JP6330640B2 - 半導体装置の製造方法 - Google Patents
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Description
図1は、本発明の実施の形態1に係る半導体装置を示す回路図である。トランジスタ素子1a〜1fとダイオード2a〜2fの6つのペアが三相ハーフブリッジ回路を構成する。U、V、W端子を介して電源からの電力を負荷に供給する。トランジスタ素子1a〜1fは、電源から供給される電流を必要な時間だけ導通する絶縁ゲート型バイポーラトランジスタ(IGBT: Insulated Gate Bipolar Transistor)である。ダイオード2a〜2fは、トランジスタ素子1a〜1fが導通状態から遮断状態になる際に電流を還流させるフリーホイールダイオード(Free Wheel Diode)である。
図7は、本発明の実施の形態2に係る半導体装置の製造方法を示す断面図である。図8は、本発明の実施の形態2に係る半導体装置の製造方法を示す上面図である。突起14より下側において開口13の内側面に孔15が設けられている。孔15は位置決め治具12の壁を貫通する貫通孔である。飛散したはんだ4aが孔15を通って位置決め治具12の外側に排出される。ただし、孔15は貫通孔に限らず、位置決め治具12の壁の途中まで設けられたものでもよい。何れの場合でも、リフロー時に飛散したはんだ4aを孔15に逃がすことにより、トランジスタ素子1aの上面にはんだ4aが付着するのを更に確実に防ぐことができる。なお、孔15が貫通孔の場合には、図8に示すように位置決め治具12の隣接する2つの開口13の間の壁には孔15が設けられていない。その他の構成及び効果は実施の形態1と同様である。
図9は、本発明の実施の形態3に係る半導体装置の製造方法を示す断面図である。開口13は、突起14より上側において第1の開口径w1を有し、突起14より下側において第2の開口径w2を有する。第2の開口径w2を第1の開口径w1よりも大きくすることで、突起14より下方の空間が増加し、飛散したはんだ4aがベース板3a上に留まりやすくなる。このため、トランジスタ素子1aの上面にはんだ4aが付着するのを更に確実に防ぐことができる。その他の構成及び効果は実施の形態1と同様である。
図10は、本発明の実施の形態4に係る半導体装置の製造方法を示す断面図である。突起14は、開口13の内側面に接合された第1の部材14aと、第1の部材14aよりも開口13の中央寄りに配置された第2の部材14bとを有する。第1の部材14aの下面は第2の部材14bの下面よりも高さが高い。このため、突起14の断面が鉤状となり、第2の部材14bと開口13の内側面との間に空間16が存在する。リフロー時において第2の部材14bの下面をトランジスタ素子1aの上面とはんだ4aの間の高さに配置することで、飛散したはんだ4aをせき止めことができる。なお、第1の部材14aの下面の高さはトランジスタ素子1aの上面より高くてもよい。
図11は、本発明の実施の形態5に係る半導体装置の製造方法を示す断面図である。突起14の上部がテーパー形状であり、開口13の開口径が上方に向かうほど広がる。このため、開口13内にトランジスタ素子1a及びはんだ4aを配置するのが容易になる。その他の構成及び効果は実施の形態1と同様である。なお、本実施の形態のテーパー形状を実施の形態2〜4に係る位置決め治具12に組み合わせてもよい。
図12は、本発明の実施の形態6に係る半導体装置の製造方法を示す断面図である。図13は、本発明の実施の形態6に係る半導体装置の製造方法のフローチャートである。なお、半導体装置の全体構成は実施の形態1と同様である。
図14は、本発明の実施の形態7に係る半導体装置の製造方法を示す断面図である。突起18の下面に凹部19が設けられている。これにより、トランジスタ素子1aが上方に凸反りした場合でも、突起18が接触してトランジスタ素子1aが破壊されるのを防ぐことができる。その他の構成及び効果は実施の形態6と同様である。
