JPS58173857A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents
半導体装置の製造方法Info
- Publication number
- JPS58173857A JPS58173857A JP5625282A JP5625282A JPS58173857A JP S58173857 A JPS58173857 A JP S58173857A JP 5625282 A JP5625282 A JP 5625282A JP 5625282 A JP5625282 A JP 5625282A JP S58173857 A JPS58173857 A JP S58173857A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- mounting member
- semiconductor element
- semiconductor device
- plate
- cooling plate
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
- H01L24/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
- H01L23/34—Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements
- H01L23/36—Selection of materials, or shaping, to facilitate cooling or heating, e.g. heatsinks
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/01—Chemical elements
- H01L2924/01013—Aluminum [Al]
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/01—Chemical elements
- H01L2924/01029—Copper [Cu]
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は半導体装置の製造方法に関するもので特に半
導体素子用の冷却装置にアルミニウムまたはアルミニウ
ム合金を冷却部材として使用する場合において半田付け
するための冷却部材の改良に関するものである。
導体素子用の冷却装置にアルミニウムまたはアルミニウ
ム合金を冷却部材として使用する場合において半田付け
するための冷却部材の改良に関するものである。
従来公知のものとして、銅製熱伝導部品を有する半導体
素子、およびアルミニウム製冷却部材を備え、上記冷却
部材に銅メッキまたは銅蒸着で銅層を形成し、この銅層
な上記熱伝導部品に接合させたものがある。
素子、およびアルミニウム製冷却部材を備え、上記冷却
部材に銅メッキまたは銅蒸着で銅層を形成し、この銅層
な上記熱伝導部品に接合させたものがある。
しかし、上記従来の半導体装置の製造方法の場合、アル
ミニウム製冷却部材に銅メッキまたは銅蒸着で銅層な形
成するものであるが、アルミニウム化局部メッキまたは
局部蒸着することはコストが高く態度性に乏しい欠点が
めった。
ミニウム製冷却部材に銅メッキまたは銅蒸着で銅層な形
成するものであるが、アルミニウム化局部メッキまたは
局部蒸着することはコストが高く態度性に乏しい欠点が
めった。
この発明は上記欠点を解消することを目的とし以下に述
べる優れた半導体装置の製造方法を提供するものである
。
べる優れた半導体装置の製造方法を提供するものである
。
以下、第１図乃至第４図に示すこの発明の実施例につい
て説明する。
て説明する。
各図において、（１）はアルミニウムより形成された冷
却用板材で帯状に形成され複数部所に取付凹部（１ａ）
を有する。（２）はこの冷却用板材の取付凹部（１Ｍ）
に各々超音波溶接にて固着されたカップ状の半導体素子
装着用部材で、アルミニウムからなる板材にカッパライ
ジング等により片面にのみ銅層（２ａ）が形成されてあ
り、またこの銅層の外側には予備半田（２ｂ）が施され
てあり、しかも、上下面は凹凸状に形成されている。（
３）は半導体素子であるダイオードで、上記半導体素子
