KR20180021192A - 반도체 장치의 제조 방법 - Google Patents

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데츠야 우에다
히로시 요시다
세이지 오카
켄 사카모토
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미쓰비시덴키 가부시키가이샤
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Abstract

부품 점수를 삭감하는 동시에, 비용을 억제 가능한 기술을 제공하는 것을 목적으로 한다. 반도체 소자(13)와, 복수의 전극 단자(32)와, 복수의 전극 단자(32)를 연결하는 댐 바(33)를 구비하는 구조체를 준비하고, 단자 구멍(42c)에, 복수의 전극 단자(32)의 일부와 댐 바(33)를 포함한 구조체의 부분(36)을 배치한다. 그리고, 단자 구멍(42c) 내에 있어서, 가동 클램프(71)에 의해서 구조체의 부분(36)을 끼워넣는 동시에, 가동 클램프(71)의 적어도 일부를 단자 구멍(42c)에 끼워맞추고 나서, 한 쌍의 금형의 내부 공간에 수지(73)를 주입한다.

Description

반도체 장치의 제조 방법
본 발명은 수지 밀봉형의 반도체 장치의 제조 방법에 관한 것이다.
파워 모듈 등의 고내압 반도체 장치에서는, 제조 비용 또는 생산성 등의 관점으로부터, 반도체 소자 및 전극 단자를 수지의 패키지로 밀봉하는 트랜스퍼 몰드 기술이 이용되는 것이 많아지고 있다. 또한, 소형화의 관점으로부터, 전극 단자를 패키지의 측방으로 연장되는 것이 아니라, 패키지의 높이 방향으로 연장되는 구성이 많아지고 있다(예를 들면, 특허문헌 1).
일본 특허 제 5012772 호 공보
그렇지만, 특허문헌 1의 기술에서는, 복수의 봉 형상의 전극 단자를 개별적으로 반도체 소자 등에 납땜할 필요가 있으므로, 부품 점수가 증가한 결과, 작업 시간이 길어진다고 하는 문제가 있다. 또한 특허문헌 1의 기술에서는, 전극 단자 중 선단 부분을 수지로 밀봉하지 않도록, 해당 선단 부분에 원통형의 수지 부재(슬리브)를 끼워맞추는 것으로 수지로 밀봉한다. 이 때문에, 원통 형상의 수지 부재가 필요하고, 재료비 등의 비용이 든다고 하는 문제가 있다.
그래서, 본 발명은 상기와 같은 문제점에 비추어 이루어진 것이며, 부품 점수를 삭감하는 동시에, 비용을 억제 가능한 기술을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에 따른 반도체 장치의 제조 방법은, (a) 반도체 소자와, 상기 반도체 소자와 전기적으로 접속되고, 또한 배열된 복수의 전극 단자와, 상기 복수의 전극 단자를 연결하는 댐 바를 구비하는 구조체를 준비하는 공정과, (b) 한 쌍의 금형에 마련된, 상기 한 쌍의 금형에 의해 위요(圍繞) 가능한 내부 공간과 연통하는 단자 구멍에, 상기 복수의 전극 단자의 일부와 상기 댐 바를 포함하는 상기 구조체의 부분을 배치하는 동시에, 상기 한 쌍의 금형의 상기 내부 공간에, 상기 구조체의 상기 부분 이외의 나머지의 부분을 수납하는 공정과, (c) 상기 단자 구멍 내에 있어서, 가동 클램프에 의해서 상기 구조체의 상기 부분을 끼워넣는 동시에, 상기 가동 클램프의 적어도 일부를 상기 단자 구멍에 끼워맞추는 공정과, (d) 상기 (c)공정의 이후에, 상기 한 쌍의 금형의 상기 내부 공간에 수지를 주입하는 공정을 구비한다.
본 발명에 의하면, 반도체 소자와, 복수의 전극 단자와, 복수의 전극 단자를 연결하는 댐 바를 구비하는 구조체를 준비하고, 한 쌍의 금형에 마련된 단자 구멍 내에 있고, 가동 클램프에 의해 구조체의 부분을 끼워넣는 동시에, 가동 클램프의 적어도 일부를 단자 구멍에 끼워맞추고 나서, 한 쌍의 금형의 내부 공간에 수지를 주입한다. 이에 의해, 부품 점수를 삭감하는 동시에, 비용을 억제할 수 있다.
본 발명의 목적, 특징, 태양 및 이점은 이하의 상세한 설명과 첨부 도면에 의해 보다 명백하게 된다.
도 1은 실시형태 1에 따른 반도체 장치의 구성을 도시하는 평면도,
도 2는 실시형태 1에 따른 반도체 장치의 구성을 도시하는 도 1의 A-A선에 따른 단면도,
도 3은 실시형태 1에 따른 전극 단자 프레임의 구성을 도시하는 정면도,
도 4는 실시형태 1에 따른 전극 단자 프레임의 구성을 도시하는 측면도,
도 5는 실시형태 1에 따른 수지 밀봉 금형의 구성을 도시하는 단면도,
도 6은 실시형태 1에 따른 반도체 장치의 제조 방법을 설명하기 위한 도면,
도 7은 실시형태 1에 따른 반도체 장치의 제조 방법을 설명하기 위한 도면,
도 8은 실시형태 1에 따른 반도체 장치의 제조 방법을 설명하기 위한 도면,
도 9는 실시형태 1에 따른 반도체 장치의 제조 방법을 설명하기 위한 도면,
도 10은 실시형태 1에 따른 반도체 장치의 제조 방법을 설명하기 위한 도면,
도 11은 실시형태 1에 따른 반도체 장치의 제조 방법의 적용례를 설명하기 위한 도면,
도 12는 관련 제조 방법을 설명하기 위한 도면,
도 13은 관련 제조 방법을 설명하기 위한 도면,
도 14는 관련 제조 방법을 설명하기 위한 도면,
도 15는 관련 제조 방법을 설명하기 위한 도면,
도 16은 관련 제조 방법을 설명하기 위한 도면,
도 17은 변형예 1에 따른 반도체 장치의 제조 방법을 설명하기 위한 도면,
도 18은 변형예 1에 따른 반도체 장치의 제조 방법을 설명하기 위한 도면,
도 19는 변형예 1에 따른 반도체 장치의 제조 방법을 설명하기 위한 도면,
도 20은 변형예 1에 따른 반도체 장치의 제조 방법을 설명하기 위한 도면,
도 21은 변형예 1에 따른 반도체 장치의 제조 방법을 설명하기 위한 도면,
도 22는 변형예 1에 따른 반도체 장치의 제조 방법을 설명하기 위한 도면,
도 23은 변형예 2에 따른 반도체 장치의 제조 방법을 설명하기 위한 도면,
도 24는 변형예 2에 따른 반도체 장치의 제조 방법을 설명하기 위한 도면,
도 25는 실시형태 2에 따른 반도체 장치의 제조 방법을 설명하기 위한 도면,
도 26은 실시형태 2에 따른 반도체 장치의 제조 방법을 설명하기 위한 도면,
도 27은 실시형태 2에 따른 반도체 장치의 제조 방법을 설명하기 위한 도면,
도 28은 실시형태 2에 따른 반도체 장치의 제조 방법을 설명하기 위한 도면,
도 29는 변형예 3에 따른 반도체 장치의 제조 방법을 설명하기 위한 도면,
도 30은 변형예 3에 따른 반도체 장치의 제조 방법을 설명하기 위한 도면,
도 31은 실시형태 3에 따른 반도체 장치의 제조 방법을 설명하기 위한 도면,
도 32는 실시형태 3에 따른 반도체 장치의 제조 방법을 설명하기 위한 도면,
도 33은 실시형태 3에 따른 반도체 장치의 제조 방법을 설명하기 위한 도면,
도 34는 실시형태 3에 따른 반도체 장치의 제조 방법을 설명하기 위한 도면,
도 35는 실시형태 3에 따른 반도체 장치의 제조 방법을 설명하기 위한 도면,
도 36은 실시형태 3에 따른 반도체 장치의 제조 방법을 설명하기 위한 도면,
도 37은 실시형태 3에 따른 반도체 장치의 제조 방법을 설명하기 위한 도면.
