WO2011024820A1 - 電子装置、および、電子装置の製造方法 - Google Patents

電子装置、および、電子装置の製造方法 Download PDF

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WO2011024820A1
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synthetic resin
wire
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博和 梅村
福家 憲一
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本田技研工業株式会社
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    • H01L2924/19Details of hybrid assemblies other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/1901Structure
    • H01L2924/1904Component type
    • H01L2924/19041Component type being a capacitor

Definitions

  • the present invention relates to an electronic device including a semiconductor element and the like, and a method for manufacturing the electronic device.
  • Patent Document 1 a power element to which a metal wire is connected by wire bonding is housed in a case, and after a silicone resin is injected from above the case, a suction nozzle is inserted, and the silicone resin is left leaving the required height. A method for suction removal is disclosed.
  • wires are wired with high density, it is desirable that the wires are covered with a synthetic resin from the viewpoint of preventing a short circuit between adjacent wires. Also in other electronic devices, securing the corrosion resistance of the wire and preventing a short circuit between the wire and another member or the wire are important, and the advantage that the wire is coated is great.
  • One or more embodiments of the present invention have a structure in which an electronic component subjected to wire bonding is covered with a synthetic resin, the vibration of the synthetic resin can be prevented from being transmitted to the wire, and the wire is covered with the synthetic resin. Provided structure.
  • an electronic device includes a case, an electronic component housed in the case, a metal wire bonded to the electronic component by wire bonding, and the metal wire bonded. And a synthetic resin that covers the bonding surface and the metal wire.
  • the metal wire is injected into the case with an amount of the synthetic resin such that a part of the metal wire is exposed from the upper surface of the synthetic resin, and the case is left under reduced pressure to leave the liquid level of the synthetic resin.
  • the synthetic resin may be coated by attaching the synthetic resin to the metal wire exposed above the synthetic resin.
  • the electronic component to which the metal wire is bonded by wire bonding is accommodated in the case, the bonding surface is covered with the synthetic resin injected into the case, and the metal wire is above the synthetic resin. Exposed. For this reason, the vibration of the synthetic resin is not easily transmitted to the metal wire. Furthermore, when the liquid level of the synthetic resin rises under reduced pressure, the synthetic resin also adheres to the metal wire exposed on the synthetic resin, thereby covering the metal wire with the synthetic resin. For this reason, while improving the corrosion resistance of a metal wire, insulation protection can be performed.
  • the above structure may further include a resin receiving portion that is provided in the case and into which the synthetic resin flows when the injected liquid level of the synthetic resin reaches above the metal wire.
  • the resin receiving portion may be formed of a recessed portion exposed in the space inside the case, and the edge of the recessed portion may be located at the same height as the upper end of the metal wire.
  • the synthetic resin when the liquid level of the synthetic resin rises above the metal wire under reduced pressure, the synthetic resin surely flows into the concave portion of the resin receiving portion and is stored. By detecting the synthetic resin, it can be easily and quickly detected that the metal wire is covered with the synthetic resin up to the top.
  • the resin receiving portion may be formed by cutting out a side wall of the case, and may have a concave portion exposed to a space inside the case, and an edge of the concave portion is equal to an upper end of the metal wire. It may be located at the height of.
  • the metal wire is covered with the synthetic resin up to the upper part by detecting the synthetic resin accumulated in the recess.
  • the concave portion is formed by cutting out the side wall of the case, it is not necessary to secure a space for providing the concave portion in the case. Therefore, without restricting the arrangement of each portion in the case due to the convenience of the detection process, Without impairing the degree of freedom of arrangement, it can be detected more easily and more quickly that the metal wire is covered with the synthetic resin up to the top.
  • the above structure is further provided on the side wall of the case.
  • the synthetic resin is removed from the case.
  • the resin receiving portion is provided on the outer surface of the case below the through hole, and has a recess for storing the synthetic resin flowing out of the through hole. Also good.
  • the synthetic resin when the liquid level of the synthetic resin rises above the metal wire under reduced pressure, the synthetic resin surely flows into the recess of the resin receiving portion through the through hole and is stored. Therefore, it can detect that the metal wire was coat
  • the concave portion of the resin receiving portion is provided outside the case, the synthetic resin accumulated in the concave portion can be easily detected without being affected by the arrangement state of electronic components and metal wires inside the case. Furthermore, it is not necessary to secure a space for providing a recess in the case.
  • an electronic device is formed by bonding a metal wire to an electronic component housed in a case by wire bonding, and covering the bonding surface to which the metal wire is bonded with a synthetic resin.
  • An apparatus manufacturing method includes a step (injection step) of injecting the synthetic resin in an amount such that at least a part of the metal wire is exposed from an upper surface of the synthetic resin, and the case in which the synthetic resin is injected. Is placed under reduced pressure, the liquid level of the synthetic resin is raised by reducing the pressure, and the metal wire exposed above the synthetic resin is covered with the synthetic resin (decompression step).
  • an electronic component to which a metal wire is bonded by wire bonding is accommodated in the case, the bonding surface is covered with the synthetic resin injected into the case, and the metal wire is exposed above the synthetic resin.
  • the vibration of the synthetic resin is not easily transmitted to the metal wire.
  • the liquid level of the synthetic resin is raised during the decompression process, so that the entire portion of the metal wire can be synthesized without being injected into the case.
  • the resin can be applied and coated. Therefore, without introducing new equipment or increasing the size of the electronic device, the bonding surface of the electronic device is covered with synthetic resin, and the metal wire is exposed on the synthetic resin so that the vibration of the synthetic resin is transmitted to the metal wire.
  • the metal wire can be covered with a synthetic resin.
  • the decompression step the case into which the synthetic resin has been injected is placed under reduced pressure, and during this time, defoaming for removing bubbles and moisture in the case can be performed. For this reason, man-hours can be reduced by performing defoaming together in the step of raising the liquid level of the synthetic resin and attaching the synthetic resin to the metal wire.
  • the synthetic resin a resin that is a fluid in the injection process and hardens after the decompression process may be used.
  • a curing step for curing the synthetic resin in a solid or gel form may be provided after the decompression step.
  • the synthetic resin attached to the metal wire in the decompression step is a time that does not drop off from the metal wire.
  • the synthetic resin may be cured.
  • both ends of the metal wire may be bonded to the bonding surface, and the metal wire may be formed in an upward convex shape, and when the synthetic resin is injected into the case, the metal wire Injecting the synthetic resin to a height at which at least the top of the convex shape of the wire is exposed above the upper surface of the injected synthetic resin and all the bonding surfaces are covered by the injected synthetic resin May be.
  • the bonding surface can be more reliably covered with the synthetic resin while the metal wire formed in the upward convex shape is exposed on the synthetic resin.
  • an injection nozzle for injecting the synthetic resin into the case is moved on the metal wire, and the metal wire is positioned above the liquid surface of the synthetic resin. You may apply the said synthetic resin to.
  • the synthetic resin when the synthetic resin is injected, the synthetic resin is applied to the metal wire exposed above the liquid surface of the injected synthetic resin by applying the synthetic resin from above the metal wire. Once attached, the metal wire can be coated with a synthetic resin.
  • the case is provided with a resin receiving portion into which the synthetic resin flows when the liquid level of the injected synthetic resin reaches above the metal wire, and the synthetic resin flowing into the resin receiving portion is detected. May be.
  • the detection step it is possible to easily confirm that the metal wire is covered with the synthetic resin by detecting the inflow of the synthetic resin to the resin receiving portion, and the metal wire coating is left incomplete. There is nothing to do. Thereby, the electronic device which coat
  • a concave portion for storing the synthetic resin may be provided in the resin receiving portion, and the synthetic resin flowing into the concave portion may be optically detected by irradiating the concave portion with inspection light.
  • the liquid level of the synthetic resin rises above the metal wire in the decompression step, and whether or not the synthetic resin has flowed into the recess of the resin receiving portion is irradiated with inspection light to optically Therefore, it can be detected easily and promptly by a non-contact method that the metal wire is covered with the synthetic resin up to the upper part.
  • a metal wire is bonded to an electronic component housed in a case by wire bonding, and a bonding surface to which the metal wire is bonded is covered with a synthetic resin for sealing.
  • the method for manufacturing an electronic device includes a step of injecting the synthetic resin into the case from above the electronic component by an injection nozzle. In this step, the injection nozzle is moved on the metal wire. The synthetic resin is caused to flow down from above the metal wire and adhere to the metal wire. According to this method, an electronic component to which a metal wire is bonded by wire bonding is accommodated in the case, the bonding surface is covered with the synthetic resin injected into the case, and the metal wire is exposed above the synthetic resin.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of a switch module 102 according to a first exemplary embodiment to which the present invention is applied.
  • the switch module 102 shown in FIG. 1 is configured by housing a substrate 115 on which a semiconductor element 111 is mounted in a case 110 whose upper surface is open.
  • the semiconductor element 111 as an electronic component is a switching element for supplying power corresponding to a large current, such as an IGBT, a power MOSFET, a thyristor, or a diode.
  • the substrate 115 has a three-layer structure in which an insulating substrate 115C is sandwiched between the upper surface insulating substrate 115A and the lower surface insulating substrate 115B and bonded by a brazing material or the like.
  • the upper surface insulating substrate 115A and the lower surface insulating substrate 115B include For example, a circuit pattern constituting a power supply circuit is formed.
  • the semiconductor element 111 is electrically connected to a pattern formed on the upper insulating substrate 115A and the lower insulating substrate 115B by solder 118.
  • the case 110 includes a base substrate 112 that forms the bottom surface thereof, and a substantially cylindrical housing 113 that is fixed to the peripheral edge of the base substrate 112.
  • the housing 113 and the base substrate 112 are fixed by an adhesive or the like so that the liquid does not leak, and the case 110 can be filled with the liquid.
  • the lower portion of the substrate 115 is fixed with an insulating bonding material 117.
  • the housing 113 is provided with an external terminal 114 that protrudes to the outside of the case 110.
  • the external terminal 114 is a metal terminal that penetrates the housing 113 so as to straddle the inside and outside of the case 110 and is connected to a circuit outside the case 110.
  • the external terminal 114 is provided to connect the semiconductor element 111 accommodated in the case 110 to a circuit outside the case 110.
  • the external terminal 114 and the semiconductor element 111 are connected to the wire 119 ( Electrically connected by metal wire).
  • the wire 119 is a metal wire formed by wire bonding, and is specifically a wire made of gold or aluminum having a thickness of several tens to several hundreds of ⁇ m.
  • One end of the wire 119 is joined to a metal part of an external connection terminal (not shown) provided in the semiconductor element 111 by a load and ultrasonic waves, and the other end of the wire 119 is joined to the external terminal 114 in the same manner.
  • the gap is conducted through the wire 119.
  • a portion (surface) where the wire 119 is bonded to the semiconductor element 111 is referred to as a bonding surface 121
  • a portion (surface) where the wire 119 is bonded to the external terminal 114 is referred to as a bonding surface 122.
  • the bonding surfaces 121 and 122 are in a state where the metal is exposed to the atmosphere.
  • the wire 119 is formed so that the center part is convex upward and both ends joined by the bonding surfaces 121 and 122 are lowest. Therefore, the switching device 101 as an electronic device is manufactured by injecting silicone resin into the switch module 102 shown in FIG. 1 to cover the bonding surfaces 121 and 122.