装着用板材（２）に半田（４）にて固着されている。（
６）は超音波溶接機、（６）は超音波振動の発生源（図
示せず）からの超音波振動を受けるチップで、その超音
波の振動方向は矢印（ｆ）方向でかつ矢印ψ）方向に押
圧力が印加される。（７）は上記チップ（６）と対向し
て設けられダイス鋼からなる固定支持部材で、その上端
部には一体に形成されたアンビル（８）が設けられてお
り、その先端面には四角鍵形の突起（８畠）が形成され
ている。
却用板材で帯状に形成され複数部所に取付凹部（１ａ）
を有する。（２）はこの冷却用板材の取付凹部（１Ｍ）
に各々超音波溶接にて固着されたカップ状の半導体素子
装着用部材で、アルミニウムからなる板材にカッパライ
ジング等により片面にのみ銅層（２ａ）が形成されてあ
り、またこの銅層の外側には予備半田（２ｂ）が施され
てあり、しかも、上下面は凹凸状に形成されている。（
３）は半導体素子であるダイオードで、上記半導体素子
装着用板材（２）に半田（４）にて固着されている。（
６）は超音波溶接機、（６）は超音波振動の発生源（図
示せず）からの超音波振動を受けるチップで、その超音
波の振動方向は矢印（ｆ）方向でかつ矢印ψ）方向に押
圧力が印加される。（７）は上記チップ（６）と対向し
て設けられダイス鋼からなる固定支持部材で、その上端
部には一体に形成されたアンビル（８）が設けられてお
り、その先端面には四角鍵形の突起（８畠）が形成され
ている。
次に上記実施例の製作手順について説明する。
まず、冷却用板材（１）に各々取付凹部（ｌ−）を形成
する。一方、予め片面のみに銅層（２ａ）が被覆された
アルミニウムからなる板材における銅層（２ａ）上に予
備半田（２ｂ）を施す。次にこの板材を各々取付凹部（
ＩＩＩ）に装着可能な如く大きさに切断し、その切断さ
れた個々の板材をカップ状に成形し、更にそのカップ状
に成形した板材の上下面に四角鍵形の凹凸を形成して半
導体素子装着用部材（２）を形成する。
する。一方、予め片面のみに銅層（２ａ）が被覆された
アルミニウムからなる板材における銅層（２ａ）上に予
備半田（２ｂ）を施す。次にこの板材を各々取付凹部（
ＩＩＩ）に装着可能な如く大きさに切断し、その切断さ
れた個々の板材をカップ状に成形し、更にそのカップ状
に成形した板材の上下面に四角鍵形の凹凸を形成して半
導体素子装着用部材（２）を形成する。
次に半導体素子装着用部材（２）を冷却用板材（１）の
四部（１ｍ）内にアル２ニウム板材同志が対向する様に
載置した状態で、これらを超音波溶接機（５ンのアンビ
ル（８）の端面に設置し、゛次いで、チップ（６）を半
導体素子装着用部材（２）上に配置する。そして、その
チップ（６）を矢印（ｐ）方向に移動させ部材（２）板
材（１）をチップ（６）によりアンビル（８）に所定の
圧力（ｔ５０ｋｇ）で押圧させて、チップ（６ン及びア
ンビル（８）の突！８ａ）（８ａ）を部材（２）板材（
１）の反接合面に喰い込ませる。
四部（１ｍ）内にアル２ニウム板材同志が対向する様に
載置した状態で、これらを超音波溶接機（５ンのアンビ
ル（８）の端面に設置し、゛次いで、チップ（６）を半
導体素子装着用部材（２）上に配置する。そして、その
チップ（６）を矢印（ｐ）方向に移動させ部材（２）板
材（１）をチップ（６）によりアンビル（８）に所定の
圧力（ｔ５０ｋｇ）で押圧させて、チップ（６ン及びア
ンビル（８）の突！８ａ）（８ａ）を部材（２）板材（
１）の反接合面に喰い込ませる。
而して、チップ（６）及びアンビル（８）により各部材
（２）板材（１）の接合部を加圧した状態で、チップ（
６）に超音波振動を印加し、チップ（６）を矢印（ｆ）
方向に振動させて部材（２）部材（１）の接合面を摩擦
すれば各部材（２）板材（１）は接合部にて接合が行な
える。この後。
（２）板材（１）の接合部を加圧した状態で、チップ（
６）に超音波振動を印加し、チップ（６）を矢印（ｆ）
方向に振動させて部材（２）部材（１）の接合面を摩擦
すれば各部材（２）板材（１）は接合部にて接合が行な
える。この後。
半導体素子装着用部材（２）にダイオード（６）を半田
（４）にて順次固着する。
（４）にて順次固着する。
上記の如〈実施例のものにあっては、冷却用板材（１）
と半導体素子装着用部材（２） 、！： ｔ’超音波溶
接にて固着するようにしているので、従来の如く冷却用
Ｗ 材（１）の凹Ｎ（１畠）に各々カッパライジング等
にて銅層（２ａ）を形成するものに比して製作が極めて
