KR101977956B1 - Manufacturing method of power semiconductor module - Google Patents
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Abstract
본 발명은 하부기판을 준비하는 단계; 상기 하부기판 상에 칩을 형성하는 단계; 상기 칩 상에 상부 또는 하부로 전기적 신호 및 방열을 수행할 수 있는 스페이서를 형성하는 단계; 모듈 조립용 지그를 이용하여 상기 하부기판, 상기 칩 및 상기 스페이서의 적어도 일부를 고정하는 단계; 상기 하부기판의 적어도 일부에 리드프레임을 접합하는 단계; 및 상기 칩과 상기 리드프레임을 전기적으로 연결하기 위해서, 와이어 본딩을 수행하는 단계;를 포함하고, 상기 리드프레임을 접합하는 단계와 상기 와이어 본딩을 수행하는 단계에서 발생하는 열에 의해 상기 스페이서가 휨 또는 뒤틀려지는 것을 방지하기 위해서, 상기 모듈 조립용 지그 중 상기 스페이서를 고정하는 틀은 적어도 일부에 휨방지부재를 구비하며, 상기 휨방지부재는 상기 스페이서의 상면 테두리부를 고정하는 전력반도체 모듈의 제조방법을 제공한다. The present invention provides a method of manufacturing a semiconductor device, comprising: preparing a lower substrate; Forming a chip on the lower substrate; Forming a spacer on the chip, the spacer capable of performing electrical signal and heat dissipation to the upper portion or the lower portion; Fixing at least a part of the lower substrate, the chip and the spacer using a jig for module assembly; Bonding a lead frame to at least a portion of the lower substrate; And performing wire bonding to electrically connect the chip and the lead frame, wherein the spacer is bent or deformed by heat generated in the step of bonding the lead frame and the step of performing the wire bonding, In order to prevent twisting, a frame for fixing the spacer among the module-assembling jigs includes a bending prevention member at least in part, and the bending prevention member fixes a top edge portion of the spacer. to provide.
Description
본 발명은 전력반도체 모듈의 제조방법에 관한 것으로서, 더 상세하게는 전력반도체는 고전압/고전류 및 여러 충격에서 칩을 보호하고 영향력을 최소화할 수 있는 전력반도체 모듈의 제조방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method of manufacturing a power semiconductor module, and more particularly, to a method of manufacturing a power semiconductor module capable of protecting a chip at high voltage / high current and various impacts and minimizing influence.
전력반도체는 고전압/고전류 및 여러 충격에서 칩을 보호하고, 그로 인한 영향력을 최소화해야한다. 전력반도체의 특성상 패키지의 방열은 매우 중요한 특성 중 하나이며, 그에 따라 반도체의 성능과 강건성이 제한되기도 한다.Power semiconductors must protect the chip at high voltage / high current and various impacts and minimize its influence. Due to the nature of power semiconductors, heat dissipation of the package is one of the most important characteristics, which limits the performance and robustness of semiconductors.
종래에는 상술한 바와 같은 문제점을 해소하기 위해서, 양면 냉각방식을 주로 사용해 왔다. 양면 냉각방식은 와이어 본딩 및 리드프레임 접합을 위해 상부와 하부로 구분하고, 최소 2회 이상의 솔더 접합 공정이 수행된다. 이 과정에서 각 솔더 접합 공정, 즉, 고온 공정이 진행될때마다 스페이서 및 반도체 등은 수축과 팽창을 반복하게 된다. Conventionally, in order to solve the above-described problems, a double-sided cooling system has been mainly used. The double-sided cooling method is divided into upper and lower parts for wire bonding and lead frame bonding, and at least two solder bonding processes are performed. In this process, each time the solder bonding process, that is, the high temperature process, is performed, the spacer and the semiconductor are repeatedly shrunk and expanded.
이는 각각의 모듈 재료들의 열팽창 계수가 서로 다르기 때문에 물리적 스트레스로 작용하게 된다. 이러한 영향이 반복되어 반도체와 스페이서 등의 재료에 휨 또는 뒤틀림으로 인해 모듈 전체의 성능이 저하되고, 각 재료의 물리적 한계에 도달하게 되면 크랙 등과 같은 결함이 발생하여 전체적으로 모듈의 수율이 낮아지는 문제점이 있다.This is due to the fact that the thermal expansion coefficients of the respective module materials are different from each other, so that they act as physical stresses. Such effects are repeated, and the performance of the module as a whole is lowered due to warpage or warpage of materials such as semiconductors and spacers. When the physical limit of each material is reached, defects such as cracks are generated, have.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 포함하여 여러 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 열충격 등으로부터 칩을 보호하고, 그에 따른 영향력을 최소화하며, 방열특성을 최대화할 수 있는 전력반도체 모듈의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. 그러나 이러한 과제는 예시적인 것으로, 이에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.The present invention provides a method of manufacturing a power semiconductor module capable of protecting a chip from thermal shock, minimizing an impact thereon, and maximizing a heat dissipation property, in order to solve various problems including the above problems The purpose. However, these problems are exemplary and do not limit the scope of the present invention.
본 발명의 일 관점에 따르면, 전력반도체 모듈의 제조방법을 제공한다. 상기 전력반도체 모듈의 제조방법은 하부기판을 준비하는 단계; 상기 하부기판 상에 칩을 형성하는 단계; 상기 칩 상에 상부 또는 하부로 전기적 신호 및 방열을 수행할 수 있는 스페이서를 형성하는 단계; 모듈 조립용 지그를 이용하여 상기 하부기판, 상기 칩 및 상기 스페이서의 적어도 일부를 고정하는 단계; 상기 하부기판의 적어도 일부에 리드프레임을 접합하는 단계; 및 상기 칩과 상기 리드프레임을 전기적으로 연결하기 위해서, 와이어 본딩을 수행하는 단계;를 포함하고, 상기 리드프레임을 접합하는 단계와 상기 와이어 본딩을 수행하는 단계에서 발생하는 열에 의해 상기 스페이서가 휨 또는 뒤틀려지는 것을 방지하기 위해서, 상기 모듈 조립용 지그 중 상기 스페이서를 고정하는 틀은 적어도 일부에 휨방지부재를 구비하며, 상기 휨방지부재는 상기 스페이서의 상면 테두리부를 고정할 수 있다.According to an aspect of the present invention, a method of manufacturing a power semiconductor module is provided. A method of manufacturing the power semiconductor module includes: preparing a lower substrate; Forming a chip on the lower substrate; Forming a spacer on the chip, the spacer capable of performing electrical signal and heat dissipation to the upper portion or the lower portion; Fixing at least a part of the lower substrate, the chip and the spacer using a jig for module assembly; Bonding a lead frame to at least a portion of the lower substrate; And performing wire bonding to electrically connect the chip and the lead frame, wherein the spacer is bent or deformed by heat generated in the step of bonding the lead frame and the step of performing the wire bonding, In order to prevent twisting, the frame for fixing the spacer among the jigs for assembling the module has a bending prevention member at least in part, and the bending prevention member can fix the upper edge of the spacer.
