JP6960868B2 - Semiconductor module and its manufacturing method - Google Patents
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- H01L2224/45138—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than or equal to 950°C and less than 1550°C
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- H01L2224/45638—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than or equal to 950°C and less than 1550°C
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- H01L2224/45663—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than 1550°C
- H01L2224/45664—Palladium (Pd) as principal constituent
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- H01L2224/48476—Connecting portions connected to auxiliary connecting means on the bonding areas, e.g. pre-ball, wedge-on-ball, ball-on-ball between the wire connector and the bonding area
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- H01L2224/4911—Disposition the connectors being bonded to at least one common bonding area, e.g. daisy chain
- H01L2224/49111—Disposition the connectors being bonded to at least one common bonding area, e.g. daisy chain the connectors connecting two common bonding areas, e.g. Litz or braid wires
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- H01L2224/491—Disposition
- H01L2224/4912—Layout
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- H01L2224/4912—Layout
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- H01L2224/783—Means for applying energy, e.g. heating means by means of pressure
- H01L2224/78313—Wedge
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- H01L2224/85001—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a wire connector involving a temporary auxiliary member not forming part of the bonding apparatus, e.g. removable or sacrificial coating, film or substrate
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- H01L2224/85—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a wire connector
- H01L2224/85007—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a wire connector involving a permanent auxiliary member being left in the finished device, e.g. aids for holding or protecting the wire connector during or after the bonding process
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- H01L2224/85148—Aligning involving movement of a part of the bonding apparatus
- H01L2224/85169—Aligning involving movement of a part of the bonding apparatus being the upper part of the bonding apparatus, i.e. bonding head, e.g. capillary or wedge
- H01L2224/8518—Translational movements
- H01L2224/85181—Translational movements connecting first on the semiconductor or solid-state body, i.e. on-chip, regular stitch
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- H01L2224/8512—Aligning
- H01L2224/85148—Aligning involving movement of a part of the bonding apparatus
- H01L2224/85169—Aligning involving movement of a part of the bonding apparatus being the upper part of the bonding apparatus, i.e. bonding head, e.g. capillary or wedge
- H01L2224/8518—Translational movements
- H01L2224/85186—Translational movements connecting first outside the semiconductor or solid-state body, i.e. off-chip, reverse stitch
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- H01L2224/85169—Aligning involving movement of a part of the bonding apparatus being the upper part of the bonding apparatus, i.e. bonding head, e.g. capillary or wedge
- H01L2224/8518—Translational movements
- H01L2224/85196—Translational movements involving intermediate connecting steps before cutting the wire connector
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- H01L2924/0001—Technical content checked by a classifier
- H01L2924/00014—Technical content checked by a classifier the subject-matter covered by the group, the symbol of which is combined with the symbol of this group, being disclosed without further technical details
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- H01L2924/1026—Compound semiconductors
- H01L2924/1027—IV
- H01L2924/10272—Silicon Carbide [SiC]
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- H01L2924/1026—Compound semiconductors
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Description
本発明の実施形態は、半導体モジュールおよびその製造方法に関する。 Embodiments of the present invention relate to semiconductor modules and methods for manufacturing them.
電力用の半導体モジュールでは、半導体チップに大電流が流せるように、半導体チップと外部端子とは複数の金属ワイヤーを介して電気的に接続されている。更に、半導体チップ内に電流が集中しないように、各金属ワイヤーは半導体チップの複数の領域にボンディングされている。 In a semiconductor module for electric power, the semiconductor chip and an external terminal are electrically connected via a plurality of metal wires so that a large current can flow through the semiconductor chip. Further, each metal wire is bonded to a plurality of regions of the semiconductor chip so that the current does not concentrate in the semiconductor chip.
このため、金属ワイヤーには、できるだけ低い比抵抗を有する金属が望まれる。ボンディングワイヤー用の金属として一般的な金(Au)およびアルミニウム(Al)より比抵抗の低い金属として銅(Cu)がある。 Therefore, a metal having as low a resistivity as possible is desired for the metal wire. As a metal for a bonding wire, there are general gold (Au) and copper (Cu) as a metal having a lower resistivity than aluminum (Al).
然しながら、銅ワイヤーは、同じサイズの金ワイヤーおよびアルミニウムワイヤーに比べて剛性が高いので、配線時にループ形成が困難になるため、信頼性の確保が難しいという問題がある。 However, since the copper wire has higher rigidity than the gold wire and the aluminum wire of the same size, it is difficult to form a loop at the time of wiring, so that there is a problem that it is difficult to secure reliability.
すなわち、剛性が低いワイヤーの場合にはワイヤーを曲げる、いわゆるループの形成が容易であり、熱膨張と収縮の繰り返しによる疲労を緩和する効果が得られやすい。これに対し、銅ワイヤーのように剛性が高い材料の場合には、従来のループ形成方法では金やアルミニウムに較べてループの曲率を大きくせざるを得ないため、半導体チップの小型化が困難となる。 That is, in the case of a wire having low rigidity, it is easy to bend the wire, that is, to form a so-called loop, and it is easy to obtain the effect of alleviating fatigue due to repeated thermal expansion and contraction. On the other hand, in the case of a material with high rigidity such as copper wire, the conventional loop forming method has no choice but to increase the curvature of the loop as compared with gold or aluminum, which makes it difficult to miniaturize the semiconductor chip. Become.
本発明が解決しようとする課題は、半導体チップに大電流を通電可能で信頼性の高い半導体モジュールおよびその製造方法を提供することにある。 An object to be solved by the present invention is to provide a highly reliable semiconductor module capable of energizing a semiconductor chip with a large current and a method for manufacturing the same.
別の実施形態によれば、半導体モジュールの製造方法は、第1の面に第1の領域と第2の領域とを有する第1電極が設けられた第1半導体チップを用意する工程と、前記第1の領域と前記第2の領域との間の領域に線状体を配置する工程と、金属ワイヤーを、前記第1の領域に接合し、前記金属ワイヤーが挿通されたボンディングツールを、前記金属ワイヤーが前記線状体に漸近するように斜め上方に移動させ、前記金属ワイヤーが前記線状体に当接し、更に前記第1電極に当接するまで下降させるにあたって、前記金属ワイヤーが前記第1電極に当接する前に、前記ボンディングツールを前記線状体に近づく方向に移動させ、前記線状体に当接した前記金属ワイヤーを前記線状体から離間させる、ことにより、前記線状体を支えとして前記第1の面より上方に湾曲させ、前記第2の領域に接合する工程と、を具備する。 According to another embodiment, the method for manufacturing a semiconductor module includes a step of preparing a first semiconductor chip provided with a first electrode having a first region and a second region on a first surface, and the above-mentioned step. The step of arranging the linear body in the region between the first region and the second region, and the bonding tool in which the metal wire is joined to the first region and the metal wire is inserted are described. The metal wire is moved diagonally upward so as to approach the linear body, and the metal wire is lowered until it abuts on the linear body and further abuts on the first electrode. Before abutting on the electrode, the bonding tool is moved in a direction approaching the linear body, and the metal wire abutting on the linear body is separated from the linear body, whereby the linear body is separated. As a support, a step of bending upward from the first surface and joining to the second region is provided.
