JP7433203B2 - Semiconductor manufacturing equipment and semiconductor device manufacturing method - Google Patents
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Description
本開示は、半導体製造装置および半導体装置の製造方法に関するものである。 The present disclosure relates to a semiconductor manufacturing apparatus and a method for manufacturing a semiconductor device.
従来、半導体装置は、リードフレーム上に熱硬化性樹脂を塗布しその上に制御用半導体素子を搭載する工程と、リードフレームを加熱することで熱硬化性樹脂を硬化させる工程と、リードフレームにおける制御用半導体素子の搭載箇所とは別の箇所にはんだを塗布しその上に電力用半導体素子を搭載した後、リードフレームを加熱することではんだ付けを行う工程を経て製造されている。熱硬化性樹脂の硬化とはんだ付けとでは加熱温度等の条件が異なるため、これらの工程は異なる装置で実施されているが、生産性向上の観点からこれらの工程を1つの装置で実施することが望ましい。 Conventionally, semiconductor devices have been manufactured through two steps: coating a thermosetting resin on a lead frame and mounting a control semiconductor element thereon, curing the thermosetting resin by heating the lead frame, and applying heat to the lead frame. It is manufactured through a process in which solder is applied to a location different from the location where the control semiconductor device is mounted, the power semiconductor device is mounted on top of the solder, and the lead frame is soldered by heating. Because the heating temperature and other conditions for curing thermosetting resin and soldering are different, these processes are performed using different equipment, but from the perspective of improving productivity, it is recommended to perform these processes using one equipment. is desirable.
特許文献1には、回路組立体のはんだ接合面がはんだの溶融点以上になるように予熱したところで、回路組立体の上に端子一体形の外囲樹脂ケースを上方からドッキングして重ね合わせ、さらに加圧力を加えて外部導出端子と主回路ブロックおよび制御回路ブロックとの間のはんだ接合、および外囲樹脂ケースと金属ベース板との間の接着を同じ工程で同時に行うことでモジュールを組み立てる技術が開示されている。
しかしながら、特許文献1に記載の技術では、はんだ接合と、外囲樹脂ケースと金属ベース板との間の接着を同じ加熱温度で実施している。そのため、はんだ接合を行うための温度で熱硬化性樹脂が加熱されると熱硬化性樹脂の接合強度が低下するという問題があった。
However, in the technique described in
そこで、本開示は、接合強度を低下させることなく、同一装置内においてリードフレームに対して制御用半導体素子および電力用半導体素子を異なる接合材で接合可能な技術を提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present disclosure is to provide a technique that allows a control semiconductor element and a power semiconductor element to be bonded to a lead frame in the same device using different bonding materials without reducing bonding strength.
本開示に係る半導体製造装置は、チャンバーと、硬化前の熱硬化性樹脂を介して第1搭載箇所に制御用半導体素子が搭載されたリードフレームを前記チャンバーに搬入するローダーと、前記チャンバーから前記リードフレームを搬出するアンローダーとを備え、前記チャンバー内には、前記リードフレームを搬送する搬送レールと、前記リードフレームにおける前記第1搭載箇所以外の箇所である第2搭載箇所に硬化前のはんだを介して電力用半導体素子を搭載する搭載部と、前記搬送レールにおける前記リードフレームの前記第1搭載箇所の下面に対向する位置に設けられ、かつ、前記第1搭載箇所を加熱し前記熱硬化性樹脂を硬化させる第1ヒーターブロックと、前記搬送レールにおける前記リードフレームの前記第2搭載箇所の下面に対向する位置に設けられ、かつ、前記第2搭載箇所を加熱しはんだ付けを行う第2ヒーターブロックと、前記リードフレームの前記第2搭載箇所を冷却し前記はんだを硬化させる冷却部とが設けられ、前記第1ヒーターブロックの加熱温度は、前記第2ヒーターブロックの加熱温度よりも低いものである。 A semiconductor manufacturing apparatus according to the present disclosure includes: a chamber; a loader that carries a lead frame, on which a control semiconductor element is mounted at a first mounting location, into the chamber via a thermosetting resin before curing; and an unloader for transporting the lead frame, and the chamber includes a transport rail for transporting the lead frame, and a second mounting location other than the first mounting location on the lead frame for placing solder before hardening. a mounting section on which a power semiconductor element is mounted via a mounting section, and a mounting section provided at a position opposite to the lower surface of the first mounting section of the lead frame on the transport rail, and heating the first mounting section and curing the thermosetting section. a first heater block for curing the adhesive resin, and a second heater block provided at a position opposite to the lower surface of the second mounting location of the lead frame on the conveyance rail, and for heating and soldering the second mounting location. A heater block and a cooling unit that cools the second mounting location of the lead frame and hardens the solder are provided, and the heating temperature of the first heater block is lower than the heating temperature of the second heater block. It is.