  • the method for manufacturing the switching device 101 includes the following three steps. 1. An injection process for injecting silicone resin into the switch module 102. 2. A pressure reducing step in which the switch module 102 into which the silicone resin is injected is placed under a reduced pressure. 3. A curing process for curing the silicone resin.
  • the silicone resin injected into the case 110 is, for example, a two-component resin in which a main agent is mixed with a curing agent, has a predetermined viscosity and fluidity at the time of injection, and then cures under predetermined curing conditions. It becomes gel or solid.
  • curing conditions for the silicone resin 130 include irradiation with light (ultraviolet rays) and heating. Typical curing conditions for thermosetting silicone resins with curing conditions of temperature and time are: normal temperature (20 ° C. ⁇ 15 ° C. according to JIS standards) to 150 ° C., time tens of minutes to 3 hours Degree.
  • a thermosetting silicone resin 130 (FIGS. 2 to 5) that cures at 80 ° C. for 1 hour will be described.
  • FIG. 2 is an explanatory view showing an injection process, and shows a cross-section of the main part of the switch module 102 as in FIG.
  • the silicone resin 130 is injected into the case 110 of the switch module 102 from above, and the injection amount of the silicone resin 130 is controlled so that the liquid level of the silicone resin 130 becomes the height indicated by the symbol LH in the drawing. .
  • the liquid surface height LH of the silicone resin 130 is sufficiently lower than the height T of the uppermost portion (wire top) of the wire 119.
  • the height LH is a height at which the metal of the bonding surfaces 121 and 122 is immersed in the silicone resin 130 and the top of the wire 119 and the vicinity thereof are above the liquid level of the silicone resin 130.
  • the height LH is an index of the amount of the silicone resin 130 injected in the injection process.
  • the injection amount is determined so that the liquid level is LH while the liquid level of the silicone resin 130 is stationary. For this reason, there is no problem even if the liquid level is disturbed by the flow of the silicone resin 130 in the injection step and the liquid level becomes higher than the height LH.
  • This injection step may be performed under normal pressure conditions, but may be performed under reduced pressure conditions. That is, when the silicone resin 130 is injected into the switch module 102 by an apparatus to be described later, the entire switch module 102 and the nozzle for injecting the silicone resin 130 are accommodated in the chamber, and the inside of the chamber is decompressed, so-called Silicone resin 130 may be injected by vacuum injection. When vacuum injection is performed, there is an advantage that the silicone resin 130 can be injected quickly.
  • a decompression process is performed.
  • the switch module 102 is left for a predetermined time in a decompression environment.
  • the switch module 102 into which the silicone resin 130 has been injected is housed in a sealable chamber (chamber or the like), and the degree of vacuum in this chamber is set to 600 Pa to 1000 Pa.
  • the switch module 102 is left for about 10 minutes to 1 hour at the above-described degree of vacuum.
  • the degree of vacuum in the chamber in which the switch module 102 is accommodated in the decompression step may be higher (the pressure is lower) than that in the injection step, or may be the same as that in the injection step.
  • the air that has entered the gaps between the semiconductor element 111 in the switch module 102 and between the substrate 115 and the base substrate 112 expands along with the decompression and becomes bubbles to enter the silicone resin 130. Float up.
  • the expanded bubbles float from the vicinity of the bottom of the case 110 into the silicone resin 130, so that the silicone resin 130 foams and blows up as a whole, and the liquid level of the silicone resin 130 rises as shown in FIG.
  • the liquid level of the silicone resin 130 rises greatly exceeding the height LH, and the top portion of the wire 119 exposed on the silicone resin 130 in the injection process is submerged in the silicone resin 130, and the wire 119 Silicone resin 130 adheres to the whole.
  • the silicone resin 130 When time elapses with the switch module 102 under reduced pressure, the air present in the gaps in the case 110 escapes from the silicone resin 130, and bubbles are blown up. Thereby, the liquid level of the silicone resin 130 falls and returns to the height LH corresponding to the amount injected in the injection step.
  • the silicone resin 130 has a high viscosity, after the silicone resin 130 has returned to the height of the symbol LH, the silicone resin 130 remains attached to the surface once immersed in the silicone resin 130. It will remain. It is clear that the coating remains for several hours to several tens of hours based on the viscosity of a general silicone resin. Accordingly, the silicone resin 130 is blown up to the position of the wire top T in the decompression step, so that a film of the silicone resin 130 is formed on the entire wire 119.
  • the height at which the silicone resin 130 blows up in the decompression process is the size of the substrate 115 accommodated in the case 110, the number of elements mounted on the substrate 115 including the semiconductor element 111, the characteristics of the silicone resin 130, and the vacuum in the decompression process.
  • the silicone to be injected in the injection process so that the silicone resin 130 is blown up to the position T of the wire top in the pressure reduction process. What is necessary is just to determine the quantity of the resin 130.
  • FIG. since the time for leaving the switch module 102 in the decompression process is sufficient as long as it can be sufficiently defoamed, it is determined in consideration of the number of elements in the switch module 102 and the characteristics of the silicone resin 130 and the degree of vacuum in the decompression process. That's fine. In general, the higher the degree of vacuum and the longer the time, the more defoaming can be ensured. Therefore, the degree of vacuum and time may be determined in consideration of the state of defoaming and productivity.
  • the silicone resin 130 injected into the switch module 102 is mixed with a curing agent.
  • the switch module 102 is left for a predetermined time in an environment that satisfies the curing condition of the silicone resin 130.
  • a thermosetting silicone resin is used
  • the switch module 102 is left in a state where a temperature of a predetermined temperature or higher (room temperature to 150 ° C.) is maintained.
  • a photocurable silicone resin when a photocurable silicone resin is used, light is irradiated by an ultraviolet lamp (not shown) or the like.
  • the switch module 102 is left at 80 ° C. for 1 hour until the silicone resin 130 is cured.
  • the coating of the silicone resin 130 formed on the wire 119 as described above is held for a long time due to the viscosity of the silicone resin 130, and thus becomes a gel or a solid in the curing step. For this reason, the wire 119 is covered with a film of the silicone resin 130 that has lost its fluidity.
  • the switch module 102 may be under reduced pressure conditions following the pressure reduction step, or the vacuum degree may be gradually reduced to normal pressure conditions. Also good.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view of the main part showing the configuration of the manufactured switching device 101.
  • the case 110 of the switching device 101 is filled with a silicone resin 130 to a height LH that covers both the bonding surfaces 121 and 122 and hardened in a gel state.
  • the wire 119 is disposed above the silicone resin 130. Some are out. A portion of the wire 119 that protrudes above the upper surface of the silicone resin 130 is covered with a resin coating 131 obtained by curing the silicone resin 130.
  • FIG. 5 is a schematic diagram showing a configuration of an injection apparatus 1100 for realizing the manufacturing method described with reference to FIGS.
  • the injection device 1100 shown in FIG. 5 can execute a series of steps of an injection step, a pressure reduction step, and a curing step on the switch module 102.
  • Injection device 1100 is a device capable of injecting two-component silicone resin 130 into switch module 102.
  • the injection device 1100 includes a vacuum chamber 1150 that houses the switch module 102 to be injected.
  • the vacuum chamber 1150 includes a table 1153 on which a plurality of switch modules 102 can be placed side by side, and a plurality of injection nozzles 1152 suspended from the ceiling in the vacuum chamber 1150. Silicone resin 130 can be injected by injection nozzle 1152.
  • the vacuum chamber 1150 is configured to be airtight and can be closed, and a vacuum pump 1135 is connected via a valve 1136. With this vacuum pump 1135, the inside of the vacuum chamber 1150 can be decompressed and maintained in a vacuum state during and after the injection.
  • the vacuum chamber 1150 includes a heater (not shown) capable of heating the inside to about 150 ° C. and a temperature sensor (not shown) for detecting the internal temperature, and controls energization to the heater according to the detected value of the temperature sensor. Thus, the temperature in the vacuum chamber 1150 can be adjusted.
  • the injection device 1100 has a main agent tank 1101 for storing the main agent 130A of the silicone resin 130, and a curing agent tank 1111 for storing the curing agent 130B.
  • the main agent 130A and the curing agent 130B are mixed together in the switch module 102. inject.
  • the main agent tank 1101 includes a heater 1102 and a band heater 1103 for heating the main agent 130A, and includes an agitation mechanism 1105 including an agitation blade 1104.
  • the main agent tank 1101 is agitated by driving the agitation mechanism 1105 by a motor (not shown).
  • the curing agent tank 1111 includes a heater 1112 and a band heater 1113 for heating the curing agent 130B.
  • the curing agent tank 1111 includes an agitation mechanism 1115 provided with an agitation blade 1114, and the agitation mechanism 1115 is driven by a motor (not shown) to agitate the curing agent 130B.
  • the injection device 1100 includes heaters 1102 and 1112, band heaters 1103 and 1113, and other various heaters. However, when materials that do not require heating are used as the main agent 130A and the curing agent 130B, Since there is no need to provide a heater, a configuration without a heater may be employed.
  • the main agent 130A in the main agent tank 1101 is supplied to the quantitative mixing unit 1130 via the main agent supply pipe 1121 provided with a heater (not shown).
  • the curing agent 130B in the curing agent tank 1111 is supplied to the quantitative mixing unit 1130 through a curing agent supply pipe 1123 equipped with a heater (not shown).
  • the quantitative mixing unit 1130 mixes the main agent 130A and the curing agent 130B at a preset mixing ratio, and sends out the mixed silicone resin 130 while measuring.
  • the silicone resin 130 mixed by the quantitative mixing unit 1130 is sent to the injection nozzle 1152 of the vacuum chamber 1150 through the mixed resin supply pipe 1125 and is injected from the injection nozzle 1152 to the switch module 102.
  • the amount of the silicone resin 130 injected from the injection nozzle 1152 into the switch module 102 can be measured by the quantitative mixing unit 1130. For this reason, the set amount of silicone resin 130 can be injected into the switch module 102 by closing the valve 1151 based on the measurement value of the quantitative mixing unit 1130.
  • the mixed resin supply pipe 1125 branches and is connected to each of the plurality of injection nozzles 1152, and a valve 1151 is provided for each injection nozzle 1152 in the branched pipe line. The valve 1151 is closed when the degree of vacuum in the vacuum chamber 1150 is increased. Thereby, for example, after the silicone resin 130 is injected, the vacuum chamber 1150 can be sufficiently decompressed by the vacuum pump 1135.
  • a vacuum pump (not shown) is connected to the main agent tank 1101 and the curing agent tank 1111, and the inside of the tank can be depressurized by this vacuum pump. Accordingly, the entire system in which the main agent 130A, the curing agent 130B, and the mixed silicone resin 130 flow can be decompressed and injected into the vacuum chamber 1150 in a reduced pressure state (vacuum injection). By performing this vacuum injection, the silicone resin 130 can be injected into the switch module 102 in a state where bubbles are not easily generated.
  • the above-described manufacturing process of the switching device 101 can be performed using the injection device 1100 shown in FIG.
  • the switch module 102 is accommodated in the vacuum chamber 1150, the valve 1151 is opened, the mixed silicone resin 130 is supplied to the injection nozzle 1152, and the silicone resin 130 is injected into the switch module 102 from above by the injection nozzle 1152. Is done.
  • the valve 1136 is opened, and the atmospheric pressure in the vacuum chamber 1150 is reduced to a pressure specified in advance by the vacuum pump 1135. After a set amount of silicone resin 130 is injected from the injection nozzle 1152 into the switch module 102, the valve 1151 is closed to complete the injection process.