<실시형태 1>
도 1은 본 발명의 실시형태 1에 따른 반도체 장치의 구성을 도시하는 평면도이고, 도 2는 도 1의 A-A선에 따른 단면도이다.
도 1의 반도체 장치(1)는 장착 구멍(11a)이 단부에 마련된 베이스판(11)과, 베이스판(11) 상에 배치된 세라믹 기판(12)과, 세라믹 기판(12) 상에 배치된 반도체 소자(13) 및 주 단자(14)와, 세라믹 기판(12) 또는 반도체 소자(13) 상에 배치된 제어 단자(15)를 구비한다. 반도체 소자(13)는 예를 들면, 스위칭 소자 및 메모리 등의 구성요소로서 이용된다.
반도체 장치(1)는 상술의 구성요소뿐만 아니라, 반도체 소자(13)와 세라믹 기판(12) 상에 마련된 전극(도시되지 않음)을 접속하는 알루미늄 와이어(16)와, 반도체 장치(1)의 구성요소를 덮어서 밀봉하는 트랜스퍼 몰드 수지(17)를 더 구비한다. 도 1 및 도 2로부터 알 수 있는 바와 같이, 주 단자(14) 및 제어 단자(15)는, 반도체 장치(1)의 높이 방향으로 연장되어 있고, 주 단자(14)의 일부 및 제어 단자(15)의 일부는, 패키지인 트랜스퍼 몰드 수지(17)의 상면으로부터 노출되어 있다.
또한, 도 2에는 반도체 장치(1)를 시스템(도시되지 않음)에 실장한 경우의, 반도체 장치(1)의 단자와 시스템 사이의 연면(沿面) 거리(절연 거리)(81)가 도시되어 있다. 파워 모듈[반도체 장치(1)]을 시스템에 조립한 경우에는, 이 연면 거리(81)가 긴 것이 바람직하다. 또한, 연면 거리(81)를 길게 하는 것에 대해서는 실시형태 3에서 설명한다.
반도체 장치(1)의 제조 방법의 일례에 대해서 설명하면, 반도체 소자(13)를 세라믹 기판(12)에는 납땜 등(도시되지 않음)을 이용해 다이본딩하여, 알루미늄 와이어(16) 등으로 반도체 소자(13)의 전극과 세라믹 기판(12) 상의 전극을 전기적으로 접속한다. 그리고, 반도체 소자(13)가 탑재된 세라믹 기판(12)을 베이스판(11) 상에 납땜 등(도시되지 않음)에 의해 실장한다. 그리고, 주 단자(14) 및 제어 단자(15) 등을 접합하여, 트랜스퍼 몰드 수지(17)로 밀봉한 후에, 주 단자(14) 및 제어 단자(15)를 필요에 따라 굽힘 성형하는 것에 의해 반도체 장치(1)가 완성된다.
다음에, 트랜스퍼 몰드 수지(17)로 밀봉하는 밀봉 공정에 대해서 상세하게 설명한다. 또한, 밀봉 공정 전에는, 상술한 반도체 소자(13)와, 도 3 및 도 4에 도시되는 전극 단자 프레임(31)을 구비하는 구조체[반도체 장치(1)의 중간체]가 준비된다. 또한, 도 3 이후에서는 편의상, 구조체 중 전극 단자 프레임(31) 이외의 부분의 도시는 생략한다. 또한, 본 실시형태에서는, 구조체는 반도체 소자(13) 및 전극 단자 프레임(31) 이외에, 상술한 세라믹 기판(12) 등도 구비하지만, 세라믹 기판(12) 등은 필수는 아니다.
다음에, 도 3 및 도 4를 이용하여, 전극 단자 프레임(31)의 구성에 대해서 상세하게 설명한다. 도 3은 구조체가 구비하는 전극 단자 프레임(31)의 구성을 도시하는 정면도이고, 도 4는 해당 전극 단자 프레임(31)의 구성을 도시하는 측면도이다. 전극 단자 프레임(31)은 복수의 전극 단자(32)와, 댐 바(33)와, 돌출부(34)를 구비한다. 또한, 도 3 및 그에 유사한 도면에서는, 복수의 전극 단자(32), 댐 바(33) 및 돌출부(34)를 구분하는 파선이 부여되어 있지만, 이 파선은 기준을 위해 편의상 부여된 것에 지나지 않는다.
복수의 전극 단자(32)는 반도체 소자(13)와 전기적으로 접속된 단자이고, 예를 들면, 일직선상으로 배열되어 있다. 밀봉 공정에 의해, 각 전극 단자(32)의 일단(32a)측은 트랜스퍼 몰드 수지(17)에 덮이지만, 각 전극 단자(32)의 타단(32b)측은 트랜스퍼 몰드 수지(17)에 덮이지 않도록 설계된다. 또한, 본 실시형태 1에서는, 복수의 전극 단자(32)는 도 1 및 도 2의 복수의 주 단자(14)에 적용되는 동시에, 복수의 제어 단자(15)에 적용되지만, 물론 이에 한정되는 것은 아니다.
댐 바(33)는 복수의 전극 단자(32)를 연결한다. 본 실시형태 1에서는, 각 댐 바(33)는 서로 이웃하는 두 개의 전극 단자(32) 사이에 배치되어, 해당 두 개의 전극 단자(32)를 연결하고 있다. 그리고, 복수의 전극 단자(32)가 일렬의 댐 바(33)에 의해 연결되어 있다.
후술하는 바와 같이 밀봉 공정에서는, 댐 바(33) 및 그 주변 부분의 표면 및 이면을, 가동 클램프로 끼워넣는 것에 의해서, 전극 단자(32)의 일단(32a)측의 공간과 타단(32b)측의 공간을 실질적으로 차단한 상태로 하고 나서, 전극 단자(32)의 일단(32a)측으로부터 액상의 수지를 주입한다. 이러한 제조 방법에 의하면, 액상의 수지가 전극 단자(32)의 타단(32b)측으로 유출되는 것을 억제하는 것이 가능해진다. 즉, 전극 단자(32)의 타단(32b)이 트랜스퍼 몰드 수지(17)가 되는 액상의 수지에 부착하거나 매몰하거나 하는 것을, 댐 바(33) 등에 의해서 억제하는 것이 가능하게 되어 있다.
돌출부(34)는 복수의 전극 단자(32)의 배열단에 마련되어, 복수의 전극 단자(32)의 배열 방향으로 돌출한다. 돌출부(34)의 선단은, 전극 단자(32)와도 프레임과도 접속되지 않고, 자유단으로 되어 있다. 또한, 본 실시형태 1에서는, 복수의 전극 단자(32)의 배열단은, 복수의 전극 단자(32)의 전체에 있어서의 양단으로 되어 있지만, 이에 한정되는 것이 아니며, 일단뿐이어도 좋다. 또한, 도 3에 도시되는 바와 같이, 돌출부(34) 및 댐 바(33)의 위치가 일직선상으로 가지런히 되어 있지만, 다소 어긋나 있어도 좋다.