以下、図面を参照しつつ本発明の実施形態を説明する。なお、以下の説明では、同一又は類似の部材等には同一の符号を付し、一度説明した部材等については適宜その説明を省略する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following description, the same or similar members and the like are designated by the same reference numerals, and the description of the members and the like once described will be omitted as appropriate.
(実施形態1)
本実施形態に係る半導体モジュールは、第1の面に第1の領域と第2の領域とを有する第1電極が設けられた第1半導体チップと、第1の面より上方に湾曲する湾曲部を有し、湾曲部の両端が第1の領域と第2の領域とに接続された金属ワイヤーと、湾曲部と第1の面との間に配置された線状体と、を具備している。
(Embodiment 1)
The semiconductor module according to the present embodiment includes a first semiconductor chip provided with a first electrode having a first region and a second region on the first surface, and a curved portion curved upward from the first surface. A metal wire having both ends of the curved portion connected to the first region and the second region, and a linear body arranged between the curved portion and the first surface. There is.
図1は本実施形態の半導体モジュールを示す図で、図1(a)はその平面図、図1(b)は図1(a)のA−A線に沿って切断し、矢印方向に眺めた断面図である。図2は半導体モジュールを示す斜視図である。図3は半導体モジュールの回路図である。なお、図2の斜視図においては、後述する金属ワイヤーを図1(a)の平面図より間引きして描いている。 FIG. 1 is a diagram showing a semiconductor module of the present embodiment, FIG. 1 (a) is a plan view thereof, and FIG. 1 (b) is cut along the line AA of FIG. 1 (a) and viewed in the direction of an arrow. It is a cross-sectional view. FIG. 2 is a perspective view showing a semiconductor module. FIG. 3 is a circuit diagram of a semiconductor module. In the perspective view of FIG. 2, the metal wire described later is thinned out from the plan view of FIG. 1 (a).
はじめに、半導体モジュールの概要を説明する。 First, an outline of the semiconductor module will be described.
図1乃至図3に示すように、本実施形態の半導体モジュール10は、第1半導体チップ11と、第2半導体チップ12とを備えている。第1半導体チップ11上には、線状体13が配置されている。
As shown in FIGS. 1 to 3, the
本明細書において、「半導体チップ上に」という語句には、半導体チップに接して、保護膜または電極膜を介して、または半導体チップに非接触で上方に、などの概念が含まれている。 As used herein, the phrase "on a semiconductor chip" includes concepts such as in contact with a semiconductor chip, via a protective film or electrode film, or above the semiconductor chip in a non-contact manner.
第1半導体チップ11と第2半導体チップ12とは、 金属ワイヤー14を介して電気的に接続されている。金属ワイヤー14の一側は、第2半導体チップ12に接続されている。金属ワイヤー14の他側は、線状体13を跨ぐ湾曲部を有し、線状体13の両側で第1半導体チップ11に電気的に接続されている。
The
金属ワイヤー14は、第1半導体チップ11に大電流が流せるように、ワイヤー1本あたり5A以上の電流を流せる断面積を有している。金属ワイヤー14は、例えば線径が300μmφ以上のワイヤーである。金属ワイヤー14は、第1半導体チップ11に電流を流す際に電流が集中しないように、ダイオード11の複数の領域に接続されている。
The
金属ワイヤー14は、ボンディングワイヤー用の金属として一般的な金(Au)およびアルミニウム(Al)より比抵抗の低い金属ワイヤーで、例えば銅(Cu)ワイヤーである。銅ワイヤーは、同じサイズ(径、長さ)の金ワイヤーおよびアルミニウムワイヤーより剛性が高いので、曲げ難くなる。
The
線状体13は、剛性が高い金属ワイヤー14を上凸状に湾曲させて、例えば接続点間の直線距離である長さが3mm以下、接続点からワイヤー最高部の高さが2mm以下の湾曲部を形成するための支えとして機能するものである。
The
金属ワイヤー14は、第1半導体チップ11および第2半導体チップ12に電流を流した時には発熱により膨張し、電流を停止した時には冷却されることにより収縮する。金属ワイヤー14に湾曲部を持たせることにより、膨張と収縮の繰り返しによる金属ワイヤー14の疲労破断が防止される。なお、湾曲部はループとも称される。
The
これにより、大電流を通電可能で信頼性の高い半導体モジュール10を得ることが可能である。
This makes it possible to obtain a highly
以下、半導体モジュールの詳細を説明する。 The details of the semiconductor module will be described below.