本開示によれば、第1ヒーターブロックは熱硬化性樹脂を硬化させるのに適した温度でリードフレームの第1搭載箇所を加熱し、かつ、第2ヒーターブロックははんだ付けを行うのに適した温度でリードフレームの第2搭載箇所を加熱することができるため、接合強度を低下させることなく、同一装置内においてリードフレームに対して制御用半導体素子および電力用半導体素子を異なる接合材で接合することができる。 According to the present disclosure, the first heater block heats the first mounting location of the lead frame at a temperature suitable for curing the thermosetting resin, and the second heater block heats the first mounting location of the lead frame at a temperature suitable for curing the thermosetting resin. Since the second mounting point of the lead frame can be heated with temperature, the control semiconductor element and the power semiconductor element can be bonded to the lead frame using different bonding materials in the same device without reducing the bonding strength. be able to.
<実施の形態1>
実施の形態1について、図面を用いて以下に説明する。図1は、実施の形態1に係る半導体製造装置の基本構成を示す透視側面図である。
<
図1に示すように、半導体製造装置は、チャンバー18と、ローダー6と、アンローダー17と、入口シャッター20と、出口シャッター27とを備えている。
As shown in FIG. 1, the semiconductor manufacturing apparatus includes a
ローダー6は、硬化前の熱硬化性樹脂2を介して制御用半導体素子3が搭載された板状のリードフレーム1をチャンバー18に搬入する。
The
ここで、ローダー6に搬入される前に実施されるリードフレーム1への制御用半導体素子3の搭載工程について、図2を用いて説明する。図2は、リードフレーム1への制御用半導体素子3の搭載工程を説明するための説明図である。
Here, the process of mounting the
図2に示すように、リードフレーム1への制御用半導体素子3の搭載工程では、リードフレーム1の上面に熱硬化性樹脂2が塗布され、その上に制御用半導体素子3が搭載される。制御用半導体素子3の搭載は、一般的な樹脂ダイボンダを用いて行われる。この場合、常温の大気中でリードフレーム1が樹脂のディスペンスエリアに搬送される。樹脂のディスペンスエリアには、ディスペンサー4と、ディスペンサー4に接続されたシリンジ5が設けられている。シリンジ5には熱硬化性樹脂2が充填され、シリンジ5にディスペンサー4から圧力を加えることにより、熱硬化性樹脂2がリードフレーム1上に塗布される。その後、リードフレーム1は半導体素子搭載エリアに搬送され、制御用半導体素子3がリードフレーム1上に塗布された熱硬化性樹脂2上に搭載される。このとき、熱硬化性樹脂2は未硬化の状態である。
As shown in FIG. 2, in the step of mounting the
半導体製造装置の説明に戻る。図1に示すように、チャンバー18は、ローダー6とアンローダー17に接続されている。チャンバー18の内部では、リードフレーム1にはんだ11を塗布する工程と、リードフレーム1にはんだ11を介して電力用半導体素子15を搭載する工程と、リードフレーム1における制御用半導体素子3が搭載された箇所(以下、「第1搭載箇所」という)を加熱し熱硬化性樹脂2を硬化させると共に、リードフレーム1における電力用半導体素子15が搭載された箇所(以下、「第2搭載箇所」という)を加熱しはんだ付けを行う工程と、リードフレーム1の第2搭載箇所を冷却しはんだ11を硬化させる工程とが実施される。
Returning to the explanation of the semiconductor manufacturing equipment. As shown in FIG. 1, the
上記の工程が完了した後、アンローダー17は、チャンバー18からリードフレーム1を搬出する。ローダー6とアンローダー17は、チャンバー18とは別のチャンバーに内包されており、ローダー6とチャンバー18とは入口シャッター20で区切られ、チャンバー18とアンローダー17とは出口シャッター27で区切られている。また、ローダー6とアンローダー17の内部は真空引きされた減圧状態となっている。なお、チャンバー18の内部を窒素雰囲気とした場合は、ローダー6とアンローダー17の内部も窒素雰囲気としてもよい。