이상에서 설명한 복수의 전극 단자(32)의 일부[타단(32b) 등], 댐 바(33) 및 돌출부(34)는, 도 3 및 도 4에 도시되는 구조체의 부분(36)에 포함되어 있다. 도 4에 도시되는 바와 같이, 본 실시형태 1에서는, 구조체의 부분(36)은 평판 형상이지만, 이에 한정되는 것은 아니다.
다음에, 밀봉 공정에 대해 상세하게 설명한다. 도 5는 밀봉 공정에 이용되는 본 실시형태 1에 따른 수지 밀봉 금형의 구성을 도시하는 단면도이다.
도 5의 수지 밀봉 금형은, 상형 정반(40)에 마련된 상측 금형(41)과, 하형 정반(60)에 마련된 하측 금형(61)을, 한 쌍의 금형으로서 구비하여 있다. 도시되지 않는 수지 밀봉용 프레스기의 개폐에 의해서, 상측 금형(41) 및 하측 금형(61)의 접촉 및 분리를 이행한다. 도 5는, 상측 금형(41) 및 하측 금형(61)이 분리되어 있는 상태를 도시하고 있지만, 상측 금형(41) 및 하측 금형(61)의 접촉 시에는, 상측 금형(41) 및 하측 금형(61)에 의해 위요되는 내부 공간(이하 「금형 내부 공간」이라 함)이 형성된다. 또한, 금형 내부 공간에는, 트랜스퍼 몰드 수지(17)가 되는 액상의 수지가 주입되게 된다.
상측 금형(41)은 상측 금형 캐비티 블록(42)과, 상측 금형 프레임 블록(43)과, 상측 금형 상판(44)과, 상측 금형 가동 플레이트(45)와, 리턴 스프링(46)을 구비하고 있다.
상측 금형 캐비티 블록(42)에는, 하측 금형(61)과 접촉 가능한 상측 금형 파팅(parting)면(42a)의 중앙에, 상측 금형 캐비티(42b)가 마련되어 있다. 또한, 상측 금형 캐비티(42b)는 반도체 장치(1)의 트랜스퍼 몰드 수지(17)의 외형을 형성하기 위한 오목부이고, 금형 내부 공간의 상측 부분을 규정한다.
또한, 상측 금형(41)(한 쌍의 금형의 일방)의 상측 금형 캐비티 블록(42)에는, 금형 내부 공간과 연통되는 단자 구멍(42c)도 마련되어 있다. 단자 구멍(42c)은, 구조체의 부분(36)이 배치(삽입)되는 구멍이고, 본 실시형태 1에서는, 상측 금형 파팅면(42a)에 대해서 수직 방향으로 개구되어 있다.
상측 금형 가동 플레이트(45)는 상측 금형 캐비티 블록(42), 상측 금형 프레임 블록(43) 및 상측 금형 상판(44)이 형성하는 공동부에 수납되어 있다. 상측 금형 가동 플레이트(45)의 리턴 스프링(46)에 감겨진 볼록부는, 리턴 스프링(46)에 의해서 상측 금형 상판(44)의 구멍을 향해 가압되고 있다. 이 볼록부가, 상형 정반(40)으로부터의 돌출 및 상형 정반(40)으로의 수납이 가능한 상측 금형 가동 로드(47)에 의해 금형 내부 공간 측에 적절하게 가압되는 것에 의해, 상측 금형 가동 플레이트(45)는 하측으로 이동하는 것이 가능하게 되어 있다. 상측 금형 가동 플레이트(45)의 해당 이동에 의해서, 예를 들면, 수지 밀봉된 구조체를 상측 금형(41)으로부터 이형하기 위한 푸쉬 핀(45a)을, 상측 금형 캐비티 블록(42)[상측 금형 캐비티(42b)의 저면]으로부터 돌출시키거나, 상측 금형 캐비티 블록(42)에 수납시키거나 하는 것이 가능하게 된다. 이와 같이, 상측 금형 가동 플레이트(45)의 이동은, 상측 금형(41) 및 하측 금형(61)의 접촉 및 분리에 있어서 보조적으로 실행하는 것이 가능하게 된다.
하측 금형(61)은, 상측 금형(41)과 동일하게 구성되어 있어서, 하측 금형 파팅면(62a) 및 하측 금형 캐비티(62b)가 마련된 하측 금형 캐비티 블록(62)과, 하측 금형 프레임 블록(63)과, 하측 금형 상판(64)과, 푸쉬 핀(65a)이 마련된 하측 금형 가동 플레이트(65)와, 리턴 스프링(66)을 구비하고 있다. 그리고, 하측 금형 가동 플레이트(65)의 볼록부가, 하형 정반(60)으로부터의 돌출 및 하형 정반(60)으로의 수납이 가능한 하측 금형 가동 로드(67)에 의해서 금형 내부 공간 측에 적절하게 가압되는 것에 의해, 하측 금형 가동 플레이트(65)는 상측으로 이동하는 것이 가능하게 되어 있다.
그런데, 트랜스퍼 몰드법에 따른 수지 밀봉에서는, 상술의 수지 밀봉용 프레스기에 의해서, 상측 금형 파팅면(42a)과 하측 금형 파팅면(62a)이 맞춰질 수 있다. 이에 의해서 금형 내부 공간이 형성되고, 해당 금형 내부 공간에, 구조체의 부분(36)(도 3, 도 4) 이외의 나머지의 부분이 수납된다.
여기서, 이 수납 공정과 병행하여, 금형 내부 공간과 연통한 단자 구멍(42c)에 구조체의 부분(36)이 배치(삽입)된다. 그리고, 단자 구멍(42c) 내에 있어서, 가동 클램프에 의해 구조체의 부분(36)을 끼워넣는 동시에, 가동 클램프를 단자 구멍(42c)에 끼워맞추는 것에 의해서, 단자 구멍(42c)이 실질적으로 폐쇄된다. 구조체의 부분(36)의 배치, 및 가동 클램프의 끼워맞춤에 대해서는 다음에 상세하게 설명한다.
그 후, 금형 내부 공간에, 수지 주입구인 게이트(도시되지 않음)로부터, 트랜스퍼 몰드 수지(17)(도 1)가 되는 액상의 수지를 주입한다. 또한, 이 수지에는, 예를 들면, 에폭시 수지 등의 열경화성 수지가 적용된다. 상형 정반(40) 및 하형 정반(60)에는 히터(도시되지 않음)가 매립되어 있어서, 이 히터에 의해서 상측 금형(41) 및 하측 금형(61)이 온도 상승된다. 금형 내부 공간에 주입된 수지는, 가압된 후, 상측 금형(41) 및 하측 금형(61)으로부터의 열량에 의해 경화되는 것에 의해서, 트랜스퍼 몰드 수지(17)가 된다. 그 후, 상술의 수지 밀봉용 프레스기에 의해서, 상측 금형 파팅면(42a)과 하측 금형 파팅면(62a)이 분리되고, 주된 밀봉 공정이 완료된다. 그 후, 댐 바(33)의 일부가 커팅되는 것에 의해서, 전극 단자(32)끼리가 전기적으로 독립된다.
도 6, 도 7, 도 8, 도 9 및 도 10은 구조체의 부분(36)의 배치, 가동 클램프(71)의 끼워넣음, 가동 클램프(71)의 끼워맞춤, 및 수지의 주입을 설명하기 위한 도면이다. 도 6은 상측 금형 캐비티 블록(42) 주변의 구성의 사시도이고, 도 7 및 도 9는 도 6의 A방향으로부터 바라본 단면도이며, 도 8 및 도 10은 도 6의 B방향으로부터 바라본 단면도이다.