ここでは、第1半導体チップ11がダイオード、第2半導体チップ12が絶縁ゲート型バイポーラトランジスタ(IGBT:Insulated Gate Bipolar Transistor)である態様を例として説明する。ダイオード11およびIGBT12は、半導体基板、例えばシリコン(Si)基板に形成されている。
Here, an embodiment in which the
なお、第1半導体チップ11はダイオードに、第2半導体チップ12はIGBTに限定されるものではなく、大電流で動作する半導体素子であればよい。半導体素子としては、例えば、絶縁ゲート電界効果トランジスタ(MOSFET:Metal-Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)、接合型電界効果トランジスタ(JFET:Junction Field Effect Transistor)、バイポーラトランジスタ(Bipolar Transistor)、サイリスタ、ゲートターンオフサイリスタ(GTO:Gate Turn-Off Thyristor)等があげられる。
The
第1、第2半導体チップ11、12は異種の半導体チップの組み合わせでも、同種の半導体チップの組み合わせでもかまわない。また、半導体基板は、SiC基板、GaN基板等としてもよい。
The first and
ダイオード11は、第1の面11aと、第1の面11aと反対側の第2の面11bとを有している。第1の面11a側がアノードであり、第2の面11b側がカソードである。第1の面11aにはアノード電極(第1電極)15が設けられている。第2の面11bにはカソード電極(図示せず)が設けられている。
The
アノード電極15上には、Y方向(第1の方向)に延在する線状体13が配置されている。線状体13はアノード電極15の一端近傍から他端近傍まで延在している。ここでは、線状体13として、第1線状体13aおよび第2線状体13bがY方向と交差するX方向(第2の方向)に沿って離間して配置されている。線状体13の断面は、例えば円形である。線状体13は、単数の場合もありえる。
A
IGBT12は、第1の面12aと、第1の面12aと反対側の第2の面12bとを有している。第1の面12a側がエミッタであり、第2の面12b側がコレクタである。第1の面12aにはエミッタ電極(第2電極)16が設けられている。第2の面12bにはコレクタ電極(図示せず)が設けられている。
The
ダイオード11とIGBT12とは、絶縁性基板(図示せず)上でY方向と交差するX方向(第2の方向)に並置され、電気的に並列接続されている。Y方向とX方向とは、直交していてよい。
The
ダイオード11のアノードとIGBT12のエミッタとが、金属ワイヤー14を介して電気的に接続されている。ダイオード11のカソードとIGBT12のコレクタとが、絶縁性基板に設けられた導電層(図示せず)を介して電気的に接続されている。
The anode of the
金属ワイヤー14は、X方向に延在している。金属ワイヤー14の一端側は、IGBT12のエミッタ電極16にワイヤーボンディングされている。エミッタ電極16のワイヤーボンディングは、ボールボンディングである。エミッタ電極16のワイヤーボンディングは、ステッチボンディング(ウェッジボンディング)であってもよい。
The
金属ワイヤー14の他端側は、線状体13を跨ぐ湾曲部を有し、湾曲部の両端は線状体13の両側でアノード電極15にワイヤーボンディングされている。アノード電極15のワイヤーボンディングは、ステッチボンディングである。
The other end side of the
より具体的には、金属ワイヤー14の一端側は、ボールボンディング部17を介してエミッタ電極16に接続されている。
金属ワイヤー14の他端側は、(1)第1湾曲部14aを有して第1線状体13aより+X方向側の第1の領域15aに第1ステッチボンディング部18aを介して接続され、(2)第1線状体13aを跨ぐ第2湾曲部14bを有して第1線状体13aと第2線状体13bとの間の第2の領域15bに第2ステッチボンディング部18bを介して接続され、(3)第2線状体13bを跨ぐ第3湾曲部14cを有して第2線状体13bより−X方向側の第3の領域15cに第3ステッチボンディング部18cを介して接続されている。
More specifically, one end side of the
The other end side of the
金属ワイヤー14の径は、ワイヤー1本あたり5A以上の電流を流せる300μmφ以上である。
The diameter of the
第2湾曲部14bの長さL1a、即ち第1の領域15aにおける金属ワイヤー14の接続点と第2の領域15bにおける金属ワイヤー14の接続点との直線距離は3mm以下である。同様に、第3湾曲部14cの長さL1b、即ち第2の領域15bにおける金属ワイヤー14の接続点と第3の領域15cにおける金属ワイヤー14の接続点との直線距離も3mm以下である。第2湾曲部14bおよび第3湾曲部14cの長さL1a、L1bは、第1湾曲部14aの長さL2より小さくすることができる(L1a、L1b<L2)。
The length L1a of the second
第2湾曲部14bの高さH1a、即ちアノード電極15から金属ワイヤー14の最高部の高さは2mm以下である。同様に、第3湾曲部14cの高さH1b、即ちアノード電極15から金属ワイヤー14の最高部の高さも2mm以下である。第2湾曲部14bおよび第3湾曲部14cの高さH1a、H1bは、第1湾曲部14aの高さH2より小さくすることができる(H1a、H1b<H2)。
The height H1a of the second
即ち、第1、第2湾曲部14b、14cは、第1湾曲部14aに比べて短・低湾曲部である。
That is, the first and second
金属ワイヤー14となる銅ワイヤーには、純銅ワイヤーだけでなく、銅合金ワイヤーおよび銅を主材とし銅と異なる金属で被覆されたワイヤーも含まれる。
The copper wire to be the
銅合金ワイヤーとは、純銅(例えば純度4N、99.99%以上)に所定の元素が微量(パーセントオーダ以下の割合)添加された銅ワイヤーである。添加できる元素の例としては、カルシウム(Ca)、ホウ素(B)、燐(P)、アルミニウム(Al)、銀(Ag)、セレン(Se)等が挙げられる。これらの元素を添加すると、高い伸び特性が得られ、ボンディングワイヤーの強度がより向上することが期待される。 The copper alloy wire is a copper wire in which a predetermined element is added in a small amount (percentage order or less) to pure copper (for example, purity 4N, 99.99% or more). Examples of elements that can be added include calcium (Ca), boron (B), phosphorus (P), aluminum (Al), silver (Ag), selenium (Se) and the like. When these elements are added, high elongation characteristics are obtained, and it is expected that the strength of the bonding wire will be further improved.
また、その他の元素の例として、ベリリウム(Be)、錫(Sn)、亜鉛(Zn)、ジルコニウム(Zr)、クロム(Cr)、鉄(Fe)、酸素(O)、硫黄(S)、水素(H)などが挙げられる。銅以外の元素が0.001重量%以上含まれることにより、高い伸び特性が期待される。 Examples of other elements include beryllium (Be), tin (Sn), zinc (Zn), zirconium (Zr), chromium (Cr), iron (Fe), oxygen (O), sulfur (S), and hydrogen. (H) and the like can be mentioned. High elongation characteristics are expected when an element other than copper is contained in an amount of 0.001% by weight or more.
銅を主材とし銅と異なる金属で被覆されたワイヤーとは、例えばパラジウム(Pd)メッキおよび金(Au)メッキが施された銅ワイヤーである。これらのメッキ層は銅の酸化を抑制するために設けられている。 The wire having copper as the main material and coated with a metal different from copper is, for example, a copper wire plated with palladium (Pd) and gold (Au). These plating layers are provided to suppress the oxidation of copper.
銅の比抵抗(略1.68×10−8Ωm)は、金の比抵抗(略2.44×10−8Ωm)およびアルミニウムの比抵抗(略2.82×10−8Ωm)より小さい。銅ワイヤーは、同じサイズ(径、長さ)を有する金ワイヤー及びアルミニウムワイヤーより抵抗が低くなるので、大電流を流すワイヤーとして適している。 The resistivity of copper (approximately 1.68 × 10-8 Ωm) is smaller than the resistivity of gold (approximately 2.44 × 10-8 Ωm) and the resistivity of aluminum (approximately 2.82 × 10-8 Ωm). .. Copper wire has lower resistance than gold wire and aluminum wire having the same size (diameter, length), and is therefore suitable as a wire through which a large current flows.
