JP7446156B2 - 半導体装置、電力変換装置、半導体装置の検査方法、半導体装置の製造方法、学習装置および推論装置 - Google Patents

Description

本発明は、半導体装置、電力変換装置、半導体装置の製造方法、半導体装置の検査方法、学習装置および推論装置に関するものである。

半導体装置を動作させると、内蔵している電力用半導体素子に流れる電流により電力用半導体素子が発熱する。電力用半導体素子において発生した熱を効率的に逃がすために、フィンとの接続部位に、絶縁耐圧が高く熱伝導に優れたフィラーを含有した樹脂が使われる。このような樹脂は高価である。そのため、このような樹脂の使用量を抑え、必要最小限で半導体装置を製作することが望ましい。

国際公開第２０１５／１７３９０６号（特許文献１）には、電力用半導体素子がダイボンドされたリードフレームの放熱面側にのみ、周囲の樹脂と比較して高い熱伝導率を有する樹脂を選択的に配置した半導体装置が開示されている。

国際公開第２０１５／１７３９０６号

特許文献１に記載の半導体装置を製造するときに、電力用半導体素子がダイボンドされたリードフレームの放熱面側に、硬化しきっておらず流動性を有する状態の高熱伝導率樹脂が配置される。そのため、高熱伝導率樹脂とその周囲の樹脂とが混じり合う可能性がある。高熱伝導率樹脂とその周囲の樹脂とが混じり合うことにより、放熱性能の低下した半導体装置が製造され得る。しかしながら、高熱伝導率樹脂とその周囲の樹脂との混じり具合が不明であるため、放熱性能の良否の容易に検出できない。

本開示は上記の課題に鑑みなされたものであり、放熱性能の良否を容易に検出可能な半導体装置、電力変換装置、半導体装置の検査方法、半導体装置の製造方法、学習装置および推論装置を提供することである。

本開示のある局面の半導体装置は、第１面と第２面とを有するダイパッドと、ダイパッドの第１面上に実装される電力用半導体素子と、ダイパッドおよび電力用半導体素子を封止する封止樹脂と、を備える。封止樹脂は、ダイパッドの第２面に接触する第１樹脂と、第１樹脂と異なる場所に配置される第２樹脂と、を含む。第１樹脂の熱伝導率は、第２樹脂の熱伝導率よりも高い。第１樹脂および第２樹脂の光学特性は互いに異なる。

本開示のある局面の電力変換装置は、上記の半導体装置を有し、入力される電力を変換して出力する主変換回路と、主変換回路を制御する制御信号を主変換回路に出力する制御回路と、を備える。

本開示のある局面の半導体装置の検査方法は、第１樹脂および第２樹脂に対して異なる光学特性を示す波長の照明光を照射しながら、ダイパッドの第２面側から半導体装置を撮像するステップと、撮像するステップにより得られた画像に基づいて、第１樹脂および第２樹脂の少なくとも一方の領域を判定するステップと、を備える。

本開示のある局面の半導体装置の製造方法は、電力用半導体素子をダイパッドの第１面に接合するステップと、金型内に第１樹脂を配置するステップと、ダイパッドの第２面が第１樹脂に接触するように、金型内にダイパッドを配置するステップと、を備える。半導体装置の製造方法は、さらに、第１樹脂よりも熱伝導率が低く、かつ、第１樹脂と光学特性の異なる第２樹脂を金型内に充填させるステップと、第１樹脂と第２樹脂とを硬化させることにより、電力用半導体素子とダイパッドとを封止した樹脂体を成形するステップと、金型から樹脂体を取り出すステップと、を備える。半導体装置の製造方法は、さらに、第１樹脂および第２樹脂に対して異なる光学特性を示す波長の照明光を照射しながら、ダイパッドの第２面側から樹脂体とを撮像するステップと、撮像するステップにより得られた画像に基づいて、第１樹脂および第２樹脂の少なくとも一方の領域を判定するステップと、を備える。

本開示のある局面の学習装置は、照明光を照射しながら、上記の半導体装置をダイパッドの第２面側から撮像することにより得られる学習用画像と、半導体装置の良否を示す正解情報とを含む学習用データを取得するデータ取得部を備える。照明光は、第１樹脂および第２樹脂に対して異なる光学特性を示す波長を有する。学習装置は、学習用データを用いて、半導体装置の写る検査用画像から半導体装置の良否を推論するための学習済モデルを生成するモデル生成部をさらに備える。

本開示のある局面の推論装置は、照明光を照射しながら、上記の半導体装置をダイパッド第２面側から撮像することにより得られる検査用画像を取得するデータ取得部を備える。照明光は、第１樹脂および第２樹脂に対して異なる光学特性を示す波長を有する。推論装置は、検査用画像から半導体装置の良否を推論するための学習済モデルを用いて、データ取得部から入力された検査用画像から半導体装置の良否を推論する推論部をさらに備える。

本開示によれば、第１樹脂および第２樹脂に対して異なる光学特性を示す波長の照明光を照射しながら、ダイパッドの第２面側から観察することにより、第１樹脂および第２樹脂の少なくとも一方の領域を判定することができる。第２樹脂の領域のみが判定される場合、第２樹脂の領域から第１樹脂の領域が推定される。ダイパッドの領域に対する第１樹脂の領域の大きさに基づいて、電力用半導体素子に対する放熱性能の良否を容易に検出できる。

実施の形態１に係る半導体装置の構成を示す概略平面図である。 図１に示す半導体装置の断面図である。 実施の形態１に係る半導体装置の製造方法の第１工程を示す概略断面図である。 実施の形態１に係る半導体装置の製造方法の第２工程を示す概略断面図である。 実施の形態１に係る半導体装置の製造方法の第３工程を示す概略断面図である。 実施の形態１に係る半導体装置の製造方法の第４工程を示す概略断面図である。 実施の形態１に係る半導体装置の製造方法の第５工程を示す概略断面図である。 実施の形態１に係る半導体装置の製造方法の第６工程を示す概略断面図である。 実施の形態１に係る半導体装置の製造方法の第７工程を示す概略断面図である。 Ｚ方向下側から観察される半導体装置の一例を示す図である。 Ｚ方向下側から観察される半導体装置の他の例を示す図である。 良品の半導体装置を撮像することにより得られた検査用画像を示す図である。 不良品の半導体装置を撮像することにより得られた検査用画像を示す図である。 図１３に示す検査用画像を２値化処理することにより得られる画像を示す図である。 実施の形態１に係る半導体装置の製造方法の第８工程を示す概略断面図である。 図１に示す半導体装置を含む半導体モジュールを示す概略平面図である。 高熱伝導率樹脂および低熱伝導率樹脂の光の吸収スペクトルの一例を示す図である。 実施の形態２に係る、半導体装置の検査のための学習装置を示す構成図である。 ニューラルネットワークの一例を示す図である。 学習装置の学習処理に関するフローチャートである。 実施の形態２に係る、半導体装置の検査のための推論装置を示す構成図である。 推論装置による半導体装置の良否の推論処理に関するフローチャートである。 実施の形態３に係る電力変換装置を適用した電力変換システムの構成を示すブロック図である。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一又は相当部分には同一符号を付してその説明は繰返さない。以下で説明する各実施の形態または変形例は、適宜選択的に組み合わされてもよい。