After the above steps are completed, the
次に、チャンバー18について詳細に説明する。図1に示すように、チャンバー18の内部には、搬送レール9と、供給部10と、攪拌部12と、搭載部14と、冷却部16と、複数のデジタルプッシャー7と、エレベータ8が設けられている。
Next, the
搬送レール9は、リードフレーム1の外周部をチャックしてリードフレーム1を搬送する。供給部10は、リードフレーム1の第2搭載箇所に硬化前のはんだ11を供給し塗布する供給手段10aを備えている。攪拌部12は、塗布されたはんだ11を押し広げるはんだ攪拌ツール12aを備えている。搭載部14は、リードフレーム1の上面に押し広げられたはんだ11上に電力用半導体素子15を搭載する搭載手段(図示省略)を備えている。冷却部16は、空気または水が循環する冷却パイプ(図示省略)が配置された冷却ブロック(図示省略)を備えている。
The
また、チャンバー18の内部は、はんだボイドを低減するために、真空引きによって減圧状態または窒素雰囲気へ置き換え可能となっている。リードフレーム1の上面に塗布された熱硬化性樹脂2が硬化する時間を確保するために、リードフレーム1を搬送する搬送レール9を多段構成とすることで、供給部10に到達するまでの距離を長くしている。このように、搬送レール9を多段構成とすることで、半導体製造装置の横幅を短くすることが可能である。
Further, the inside of the
ここで、供給部10と、攪拌部12と、搭載部14と、冷却部16は、チャンバー18の内部において最上段の搬送レール9に互いに隣接した状態で設けられている。また、入口シャッター20は最下段の搬送レール9の搬送方向の始端側に設けられ、出口シャッター27は最上段の搬送レール9の搬送方向の終端側に設けられている。
Here, the
なお、各工程を理解しやすくするために、図1では、最上段以外の搬送レール9には制御用半導体素子3が搭載されている状態を示し、最上段の搬送レール9には電力用半導体素子15が搭載されている状態を示している。
In order to make each process easier to understand, FIG. 1 shows a state in which control
次に、図1と図3を用いて、搬送レール9の構成について説明する。図3は、実施の形態1に係る半導体製造装置が備える第1,第2ヒーターブロック24,25にリードフレーム1がセットされた状態を示す上面図である。なお、図3は、第1,第2ヒーターブロック24,25を見やすくするために搬送レール9が取り外された状態を示しているが、搬送レール9があるものとして説明を行う。
Next, the configuration of the
図1に示すように、搬送レール9は例えば3段構成である。また、図1には図示されていないが、最上段を除く段の搬送レール9におけるリードフレーム1の下面と接触する位置には、第1ヒーターブロック24が設けられている。
As shown in FIG. 1, the
また、図3に示すように、最上段の搬送レール9におけるリードフレーム1の下面と接触する位置には、第1ヒーターブロック24と第2ヒーターブロック25が設けられている。第1ヒーターブロック24は、搬送レール9におけるリードフレーム1の第1搭載箇所の下面に対向する位置に設けられ、リードフレーム1の第1搭載箇所を加熱し熱硬化性樹脂2を硬化させる。第2ヒーターブロック25は、搬送レール9におけるリードフレーム1の第2搭載箇所の下面に対向する位置に設けられ、リードフレーム1の第2搭載箇所を加熱しはんだ付けを行う。
Furthermore, as shown in FIG. 3, a
ここで、リードフレーム1の第1搭載箇所は、搬送レール9の搬送方向に並んで複数設けられている。また、リードフレーム1の第2搭載箇所は、複数の第1搭載箇所が並ぶ方向に対して平行に、搬送レール9の搬送方向に並んで複数設けられている。したがって、最上段の第1ヒーターブロック24は、リードフレーム1の複数の第1搭載箇所とこれらを接続する部分の下面に対向する位置に設けられている。また、第2ヒーターブロック25は、搬送レール9におけるリードフレーム1の複数の第2搭載箇所とこれらを接続する部分の下面に対向する位置に設けられている。
Here, a plurality of first mounting locations for the
各ヒーターブロック24,25には、熱電対と温調器が取り付けられており、加熱温度の設定が可能である。最上段を除く段の搬送レール9では、第1ヒーターブロック24は熱硬化性樹脂2の硬化に適した加熱温度に設定されている。具体的には、第1ヒーターブロック24の加熱温度は150℃以上200℃以下に設定されている。そのため、リードフレーム1の搬送時に第1ヒーターブロック24上を引き摺って搬送することにより、リードフレーム1に熱が伝えられ、リードフレーム1全体が熱硬化性樹脂2の硬化に適した加熱温度で加熱される。