一方、銅のヤング率(略130GPa)は、金のヤング率(略80GPa)およびアルミニウムのヤング率(略70GPa)より大きい。銅ワイヤーは、同じサイズ(径、長さ)を有する金ワイヤー及びアルミニウムワイヤーより剛性が高くなるので、曲がり難くなる。即ち、長さおよび高さが小さい湾曲部(短・低湾曲部)ほど形成するのが困難である。 On the other hand, the Young's modulus of copper (approximately 130 GPa) is larger than the Young's modulus of gold (approximately 80 GPa) and the Young's modulus of aluminum (approximately 70 GPa). Copper wire has higher rigidity than gold wire and aluminum wire having the same size (diameter, length), so that it is difficult to bend. That is, it is more difficult to form a curved portion (short / low curved portion) having a smaller length and height.
本実施形態では、アノード電極15上に線状体13が配置されているので、線状体13を支えとして金属ワイヤー14を強制的に上凸状に曲げることができる。その結果、同じサイズを有する金ワイヤー及びアルミニウムワイヤーより剛性の高い金属ワイヤー14でも、線状体13を跨ぐ湾曲部を有してアノード電極15にステッチボンディングすることが可能となる。
In the present embodiment, since the
尚、金属ワイヤー14が疲労破断するモードとしては、第1乃至第3ステッチボンディング部18a、18b、18cの剥離、金属ワイヤー14の断線等がある。
Modes in which the
線状体13は、導電性でも絶縁性でもよい。金属ワイヤー14と線状体13とは接触していても、接触していなくてもよい。
The
線状体13が導電性で、金属ワイヤー14と接触している場合、金属ワイヤー14とアノード電極15との接触面積の拡大につながる。これにより、ダイオード11に流れる電流分布をより均一化することが可能である。
When the
線状体13が導電性である場合、線状体13は金属ワイヤー14と同じ種類(材質、線径)の金属ワイヤーとすることができる。線状体13は、金属ワイヤー14と同様にアノード電極15にステッチボンディングすることができる。
When the
なお、半導体モジュール10は、単一のスイッチング素子である。IGBT12がオン状態からオフ状態に切り替わると、回路のインダクタンス成分により、IGBT12のエミッタ電極に誘導起電力が加わる。これにより、ダイオード11が動作し、誘導起電力を吸収する。ダイオード11はFWD(Free Wheel Diode)として機能する。
The
次に、比較例の半導体モジュールについて説明する。 Next, the semiconductor module of the comparative example will be described.
図4は比較例の半導体モジュールを示す斜視図である。比較例の半導体モジュールとは、線状体を有しない半導体モジュールのことである。 FIG. 4 is a perspective view showing a semiconductor module of a comparative example. The semiconductor module of the comparative example is a semiconductor module having no linear body.
図4に示すように、比較例の半導体モジュール30は、ダイオード11のアノード電極15上に線状体が配置されていない点を除いて、本実施形態の半導体モジュール10と同様である。
As shown in FIG. 4, the
比較例の半導体モジュール30では、アノード電極15上に線状体が配置されていないので、金属ワイヤー14は線状体を支えとして強制的に上凸状に曲げられた湾曲部を有していない。
In the
金属ワイヤー14の他側は、(1)第1湾曲部14aを有して第1の領域15aに第1ステッチボンディング部18aを介して接続され、(2)第1直線部14dを有して第2の領域15bに第2ステッチボンディング部18bを介して接続され、(3)第2直線部14eを有して第3の領域15cに第3ステッチボンディング部18cを介して接続されている。
The other side of the
比較例の半導体モジュール30においても、金属ワイヤー14はダイオード11およびIGBT12の通電による発熱に応じて膨張と収縮を繰り返すことは、本実施形態の金属ワイヤー14と同様である。然しながら、金属ワイヤー14の第1直線部14dおよび第2直線部14eは、両端が第1乃至第3ステッチボンディング部18a、18b、18cで固定されている。
Also in the
即ち、金属ワイヤー14は、自由に伸縮できる湾曲部を有していないので、膨張と収縮の繰り返しにより、疲労破断する恐れがある。従って、大電流を通電可能で信頼性の高い半導体モジュールが得られない。
That is, since the
次に、半導体モジュールの製造方法について説明する。 Next, a method of manufacturing a semiconductor module will be described.
図5は半導体モジュールの製造工程を示すフローチャート、図6および図7は半導体モジュールのワイヤーボンディング工程を順に示す断面図である。 FIG. 5 is a flowchart showing a manufacturing process of the semiconductor module, and FIGS. 6 and 7 are cross-sectional views showing the wire bonding process of the semiconductor module in order.