容易で量産性に富み自動化も可能にし得るものである。
と半導体素子装着用部材（２） 、！： ｔ’超音波溶
接にて固着するようにしているので、従来の如く冷却用
Ｗ 材（１）の凹Ｎ（１畠）に各々カッパライジング等
にて銅層（２ａ）を形成するものに比して製作が極めて
容易で量産性に富み自動化も可能にし得るものである。
また、半導体素子装着用部材（２）は予備半田（２ｂ）
が６施されであるので、その銅層（２ａ）表面において
加工硬化がなくなり、焼なまし作用と同様の状態となり
、超音波溶接の際に銅層（２ａ）が破れるという不具合
を皆無にする効果を奏するものである。
が６施されであるので、その銅層（２ａ）表面において
加工硬化がなくなり、焼なまし作用と同様の状態となり
、超音波溶接の際に銅層（２ａ）が破れるという不具合
を皆無にする効果を奏するものである。
更に半導体素子装着用部材（２）はカップ状に形成され
ているため、ダイオード（６）を部材（２）に半田付け
しても半田（４）が部材（２）外へ洩れることもなくな
る。
ているため、ダイオード（６）を部材（２）に半田付け
しても半田（４）が部材（２）外へ洩れることもなくな
る。
しかも１部材（２）の上下面を凹凸形状に形成している
ので、超音波溶接の際に部材（２）の板材（１）に対す
るガタ付き、或いはチップ（６）と部材（２）板材（１
）との位置づれ等がなくなり、確実に溶接することがで
きる。
ので、超音波溶接の際に部材（２）の板材（１）に対す
るガタ付き、或いはチップ（６）と部材（２）板材（１
）との位置づれ等がなくなり、確実に溶接することがで
きる。
尚、上述では、冷却用板材（１）並びに半導体素子装着
用部材（２）としてアルミニウムを使用したものを例示
したがアルミニウム合金でもよい。
用部材（２）としてアルミニウムを使用したものを例示
したがアルミニウム合金でもよい。
また、半導体素子装着用部材（２）に銅層（２ａ）を被
覆したものを例示したが他にニッケル、錫等の半田付良
好な金属を被覆させてもよい。更に上述では半導体素子
装着用部材（２）の上下面のみに凹凸面を形成したもの
を例示したが冷却用板材（１）の上下面に凹凸面を形成
してもよく、また部材（２）、板材（１）の両方に凹凸
面を形成するようにしてもよい。
覆したものを例示したが他にニッケル、錫等の半田付良
好な金属を被覆させてもよい。更に上述では半導体素子
装着用部材（２）の上下面のみに凹凸面を形成したもの
を例示したが冷却用板材（１）の上下面に凹凸面を形成
してもよく、また部材（２）、板材（１）の両方に凹凸
面を形成するようにしてもよい。
以上の誹うにこの発明では、半田付良好な金属が被覆さ
れたアルミニウムまたはその合金による半導体素子装着
用部材に予備半田を施した後、その半導体素子装着用部
材をアルミニウムまたはその合金Ｊり形成された冷却用
板材に超音波溶接にて固着しその後、半導体素子装着用
部材に半導体素子を半田付、けするようにしているので
、従来の如くアルミニウム製冷却板材に局部メッキ、関
部蒸着するものに比して製作が極めて容易で、ｊｉ産性
に富み自動化も可能にでキ、シかも確実に半導体素子を
冷却用板材に固着することができる効果を有する。
れたアルミニウムまたはその合金による半導体素子装着
用部材に予備半田を施した後、その半導体素子装着用部
材をアルミニウムまたはその合金Ｊり形成された冷却用
板材に超音波溶接にて固着しその後、半導体素子装着用
部材に半導体素子を半田付、けするようにしているので
、従来の如くアルミニウム製冷却板材に局部メッキ、関
部蒸着するものに比して製作が極めて容易で、ｊｉ産性
に富み自動化も可能にでキ、シかも確実に半導体素子を
冷却用板材に固着することができる効果を有する。
餉１図は仁の発明の一実施例を示す断面図、第２図は餉
１図に示す実施例の要部を示す斜視図。 第８図は第１図に示す実施例の別の要部を示す断面図、
第４図は第１図に示す実施例における超音波溶接状態を
示す断面図である。 図中、（１）は冷却用板材、 （Ｉｍ）は取付凹部、（
２）は半導体素子装着用部材、（２８）は銅層、 （２
ｂ）は予備半田、（３）はダイオード、（４）は半田＃
（６）は超音波溶接機、（６）はチップ、（７）は固定
支持部材、（８）はアン尚、各図中同−符号は同一部分
を示す。 代 理 人 葛 野 信 − 第１図 １′ 第３図 第４図 ↓
