JP6706994B2 - 基板、半導体モジュール、および、半導体モジュールの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、端子が挿入される構成を有する基板、半導体モジュール、および、半導体モジュールの製造方法に関する。

端子を有する電子部品を、基板に実装する様々な技術が存在する。特許文献１では、複数のリード端子（端子）を有する電子部品を、容易に、基板に実装する技術（以下、「関連技術Ａ」ともいう）が開示されている。

具体的には、関連技術Ａでは、ガイド孔を有する治具が基板に設けられた状態で、リード端子（端子）がガイド孔に挿入される。リード端子がガイド孔に挿入される場合、当該リード端子の形状を矯正しつつ、当該リード端子の先端を、基板の挿入孔に導くように、当該ガイド孔は構成されている。

実開平０７−００３２００号公報

なお、関連技術Ａでは、基板に端子を固定する工程（以下、「固定工程」という）は、治具が基板に密着した状態で行われる必要がある。そのため、固定工程では、基板の孔に端子が挿入された状態で、当該基板の一方の面のみにおいて、はんだにより、当該端子の端部が当該基板に固定される。当該基板の一方の面は、基板のうち、半導体装置等の電子部品が実装される面と反対側の面である。

近年では、基板のうち、端子を有する半導体装置等の電子部品が実装される面側において、当該端子を当該基板に固定することが要求される場合がある。関連技術Ａでは、当該要求を満たすことができない。

本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、基板のうち、半導体装置を実装するための面において、端子を当該基板に固定するための構成を有する当該基板等を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の一態様に係る基板は、半導体装置を実装するための主面に、穴および半導体装置の端子を挿入するための第１貫通孔が設けられた板材と、長手方向の長さが穴の深さより長い棒状部材が設けられており、棒状部材が穴に挿入されることにより第１貫通孔の周辺に位置する主面との間に空間が形成されるように板材に固定された端子ガイド治具と、を備えたものである。端子ガイド治具には、端子を第１貫通孔へ導くように構成されている第２貫通孔が設けられており、第２貫通孔は、端子が挿入される方向と直交する断面が四角形状である。

本発明によれば、基板の主面の周辺領域と端子ガイド治具との間には、空間が存在する。当該空間の存在により、前記基板の前記主面において、はんだにより、端子を当該基板に固定することが可能である。なお、当該主面は、半導体装置を実装するための面である。

したがって、半導体装置を実装するための面において、端子を当該基板に固定するための構成を有する当該基板を提供することができる。

本発明の実施の形態１に係る半導体モジュールの構成を示す図である。 状態Ｓｔ２の基板の端部の拡大図である。 本発明の実施の形態１に係る端子ガイド治具の構成を示す図である。 端子ガイド治具の側面図である。 本発明の実施の形態１に係る貫通孔の開口の平面図である。 本発明の実施の形態１に係る製造方法Ｍを説明するための図である。 製造方法Ｍのフローチャートである。

以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の図面では、同一の各構成要素には同一の符号を付してある。同一の符号が付されている各構成要素の名称および機能は同じである。したがって、同一の符号が付されている各構成要素の一部についての詳細な説明を省略する場合がある。

なお、実施の形態において例示される各構成要素の寸法、材質、形状、当該各構成要素の相対配置などは、本発明が適用される装置の構成、各種条件等により適宜変更されてもよい。また、各図における各構成要素の寸法は、実際の寸法と異なる場合がある。

＜実施の形態１＞
図１は、本発明の実施の形態１に係る半導体モジュール１００の構成を示す図である。

図１において、Ｘ方向、Ｙ方向およびＺ方向の各々は、互いに直交する。以下の図に示されるＸ方向、Ｙ方向およびＺ方向の各々も、互いに直交する。以下においては、Ｘ方向と、当該Ｘ方向の反対の方向（−Ｘ方向）とを含む方向を「Ｘ軸方向」ともいう。また、以下においては、Ｙ方向と、当該Ｙ方向の反対の方向（−Ｙ方向）とを含む方向を「Ｙ軸方向」ともいう。また、以下においては、Ｚ方向と、当該Ｚ方向の反対の方向（−Ｚ方向）とを含む方向を「Ｚ軸方向」ともいう。