実施の形態１．
（半導体装置の構成）
図１は、実施の形態１に係る半導体装置の構成を示す概略平面図である。図２は、図１に示す半導体装置の断面図である。図２には、図１に示す点線で囲まれた領域４０の断面図が示される。

半導体装置１００は、リードフレーム１と、１つ以上の電力用半導体素子３と、ワイヤ４と、封止樹脂６とを備える。図１に例示される半導体装置１００は、６つの電力用半導体素子３を備える。ただし、半導体装置１００に備えられる電力用半導体素子３の個数は、６つに限定されず、１つ以上であればよい。さらに、図１，２に示す半導体装置１００は、１つ以上の制御用半導体素子５と、ワイヤ１４ａ，１４ｂとを備える。ただし、半導体装置１００は、制御用半導体素子５とワイヤ１４ａ，１４ｂとを備えていなくてもよい。

図１，２には、説明の便宜上、薄板上のリードフレーム１に平行なＸ軸およびＹ軸と、Ｘ軸およびＹ軸に直交するＺ軸とが示される。以下の図においても同様である。

リードフレーム１は、半導体素子を支持固定し、外部配線と接続される部品であり、金属素材の薄板を加工することにより得られる。リードフレーム１は、ダイパッド１Ａ，１Ｃと、端子１Ｂ，１Ｄとを含む。図２に示されるように、ダイパッド１Ａは、Ｚ方向上側の面１Ａａと、Ｚ方向下側の面１Ａｂとを有する。すなわち、面１Ａｂは、面１Ａａの裏面である。

電力用半導体素子３は、パワー半導体チップとも称され、例えばＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）、パワーＭＯＳ－ＦＥＴ（Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor）、ダイオードなどによって構成される。電力用半導体素子３は、ダイパッド１Ａの面１Ａａ上に実装される。電力用半導体素子３は、はんだなどの接合材２により、ダイパッド１Ａの面１Ａａ上に接合される。

制御用半導体素子５は、電力用半導体素子３の制御を司る半導体であり、電力用半導体素子３のゲート駆動および電流検知などの機能を有する。制御用半導体素子５は、ダイパッド１Ｃの上に実装される。制御用半導体素子５は、はんだなどの接合材２により、ダイパッド１ＣのＺ方向上側の表面上に接合される。

ワイヤ４は、細線状の配線であり、電力用半導体素子３と端子１Ｂとを電気的に接続する。

ワイヤ１４ａ，１４ｂは、ワイヤ４と同様に細線状の配線であり、信号伝達用に用いられる。ワイヤ１４ａは、電力用半導体素子３と制御用半導体素子５とを接続し、ワイヤ１４ｂは、制御用半導体素子５と端子１Ｄとを接続する。

なお、ワイヤ４は、ワイヤ１４ａ，１４ｂよりも太くてもよい。これは、ワイヤ４が基本主配線であるためである。ただし、このような仕様に限らず、ワイヤ４，１４ａ，１４ｂは、同じ太さであってもよい。あるいは、ワイヤ４は、ワイヤ１４ａ，１４ｂよりも細くてもよい。たとえば、半導体装置１００がいわゆるディスクリート半導体素子によって構成される場合、ワイヤ４，１４ａ，１４ｂは同じ太さに設計され得る。また、半導体装置１００がＩＣ（Integrated Circuit）またはＬＳＩ（Large Scale Insulator）のような複雑な半導体素子によって構成される場合であっても、ワイヤ４，１４ａ，１４ｂは同じ太さに設計されてもよい。

基本主配線であるワイヤ４が接続される端子１Ｂは、信号伝達用のワイヤ１４ｂが接続される端子１Ｄに比べて、平面視において太くてもよい。しかしながら、このような例に限らず、ワイヤ４が接続される端子１Ｂと、ワイヤ１４ｂが接続される端子１Ｄとの平面視における太さは同じであってもよい。あるいは、ワイヤ４が接続される端子１Ｂは、ワイヤ１４ｂが接続される端子１Ｄに比べて、平面視において細くてもよい。

封止樹脂６は、電力用半導体素子３と制御用半導体素子５とダイパッド１Ａ，１Ｃとを封止する。封止樹脂６は、さらに、端子１Ｂ，１Ｄの一部も封止する。これにより、端子１Ｂ，１Ｄの一部は、封止樹脂６から露出する。その結果、端子１Ｂ，１Ｄは、半導体装置１００の外側の部材との電気的な接続が可能である。

封止樹脂６は、ダイパッド１Ａの面１Ａｂ（Ｚ方向下側の面）に接触する高熱伝導率樹脂７と、その他の部分（すなわち高熱伝導率樹脂７と異なる場所）に配置される低熱伝導率樹脂８とを含む。半導体装置１００のＺ方向下側の面には、高熱伝導率樹脂７と低熱伝導率樹脂８との両方が露出している。なお、半導体装置１００のＺ方向下側の面には、高熱伝導率樹脂７のみが露出していてもよい。

高熱伝導率樹脂７の熱伝導率は、低熱伝導率樹脂８の熱伝導率よりも高い。高熱伝導率樹脂７の熱伝導率は、たとえば１Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上２０Ｗ／（ｍ・Ｋ）以下である。低熱伝導率樹脂８の熱伝導率は、たとえば０．０１Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上１Ｗ／（ｍ・Ｋ）以下である。

このように、低熱伝導率樹脂８よりも高い熱伝導率を有する高熱伝導率樹脂７は、電力用半導体素子３が実装されるダイパッド１Ａの面１Ａｂに接触するように配置される。これにより、電力用半導体素子３において発生した熱を効率的に逃すことができる。

高熱伝導率樹脂７と低熱伝導率樹脂８との母材となる樹脂の種類を互いに異ならせることにより、高熱伝導率樹脂７と低熱伝導率樹脂８との熱伝導率を異ならせてもよい。あるいは、高熱伝導率樹脂７にのみ高熱伝導率のフィラーを含有させることにより、高熱伝導率樹脂７と低熱伝導率樹脂８との熱伝導率を異ならせてもよい。あるいは、高熱伝導率樹脂７と低熱伝導率樹脂８とのフィラーの含有量を互いに異ならせることにより、高熱伝導率樹脂７と低熱伝導率樹脂８との熱伝導率を異ならせてもよい。あるいは、高熱伝導率樹脂７と低熱伝導率樹脂８との含まれるフィラーの種類を互いに異ならせることにより、高熱伝導率樹脂７と低熱伝導率樹脂８との熱伝導率を異ならせてもよい。あるいは、これらの組合せにより、高熱伝導率樹脂７と低熱伝導率樹脂８との熱伝導率を異ならせてもよい。

たとえば、高熱伝導率樹脂７および低熱伝導率樹脂８は、母材となる同じ種類の樹脂と同じ種類のフィラーとによって構成されてもよい。この場合、高熱伝導率樹脂７におけるフィラーの含有量は、低熱伝導率樹脂８におけるフィラーの含有量よりも多い。