  • the inside of the vacuum chamber 1150 is decompressed by the vacuum pump 1135 until the degree of vacuum specified in advance is maintained, and this degree of vacuum is maintained for a preset time. Thereafter, a curing step is performed.
  • the temperature in the vacuum chamber 1150 is adjusted to a set temperature by a heater (not shown) provided in the vacuum chamber 1150.
  • the degree of vacuum in the vacuum chamber 1150 is adjusted by the vacuum pump 1135, for example, when the inside of the vacuum chamber 1150 is set to normal pressure, the vacuum pump 1135 is stopped and the valve 1136 is closed, and a leak valve (not shown) is opened. Accordingly, the atmospheric pressure in the vacuum chamber 1150 is gradually returned to atmospheric pressure.
  • the switching device 101 joins the wire 119 to the semiconductor element 111 and the external terminal 114 as electronic components by wire bonding, and the wire 119 is joined.
  • the switching device 101 in which the bonded surfaces 121 and 122 are covered with the sealing silicone resin 130, the semiconductor element 111 is accommodated in the case 110, and a part of the wire 119 is contained in the silicone resin 130 in the case 110.
  • the silicone resin 130 having a predetermined height exposed from the upper surface of the resin is injected, and the case 110 is left under reduced pressure to raise the liquid level of the silicone resin 130, and the wire 119 exposed above the silicone resin 130 is exposed.
  • the wire 119 is obtained by coating with a silicone resin 130.
  • the method for manufacturing the switching device 101 described above includes an injection step of injecting the silicone resin 130 into the case 110 and a pressure reduction step of placing the case 110 into which the silicone resin 130 has been injected in the injection step under reduced pressure.
  • the silicone resin 130 is injected in an amount such that at least a part of the metal wire is exposed from the upper surface of the silicone resin 130, and in the pressure reduction step, the liquid level of the silicone resin 130 is raised by pressure reduction.
  • the metal wire exposed above the silicone resin 130 in the process is covered with the silicone resin 130.
  • an electronic component to which a metal wire is bonded by wire bonding is accommodated in the case 110, the bonding surfaces 121 and 122 are covered with the silicone resin 130 injected into the case 110, and the metal wire is made of silicone. It is possible to manufacture the switching device 101 that is exposed above the resin 130 and hardly transmits the vibration of the silicone resin 130 to the metal wire.
  • the silicone resin 130 is exposed on the silicone resin 130 without pouring the silicone resin 130 into the case 110 to a height at which the entire metal wire is immersed. The portion can be covered with the silicone resin 130.
  • the bonding surfaces 121 and 122 of the switching device 101 are covered with the silicone resin 130, and the metal wire is exposed on the silicone resin 130 to thereby expose the silicone resin 130. Can be prevented from being transmitted to the wire, and the metal wire can be covered with the silicone resin 130. Further, in the decompression step, defoaming for removing bubbles and moisture in the case 110 can be performed while the case 110 into which the silicone resin 130 is injected is placed under reduced pressure, so that the number of steps can be reduced. In the switching device 101, the bonding surfaces 121 and 122 are covered and protected by the silicone resin 130, and the vibration of the silicone resin 130 is not easily transmitted to the wire 119. Furthermore, since the wire 119 is covered with the silicone resin 130, the corrosion resistance of the wire 119 is enhanced and insulated.
  • both ends of the wire 119 are bonded to the bonding surfaces 121 and 122 to form an upward convex shape, and at least the top of the wire 119 is more than the injected silicone resin 130 in the injection step. Since the silicone resin 130 is injected to such a height that all the bonding surfaces 121 and 122 are covered with the injected silicone resin 130, the bonding surfaces 121 and 122 can be more reliably covered with the silicone resin 130. .
  • the configuration in which the silicone resin 130 injected by the injection nozzle 1152 is blown up in the decompression process to adhere the silicone resin 130 to the entire wire 119 is described as an example.
  • the invention is not limited to this, and when the silicone resin 130 flows down to the switch module 102, the silicone resin 130 can be attached to the entire wire 119.
  • this case will be described as a second exemplary embodiment.
  • FIG. 6 is an explanatory view of a method of manufacturing a switching device according to a second exemplary embodiment to which the present invention is applied, and particularly shows an injection process.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view of the main part showing the configuration of the switching device 101A manufactured by the manufacturing method shown in FIG.
  • symbol is attached
  • a moving mechanism for moving the injection nozzle 1152 for flowing the silicone resin 130 from above the switch module 102 in the horizontal direction on the switch module 102 is provided, and the injection nozzle 1152 can be moved.
  • the moving direction of the injection nozzle 1152 may be one direction, but is preferably two or more directions, and is preferably movable to any position on the switch module 102.
  • the injection nozzle 1152 is moved on the switch module 102 while flowing the silicone resin 130 down to the switch module 102 as indicated by an arrow in the drawing, whereby the substrate 115 and the semiconductor element 111 disposed in the case 110 are moved.
  • the silicone resin 130 falls on the surface. Further, the silicone resin 130 falls on the wire 119 not only on the bonding surfaces 121 and 122 but also on the whole including the top.
  • a nozzle head 1154 for dispersing and flowing the silicone resin 130 is attached to the tip of the injection nozzle 1152.
  • the silicone resin 130 can be flowed down to a wider area in a band shape or a bundle shape. Accordingly, it is possible to adjust the range in which the injection nozzle 1152 is moved, for example, to allow the silicone resin 130 to flow down so that the silicone resin 130 is spread over the entire inside of the housing 113 without a gap.
  • the silicone resin 130 is also applied to the lower member. Can be fully distributed.
  • the moving path of the injection nozzle 1152 may be set so that the nozzle head 1154 passes through the inside of the housing 113 without leaking, but for example, a limited place such as on the wire 119 or the bonding surfaces 121 and 122.
  • the path may be set so that the nozzle head 1154 passes a plurality of times.
  • the silicone resin 130 is injected into the switch module 102 by the injection process shown in FIG. 6, when the decompression process and the curing process are executed under the same conditions as in the first exemplary embodiment, the wire 119, the bonding surface
  • the silicone resin 130 attached to the parts 121 and 122 and other components inside the housing 113 is cured, and the switching device 101A is obtained. Dispersing the silicone resin 130 with the nozzle head 1154 makes it easier for air bubbles to enter the silicone resin 130, but defoaming is performed by performing a decompression step thereafter, so there is no demerit from using the nozzle head 1154. .
  • the entire surface of a part of the semiconductor element 111, the substrate 115, and the external terminal 114 housed in the case 110 is covered with the silicone resin 130, and the wire 119 is entirely covered with the resin film. 131 is formed.
  • the amount of the silicone resin 130 injected into the case 110 is desirably at least high enough to expose a part of the wire 119. This is to prevent the vibration of the silicone resin 130 from being easily transmitted to the wire 119 in the switching device 101A after the silicone resin 130 is cured.
  • the silicone resin 130 is injected only to a height that covers the substrate 115 fixed to the bottom of the case 110.
  • the liquid level of the silicone resin 130 is very low compared to the top of the wire 119, and is lower than the bonding surfaces 121 and 122. For this reason, when vibration is applied to the switching device 101A, there is no possibility that the gel-like silicone resin 130 vibrates and applies a load to the wire 119, or that this vibration load causes disconnection.
  • the manufacturing method of the second exemplary embodiment includes an injection process in which the silicone resin 130 is caused to flow down and injected into the switch module 102 by the injection nozzle 1152, and in this injection process, the injection nozzle 1152 is connected to the wire 119 or the like. Since the silicone resin 130 is caused to flow from above to each part accommodated in the case 110, the bonding surfaces 121 and 122 of the switching device 101A are covered with the silicone resin 130. In addition, the wire 119 can be exposed on the silicone resin 130 to prevent transmission of vibration to the wire 119, and the wire 119 can be covered with the resin film 131 to improve insulation and corrosion resistance.
  • the amount of the silicone resin 130 injected into the case 110 can be small, the cost can be reduced by reducing the amount of material used, the defoaming time in the decompression process and the curing time of the silicone resin 130 in the curing process can be shortened. The accompanying lead time can be shortened.
  • the amount of the silicone resin 130 injected into the case 110 is not necessarily limited to a small amount as shown in FIG. 7.
  • Silicone resin 130 may be injected up to a height LH at which 121 and 122 are completely immersed in silicone resin 130.
  • the bonding surfaces 121 and 122 are more reliably covered with the silicone resin 130, and the entire wire 119 is further covered with the silicone resin 130.
  • the top of the wire 119 and the vicinity thereof are exposed on the silicone resin 130. Therefore, when vibration is applied to the switching device 101A, the gel-like silicone resin 130 vibrates and the wire is exposed. There is no possibility that a load is applied to 119 or disconnection is caused by this vibration load.
  • FIG. 8 to 10 are explanatory views showing a method of manufacturing the switching device 1 according to the third exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view of the main part of the switch module 1A after the injection process.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view of the main part of the switch module 1A in the decompression step.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view of the main part of the switch module 1A in the detection process.
  • FIG. 11 is principal part sectional drawing which shows the structure of the switching apparatus 1 manufactured by the manufacturing method which concerns on a 3rd typical Example.
  • the switching device 1 (FIG. 11) according to the third exemplary embodiment is configured by accommodating a substrate 15 on which a semiconductor element 11 is mounted in a case 10 having an upper surface opened.
  • the semiconductor element 11 as an electronic component is a switching element for supplying power corresponding to a large current, such as an IGBT, a power MOSFET, a thyristor, or a diode.
  • the substrate 15 is a substrate having a three-layer structure in which an insulating substrate 15C is sandwiched between the upper surface insulating substrate 15A and the lower surface insulating substrate 15B with a brazing material or the like, and the upper surface insulating substrate 15A and the lower surface insulating substrate 15B include For example, a circuit pattern constituting a power supply circuit is formed.
  • the semiconductor element 11 is electrically connected to a pattern formed on the upper surface insulating substrate 15A and the lower surface insulating substrate 15B by solder 18.
  • the case 10 includes a base substrate 12 that forms the bottom surface thereof, and a housing 13 that is fixed to the peripheral edge of the base substrate 12 and forms a side wall.
  • the cross-sectional shape of the housing 13 may be a circle, a square or other polygons.
  • the housing 13 has a substantially cylindrical shape as an example.
  • the housing 13 and the base substrate 12 are joined by an adhesive or the like so that the liquid does not leak.
  • the case 10 is filled with the liquid, the liquid can be stored without leakage.
  • the lower portion of the substrate 15 is fixed by an insulating bonding material 17.
  • the housing 13 is provided with an external terminal 14 that protrudes to the outside of the case 10.
  • the external terminal 14 is a metal terminal that penetrates the housing 13 so as to straddle the inside and the outside of the case 10 and is connected to a circuit outside the case 10.
  • the external terminal 14 is provided to connect the semiconductor element 11 accommodated in the case 10 to a circuit outside the case 10.
  • the external terminal 14 and the semiconductor element 11 are connected to the wire 19 ( Electrically connected by metal wire).
  • the wire 19 is a metal wire formed by wire bonding, and specifically, is a wire made of gold or aluminum having a thickness of several tens to several hundreds of ⁇ m.
  • One end of the wire 19 is joined to a metal part of an external connection terminal (not shown) provided in the semiconductor element 11 by a load and ultrasonic waves, and the other end of the wire 19 is joined to the external terminal 14 in the same manner.
  • the gap is conducted through the wire 19.