A thermocouple and a temperature controller are attached to each
一方、最上段の搬送レール9では、はんだ付けを行うための加熱温度で熱硬化性樹脂2が加熱されると、熱硬化性樹脂2の接合強度が低下する等、熱硬化性樹脂2の硬化に悪影響を及ぼすことから、第1ヒーターブロック24の加熱温度は、第2ヒーターブロック25の加熱温度よりも低くなるように設定されている。具体的には、第1ヒーターブロック24の加熱温度は150℃以上200℃以下に設定され、第2ヒーターブロック25の加熱温度ははんだ付けに適した温度として250℃以上330℃以下に設定されている。
On the other hand, in the
また、図3に示すように、最上段の搬送レール9では、第1ヒーターブロック24と第2ヒーターブロック25は離間した状態で配置され、さらに第1ヒーターブロック24の加熱温度は、第2ヒーターブロック25の加熱温度よりも低いため、熱硬化性樹脂2の接合強度に対する悪影響を抑制することが可能となる。その結果、接合強度を低下させることなく、熱硬化性樹脂2とはんだ11の異なる2つの接合材を同一装置で接合させることが可能となる。
Further, as shown in FIG. 3, on the
また、リードフレーム1において第1搭載箇所と第2搭載箇所とを接続する部分を減少させるために、リードフレーム1における第1搭載箇所と第2搭載箇所との間には、スリット21が形成されている。これにより、リードフレーム1における第1搭載箇所と第2搭載箇所との間の熱の伝達を抑制することが可能となる。スリット21は、板状のリードフレーム1を打ち抜いて形成された空洞であり、また、スリット21の形状については、製品の品質に影響のない限り、どのような形状であってもよい。
Furthermore, in order to reduce the portion connecting the first mounting location and the second mounting location in the
次に、デジタルプッシャー7とエレベータ8について説明する。図1に示すように、入口シャッター20が開いた後、デジタルプッシャー7はローダー6からチャンバー18へリードフレーム1を払い出す。リードフレーム1は、最下段から最上段まで搬送レール9により搬送される。なお、搬送レール9による搬送方式は、リードフレーム1の外周部をチャックしてリードフレーム1を搬送する方法以外にも、リードフレーム1の外周部をローラーで挟み込んで押し出す方法、ピンによる搬送、またはプッシャーで押し出す方法であってもよい。
Next, the
また、リードフレーム1が下段の搬送レール9の端まで到達した後、デジタルプッシャー7が下降し前進することでリードフレーム1はエレベータ8に排出される。エレベータ8は、1つ上の段の搬送レール9に上昇することで、リードフレーム1を1つ上の段の搬送レール9に移動させる。再びデジタルプッシャー7によりリードフレーム1が1つ上の段の搬送レール9上へ排出され、リードフレーム1は1つ上の段の搬送レール9により搬送される。これらの動作を搬送レール9の段数分繰り返すことで、リードフレーム1は最下段から最上段まで搬送される。
Further, after the
次に、図1~図5を用いて、半導体製造装置の動作について説明する。図4は、実施の形態1に係る半導体製造装置が備えるローダー6からチャンバー18へのリードフレーム1の搬入を説明するための透視斜視図である。図5は、実施の形態1に係る半導体製造装置を用いて製造された半導体装置の断面図である。
Next, the operation of the semiconductor manufacturing apparatus will be explained using FIGS. 1 to 5. FIG. 4 is a transparent perspective view for explaining the loading of the
図4に示すように、ローダー6には専用マガジン19が台座19a上に複数配置されている。専用マガジン19は、硬化前の熱硬化性樹脂2を介して制御用半導体素子3が搭載されたリードフレーム1を複数収容している。半導体製造装置の稼働時にはローダー6とチャンバー18との間の入口シャッター20は開いており、リードフレーム1がローダー6からチャンバー18に1つずつ受け渡される。
As shown in FIG. 4, the
ローダー6にリードフレーム1が収容された専用マガジン19を配置する際、または、リードフレーム1をチャンバー18に搬送し終えて空となった専用マガジン19をローダー6から取り出す際には、ローダー6とチャンバー18との間の入口シャッター20を閉じて、ローダー6のみ大気開放し、専用マガジン19を交換する。専用マガジン19の交換後、ローダー6にて再度真空引きを行い、真空状態に到達後、ローダー6とチャンバー18との間の入口シャッター20を開いて、交換した専用マガジン19からリードフレーム1を受け渡す。