高熱伝導率樹脂７と低熱伝導率樹脂８との母材となる樹脂として、たとえば、多芳香環樹脂、クレゾールノボラック、ビスフェノールなどが採用され得る。

高熱伝導率のフィラーとして、たとえば、シリカ、窒化ボロン、アルミナなどの既存のものが採用され得る。フィラーの含有量は、たとえば８０％以上であり、樹脂の粘度、熱伝導率などの性能により決定される。

さらに、高熱伝導率樹脂７および低熱伝導率樹脂８の光学特性は互いに異なる。ここで、「光学特性が異なる」ことは、典型的には、光に対する吸収スペクトルが異なることを意味する。

たとえば、高熱伝導率樹脂７および低熱伝導率樹脂８における紫外線に対する吸収スペクトルが互いに異なる。なお、紫外線領域（波長１０～４００ｎｍ）の全般に亘って吸収スペクトルが異なる必要はなく、当該領域内の１つの代表波長（たとえば波長３００ｎｍ）の光に対する吸収スペクトルが異なっていればよい。

あるいは、高熱伝導率樹脂７および低熱伝導率樹脂８における近赤外線に対する吸収スペクトルが互いに異なってもよい。なお、近赤外線領域（波長７００～２５００ｎｍ）の全般に亘って吸収スペクトルが異なる必要はなく、当該領域内の１つの代表波長（たとえば波長１２００ｎｍ）の光に対する吸収スペクトルが異なっていればよい。

あるいは、高熱伝導率樹脂７および低熱伝導率樹脂８における可視光線に対する吸収スペクトルが互いに異なってもよい。なお、可視光線領域（波長３６０～８３０ｎｍ）の全般に亘って吸収スペクトルが異なる必要はなく、当該領域内の１つの代表波長の光に対する吸収スペクトルが異なっていればよい。

これにより、異なる光学特性を示す波長領域の照明光を照射することにより、高熱伝導率樹脂７および低熱伝導率樹脂８の少なくとも一方の領域を認識できる。したがって、半導体装置１００を平面視したときに、高熱伝導率樹脂７がダイパッド１Ａと十分に重なりあっているか否かを確認でき、確認結果に応じて、半導体装置１００の良否を判定できる。

特定の波長を吸収する色素、紫外線を吸収して蛍光を出す蛍光材などを高熱伝導率樹脂７および低熱伝導率樹脂８の少なくとも一方に添加することにより、高熱伝導率樹脂７および低熱伝導率樹脂８の光学特性を互いに異ならせることができる。

（半導体装置の製造方法）
次に、図３～図１５を参照して、実施の形態１に係る半導体装置１００の製造方法について説明する。

図３は、実施の形態１に係る半導体装置の製造方法の第１工程を示す概略断面図である。図３を参照して、ダイパッド１Ａ，１Ｃおよび端子１Ｂ，１Ｄを備えたリードフレーム１が準備される。リードフレーム１は、たとえば銅およびアルミニウムのいずれかからなる板状部材として一般公知の手法により形成される。なお、リードフレーム１は、銅およびアルミニウムの合金により形成されてもよい。また、リードフレーム１は、その表面に酸化防止のためのニッケルまたは銀によるめっき処理がなされてもよい。すなわち、リードフレーム１には、その表面にニッケルまたは銀のめっき膜が形成されていてもよい。

図４は、実施の形態１に係る半導体装置の製造方法の第２工程を示す概略断面図である。図４を参照して、ダイパッド１Ａ，１Ｃ上に、電力用半導体素子３，制御用半導体素子５がそれぞれ実装される。具体的には、ダイパッド１ＡのＺ方向上側の面１Ａａ上に、はんだなどの接合材２により、電力用半導体素子３が接合される。同様に、ダイパッド１ＣのＺ方向上側の面上に、はんだなどの接合材２により、制御用半導体素子５が接合される。

電力用半導体素子３は、シリコン、炭化珪素および窒化ガリウムの内のいずれかなどの半導体基板から作られた、ＭＯＳＦＥＴ、ＩＧＢＴ、ダイオードの少なくともいずれかが搭載されたチップであることが好ましい。

接合材２は、はんだに限定されず、導電性接着剤、銀および銅のいずれかの焼結材などであってもよい。

図５は、実施の形態１に係る半導体装置の製造方法の第３工程を示す概略断面図である。図５を参照して、端子１Ｂと電力用半導体素子３とがワイヤ４により接続される。さらに、端子１Ｄと制御用半導体素子５とがワイヤ１４ａにより接続され、電力用半導体素子３と制御用半導体素子５とがワイヤ１４ｂにより接続される。ワイヤ４，１４ａ，１４ｂは、一般公知のワイヤボンディング工程により接合される。ワイヤ４の一端は、電力用半導体素子３に含まれるエミッタ、ソースおよびアノードのいずれかの電極と接合される。ワイヤ４の他端は、リードフレーム１のうち後に端子１Ｂとなる部分に接合される。また、電力用半導体素子３に含まれるゲートパッドには、信号伝達用のワイヤ１４ｂの一端が接合される。ワイヤ１４ｂの他端は、制御用半導体素子５に接続される。

ワイヤ４，１４ａ，１４ｂのループトップの高さは、後述する上金型に、当該ワイヤ４，１４ａ，１４ｂのループの上部が接触しないように調整される。

ワイヤ４，１４ａ，１４ｂは、たとえばアルミニウム、銅、金および銀のいずれかである。あるいは、ワイヤ４，１４ａ，１４ｂは、アルミニウム、銅、金および銀から選択された２つ以上の金属材料の合金であってもよい。ワイヤ４，１４ａ，１４ｂは、その断面がおおよそ直径１０μｍ以上５００μｍ以下の円柱形状であることが好ましい。ワイヤ４，１４ａ，１４ｂは、ワイヤボンディング工程において、ボールボンドまたはウェッジボンドなどの既存の方法により接合される。

図６は、実施の形態１に係る半導体装置の製造方法の第４工程を示す概略断面図である。図６を参照して、高熱伝導率樹脂７が金型２０内に供給される。金型２０は、下金型２１と上金型２２とを有している。フィラーを混ぜた硬化前の粒径が数十から数百μｍの顆粒やパウダー状の高熱伝導率樹脂７を、高熱伝導率樹脂７を形成したい領域、すなわち、下金型２１におけるダイパッド１Ａに対向する領域に供給する。なお、高熱伝導率樹脂７に光学特性を調整する材料を混ぜる場合、下金型２１に供給する前に事前に混ぜておくのが好ましい。

高熱伝導率樹脂７は、硬化したときにダイパッド１Ａの大きさよりも広い領域に存在するように供給されればよい。つまり、低熱伝導率樹脂８よりも相対的に高価な高熱伝導率樹脂７は、最低限必要な量だけ供給されることが好ましい。または、あらかじめダイパッド１Ａの大きさよりも広い大きさに打錠した高熱伝導率樹脂７を供給してもよい。この場合、打錠する手間がかかるが、ダイパッド１ＡのＺ方向下側に安定して高熱伝導率樹脂７を供給することができる。

