もある。

・図３（ｂ）に示したように、絶縁回路基板１を位置合わせ治具２０に配置し、半導体チップ２の例えば、図示しないゲート電極パッドやエミッタ電極パッドなどの表面電極にはんだ板３ａを載置し、上方から第１樹脂部６を下して、外部端子５を外部端子用貫通孔１２に挿入して、はんだ板３ａに導電部材４を接触させる。

・図３（ｃ）に示したように、位置合わせ治具２０と共に全体をリフロー炉２１に入れてはんだ付けを行い、第１樹脂部６と絶縁回路基板１が一体化した構造体２２を形成する。上記（４）〜（６）が、第２組み立て工程である。

・図４（ａ）に示したように、リフロー炉２１から構造体２２を取り出し、絶縁回路基板１を熱板２３に載置して、熱板２３を昇温して１６０℃で保持しながら第１樹脂部６の樹脂注入孔１１から注入器２４に入った液状の熱硬化性樹脂８ａを注ぎ、無着色の蓋９で樹脂注入孔１１を塞ぎ、熱硬化性樹脂を一次硬化させる。この工程が、樹脂注入工程である。

・図４（ｂ）に示したように、構造体２２を恒温槽２５に入れて２００℃、１時間程度で前記の熱硬化性樹脂を二次硬化させて第２樹脂部８が形成される。この工程が、加熱工程である。

・図４（ｃ）に示したように、構造体２２を恒温槽２５から取り出して半導体装置１００が完成する。蓋９は外観を美しく仕上げるために設けたものであり、必ずしも設ける必要はない。また、第２樹脂部８が樹脂注入孔１１の表面まである場合には蓋９は不要となる。

（実施例２）
実施例２は、図１の半導体装置１００と同じ構造の半導体装置である。実施例１と実施例２との相違点は、第１樹脂部６の樹脂として赤色の着色材を含有させたＰＰＳ樹脂を用いた点である。着色材には、顔料を用いた。着色した蓋９ａの色も第１樹脂部６の色に合わせた。

表１に示したように、実施例２は、ＰＣＢＴが４００ｈ、耐熱性が２００℃、第２樹脂部である熱硬化性樹脂の使用量が３０ｇであった。第１樹脂部６の基材になる無着色の熱可塑性樹脂に顔料を添加しても、腐食は見られず、耐湿性の低下は起こらなかった。

（実施例３）
実施例３は、図１の半導体装置１００と同じ構造の半導体装置である。実施例１と実施例３との相違点は、第１樹脂部６の樹脂として青色の着色剤を含有させたＬＣＰ樹脂を用いた点である。表１に示したように、実施例３は、ＰＣＢＴが４００ｈ、耐熱性が２００℃、第２樹脂部である熱硬化性樹脂の使用量が３０ｇであった。第１樹脂部６の基材になる無着色の熱可塑性樹脂に顔料を添加しても、腐食は見られず、耐湿性の低下は起こらなかった。

（実施例４）
実施例４は、図１の半導体装置１００と同じ構造の半導体装置である。実施例１と実施例４との相違点は、第１樹脂部６の樹脂として黄色の着色剤を含有させたＰＥＥＫ樹脂を用いた点である。表１に示したように、実施例４は、ＰＣＢＴが４００ｈ、耐熱性が２００℃、第２樹脂部である熱硬化性樹脂の使用量が３０ｇであった。第１樹脂部６の基材になる無着色の熱可塑性樹脂に顔料を添加しても、腐食は見られず、耐湿性の低下は起こらなかった。

（実施例５）
実施例５は、図１の半導体装置１００と同じ構造の半導体装置である。実施例１と実施例５との相違点は、第１樹脂部６の樹脂として黒色の着色剤を含有させたＰＰＳ樹脂を用いた点である。表１に示したように、実施例５は、ＰＣＢＴが４００ｈ、耐熱性が２００℃、第２樹脂部である熱硬化性樹脂の使用量が３０ｇであった。第１樹脂部６の基材になる無着色の熱可塑性樹脂に顔料を添加しても、腐食は見られず、耐湿性の低下は起こらなかった。

（比較例１）
図５は、比較例１〜６で構造が共通する半導体装置２００の要部断面図である。半導体装置２００は、樹脂封止構造の半導体装置２００である。半導体装置２００は、第１絶縁回路基板５１と、第２絶縁回路基板５５と、導電部材５９と、はんだ６０と、半導体チップ６１と、はんだ６２と、外部端子６３と、はんだ６４と、樹脂６５を備えている。
第１絶縁回路基板５１は、第１絶縁板５２と、第１絶縁板５２のおもて面に配置された第１導電板５３と、第１絶縁板５２の裏面に配置された第１金属板５４とを備えている。第１絶縁回路基板５１としては、例えば、ＡＭＢ基板やＤＣＢ基板が用いられる。
半導体チップ６１は、第１絶縁回路基板５１の第１導電板５３上にはんだ６０を介して電気的に接続されている。