단자 구멍(42c)은 도 6에 도시되는 바와 같이 A방향을 따라 연장되고, 도 7에 도시되는 바와 같이 상측 금형 캐비티 블록(42)을 관통하는 관통 구멍이다. 단자 구멍(42c)은 도 6에 도시되는 바와 같이, 단자 구멍(42c)의 단측 방향의 끝에 위치하는 내측면(42d)과, 단자 구멍(42c)의 장측 방향의 끝에 위치하는 내측면(42e)에 의해서 규정되어 있다. 내측면(42d)은, 도 7에 도시되는 바와 같이, 단자 구멍(42c)이 상측 금형 캐비티(42b)측(금형 내부 공간측)으로 테이퍼지도록 경사지는 경사면이고, 내측면(42e)은, 도 8에 도시되는 바와 같이, 상측 금형 캐비티(42b)의 저면에 대해 수직으로 마련되어 있다.
가동 클램프(71)는 단자 구멍(42c)과 마찬가지로 A방향을 따라 연장된 제 1 부분 클램프(71a) 및 제 2 부분 클램프(71d)를 구비하고 있다. 제 1 부분 클램프(71a) 및 제 2 부분 클램프(71d)는, 서로 대향하는 제 1 협지부(71b) 및 제 2 협지부(71e)를 각각 갖고 있다. 가동 클램프(71)는 제 1 협지부(71b) 및 제 2 협지부(71e)를 서로 근접시킨 상태로, 단자 구멍(42c)에 끼워맞춤 가능한 형상을 갖고 있다.
다음에, 상기 구성의 동작에 대해 설명한다. 우선, 구조체의 부분(36)의 장측 방향과, 단자 구멍(42c)의 장측 방향을 같게 하고, 도 7에 도시되는 바와 같이, 구조체의 부분(36)을, 상측 금형 캐비티(42b)측(금형 내부 공간측)으로부터 단자 구멍(42c)에 배치(삽입)한다. 본 실시형태 1에서는, 도 8에 도시되는 바와 같이, 단자 구멍(42c)의 내측면(42e)과, 구조체의 부분(36)의 돌출부(34)가 근접하도록, 단자 구멍(42c)에 구조체의 부분(36)을 배치한다.
그리고, 가동 클램프(71)에 의해서, 구조체의 평판 형상의 부분(36)을 그 두께 방향의 양측으로부터 끼워넣는다. 구체적으로는, 도 7의 화살표가 도시하는 바와 같이, 제 1 부분 클램프(71a)를, 단자 구멍(42c)의 내측면(42d)과 구조체의 부분(36)의 제 1 면 사이에 있어서, 상측 금형 캐비티(42b)측(도 7의 하측)으로 이동시킨다. 마찬가지로, 제 2 부분 클램프(71d)를, 단자 구멍(42c)의 내측면(42d)과 구조체의 부분(36)의 제 1 면과 반대측의 제 2 면 사이에 있어서, 상측 금형 캐비티(42b)측(도 7의 하측)으로 이동시킨다. 또한, 본 실시형태 1에서는, 제 1 및 제 2 부분 클램프(71a, 71d)의 이동은 예를 들면, 상측 금형 가동 플레이트(45) 또는 상측 금형 가동 로드(47)의 동작에 의해 실현된다.
가동 클램프(71)와 내측면(42d)이 접촉한 후, 가동 클램프(71)를 하측으로 이동시키는 힘, 즉, 가동 클램프(71)를 단자 구멍(42c)에 끼워맞추기 위한 힘은, 단자 구멍(42c)의 경사면인 내측면(42d)에 의해서, 내측면(42d)과 평행한 방향의 힘으로 분해된다. 이에 의해, 본 실시형태 1에서는, 가동 클램프(71)를 단자 구멍(42c)에 끼워맞추기 위한 힘을, 가동 클램프(71)가 구조체의 부분(36)을 끼워넣기 위한 힘으로 이용하는 것이 가능하게 되어 있다.
이상의 결과, 도 9에 도시되는 바와 같이, 가동 클램프(71)가 단자 구멍(42c)과 끼워맞춰지는 동시에, 구조체의 부분(36)이 가동 클램프(71)[(제 1 및 제 2 협지부(71b, 71e)]에 의해 끼워넣어진다. 또한, 도 8에는, 가동 클램프(71)가 구조체의 부분(36)을 끼워넣었을 때의 제 1 및 제 2 협지부(71b, 71e)의 위치가 상상선(2점 쇄선)으로 도시되어 있다.
다음에, 도 10에 도시되는 바와 같이, 금형 내부 공간에 트랜스퍼 몰드 수지(17)가 되는 액상의 수지(73)가 주입된다. 본 실시형태 1에서는, 가동 클램프(71)가 구조체의 부분(36)을 끼워넣는 압력은, 수지(73)를 주입하는 압력보다 크게 설정되어 있다.
단자 구멍(42c)은 금형 내부 공간과 연통하고 있기 때문에, 금형 내부 공간에 주입된 수지(73)는 단자 구멍(42c)을 향한다. 여기서, 도 10에 도시되는 바와 같이, 단자 구멍(42c)은 댐 바(33) 및 가동 클램프(71)에 의해서 거의 닫혀지고 있으므로, 전극 단자(32)끼리의 사이로 나아가는 수지(73)가 댐 바(33)를 넘어서 외측으로 새는 것을 억제할 수 있다.
또한, 본 실시형태 1에서는, 내측면(42e)과 전극 단자(32) 사이의 간극이 돌출부(34)에 의해서 작게 되어 있다. 이에 의해, 해당 간극을 통과하는 수지(73)의 유동성을 저하시킬 수 있으므로, 해당 수지(73)가 돌출부(34)를 넘어서 외측에 새는 것을 억제할 수 있다.
수지(73)의 주입의 완료, 및 수지(73)의 경화 후, 가동 클램프(71)[제 1 및 제 2 부분 클램프(71a, 71d)]를 단자 구멍(42c)으로부터 뽑아내는 동시에, 가동 클램프(71)에 의한 구조체의 부분(36)의 끼워넣음을 해제한다.
본 실시형태 1에서는, 복수의 전극 단자(32)는 도 11에 도시되는 일렬의 주 단자(14)와, 이와는 다른 방향으로 나열된 일렬의 주 단자(14)와, 일렬의 제어 단자(15)에 각각 적용되고, 이들 단자의 각각에 대해서 도 6 내지 도 10의 공정을 실행한다. 또한, 도 11에는, 굽힘 공정을 실행되기 전의 주 단자(14)가 도시되어 있고, 이들에 굽힘 공정을 하면, 도 1에 도시되는 주 단자(14)가 된다.
여기서, 도 12, 도 13, 도 14, 도 15 및 도 16을 이용하여, 본 실시형태 1에 따른 제조 방법에 관련되는 제조 방법(이하 「관련 제조 방법」이라 함)에 대해 설명한다. 또한, 도 12 및 도 13은, 도 8과 마찬가지로 B방향에서 바라본 단면도이고, 도 14 내지 도 16은 B방향에서 바라본 외관도이다.
이러한 관련 제조 방법에서는, 전극 단자 프레임(31)에 돌출부(34)가 마련되지 않았다. 이러한 관련 제조 방법에 있어서, 실시형태 1과 마찬가지로, 한 쌍의 금형의 단자 구멍(42c) 내에 있어서, 복수의 전극 단자(32)와 댐 바(33)를 가동 클램프(71)에 의해 끼워넣는 동시에, 가동 클램프(71)를 단자 구멍(42c)에 끼워맞추는 경우를 상정한다. 이 경우, 실시형태 1과 마찬가지로, 밀봉 공정에 있어서의 수지(73)의 외부에의 유출을 댐 바(33) 및 가동 클램프(71)에 의해서 막을 수 있어서 수지 누설을 저감할 수 있다. 그렇지만, 관련 제조 방법보다 돌출부(34)를 이용하는 본 실시형태 1에 따른 제조 방법 쪽이, 바람직한 반도체 장치를 형성할 수 있다. 이하, 이에 대해 설명한다.