상기 전력반도체 모듈의 제조방법에 있어서, 상기 와이어 본딩을 수행하는 단계 이후에, 상기 모듈 조립용 지그를 제거하고, 상기 스페이서 상에 상부기판을 형성하는 단계; 상기 하부기판, 상기 칩, 상기 스페이서, 상기 리드프레임 및 상기 상부기판의 적어도 일부를 봉합하는 몰딩부를 형성하는 단계; 및 상기 몰딩부가 형성된 이후에 상기 리드프레임의 적어도 일부를 트리밍하는 단계;를 포함할 수 있다.The method of manufacturing the power semiconductor module according to claim 1, further comprising: after the step of performing the wire bonding, removing the module assembly jig and forming an upper substrate on the spacer; Forming a molding part for sealing at least a part of the lower substrate, the chip, the spacer, the lead frame, and the upper substrate; And trimming at least a portion of the lead frame after the molding portion is formed.
상기 전력반도체 모듈의 제조방법에 있어서, 상기 몰딩부는 상기 하부기판의 하부면과 상기 상부기판의 상부면을 노출시킬 수 있다.In the method of manufacturing the power semiconductor module, the molding portion may expose a lower surface of the lower substrate and an upper surface of the upper substrate.
상기 전력반도체 모듈의 제조방법에 있어서, 상기 모듈 조립용 지그는 적어도 하나 이상의 틀을 사용하여 상기 하부기판, 상기 칩 및 상기 스페이서를 고정할 수 있고, 상기 모듈 조립용 지그의 중앙은 오픈(open) 된 구조이고, 상기 스페이서를 고정하는 틀의 중앙 부분에 상기 휨방지부재가 구비되어 상기 스페이서의 상면 테두리부를 고정할 수 있다.The module assembly jig may fix the lower substrate, the chip and the spacer using at least one frame, and the center of the module assembly jig may be open, And the bending prevention member is provided at a central portion of the frame for fixing the spacer, so that the upper edge of the spacer can be fixed.
상기 전력반도체 모듈의 제조방법에 있어서, 상기 휨방지부재는 상기 스페이서를 고정하는 틀과 결합 또는 탈착이 가능한 구조를 가질 수 있다.In the method of manufacturing the power semiconductor module, the bending prevention member may have a structure capable of being coupled to or detached from a frame for fixing the spacer.
상기 전력반도체 모듈의 제조방법에 있어서, 상기 리드프레임을 접합하는 단계와 상기 와이어 본딩을 수행하는 단계에서 발생하는 열에 의해 상기 스페이서가 변형되는 것을 방지할 수 있도록, 상기 스페이서는 상기 하부기판과 대향되는 측면 상에 모따기부를 구비할 수 있다.In the method of manufacturing the power semiconductor module, in order to prevent the spacer from being deformed by the heat generated in the step of bonding the lead frame and the step of performing the wire bonding, the spacer faces the lower substrate And a chamfered portion on the side surface.
상기 전력반도체 모듈의 제조방법에 있어서,상기 리드프레임을 접합하는 단계와 상기 와이어 본딩을 수행하는 단계에서 발생하는 열에 의해서, 상기 스페이서의 중앙부분의 높이가 상기 스페이서의 외곽부분의 높이보다 상대적으로 낮은 형태로 변형되는 응력을 받도록, 상기 스페이서의 상면과 하면의 면적을 서로 다르게 형성할 수 있다.In the method of manufacturing the power semiconductor module, the height of the central portion of the spacer is relatively lower than the height of the outer portion of the spacer due to the heat generated in the step of bonding the lead frame and the step of performing the wire bonding The area of the upper surface and the lower surface of the spacer may be different from each other.
상기 전력반도체 모듈의 제조방법에 있어서, 상기 리드프레임을 접합하는 단계와 상기 와이어 본딩을 수행하는 단계에서 발생하는 열에 의해서, 상기 스페이서는 상기 하부기판을 기준으로 아래로 볼록한 형태로 변형되는 응력을 받도록, 상기 스페이서의 상면과 하면의 구조를 다르게 형성할 수 있다.In the method of manufacturing the power semiconductor module, by the heat generated in the step of bonding the lead frame and the step of performing the wire bonding, the spacer is subjected to a stress that is deformed downwardly convex on the basis of the lower substrate , The structure of the upper surface and the lower surface of the spacer can be formed differently.
상기 전력반도체 모듈의 제조방법에 있어서, 상기 리드프레임을 접합하는 단계와 상기 와이어 본딩을 수행하는 단계에서 발생하는 열에 의해 상기 스페이서가 변형되는 것을 방지할 수 있도록, 상기 스페이서 하면의 면적은 상기 스페이서 상면의 면적보다 상대적으로 더 넓게 형성될 수 있다.In order to prevent the spacer from being deformed due to heat generated in the step of bonding the lead frame and the step of performing the wire bonding in the method of manufacturing the power semiconductor module, The width of the first and second electrodes may be larger than the area of the second electrode.
상기 전력반도체 모듈의 제조방법에 있어서, 상기 모듈 조립용 지그는 하부지그와 상부지그를 포함하며, 상기 하부지그와 상기 상부지그는 적어도 하나 이상의 파트로 구성됨으로써, 모듈 제조시 결합과 탈착이 가능할 수 있다.In the method of manufacturing the power semiconductor module, the module-assembling jig includes a lower jig and an upper jig, and the lower jig and the upper jig are composed of at least one or more parts, have.
상기한 바와 같이 이루어진 본 발명의 일 실시예에 따르면, 열성능을 개선하고, 모듈의 무게와 크기를 감소시켜 저렴하고, 신뢰성 수명이 향상된 전력반도체 모듈의 제조방법을 구현할 수 있다. 물론 이러한 효과에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.According to one embodiment of the present invention as described above, it is possible to implement a method of manufacturing a power semiconductor module that improves thermal performance, reduces the weight and size of the module, and is inexpensive and has an improved reliability life. Of course, the scope of the present invention is not limited by these effects.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전력반도체 모듈의 제조방법으로 구현한 전력반도체 모듈을 개략적으로 도해한 단면도이다.