さらに、半導体チップ６１の上方には、第２絶縁回路基板５５が配置されている。第２絶縁回路基板５５は、例えばポリイミド基板のような第２絶縁板５６と、第２絶縁板５６のおもて面に配置された第２導電板５７と、第２絶縁板５６の裏面に配置された第２金属板５８とを備えている。
第２導電板５７と第２金属板５８は、導電部材５９と、はんだ６２とを介して半導体チップ６１に電気的に接続されている。

外部端子６３は、第１導電板５３上にはんだ６４で電気的に接続されている。第１金属板５４の下面と外部端子６３の一部を除いて、第１絶縁回路基板５１と第２絶縁回路基板５５と外部端子６３と導電部材５９と半導体チップ６１と各はんだ６０，６２，６４は、樹脂６５で封止されている。

第１絶縁回路基板基板５１は、セラミック基板のような第１絶縁板５２のおもて側および裏側に厚銅板のような第１導電板５３と第１金属板５４をＡＭＢ法で接合した放熱用の絶縁基板であり、おもて側の第１導電板５３には回路配線となるパターンが形成されている。
樹脂６５は、半導体チップ６１、第１絶縁回路基板基板５１、第２絶縁回路基板５５、および外部端子６３の相互間の絶縁性を確保している。半導体装置２００では、第２金属板５８が樹脂６５の中に埋没している。樹脂６５としては、黒色に着色されたエポキシ樹脂を用いた。

半導体装置２００は、図示しない冷却体に取り付けられて放熱される。この場合、裏側の第１金属板５４と冷却体との隙間を埋めて伝熱性を確保するために、一般にシリコーン系の放熱グリスを塗布している。また、放熱グリスの代わりに熱伝導シートを用いることもある。

表１に示したように、比較例１は、ＰＣＢＴが４００ｈ、耐熱性が１７５℃、熱硬化性樹脂の使用量が１００ｇであった。

（比較例２）
比較例２は、図５の半導体装置２００と同じ構造の半導体装置である。比較例１と比較例２との相違点は、比較例２が、樹脂に無着色のマレイミド変性樹脂を用いた点である。無着色とは、樹脂に着色剤を含ませていないという意味である。従って、樹脂の外観の色は、樹脂のナチュラルの色である。このナチュラルな熱硬化樹脂のガラス転移温度Ｔｇは２１０℃である。表１に示したように、比較例２は、ＰＣＢＴが４００ｈ、耐熱性が１７５℃、熱硬化性樹脂の使用量が１００ｇであった。

（比較例３）
比較例３は、図５の半導体装置２００と同じ構造の半導体装置である。比較例１と比較例３との相違点は、比較例３が、樹脂に赤色の着色剤を含有させたマレイミド変性樹脂を用いた点である。表１に示したように、ＰＣＢＴは３００ｈ、耐熱性は１７５℃、熱硬化性樹脂の使用量は１００ｇであった。

（比較例４）
比較例４は、図５の半導体装置２００と同じ構造の半導体装置である。比較例１と比較例４との相違点は、比較例４が、樹脂に青色の着色剤を含有させたマレイミド変性樹脂を用いた点である。表１に示したように、ＰＣＢＴは３００ｈ、耐熱性は１７５℃、熱硬化性樹脂の使用量は１００ｇであった。

（比較例５）
比較例５は、図５の半導体装置２００と同じ構造の半導体装置である。比較例１と比較例５との相違点は、比較例５が、樹脂に黄色の着色剤を含有させたマレイミド変性樹脂を用いた点である。表１に示したように、ＰＣＢＴは３００ｈ、耐熱性は１７５℃、熱硬化性樹脂の使用量は１００ｇであった。

（比較例６）
比較例６は、図５の半導体装置２００と同じ構造の半導体装置である。比較例１と比較例６との相違点は、比較例６が、樹脂に黒色の着色剤を含有させたマレイミド変性樹脂を用いた点である。表１に示したように、ＰＣＢＴは３００ｈ、耐熱性は１７５℃、熱硬化性樹脂の使用量は１００ｇであった。

（考察）
表１に示したように、実施例１〜５の試験結果は、比較例１で示した従来の半導体装置２００のＰＣＢＴ３００ｈ、耐熱性１７５℃より優れている。実施例１〜５の結果は、ＰＣＢＴは４００ｈ、耐熱性は２００℃であり、比較例３〜６の結果であるＰＣＢＴ３００ｈ、耐熱性１７５℃より優れている。また、実施例１〜５の結果は、ナチュラル（無着色）の比較例２とを比べると、ＰＣＢＴは同等であるが耐熱性は優れている。