도 12에 도시되는 바와 같이, 관련 제조 방법에서는, 돌출부(34) 대신에, 최단의 전극 단자(32)와, 단자 구멍(42c)의 내측면(42e)이 근접하도록, 단자 구멍(42c)에 구조체의 부분(36a)이 배치(삽입)된다.
그 후, 실시형태 1과 마찬가지로, 가동 클램프(71)의 끼워넣음, 및 가동 클램프(71)의 끼워맞춤을 한 후에, 도 13에 도시되는 바와 같이, 금형 내부 공간에 수지가 주입된다.
그리고, 도 14에 도시되는 바와 같이, 수지(73)가 경화되어 트랜스퍼 몰드 수지(17)가 된 후, 가동 클램프(71)에 의한 구조체의 부분(36a)의 끼워넣음을 해제하여, 구조체를 금형으로부터 떼어낸다. 도 14에 도시되는 바와 같이, 관련 제조 방법에서는, 트랜스퍼 몰드 수지(17)의 버어(burr)(17a)가, 최단의 전극 단자(32)에 인접하여 형성된다.
그 후, 예를 들면 펀치 금형을 이용하고, 버어(17a)와 댐 바(33)의 일부를 커팅한다. 여기서, 버어(17a)를 제거하기 위해서, 펀치 금형은 버어(17a)와 최단의 전극 단자(32)와의 경계선에 충당되도록 설계된다. 그렇지만, 펀치 금형과 수지 밀봉 후의 성형품의 위치에 격차가 생기므로, 도 15 및 도 16에 도시되는 바와 같이, 펀치 금형과 수지 밀봉 후의 성형품 사이에 위치 차이가 생기는 일이 있다. 여기서 도 15 및 도 16에는, 펀치 금형에 의해서 제거되는 제거 프레임(75)이 상상선(2점 쇄선)으로 도시되어 있다.
도 15에 도시되는 위치 차이가 생겼을 경우에는, 버어(17a)뿐만 아니라 최단의 전극 단자(32)의 일부도 펀치 금형에 의해서 커팅된다. 그 결과, 최단의 전극 단자(32)의 폭이 좁아져서, 해당 전극 단자(32)와 접합해야 할 외부 장치의 메스 전극(도시되지 않음) 사이에 접촉 불량이 생겨버리는 일이 있었다.
도 16에 도시된 위치 차이가 생겼을 경우에는, 최단의 전극 단자(32)는 커팅되지 않지만, 버어(17a) 중 전극 단자(32)와 인접하는 부분이 남는다. 그 결과, 남은 버어가 후속의 테스트 공정, 또는 시스템에의 조립 공정 등에 있어서, 전기적 접촉 불량을 일으키는 일이 있었다.
이에 대해, 본 실시형태 1에서는 도 10에 도시한 바와 같이, 돌출부(34)가 마련되어 있기 때문에, 버어가 형성되는, 내측면(42e)과 돌출부(34) 사이의 간극 부분과, 최단의 전극 단자(32)를 이간시킬 수 있다. 그 결과, 버어가 최단의 전극 단자(32)에 인접하여 형성되는 것을 억제할 수 있으므로, 버어에 기인하는 불편을 관련 제조 방법보다 억제할 수 있다.
＜실시형태 1의 요약＞
이상과 같은 본 실시형태 1에서는, 한 쌍의 금형의 단자 구멍(42c) 내에 있어서, 복수의 전극 단자(32)와 댐 바(33)를 가동 클램프(71)에 의해 끼워넣는 동시에, 가동 클램프(71)를 단자 구멍(42c)에 끼워맞춘다. 그 후, 금형 내부 공간에 수지(73)를 주입한다. 이러한 제조 방법에 의하면, 외부에 유출하려고 하는 액상의 수지(73)를, 댐 바(33) 및 가동 클램프(71)에 의해서 막을 수 있다. 따라서, 수지 누설을 저감할 수 있으므로, 수지 버어를 억제하거나 불필요한 수지 부착에 의한 전기적 접촉의 저해를 억제하거나 할 수 있다. 또한, 복수의 전극 단자(32)가 댐 바(33)에 의해서 연결될 수 있으므로, 부품 점수 및 공정수를 삭감할 수 있다.
또한, 본 실시형태 1에서는, 단자 구멍(42c)의 내측면(42e)과, 구조체의 부분(36)의 돌출부(34)가 근접하도록, 단자 구멍(42c)에 구조체의 부분(36)을 삽입하므로, 내측면(42e)과 돌출부(34) 사이의 간극을 작게 할 수 있다. 따라서, 해당 간극을 통과하는 수지(73)의 유동성을 저하시킬 수 있으므로, 수지 누설을 더욱 저감할 수 있다. 또한, 버어에 기인하는 불편을 관련 제조 방법보다 억제할 수 있다.
또한, 본 실시형태 1에서는, 한 쌍의 금형의 단자 구멍(42c)은, 한 쌍의 금형의 일방에 마련되고, 한 쌍의 금형의 상측 금형 파팅면(42a)에 대해서 수직 방향으로 개구되어 있다. 이에 의해, 주 단자(14) 및 제어 단자(15) 등의, 높이 방향으로 연장되는 전극을 구비하는 반도체 장치에 대해서, 상술의 효과를 얻을 수 있다. 다만, 단자 구멍(42c)은 이에 한정되는 것이 아니고, 예를 들면 상측 금형 파팅면(42a)에 대해서 수평 방향으로 개구하도록 마련되어도 좋고, 또한 그 구성에 있어서 상측 금형(41)에도 하측 금형(61)에도 마련되어도 좋다. 이 경우에는, 측방으로 연장되는 전극을 구비하는 반도체 장치에 대해서, 상술의 효과를 얻을 수 있다.
또한, 본 실시형태 1에서는, 가동 클램프(71)는 구조체의 평판 형상의 부분(36)을 그 두께 방향의 양측에서 끼워넣는다. 이에 의해, 가동 클램프(71)와 구조체의 부분(36) 사이의 간극을 저감할 수 있으므로, 수지 누설을 더욱 저감할 수 있다.
또한, 본 실시형태 1에서는, 가동 클램프(71)를 단자 구멍(42c)에 끼워맞추기 위한 힘이, 가동 클램프(71)가 구조체의 부분(36)을 끼워넣기 위한 힘에 이용된다. 이에 의해, 이들 힘에 대해서 다른 동력원을 필요로 하지 않기 때문에, 금형 구조를 간소화할 수 있다.
여기서 만일, 가동 클램프(71)가 구조체의 부분(36)을 끼워넣는 압력이 수지(73)를 주입하는 압력보다 작은 경우에는, 수지(73)의 주입시에 가동 클램프(71)가 열려서, 수지 누설이 발생할 가능성이 있다. 이에 대해 본 실시형태 1에서는, 가동 클램프(71)가 구조체의 부분(36)을 끼워넣는 압력이 수지(73)를 주입하는 압력보다 크기 때문에, 수지 누설을 억제할 수 있다.