When placing the
図1に示すように、リードフレーム1は、最下段から最上段まで搬送レール9により搬送されるため、供給部10に到達するまでに十分な温度に加熱されている。このとき、リードフレーム1の第1搭載箇所も十分に加熱され熱硬化性樹脂2は硬化している。これにより、リードフレーム1と制御用半導体素子3との接合が完了する。
As shown in FIG. 1, the
供給部10は、加熱が完了しているリードフレーム1の第2搭載箇所にはんだ11を塗布する。塗布されたはんだ11はすぐに溶融する。
The
次に、攪拌部12では、第2ヒーターブロック25の加熱温度と同等の温度に熱せられたはんだ攪拌ツール12aがモータ(図示省略)にて上下動し、下降した際にはんだ11が塗布されたリードフレーム1に接触することではんだ11を押し広げる。
Next, in the stirring
次に、搭載部14では、搭載手段が個片化された電力用半導体素子15の側面を掴んで、はんだ攪拌を終えたはんだ11上に電力用半導体素子15を搭載する。このとき、第2ヒーターブロック25によりリードフレーム1の第2搭載箇所が加熱されており、電力用半導体素子15のはんだ付けが行われる。なお、搭載手段には、電力用半導体素子15に接触したときに電力用半導体素子15を傷つけない材質が用いられている。
Next, in the mounting
また、吸着が可能な場合は、電力用半導体素子15を吸着して搭載しても問題はない。電力用半導体素子15はトレイ詰めされており、トレイの交換作業は、シャッター(図示省略)が開いて行われる。なお、電力用半導体素子15はトレイ詰めに限るものではなく、ダイシングテープ上に貼りつけられた状態で供給されてもよい。
Further, if suction is possible, there is no problem even if the
次に、冷却部16では、リードフレーム1全体が冷却されることで第2搭載箇所が冷却され、はんだ11が硬化する。これにより、リードフレーム1と電力用半導体素子15との接合が完了する。
Next, in the
アンローダー17とチャンバー18との間の出口シャッター27は開いており、冷却後のリードフレーム1はチャンバー18からアンローダー17へ搬出される。図1には示されていないが、アンローダー17には専用マガジンが複数配置されている。専用マガジンは、冷却後のリードフレーム1を複数収容可能である。なお、アンローダー17に配置された専用マガジンの交換方法は、ローダー6に配置された専用マガジン19の交換方法と同じである。
The
ローダー6からチャンバー18へのリードフレーム1の搬入と、チャンバー18からアンローダー17へのリードフレーム1の搬出は、ローダー6とアンローダー17の内部を減圧状態にした後に行われるが、大気と減圧状態の変動差を極力少なくすることで、生産効率が向上する。
The loading of the
以上の工程の後、図5に示すように、金属ワイヤ29を接続するワイヤボンディング工程と、モールド樹脂28で封止するトランスファーモールド工程等を実施すると、半導体装置が完成する。
After the above steps, as shown in FIG. 5, a wire bonding step for connecting
以上のように、実施の形態1に係る半導体製造装置は、チャンバー18と、硬化前の熱硬化性樹脂2を介して第1搭載箇所に制御用半導体素子3が搭載されたリードフレーム1をチャンバー18に搬入するローダー6と、チャンバー18からリードフレーム1を搬出するアンローダー17とを備え、チャンバー18の内部には、リードフレーム1を搬送する搬送レール9と、リードフレーム1における第1搭載箇所以外の箇所である第2搭載箇所に硬化前のはんだ11を介して電力用半導体素子15を搭載する搭載部14と、搬送レール9におけるリードフレーム1の第1搭載箇所の下面に対向する位置に設けられ、かつ、第1搭載箇所を加熱し熱硬化性樹脂2を硬化させる第1ヒーターブロック24と、搬送レール9におけるリードフレーム1の第2搭載箇所の下面に対向する位置に設けられ、かつ、第2搭載箇所を加熱しはんだ付けを行う第2ヒーターブロック25と、リードフレーム1の第2搭載箇所を冷却しはんだ11を硬化させる冷却部16とが設けられ、第1ヒーターブロック24の加熱温度は、第2ヒーターブロック25の加熱温度よりも低い。
As described above, the semiconductor manufacturing apparatus according to the first embodiment connects the
したがって、第1ヒーターブロック24は熱硬化性樹脂2を硬化させるのに適した温度でリードフレーム1の第1搭載箇所を加熱し、かつ、第2ヒーターブロック25ははんだ付けを行うのに適した温度でリードフレーム1の第2搭載箇所を加熱することができるため、接合強度を低下させることなく、同一装置内においてリードフレーム1に対して制御用半導体素子3および電力用半導体素子15を異なる接合材で接合することができる。