図5に示すように、絶縁性基板にダイオード11およびIGBT12をX方向に並置する(ステップS10)。
As shown in FIG. 5, the
ダイオード11のアノード電極15上にY方向に延在する線状体13を配置する。ここでは、線状体13は金属ワイヤー14と同じ種類の金属ワイヤーとし、2本配置する。線状体13の一側をアノード電極15のY方向の一端近傍にステッチボンディングし、他側をY方向の他端近傍にステッチボンディングする。なお、同じ種類とは、材料および線径が同じであることを意味している(ステップS11)。
A
IGBT12のエミッタ電極16上に、金属ワイヤー14の一側をボールボンディングする(ステップS12)。
One side of the
第1湾曲部14aを形成して、金属ワイヤー14の他側をアノード電極15の第1の領域15aにステッチボンディングする(ステップS13)。
The first
線状体16aを跨ぐ第2湾曲部14bを形成して、金属ワイヤー14の他側をアノード電極15の第2の領域15bにステッチボンディングする(ステップS14)。
A second
線状体16bを跨ぐ第3湾曲部14cを形成して、金属ワイヤー14の他側をアノード電極15の第3の領域15cにステッチボンディングする(ステップS15)。
A third
全ての金属ワイヤー14のボンディングが完了したか否かを判定する(ステップS16)。完了していなければ(ステップS16のNO)、ステップS12に戻り、ステップS12乃至ステップS16を完了するまで繰り返し実行する。完了していれば(ステップS16のYES)ワイヤーボンディングを終了する。
It is determined whether or not the bonding of all the
図6はステップS14におけるボンディング工程を順に示す断面図である。ボンディングツール40は、金属ワイヤー14が挿通されるキャピラリー41と、金属ワイヤー14をクランプするためのクランパー42と、金属ワイヤー14を超音波接合するための超音波接合冶具43と、金属ワイヤー14を切断するためのカッター44とを備えている。矢印A乃至Eは、ボンディングツール40の軌跡を示している。
FIG. 6 is a cross-sectional view showing the bonding steps in step S14 in order. The
図6(a)に示すように、アノード電極15の第1の領域15aに第1ステッチボンディング部18aを形成した後、ボンディングツール40を矢印Aに示すように上昇(+Z方向)させ、矢印Bに示すように左斜め上(+Z方向および−X方向)に移動させる。
As shown in FIG. 6A, after forming the first
この移動は、キャピラリー41が線状体13aより−X方向側の第2の領域15bの上方に至るまでおこなう。これにより、金属ワイヤー14はキャピラリー41から略直線状に引き出され、線状体13aに漸近する。
This movement is performed until the capillary 41 extends above the
図6(b)に示すように、ボンディングツール40を矢印Cに示すように左斜め下(−Z方向および−X方向)に移動させる。この移動は、キャピラリー41がアノード電極15の第2の領域15bに近接するところまで行う。これにより、金属ワイヤー14は線状体13aに当接し、線状体13aを支えとして強制的に曲げられるので、湾曲部が形成される。
As shown in FIG. 6B, the
仮に、アノード電極15上に線状体13aが配置されていないとすると、金属ワイヤー14は同じサイズの金ワイヤー及びアルミニウムワイヤーより剛性が高いので、自然に上凸状に曲がることはない。その結果、破線で示す第1直線部14dが形成されることになる。
If the
図6(c)に示すように、ボンディングツール40を矢印Dのように水平(+X方向)に移動させて、金属ワイヤー14と線状体13aとの間に若干のゆとりを与えてから、矢印Eに示すように下降(−Z方向)させる。この移動は、金属ワイヤー14がアノード電極15の第2の領域15bに当接するまで行う。
As shown in FIG. 6 (c), the
超音波接合冶具43にて金属ワイヤー14を押圧しながら超音波を印加し、金属ワイヤー14をアノード電極15の第2の領域15bに接合する。これにより、第2ステッチボンディング部18bが形成される。
Ultrasonic waves are applied while pressing the
これにより、長さL1aおよび高さH1aを有する第2湾曲部14bが形成される。なお、ボンディングツール40を矢印Dのように水平に移動させる量に応じて、線状体13と金属ワイヤー14の位置関係、即ち線状体13と金属ワイヤー14とが接触しているかまたは離間しているか、を調節することができる。
As a result, the second
ステップS15におけるボンディング工程も、ステップ14におけるボンディング工程と同様である。線状体13bを支えとして金属ワイヤー14を強制的に曲げることにより、長さL1bおよび高さH1bを有する第3湾曲部14cを形成し、第3ステッチボンディング部18cを形成する。
The bonding step in step S15 is the same as the bonding step in
更に、カッター44を下降させて金属ワイヤー14をハーフカットし、クランパー42で金属ワイヤー14をクランプし、ボンディングツール40を上昇(+Z方向)することにより、金属ワイヤー14を引きちぎるようにして切断する。
Further, the
一方、ステップS13におけるボンディング工程では、第1湾曲部14aは線状体が無くても形成することができる。第1湾曲部14aの長さL2および高さH2が、金属ワイヤー14の剛性に応じて定まる湾曲可能な範囲にあるためである。
On the other hand, in the bonding step in step S13, the first
図7(a)に示すように、エミッタ電極16にボールボンディング部17を形成した後、ボンディングツール40を矢印Aに示すように上昇(+Z方向)させ、矢印B乃至Dに示すようコ字状(+X→+Z→−X方向)に移動させる。
As shown in FIG. 7A, after forming the
この移動は、キャピラリー41が線状体13aより+X方向側の第1の領域15aの上方に至るまでおこなう。これにより、金属ワイヤー14はキャピラリー41から自然と上凸状に曲がるくせが付けられて引き出される。
This movement is performed until the capillary 41 extends above the
図7(b)に示すように、ボンディングツール40を矢印Eに示すように左斜め下(−Z方向および−X方向)に移動させる。この移動は、キャピラリー41がアノード電極15の第1の領域15aに当接するまで行う。これにより、第1湾曲部14aが形成される。
As shown in FIG. 7B, the
超音波接合冶具43にて金属ワイヤー14を押圧しながら超音波を印加し、金属ワイヤー14をアノード電極15の第1の領域15aに接合する。これにより、第1ステッチボンディング部18aが形成される。
Ultrasonic waves are applied while pressing the
上述した製造工程により、図1に示す半導体モジュール10が得られる。
The
以上説明したように、本実施形態の半導体モジュール10では、ダイオード11のアノード電極15上に線状体13が配置されている。金属ワイヤー14は、線状体13を支えとして強制的に上凸状に曲げられることにより、線状体13を跨ぐ湾曲部を有し、湾曲部の両端は線状体13の両側でアノード電極15に接続されている。
As described above, in the
その結果、ダイオード11およびIGBT12の通電発熱に応じて金属ワイヤー14が膨張と収縮を繰り返すことによる疲労破断が防止される。従って、大電流を通電可能で信頼性の高い半導体モジュールが得られる。
As a result, fatigue fracture due to repeated expansion and contraction of the
ここでは、アノード電極15上に線状体13を2本配置する場合について説明したが、配置する線状体の数には特に制限はなく、1本でも、3本以上でもかまわない。ダイオード11のサイズ等に応じて適宜定めることができる。
Here, the case where two
線状体13は、断面が円形である場合について説明したが、円形に限られず金属ワイヤーと線状体が滑らかに当接できるような上凸形状であればよい。
The case where the
線状体13が導電体である場合について説明したが、絶縁体でも構わない。線状体が、例えば樹脂の場合、ディスペンサーにより樹脂をアノード電極15に塗布し、熱硬化させることにより、線状体を形成することもできる。
Although the case where the
第1半導体チップ11は、第1の面11aと第2の面11bとの間に電流が流れる縦型半導体素子である場合について説明したが、第1の面と平行な方向に電流が流れる横型半導体素子とすることもできる。第2半導体チップ12も、同様に横型半導体チップとすることができる。
Although the case where the
(実施形態2)
本実施形態に係る半導体モジュールについて、図8を用いて説明する。図8は本実施形態の半導体モジュールを示す図で、図8(a)はその平面図、図8(b)は図8(a)のA−A線に沿って切断し矢印方向に眺めた断面図である。
(Embodiment 2)
The semiconductor module according to this embodiment will be described with reference to FIG. 8A and 8B are views showing the semiconductor module of the present embodiment, FIG. 8A is a plan view thereof, and FIG. 8B is cut along the line AA of FIG. 8A and viewed in the direction of an arrow. It is a cross-sectional view.