尚、表１では、熱硬化性樹脂としてマレイミド変性樹脂を例に挙げたが、エポキシ樹脂などの場合も同等の結果が得られる。
一般に、熱可塑性樹脂は熱硬化性樹脂に比べて安価であるため、熱硬化性樹脂の使用量を減らすことで、製造コストを低減できる。具体的には、熱硬化性樹脂（例えば、マレイミド変性樹脂など）の使用量は、図５の半導体装置２００の樹脂６５では１００ｇ程度であり、図１の半導体装置１００の第２樹脂８は３０ｇ程度にできる。そのため、半導体装置１００の製造コストを低減することができる。

１絶縁回路基板
１ａ絶縁板
１ｂ第２回路部
１ｃ金属板
２半導体チップ
３はんだ
３ａはんだ板
４導電部材
５外部端子
６第１樹脂部
７絶縁回路シート
７ａ絶縁シート部
７ｂ第１回路部
８第２樹脂部
８ａ硬化前の第２樹脂部
９蓋
１０凹部
１０ａ凹部の底
１１樹脂注入孔
１２外部端子用貫通孔
１３空気抜き孔
２０位置合わせ治具
２１リフロー炉
２２構造体
２３熱板
２４注入器
２５恒温槽
５１第１絶縁回路基板
５２第１絶縁板
５３第１導電板
５４第１金属板
５５第２絶縁回路基板
５６第２絶縁板
５７第２導電板
５８第２金属板
５９導電部材
６０はんだ
６１半導体チップ
６２はんだ
６３外部端子
６４はんだ
６５樹脂
１００半導体装置
２００半導体装置

Claims

外部端子と、
下面に配置された凹部、前記凹部から上面へ貫通し前記外部端子が挿通される外部端子用貫通孔、前記上面から前記凹部へ貫通する樹脂注入孔、および前記凹部から前記上面を貫通する空気抜き孔を備えた第１樹脂部と、
前記凹部の底面に配置された絶縁シート部、および前記絶縁シートの前記凹部の底面とは反対面に配置された第１回路部を持ち、前記樹脂注入孔および前記空気抜き孔を塞がない絶縁回路シートと、
絶縁板、前記絶縁板の上面に配置された第２回路部、前記絶縁板の下面に配置された金属板を備え前記凹部内に配置された絶縁回路基板と、
前記第１回路部および前記第２回路部に電気的に接続された半導体チップと、
前記樹脂注入孔と前記凹部と前記空気抜き孔とに充填された第２樹脂部と、
を備えたことを特徴とする半導体装置。
請求項１に記載の半導体装置において、
前記樹脂注入孔は、前記凹部の中央に配置されたことを特徴とする半導体装置。
請求項１に記載の半導体装置において、
前記樹脂注入孔は、前記凹部に向かって孔の断面積が狭くなっていることを特徴とする半導体装置。
請求項１に記載の半導体装置において、
前記樹脂注入孔を塞ぐ蓋を備えたことを特徴とする半導体装置。
請求項１から４のいずれか１項に記載の半導体装置において、
前記半導体チップと前記第１回路部とを電気的に接続する導電部材を備えたことを特徴とする半導体装置。
請求項１から４のいずれか１項に記載の半導体装置において、
第１樹脂部の材質は、熱可塑性樹脂であることを特徴とする半導体装置。
請求項６に記載の半導体装置において、
第１樹脂部は、着色剤を含有することを特徴とする半導体装置。
請求項７に記載の半導体装置において、
第２樹脂部の材質は、熱硬化性樹脂であることを特徴とする半導体装置。
第１樹脂部の下面に配置された凹部に、前記凹部の底面から順に絶縁シート部と第１回路部とを形成された絶縁回路シートを設ける絶縁回路シート設置工程と、
前記凹部から第１樹脂部の上面へ貫通し外部端子が挿通される外部端子用貫通孔、前記第１樹脂部の上面から前記凹部へ貫通する樹脂注入孔、および前記凹部から前記第１樹脂部の上面を貫通する空気抜き孔が形成される第１樹脂部加工工程と、
絶縁板、前記絶縁板の上面に配置された第２回路部、および前記絶縁板の下面に配置された金属板を備えた絶縁回路基板を準備し、前記第１回路部の上に半導体チップとはんだを順に配置し、さらに前記第１回路部の上に外部端子を配置する第１組み立て工程と、
前記第１組み立て工程後の前記外部端子を前記第１樹脂部加工工程後の外部端子用貫通孔に通し、前記凹部内に組み立てられた絶縁回路基板と半導体チップとはんだとを配置する第２組み立て工程と、
第２組み立て工程後に、前記樹脂注入孔から樹脂を注入する樹脂注入工程と、
前記樹脂注入工程後に前記第１樹脂を硬化させる加熱工程と、
を備えたことを特徴とする半導体装置の製造方法。
請求項９に記載の半導体装置の製造方法において、
前記絶縁回路シートは、ＩＶＯＮＤＩＮＧ法で形成されることを特徴とする半導体装置の製造方法。