また、以下においては、Ｘ軸方向およびＹ軸方向を含む平面を、「ＸＹ面」ともいう。また、以下においては、Ｘ軸方向およびＺ軸方向を含む平面を、「ＸＺ面」ともいう。また、以下においては、Ｙ軸方向およびＺ軸方向を含む平面を、「ＹＺ面」ともいう。

図１を参照して、半導体モジュール１００は、半導体装置１０と、基板４０とを含む。半導体装置１０は、基板４０に実装される対象となる物である。半導体装置１０は、ｍ本の端子２と、パッケージ３とを有する。「ｍ」は、２以上の偶数である。本実施の形態では、「ｍ」は、一例として、１０である。なお、「ｍ」は、１０に限定されず、１０以外の偶数（例えば、１２）であってもよい。

パッケージ３は、図示されないＩＣ（Integrated Circuit）と、各端子２の端部を封止している。図１において、Ｘ軸方向における、パッケージ３の２つの端部の一方には、ｎ本の端子２が設けられている。「ｎ」は、２以上の自然数である。「ｎ」は、ｍ／２である。「ｍ」が１０である場合、「ｎ」は５である。ｎ本の端子２は、Ｙ軸方向に沿って、間隔をあけて設けられている。

また、Ｘ軸方向における、パッケージ３の２つの端部の他方には、ｎ本の端子２が設けられている。

パッケージ３は、例えば、樹脂で構成される。各端子２の形状は、長尺状である。また、各端子２は、弾性を有する。以下においては、端子２の幅方向と平行な、当該端子の断面を、「端子断面」ともいう。端子断面の形状は、矩形（四角）である。

各端子２は、図１のように、屈曲している。また、各端子２は、２つの先端を有する。各端子２が有する２つの先端の一方は、パッケージ３の内部に存在する。

以下においては、パッケージ３の内部に存在する、各端子２が有する２つの先端の一方を、「内部先端」ともいう。なお、端子２のうち、パッケージ３内の部分は、インナーリードと呼ばれる。また、端子２のうち、パッケージ３外の部分は、アウターリードと呼ばれる。

各端子２の内部先端は、インナーリードの先端に相当する。各端子２の内部先端は、パッケージ３内のＩＣ（図示せず）に電気的に接続されている。また、以下においては、各端子２が有する２つの先端の他方を、「端子先端」ともいう。端子先端は、アウターリードの先端である。端子先端は、端子２のうち、パッケージ３から最も離れた部分である。

基板４０は、半導体装置１０を実装するための板である。平面視（ＸＹ面）における基板４０の形状は、矩形である。基板４０は、主面４ａおよび裏面４ｂを有する。主面４ａは、半導体装置１０を実装するための面である。裏面４ｂは、基板４０のうち、主面４ａの反対側の面である。基板４０の主面４ａには、ｍ個の貫通孔Ｈ１が設けられている。すなわち、基板４０には、ｍ個の貫通孔Ｈ１が設けられている。

貫通孔Ｈ１は、端子２を挿入するための孔である。貫通孔Ｈ１は、例えば、スルーホールとして機能する。貫通孔Ｈ１の形状は、例えば、円柱である。なお、貫通孔Ｈ１の形状は、円柱に限定されず、例えば、四角柱であってもよい。

貫通孔Ｈ１は、開口Ｈ１ａを有する。開口Ｈ１ａは、主面４ａに存在する。

以下においては、Ｘ軸方向における、基板４０の２つの端部の一方を、「端部ＥＤａ」ともいう。また、以下においては、Ｘ軸方向における、基板４０の２つの端部の他方を、「端部ＥＤｂ」ともいう。端部ＥＤａおよび端部ＥＤｂは、例えば、図１に示される。

端部ＥＤａおよび端部ＥＤｂの各々は、Ｙ軸方向に延在する。平面視（ＸＹ面）における、端部ＥＤａの形状は、長方形である。なお、平面視（ＸＹ面）における、端部ＥＤｂの形状は、端部ＥＤａの形状と同じである。端部ＥＤａおよび端部ＥＤｂの各々には、ｎ個の貫通孔Ｈ１が設けられている。当該ｎ個の貫通孔Ｈ１は、Ｙ軸方向に沿って、間隔をあけて設けられている。