  • a portion (surface) where the wire 19 is bonded to the semiconductor element 11 is referred to as a bonding surface 21
  • a portion (surface) where the wire 19 is bonded to the external terminal 14 is referred to as a bonding surface 22.
  • the wire 19 is formed by wire bonding, the metal on the bonding surfaces 21 and 22 is exposed to the atmosphere together with the wire 19. Further, the wire 19 is formed such that both ends joined at the bonding surfaces 21 and 22 are the lowest, and the central portion is convex upward. (The highest portion of the wire 19 is located between both ends bonded to the bonding surfaces 21 and 22.)
  • the semiconductor element 11 is accommodated in the case 10, and the substrate 15 is fixed by the first bonding material 17.
  • a wire 19 is formed by wire bonding between the semiconductor element 11 bonded to the base substrate 12 and mounted on the substrate 15 and the external terminal 14 to configure the switch module 1A. Silicone resin is injected into the switch module 1A, and the bonding surfaces 21 and 22 and the wire 19 are covered to manufacture the switching device 1 as an electronic device.
  • the method for manufacturing the switching device 1 from the switch module 1A includes the following four steps. 1. An injection step of injecting a silicone resin into the switch module 1A. 2. A depressurization step of placing the switch module 1A injected with silicone resin under reduced pressure. 3. A detection step of detecting that the wire 19 is covered with a silicone resin. 4). A curing process for curing the silicone resin.
  • the silicone resin injected into the case 10 is, for example, a two-component resin in which a main agent is mixed with a curing agent, has a predetermined viscosity and fluidity at the time of injection, and then cures under predetermined curing conditions. It becomes gel or solid.
  • curing conditions for the silicone resin 30 include irradiation with light (ultraviolet rays) and heating. Typical curing conditions for thermosetting silicone resins with curing conditions of temperature and time are: normal temperature (20 ° C. ⁇ 15 ° C. according to JIS standards) to 150 ° C., time tens of minutes to 3 hours Degree.
  • a thermosetting silicone resin 30 (FIGS. 9 to 12) that cures at 80 ° C. for 1 hour will be described.
  • FIG. 8 shows a state of the switch module 1A after the silicone resin 30 is injected into the case 10 in the injection process.
  • a two-part resin composed of a main agent and a curing agent is mixed to prepare a fluidized silicone resin 30, and an injection device (not shown) for discharging the silicone resin 30 from an injection nozzle (not shown). Abbreviation) is used.
  • the silicone resin 30 is injected into the case 10 of the switch module 1A from above by the injection nozzle of the injection device.
  • the injection amount of the silicone resin 30 is sufficiently lower than the uppermost portion (wire top) of the wire 19 and the height at which the metal of the bonding surfaces 21 and 22 is immersed in the silicone resin 30. is there.
  • the silicone resin 30 When the silicone resin 30 is injected to the height shown in FIG. 8, the corrosion resistance and moisture resistance of the bonding surfaces 21 and 22 are ensured, whereas the silicone resin 30 is compared with the case where the wires 19 are all submerged in the silicone resin 30. Even when 30 vibrates, there is no possibility that this vibration is transmitted to the wire 19 and breaks the wire 19 or the bonding surfaces 21 and 22.
  • a resin receiving portion 41 is provided on the inner surface of the housing 13 constituting the case 10.
  • the resin receiving portion 41 is a protruding portion that protrudes from the housing 13 into the internal space of the case 10, and has a resin reservoir 42 that is a recess capable of storing the silicone resin 30.
  • the height of the edge of the resin reservoir 42 is substantially the same height as the wire top (in the convex wire 19 whose center is upward as described above) or higher than the wire top. .
  • the amount of the silicone resin 30 to be injected in the injection step is determined using the height of the liquid level after the injection as an index. That is, as described above, the injection amount of the silicone resin 30 is determined so that the bonding surfaces 21 and 22 are submerged and a height at which a part of the wire 19 is exposed. And as shown in FIG. 8, the lower end of the resin receiving part 41 which protrudes from the housing 13 is the same height as the liquid level of the silicone resin 30 inject
  • the injection step may be performed under normal pressure conditions, or may be performed under reduced pressure conditions. That is, when the silicone resin 30 is injected into the switch module 1A, the entire switch module 1A and a nozzle (not shown) for injecting the silicone resin 30 are accommodated in a reduced pressure chamber (not shown), and the inside of the reduced pressure chamber is decompressed. In this state, the silicone resin 30 may be injected (so-called vacuum injection). When vacuum injection is performed, there is an advantage that the silicone resin 30 can be injected quickly.
  • the switch module 1A is left for a predetermined time in a decompression environment. Specifically, the switch module 1A in which the silicone resin 30 is injected is housed in a vacuum chamber that can be sealed, and the state in which the vacuum in the vacuum chamber is maintained at 600 Pa to 1000 Pa continues for about 10 minutes to 1 hour. Is done. If the above-described vacuum injection is performed in the injection process, the process proceeds to the pressure reduction process after the injection of the silicone resin 30 is completed, and the switch module 1A is continuously left in a pressure reduction environment. In this case, the standing time is about 10 minutes to 1 hour. In this case, the degree of vacuum in the chamber containing the switch module 1A in the decompression step may be higher than that in the injection step (lower pressure), or may be the same as that in the injection step.
  • the time for leaving the switch module 1A in the depressurization step is sufficient as long as it can be sufficiently degassed. Therefore, the viscosity of the silicone resin 30, the amount of air contained in the components inside the case 10 including the silicone resin 30, the vacuum in the depressurization step It may be determined in consideration of the speed until the target vacuum degree is reached from the normal pressure in the pressure reduction process. In general, the higher the degree of vacuum and the longer the time, the more defoaming can be ensured. Therefore, the degree of vacuum and time may be determined in consideration of the state of defoaming and productivity.
  • the air that has entered the gap between the semiconductor element 11 in the switch module 1 ⁇ / b> A and between the substrate 15 and the base substrate 12 expands as the decompression occurs, and becomes air bubbles in the silicone resin 30. Float up.
  • the expanded bubbles float from the vicinity of the bottom of the case 10 into the silicone resin 30, so that the silicone resin 30 foams and blows up as a whole, and the liquid level of the silicone resin 30 rises as shown in FIG. 9.
  • the liquid level of the silicone resin 30 exceeds the height of the wire top, and the top portion of the wire 19 exposed on the silicone resin 30 in the injection process is submerged in the silicone resin 30.
  • the liquid level of the silicone resin 30 exceeds the height of the uppermost portion of the wire 19, so that the silicone resin 30 flows into the resin reservoir 42 beyond the edge of the resin reservoir 42.
  • the silicone resin 30 When the time elapses with the switch module 1A placed under a reduced pressure, the air present in the gap in the case 10 escapes from the silicone resin 30 and the bubbles blow up. Thereby, the liquid level of the silicone resin 30 falls and returns to a height corresponding to the amount injected in the injection step.
  • the silicone resin 30 since the silicone resin 30 has a high viscosity, the silicone resin 30 adhered to the surface once immersed in the silicone resin 30 even after the liquid level of the silicone resin 30 returned to the injected height. It remains as a film. It is clear that the coating remains for several hours to several tens of hours based on the viscosity of a general silicone resin. Therefore, the silicone resin 30 is blown up to the height of the wire top in the decompression step, so that a film of the silicone resin 30 is formed on the entire wire 19.
  • the height at which the silicone resin 30 blows up in the decompression process is the target of the viscosity of the silicone resin 30, the amount of air present in the components inside the case 10 including the silicone resin 30, the degree of vacuum in the decompression process, and the normal pressure in the decompression process It depends on the speed of reaching the degree of vacuum. Further, the air present in the gaps between the component parts varies depending on the size of the substrate 15, the number of elements mounted on the substrate 15, the number of wires 19, and the like. For this reason, in consideration of these, the amount of the silicone resin 30 to be injected in the injection step, that is, the height of the liquid level is determined so that the silicone resin 30 is blown up to the position of the wire top in the decompression step.
  • the detection step is performed to confirm that the liquid level of the silicone resin 30 has risen to the required height.
  • This detection step may be performed after the decompression of the decompression chamber containing the switch module 1A is released, or may be performed in a state where the switch module 1A is under decompression, that is, before the degree of vacuum in the decompression chamber is reduced. Good.
  • the inspection light L is irradiated from above the case 10 by an inspection light source (not shown) including a laser light source, an LED light source, and the like, and the inspection light L is reflected at the resin reservoir 42.
  • the reflected light is received by a light receiving unit (not shown), and it is determined whether or not the silicone resin 30 is accumulated in the resin reservoir 42 based on the amount of received light, the wavelength of the received reflected light, or the like.
  • reflected light when the inspection light L is irradiated on the bottom surface 42A Prior to the detection step, reflected light when the inspection light L is irradiated on the bottom surface 42A (FIG.
  • the wavelength of the inspection light L may be any of the visible region, the ultraviolet region, and the infrared region.
  • the silicone resin 30 is added to the resin reservoir 42. Since the amount of reflected light is remarkably reduced when the water is accumulated, it becomes easy to reliably determine the presence or absence of the silicone resin 30. That is, the silicone resin 30 can be reliably detected by setting the wavelength of the inspection light L to the wavelength of the absorption peak existing in the absorption spectrum of the silicone resin 30.
  • the bottom surface 42A is preferably in a state of reflecting the inspection light L with a high reflectance.
  • the inspection light L reflected by the silicone resin 30 with high reflectance can be used. In this case, if the bottom surface 42A hardly reflects the inspection light L, the difference in reflected light is significant. Therefore, the silicone resin 30 can be detected more reliably.
  • the detection step it is possible to detect that the silicone resin 30 is accumulated in the resin reservoir 42 by irradiating the inspection light L from above the switch module 1A. Based on the detection result, the wire 19 It can be determined whether or not the silicone resin 30 has adhered to the entirety. When it is determined that the silicone resin 30 has adhered to the entire wire 19 in this detection process, a curing process is performed.
  • the silicone resin 30 injected into the switch module 1A is mixed with a curing agent.
  • the switch module 1A is left for a predetermined time in an environment that satisfies the curing condition of the silicone resin 30.
  • a thermosetting silicone resin is used
  • the switch module 1A is left in a state where a temperature of a predetermined temperature or higher (room temperature to 150 ° C.) is maintained.
  • a photocurable silicone resin when a photocurable silicone resin is used, light is irradiated by an ultraviolet lamp (not shown) or the like.
  • the switch module 1A is left at 80 ° C. for 1 hour until the silicone resin 30 is cured.
  • the coating of the silicone resin 30 formed on the wire 19 is held for a long time due to the viscosity of the silicone resin 30, and thus becomes a gel or a solid in the curing step. For this reason, the wire 19 is coat
  • the switch module 1A may be under reduced pressure conditions following the pressure reduction step, or the vacuum degree may be gradually reduced to normal pressure conditions, and after reaching normal pressure, the process proceeds to the curing step. Also good.
  • FIG. 11 is a cross-sectional view of the main part showing the configuration of the switching device 1 manufactured by the above manufacturing method.
  • the silicone resin 30 is filled to a height that covers both the bonding surfaces 21 and 22 and hardened in a gel state, and a part of the wire 19 protrudes above the silicone resin 30. Yes.
  • the wire 19 is covered with a silicone resin 30 on the bonding surfaces 21 and 22. Further, the portion of the wire 19 that protrudes above the upper surface of the silicone resin 30 is covered with a resin coating 31 that is a thin film of the silicone resin 30 that is attached in the decompression step.