図７は、実施の形態１に係る半導体装置の製造方法の第５工程を示す概略断面図である。図７を参照して、電力用半導体素子３および制御用半導体素子５が実装されるリードフレーム１が金型２０内の予め定められた位置に収納される。このとき、予め供給されている高熱伝導率樹脂７がダイパッド１ＡのＺ方向下側の面１Ａｂと接触する。下金型２１と上金型２２とがかみ合うことにより、下金型２１と上金型２２との間に空間２０ａが形成される。空間２０ａは、電力用半導体素子３および制御用半導体素子５の周囲を封止するための低熱伝導率樹脂８が供給される空間である。

電力用半導体素子３および制御用半導体素子５のみならず、ワイヤ４，１４ａ，１４ｂも、空間２０ａに収納される。つまり、ダイパッド１Ａ，１Ｃにそれぞれ接合された電力用半導体素子３および制御用半導体素子５、ワイヤ４，１４ａ，１４ｂは、下金型２１と上金型２２との間に配置される。端子１Ｂ，１Ｄの一部の領域、すなわち端子１Ｂ，１Ｄにおけるワイヤ４，１４ａがそれぞれ接合された領域も、下金型２１と上金型２２との間に配置される。

図８は、実施の形態１に係る半導体装置の製造方法の第６工程を示す概略断面図である。図８を参照して、下金型２１と上金型２２との間の空間２０ａ（図７参照）に溶融した状態の低熱伝導率樹脂８が注入される。このとき、高温に保たれた金型２０の下金型２１により高熱伝導率樹脂７も溶融しており、低熱伝導率樹脂８の注入条件や高熱伝導率樹脂７の供給状態により、ダイパッド１ＡのＺ方向下側に供給していた高熱伝導率樹脂７の形状が変化する。その後、圧力と熱により高熱伝導率樹脂７および低熱伝導率樹脂８を硬化させ、一体化させる。高熱伝導率樹脂７および低熱伝導率樹脂８の硬化により、ダイパッド１Ａ，１Ｃ、端子１Ｂ，１Ｄの一部、電力用半導体素子３、制御用半導体素子５およびワイヤ４，１４ａ，１４ｂを封止した樹脂体である封止樹脂６が成形される。そして、封止樹脂６が金型２０から取り出される。これにより、リードフレーム１と、電力用半導体素子３と、制御用半導体素子５と、ワイヤ４，１４ａ，１４ｂと、低熱伝導率樹脂８と、高熱伝導率樹脂７とを含む半導体装置１００が製造される。

図９は、実施の形態１に係る半導体装置の製造方法の第７工程を示す概略断面図である。図９を参照して、照明装置３１および観察装置３２を用いて、金型２０から取り出された樹脂体である封止樹脂６を外観検査する。照明装置３１および観察装置３２は、封止樹脂６に対してＺ方向下側（ダイパッド１Ａの面１Ａｂ側）に配置される。すなわち、照明装置３１は、Ｚ方向下側から照明光を封止樹脂６に照射する。観察装置３２は、Ｚ方向下側から封止樹脂６を観察する。

照明装置３１は、高熱伝導率樹脂７および低熱伝導率樹脂８に対して異なる光学特性を示す波長の照明光を照射する。すなわち、照明装置３１は、高熱伝導率樹脂７と低熱伝導率樹脂８との吸収スペクトルの差を検知可能な波長の照明光を照射する。照明装置３１は、たとえば同軸照明、リング型照明またはドーム型照明である。

観察装置３２は、カメラやレンズなどから構成され、照明装置３１から放射され封止樹脂６に吸収または反射された光を検知可能である。好ましくは、観察装置３２は、エリアスキャンで画像を取り込む。あるいは、観察装置３２は、ラインスキャンまたは１測定点ごとのスキャンによって画像を取り込んでもよい。

このように、第７工程は、高熱伝導率樹脂７および低熱伝導率樹脂８に対して異なる光学特性を示す波長の照明光を照射しながら、Ｚ方向下側（ダイパッド１Ａの面１Ａｂ側）から封止樹脂６を撮像するステップを含む。

図１０は、Ｚ方向下側から観察される半導体装置の一例を示す図である。図１０に示されるように、ダイパッド１Ａの領域よりも高熱伝導率樹脂７の領域が広い場合には、ダイパッド１Ａに実装された電力用半導体素子３において発する熱が効率的に逃がされる。そのため、ダイパッド１Ａの領域よりも高熱伝導率樹脂７の領域が広い半導体装置１００は良品である。

図１１は、Ｚ方向下側から観察される半導体装置の他の例を示す図である。図１１に示されるように、ダイパッド１Ａの領域よりも高熱伝導率樹脂７の領域が狭い箇所４１が存在する場合には、ダイパッド１Ａに実装された電力用半導体素子３に対する放熱性能が低下する。そのため、ダイパッド１Ａの領域よりも高熱伝導率樹脂７の領域が狭い半導体装置１００は不良品である。

図１２は、良品の半導体装置を撮像することにより得られた検査用画像を示す図である。図１３は、不良品の半導体装置を撮像することにより得られた検査用画像を示す図である。

図１２および図１３に示す検査用画像には、ダイパッド１Ａの領域を示す枠線４２が重ねて表示されている。ダイパッド１Ａを含むリードフレーム１は、上記の第５工程において、金型２０内の予め定められた位置に収納される。そのため、Ｚ方向下側から観察したとき、半導体装置１００の輪郭に対するダイパッド１Ａの相対位置は一定となる。当該相対位置に応じて枠線４２が表示される。

第７工程は、検査用画像に基づいて、高熱伝導率樹脂７および低熱伝導率樹脂８の少なくとも一方の領域を判定するステップを含む。図１２および図１３に示す検査用画像では、高熱伝導率樹脂７が高輝度に、低熱伝導率樹脂８が低輝度に写っている。そのため、高輝度の画素の領域を高熱伝導率樹脂７の領域として判定し、低輝度の画素の領域を低熱伝導率樹脂８の領域として判定できる。

また、上述したように、ダイパッド１Ａの領域を示す枠線４２が重ねて表示されることにより、高熱伝導率樹脂７の領域とダイパッド１Ａの領域との重なり具合を判定できる。

高熱伝導率樹脂７および低熱伝導率樹脂８の領域を容易に判定しやすくするために、検査用画像に対して２値化処理、各種のフィルタ処理などの画像処理を行なってもよい。

図１４は、図１３に示す検査用画像を２値化処理することにより得られる画像を示す図である。図１４に示される画像では、高熱伝導率樹脂７の領域が白く高輝度を有する。ダイパッド１Ａの領域を示す枠線４２内において、高熱伝導率樹脂７が存在しない領域４３が存在する。当該領域４３の存在により、ダイパッド１Ａに実装された電力用半導体素子３に対する放熱性能が低下する。そのため、枠線４２内において高熱伝導率樹脂７が存在しない領域４３の有無またはサイズに応じて、半導体装置１００における放熱性能の良否を検出できる。すなわち、第７工程は、高熱伝導率樹脂７および低熱伝導率樹脂８の少なくとも一方の領域に基づいて、放熱性能の良否を検出するステップを含んでもよい。