以下においては、半導体装置１０の端子２が貫通孔Ｈ１に挿入されていない状態を、「状態Ｓｔ１」ともいう。また、以下においては、半導体装置１０の端子２が貫通孔Ｈ１に挿入されている状態を、「状態Ｓｔ２」ともいう。すなわち、基板４０の状態には、状態Ｓｔ１と、状態Ｓｔ２とが存在する。

基板４０には、２個の端子ガイド治具７０が固定されている。具体的には、基板４０の端部ＥＤａおよび端部ＥＤｂの各々には、端子ガイド治具７０が固定されている。

図２は、状態Ｓｔ２の基板４０の端部ＥＤａ付近の拡大図である。図３は、本発明の実施の形態１に係る端子ガイド治具７０の構成を示す図である。

図３（ａ）は、ＸＺ面における、端子ガイド治具７０の側面図である。図３（ｂ）は、ＸＹ面における、端子ガイド治具７０の平面図である。図３（ｃ）は、ＸＹ面における、端子ガイド治具７０の平面図である。図４は、ＹＺ面における、端子ガイド治具７０の側面図である。

図３および図４を参照して、端子ガイド治具７０の形状は、板状である。また、端子ガイド治具７０の形状は、長尺状である。なお、平面視（ＸＹ面）における、端子ガイド治具７０の形状は、長方形である。すなわち、平面視（ＸＹ面）における、端部ＥＤａの形状は、平面視（ＸＹ面）における、端子ガイド治具７０の形状と同じである。

端子ガイド治具７０は、耐熱性を有する材料で構成される。当該耐熱性を有する材料は、例えば、ＰＰＳ（Polyphenylene sulfide）等の樹脂である。

端子ガイド治具７０は、互いに平行な平面７ａ，７ｂを有する。端子ガイド治具７０において、平面７ｂは、平面７ａの反対側の面である。

端子ガイド治具７０には、ｎ個の貫通孔Ｈ２が設けられている。基板４０の状態が状態Ｓｔ１から状態Ｓｔ２に移行する際に、ｎ個の貫通孔Ｈ２には、それぞれ、ｎ本の端子２が挿入される。

各貫通孔Ｈ２は、基板４０の状態が状態Ｓｔ１から状態Ｓｔ２に移行する際に、端子２の端子先端を貫通孔Ｈ１へ導くように、構成されている。すなわち、各貫通孔Ｈ２は、当該貫通孔Ｈ２を介して、基板４０の貫通孔Ｈ１に挿入されるための端子２の端子先端を当該貫通孔Ｈ１へ導くように、構成されている。

次に、貫通孔Ｈ２について具体的に説明する。図３および図４を参照して、各貫通孔Ｈ２は、平面７ａ，７ｂに垂直な方向（Ｚ軸方向）に延在している。貫通孔Ｈ２の形状は、四角錐台である。

貫通孔Ｈ２は、開口Ｈ２ａおよび開口Ｈ２ｂを有する。開口Ｈ２ａは、貫通孔Ｈ２の一方の端に相当する。また、開口Ｈ２ａは、端子先端の入り口に相当する。開口Ｈ２ｂは、貫通孔Ｈ２の他方の端に相当する。また、開口Ｈ２ｂは、端子先端の出口に相当する。開口Ｈ２ｂは、開口Ｈ２ａよりも、基板４０の主面４ａに近い。開口Ｈ２ａの面積は、開口Ｈ２ｂの面積より大きい。開口Ｈ２ａおよび開口Ｈ２ｂの各々の形状は、矩形（四角）である。

なお、半導体装置１０の各端子２の端子先端のＸ軸方向の位置には、ばらつきが存在する。当該ばらつきは、例えば、１ミリから１０ミリの範囲である。本実施の形態の端子ガイド治具７０の各貫通孔Ｈ２の開口Ｈ２ａのＸ軸方向の長さは、当該ばらつきの範囲より、長い。