本実施形態が実施形態1と同様の部分の説明は省略し、異なる点について説明する。本実施形態が実施形態1と異なる点は、線状体が第1電極とは異なる部材上に配置されている点にある。その他に関しては実施形態1と同様である。 The description of the part where the present embodiment is the same as that of the first embodiment will be omitted, and the differences will be described. The difference between the present embodiment and the first embodiment is that the linear body is arranged on a member different from the first electrode. Others are the same as in the first embodiment.
即ち、図8に示すように、本実施形態の半導体モジュール100は、アノード電極15と線状体13との間に配置された中間部材101を有している。中間部材101とは、例えば線状体13をアノード電極15上に固定するための接着剤として機能するものである。
That is, as shown in FIG. 8, the
中間部材101は、例えばY方向に延在し、X方向に離間して配置されたストライプ状の第1中間部材101aおよび第2中間部材101bを有している。第1中間部材101aは、アノード電極15と線状体13aとの間に配置されている。第2中間部材101bは、アノード電極15と線状体13bとの間に配置されている。
The
中間部材101は、例えばディスペンサーを用いて液状の接着剤をアノード電極15上に塗布することにより形成される。接着剤を第1の領域15aと第2の領域15bとの間にストライプ状に塗布することにより、第1中間部材101aが得られる。液状の接着剤を、第2の領域15bと第3の領域15cとの間にストライプ状に塗布することにより、第2中間部材101bが得られる。
The
第1線状体13aを第1中間部材101a上に載置することにより、第1線状体13aは接着性を有する第1中間部材101a上に固定される。同様に、第2線状体13bを第2中間部材101b上に載置することにより、第2線状体13bは、第2中間部材101b上に固定される。
By placing the first
アノード電極15にステッチボンディングできない線状体、例えば絶縁性線状体、ボンディングツールの処理範囲を超える太さを有する線状体等でも、中間部材101により、線状体13をアノード電極15上に固定することができる利点が得られる。これにより、第1半導体チップ11上に、線状体13が配置される。
Even for a linear body that cannot be stitch-bonded to the
以上説明したように、本実施形態の半導体モジュール100では、アノード電極15と線状体13との間に配置された中間部材101を有している。その結果、中間部材101を接着剤として、線状体13をアノード電極15上に固定することができる。本実施形態においても、実施形態1と同様の効果を得ることができる。
As described above, the
中間部材101が液状の接着剤を塗布したものである場合について説明したが、両面に接着性を有するテープ、所謂両面テープを貼り付けたものであってもよい。
Although the case where the
さらに、中間部材101の厚さに応じて、線状体13のアノード電極15からの高さを自由に調節することができる。線状体13の高さが嵩上げされるので、第2、第3湾曲部14b、14cの高さL1a、L1bを高くしたい場合、線状体13自体の径を大きくしなくてもすむ利点がある。
Further, the height of the
この場合、中間部材101はリジットなものが好ましく、接着性を有していても、有していなくてもよく、導電体でも絶縁体でも構わない。
In this case, the
(変形例1)
本実施形態の変形例1に係る半導体モジュールについて説明する。図9は本変形例の半導体モジュールを示す平面図である。その断面図は、図8(b)に示す断面図と同様のため省略する。
(Modification example 1)
The semiconductor module according to the first modification of the present embodiment will be described. FIG. 9 is a plan view showing the semiconductor module of this modified example. The cross-sectional view is the same as the cross-sectional view shown in FIG. 8 (b), and is therefore omitted.
図9に示すように、本変形例の半導体モジュール200では、第1中間部材201aおよび第2中間部材201bがそれぞれY方向に複数に分割されている点において半導体モジュール200と異なっている。その他の点に関しては、半導体モジュール200と同様である。
As shown in FIG. 9, the
分割された第1中間部材201aの各部分を第1部分、分割された第2中間部材201bの各部分を第2部分と称する。第1部分は、平面視で第1線状体13aと金属ワイヤー14の交点近傍に配置されている。第2部分は、平面視で第2線状体13bと金属ワイヤー14の交点近傍に配置されている。
Each part of the divided first
中間部材201により嵩上げされた線状体13を支えとして金属ワイヤー14を上凸状に曲げるとき、中間部材201は平面視で線状体13と金属ワイヤー14の交点近傍に配置されていれば十分であり、Y方向にストライプ状に配置されていなくてもよい。
When the
隣り合う第1部分同士の間に位置する第1線状体13aは、アノード電極15より中間部材201aの厚さ分だけ離間していても、垂れてアノード電極15に接していてもよい。隣り合う第2部分の同士の間に位置する第2線状体13bは、アノード電極15より中間部材201bの厚さ分だけ離間していても、垂れてアノード電極15に接していてもよい。
The first
第1部分および第2部分は、例えばディスペンサーを用いて液状の接着剤をアノード電極15上に離散的に塗布(ポッテイング)することにより形成することができる。
The first portion and the second portion can be formed by, for example, using a dispenser to discretely apply (potting) a liquid adhesive onto the
中間部材201をY方向に複数に分割したことにより、中間部材201の形成が容易になるとともに、中間部材201の材料を削減できる利点がある。
By dividing the
(変形例2)
本実施形態の変形例2に係る半導体モジュールについて説明する。図10は本変形例の半導体モジュールを示す平面図、図10(b)はA−A線に沿って切断し矢印方向に眺めた断面図である。
(Modification 2)
The semiconductor module according to the second modification of the present embodiment will be described. FIG. 10 is a plan view showing the semiconductor module of this modified example, and FIG. 10B is a cross-sectional view taken along the line AA and viewed in the direction of the arrow.