Therefore, the
また、チャンバー18の内部を減圧状態または窒素雰囲気とすることで、チャンバー18の内部の酸素濃度を低減することができるため、はんだ11による接合部の酸化およびボイドの低減を実現することができる。これにより、はんだ11による接合性を安定させることが可能となる。
Further, by setting the inside of the
以上より、半導体装置を製造する際のエネルギー消費量の削減と、半導体装置の歩留り向上を図ることが可能となる。 As described above, it is possible to reduce energy consumption when manufacturing semiconductor devices and improve the yield of semiconductor devices.
また、搬送レール9は上下に配置される多段構成を有するため、搬送レール9による搬送開始位置から供給部10に到達するまでの距離を長くすることができる。これにより、リードフレーム1の上面に塗布された熱硬化性樹脂2が硬化するために必要な時間を確保することが可能となる。さらに、搬送レール9を多段構成とすることで、半導体製造装置の横幅を短くすることが可能となる。
Moreover, since the
また、実施の形態1に係る半導体装置の製造方法は、硬化前の熱硬化性樹脂2を介して制御用半導体素子3が搭載されたリードフレーム1の第2搭載箇所にはんだ11を塗布する工程(a)と、リードフレーム1の第2搭載箇所にはんだ11を介して電力用半導体素子15を搭載する工程(b)と、リードフレーム1の第1搭載箇所を加熱し熱硬化性樹脂2を硬化させると共に、リードフレーム1の第2搭載箇所を加熱しはんだ付けを行う工程(c)と、リードフレーム1の第2搭載箇所を冷却しはんだ11を硬化させる工程(d)とを備えている。
Further, the method for manufacturing a semiconductor device according to the first embodiment includes a step of applying
したがって、同一装置内においてリードフレーム1に対して制御用半導体素子3および電力用半導体素子15を異なる接合材で接合することができることから、半導体装置の製造にかかる作業時間を含む半導体装置の生産性を向上させることが可能となる。
Therefore, since the
<実施の形態2>
次に、実施の形態2に係る半導体製造装置について説明する。図6は、実施の形態2に係る半導体製造装置が備える第1ヒーターブロック24にリードフレーム1がセットされた状態を示す断面図である。なお、実施の形態2において、実施の形態1で説明したものと同一の構成要素については同一符号を付して説明は省略する。
<
Next, a semiconductor manufacturing apparatus according to a second embodiment will be described. FIG. 6 is a cross-sectional view showing the
図6に示すように、実施の形態2では、最下段以外の第1ヒーターブロック24の下側には排出口26が複数設けられている。複数の排出口26は、吸気パイプ(図示省略)と接続されており、吸気パイプを介してチャンバー18の外部と連通している。硬化前の熱硬化性樹脂2に含まれる溶剤が熱硬化性樹脂2の硬化時に流れ出すが、流れ出した溶剤は複数の排出口26を介して外部に排出される。なお、排出口26の形状は、円状であってもよいし、矩形状であってもよい。
As shown in FIG. 6, in the second embodiment, a plurality of
また、最下段の第1ヒーターブロック24の下側には排出口26は設けられていない。これは、最下段では、搬送レール9による搬送開始位置からの距離が短いため、熱硬化性樹脂2は未硬化の状態であり熱硬化性樹脂2の溶剤が流れ出ないからである。
Moreover, the
以上のように、実施の形態2に係る半導体製造装置では、第1ヒーターブロック24の下側に、チャンバー18の外部と連通する排出口26が設けられている。したがって、チャンバー18の内部に流れ出た熱硬化性樹脂2の溶剤が溜まることを抑制できる。これにより、半導体装置内において高品質な接合性を得ることができる。
As described above, in the semiconductor manufacturing apparatus according to the second embodiment, the
なお、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。 Note that it is possible to freely combine each embodiment, or to modify or omit each embodiment as appropriate.