以下においては、平面７ａまたは平面７ｂと平行な、貫通孔Ｈ２の断面を、「孔断面」ともいう。孔断面のサイズは、当該孔断面が開口Ｈ２ａに近い程、大きい。また、孔断面の形状は、矩形（四角）である。すなわち、孔断面の形状は、端子２の端子断面の形状と同一である。

なお、「孔断面の形状が端子断面の形状と同一である」という表現は、孔断面の形状が端子断面の形状と完全に同一である状態と、孔断面の形状が端子断面の形状とわずかに異なる状態とを含む。

以下においては、端子ガイド治具７０のうち、貫通孔Ｈ２に接する面を、「斜面７ｓ」ともいう。すなわち、端子ガイド治具７０は、斜面７ｓを有する。斜面７ｓは、四角錐台の斜面に相当する。斜面７ｓは、基板４０の状態が状態Ｓｔ１から状態Ｓｔ２に移行する際に、端子先端が接する面である。

また、端子ガイド治具７０には、ｓ個の棒状部材Ｐ１が設けられている。「ｓ」は、２以上の自然数である。本実施の形態では、「ｓ」は、一例として、４である。各棒状部材Ｐ１の形状は、棒状である。各棒状部材Ｐ１は、例えば、金属で構成されるピンである。

基板４０の主面４ａには、ｕ個の穴４Ｈが設けられている。「ｕ」は、ｓより大きい、２以上の偶数である。「ｕ」は、ｓ×２である。「ｓ」が４である場合、「ｕ」は８である。各穴４Ｈは、棒状部材Ｐ１を挿入するための穴である。

具体的には、Ｙ軸方向に延在する端部ＥＤａおよび端部ＥＤｂの各々には、ｓ個の穴４Ｈが設けられている。平面視（ＸＹ面）における、当該ｓ個の穴４Ｈの相対位置は、図３（ｃ）におけるｓ個の棒状部材Ｐ１の相対位置と同じである。

なお、図２において、Ｙ軸方向における貫通孔Ｈ１の位置と、Ｙ軸方向における穴４Ｈ（棒状部材Ｐ１）の位置とは異なる。

以下においては、端部ＥＤａに固定されている端子ガイド治具７０を、「端子ガイド治具７０ａ」ともいう。また、以下においては、端部ＥＤｂに固定されている端子ガイド治具７０を、「端子ガイド治具７０ｂ」ともいう。

端部ＥＤａのｓ個の穴４Ｈには、それぞれ、端子ガイド治具７０ａのｓ個の棒状部材Ｐ１が挿入されている。なお、端部ＥＤａの各穴４Ｈには、棒状部材Ｐ１の端部が挿入されている。すなわち、端部ＥＤａのｓ個の穴４Ｈには、それぞれ、端子ガイド治具７０ａのｓ個の棒状部材Ｐ１の端部が挿入されている。

また、端部ＥＤｂのｓ個の穴４Ｈには、それぞれ、端子ガイド治具７０ｂのｓ個の棒状部材Ｐ１の端部が挿入されている。

図５は、本発明の実施の形態１に係る貫通孔Ｈ１の開口Ｈ１ａの平面図である。図５を参照して、開口Ｈ１ａの形状は、円である。なお、開口Ｈ１ａの形状は、矩形（四角）であってもよい。

以下においては、基板４０の主面４ａのうち、貫通孔Ｈ１（開口Ｈ１ａ）の周辺の領域を、「周辺領域Ｒ１」ともいう。周辺領域Ｒ１は、主面４ａのｍ個の貫通孔Ｈ１の各々に対して設けられている。具体的には、周辺領域Ｒ１は、平面視（ＸＹ面）において、主面４ａに設けられているｍ個の貫通孔Ｈ１の各々を囲むように、設けられている。すなわち、周辺領域Ｒ１は、図５の開口Ｈ１ａ（貫通孔Ｈ１）を囲むように、設けられている。つまり、平面視（ＸＹ面）における、周辺領域Ｒ１の形状は、閉ループ状である。

なお、ＸＺ面における、主面４ａの周辺領域Ｒ１は、例えば、図２に示される領域である。

また、開口Ｈ１ａに対する開口Ｈ２ｂの相対位置を示すために、図５には、開口Ｈ２ｂも示される。図５を参照して、平面視（ＸＹ面）において、開口Ｈ２ｂのサイズは、開口Ｈ１ａのサイズより小さい。