放熱性能の良否の検出は、検査員による目視によって行なわれてもよい。あるいは、放熱性能の良否の検出は、画像処理装置によって行なわれてもよい。たとえば、画像処理装置は、検査用画像に対して２値化処理を行ない、２値化された画像に基づいて、枠線４２内において高熱伝導率樹脂７が存在しない領域４３の総面積を演算する。画像処理装置は、演算された総面積と予め定められた閾値とを比較し、総面積が閾値以上である場合に放熱性能が不良であると判定し、総面積が閾値未満である場合に放熱性能が良であると判定する。あるいは、放熱性能の良否の検出は、後述する機械学習を使った方法にしたがって行なわれてもよい。

図１５は、実施の形態１に係る半導体装置の製造方法の第８工程を示す概略断面図である。なお、第８工程は、第７工程の前に実行されてもよい。図１５を参照して、リードフレーム１を切断する。これにより、複数の互いに独立したダイパッド１Ａ、１Ｃおよび端子１Ｂ，１Ｄに分断され、個別化された半導体装置１００が製造される。この切断は、たとえば金型プレスを用いて行なわれる。これにより、複数の端子１Ｂがひとまとめにされていたものが、分断される。同様に、複数の端子１Ｄがひとまとめにされていたものが、分断される。このようにして、細長い端子１Ｂ，１Ｄが形成される。

なお、図１５に示されるように、端子１Ｂ，１Ｄは、折り曲げられてもよい。たとえば、端子１Ｂ，１Ｄの根元部は、Ｘ方向に沿って延びている。端子１Ｂ，１Ｄの中央付近において約９０°に折り曲げられ、端子１Ｂ，１Ｄの先端部は、Ｚ方向正側に延びている。ただし、半導体装置１００において、端子１Ｂ，１Ｄは、折り曲げられなくてもよい。

図１５には、いわゆるＤＩＰ（Dual In-line Package）形状に加工された半導体装置１００が示されている。しかしながら、半導体装置１００は、たとえば、いわゆるＳＯＰ（Small Outline Package）形状に加工されてもよい。

半導体装置１００は、電力用半導体素子３および制御用半導体素子５のほかに、抵抗、コンデンサなどの部品を備えてもよい。このような半導体装置１００は、いわゆるＩＰＭ（Intelligent Power Module）である。

（半導体装置の応用例）
図１６は、図１に示す半導体装置を含む半導体モジュールを示す概略平面図である。図１６を参照して、半導体モジュール２００は、図１に示す半導体装置１００をＸ方向に４列、互いに間隔をあけて配列させた構造を有する。

（高熱伝導率樹脂と低熱伝導率樹脂と照明装置との選定方法の具体例）
次に、高熱伝導率樹脂７と低熱伝導率樹脂８と照明装置３１と観察装置３２との選定方法の具体例について説明する。

図１７は、高熱伝導率樹脂および低熱伝導率樹脂の光の吸収スペクトルの一例を示す図である。図１７には、波長７００～９００ｎｍの光に対する吸収スペクトルが示される。図１７に示す例では、高熱伝導率樹脂７および低熱伝導率樹脂８における波長８５０～９００ｎｍの近赤外線に対する吸収率に差がある。そのため、当該波長の照明光を照射する照明装置３１が選択される。さらに、当該波長の光を検知できる観察装置３２が選択される。これにより、高熱伝導率樹脂７の領域と低熱伝導率樹脂８の領域との間で輝度に差が生じた画像を取得できる。

なお、図１７には近赤外線に対する吸収率に差がある高熱伝導率樹脂７および低熱伝導率樹脂８が示されるが、紫外線または可視光線に対して、高熱伝導率樹脂７および低熱伝導率樹脂８の吸収率に差があってもよい。この場合、吸収率に差のある波長の光を照射する照明装置３１が選択され、当該波長の光を検知できる観察装置３２が選択される。

また、紫外線を当てると蛍光を発する蛍光材が高熱伝導率樹脂７にだけ混ぜられている場合には、紫外線を発光波長とした照明装置３１が選択されるとともに、蛍光を検知できる観察装置３２が選択される。これにより、高熱伝導率樹脂７の領域と低熱伝導率樹脂８の領域との間で輝度に差が生じた画像を取得できる。

高熱伝導率樹脂７に含まれる蛍光材は、たとえば、ビス（トリアジニルアミノ）スチルベンジスルホン酸誘導体、ビススチリルビフェニル誘導体、フルオレセインなどである。蛍光材は、下金型２１に配置する前の高熱伝導率樹脂７にあらかじめ混ぜられている。または、高熱伝導率樹脂７に蛍光性を持つ分子を化学修飾させたり、重合させたりしたものでもよい。

このように、ダイパッド１ＡのＺ方向下側に配置される高熱伝導率樹脂７の光学特性をそれ以外の場所に配置される低熱伝導率樹脂８と異なる特性にすることで、硬化後の高熱伝導率樹脂７と低熱伝導率樹脂８との領域を容易に区別できる。その結果、半導体装置１００の放熱性能の良否を容易に検出できる。

実施の形態２．
実施の形態２は、実施の形態１に係る半導体装置１００の良否を検査するための学習済モデルを生成する学習装置と、当該学習済モデルを用いて半導体装置１００の良否を推論する推論装置とを備える検査システムに関する。

図１８は、実施の形態２に係る、半導体装置の検査のための学習装置を示す構成図である。図１８に示す学習装置５０は、データ取得部５１およびモデル生成部５２を備える。学習装置５０は、学習済モデル記憶装置６０と接続される。なお、学習済モデル記憶装置６０は、学習装置５０に備えられていてもよい。

学習装置５０は、一例として、ＣＰＵ（Central Processing Unit）と、ＲＯＭ（Read Only Memory）やＲＡＭ（Random Access Memory)などの記憶部とを含むマイクロコンピュータを主体として構成される。データ取得部５１およびモデル生成部５２は、予めＲＯＭなどに格納されたプログラムをＣＰＵがＲＡＭに読出して実行することによって実現される。

データ取得部５１は、１つ以上の半導体装置１００の各々について、学習用画像と正解情報とを含む学習用データを取得する。１つ以上の半導体装置１００の各々の学習用画像と正解情報とは互いに関連付けられている。学習用画像は、高熱伝導率樹脂７および低熱伝導率樹脂８に対して異なる光学特性を示す波長の照明光を照射しながら、ダイパッド１Ａの面１Ａｂ側（Ｚ方向下側）から半導体装置１００を撮像することにより得られる。正解情報は、半導体装置１００の良否を示す情報であり、各半導体装置１００を確認することによって、当該半導体装置１００の写る学習用画像に対して付与される。