도 2는 도 1에 도시된 도면의 W부분을 확대한 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예 및 비교예에 따른 전력반도체 모듈의 제조방법에 의해 구현된 스페이서의 결함구조를 개략적으로 도해하는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전력반도체 모듈의 제조방법에 사용되는 모듈 조립용 지그를 개략적으로 도해한 도면이다.
도 5 내지 도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 전력반도체 모듈의 제조방법을 개략적으로 도시하는 단면도와 상면도이다.1 is a schematic cross-sectional view of a power semiconductor module implemented in a method of manufacturing a power semiconductor module according to an embodiment of the present invention.
Fig. 2 is an enlarged view of the W portion of the drawing shown in Fig. 1. Fig.
3 is a schematic view illustrating a defect structure of a spacer implemented by the method of manufacturing a power semiconductor module according to an embodiment of the present invention and a comparative example.
4 is a schematic view illustrating a module assembly jig used in a method of manufacturing a power semiconductor module according to an embodiment of the present invention.
5 to 12 are a cross-sectional view and a top view schematically showing a method of manufacturing a power semiconductor module according to an embodiment of the present invention.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있는 것으로, 이하의 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 또한 설명의 편의를 위하여 도면에서는 구성 요소들이 그 크기가 과장 또는 축소될 수 있다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. It should be understood, however, that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but may be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, Is provided to fully inform the user. Also, for convenience of explanation, the components may be exaggerated or reduced in size.
일반적으로 전력반도체(1000)는 양면 냉각방식을 사용하며, 하부기판(100), 칩(200), 스페이서(300), 리드프레임(400) 및 상부기판(500)을 포함할 수 있다. 칩(200)과 리드프레임(400)은 와이어 본딩에 의해서 서로 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 각 파트들의 구성에 대해서는 도 1을 참조하여 후술한다.The
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전력반도체 모듈의 제조방법으로 구현한 전력반도체 모듈을 개략적으로 도해한 단면도이다.1 is a schematic cross-sectional view of a power semiconductor module implemented in a method of manufacturing a power semiconductor module according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 전력반도체 모듈(1000)은 하부기판(100)을 포함할 수 있다. 하부기판(100)은 예를 들어, AMC(active metal brazed copper) 기판 또는 DBC(direct bonder copper) 기판을 사용할 수 있다. 하부기판(100)은 구리(Cu)와 같은 전도성이 좋은 금속층(102, 106)이 세라믹 기판(104) 상에 형성된 것으로서, 적어도 하나 이상의 층이 적층된 형태로 형성될 수 있다.Referring to FIG. 1, a
제 1 솔더 프리폼(130)을 이용하여 하부기판(100) 상에 칩(200)이 실장될 수 있다. 칩(200)은 반도체 소자로서, 적어도 하나 이상의 반도체 소자를 포함할 수 있다. 상기 반도체 소자는 그 구조, 위치 및 기능에 따라 전력 반도체 소자 또는 다이오드 소자 등으로 구분될 수 있다. 그러나 본 발명에 사용된 칩(200)은 이에 한정되는 것은 아니다.The
또한, 칩(200)에는 다수의 전극이 형성될 수 있다. 예를 들면, 칩(200)의 어느 일면에 게이트(gate) 전극, 에미터(emitter) 전극이 형성되고, 타면에 컬렉터(collector) 전극이 형성될 수 있다. 또는 칩(200)의 어느 일면에 캐소드(cathode) 전극이 형성되고, 타면에 애노드(anode) 전극이 형성될 수 있다. 상기 전극 중 일부는 하부기판(100)의 상기 금속회로패턴의 적어도 일부에 접합되어 적층될 수 있다.In addition, a plurality of electrodes may be formed on the
한편, 휨방지부재(미도시)가 구비된 모듈 조립용 지그(미도시)와 제 2 솔더 프리폼(140)을 이용하여 칩(200) 상에 상부 또는 하부로 전기적 신호 및 방열을 수행할 수 있는 스페이서(300)를 형성할 수 있다. 스페이서(300)는 예를 들어, 구리(Cu)와 같은 전도성이 우수한 금속을 사용할 수 있다. 또 스페이서(300)는 칩(200)과 리드프레임(400)을 전기적으로 연결하는 와이어(150)를 보호하기 위해 하부기판(100)과 상부기판(500) 사이의 갭(gap)을 일정하게 유지하는 기능을 한다. 여기서, 스페이서(300) 및 스페이서(300)의 형성방법에 대한 상세한 설명은 도 2 내지 도 4를 참조하여 후술한다.On the other hand, a module assembly jig (not shown) having a bending prevention member (not shown) and a
또한, 하부기판(100)의 적어도 일부에는 리드프레임(400)이 형성될 수 있다. 리드프레임(400)은 하부기판(100)의 일부에 구비된 단자(미도시)에 접합될 수 있으며, 상술한 바와 같이, 리드프레임(400)은 칩(200)과 와이어 본딩에 의해 전기적으로 서로 연결된 구조를 가질 수 있다. Also, a
또한, 제 3 솔더 프리폼(160)을 이용하여 스페이서(300) 상에 상부기판(500)이 형성될 수 있다. 상부기판(500)은 하부기판(100)과 동일한 소재를 사용할 수 있다. 상부기판(500)은 스페이서(300) 상에 솔더링 방법으로 접합될 수 있다. 하부기판(100)과 상부기판(500)이 칩(200)의 상부와 하부에 각각 배치됨으로써 방열특성이 우수해지는 효과가 있다.Also, the
칩(200)을 보호하기 위해서, 하부기판(100), 칩(200), 스페이서(300), 리드프레임(400) 및 상부기판(500)의 적어도 일부는 몰딩부(600)에 의해 봉합될 수 있다. 여기서, 몰딩부(600)는 예를 들어, 에폭시몰딩컴파운드(EMC) 또는 폴리이미드(poly imide) 계열의 재료와 같이, 절연성 및 보호성이 우수한 폴리머 재질을 사용할 수 있다. 이 때, 리드프레임(400)의 적어도 일부와 하부기판(100)의 하부면과 상부기판(500)의 상부면은 외부로 노출될 수 있으며, 몰딩부(600)는 리드프레임(400)의 노출된 영역, 하부기판(100)의 하부면과 상부기판(500)의 상부면을 제외한 모든 영역을 봉입할 수 있다.At least a portion of the
이하에서는 칩(200)과 스페이서(300)의 적층구조와 공정에 따른 문제점 및 그에 따른 해결수단에 대해서 도 2 내지 도 4를 참조하여 후술한다.Hereinafter, the lamination structure of the
도 2는 도 1에 도시된 도면의 W부분을 확대한 도면이고, 도 3은 본 발명의 실시예 및 비교예에 따른 전력반도체 모듈의 제조방법에 의해 구현된 스페이서의 결함구조를 개략적으로 도해하는 도면이며, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전력반도체 모듈의 제조방법에 사용되는 모듈 조립용 지그를 개략적으로 도해한 도면이다.Fig. 2 is an enlarged view of the W portion of the drawing shown in Fig. 1, and Fig. 3 is a schematic view of a defect structure of a spacer implemented by the method of manufacturing a power semiconductor module according to an embodiment of the present invention and a comparative example And FIG. 4 is a schematic view illustrating a jig for module assembly used in a method of manufacturing a power semiconductor module according to an embodiment of the present invention.