以下においては、開口Ｈ１ａの直径に相当する長さを、「長さｄ１」または「ｄ１」ともいう。また、以下においては、Ｘ軸方向における、開口Ｈ２ｂの長さを、「長さｄ２」または「ｄ２」ともいう。長さｄ２は、長さｄ１より小さい。

また、以下においては、開口Ｈ２ｂの中心を、「中心Ｃ２」ともいう。また、以下においては、図５のように、開口Ｈ２ｂの中心Ｃ２が、開口Ｈ１ａの中央部に存在する状態を、「状態Ｓｔｈ」ともいう。

状態Ｓｔｈが満たされるように、端部ＥＤａにｎ個の貫通孔Ｈ１が設けられ、かつ、端子ガイド治具７０ａにｎ個の貫通孔Ｈ２が設けられる。また、状態Ｓｔｈが満たされるように、端部ＥＤｂにｎ個の貫通孔Ｈ１が設けられ、かつ、端子ガイド治具７０ｂにｎ個の貫通孔Ｈ２が設けられる。これにより、平面視（ＸＹ面）において、貫通孔Ｈ２の開口Ｈ２ｂの中心Ｃ２は、貫通孔Ｈ１の開口Ｈ１ａの中央部に存在する。

また、図２のように、主面４ａの周辺領域Ｒ１と端子ガイド治具７０との間には、空間ＳＰ１が存在する。以下においては、Ｚ軸方向における、空間ＳＰ１の長さを、「長さＬｓ１」または「Ｌｓ１」ともいう。長さＬｓ１は、空間ＳＰ１の高さである。すなわち、主面４ａの周辺領域Ｒ１から端子ガイド治具７０までのＺ軸方向の長さは、長さＬｓ１である。

また、以下においては、棒状部材Ｐ１の長手方向の長さを、「長さＬｐ１」または「Ｌｐ１」ともいう。また、以下においては、穴４Ｈの深さに相当する長さを、「長さＬｈ１」または「Ｌｈ１」ともいう。空間ＳＰ１を設けるために、穴４Ｈの深さに相当する長さＬｈ１は、長さＬｐ１よりも、短い。

（半導体モジュールの製造方法）
次に、半導体モジュール１００の製造方法（以下、「製造方法Ｍ」ともいう）について説明する。図６は、本発明の実施の形態１に係る製造方法Ｍを説明するための図である。図７は、製造方法Ｍのフローチャートである。

ここで、以下の前提Ｐｒ１を考慮する。前提Ｐｒ１では、図１の半導体装置１０は、例えば、台（図示せず）等に固定されている。また、前提Ｐｒ１では、基板４０の状態は、半導体装置１０の端子２が貫通孔Ｈ１に挿入されていない状態Ｓｔ１である。また、前提Ｐｒ１では、半導体装置１０に対する、基板４０の相対位置は、図１に示す状態である。

また、前提Ｐｒ１では、基板４０は、例えば、機械等により移動させられる。以下においては、基板４０を移動させるための機械を、「機械Ａｐ」ともいう。また、前提Ｐｒ１では、ノズルから、はんだＳｄｒを供給するはんだ装置が使用される。はんだＳｄｒは、流動性を有する。以下においては、固まったはんだＳｄｒを、「はんだＳｄ」ともいう。

なお、本実施の形態では、空間ＳＰ１の長さＬｓ１は、後述のはんだ接合工程により供給されるはんだＳｄｒが固まったものに相当するはんだＳｄの高さよりも、十分に長い長さに設定される。はんだＳｄの高さとは、例えば、Ｚ軸方向における、基板４０の主面４ａから、はんだＳｄの頂点までの距離である。

長さＬｓ１は、例えば、１０ミリから３０ミリの範囲のいずれかに設定される。また、長さＬｓ１は、例えば、１５ミリから２５ミリの範囲のいずれかに設定されてもよい。

前提Ｐｒ１における製造方法Ｍでは、ステップＳ１０において、接触工程が行われる。接触工程は、端子２の端子先端を、端子ガイド治具７０の貫通孔Ｈ２に接する斜面７ｓに接触させるための工程である。