半導体装置１００の学習用画像に正解情報を付与する方法には、ダイパッド１Ａの領域と高熱伝導率樹脂７の領域との比較結果に基づいて正解情報を付与する方法が含まれる。具体的には、高熱伝導率樹脂７の領域がダイパッド１Ａの領域よりも広い場合、良品を示す正解情報が付与される。逆に高熱伝導率樹脂７の領域がダイパッド１Ａの領域よりも狭い場合、不良品を示す正解情報が付与される。

また、半導体装置１００の学習用画像に正解情報を付与する方法には、ダイパッド１ＡのＺ方向下側に位置する封止樹脂の熱抵抗値の計測結果に基づいて正解情報を付与する方法が含まれる。電力用半導体素子３から発生した熱を効率よく放熱するには、高熱伝導率を有する樹脂のほうがよい。ダイパッド１ＡのＺ方向下側に高熱伝導率樹脂７に代わり低熱伝導率樹脂８が入り込んでいると、電力用半導体素子３から発生した熱を放熱する能力が弱くなる。そのため、低熱伝導率樹脂８がダイパッド１ＡのＺ方向下側に入り込む場所および領域により、熱抵抗値が変動する。そのため、たとえば計測された熱抵抗値が閾値と比較され、熱抵抗値が閾値以上の場合、良品を示す正解情報が付与される。逆に熱抵抗値が閾値未満の場合、不良品を示す正解情報が付与される。

モデル生成部５２は、データ取得部５１から出力される半導体装置１００の学習用画像と正解情報との組合せに基づいて作成される学習用データに従って、半導体装置１００の良否を学習する。すなわち、モデル生成部５２は、半導体装置１００の学習用画像および正解情報から、半導体装置１００の良否を推論する最適な学習済モデルを生成する。

モデル生成部５２が用いる学習アルゴリズムは、教師あり学習、教師なし学習等の公知のアルゴリズムを用いることができる。一例として、ニューラルネットワークを適用した場合について説明する。

モデル生成部５２は、例えば、ニューラルネットワークモデルに従って、いわゆる教師あり学習により、半導体装置１００の良否を学習する。ここで、教師あり学習とは、入力と結果（ラベル）のデータの組を学習装置に与えることで、それらの学習用データにある特徴を学習し、入力から結果を推論する手法をいう。

ニューラルネットワークは、複数のニューロンからなる入力層、複数のニューロンからなる中間層(隠れ層)、及び複数のニューロンからなる出力層で構成される。中間層は、１層、又は２層以上でもよい。

図１９は、ニューラルネットワークの一例を示す図である。図１９に示すような３層のニューラルネットワークであれば、複数の入力が入力層（Ｘ１‐Ｘ３）に入力されると、その値に重みＷ１（ｗ１１‐ｗ１６）を掛けて中間層（Ｙ１‐Ｙ２）に入力され、その結果にさらに重みＷ２（ｗ２１‐ｗ２６）を掛けて出力層（Ｚ１‐Ｚ３）から出力される。この出力結果は、重みＷ１とＷ２の値によって変わる。

本実施の形態おいて、ニューラルネットワークは、データ取得部５１によって取得される半導体装置１００の学習用画像と正解情報との組合せに基づいて作成される学習用データに従って、いわゆる教師あり学習により、半導体装置１００の良否を学習する。

すなわち、ニューラルネットワークは、入力層に半導体装置１００の学習用画像を入力して出力層から出力された結果が、正解情報に近づくように重みＷ１とＷ２を調整することで学習する。

モデル生成部５２は、以上のような学習を実行することで学習済モデルを生成し、出力する。

学習済モデル記憶装置６０は、モデル生成部５２から出力された学習済モデルを記憶する。

次に、図２０を参照して、学習装置５０が学習する処理について説明する。図２０は、学習装置の学習処理に関するフローチャートである。

ステップＳ１において、データ取得部５１は、半導体装置１００の学習用画像と正解情報とを取得する。なお、学習用画像と正解情報とを同時に取得するものとしたが、データ取得部５１は、学習用画像と正解情報とを関連付けて取得できればよく、学習用画像と正解情報とをそれぞれ別のタイミングで取得してもよい。

ステップＳ２において、モデル生成部５２は、データ取得部５１によって取得される学習用画像と正解情報との組合せに基づいて作成される学習用データに従って、いわゆる教師あり学習により、半導体装置１００の良否を学習し、学習済モデルを生成する。

ステップＳ３において、学習済モデル記憶装置６０は、モデル生成部５２が生成した学習済モデルを記憶する。

図２１は、実施の形態２に係る、半導体装置の検査のための推論装置を示す構成図である。図２１に示す推論装置７０は、データ取得部７１と推論部７２とを含む。

推論装置７０は、一例として、ＣＰＵと、ＲＯＭやＲＡＭなどの記憶部とを含むマイクロコンピュータを主体として構成される。データ取得部７１および推論部７２は、予めＲＯＭなどに格納されたプログラムをＣＰＵがＲＡＭに読出して実行することによって実現される。

データ取得部７１は、検査対象となる半導体装置１００の検査用画像を取得する。検査用画像は、高熱伝導率樹脂７および低熱伝導率樹脂８に対して異なる光学特性を示す波長の照明光を照射しながら、ダイパッド１Ａの面１Ａｂ側（Ｚ方向下側）から検査対象となる半導体装置１００を撮像することにより得られる。

推論部７２は、学習済モデルを利用して、半導体装置１００の良否を推論する。すなわち、この学習済モデルにデータ取得部７１が取得した検査用画像を入力することで、当該検査用画像に写る半導体装置１００の良否が推論される。推論部７２は、推論した結果、すなわち、半導体装置１００の良否を検査装置８０に出力する。

なお、本実施の形態では、半導体装置１００用の学習装置５０のモデル生成部５２によって生成された学習済モデルを用いて半導体装置１００の良否を推論するものとして説明した。しかしながら、他の半導体装置用の学習装置等の外部から学習済モデルを取得し、この学習済モデルに基づいて半導体装置１００の良否を推論してもよい。

検査装置８０は、推論装置７０からの推論結果を受け、当該結果に基づいた処理を実行する。検査装置８０は、分類部８１を含む。分類部８１は、推論装置７０からの推論結果に基づいて、半導体装置１００の良品および不良品のいずれかに分類する。

次に、図２２を参照して、推論装置７０による半導体装置１００の良否の推論処理の流れを説明する。図２２は、推論装置による半導体装置の良否の推論処理に関するフローチャートである。

ステップＳ１１において、データ取得部７１は、検査対象となる半導体装置１００の検査用画像を取得する。

ステップＳ１２において、推論部７２は、学習済モデル記憶装置６０に記憶された学習済モデルに検査用画像を入力し、検査用画像に写る半導体装置１００の良否を推論する。

ステップＳ１３において、推論部７２は、推論結果を半導体装置１００の検査装置８０に出力する。

ステップＳ１４において、検査装置８０の分類部８１は、出力された推論結果を用いて、推論結果に応じて印やバーコードなどを半導体装置１００に印字したり、各製品を個別に識別するシリアル番号と推論結果とを紐づけたデータをデータベースに登録したりする。これにより、製品規格を満たさない半導体装置を容易に識別することができる。