도 2를 참조하면, 도 2는 도 1에 도시된 전력반도체 모듈(1000) 중 하부기판(100), 칩(200) 및 스페이서(300)가 서로 적층된 부분(W)을 확대한 것으로서, 도 2의 (a) 및 (b)에 의하면, 스페이서(300)는 하부기판(100)에 대향되는 측면 상에 모따기부(s)를 구비할 수 있다. 구체적으로, 스페이서(300) 하면의 면적은 상면의 면적보다 상대적으로 더 넓은 구조를 가질 수 있다. 이하에서, 상기 스페이서(300)의 상면 테두리부는 도 2의 (a) 및 (b)에 도시된 모따기부(s)로 이해될 수 있다.2 is an enlarged view of a portion W of the
모따기부(s)는 도 2의 (a)와 같이, 스페이서(300)의 상면과 측면에 걸쳐서 형성될 수 있다. 스페이서(300)의 재질 및 두께에 따라서 열팽창률을 계산하여 도 2의 (b)와 같이, 스페이서(300)의 측면을 가능한 많이 제거한 형태로 모따기부(s)를 형성할 수 있다. 또는 도 2에 도시된 바와 같이, 스페이서(300)의 상면 테두리부를 각진 형태로 제조할 수 있으나, 경우에 따라 부채꼴의 호 모양으로 가공할 수도 있다. 그러나 본 발명에 사용된 모따기부(s)의 구조는 이에 한정되는 것은 아니다.The chamfered portion s may be formed over the upper surface and the side surface of the
한편, 하부기판(100)과 칩(200), 칩(200)과 스페이서(300), 하부기판(100)과 리드프레임(400)은 솔더링 접합될 수 있다. 솔더링 접합은 고온 공정으로서, 상기 솔더링 접합이 반복적으로 수행될 때, 제 1 솔더 프리폼(130) 및 제 2 솔더 프리폼(140)은 녹고, 굳는 과정을 반복하게 된다. 또, 스페이서(300)도 제 1 솔더 프리폼(130) 및 제 2 솔더 프리폼(140)과 같이 열에 의해서, 수축과 팽창을 반복함에 따라 칩(200)과의 접합면에 결함이 발생할 수 있다. 상기 결함은 도 3의 (a)와 (b)에 구체적으로 도시되어 있다.The
도 3을 참조하면, 도 3의 (a)는 본 발명의 실시예에 따른 전력반도체 모듈의 제조방법에 의해 전력반도체 모듈의 제조시 하부기판(100)을 기준으로 스페이서(300)가 아래로 볼록한 형태로 휨이 발생한 것이다. 도 3의 (b)는 본 발명의 비교예에 따른 전력반도체 모듈의 제조방법에 의해 전력반도체 모듈의 제조시 하부기판(100)을 기준으로 스페이서(300)가 위로 볼록한 형태로 휨이 발생한 것을 도시한 것이다. 상기 두 경우 모두 칩(200)과 스페이서(300)의 접합면에 결함이 발생한 것으로서, 전력반도체 모듈의 수율에 영향을 끼치는 요소이다.Referring to FIG. 3, FIG. 3A is a cross-sectional view illustrating a method of manufacturing a power semiconductor module according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 3, The shape of which is warped. FIG. 3 (b) is a plan view of a power semiconductor module according to a comparative example of the present invention. FIG. 3 (b) shows a state in which the
상술한 스페이서의 구조적인 결함은 고온의 솔더링 접합 방법을 사용할 경우 불가피하게 발생하는 결함이다. 따라서, 이를 적절하게 제어함으로써 스페이서의 구조적인 결함을 방지할 필요가 있다.The structural defects of the spacers described above are inevitable defects when using a high temperature soldering joint method. Therefore, it is necessary to prevent the structural defects of the spacer by appropriately controlling it.