前提Ｐｒ１における接触工程では、図１の端子２の端子先端が、端子ガイド治具７０の斜面７ｓに接するように、機械Ａｐが、基板４０が、鉛直下方向へ移動させる。これにより、端子２の端子先端は、貫通孔Ｈ２の開口Ｈ２ａを通過して、図６（ａ）のように、斜面７ｓに接する。以下においては、斜面７ｓに端子先端が接している状態を、「接触状態ＳｔＣ」ともいう。

次に、ステップＳ２０において、挿入工程が行われる。挿入工程は、半導体装置１０の端子２を、端子ガイド治具７０の貫通孔Ｈ２を介して、基板４０の貫通孔Ｈ１に挿入する工程である。

前提Ｐｒ１における挿入工程では、端子２の端子先端が貫通孔Ｈ１を通過するまで、機械Ａｐが、基板４０を鉛直下方向へ移動させる。これにより、端子２の端子先端は、貫通孔Ｈ２を介して、貫通孔Ｈ１を通過する。その結果、基板４０の状態は、図６（ａ）の状態Ｓｔ１から、図６（ｂ）の状態Ｓｔ２へ移行する。この場合、接触状態ＳｔＣにおける、図６（ａ）の端子２の端子先端は、斜面７ｓに沿って、開口Ｈ２ｂに向かって移動する。そして、当該端子２の端子先端は、開口Ｈ２ｂを通過して、貫通孔Ｈ１の開口Ｈ１ａに挿入される。

すなわち、挿入工程により、基板４０の状態が状態Ｓｔ１から状態Ｓｔ２に移行する際に、当該端子先端が、貫通孔Ｈ１に向かって移動する。つまり、接触状態ＳｔＣにおける斜面７ｓは、基板４０の状態が状態Ｓｔ１から状態Ｓｔ２に移行する際に、当該端子先端が、貫通孔Ｈ１に向かって移動するように、構成されている。

基板４０の状態が、図６（ａ）の状態Ｓｔ１から、図６（ｂ）の状態Ｓｔ２へ移行することにより、基板４０に対する、半導体装置１０（端子２）の位置が決められる。また、貫通孔Ｈ１に対する、端子２のＺ軸方向の位置も決められる。

以下においては、端子２のうち、端子先端を有する、直線状の部分を、「端子先端部」ともいう。端子先端部は、例えば、図１の端子２のうち、端子先端を有する、直線状の部分である。

また、以下においては、端子先端部が延びる方向と、Ｚ軸方向とがなす角度を、「開き角度」ともいう。前述したように、半導体装置１０の各端子２の端子先端のＸ軸方向の位置には、ばらつきが存在する。そのため、各端子２の開き角度にも、ばらつきが存在する。また、端子２の端子先端部には、曲がった部分（以下、「端子曲がり部」ともいう）が存在する場合もある。

基板４０の状態が、図６（ａ）の状態Ｓｔ１から、図６（ｂ）の状態Ｓｔ２へ移行することにより、各端子２の開き角度のばらつき、端子先端部の端子曲がり部等を矯正することができる。

次に、ステップＳ３０において、はんだ接合工程が行われる。はんだ接合工程は、端子２の一部を、はんだにより、基板４０に固定する工程である。

前提Ｐｒ１におけるはんだ接合工程では、前述のはんだ装置が、裏面４ｂ側の端子２の一部が、基板４０の裏面４ｂに固定されるように、当該裏面４ｂに対し、ノズルからはんだＳｄｒを供給する。そして、当該はんだＳｄｒが固まることにより、図２のように、裏面４ｂ側の端子２の一部は、はんだＳｄにより、裏面４ｂに固定される。なお、前述のはんだ接合工程において、はんだ装置は、裏面４ｂに供給されたはんだＳｄｒの一部が、貫通孔Ｈ１を介して、主面４ａの周辺領域Ｒ１まで到達するように、当該裏面４ｂに対し、ノズルから当該はんだＳｄｒを供給する。