  • the resin coating 31 is formed up to the wire top of the wire 19 can be easily confirmed based on whether or not the silicone resin 30 in the resin reservoir 42 is detected in the detection step. Therefore, when the liquid level of the silicone resin 30 does not rise to the wire top in the decompression step and the entire wire 19 is not covered with the silicone resin 30, this can be detected in the detection step. For this reason, a product defect can be reliably detected. Moreover, since the detection process is performed before the curing process, the switch module 1 ⁇ / b> A detected as defective can be made non-defective by attaching the silicone resin 30 to the wire 19.
  • the wire 19 is bonded to the semiconductor element 11 by wire bonding, and the bonding surfaces 21 and 22 to which the wire 19 is bonded are provided. It is configured to be covered with a sealing silicone resin 30, and includes a case 10 that houses the semiconductor element 11 and into which the silicone resin 30 is injected. The resin receiving portion 41 into which the silicone resin 30 flows when the liquid level reaches above the wire 19 is provided, the semiconductor element 11 is accommodated in the case 10, and a part of the wire 19 is silicone resin in the case 10.
  • the silicone resin 30 flows into the resin receiving portion 41. Since the silicone resin 30 that has flowed into the resin receiving portion 41 can be easily detected by an optical technique using the inspection light L, it can be easily confirmed that the wire 19 is covered with the silicone resin 30 to the top.
  • the wire 19 is coated with the silicone resin 30 to improve the corrosion resistance of the wire 19 and to protect the insulation of the wire 19 without introducing new equipment including a suction nozzle or increasing the size of the switching device 1. It is possible to provide the switching device 1 that can be easily manufactured and can easily confirm that the wire 19 is completely covered.
  • the wire 19 is covered with the silicone resin 30 by raising the liquid level of the silicone resin 30 in the pressure reduction step, Since the detection process detects that the liquid level of the silicone resin 30 has risen to a sufficient height, it is possible to easily check that the wire 19 is covered with the silicone resin 30 and that the wire 19 is further covered. For this reason, the covering of the wire 19 is not left incomplete, and the switching device 1 can be manufactured quickly and with a high yield.
  • the resin receiving portion 41 has a resin reservoir 42 exposed to the space inside the case 10, and the edge of the resin reservoir 42 is located at the same height as the upper end of the wire 19.
  • the silicone resin 30 reliably flows into the resin reservoir 42 of the resin receiving portion 41 and is stored. For this reason, by detecting the silicone resin 30 accumulated in the resin reservoir 42 after the rise in the liquid level of the silicone resin 30 is settled, it is easy and prompt that the wire 19 is covered with the silicone resin 30 to the upper part. Can be detected.
  • the silicone resin 30 of the resin reservoir 42 can be detected continuously and at high speed for a large number of switching devices 1. It is also possible to detect by irradiating the inspection light L in the decompression chamber.
  • FIG. 12 is a cross-sectional view of the main part showing the configuration of the switching device 2 according to the fourth exemplary embodiment to which the present invention is applied.
  • the switching device 2 accommodates the substrate 15 on which the semiconductor element 11 is mounted in the case 24, and the external terminal 14 provided in the case 24 and the semiconductor element 11 is connected by a wire 19.
  • the case 24 included in the switching device 2 is configured by joining a housing 23 to the peripheral edge of the base substrate 12.
  • the cross-sectional shape of the housing 23 may be a circle as well as the housing 13, and may be a square or other polygons.
  • the housing 23 and the base substrate 12 are joined by an adhesive or the like so that the liquid does not leak.
  • the case 24 is filled with the liquid, the liquid can be stored without leakage.
  • a part of the housing 23 is cut out to form a resin receiving portion 45.
  • the resin receiving portion 45 is formed by cutting out the upper end portion of the inner surface of the housing 23 at a part on the circumference, and a resin reservoir 46 for storing the silicone resin 30 is formed at the bottom portion.
  • the resin reservoir 46 is a recess exposed in the internal space of the case 24, and the height of the edge of the resin reservoir 46 is the wire top of the wire 19 (as described above, in the convex wire 19 with the central portion facing upward, It is almost the same height as the convex top) or higher than the wire top.
  • the switching device 2 shown in FIG. 12 is manufactured by the same manufacturing method as the switching device 1 according to the third exemplary embodiment. That is, an injection process for injecting the silicone resin 30 into the case 24 to a predetermined height, a decompression process for raising the liquid level of the silicone resin 30 by leaving it under reduced pressure after the injection process, and a depressurization process for the silicone resin 30 in the decompression process. It is a detection process for detecting that the liquid level has risen, and a curing process for curing the silicone resin 30.
  • the silicone resin 30 injected in the injection step is the same as that in the third exemplary embodiment.
  • the injection amount of the silicone resin 30 is such that the bonding surfaces 21 and 22 are immersed in the silicone resin 30 and at least one of the wires 19 is inserted.
  • the silicone resin 30 is pushed up together with bubbles in the case 24 placed under reduced pressure, and the liquid level of the silicone resin 30 rises beyond the height of the wire top of the wire 19. At this time, the silicone resin 30 adheres to the entire wire 19, while the silicone resin 30 flows into the resin reservoir 46 in the resin receiving portion 45. After that, the detection process is performed while being left under reduced pressure or after releasing the reduced pressure.
  • FIG. 13 is an explanatory diagram of an inspection process in the manufacturing process of the switching device 2.
  • the inspection light L is irradiated from above the case 24 toward the resin reservoir 46 by a light source (not shown). Since the inspection light L is reflected by the bottom surface of the resin reservoir 46 or the silicone resin 30 accumulated in the resin reservoir 46, the silicone resin 30 accumulated in the resin reservoir 46 can be detected by receiving the reflected light by a light receiving unit (not shown). .
  • the inspection light L is the same as the inspection light L described in the third exemplary embodiment, and the inspection light L has a high reflectance at the bottom surface of the resin reservoir 46 and is absorbed by the silicone resin 30 in the inspection light L. Light having an easy wavelength may be used, or the reflectance of the bottom surface of the resin reservoir 46 may be lowered, and the wavelength of the inspection light L may be light having a high reflectance on the surface of the silicone resin 30.
  • the switching device 2 includes the case 24 configured by joining the housing 23 to the base substrate 12, and a part of the inner surface of the case 24 is cut away to form the resin receiving portion 45.
  • a resin reservoir 46 capable of storing the silicone resin 30 is formed in the receiving portion 45.
  • the silicone resin 30 is stored in the resin reservoir 46. Flows in. Since the silicone resin 30 that has flowed into the resin reservoir 46 can be easily detected by an optical technique in which the inspection light L is irradiated in the detection process, the entire wire 19 that is above the silicone resin 30 is removed in the decompression process. It can be easily confirmed whether or not the silicone resin 30 has adhered.
  • the resin receiving portion 45 is formed by cutting out a part of the housing 23, there is no portion protruding inside the case 24, and the step of arranging the substrate 15 inside the case 24, In the step of forming the wire 19, the resin receiving portion 45 does not get in the way. For this reason, it can be easily detected that the silicone resin 30 has adhered to the wire 19 without affecting the arrangement of the components in the case 24 and other processes.
  • FIG. 14 is a cross-sectional view of the main part showing the configuration of the switching device 3 according to the fifth exemplary embodiment to which the present invention is applied.
  • the switching device 3 accommodates the substrate 15 on which the semiconductor element 11 is mounted in the case 26, and the external terminal 14 provided in the case 26 and the semiconductor element 11 is connected by a wire 19.
  • the case 26 provided in the switching device 3 is configured by joining the housing 25 to the peripheral edge of the base substrate 12.
  • the cross-sectional shape of the housing 25 may be a circle as in the case of the housing 13, or may be a square or other polygons.
  • the housing 25 and the base substrate 12 are joined by an adhesive or the like so that the liquid does not leak.
  • the case 26 is filled with the liquid, the liquid can be stored without leakage.
  • a through hole 48 is formed in the housing 25 so as to penetrate the inside and outside of the case 26.
  • the height of the lower end of the through-hole 48 is substantially the same height as the wire top of the wire 19 (as described above, the convex top portion of the convex wire 19 whose center is upward) or higher than the wire top. It has become.
  • a resin receiving portion 49 is provided on the outer surface of the housing 25 below the through hole 48.
  • the resin receiving portion 49 has a resin reservoir 50 as a recess for storing the liquid flowing out from the through hole 48.
  • the height position of the resin reservoir 50 may be lower than the through hole 48, but the height of the edge of the resin reservoir 50 is preferably above the through hole 48 so that the liquid does not overflow outside the resin receiving portion 49. .
  • the switching device 3 shown in FIG. 14 is manufactured by the same manufacturing method as the switching device 1 according to the third exemplary embodiment. That is, an injection process for injecting the silicone resin 30 into the case 26 to a predetermined height, a decompression process for raising the liquid level of the silicone resin 30 by leaving it under reduced pressure after the injection process, and a depressurization process. It is a detection process for detecting that the liquid level has risen, and a curing process for curing the silicone resin 30.
  • the silicone resin 30 injected in the injection step is the same as that in the third exemplary embodiment.
  • the injection amount of the silicone resin 30 is such that the bonding surfaces 21 and 22 are immersed in the silicone resin 30 and at least one of the wires 19 is inserted. This is the amount that the part is exposed from the liquid surface of the silicone resin 30. In a state in which the silicone resin 30 is injected up to this height, the silicone resin 30 does not reach the through hole 48 and therefore the silicone resin 30 does not flow out of the through hole 48.
  • the silicone resin 30 is pushed up together with bubbles in the case 26 placed under reduced pressure, and the liquid level of the silicone resin 30 rises beyond the height of the wire top of the wire 19.
  • the silicone resin 30 adheres to the entirety of the wire 19, while the liquid level of the silicone resin 30 reaches a position higher than the through hole 48 formed in the housing 25, so that the silicone from the through hole 48 to the outside of the case 26.
  • the resin 30 flows out, and the silicone resin 30 accumulates in the resin reservoir 50. After that, the detection process is performed while being left under reduced pressure or after releasing the reduced pressure.
  • FIG. 15 is an explanatory diagram of an inspection process in the manufacturing process of the switching device 3.
  • the inspection light L is irradiated from above the case 26 toward the resin reservoir 50 by a light source (not shown). Since the inspection light L is reflected by the bottom surface of the resin reservoir 50 or the silicone resin 30 accumulated in the resin reservoir 50, the silicone resin 30 accumulated in the resin reservoir 50 can be detected by receiving the reflected light by a light receiving unit (not shown). .
  • the inspection light L is the same as the inspection light L described in the third exemplary embodiment, and the inspection light L has a high reflectance at the bottom surface of the resin reservoir 50 and is absorbed by the silicone resin 30 in the inspection light L. Light having an easy wavelength may be used, or the reflectance of the bottom surface of the resin reservoir 50 may be lowered, and the wavelength of the inspection light L may be changed to light having a high reflectance on the surface of the silicone resin 30.
  • the switching device 3 includes the case 26 configured by joining the housing 25 to the base substrate 12, and the through hole 48 is formed in the housing 25 configuring the side surface of the case 26, so that the outer surface of the case 26 is formed.
  • the resin reservoir 50 capable of storing the silicone resin 30 is formed below the through-hole 48, and when the liquid level of the silicone resin 30 rises to the height of the wire top of the wire 19 in the decompression process, the resin reservoir 50 passes through the through-hole 48. As a result, the silicone resin 30 flows into the resin reservoir 50.