상기와 같은 문제를 해결하기 위해서, 본 발명에서는 적어도 하나 이상의 틀을 구비하는 모듈 조립용 지그(700)를 이용하여 전력반도체 모듈(1000)을 제조할 수 있다. 모듈 조립용 지그(700)에 대한 구체적인 설명은 도 4를 참조하여 후술한다.In order to solve the above problems, the
도 4를 참조하면, 모듈 조립용 지그(700)는 예를 들어, 세 개의 틀을 포함할 수 있다. 상기 세 개의 틀은 하부기판(100), 칩(200) 및 스페이서(300)를 각각 고정할 수 있다. 모듈 조립용 지그(700)의 중앙은 오픈(open) 된 구조를 갖는다. 즉, 모듈 조립용 지그(700)를 구성하는 세 개의 틀은 모두 중앙이 오픈된 구조를 가질 수 있다.Referring to Fig. 4, the
상기 세 개의 틀은 하부기판(100)을 고정하는 틀(710), 칩(200)을 고정하는 틀(720) 및 스페이서(300)를 고정하는 틀(730)을 포함한다. 먼저, 하부기판(100)을 고정하는 틀(710)은 하부기판(100)의 가장자리를 잡아주어 솔더링 공정을 수행할 경우, 하부기판(100)을 고정하는 기능을 한다. 하부기판(100)을 고정하는 틀(710)은 중앙 부분에 내부공간(V1)을 가짐으로써 모듈 조립용 지그(700)가 결합될 때, 칩(200)과 스페이서(300)가 내부에 수용될 수 있다.The three frames include a
칩(200)을 고정하는 틀(720)은 하부기판(100)을 고정하는 틀(710)과 결합되며, 칩(200)의 가장자리를 잡아주어 솔더링 공정을 수행할 경우, 칩(200)을 고정하는 기능을 한다. 칩(200)을 고정하는 틀(720)은 중앙 부분에 내부공간(V2)을 가짐으로써 모듈 조립용 지그(700)가 결합될 때, 스페이서(300)가 내부에 수용될 수 있다.The
스페이서(300)를 고정하는 틀(730)은 하부기판(100)을 고정하는 틀(710) 및 칩(200)을 고정하는 틀(720)과 결합되며, 스페이서(300)의 가장자리를 잡아주어 솔더링 공정을 수행할 경우, 스페이서(300)을 고정하는 기능을 한다. 스페이서(300)을 고정하는 틀(730)은 중앙 부분에 내부공간(V3)을 가짐으로써 스페이서(300)로 전달되는 열을 최소화할 수 있다.The
한편, 스페이서(300)를 고정하는 틀(730)의 중앙 부분 즉, 내부공간(V3)을 한정하는 스페이서(300)를 고정하는 틀(730)의 내측 테두리에는 스페이서(300)의 테두리부를 고정할 수 있도록 휨방지부재(735)를 구비할 수 있다. 휨방지부재(735)는 스페이서(300)를 고정하는 틀(730)과 결합되거나 또는 탈착이 가능한 구조를 포함할 수 있다. 즉, 휨방지부재(735)는 공정이 수행됨에 따라 공정의 편의에 따라 결합과 탈착이 서로 용이한 구조를 가질 수 있다.The edge of the
휨방지부재(735)는 상부기판(500)을 기준으로 상부에서 하부 방향으로 돌출된 형태를 가질 수 있으며, 스페이서(300)의 테두리부(s) 형상에 따라 휨방지부재(735)가 각진 형태나 라운드 형태를 가질 수도 있다.The bending
상술한 휨방지부재(735)를 구비하는 모듈 조립용 지그(700)를 사용할 경우, 스페이서(300)가 받는 응력을 제어할 필요가 있다. 즉, 본 발명에서는 고온 솔더링 공정시 발생하는 열에 의해 스페이서(300)가 받는 응력에 따른 변화가 불가피하다면, 휨방지부재(735)를 구비하는 모듈 조립용 지그(700)를 사용하기 위해서, 하부기판(100)을 기준으로 스페이서(300)가 아래로 볼록한 형태로 변형되는 응력을 받도록 유도하는 과정이 반드시 수행되어야 한다.When the
도 3을 다시 참조하면, 도 3의 (a)의 경우, 고온 솔더링 공정시 스페이서(300)의 테두리부(s)가 중앙부분보다 높이가 높아지는 형태가 된다면, 상술한 모듈 조립용 지그(700)의 휨방지부재(735)가 스페이서(300)의 테두리부(s)를 눌러줌으로써 스페이서(300)의 테두리부(s)가 위로 올라가는 것을 방지할 수 있다. 3, when the edge portion s of the
반면, 도 3의 (b)의 경우, 고온 솔더링 공정시 스페이서(300)의 테두리부(s)가 중앙부분보다 높이가 낮아지는 형태가 된다면, 상술한 모듈 조립용 지그(700)의 휨방지부재(735)에 의해 스페이서(300)의 뒤틀림을 방지하는 것은 불가능해진다. 따라서, 열에 의해 스페이서(300)의 구조가 변형될 때, 하부기판(100)을 기준으로 아래로 볼록한 형태가 되도록 스페이서(300)의 구조적인 설계를 해야 한다. 3B, when the edge portion s of the
정리하면, 스페이서(300)의 상면과 하면의 열팽창을 서로 다르게 제어함으로써, 고온 솔더링 공정시 스페이서(300)의 테두리부(s)가 올라가는 형태로 변형되는 응력을 받도록 스페이서(300)를 설계해야하고, 도 3의 (a)와 같은 구조로 변형되는 응력을 받아 아래로 볼록한 모양이 되도록 유도해야만 한다. 스페이서(300)의 구조에 대한 상세한 설명은 도 2의 (a) 및 (b)를 참조하여 설명한 바와 동일하다.In summary, by controlling the thermal expansion of the upper and lower surfaces of the
한편, 모듈 조립용 지그(700)는 도면에 도시되지는 않았으나, 하부지그와 상부지그를 포함하며, 상기 하부지그와 상기 상부지그는 적어도 하나 이상의 파트로 구성됨으로써, 모듈 제조시 각 층을 형성하는 과정에서 결합과 탈착이 가능한 구조를 가질 수 있다.The
이하에서는, 상술한 전력반도체 모듈을 제조하는 방법에 대해서, 도 5 내지 도 12를 참조하여, 각 공정단계별로 구체적으로 후술한다.Hereinafter, a method of manufacturing the power semiconductor module will be described in detail with reference to FIGS. 5 to 12 for each process step.
도 5 내지 도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 전력반도체 모듈의 제조방법을 개략적으로 도시하는 단면도와 상면도이다.5 to 12 are a cross-sectional view and a top view schematically showing a method of manufacturing a power semiconductor module according to an embodiment of the present invention.
도 5의 (a)에 도시된 단면도는 도 5의 (b) 도시된 상면도에 표시된 AA를 기준으로 절단한 단면도를 의미한다. 이하에서, 도 6 내지 도 12의 경우도 상술한 바와 같이, 각 단면도는 각 상면도의 AA를 기준으로 절단한 것을 의미한다.5 (a) is a cross-sectional view taken along the line AA shown in the top view of FIG. 5 (b). Hereinafter, also in the case of Figs. 6 to 12, each cross-sectional view means that the cross-sectional views are taken on the basis of AA of each top view.