これにより、前提Ｐｒ１におけるはんだ接合工程では、主面４ａ側の端子２の別の一部が、主面４ａの周辺領域Ｒ１に固定されるように、はんだ装置が裏面４ｂに供給したはんだＳｄｒの一部が、貫通孔Ｈ１を介して、主面４ａの周辺領域Ｒ１まで到達する。そして、当該主面４ａの周辺領域Ｒ１のはんだＳｄｒが固まることにより、図２のように、主面４ａ側の端子２の別の一部は、はんだＳｄにより、周辺領域Ｒ１に固定される。

なお、周辺領域Ｒ１と端子ガイド治具７０との間には、空間ＳＰ１が存在する。そのため、基板４０の主面４ａ側における、はんだＳｄの形成が、阻害されることはない。

以上の工程により、半導体モジュール１００の製造が完了する。なお、製造方法Ｍにより製造された半導体モジュール１００において、基板４０の状態は、状態Ｓｔ２である。すなわち、製造方法Ｍにより製造された半導体モジュール１００において、端子２は、貫通孔Ｈ１に挿入されている。

以上説明したように、本実施の形態によれば、基板４０の主面４ａの周辺領域Ｒ１と端子ガイド治具７０との間には、空間ＳＰ１が存在する。当該空間ＳＰ１の存在により、基板４０の主面４ａにおいて、はんだにより、端子２を基板４０に固定することが可能である。なお、当該主面４ａは、半導体装置１０を実装するための面である。

したがって、半導体装置１０を実装するための主面４ａにおいて、端子２を当該基板４０に固定するための構成を有する当該基板４０を提供することができる。

また、本実施の形態では、端子ガイド治具７０の貫通孔Ｈ２の孔断面のサイズは、当該孔断面が開口Ｈ２ａに近い程、大きい。すなわち、貫通孔Ｈ２は、基板４０の状態が状態Ｓｔ１から状態Ｓｔ２に移行する際に、端子２の端子先端を貫通孔Ｈ１へ導くように、構成されている。したがって、端子２を、貫通孔Ｈ１へ容易に挿入することができる。

また、本実施の形態では、前述の挿入工程の実施により、基板４０の状態が、図６（ａ）の状態Ｓｔ１から、図６（ｂ）の状態Ｓｔ２へ移行する。これにより、各端子２の開き角度のばらつき、端子先端部の端子曲がり部等を矯正することができる。

また、本実施の形態では、周辺領域Ｒ１と端子ガイド治具７０との間には、空間ＳＰ１が存在する。そのため、前述のはんだ接合工程において、基板４０の主面４ａ側における、はんだＳｄの形成が阻害されることはない。したがって、はんだ接合の信頼性を十分に確保することができる。

また、本実施の形態では、貫通孔Ｈ２の孔断面の形状は、端子２の端子断面の形状と同一である。これにより、端子２の端子先端と、斜面７ｓとの接触を、点接触ではなく、線接触にすることができる。そのため、例えば、端子ガイド治具７０の一部が削れて、塵が発生するという状況を抑制することができる。

また、本実施の形態では、端子ガイド治具７０は、耐熱性を有する材料で構成される。そのため、はんだ接合工程が行われる場合において、加熱に伴う、端子ガイド治具７０の変形、溶融等の発生を防止することができる。

なお、前述したように、関連技術Ａでは、前述の固定工程は、治具が基板に密着した状態で行われる必要がある。そのため、関連技術Ａでは、半導体装置等の電子部品が実装される面側において、当該端子を基板に固定することはできない。そのため、関連技術Ａには、基板に対する、端子の固定力が弱いという問題がある。

一方、本実施の形態の基板４０（半導体モジュール１００）は上記のように構成されるため、関連技術Ａが有する上記の問題を解決することができる。

なお、本発明は、その発明の範囲内において、実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。

例えば、実施の形態１では、本発明を、以下の構成Ｃｔ１を有する半導体装置１０に適用する構成としたが、本発明は、当該構成Ｃｔ１と異なる、以下の構成Ｃｔ２を有する半導体装置１０に対しても適用可能である。