  • the silicone resin 30 that has flowed into the resin reservoir 50 can be easily detected by an optical technique in which the inspection light L is irradiated in the detection process, the entire wire 19 that is above the silicone resin 30 is removed in the decompression process. It can be easily confirmed whether or not the silicone resin 30 has adhered.
  • the resin receiving portion 49 is provided outside the case 26, and the silicone resin 30 flows out through the through hole 48 into the resin reservoir 50 of the resin receiving portion 49, so that the portion protruding into the case 26 In the process of arranging the substrate 15 in the case 26 and the process of forming the wire 19, the resin receiving portion 49 does not get in the way. For this reason, it can be easily detected that the silicone resin 30 has adhered to the wire 19 without affecting the arrangement of the components in the case 26 or other processes. Further, since it is not necessary to secure a space for providing the resin receiving portion 49 in the case 26, the arrangement of the respective portions in the case 26 is not limited due to the convenience of the detection process, and the degree of freedom of arrangement in the case 26 is impaired. There is no advantage.
  • FIG. 16 is a cross-sectional view of the main part showing the configuration of the switching device 4 according to the sixth exemplary embodiment to which the present invention is applied.
  • the switching device 4 accommodates the substrate 15 on which the semiconductor element 11 is mounted in the case 28, and the external terminal 14 provided in the case 28 and the semiconductor element 11 is connected by a wire 19.
  • the case 28 included in the switching device 4 is configured by joining a housing 27 to the peripheral edge of the base substrate 12.
  • the cross-sectional shape of the housing 27 may be a circle, a square, or other polygonal shape like the housing 13.
  • the housing 27 and the base substrate 12 are joined by an adhesive or the like so that the liquid does not leak. When the liquid is filled in the case 28, the liquid can be stored without leakage.
  • a part of the housing 27 is cut out to form a resin receiving portion 53.
  • the resin receiving portion 53 is a through hole that is formed by cutting out the upper portion of the housing 27 and penetrates into and out of the case 28.
  • a bottom portion of the resin receiving portion 53 is a concave portion having a V-shaped cross section composed of two inclined surfaces 55 and 56, and this concave portion is a resin reservoir 54 in which the silicone resin 30 can be stored.
  • the height of the lower end of the resin receiving portion 53 on the inner side of the case 28 is substantially the same height as the wire top of the wire 19 (as described above, the convex top portion of the convex wire 19 with the center portion facing upward). Or higher than the wire top.
  • the upper end of the slope 55 located outside the case 28 is higher than the upper end of the slope 56 inside the case 28. For this reason, the silicone resin 30 that has flowed into the resin reservoir 54 does not easily overflow from the resin receiving portion 53 to the outside of the case 28.
  • the switching device 4 shown in FIG. 16 is manufactured by the same manufacturing method as the switching device 1 according to the third typical embodiment. That is, an injection process for injecting the silicone resin 30 into the case 28 to a predetermined height, a decompression process for raising the liquid level of the silicone resin 30 by leaving it under reduced pressure after the injection process, and a depressurization process. It is a detection process for detecting that the liquid level has risen, and a curing process for curing the silicone resin 30.
  • the silicone resin 30 injected in the injection step is the same as that in the third exemplary embodiment.
  • the injection amount of the silicone resin 30 is such that the bonding surfaces 21 and 22 are immersed in the silicone resin 30 and at least one of the wires 19 is inserted. This is the amount that the part is exposed from the liquid surface of the silicone resin 30. In a state in which the silicone resin 30 is injected up to this height, the silicone resin 30 does not reach the upper end of the inclined surface 56, so that the silicone resin 30 does not flow into the resin reservoir 54.
  • the silicone resin 30 is pushed up together with bubbles in the case 28 placed under reduced pressure, and the liquid level of the silicone resin 30 rises beyond the height of the wire top of the wire 19. At this time, the silicone resin 30 adheres to the entire wire 19, while the liquid level of the silicone resin 30 reaches a position higher than the upper end of the inclined surface 56, the silicone resin 30 flows into the resin receiving portion 53, and this silicone resin 30 accumulates in the resin reservoir 54. After that, the detection process is performed while being left under reduced pressure or after releasing the reduced pressure.
  • FIG. 17 is an explanatory diagram of an inspection process in the manufacturing process of the switching device 4.
  • the inspection light L is irradiated from the oblique upper side of the case 28 toward the resin reservoir 54 by a light source (not shown) in the direction from the inside to the outside of the case 28 in the example of FIG. Is done.
  • the inspection light L strikes the inclined surface 55 and is reflected toward the incident side of the inspection light L, that is, the inside of the case 28.
  • the silicone resin 30 is accumulated in the resin reservoir 54
  • the inspection light L is reflected on the upper surface of the silicone resin 30. Since the silicone resin 30 has fluidity before the curing step, the upper surface of the silicone resin 30 is horizontal. Therefore, the inspection light L is reflected toward the outside of the housing 27 as shown in FIG.
  • the silicone resin 30 accumulated in the resin reservoir 54 can be detected optically by detecting the direction of the reflected light of the inspection light L.
  • This inspection light L is the same as the inspection light L described in the third exemplary embodiment.
  • a light receiving portion (not shown) is arranged on the light source side that emits the inspection light L and the reflected light is received by this light receiving portion, the amount of received light is large when the silicone resin 30 is not accumulated in the resin reservoir 54, and the silicone resin 30.
  • the amount of received light is reduced.
  • the silicone resin 30 accumulated in the resin reservoir 54 can be detected by the difference in the amount of received light.
  • the reflectance of the inspection light L on the inclined surface 55 is set to be high and the wavelength of the inspection light L is set to a wavelength that is easily absorbed by the silicone resin 30, the difference in the amount of received light becomes more remarkable.
  • a light receiving portion (not shown) is provided in the direction of reflected light indicated by an arrow in FIG. 17 and the reflected light is received by this light receiving portion, the amount of received light is small when the silicone resin 30 is not accumulated in the resin reservoir 54, When the silicone resin 30 is accumulated, the amount of received light is increased.
  • the switching device 4 includes the case 28 configured by joining the housing 27 to the base substrate 12, and the resin receiving portion 53 penetrating the housing 27 configuring the side surface of the case 28 is formed.
  • the receiving portion 53 has a resin reservoir 54 having a V-shaped cross section constituted by two inclined surfaces 55 and 56.
  • the silicone resin 30 flows into the resin reservoir 54. Since the silicone resin 30 that has flowed into the resin reservoir 54 can be easily detected by an optical technique in which the inspection light L is irradiated in the detection process, the entire wire 19 that is above the silicone resin 30 is removed in the decompression process. It can be easily confirmed whether or not the silicone resin 30 has adhered.
  • the resin receiving portion 53 is formed in the housing 27 and the silicone resin 30 that has flowed into the resin receiving portion 53 is detected.
  • the resin receiving portion 53 does not get in the way in the step of arranging the substrate 15 and the step of forming the wire 19. For this reason, it can be easily detected that the silicone resin 30 has adhered to the wire 19 without affecting the arrangement of the components in the case 28 or other processes.
  • the arrangement of each portion in the case 28 is not limited due to the convenience of the detection process, and the degree of freedom of arrangement in the case 28 is impaired. There is no advantage.
  • the amount of light received when the reflected light of the inspection light L is received at a fixed position differs depending on whether the silicone resin 30 is accumulated in the resin reservoir 54 or not. It can be detected.
  • two-component silicone resins 30 and 130 are injected into the switch modules 6 and 102 as a synthetic resin that covers the bonding surfaces 21, 22, 121, and 122 and the wires 19 and 119.
  • the synthetic resin injected into the case is not limited to the silicone resins 30 and 130. That is, any synthetic resin may be used as long as it has fluidity at the time of injection and then hardens into a gel or solid.
  • the synthetic resin preferably has insulation and durability, and does not corrode the metals of the wires 19 and 119 and the bonding surfaces 21, 22, 121 and 122.
  • covered the metal of the bonding surfaces 21, 22, 121, and 122, heat resistance, and water resistance is more preferable.
  • a silicone resin but also an epoxy resin or the like can be used, which may be either photocuring or thermosetting, and may contain an additive or the like.
  • a photo-curing resin if laser light is used as the inspection light L, the light is not diffused and irradiated to other than the resin reservoirs 42, 46, 50, 54 to be detected.
  • a case where a silicone resin 30 or 130 is injected into a switch module including substrates 15 and 115 on which semiconductor elements 11 and 111 as electronic components are mounted to manufacture a switching device As described above, the present invention can also be applied to devices using various circuit elements such as capacitors and resistors or various integrated circuits as electronic components, and the shape of the case is arbitrary. You may use the case provided with the lid
  • the present invention can be used in an electronic device including a semiconductor element and the like, and a method for manufacturing the electronic device.