도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 전력반도체 모듈의 제조방법은 먼저, 하부기판(100)을 준비할 수 있다. 하부기판(100)은 예를 들어, AMC(active metal brazed copper) 기판 또는 DBC(direct bonder copper) 기판을 사용할 수 있다. 하부기판(100)은 구리(Cu)와 같은 전도성이 좋은 금속층(102, 106)이 세라믹 기판(104) 상에 형성된 것으로서, 적어도 하나 이상의 층이 적층된 형태로 형성될 수 있다.Referring to FIG. 5, a method of manufacturing a power semiconductor module according to an embodiment of the present invention may first prepare a
즉, 하부기판(100)은 제 1 하부 금속층(102), 제 1 세라믹층(104) 및 제 1 상부 금속층(106)을 포함할 수 있다. 제 1 세라믹 기판(104)의 하부면과 상부면 각각에 제 1 하부 금속층(102)과 제 1 상부 금속층(106)이 형성될 수 있다. 여기서, 제 1 하부 금속층(102)과 제 1 상부 금속층(106)은 금속회로패턴으로 이해될 수 있다. That is, the
도 5의 (a) 및 (b) 도시되지는 않았으나, 제 1 세라믹 기판(104)의 적어도 일부에 복수개의 비아(via)에 의해서, 제 1 하부 금속층(102) 및 제 1 상부 금속층(106)은 서로 전기적으로 연결될 수 있다. 도 5의 (b)를 참조하면, 제 1 상부 금속층(106) 상에 반도체 소자가 배치될 수 있으며, 상기 반도체 소자가 실장될 수 있도록 제 1 상부 금속층(106)은 금속회로패턴이 형성되어 있다.Although not shown in FIGS. 5A and 5B, the first
한편, 도 4에 도시된 모듈 조립용 지그(700) 중 하부기판(100)을 고정하는 틀(710)을 이용하여 하부기판(100)을 배치하고, 고정할 수 있다. 예를 들면, 하부기판(100)을 준비하기 전에 하부기판(100)을 고정하는 틀(710)을 먼저 준비한 후 내부공간(V1)에 하부기판(100)을 배치할 수 있다. 또는, 하부기판(100)을 먼저 준비한 이후에 하부기판(100)을 고정하는 틀(710)을 이용하여 하부기판(100)을 고정할 수 있다.Meanwhile, the
도 6을 참조하면, 하부기판(100)이 준비된 이후에, 하부기판(100) 상에 칩(200)을 형성할 수 있으며, 하부기판(100)의 제 1 상부 금속층(106) 상에 칩(200)이 배치될 수 있다. 여기서, 칩(200)에 대한 상세한 설명은 도 1을 참조하여 상술한 바와 동일하므로 생략한다. 하부기판(100)과 칩(200) 사이에는 제 1 솔더 프리폼(130)을 개재하여 솔더링함으로써 하부기판(100) 상에 칩(200)을 접합할 수 있다.Referring to FIG. 6, after the
한편, 도 4에 도시된 모듈 조립용 지그(700) 중 칩(200)을 고정하는 틀(720)을 이용하여 칩(100)을 배치하고, 고정할 수 있다. 예를 들면, 칩(200)을 하부기판(100) 상에 형성하기 이전에 칩(200)을 고정하는 틀(720)을 하부기판(100)을 고정하는 틀(710)과 결합하여 준비한 후 내부공간(V2)에 칩(200)을 형성할 수 있다. 또는, 칩(200)을 먼저 하부기판(100) 상에 형성한 이후에 칩(200)을 고정하는 틀(720)을 이용하여 칩(200)을 고정할 수 있다.Meanwhile, the
도 7을 참조하면, 칩(200)이 하부기판(100) 상에 실장된 이후에, 칩(200) 상에 상부 또는 하부로 전기적 신호 및 방열을 수행할 수 있는 스페이서(300)를 형성할 수 있다. 스페이서(300)와 칩(200) 사이에는 제 2 솔더 프리폼(140)을 개재하여 솔더링함으로써 칩(200) 상에 스페이서(300)를 접합할 수 있다. 이 때, 스페이서(300)의 상면과 하면의 면적을 서로 다르게 형성함으로써, 이후 공정을 수행함에 따라 발생하는 열에 의해 스페이서(300)의 중앙부분의 높이가 스페이서(300)의 외곽부분의 높이보다 상대적으로 낮은 형태로 형성되도록 제어할 수 있다.Referring to FIG. 7, after the
즉, 스페이서(300) 하면의 면적은 스페이서(300) 상면의 면적보다 상대적으로 더 넓게 설계함으로써 하부기판(100)을 기준으로 스페이서(300)가 아래로 볼록한 형태를 갖도록 스페이서(300)의 상면과 하면의 구조를 다르게 형성할 수 있다. 이에 대한 상세한 설명은 도 1 내지 도 3을 참조하여 상술한 바와 동일하므로 생략한다.That is, the area of the bottom surface of the
이후에, 모듈 조립용 지그(700)를 이용하여 하부기판(100), 칩(200) 및 스페이서(300)의 적어도 일부를 고정할 수 있다. 모듈 조립용 지그(700)는 적어도 하나 이상의 틀을 사용하며, 스페이서(300)를 고정하는 틀(730)에는 스페이서(300)의 휨을 방지하고자 휨방지부재(735)를 구비하고 있어, 스페이서(300)의 테두리부(s)가 중앙부분의 높이보다 상대적으로 높아지는 것을 제어할 수 있다. 여기서, 모듈 조립용 지그(700)의 상세한 설명은 도 4를 참조하여 상술한 바와 동일하므로 생략한다. Thereafter, at least a part of the
한편, 도 4에 도시된 모듈 조립용 지그(700) 중 스페이서(300)를 고정하는 틀(730)을 이용하여 스페이서(300)를 배치하거나 고정할 수 있다. 예를 들면, 스페이서(300)를 칩(200) 상에 형성하기 이전에 스페이서(300)를 고정하는 틀(730)을 칩(200)을 고정하는 틀(720)과 결합하여 준비한 후 내부공간(V3)에 스페이서(300)를 형성할 수 있다. 또는, 스페이서(300)를 먼저 칩(200) 상에 형성한 이후에 스페이서(300)를 고정하는 틀(730)을 이용하여 스페이서(300)를 고정할 수 있다.Meanwhile, among the module assembly jigs 700 shown in FIG. 4, the
여기서, 스페이서(300)를 고정하는 틀(730)에 휨방지부재(735)를 미리 결합하여 스페이서(300)의 휨을 방지할 수 있다. 또는, 스페이서(300)를 고정하는 틀(730)로 스페이서(300)를 고정한 후 스페이서(300)를 고정하는 틀(730)에 휨방지부재(735)를 결합하여 스페이서(300)의 휨을 방지할 수 있다.Here, the bending
도 8 및 도 9를 참조하면, 초음파 접합 방법을 이용하여 하부기판(100)의 적어도 일부에 리드프레임(400)을 접합할 수 있다. 리드프레임(400)은 하부기판(100)에 접합되는 위치에 따라, 시그널 단자와 터미널 단자로 그 기능을 수행할 수 있다. 예를 들어, 도 8의 (b)에 의하면, 하부기판(100)과 물리적으로 접촉되지 않는 쪽에 위치한 리드프레임(400)이 시그널 단자로 사용되며, 상기 시그널 단자의 반대편에 위치하며, 하부기판(100)과 물리적으로 접촉되는 리드프레임(400)은 터미널 단자로 사용될 수 있다.8 and 9, the
또한, 리드프레임(400)을 접합한 이후에, 칩(200)과 리드프레임(400)을 전기적으로 연결하기 위해서, 와이어 본딩을 수행한다. 여기서, 와이어(150)로 연결되는 리드프레임(400)은 상술한 바와 같이, 시그널 단자로 이해될 수 있다.After the