＜변형예 1＞
단자 구멍(42c)의 내측면(42e)과 전극 단자(32) 사이를 닫기 위한 돌출부(34)의 형상은, 도 3의 형상에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 도 17, 도 18, 도 19, 도 20, 도 21 및 도 22에 도시되는 바와 같이, 단자 구멍(42c)의 내측면(42e)을 따라 연장되는 연장부(34a, 34b)가 돌출부(34)의 선단에 마련되어도 좋다. 또한, 도 17, 도 19 및 도 21은 수지(73)의 주입 도중의 모습을 도시하는 단면도이며, 도 18, 도 20 및 도 22는 수지(73)의 주입 완료 후의 모습을 도시하는 단면도이다.
도 17 및 도 18의 연장부(34a)는 돌출부(34)의 선단으로부터 반도체 소자(13)측을 향하는 방향(금형 내부 공간측)으로 연장되어 있다. 연장부(34a)의 길이는 예를 들면, 약 0.3㎜ 이하이다. 이러한 구성에 의하면, 수지(73)가 내측면(42e)과 돌출부(34) 사이를 통해 외부에 유출하는 경로를 길게 할 수 있다. 이 때문에, 수지(73)가 내측면(42e)과 돌출부(34) 사이의 간극을 빠져나가기 전에, 금형으로부터의 열량에 의한 경화 반응에 의해 경화가 완료할 가능성을 높일 수 있다. 따라서, 수지 누설을 더욱 억제할 수 있다. 이는 특히, 수지(73)에 점도가 낮은 수지를 이용하는 경우 등에 유효하다.
도 19 및 도 20의 연장부(34b)는 돌출부(34)의 선단으로부터 반도체 소자(13)측을 향하는 방향과 반대 방향으로 연장되어 있다. 이러한 구성이어도, 도 17 및 도 18의 연장부(34a)와 마찬가지로, 수지 누설을 더욱 억제할 수 있다. 또한, 일반적으로, 도 19 및 도 20의 연장부(34b)는, 도 17 및 도 18의 연장부(34a)보다 길게 연장되는 설계가 가능한 것으로, 도 17 및 도 18의 구성보다, 수지 누설의 억제화를 기대할 수 있다.
도 21 및 도 22에서는 돌출부(34)의 선단에, 연장부(34a, 34b)의 양쪽 모두가 마련되어 있다. 이러한 구성에 의하면, 도 17 내지 도 20의 구성보다 상기 경로를 길게 할 수 있으므로, 수지 누설을 억제하는 효과를 높일 수 있다.
＜변형예 2＞
실시형태 1에서는, 복수의 전극 단자(32)는 일렬의 댐 바(33)에 의해서 연결될 수 있었다(도 3). 그러나 이에 한정되지 않고, 복수의 전극 단자(32)는, 복수 열의 댐 바(33)에 의해서 연결될 수 있어도 좋다. 예를 들어, 도 23 및 도 24에 도시되는 바와 같이, 복수의 전극 단자(32)가 2열의 댐 바(33)(2갈래 전극 단자 댐 바)에 의해서 연결될 수 있어도 좋다. 또한, 도 23에 도시되는 바와 같이, 댐 바(33)의 복수열화에 맞추어, 복수 라인의 돌출부(34)가 마련되어도 좋다.
여기서, 제조 공정에서 복수의 전극 단자(32)의 병행도를 유지하기 위해서는, 댐 바(33)의 폭을 굵게 하고, 댐 바(33)의 기계 강도가 높이면 좋다. 그렇지만, 댐 바(33)의 폭을 너무 굵게 하면, 댐 바(33)의 절단시에 큰 힘이 필요하여 설비가 대형화한다. 또한, 절단 금형의 마모 수명이 짧아진다.
이에 대해 본 변형예 2에 의하면, 댐 바(33)의 개수를 늘려서, 예를 들면, 사각형 구조 등을 형성하는 것에 의해서, 댐 바(33)의 폭을 굵게 하지 않아도, 그것을 굵게 한 구성과 동등한 기계 강도를 얻을 수 있다. 따라서, 복수의 전극 단자(32)의 병행도를 확보할 수 있다. 또한, 각 댐 바(33)의 폭을 비교적 좁게 할 수 있으므로, 댐 바(33)의 절단시의 힘을 저감할 수 있다. 그 결과, 설비의 소형화, 및 절단 금형의 마모 수명의 연장화 등을 실현할 수 있다.
또한, 이상의 변형예 1 및 변형예 2는 후술하는 실시형태 2의 이후에 있어서도 적용 가능하다.
＜실시형태 2＞
실시형태 1에서는, 상측 금형 가동 플레이트(45)(도 5) 또는 상측 금형 가동 로드(47)(도 5)의 동작에 의해서, 가동 클램프(71)가 상측 금형 캐비티(42b)측(도 7의 하측)으로 이동하여 끼워맞춰지는 힘을 이용하여, 구조체의 부분(36)을 끼워넣었다(도 7, 도 9). 이에 대해, 본 발명의 실시형태 2에서는, 구조체, 및 한 쌍의 금형[상측 금형(41) 및 하측 금형(61)]이 탑재되는 상술의 수지 밀봉용 프레스기의 동작에 의해서, 가동 클램프(71)가 구조체의 부분(36)을 끼워넣도록 구성되어 있다. 이하, 본 실시형태 2 중, 실시형태 1과 동일한 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 부여하고, 다른 구성요소에 대해 주로 설명한다.
도 25, 도 26, 도 27 및 도 28은 구조체의 부분(36)의 배치, 가동 클램프(71)의 끼워넣음, 및 가동 클램프(71)의 끼워맞춤을 설명하기 위한 도면이다. 도 25는 상측 금형 캐비티 블록(42) 주변의 구성의 사시도이며, 도 26, 도 27 및 도 28은 도 25의 A방향으로부터 바라본 단면도이다.
본 실시형태 2에서는, 상측 금형(41)은 상측 금형 가동 블록(49)을 더욱 구비하여 있다. 상측 금형 캐비티 블록(42)의 상면에서 바라볼 때, 일단의 중앙 부분에 오목부인 단자 구멍(42c)으로서 형성되어 있다. 상측 금형 가동 블록(49)은 해당 단자 구멍(42c) 내를 수평 방향으로 슬라이딩 가능하게 구성되어 있다.
상측 금형 캐비티 블록(42) 및 상측 금형 가동 블록(49)은 단자 구멍(42c)의 상측 금형 캐비티(42b)측(금형 내부 공간측)에, 서로 대향하는 제 1 협지부(71b) 및 제 2 협지부(71e)를 각각 갖고 있다. 그리고 본 실시형태 2에서는, 상측 금형 캐비티 블록(42) 및 상측 금형 가동 블록(49)이 가동 클램프(71)로서 이용된다. 이하, 이에 대해 상세하게 설명한다.
도 25, 도 26 및 도 27에 도시되는 바와 같이, 상측 금형(41)의 일부인 상측 금형 가동 블록(49)은, 수지 밀봉용 프레스기의 수평 방향(좌우 방향)으로 이동 가능하게 되어 있다. 그리고, 수지 밀봉용 프레스기의 푸셔(pusher)(도시되지 않음)에 의해서, 상측 금형 가동 블록(49)의 제 2 협지부(71e)를, 상측 금형 캐비티 블록(42)의 제 1 협지부(71b)에 가까워지는 방향(우 방향)으로 이동시키는 것이 가능하도록 구성되어 있다. 이와 같이 구성된 본 실시형태 2에서는, 수지 밀봉용 프레스기의 힘으로부터, 가동 클램프(71)가 구조체의 부분(36)을 끼워넣기 위한 힘을 생성하는 것이 가능하게 되어 있다.