構成Ｃｔ１は、例えば、半導体装置１０の端子２の数（ｍ）が偶数であるという構成である。また、構成Ｃｔ１は、例えば、パッケージ３に、ｍ本の端子２が左右対称に設けられるという構成である。また、構成Ｃｔ１は、例えば、基板４０の端部ＥＤｂの形状が、基板４０の端部ＥＤａの形状と同じであるという構成である。

構成Ｃｔ２は、例えば、半導体装置１０の端子２の数（ｍ）が奇数であるという構成である。また、構成Ｃｔ２は、例えば、パッケージ３の一方の端部にｎ本の端子２が設けられ、パッケージ３の他方の端部に（ｎ＋１）本の端子２が設けられるという構成である。すなわち、構成Ｃｔ２は、パッケージ３に、ｍ本の端子２が左右非対称に設けられるという構成である。また、構成Ｃｔ２は、例えば、基板４０の端部ＥＤｂの形状が、基板４０の端部ＥＤａの形状と異なるという構成である。

上記のような構成Ｃｔ２を有する半導体装置１０に対応する基板４０の構成は、以下の構成であってもよい。

例えば、基板４０の端部ＥＤａに固定されている端子ガイド治具７０の形状および構成は、基板４０の端部ＥＤｂに固定されている端子ガイド治具７０の形状および構成と異なっていてもよい。

また、例えば、基板４０に固定されている端子ガイド治具７０の数は、２に限定されず、奇数であってもよい。また、例えば、基板４０の端部ＥＤａに固定されている端子ガイド治具７０の数は、基板４０の端部ＥＤｂに固定されている端子ガイド治具７０の数と異なっていてもよい。一例として、基板４０の端部ＥＤａに固定されている端子ガイド治具７０の数が２であり、基板４０の端部ＥＤｂに固定されている端子ガイド治具７０の数が１であってもよい。また、前述の「ｕ」は、ｓ×２に限定されず、例えば、ｓ×３であってもよい。

２ 端子、４Ｈ 穴、１０ 半導体装置、４０ 基板、７０，７０ａ，７０ｂ 端子ガイド治具、１００ 半導体モジュール、Ｈ１，Ｈ２ 貫通孔、Ｐ１ 棒状部材。

Claims (5)

1. 半導体装置を実装するための主面に、穴および前記半導体装置の端子を挿入するための第１貫通孔が設けられた板材と、
   長手方向の長さが前記穴の深さより長い棒状部材が設けられており、前記棒状部材が前記穴に挿入されることにより前記第１貫通孔の周辺に位置する前記主面との間に空間が形成されるように前記板材に固定された端子ガイド治具と、
   を備え、
   前記端子ガイド治具には、前記端子を前記第１貫通孔へ導くように構成されている第２貫通孔が設けられており、
   前記第２貫通孔は、前記端子が挿入される方向と直交する断面が四角形状である
   基板。
2. 前記端子ガイド治具は、平面を有し、
   前記第２貫通孔は、前記平面に垂直な方向に延在しており、
   前記第２貫通孔は、
   前記端子の先端である端子先端の入り口に相当する第１開口と、
   前記端子先端の出口に相当する第２開口とを有し、
   前記第２開口は、前記第１開口よりも、前記板材の前記主面に近く、
   前記平面と平行な、前記第２貫通孔の断面である孔断面のサイズは、当該孔断面が前記第１開口に近い程、大きい
   請求項１に記載の基板。
3. 前記第１貫通孔は、前記主面に存在する第３開口を有し、
   平面視において、前記第２開口のサイズは、前記第３開口のサイズより小さい
   請求項２に記載の基板。
4. 請求項１から３のいずれか１項に記載の前記基板と、
   前記半導体装置とを含む半導体モジュールであって、
   前記端子は、前記第１貫通孔に挿入されている
   半導体モジュール。
5. 請求項１から３のいずれか１項に記載の前記基板と、
   前記半導体装置とを含む半導体モジュールの製造方法であって、
   前記半導体装置の前記端子を、前記端子ガイド治具の前記第２貫通孔を介して、前記基板の前記第１貫通孔に挿入する工程と、
   前記端子の一部を、はんだにより、前記基板に固定する工程と、を含む
   半導体モジュールの製造方法。

Images