도 10을 참조하면, 와이어 본딩을 수행하는 단계 이후에 모듈 조립용 지그(700)를 제거할 수 있다. 이후에 스페이서(300) 상에 상부기판(500)을 형성할 수 있다. 상부기판(500)은 하부기판(100)과 동일한 기판을 사용할 수 있다. 상부기판(500)은 구리(Cu)와 같은 전도성이 좋은 금속층(502, 506)이 세라믹 기판(504) 상에 형성된 것으로서, 적어도 하나 이상의 층이 적층된 형태로 형성될 수 있다.Referring to FIG. 10, after the step of performing the wire bonding, the
즉, 상부기판(500)은 제 2 하부 금속층(502), 제 2 세라믹층(504) 및 제 2 상부 금속층(506)을 포함할 수 있다. 제 2 세라믹 기판(504)의 하부면과 상부면 각각에 제 2 하부 금속층(502)과 제 2 상부 금속층(506)이 형성될 수 있다. 여기서, 제 2 하부 금속층(502)과 제 2 상부 금속층(506)은 금속회로패턴으로 이해될 수 있다. That is, the
도 10의 (a) 및 (b) 도시되지는 않았으나, 제 2 세라믹 기판(504)의 적어도 일부에 복수개의 비아(via)에 의해서, 제 2 하부 금속층(502) 및 제 2 상부 금속층(506)은 서로 전기적으로 연결될 수 있다. Although not shown in FIGS. 10A and 10B, the second
또한, 상부기판(500)은 하부기판(100)과 동일한 크기를 가질 수 있으며, 스페이서(300)와 상부기판(500) 사이에 제 3 솔더 프리폼(160)을 개재하여 솔더링함으로써 스페이서(300) 상에 상부기판(500)을 접합할 수 있다.The
도 11을 참조하면, 상부기판(500)이 스페이서(300) 상에 형성된 이후에, 하부기판(100), 칩(200), 스페이서(300), 리드프레임(400) 및 상부기판(500)의 적어도 일부를 봉합하는 몰딩부(600)를 형성할 수 있다. 몰딩부(600)는 예를 들어, 에폭시몰딩컴파운드(EMC) 또는 폴리이미드(poly imide) 계열의 재료와 같이, 절연성 및 보호성이 우수한 폴리머 재질을 사용할 수 있다. 이 때, 리드프레임(400)의 적어도 일부와 하부기판(100)의 하부면과 상부기판(500)의 상부면은 외부로 노출될 수 있다. 11, after the
또한, 몰딩부(600)는 리드프레임(400)의 노출된 영역, 하부기판(100)의 하부면과 상부기판(500)의 상부면을 제외한 모든 영역을 봉입할 수 있다. 즉, 리드프레임(400) 중 시그널 단자 및 터미널 단자 역할을 수행하는 부분, 하부기판(100)의 제 1 하부 금속층(102) 및 상부기판(500)의 제 2 상부 금속층(506)만 외부로 노출되도록 몰딩부(600)가 형성될 수 있다. 몰딩부(600)가 전력반도체 소자를 포함한 거의 전면 상에 걸쳐 형성됨으로써 전력반도체 모듈을 보호할 수 있다.The
만약, 하부기판(100)과 상부기판(500)으로 금속층이 없는 세라믹 기판을 사용할 경우, 몰딩부(600)가 형성된 이후에 스퍼터링 방법 또는 전해도금 방법을 이용하여 하부기판(100)의 하면과 상부기판(500)의 상면에 각각 별도의 금속층을 형성할 수도 있다. 상기 금속층은 하부기판(100)의 하면과 상부기판(500)의 상면 전체에 걸쳐 형성될 수 있다. 여기서, 상기 스퍼터링 방법 또는 전해도금 방법은 이미 공지된 기술이므로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.If a ceramic substrate having no metal layer is used for the
도 12를 참조하면, 몰딩부(600)가 형성된 이후에 리드프레임(400)의 적어도 일부를 트리밍(trimming)할 수 있다. 리드프레임(400)의 불필요한 부분을 트리밍하고 나면, 시그널 단자(402)와 터미널 단자(404)만 몰딩부(600)의 외부로 돌출된 형태가 될 수 있다. 즉, 도 11을 참조하여 상술한 바와 같이, 하부기판(100)의 제 1 하부 금속층(102), 상부기판(500)의 제 2 상부 금속층(506), 시그널 단자(402), 터미널 단자(404)만 몰딩부(600)의 외부로 노출된 구조를 가지며, 나머지 부분은 몰딩부(600)에 의해 보호되는 구조를 갖는 전력반도체 모듈(1000)을 제조할 수 있다.Referring to FIG. 12, at least a portion of the
상술한 바와 같이, 고온 솔더링 접합 공정이 진행될 때마다 열팽창계수가 서로 다른 반도체 칩 및 스페이서 등이 수축과 팽창을 반복하게 되어 서로에게 물리적인 스트레스를 받음으로써 각 재료의 물리적 한계에 도달하게 되면, 크랙 등에 의한 결함이 발생하게 된다.As described above, every time the high-temperature soldering bonding process is performed, semiconductor chips and spacers having different thermal expansion coefficients repeatedly shrink and expand and are physically stressed to each other, so that when the physical limit of each material is reached, And the like.
이와 같은 문제점을 해결하기 위해서, 본 발명의 일 실시예에 따른 전력반도체 모듈의 제조방법에서는 스페이서의 상부면과 하부면의 면적을 서로 다르게 형성함으로써 스페이서가 고온 솔더링 접합 공정시 발생하는 열에 의해 하부기판을 기준으로 아래로 볼록한 형태가 되도록 유도한다.In order to solve such a problem, in the method of manufacturing a power semiconductor module according to an embodiment of the present invention, the area of the upper surface and the lower surface of the spacer are made different from each other, To be convex downward.
이후에, 적어도 일부에 휨방지부재를 구비하는 모듈 조립용 지그를 이용하여 스페이서의 테두리부를 눌러줌으로써 스페이서의 휨 또는 뒤틀림을 쉽게 방지하여 전력반도체 모듈의 성능 향상과 수율을 개선할 수 있다.Thereafter, by using a module assembly jig having at least a part of the bending prevention member to press the rim of the spacer, bending or distortion of the spacer can be easily prevented, thereby improving the performance and yield of the power semiconductor module.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.While the present invention has been described with reference to exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, is intended to cover various modifications and equivalent arrangements included within the spirit and scope of the invention. Accordingly, the true scope of the present invention should be determined by the technical idea of the appended claims.