図10に示すように、本変形例の半導体モジュール300では、金属ワイヤー14の第1電極15への接続が完了した後に、線状体13が除去されている点において、半導体モジュール100、200と異なっている。その他の点については同様である。
As shown in FIG. 10, in the
第1および第2線状体13a、13bは、半導体モジュールの特性に影響を与えないので、金属ワイヤー14のボンディングが完了した後に、除去されても構わない。金属ワイヤー14の第2、第3湾曲部14b、14cは、両端が既に第1乃至第3ステッチボンディング部18a、18b、18cにより固定されているので、第1および第2線状体13a、13bが無くても自立することができる。
Since the first and second
第1および第2線状体13a、13bの除去は、例えば以下のように行うことができる。金属ワイヤー14のボンディングが完了した後に、溶剤を用いて中間部材101、201を溶解し、第1および第2線状体13a、13bを浮き上がらせて剥離する。中間部材201は複数の部分に分割されているので、溶剤との接触面積が大きい。中間部材201は、ストライプ状の中間部材101より除去が容易である。
The removal of the first and second
また、第1および第2線状体13a、13b自体を、溶剤に可溶な材質のワイヤーとすることもできる。
Further, the first and second
金属ワイヤー14のボンディングが完了した後に、線状体13を除去しておくと、第1および第2半導体チップ11、12の通電発熱により、線状体および中間部材が劣化する恐れがなくなる利点がある。
If the
(実施形態3)
本実施形態に係る半導体モジュールについて、図11を用いて説明する。図11は本実施形態の半導体モジュールを示す断面図である。
(Embodiment 3)
The semiconductor module according to this embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 11 is a cross-sectional view showing the semiconductor module of the present embodiment.
本実施形態が実施形態1と同様の部分の説明は省略し、異なる点について説明する。本実施形態が実施形態1と異なる点は、隣接する半導体チップ同士が線状体を跨ぐ湾曲部を有する金属ワイヤーにより電気的に接続されている点にある。その他に関しては実施形態1と同様である。 The description of the part where the present embodiment is the same as that of the first embodiment will be omitted, and the differences will be described. The difference between the present embodiment and the first embodiment is that adjacent semiconductor chips are electrically connected to each other by a metal wire having a curved portion straddling the linear body. Others are the same as in the first embodiment.
即ち、図11に示すように、本実施形態の半導体モジュール400では、第1半導体チップ411および第2半導体チップ412は、絶縁性基板(図示せず)上でX方向に近接して並置されている。
That is, as shown in FIG. 11, in the
第1半導体チップ411と第2半導体チップ412とは、同種または異種の半導体チップで、電気的に並列接続または直列接続されている。
The
第1半導体チップ411上に第1線状体413aが配置されている。第2半導体チップ412上に第2線状体413bが配置されている。第2線状体413bより第1半導体チップ411寄りの第2半導体チップ412上に第3線状体413cが配置されている。
The first
第1半導体チップ411には第1電極415が設けられ、第1線状体413aは第1電極415上に配置されている。同様に、第2半導体チップ412には第2電極416が設けられ、第2線状体413bは第2電極416上に配置されている。第3線状体413cは、第2線状体413bより第1半導体チップ411寄りの第2電極416上に配置されている。
The
金属ワイヤー414は、一側が第2半導体チップ412に接続され、他側が第1半導体チップ411に接続されている。
One side of the
より具体的には、金属ワイヤー414の一側は、(1)第2電極416上であって第2線状体413bより+X方向の第1の領域416aにステッチボンディングされ、(2)第2線状体413bを跨ぐ湾曲部414aを有し、第2電極416上であって第2線状体413bと第3線状体413cとの間の第2領域416bにステッチボンディングされている。
More specifically, one side of the
金属ワイヤー414の他側は、(3)第3線状体413cを跨ぐ湾曲部414bを有し、第1電極415上であって第1線状体413aより+X方向の第3の領域415aにステッチボンディングされ、(4)第1線状体413aを跨ぐ湾曲部414cを有し、第1電極415上であって第1線状体413aより−X方向の第4の領域415bにステッチボンディングされている。
The other side of the
第3線状体413cを第2半導体チップ412上に配置することにより、金属ワイヤー414において隣接する第1半導体チップ411上の接続点と第2半導体チップ412上の接続点との距離を、金属ワイヤー414の剛性に応じて定まる接続可能な最短距離より短くすることができる。即ち、第1半導体チップ411および第2半導体チップ412を、より近接して並置することができるので、半導体モジュール400をより小型化することが可能である。
By arranging the third
以上説明したように、本実施形態の半導体モジュール400では、第1半導体チップ411寄りの第2半導体チップ412上に第3線状体413cが配置されている。その結果、第1半導体チップ411および第2半導体チップ412を、より近接して並置することができる。従って、半導体モジュール400をより小型化することができる。
As described above, in the
なお、第3線状体413cは、第2半導体チップ412寄りの第1半導体チップ411上に配置することもできる。
The third
(変形例)
図12は本実施形態の変形例に係る半導体モジュールを示す断面図である。変形例の半導体モジュール500では、第1半導体チップと第2半導体チップとの間に線状体が配置されている点で、半導体モジュール400とは異なっている。その他の点については同様である。
(Modification example)
FIG. 12 is a cross-sectional view showing a semiconductor module according to a modified example of the present embodiment. The
即ち、図12に示すように、半導体モジュール500では、金属ワイヤー514は大電流、例えば10A/本、を通電できるように、図11に示す金属ワイヤー414より線径が太い金属ワイヤーである。金属ワイヤー514の剛性は、金属ワイヤー414の剛性より大きい。
That is, as shown in FIG. 12, in the
剛性が大きくなるほど、線状体を支点として金属ワイヤーを上凸状に湾曲させることにより接続可能な2点間の距離は、大きくなる。即ち、第1半導体チップ411と第2半導体チップ412との間に隙間が生じるので、第3線状体513cを第1半導体チップ411と第2半導体チップ412との間に配置することが可能になる。
As the rigidity increases, the distance between two points that can be connected by bending the metal wire in an upward convex shape with the linear body as a fulcrum increases. That is, since a gap is formed between the
第3線状体513cを第1半導体チップ411と第2半導体チップ412との間に配置することにより、より剛性の高い金属ワイヤー514を用いても、第1半導体チップ411および第2半導体チップ412をより近接して並置することができる。従って、半導体モジュール500をより小型化することが可能である。
By arranging the third
(実施形態4)
本実施形態に係る半導体モジュールについて、図13および図14を用いて説明する。図13は本実施形態の半導体モジュールを示す平面図である。図14は半導体モジュールの回路図である。
(Embodiment 4)
The semiconductor module according to this embodiment will be described with reference to FIGS. 13 and 14. FIG. 13 is a plan view showing the semiconductor module of the present embodiment. FIG. 14 is a circuit diagram of the semiconductor module.
本実施形態が実施形態1と同様の部分の説明は省略し、異なる点について説明する。本実施形態が実施形態1と異なる点は、実施形態1の半導体モジュールを複数組み合わせた半導体モジュールとしたことにある。 The description of the part where the present embodiment is the same as that of the first embodiment will be omitted, and the differences will be described. The difference between this embodiment and the first embodiment is that a semiconductor module obtained by combining a plurality of semiconductor modules of the first embodiment is obtained.