1 リードフレーム、2 熱硬化性樹脂、3 制御用半導体素子、6 ローダー、9 搬送レール、14 搭載部、15 電力用半導体素子、16 冷却部、17 アンローダー、18 チャンバー、24 第1ヒーターブロック、25 第2ヒーターブロック、26 排出口。 1 lead frame, 2 thermosetting resin, 3 control semiconductor element, 6 loader, 9 transport rail, 14 mounting section, 15 power semiconductor element, 16 cooling section, 17 unloader, 18 chamber, 24 first heater block, 25 Second heater block, 26 Discharge port.
Claims (4)
硬化前の熱硬化性樹脂を介して第1搭載箇所に制御用半導体素子が搭載されたリードフレームを前記チャンバーに搬入するローダーと、
前記チャンバーから前記リードフレームを搬出するアンローダーと、を備え、
前記チャンバー内には、
前記リードフレームを搬送する搬送レールと、
前記リードフレームにおける前記第1搭載箇所以外の箇所である第2搭載箇所に硬化前のはんだを介して電力用半導体素子を搭載する搭載部と、
前記搬送レールにおける前記リードフレームの前記第1搭載箇所の下面に対向する位置に設けられ、かつ、前記第1搭載箇所を加熱し前記熱硬化性樹脂を硬化させる第1ヒーターブロックと、
前記搬送レールにおける前記リードフレームの前記第2搭載箇所の下面に対向する位置に設けられ、かつ、前記第2搭載箇所を加熱しはんだ付けを行う第2ヒーターブロックと、
前記リードフレームの前記第2搭載箇所を冷却し前記はんだを硬化させる冷却部とが設けられ、
前記第1ヒーターブロックの加熱温度は、前記第2ヒーターブロックの加熱温度よりも低い、半導体製造装置。 chamber and
a loader that transports a lead frame, on which a control semiconductor element is mounted at a first mounting location, into the chamber via a thermosetting resin before hardening;
an unloader for carrying out the lead frame from the chamber,
Inside the chamber,
a transport rail that transports the lead frame;
a mounting portion for mounting a power semiconductor element on a second mounting location other than the first mounting location on the lead frame via uncured solder;
a first heater block that is provided at a position opposite to the lower surface of the first mounting location of the lead frame on the transport rail, and that heats the first mounting location and hardens the thermosetting resin;
a second heater block that is provided at a position opposite to the lower surface of the second mounting location of the lead frame on the transport rail, and that heats and solders the second mounting location;
a cooling unit that cools the second mounting location of the lead frame and hardens the solder;
In the semiconductor manufacturing apparatus, the heating temperature of the first heater block is lower than the heating temperature of the second heater block.
(a)硬化前の前記熱硬化性樹脂を介して前記制御用半導体素子が搭載された前記リードフレームの前記第2搭載箇所に前記はんだを塗布する工程と、
(b)前記リードフレームの前記第2搭載箇所に前記はんだを介して前記電力用半導体素子を搭載する工程と、
(c)前記リードフレームの前記第1搭載箇所を加熱し前記熱硬化性樹脂を硬化させると共に、前記リードフレームの前記第2搭載箇所を加熱しはんだ付けを行う工程と、
(d)前記リードフレームの前記第2搭載箇所を冷却し前記はんだを硬化させる工程と、
を備えた、半導体装置の製造方法。 A method for manufacturing a semiconductor device using the semiconductor manufacturing apparatus according to any one of claims 1 to 3, comprising:
(a) applying the solder to the second mounting location of the lead frame on which the control semiconductor element is mounted via the thermosetting resin before hardening;
(b) mounting the power semiconductor element on the second mounting location of the lead frame via the solder;
(c) heating the first mounting location of the lead frame to cure the thermosetting resin, and heating and soldering the second mounting location of the lead frame;
(d) cooling the second mounting location of the lead frame to harden the solder;
A method for manufacturing a semiconductor device, comprising:
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JP2004186500A (en) | 2002-12-04 | 2004-07-02 | Toshiba Corp | Component mounting device and component mounter |
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