이상의 결과, 도 28에 도시되는 바와 같이, 가동 클램프(71)의 일부[상측 금형 가동 블록(49)]가 단자 구멍(42c)과 끼워맞춰지는 동시에, 구조체의 부분(36)이 가동 클램프(71)[제 1 및 제 2 협지부(71b, 71e)]에 의해서 끼워넣어진다. 또한 여기에서는, 제 2 협지부(71e)는 구조체의 부분(36)에 접촉한 후, 제 1 협지부(71b)에 가까워지는 방향(우 방향)으로 더욱 약 0.2㎜ 이하 정도만 이동된다. 이에 의해 구조체의 부분(36)의 클램핑(clamping)을 실행한다.
그 후, 실시형태 1과 마찬가지로, 금형 내부 공간에, 트랜스퍼 몰드 수지(17)가 되는 액상의 수지(73)의 주입을 한다. 수지(73)의 주입의 완료, 및 수지(73)의 경화 후, 가동 클램프(71)에 의한 구조체의 부분(36)의 끼워넣음을 해제한다.
또한, 가동 클램프(71)에 의한 구조체의 부분(36)의 끼워넣음을 해제할 때, 상측 금형 가동 블록(49)의 제 2 협지부(71e)를, 상측 금형 캐비티 블록(42)의 제 1 협지부(71b)로부터 멀어지는 방향(좌 방향)으로 이동시킨다. 이러한 이동은, 수지 밀봉용 프레스기의 푸셔(도시되지 않음)가 상측 금형 가동 블록(49)을 가압하는 것에 의해서 행해져도 좋고, 용수철(도시되지 않음) 등이 상측 금형 가동 블록(49)을 가압하는 것에 의해서 행해져도 좋다.
＜실시형태 2의 요약＞
실시형태 1과 같이, 가동 클램프(71)를 단자 구멍(42c)에 끼워맞춤하기 위한 힘을, 가동 클램프(71)가 구조체의 부분(36)을 끼워넣기 위한 힘으로 이용하는 구성에서는, 금형의 면압(面壓) 설계에 대해 충분한 면압을 얻을 수 없는 경우가 있다. 이에 대해 본 실시형태 2에 의하면, 수지 밀봉용 프레스기의 힘으로부터, 가동 클램프(71)가 구조체의 부분(36)을 끼워넣기 위한 힘을 생성하므로, 충분한 면압을 얻을 수 있다.
＜변형예 3＞
도 29에 도시되는 바와 같이, 유연성을 가지는 유연 부분(32c)이 전극 단자(32) 중, 가동 클램프(71)에 의해서 끼워넣어지는 부분으로부터 반도체 소자(13)측의 부분에 마련되어도 좋다. 또한, 전극 단자(32) 중, 가동 클램프(71)에 의해서 끼워넣어지는 부분은, 댐 바(33) 및 돌출부(34)가 마련되어 있는 부분과 실질적으로 동일하다.
또한, 도 29의 예에서는, 유연 부분(32c)의 형상은, U자를 옆으로 한 형상이지만, 다른 부분보다 유연성을 갖는 형상이면 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 유연 부분(32c)의 형상은 파형 형상이어도 좋고, S자 형상이어도 좋고, ㄷ자 형상과 같이 직선과 굴곡점으로 이루어지는 형상이어도 좋다.
이러한 구성에 의하면, 도 30에 도시되는 바와 같이 가동 클램프(71)가 전극 단자(32)[구조체의 부분(36)]에 접촉하고 나서 클램핑되기까지, 전극 단자(32)의 끼워넣어지는 부분이 이동해도, 그 이동에 수반하는 힘을 유연 부분(32c)에 의해서 흡수할 수 있다. 따라서, 클램핑 시에, 전극 단자(32)의 반도체 소자(13)측의 부분(예를 들면 프레임의 근원, 또는 땜납 등으로 기판의 전극과 접합하고 있는 부분 등)에 인가되는 응력을 저감할 수 있다. 따라서, 접합부 등에 있어서의 데미지를 저감할 수 있어서, 접합부 등의 신뢰성을 높일 수 있다.
또한, 여기에서는 실시형태 2에 본 변형예 3을 적용했지만, 물론 실시형태 1에도 적용해도 좋다.
＜실시형태 3＞
실시형태 1에서는, 도 1의 연면 거리(81)를 길게 하는 것이 필요한 것으로 설명했다. 그렇지만, 연면 거리(81)를 길게 하는 것과, 반도체 장치(1)의 사이즈를 작게 하는 것은 상반되는 관계에 있다. 이에 대해, 본 발명의 실시형태 3에서는, 반도체 장치(1)를 작은 사이즈로 유지하면서, 연면 거리(81)를 길게 하는 것이 가능하게 되어 있다.
도 31은 본 실시형태 3에 따른 밀봉 공정을 설명하기 위한 단면도이며, 도 32는 해당 밀봉 공정에 의해서 형성되는 반도체 장치(1)의 일부의 구성을 도시하는 외관도이다.
도 31에 도시되는 바와 같이 본 실시형태 3에서는, 가동 클램프(71)가 단자 구멍(42c)에 끼워맞춰졌을 경우에, 전극 단자(32)가 배치된 단자 구멍(42c)의 내측면을 측부로 하고, 가동 클램프(71)의 선단부[제 1 및 제 2 협지부(71b, 71e)의 선단부]를 저부로 하는 오목부(42f)가 형성된다. 이 오목부(42f)는 금형 내부 공간 측으로 개구한다. 그리고, 금형 내부 공간에 수지가 주입될 때, 수지가 오목부(42f)와 접촉하여 주입된다. 즉, 수지가 오목부(42f)를 막도록 주입된다.
이상과 같은 공정에 의해서 형성된 반도체 장치(1)에서는, 도 32에 도시된 바와 같이, 전극 단자(32) 주변에서 트랜스퍼 몰드 수지(17)가 돌출한다. 이 때문에, 반도체 장치(1)의 사이즈를 유지하면서, 연면 거리(81)를 길게 할 수 있다.
또한 본 실시형태 3은 이상으로 한정되는 것은 아니다. 이하, 본 실시형태 3의 다른 2개의 구성에 대해 설명한다.
도 33은 본 실시형태 3에 따른 밀봉 공정을 설명하기 위한 단면도이며, 도 34는 해당 밀봉 공정에 의해서 형성되는 반도체 장치(1)의 일부의 구성을 도시하는 외관도이다.
도 33에 도시되는 바와 같이 본 실시형태 3에서는, 가동 클램프(71)가 단자 구멍(42c)에 끼워맞춰졌을 경우에, 전극 단자(32)가 배치된 단자 구멍(42c)으로부터, 가동 클램프(71)의 선단부[제 1 및 제 2 협지부(71b, 71e)의 선단부]가 돌출하는 것에 의해서, 볼록부(71g)가 형성된다. 이 볼록부(71g)는 상측 금형 캐비티(42b)의 저면으로부터, 금형 내부 공간 측으로 돌출한다. 그리고, 금형 내부 공간에 수지가 주입될 때, 수지가 볼록부(71g)와 접촉하여 주입된다. 즉, 수지가 볼록부(71g)를 덮도록 주입된다.
이상과 같은 공정에 의해서 형성된 반도체 장치(1)에서는, 도 34에 도시되는 바와 같이, 전극 단자(32) 주변에서 트랜스퍼 몰드 수지(17)가 함몰한다. 이 때문에, 반도체 장치(1)의 사이즈를 유지하면서, 연면 거리(81)를 길게 할 수 있다.