即ち、図13および図14に示すように、本実施形態の半導体モジュール50は、実施形態1に示す半導体モジュール10を6つ用いて3相フルブリッジ回路を構成したものである。絶縁性基板51に、6つの半導体モジュール10a〜10fが配置されている。絶縁性基板51は、パッケージ52に収納されている。
That is, as shown in FIGS. 13 and 14, the
絶縁性基板51には、ダイオード11のカソードとIGBT12のコレクタとを電気的に接続する導電層(図示せず)が設けられ、半導体モジュール10a〜10f間を接続する配線(図示せず)、IGBT12のゲート電極にPWM信号を入力するための配線(図示せず)等が設けられている。
The insulating
半導体モジュール50は、例えば入力された直流電圧Vinを3相交流に変換するDC/ACコンバータに用いられる。半導体モジュール10a〜10fを適切なタイミングでスイッチングさせることで、3相モータ53への通電が行われる。
The
複数の半導体モジュール10によって、ブリッジ回路が構成されている場合、1つの半導体モジュール10がオン状態からオフ状態に切り替わると、ブリッジ回路のインダクタンス成分により、半導体モジュール10のエミッタ電極に誘導起電力が加わる。これにより、この半導体モジュール10において、ダイオード11が動作し、誘導起電力を吸収する。ダイオード11はFWD(Free Wheel Diode)として機能する。
When a bridge circuit is composed of a plurality of
以上説明したように、本実施形態の半導体モジュール50は、半導体モジュール10a〜10fを用いて3相フルブリッジ回路を構成している。3相モータが組み込まれる電気機器に大電流を信頼性よく供給することができる。
As described above, the
図15は、本実施形態に係る別の半導体モジュールを示す回路図である。
図15に示すように、半導体モジュール60は、実施形態1に示す半導体モジュール10を4つ用いて単相フルブリッジ回路を構成したものである。半導体モジュール60は、例えば、入力された直流電圧Vinを、異なる直流電圧Voutに変換するフルブリッジ型DC/DCコンバータに用いられる。
FIG. 15 is a circuit diagram showing another semiconductor module according to the present embodiment.
As shown in FIG. 15, the
半導体モジュール10a〜10dを適切なタイミングでスイッチングさせることで、トランス61への通電が行われる。トランス61の1次巻き線には、キャパシタ62が接続されていてもよい。
By switching the
以上、いくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。 Although some embodiments have been described above, these embodiments are presented as examples and are not intended to limit the scope of the invention. These novel embodiments can be implemented in various other embodiments, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the gist of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the scope and gist of the invention, and are also included in the scope of the invention described in the claims and the equivalent scope thereof.
なお、以下の付記に記載されているような構成が考えられる。
(付記1) 前記線状体は、前記第1電極上に配置されている請求項1記載の半導体モジュール。
(付記2) 前記線状体は、前記第1電極上に設けられた中間部材上に配置されている請求項1記載の半導体モジュール。
(付記3) 前記線状体は、前記湾曲部と前記第1半導体チップの前記第1の面との間、または前記湾曲部と前記第2半導体チップの前記第1の面との間に配置されている請求項3記載の半導体モジュール。
(付記4) 前記線状体は、前記第1半導体チップと前記第2半導体チップとの間に配置されている請求項3記載の半導体モジュール。
The configuration described in the following appendix can be considered.
(Appendix 1) The semiconductor module according to
(Appendix 2) The semiconductor module according to
(Appendix 3) The linear body is arranged between the curved portion and the first surface of the first semiconductor chip, or between the curved portion and the first surface of the second semiconductor chip. The semiconductor module according to claim 3.
(Appendix 4) The semiconductor module according to claim 3, wherein the linear body is arranged between the first semiconductor chip and the second semiconductor chip.
10、30、50、60、100、200、300、400、500 半導体モジュール
11、411 第1半導体チップ
12、412 第2半導体チップ
11a、12a 第1の面
11b、12b 第2の面
13、413 線状体
14、414、514 金属ワイヤー
14a〜14c、414a〜414c、514a〜514c 第1〜第3湾曲部
14d、14e 第1、第2直線部
15、415 第1電極
15a〜15c 第1〜第3の領域
16、416 第2電極
17 ボールボンディング部
18a〜18c 第1〜第3ステッチボンディング部
40 ボンディングツール
41 キャピラリー
42 クランパー
43 超音波接合冶具
44 カッター
51 絶縁性基板
52 パッケージ
53 三相モータ
61 トランス
62 キャパシタ
101、201 中間部材
10, 30, 50, 60, 100, 200, 300, 400, 500 Semiconductor module 11,411 First semiconductor chip 12,412
Claims (3)
前記第1の領域と前記第2の領域との間の領域に線状体を配置する工程と、
金属ワイヤーを、前記第1の領域に接合し、前記金属ワイヤーが挿通されたボンディングツールを、前記金属ワイヤーが前記線状体に漸近するように斜め上方に移動させ、前記金属ワイヤーが前記線状体に当接し、更に前記第1電極に当接するまで下降させるにあたって、前記金属ワイヤーが前記第1電極に当接する前に、前記ボンディングツールを前記線状体に近づく方向に移動させ、前記線状体に当接した前記金属ワイヤーを前記線状体から離間させる、ことにより、前記線状体を支えとして前記第1の面より上方に湾曲させ、前記第2の領域に接合する工程と、
を具備する半導体モジュールの製造方法。 A step of preparing a first semiconductor chip provided with a first electrode having a first region and a second region on the first surface, and a step of preparing the first semiconductor chip.
The step of arranging the linear body in the region between the first region and the second region, and
The metal wire is joined to the first region, and the bonding tool through which the metal wire is inserted is moved diagonally upward so that the metal wire approaches the linear body, and the metal wire is linear. In lowering the metal wire until it abuts on the body and further abuts on the first electrode, the bonding tool is moved in a direction approaching the linear body before the metal wire abuts on the first electrode. A step of separating the metal wire in contact with the body from the linear body, thereby bending the metal wire upward from the first surface with the linear body as a support and joining to the second region.
A method for manufacturing a semiconductor module.
前記金属ワイヤーの一側を前記第2電極に接続し、前記金属ワイヤーの他側を前記第1電極に接続する工程と、
を具備する請求項1記載の半導体モジュールの製造方法。 A step of juxtaposing the second semiconductor chip provided with the second electrode on the first surface with the first semiconductor chip, and
A step of connecting one side of the metal wire to the second electrode and connecting the other side of the metal wire to the first electrode.
The method for manufacturing a semiconductor module according to claim 1.
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