図15は、本発明の実施の形態8に係る半導体装置の製造方法を示す断面図である。突起18は、トランジスタ素子1aの上面の外周部に対向する位置にのみ設けられている。このような構成の突起18でもフロー時に飛散したはんだ4aがトランジスタ素子1aの上面に付着するのを防ぐことができる。そして、トランジスタ素子1aの上面の中央部分には突起18が無いため、トランジスタ素子1aが上方に凸反りした場合でも突起18が接触してトランジスタ素子1aが破壊されるのを防ぐことができる。また、トランジスタ素子1aの上面の外周部にはゲート電極11a等が設けられていないため、突起18がトランジスタ素子1aの上面に接触し難い。その他の構成及び効果は実施の形態6,7と同様である。
Claims (11)
- 開口と前記開口の内側面に設けられた突起とを有する位置決め治具をベース板上に載せる工程と、
前記開口内においてはんだを前記ベース板上に載せる工程と、
前記開口内において、上面及び下面にそれぞれ上面電極及び下面電極を有する半導体素子を前記はんだ上に載せる工程と、
前記半導体素子のサイドに前記突起を配置させた状態でリフローを実施して前記半導体素子の前記下面電極を前記はんだにより前記ベース板に接合し、前記リフロー時に飛散した前記はんだを前記突起でせき止める工程とを備え、
前記突起の上部はテーパー形状になっていることを特徴とする半導体装置の製造方法。 - 前記リフロー時において前記突起の下面を前記半導体素子の前記上面と前記はんだの上面の間の高さに配置することを特徴とする請求項1に記載の半導体装置の製造方法。
- 前記リフロー時において前記突起と前記半導体素子の側面との間隔を0.25mm以下にすることを特徴とする請求項1又は2に記載の半導体装置の製造方法。
- 前記突起より下側において前記開口の前記内側面に孔が設けられていることを特徴とする請求項1〜3の何れか1項に記載の半導体装置の製造方法。
- 前記開口は、前記突起より上側において第1の開口径を有し、前記突起より下側において第2の開口径を有し、前記第2の開口径は前記第1の開口径よりも大きいことを特徴とする請求項1〜3の何れか1項に記載の半導体装置の製造方法。
- 前記突起は、前記開口の前記内側面に接合された第1の部材と、前記第1の部材よりも前記開口の中央寄りに配置された第2の部材とを有し、
前記第1の部材の下面は前記第2の部材の下面よりも高さが高いことを特徴とする請求項1〜5の何れか1項に記載の半導体装置の製造方法。 - 開口を有する位置決め治具をベース板上に載せる工程と、
前記開口内において、はんだを前記ベース板上に載せる工程と、
前記開口内において、上面及び下面にそれぞれ上面電極及び下面電極を有する半導体素子を前記はんだ上に載せる工程と、
下面に突起を有するカバー治具を前記位置決め治具及び前記半導体素子上に被せ、前記突起を前記開口内に配置させる工程と、
前記半導体素子の前記上面に前記突起の下面を対向させた状態でリフローを実施して前記半導体素子の前記下面電極を前記はんだにより前記ベース板に接合し、前記リフロー時に飛散した前記はんだを前記突起でせき止める工程とを備え、
前記リフロー時において前記カバー治具を前記位置決め治具で支えて前記半導体素子の前記上面と前記突起を接触させずに離間させることを特徴とする半導体装置の製造方法。 - 前記リフロー時において前記突起と前記半導体素子の前記上面との間隔を0.25mm以下にすることを特徴とする請求項7に記載の半導体装置の製造方法。
- 前記突起の下面に凹部が設けられていることを特徴とする請求項7又は8に記載の半導体装置の製造方法。
- 前記突起は、前記半導体素子の前記上面の外周部に対向する位置にのみ設けられていることを特徴とする請求項7〜9の何れか1項に記載の半導体装置の製造方法。
- 前記リフロー後に前記上面電極にワイヤをボンディングする工程を更に備えることを特徴とする請求項1〜10の何れか1項に記載の半導体装置の製造方法。
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