도 35 및 도 36은 본 실시형태 3에 따른 밀봉 공정을 설명하기 위한 단면도이며, 도 37은 해당 밀봉 공정에 의해서 형성되는 반도체 장치(1)의 일부의 구성을 도시하는 외관도이다.
도 35 및 도 36에 도시되는 바와 같이, 구조체의 복수의 부분(36)이 각각 배치되는 복수의 단자 구멍(42c)이, 1개의 금형 내부 공간과 연통하도록 한 쌍의 금형[여기에서는 상측 금형(41)]에 마련되어 있다. 또한, 한 쌍의 금형의 표면[여기에서는 상측 금형(41)의 표면] 중, 인접하는 두 개의 단자 구멍(42c) 사이의 금형 내부 공간측의 표면에 오목부(42h)가 마련되어 있다. 그리고, 지금까지 설명한 것과 같이, 가동 클램프(71)의 끼워넣음, 및 가동 클램프(71)의 끼워맞춤을 한 후에, 금형 내부 공간에 수지가 주입된다. 이 때, 수지가 오목부(42h)와 접촉하여 주입된다. 즉, 수지가 오목부(42h)를 막도록 주입된다.
이상과 같은 공정에 의해서 형성된 반도체 장치(1)에서는, 도 37에 도시되는 바와 같이, 하나의 군의 전극 단자(32)와 다른 하나의 군의 전극 단자(32) 사이에 있어서 트랜스퍼 몰드 수지(17)가 돌출한다. 이 때문에, 반도체 장치(1)의 사이즈를 유지하면서, 연면 거리를 길게 할 수 있다.
또한 여기에서는, 오목부(42h)를 마련하는 구성에 대해 설명했지만, 이에 한정되는 것이 아니고, 오목부(42h)에 대신해 볼록부를 마련해도 좋고, 오목부(42h) 및 볼록부의 둘 다 마련해도 좋다. 이러한 구성이어도, 상술의 구성과 마찬가지로 연면 거리(81)를 길게 할 수 있다.
또한, 본 발명은 그 발명의 범위 내에 있어서, 각 실시형태 및 각 변형예를 자유롭게 조합하거나 각 실시형태 및 각 변형예를 적절하게 변형, 생략하거나 하는 것이 가능하다.
본 발명은 상세하게 설명되었지만, 상기의 설명은 모든 태양에 있어서, 예시이며, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 예시되어 있지 않은 무수한 변형예가 본 발명의 범위로부터 벗어나는 일 없이 상정될 수 있는 것으로 해석된다.
1 : 반도체 장치 13 : 반도체 소자
14 : 주 단자 15 : 제어 단자
17 : 트랜스퍼 몰드 수지 32 : 전극 단자
32c : 유연 부분 33 : 댐 바
34 : 돌출부 34a, 34b : 연장부
36 : 부분 41 : 상측 금형
42a 상측 금형 파팅면 42c : 단자 구멍
42e : 내측면 42f, 42h 오목부
61 : 하측 금형 71 : 가동 클램프
73 : 수지

Claims (13)

  1. (a) 반도체 소자와, 상기 반도체 소자와 전기적으로 접속되고, 또한 배열된 복수의 전극 단자와, 상기 복수의 전극 단자를 연결하는 댐 바를 구비하는 구조체를 준비하는 공정과,
    (b) 한 쌍의 금형에 마련된, 상기 한 쌍의 금형에 의해 위요 가능한 내부 공간과 연통하는 단자 구멍에, 상기 복수의 전극 단자의 일부와 상기 댐 바를 포함하는 상기 구조체의 부분을 배치하는 동시에, 상기 한 쌍의 금형의 상기 내부 공간에, 상기 구조체의 상기 부분 이외의 나머지의 부분을 수납하는 공정과,
    (c) 상기 단자 구멍 내에 있어서, 가동 클램프에 의해서 상기 구조체의 상기 부분을 끼워넣는 동시에, 상기 가동 클램프의 적어도 일부를 상기 단자 구멍에 끼워맞추는 공정과,
    (d) 상기 (c) 공정 후에, 상기 한 쌍의 금형의 상기 내부 공간에 수지를 주입하는 공정을 구비하는
    반도체 장치의 제조 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 구조체의 상기 부분은,
    상기 복수의 전극 단자의 배열단에 마련되고, 상기 복수의 전극 단자의 배열 방향으로 돌출하는 돌출부를 더 포함하고,
    상기 (b) 공정에서, 상기 단자 구멍의 내측면과 상기 돌출부가 근접하도록, 상기 단자 구멍에 상기 구조체의 상기 부분을 배치하는
    반도체 장치의 제조 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 전극 단자는 복수열의 상기 댐 바에 의해서 연결되는
    반도체 장치의 제조 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 전극 단자 중, 상기 가동 클램프에 의해서 끼워넣어지는 부분으로부터 상기 반도체 소자측의 부분에, 유연성을 갖는 유연 부분이 마련되는
    반도체 장치의 제조 방법.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 (b) 공정에서 상기 단자 구멍의 상기 내측면을 따라 연장되는 연장부가 상기 돌출부의 선단에 마련되는
    반도체 장치의 제조 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 연장부는 상기 돌출부의 상기 선단으로부터 상기 반도체 소자측을 향하는 방향, 및 상기 방향과 반대 방향 중 적어도 어느 한 방향을 향해 연장되는
    반도체 장치의 제조 방법.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 단자 구멍은 상기 한 쌍의 금형의 일방에 마련되고, 상기 한 쌍의 금형의 파팅면에 대해서 수직 방향으로 개구되어 있는
    반도체 장치의 제조 방법.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 구조체의 상기 부분의 형상은 평판 형상이고,
    상기 (c) 공정에서, 상기 가동 클램프는 상기 구조체의 상기 부분을 그 두께 방향의 양측에서 끼워넣는
    반도체 장치의 제조 방법.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 (c) 공정에서 상기 가동 클램프를 상기 단자 구멍에 끼워맞추기 위한 힘이, 상기 (c) 공정에서 상기 가동 클램프가 상기 구조체의 상기 부분을 끼워넣기 위한 힘에 이용되는
    반도체 장치의 제조 방법.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 한 쌍의 금형을 서로 접촉 및 분리시키는 프레스기의 힘으로부터, 상기 (c) 공정에서 상기 가동 클램프가 상기 구조체의 상기 부분을 끼워넣기 위한 힘이 생성되는
    반도체 장치의 제조 방법.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 (c) 공정에서 상기 가동 클램프가 상기 구조체의 상기 부분을 끼워넣는 압력은 상기 (d) 공정에서 상기 수지를 주입하는 압력보다 큰
    반도체 장치의 제조 방법.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 (c) 공정에서 상기 가동 클램프가 상기 단자 구멍에 끼워맞춰졌을 경우에, 상기 전극 단자가 배치된 상기 단자 구멍의 내측면을 측부로 하고, 상기 가동 클램프의 선단부를 저부로 하는 오목부가 형성되고,
    상기 (d) 공정에서 상기 수지가 상기 오목부와 접촉하여 주입되는
    반도체 장치의 제조 방법.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 구조체의 복수의 상기 부분이 각각 배치되는 복수의 상기 단자 구멍이 하나의 상기 내부 공간과 연통하도록 상기 한 쌍의 금형에 마련되고,
    상기 한 쌍의 금형의 표면 중, 인접하는 두 개의 상기 단자 구멍 사이의 상기 내부 공간측의 표면에, 오목부 및 볼록부 중 적어도 어느 하나가 마련되며,
    상기 (d) 공정에서 상기 수지가 상기 오목부 및 볼록부 중 적어도 어느 하나와 접촉하여 주입되는
    반도체 장치의 제조 방법.
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