100 : 하부기판
102 : 제 1 하부 금속층
104 : 제 1 세라믹층
106 : 제 1 상부 금속층
130 : 제 1 솔더 프리폼
140 : 제 2 솔더 프리폼
150 : 와이어
160 : 제 3 솔더 프리폼
200 : 칩
300 : 스페이서
400 : 리드프레임
500 : 상부기판
502 : 제 2 하부 금속층
504 : 제 2 세라믹층
506 : 제 2 상부 금속층
600 : 몰딩부
700 : 모듈 조립용 지그
710 : 하부기판 고정용 틀
720 : 칩 고정용 틀
730 : 스페이서 고정용 틀
735 : 휨방지부재
1000 : 전력반도체 모듈100: Lower substrate
102: first lower metal layer
104: first ceramic layer
106: first upper metal layer
130: first solder preform
140: second solder preform
150: wire
160: Third solder preform
200: chip
300: Spacer
400: Lead frame
500: upper substrate
502: second lower metal layer
504: second ceramic layer
506: second upper metal layer
600: molding part
700: Jig for module assembly
710: Frame for fixing lower substrate
720: Chip fixing frame
730: spacer fixing frame
735:
1000: Power semiconductor module
Claims (10)
상기 하부기판 상에 칩을 형성하는 단계;
상기 칩 상에 상부 또는 하부로 전기적 신호 및 방열을 수행할 수 있는 스페이서를 형성하는 단계;
모듈 조립용 지그를 이용하여 상기 하부기판, 상기 칩 및 상기 스페이서의 적어도 일부를 고정하는 단계;
상기 하부기판의 적어도 일부에 리드프레임을 접합하는 단계;
상기 칩과 상기 리드프레임을 전기적으로 연결하기 위해서, 와이어 본딩을 수행하는 단계; 및
상기 스페이서 상에 상부기판을 형성하는 단계;
를 포함하고,
상기 스페이서를 형성하는 단계는,
상기 리드프레임을 접합하는 단계와 상기 와이어 본딩을 수행하는 단계에서 발생하는 열에 의해서, 상기 스페이서는 상기 하부기판을 기준으로 아래로 볼록한 형태로 변형되는 응력을 받도록, 상기 스페이서의 상면 테두리부를 각진 형태 또는 부채꼴의 호 모양으로 가공하는 단계를 포함하며,
상기 모듈 조립용 지그는 적어도 하나 이상의 틀을 사용하여 상기 하부기판, 상기 칩 및 상기 스페이서를 고정할 수 있으며, 상기 모듈 조립용 지그의 중앙은 오픈(open) 된 구조이고,
상기 스페이서가 휘거나 또는 뒤틀려지는 것을 방지하도록 상기 스페이서를 고정하는 틀의 내측 테두리에 휨방지부재를 구비함으로써 상기 스페이서의 상면 테두리부를 고정하며,
상기 휨방지부재는 상기 스페이서의 테두리부의 형상에 따라 각진 형태 또는 부채꼴의 호 모양이며, 상기 상부기판을 기준으로 상부에서 하부 방향으로 돌출된 형태를 갖는,
전력반도체 모듈의 제조방법.Preparing a lower substrate;
Forming a chip on the lower substrate;
Forming a spacer on the chip, the spacer capable of performing electrical signal and heat dissipation to the upper portion or the lower portion;
Fixing at least a part of the lower substrate, the chip and the spacer using a jig for module assembly;
Bonding a lead frame to at least a portion of the lower substrate;
Performing wire bonding to electrically connect the chip and the lead frame; And
Forming an upper substrate on the spacer;
Lt; / RTI >
Wherein forming the spacers comprises:
The upper frame of the spacer may be formed in an angular shape or in an oblique direction so as to receive a stress that deforms downwardly convexly with respect to the lower substrate due to the heat generated in the step of bonding the lead frame and the step of performing the wire bonding. Machining into a fan-like arc shape,
The module assembly jig can fix the lower substrate, the chip and the spacer using at least one frame, the center of the module assembly jig is open,
And a bending prevention member is provided on an inner rim of the frame for fixing the spacer so as to prevent the spacer from being bent or twisted, thereby fixing the upper surface frame portion of the spacer,
Wherein the bending prevention member has an angular shape or a circular arc shape depending on the shape of a rim of the spacer and has a shape protruding downward from an upper portion with respect to the upper substrate,
A method of manufacturing a power semiconductor module.
상기 와이어 본딩을 수행하는 단계 이후에,
상기 모듈 조립용 지그를 제거하고, 상기 스페이서 상에 상기 상부기판을 형성하는 단계;
상기 하부기판, 상기 칩, 상기 스페이서, 상기 리드프레임 및 상기 상부기판의 적어도 일부를 봉합하는 몰딩부를 형성하는 단계; 및
상기 몰딩부가 형성된 이후에 상기 리드프레임의 적어도 일부를 트리밍하는 단계;
를 포함하는,
전력반도체 모듈의 제조방법.The method according to claim 1,
After performing the wire bonding,
Removing the module-assembling jig and forming the upper substrate on the spacer;
Forming a molding part for sealing at least a part of the lower substrate, the chip, the spacer, the lead frame, and the upper substrate; And
Trimming at least a portion of the lead frame after the molding portion is formed;
/ RTI >
A method of manufacturing a power semiconductor module.
상기 몰딩부는 상기 하부기판의 하부면과 상기 상부기판의 상부면을 노출시키는,
전력반도체 모듈의 제조방법.3. The method of claim 2,
Wherein the molding unit exposes a lower surface of the lower substrate and an upper surface of the upper substrate,
A method of manufacturing a power semiconductor module.
상기 휨방지부재는 상기 스페이서를 고정하는 틀과 결합 또는 탈착이 가능한 구조를 갖는,
전력반도체 모듈의 제조방법.The method according to claim 1,
Wherein the bending prevention member has a structure capable of being engaged with or detachable from a frame for fixing the spacer,
A method of manufacturing a power semiconductor module.
상기 모듈 조립용 지그는 하부지그와 상부지그를 포함하며, 상기 하부지그와 상기 상부지그는 적어도 하나 이상의 파트로 구성됨으로써, 모듈 제조시 결합과 탈착이 가능한,
전력반도체 모듈의 제조방법.The method according to claim 1,
Wherein the module jig includes a lower jig and an upper jig, the lower jig and the upper jig being formed of at least one or more parts,
A method of manufacturing a power semiconductor module.
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