  • Switching device 1A switch module 10 case 11 semiconductor element (electronic component) 15 Substrate 19 Wire (metal wire) 21, 22 Bonding surface 30 Silicone resin (synthetic resin) 31 Resin coating 101, 101A Switching device (electronic device) 102 Switch module 110 Case 111 Semiconductor element (electronic component) 115 Substrate 119 Wire (Metal wire) 121, 122 Bonding surface 130 Silicone resin (synthetic resin) 131 Resin coating 1100 Injection device 1150 Vacuum chamber 1152 Injection nozzle

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Abstract

 ケース(110)に収容された電子部品(111)にワイヤーボンディングにより金属ワイヤー(119)が接合され、前記金属ワイヤー(119)が接合されたボンディング面(121、122)が合成樹脂(130)で被覆されている電子装置は、前記金属ワイヤー(119)の少なくとも一部が合成樹脂(130)の上面から露出する量の前記合成樹脂(130)を、前記ケース(110)内に注入し、前記合成樹脂(130)が注入された前記ケース(110)を減圧下に置き、減圧により合成樹脂(130)の液面を上昇させて、前記合成樹脂(130)よりも上に露出していた前記金属ワイヤー(119)を前記合成樹脂(30、130)で被覆する、ことによって製造される。

Description

電子装置、および、電子装置の製造方法
 本発明は、半導体素子等を備えた電子装置、および、この電子装置の製造方法に関する。 
 従来、半導体素子等を備えた電子装置において、接点間をワイヤーボンディングにより接続した後に、ワイヤーボンディングを施した接点の耐湿性を確保するため、半導体素子を収容するケース内にゲル状の合成樹脂を充填して、接点部を合成樹脂により覆ったものが知られている。この構成については、充填された合成樹脂が振動したときに、この振動がワイヤーに伝わって断線を招くおそれが指摘されていた。そこで、上記構成において充填する合成樹脂の量を減らすことにより、ワイヤーの振動を防ぐ方法が提案された(例えば、特許文献1参照)。特許文献1には、ワイヤーボンディングにより金属ワイヤーが接続されたパワー素子をケースに収納し、シリコーン樹脂をケースの上方から注入した後で、吸引ノズルを差し入れ、必要な高さを残してシリコーン樹脂を吸引除去する方法が開示されている。
 しかしながら、特許文献1に開示された方法では、いったん注入したシリコーン樹脂を吸引する工程が新たに加わるため、電子装置の製造リードタイムの延長、吸引設備の投資による製造コストの増大が懸念される。また、例えば、大電流用のパワー素子には金属ワイヤーが高密度に配線されているため、このような素子に上記の方法を適用すると、ワイヤーを避けて吸引ノズルを挿入するためのスペースを確保する必要があり、電子装置の大面積化、ひいては商品サイズの大型化が懸念される。さらに、特許文献1に開示されたように合成樹脂の量を抑えた場合、ワイヤーに振動が伝わることは無いが、ワイヤーが合成樹脂で被覆されない可能性がある。例えばパワー素子においてはワイヤーが高密度に配線されるため、隣接するワイヤー間の短絡防止の観点から、ワイヤーが合成樹脂で被覆されていることが望ましい。その他の電子装置においてもワイヤーの耐食性確保、ワイヤーと他の部材またはワイヤー間の短絡防止は重要であり、ワイヤーが被覆されていることの利点は大きい。
日本国特許第3719420号公報
 本発明の一以上の実施例は、ワイヤーボンディングが施された電子部品を合成樹脂によって被覆した構造であって、合成樹脂の振動がワイヤーに伝わることが防止でき、かつ、ワイヤーが合成樹脂によって被覆された構造、を提供する。
 本発明の一以上の実施例によれば、電子装置は、ケースと、前記ケースに収納された電子部品と、前記電子部品にワイヤーボンディングにより接合された金属ワイヤーと、前記金属ワイヤーが接合されたボンディング面と前記金属ワイヤーとを被覆する合成樹脂と、を備える。
 なお、前記金属ワイヤーは、前記ケース内に前記金属ワイヤーの一部が合成樹脂の上面から露出する量の前記合成樹脂を注入し、前記ケースを減圧下に放置することによって前記合成樹脂の液面を上昇させ、前記合成樹脂よりも上に露出する前記金属ワイヤーに前記合成樹脂を付着させることにより、前記合成樹脂で被覆されてもよい。
 上記の構造によれば、ワイヤーボンディングによって金属ワイヤーが接合された電子部品がケースに収容され、ケースに注入された合成樹脂によってボンディング面が覆われており、かつ、金属ワイヤーが合成樹脂より上に露出している。このため、合成樹脂の振動が金属ワイヤーに伝わりにくい。さらに、減圧下で合成樹脂の液面が上昇することにより合成樹脂の上に露出した金属ワイヤーにも合成樹脂が付着し、これにより金属ワイヤーが合成樹脂により被覆される。このため、金属ワイヤーの耐食性を高めるとともに絶縁保護できる。従って、新規設備の導入や電子装置の大型化を伴わずに製造可能で、電子装置のボンディング面を合成樹脂により被覆し、合成樹脂の振動が金属ワイヤーに伝わることを防ぎ、かつ、金属ワイヤーを合成樹脂で被覆した電子装置を実現できる。また、合成樹脂が注入されたケースを減圧下に置く間にケース内の気泡や水分を除去する脱泡を行えるので、金属ワイヤーに合成樹脂を付着させる工程で脱泡を合わせて行い、工数を削減できる。
 上記の構造は、更に、前記ケースに設けられ、注入された前記合成樹脂の液面が前記金属ワイヤーより上に達した場合に、前記合成樹脂が流入する樹脂受け部を備えてもよい。
 この構造によれば、減圧下で合成樹脂の液面が金属ワイヤーを覆う高さに達した場合は樹脂受け部に合成樹脂が流入するので、樹脂受け部への合成樹脂の流入を検出することで、金属ワイヤーが合成樹脂で覆われたことを容易に確認できる。
 上記の構造において、前記樹脂受け部は前記ケース内部の空間に露出する凹部からなってもよく、この凹部の縁は前記金属ワイヤーの上端と同等の高さに位置してもよい。
 この構造によれば、減圧下において合成樹脂の液面が金属ワイヤーよりも上まで上昇した場合に、この合成樹脂が樹脂受け部の凹部に確実に流入して貯留されるので、凹部に溜まっている合成樹脂を検出することで、金属ワイヤーが上部まで合成樹脂で被覆されたことを容易に、かつ速やかに検出できる。
 上記の構造において、前記樹脂受け部は、前記ケースの側壁を切り欠いて形成され、前記ケース内部の空間に露出する凹部を有してもよく、この凹部の縁は前記金属ワイヤーの上端と同等の高さに位置してもよい。
 この構造によれば、凹部に溜まっている合成樹脂を検出することで、金属ワイヤーが上部まで合成樹脂で被覆されたことを容易に、かつ速やかに検出できる。また、凹部がケースの側壁を切り欠いて形成されたため、ケース内において凹部を設けるスペースを確保する必要がないので、ケース内の各部の配置を検出工程の都合で制限することなく、ケース内部の配置の自由度を損なわずに、金属ワイヤーが上部まで合成樹脂で被覆されたことをより容易に、より速やかに検出できる。
 上記の構造は、更に、前記ケースの側壁に設けられ、注入された前記合成樹脂の液面が前記電子部品に接合された前記金属ワイヤーより上に達した場合に、前記合成樹脂を前記ケース外に流出させる貫通孔、を備えてもよく、前記樹脂受け部は、前記ケースの外側面において前記貫通孔の下方に設けられ、前記貫通孔から流出した前記合成樹脂を貯留する凹部を有してもよい。
 この構造によれば、減圧下において、合成樹脂の液面が金属ワイヤーよりも上まで上昇した場合に、この合成樹脂が貫通孔を通って樹脂受け部の凹部に確実に流入して貯留されるので、凹部に溜まっている合成樹脂を検出することで、金属ワイヤーが上部まで合成樹脂で被覆されたことを検出できる。また、樹脂受け部の凹部が前記ケース外に設けられているため、ケース内部における電子部品や金属ワイヤーの配置状態に影響されることなく、凹部に溜まっている合成樹脂を容易に検出できる。さらに、ケース内において凹部を設けるスペースを確保する必要がない。このため、ケース内の各部の配置を検出工程の都合で制限することなく、ケース内部の配置の自由度を損なわずに、金属ワイヤーが上部まで合成樹脂で被覆されたことをより容易に、より速やかに検出できる。
 また、本発明の一以上の実施例によれば、ケースに収容された電子部品にワイヤーボンディングにより金属ワイヤーを接合し、前記金属ワイヤーが接合されたボンディング面を合成樹脂にて被覆してなる電子装置の製造方法は、前記金属ワイヤーの少なくとも一部が合成樹脂の上面から露出する量の前記合成樹脂を、前記ケース内に注入する工程(注入工程)と、前記合成樹脂が注入された前記ケースを減圧下に置き、減圧により合成樹脂の液面を上昇させて、前記合成樹脂よりも上に露出していた前記金属ワイヤーを前記合成樹脂で被覆する工程(減圧工程)と、からなる。
 この方法によれば、ワイヤーボンディングによって金属ワイヤーが接合された電子部品がケースに収容され、このケースに注入された合成樹脂によってボンディング面が覆われ、かつ、金属ワイヤーが合成樹脂より上に露出して、合成樹脂の振動が金属ワイヤーに伝わりにくい電子装置を製造できる。金属ワイヤーに対しては、減圧工程で合成樹脂の液面を上昇させることで、金属ワイヤーの全体が浸る量の合成樹脂をケースに注入することなく、合成樹脂の上に露出する部分にも合成樹脂を付着させて被覆することができる。従って、新規設備の導入や電子装置の大型化を伴わずに、電子装置のボンディング面を合成樹脂により被覆し、金属ワイヤーを合成樹脂の上に露出させて合成樹脂の振動が金属ワイヤーに伝わることを防ぎ、かつ、金属ワイヤーを合成樹脂で被覆できる。また、減圧工程では、合成樹脂が注入されたケースを減圧下に置くため、この間にケース内の気泡や水分を除去する脱泡を行うことができる。このため、合成樹脂の液面を上昇させて金属ワイヤーに合成樹脂を付着させる工程で脱泡を合わせて行うことにより、工数を削減できる。
 ここで、合成樹脂としては、注入工程においては流体であり、減圧工程の後で硬化するものを用いてもよい。また、減圧工程の後に、合成樹脂を固体あるいはゲル状に硬化させる硬化工程を設けてもよく、この硬化工程では、減圧工程で金属ワイヤーに付着した合成樹脂が金属ワイヤーから脱落しない程度の時間で合成樹脂を硬化させてもよい。
 上記の方法において、前記金属ワイヤーの両端を前記ボンディング面に接合し、前記金属ワイヤーを上向きの凸形状に形成してもよく、また、前記合成樹脂を前記ケース内に注入する際に、前記金属ワイヤーの少なくとも前記凸形状の頂部が注入された前記合成樹脂の上面よりも上に露出し、かつ、注入された前記合成樹脂により全ての前記ボンディング面が覆われる高さまで、前記合成樹脂を注入してもよい。
 この方法によれば、上向きの凸形状に形成された金属ワイヤーを合成樹脂の上に露出させた状態で、より確実にボンディング面を合成樹脂で被覆できる。
 また、前記合成樹脂を前記ケース内に注入する際に、前記合成樹脂を前記ケースに注入する注入ノズルを前記金属ワイヤー上で移動させ、前記合成樹脂の液面よりも上方に位置する前記金属ワイヤーに前記合成樹脂を塗布してもよい。
 この方法によれば、合成樹脂を注入する際に金属ワイヤーの上から合成樹脂を塗布することで、注入される合成樹脂の液面より上に露出する金属ワイヤーにも、より確実に合成樹脂を付着させて、合成樹脂で金属ワイヤーを被覆できる。
 また、前記ケースに、注入された前記合成樹脂の液面が前記金属ワイヤーより上まで達した場合に前記合成樹脂が流入する樹脂受け部を設け、前記樹脂受け部に流入した前記合成樹脂を検出してもよい。
 この方法によれば、検出工程では樹脂受け部への合成樹脂の流入を検出することで金属ワイヤーが合成樹脂で覆われたことを容易に確認でき、金属ワイヤーの被覆が不完全なまま放置されることがない。これにより、金属ワイヤーを合成樹脂で被覆して耐食性の向上と金属ワイヤーの絶縁保護を可能にした電子装置を、速やかに高い歩留まりで製造できる。
 上記の方法において、前記樹脂受け部に前記合成樹脂を貯留する凹部を設けてもよく、前記凹部に検査光を照射することにより前記凹部に流入した前記合成樹脂を光学的に検出してもよい。