なお、本実施の形態では、モデル生成部５２が用いる学習アルゴリズムに教師あり学習を適用した場合について説明したが、これに限られるものではない。学習アルゴリズムについては、教師あり学習以外にも、教師なし学習、または半教師あり学習等を適用することも可能である。

また、モデル生成部５２は、複数の半導体装置１００に対して作成される学習用データに従って、半導体装置１００の良否を学習するようにしてもよい。なお、モデル生成部５２は、同一のエリアで製造される複数の半導体装置１００から学習用データを取得してもよいし、異なるエリアで独立して製造される複数の半導体装置１００から収集される学習用データを利用して、半導体装置１００の良否を学習してもよい。また、学習用データを収集する半導体装置１００を途中で対象に追加したり、対象から除去したりすることも可能である。さらに、ある半導体装置に関して良否を学習した学習装置５０を、これとは別の半導体装置に適用し、当該別の半導体装置に関して良否を再学習して更新するようにしてもよい。

また、モデル生成部５２に用いられる学習アルゴリズムとしては、特徴量そのものの抽出を学習する、深層学習（Ｄｅｅｐ Ｌｅａｒｎｉｎｇ）を用いることもでき、他の公知の方法、例えば遺伝的プログラミング、機能論理プログラミング、サポートベクターマシンなどに従って機械学習を実行してもよい。

このように、半導体装置１００の検査システムに学習装置５０および推論装置７０を追加することにより、より正確に半導体装置１００の良否を推論できる。

なお、学習装置５０および推論装置７０は、たとえば、ネットワークを介して半導体装置１００の検査装置８０に接続されてもよい。また、学習装置５０および推論装置７０は、半導体装置１００の検査装置８０に内蔵されていてもよい。さらに、学習装置５０および推論装置７０は、クラウドサーバ上に存在していてもよい。

実施の形態３．
実施の形態３は、上述した実施の形態１に係る半導体装置１００を電力変換装置に適用したものである。本開示は特定の電力変換装置に限定されるものではないが、以下、実施の形態２として、三相のインバータに本開示を適用した場合について説明する。

図２３は、実施の形態３に係る電力変換装置を適用した電力変換システムの構成を示すブロック図である。

図２３に示す電力変換システムは、電源３００、電力変換装置４００、負荷５００から構成される。電源３００は、直流電源であり、電力変換装置４００に直流電力を供給する。電源３００は種々のもので構成することが可能であり、例えば、直流系統、太陽電池、蓄電池で構成することができるし、交流系統に接続された整流回路やＡＣ／ＤＣコンバータで構成することとしてもよい。また、電源３００を、直流系統から出力される直流電力を所定の電力に変換するＤＣ／ＤＣコンバータによって構成することとしてもよい。

電力変換装置４００は、電源３００と負荷５００の間に接続された三相のインバータであり、電源３００から供給された直流電力を交流電力に変換し、負荷５００に交流電力を供給する。電力変換装置４００は、図２３に示すように、直流電力を交流電力に変換して出力する主変換回路４０１と、主変換回路４０１を制御する制御信号を主変換回路４０１に出力する制御回路４０３とを備えている。

負荷５００は、電力変換装置４００から供給された交流電力によって駆動される三相の電動機である。なお、負荷５００は特定の用途に限られるものではなく、各種電気機器に搭載された電動機であり、例えば、ハイブリッド自動車や電気自動車、鉄道車両、エレベーター、もしくは、空調機器向けの電動機として用いられる。

以下、電力変換装置４００の詳細を説明する。主変換回路４０１は、スイッチング素子と還流ダイオードを備えており（図示せず）、スイッチング素子がスイッチングすることによって、電源３００から供給される直流電力を交流電力に変換し、負荷５００に供給する。主変換回路４０１の具体的な回路構成は種々のものがあるが、本実施の形態にかかる主変換回路４０１は２レベルの三相フルブリッジ回路であり、６つのスイッチング素子とそれぞれのスイッチング素子に逆並列された６つの還流ダイオードから構成することができる。主変換回路４０１の各スイッチング素子および各還流ダイオードの少なくともいずれかは、上述した実施の形態１の半導体装置１００に相当する半導体装置４０２が有するスイッチング素子又は還流ダイオードである。６つのスイッチング素子は２つのスイッチング素子ごとに直列接続され上下アームを構成し、各上下アームはフルブリッジ回路の各相（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）を構成する。そして、各上下アームの出力端子、すなわち主変換回路４０１の３つの出力端子は、負荷５００に接続される。

また、主変換回路４０１は、各スイッチング素子を駆動する駆動回路（図示なし）を備えているが、駆動回路は半導体装置４０２に内蔵されていてもよいし、半導体装置４０２とは別に駆動回路を備える構成であってもよい。駆動回路は、主変換回路４０１のスイッチング素子を駆動する駆動信号を生成し、主変換回路４０１のスイッチング素子の制御電極に供給する。具体的には、後述する制御回路４０３からの制御信号に従い、スイッチング素子をオン状態にする駆動信号とスイッチング素子をオフ状態にする駆動信号とを各スイッチング素子の制御電極に出力する。スイッチング素子をオン状態に維持する場合、駆動信号はスイッチング素子の閾値電圧以上の電圧信号（オン信号）であり、スイッチング素子をオフ状態に維持する場合、駆動信号はスイッチング素子の閾値電圧以下の電圧信号（オフ信号）となる。

制御回路４０３は、負荷５００に所望の電力が供給されるよう主変換回路４０１のスイッチング素子を制御する。具体的には、負荷５００に供給すべき電力に基づいて主変換回路４０１の各スイッチング素子がオン状態となるべき時間（オン時間）を算出する。例えば、出力すべき電圧に応じてスイッチング素子のオン時間を変調するＰＷＭ制御によって主変換回路４０１を制御することができる。そして、各時点においてオン状態となるべきスイッチング素子にはオン信号を、オフ状態となるべきスイッチング素子にはオフ信号が出力されるよう、主変換回路４０１が備える駆動回路に制御指令（制御信号）を出力する。駆動回路は、この制御信号に従い、各スイッチング素子の制御電極にオン信号又はオフ信号を駆動信号として出力する。

本実施の形態に係る電力変換装置４００では、主変換回路４０１を構成する半導体装置４０２として実施の形態１にかかる半導体装置１００を適用するため、放熱性能の良否を検出できる。

本実施の形態では、２レベルの三相インバータに本開示を適用する例を説明したが、本開示は、これに限られるものではなく、種々の電力変換装置に適用することができる。本実施の形態では、２レベルの電力変換装置としたが３レベルやマルチレベルの電力変換装置であっても構わないし、単相負荷に電力を供給する場合には単相のインバータに本開示を適用しても構わない。また、直流負荷等に電力を供給する場合にはＤＣ／ＤＣコンバータやＡＣ／ＤＣコンバータに本開示を適用することも可能である。

また、本開示を適用した電力変換装置は、上述した負荷が電動機の場合に限定されるものではなく、例えば、放電加工機やレーザー加工機、又は誘導加熱調理器や非接触給電システムの電源装置として用いることもでき、さらには太陽光発電システムや蓄電システム等のパワーコンディショナーとして用いることも可能である。