１図に示す実施例の要部を示す斜視図。 第８図は第１図に示す実施例の別の要部を示す断面図、
第４図は第１図に示す実施例における超音波溶接状態を
示す断面図である。 図中、（１）は冷却用板材、 （Ｉｍ）は取付凹部、（
２）は半導体素子装着用部材、（２８）は銅層、 （２
ｂ）は予備半田、（３）はダイオード、（４）は半田＃
（６）は超音波溶接機、（６）はチップ、（７）は固定
支持部材、（８）はアン尚、各図中同−符号は同一部分
を示す。 代 理 人 葛 野 信 − 第１図 １′ 第３図 第４図 ↓
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 （１）半田付良好な金属が被覆されたアルミニウムまた
はその合金による半導体素子装着用部材に予備半田を施
した後、その半導体素子装着用部材をアルミニウムまた
はその合金より形成された冷却用板材に超音波溶接にて
固着し、その後上記半導体素子装着用部材に半導体素子
を半田付けするようにしたξとを特徴とする半導体装置
の製造方法。 （２、特許請求の範囲第（１）項記載の方法において。 半田付良好な１金属は鋼材であることを特徴とする半導
体装置の製造方法。 （３）特許請求の範囲１（１）項または飴（２）項に記
載の方法において、半導体素子装着用部材はカップ状の
ケースより形成されていることを特徴とする半導体装置
の製造方法。 （４）特許請求の範囲第（１）項乃至第（３）項の何れ
かに記載の方法において、冷却用板材と半導体素子装着
用部材との少なくとも何れか一方における超音波溶接固
着顯は凹凸形状に形成されていることを特徴とする半導
体装置の製造方法。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5625282A JPS58173857A (ja) | 1982-04-02 | 1982-04-02 | 半導体装置の製造方法 |
| US06/479,073 US4546409A (en) | 1982-04-02 | 1983-03-25 | Device for cooling semiconductor elements |
| FR8305477A FR2524708B1 (fr) | 1982-04-02 | 1983-04-01 | Dispositif pour le refroidissement d'elements a semi-conducteurs |
| GB08309103A GB2117972B (en) | 1982-04-02 | 1983-04-05 | Device for cooling semiconductor elements |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5625282A JPS58173857A (ja) | 1982-04-02 | 1982-04-02 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58173857A true JPS58173857A (ja) | 1983-10-12 |
Family
ID=13021886
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5625282A Pending JPS58173857A (ja) | 1982-04-02 | 1982-04-02 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58173857A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009095287A (ja) * | 2007-10-17 | 2009-05-07 | Kubota Corp | 脱穀装置のグレンシーブ着脱構造 |
-
1982
- 1982-04-02 JP JP5625282A patent/JPS58173857A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009095287A (ja) * | 2007-10-17 | 2009-05-07 | Kubota Corp | 脱穀装置のグレンシーブ着脱構造 |
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