今回開示された実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本開示の範囲は、上記した実施の形態の説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１ リードフレーム、１Ａ，１Ｃ ダイパッド、１Ａａ，１Ａｂ 面、１Ｂ，１Ｄ 端子、２ 接合材、３ 電力用半導体素子、４，１４ａ，１４ｂ ワイヤ、５ 制御用半導体素子、６ 封止樹脂、７ 高熱伝導率樹脂、８ 低熱伝導率樹脂、２０ 金型、２０ａ 空間、２１ 下金型、２２ 上金型、３１ 照明装置、３２ 観察装置、４０，４３ 領域、５０ 学習装置、５１，７１ データ取得部、５２ モデル生成部、６０ 学習済モデル記憶装置、７０ 推論装置、７２ 推論部、８０ 検査装置、８１ 分類部、１００，４０２ 半導体装置、２００ 半導体モジュール、３００ 電源、４００ 電力変換装置、４０１ 主変換回路、４０３ 制御回路、５００ 負荷。

Claims (10)

1. 第１面と第２面とを有するダイパッドと、
   前記ダイパッドの前記第１面上に実装される電力用半導体素子と、
   前記ダイパッドおよび前記電力用半導体素子を封止する封止樹脂と、を備える半導体装置であって、
   前記封止樹脂は、前記ダイパッドの前記第２面に接触する第１樹脂と、前記第１樹脂と異なる場所に配置される第２樹脂と、を含み、
   前記第１樹脂の熱伝導率は、前記第２樹脂の熱伝導率よりも高く、
   前記第１樹脂および前記第２樹脂の光学特性は互いに異なり、
   前記半導体装置の下面には、前記第１樹脂と前記第２樹脂との両方が露出している、半導体装置。
2. 前記第１樹脂および前記第２樹脂における紫外線に対する吸収スペクトルが互いに異なる、請求項１に記載の半導体装置。
3. 前記第１樹脂および前記第２樹脂における近赤外線に対する吸収スペクトルが互いに異なる、請求項１に記載の半導体装置。
4. 前記第１樹脂および前記第２樹脂における可視光線に対する吸収スペクトルが互いに異なる、請求項１に記載の半導体装置。
5. 前記第１樹脂または前記第２樹脂は、蛍光材を含む、請求項１に記載の半導体装置。
6. 請求項１から５のいずれか１項に記載の半導体装置を有し、入力される電力を変換して出力する主変換回路と、
   前記主変換回路を制御する制御信号を前記主変換回路に出力する制御回路と、
   を備えた電力変換装置。
7. 半導体装置の検査方法であって、
   前記半導体装置は、
   第１面と第２面とを有するダイパッドと、
   前記ダイパッドの前記第１面上に実装される電力用半導体素子と、
   前記ダイパッドおよび前記電力用半導体素子を封止する封止樹脂と、を備え、
   前記封止樹脂は、前記ダイパッドの前記第２面に接触する第１樹脂と、前記第１樹脂と異なる場所に配置される第２樹脂と、を含み、
   前記第１樹脂の熱伝導率は、前記第２樹脂の熱伝導率よりも高く、
   前記第１樹脂および前記第２樹脂の光学特性は互いに異なり、
   前記検査方法は、
   前記第１樹脂および前記第２樹脂に対して異なる光学特性を示す波長の照明光を照射しながら、前記ダイパッドの前記第２面側から前記半導体装置を撮像するステップと、
   前記撮像するステップにより得られた画像に基づいて、前記第１樹脂および前記第２樹脂の少なくとも一方の領域を判定するステップと、を備える、半導体装置の検査方法。
8. 電力用半導体素子をダイパッドの第１面に接合するステップと、
   金型内に第１樹脂を配置するステップと、
   前記ダイパッドの第２面が前記第１樹脂に接触するように、前記金型内に前記ダイパッドを配置するステップと、
   前記第１樹脂よりも熱伝導率が低く、かつ、前記第１樹脂と光学特性の異なる第２樹脂を前記金型内に充填させるステップと、
   前記第１樹脂と前記第２樹脂とを硬化させることにより、前記電力用半導体素子と前記ダイパッドとを封止した樹脂体を成形するステップと、
   前記金型から前記樹脂体を取り出すステップと、
   前記第１樹脂および前記第２樹脂に対して異なる光学特性を示す波長の照明光を照射しながら、前記ダイパッドの前記第２面側から前記樹脂体とを撮像するステップと、
   前記撮像するステップにより得られた画像に基づいて、前記第１樹脂および前記第２樹脂の少なくとも一方の領域を判定するステップと、を備える、半導体装置の製造方法。
9. 半導体装置の良否を推論するための学習済モデルを生成する学習装置であって、
   前記半導体装置は、
   第１面と第２面とを有するダイパッドと、
   前記ダイパッドの前記第１面上に実装される電力用半導体素子と、
   前記ダイパッドおよび前記電力用半導体素子を封止する封止樹脂と、を備え、
   前記封止樹脂は、前記ダイパッドの前記第２面に接触する第１樹脂と、前記第１樹脂と異なる場所に配置される第２樹脂と、を含み、
   前記第１樹脂の熱伝導率は、前記第２樹脂の熱伝導率よりも高く、
   前記第１樹脂および前記第２樹脂の光学特性は互いに異なり、
   前記学習装置は、
   照明光を照射しながら、前記半導体装置を前記ダイパッドの前記第２面側から撮像することにより得られる学習用画像と、前記半導体装置の良否を示す正解情報とを含む学習用データを取得するデータ取得部を備え、前記照明光は、前記第１樹脂および前記第２樹脂に対して異なる光学特性を示す波長を有し、前記学習装置は、
   前記学習用データを用いて、前記半導体装置の写る検査用画像から前記学習済モデルを生成するモデル生成部をさらに備える学習装置。
10. 半導体装置の良否を推論する推論装置であって、
    前記半導体装置は、
    第１面と第２面とを有するダイパッドと、
    前記ダイパッドの前記第１面上に実装される電力用半導体素子と、
    前記ダイパッドおよび前記電力用半導体素子を封止する封止樹脂と、を備え、
    前記封止樹脂は、前記ダイパッドの前記第２面に接触する第１樹脂と、前記第１樹脂と異なる場所に配置される第２樹脂と、を含み、
    前記第１樹脂の熱伝導率は、前記第２樹脂の熱伝導率よりも高く、
    前記第１樹脂および前記第２樹脂の光学特性は互いに異なり、
    前記推論装置は、
    照明光を照射しながら、前記半導体装置を前記ダイパッドの前記第２面側から撮像することにより得られる検査用画像を取得するデータ取得部を備え、前記照明光は、前記第１樹脂および前記第２樹脂に対して異なる光学特性を示す波長を有し、前記推論装置は、
    前記検査用画像から前記半導体装置の良否を推論するための学習済モデルを用いて、前記データ取得部から入力された前記検査用画像から前記半導体装置の良否を推論する推論部をさらに備える推論装置。

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