 上記の方法によれば、減圧工程で合成樹脂の液面が金属ワイヤーよりも上まで上昇し、この合成樹脂が樹脂受け部の凹部に流入したか否かを、検査光を照射して光学的に検出するので、金属ワイヤーが上部まで合成樹脂で被覆されたことを容易に、かつ速やかに、非接触の手法で検出できる。
 また、本発明の一以上の実施例によれば、ケースに収容された電子部品にワイヤーボンディングにより金属ワイヤーを接合し、該金属ワイヤーが接合されたボンディング面を封止用の合成樹脂にて被覆してなる電子装置の製造方法は、注入ノズルにより、前記電子部品の上方から前記ケース内に前記合成樹脂を注入する工程を有し、この工程では、前記注入ノズルを前記金属ワイヤー上において移動させ、前記合成樹脂を前記金属ワイヤーの上方から流下させて前記金属ワイヤーに付着させる。この方法によれば、ワイヤーボンディングによって金属ワイヤーが接合された電子部品がケースに収容され、このケースに注入された合成樹脂によってボンディング面が覆われ、かつ、金属ワイヤーが合成樹脂より上に露出して合成樹脂の振動が金属ワイヤーに伝わりにくい電子装置を製造できる。合成樹脂を注入する工程において注入ノズルを移動させることにより、金属ワイヤーに上方から合成樹脂を流下させることで、金属ワイヤーを合成樹脂で被覆できる。従って、電子装置のボンディング面を合成樹脂により被覆し、金属ワイヤーを合成樹脂の上に露出させて合成樹脂の振動が金属ワイヤーに伝わることを防ぎ、かつ、金属ワイヤーを合成樹脂で被覆できる。この方法では、吸引等の新規設備の導入や電子装置の大型化を伴わないという利点もある。さらに、ケース内に注入する合成樹脂の量を抑えることで、低コスト化を図るとともに、この合成樹脂を硬化させるための時間を短縮することで、リードタイムを短縮できる。
 その他の特徴および効果は、実施例の記載および添付のクレームより明白である。 
第1典型的実施例に係るスイッチング装置の構成を示す要部断面図である。 注入工程の説明図である。 減圧工程の説明図である。 第1典型的実施例に係るスイッチング装置の構成を示す要部断面図である。 スイッチング装置の製造に用いる注入装置の構成を示す模式図である。 第2典型的実施例に係るスイッチング装置の製造方法における注入工程の説明図である。 第2典型的実施例に係るスイッチング装置の構成を示す要部断面図である。 第3典型的実施例に係るスイッチモジュールの製造方法における注入工程の説明図である。 スイッチモジュールの製造方法における減圧工程の説明図である。 スイッチモジュールの製造方法における検出工程の説明図である。 第3典型的実施例に係るスイッチング装置の要部断面図である。 第4典型的実施例に係るスイッチング装置の要部断面図である。 第4典型的実施例に係るスイッチモジュールの製造方法における検出工程を示す説明図である。 第5典型的実施例に係るスイッチング装置の要部断面図である。 第5典型的実施例に係るスイッチモジュールの製造方法における検出工程を示す説明図である。 第6典型的実施例に係るスイッチング装置の要部断面図である。 第6典型的実施例に係るスイッチモジュールの製造方法における検出工程を示す説明図である。
 以下、図面を参照して本発明の典型的実施例について説明する。
[第1典型的実施例]
 図1は、本発明を適用した第1典型的実施例に係るスイッチモジュール102の概略構成を示す要部断面図である。この図1に示すスイッチモジュール102は、半導体素子111が実装された基板115を、上面が開口したケース110に収容して構成される。電子部品としての半導体素子111は、例えば、IGBT、パワーMOSFET、サイリスタ、ダイオード等の、大電流に対応した電源供給用のスイッチング素子である。基板115は、上面絶縁基板115A及び下面絶縁基板115Bの間に絶縁基板115Cを挟んでロウ材等により接合してなる3層構造の基板であり、上面絶縁基板115A及び下面絶縁基板115Bには、例えば電源供給回路を構成する回路パターンが形成されている。半導体素子111は、上面絶縁基板115A及び下面絶縁基板115Bに形成されたパターンに、はんだ118によって電気的に接続されている。
 ケース110は、その底面を構成するベース基材112と、ベース基材112の周縁部に固定された略円筒形のハウジング113とによって構成される。ハウジング113とベース基材112とは接着剤等によって液体が漏れないように固定されており、ケース110内に液体を充填できる。ベース基材112の上面には、基板115の下部が絶縁性の接合材117によって固定されている。また、ハウジング113には、ケース110の外側に突出する外部端子114が設けられている。外部端子114は、ケース110の内側と外側とに跨るようにハウジング113を貫通しており、ケース110の外部の回路に接続される金属製の端子である。この外部端子114は、ケース110に収容された半導体素子111を、ケース110の外部の回路に接続するために設けられており、ケース110内では外部端子114と半導体素子111とが、ワイヤー119(金属ワイヤー)によって電気的に接続される。
 ワイヤー119は、ワイヤーボンディングにより形成された金属ワイヤーであり、具体的には、太さ数十μm~数百μmの金またはアルミニウム製の線材である。ワイヤー119の一端は半導体素子111が備える外部接続用端子(図示略)の金属部に荷重と超音波によって接合され、ワイヤー119の他端は同様に外部端子114に接合されていて、これらの端子間はワイヤー119を介して導通する。ここで、ワイヤー119が半導体素子111に接合された箇所(面)をボンディング面121とし、ワイヤー119が外部端子114に接合された箇所(面)をボンディング面122とする。ボンディング面121、122は、図1に示す状態では金属が大気中に露出した状態にある。ワイヤー119は、中央部が上向きに凸形状で、ボンディング面121、122で接合された両端が最も低くなるよう形成されている。そこで、この図1に示すスイッチモジュール102に、シリコーン樹脂を注入してボンディング面121、122を被覆することにより、電子装置としてのスイッチング装置101が製造される。
 スイッチング装置101を製造する方法は、次の3つの工程を含む。
 1.スイッチモジュール102にシリコーン樹脂を注入する注入工程。
 2.シリコーン樹脂を注入したスイッチモジュール102を減圧下に置く減圧工程。
 3.シリコーン樹脂を硬化させる硬化工程。
 ケース110に注入されるシリコーン樹脂は、例えば、主剤に硬化剤を混合した二液性の樹脂であり、注入時においては所定の粘性および流動性を有し、その後、所定の硬化条件下で硬化し、ゲル状または固体となる。シリコーン樹脂130の硬化条件としては、光(紫外線)照射、加熱等が挙げられる。温度及び時間を硬化条件とする熱硬化性のシリコーン樹脂において典型的な硬化条件としては、温度は常温(JIS規格によれば20℃±15℃)~150℃、時間は数十分~3時間程度である。第1典型的実施例では、80℃、1時間の条件で硬化する熱硬化性のシリコーン樹脂130(図2~図5)を使用した例について説明する。
 図2は、注入工程を示す説明図であり、図1と同様にスイッチモジュール102の要部断面を示している。注入工程では、スイッチモジュール102のケース110内に上方からシリコーン樹脂130が注入され、シリコーン樹脂130の注入量は、シリコーン樹脂130の液面が図中符号LHで示す高さになるよう制御される。シリコーン樹脂130の液面の高さLHは、ワイヤー119の最上部(ワイヤートップ)の高さTに比べて十分に低い。高さLHは、ボンディング面121、122の金属がシリコーン樹脂130に没し、かつ、ワイヤー119の頂部およびその近傍がシリコーン樹脂130の液面より上に出る高さである。なお、高さLHは、注入工程で注入されるシリコーン樹脂130の量の指標である。換言すれば、注入工程においてはシリコーン樹脂130の液面が静止した状態で液面の高さがLHになるよう、注入量が決定されている。このため、注入工程においてシリコーン樹脂130の流動により液面が乱れ、液面が高さLHよりも上になっても何ら問題はない。この注入工程は、常圧条件下で行ってもよいが、減圧条件下で行ってもよい。すなわち、後述する装置によってスイッチモジュール102にシリコーン樹脂130を注入する際に、スイッチモジュール102の全体、及び、シリコーン樹脂130を注入するノズルをチャンバー内に収容し、このチャンバー内部を減圧して、いわゆる真空注入によりシリコーン樹脂130の注入を行ってもよい。真空注入を行うと、速やかにシリコーン樹脂130を注入できる等の利点がある。
 シリコーン樹脂130がケース110内に注入された後、減圧工程が実行される。減圧工程では、スイッチモジュール102が減圧環境下において所定時間、放置される。減圧工程では、シリコーン樹脂130が注入されたスイッチモジュール102を密閉可能な室(チャンバー等)に収容し、この室内の真空度が600Pa~1000Paにされる。また、減圧工程では、上記の真空度で、スイッチモジュール102が10分~1時間程度放置される。また、注入工程で上述した真空注入を行った場合、シリコーン樹脂130の注入が完了してから減圧工程に移行し、スイッチモジュール102が引き続き減圧環境下で放置される。この場合、減圧工程におけるスイッチモジュール102を収容したチャンバー内の真空度を、注入工程よりも高く(圧力を低く)してもよいし、注入工程と同じ真空度としてもよい。
 減圧工程では、スイッチモジュール102内の半導体素子111の下や基板115とベース基材112との間等の隙間に入っていた空気が減圧に伴って膨張し、気泡となってシリコーン樹脂130内に浮き上がる。この膨張した気泡がケース110の底部近傍からシリコーン樹脂130内に浮き上がることで、シリコーン樹脂130が全体的に泡立って吹き上がり、図3に示すようにシリコーン樹脂130の液面が上昇する。この状態では、シリコーン樹脂130の液面は高さLHを大きく超えて上昇し、注入工程でシリコーン樹脂130の上に露出していたワイヤー119の頂部が、シリコーン樹脂130に没し、ワイヤー119の全体にシリコーン樹脂130が付着する。
 スイッチモジュール102が減圧下におかれた状態で時間が経過すると、ケース110内の隙間に存在していた空気がシリコーン樹脂130から抜けて、気泡の吹き上がりが収まる。これにより、シリコーン樹脂130の液面は下降して、注入工程で注入された量に応じた高さLHに戻る。しかしながら、シリコーン樹脂130は高い粘性を有するので、いったんシリコーン樹脂130に浸った部分には、シリコーン樹脂130が符号LHの高さまで戻った後も、その表面にシリコーン樹脂130が付着したまま、被膜となって残る。一般的なシリコーン樹脂の粘性を基準にすれば、数時間ないし数十時間、被膜が残ることが明らかである。従って、減圧工程でワイヤートップTの位置までシリコーン樹脂130が吹き上がることで、ワイヤー119の全体に、シリコーン樹脂130の被膜が形成される。
 減圧工程でシリコーン樹脂130が吹き上がる高さは、ケース110に収容された基板115の大きさ、半導体素子111を含む基板115に実装された素子の数、シリコーン樹脂130の特性、減圧工程における真空度と、常圧から目標真空度に達するまでの早さ等によって異なるため、これらを考慮して、減圧工程でワイヤートップの位置Tまでシリコーン樹脂130が吹き上がるように、注入工程で注入するシリコーン樹脂130の量を決定すればよい。また、減圧工程でスイッチモジュール102を放置する時間は、十分に脱泡できればよいので、上述したスイッチモジュール102における素子の数やシリコーン樹脂130の特性、及び減圧工程における真空度を加味して決定すればよい。一般には真空度が高く、時間が長いほど確実に脱泡できるため、脱泡の状態と生産性を考慮して、真空度と時間を定めればよい。
 スイッチモジュール102に注入されたシリコーン樹脂130には、硬化剤が混入されている。硬化工程では、シリコーン樹脂130の硬化条件を満たす環境にスイッチモジュール102が所定時間放置される。例えば、熱硬化性のシリコーン樹脂を用いた場合、スイッチモジュール102は、所定以上の温度(常温~150℃)を保った状態に放置される。また、光硬化性のシリコーン樹脂を用いた場合には、紫外線ランプ(図示略)等により光が照射される。第1典型的実施例では上述のように、シリコーン樹脂130が硬化するまで80℃で1時間、スイッチモジュール102を放置する。この硬化工程において、上述したようにワイヤー119に形成されたシリコーン樹脂130の被膜は、シリコーン樹脂130の粘性によって長時間保持されるので、硬化工程においてゲル状または固体となる。このため、ワイヤー119は、流動性を失ったシリコーン樹脂130の被膜によって被覆される。硬化工程においては、減圧工程に引き続いてスイッチモジュール102を減圧条件下においてもよいし、徐々に真空度を下げて常圧条件にしてもよく、常圧になった後で硬化工程に移行してもよい。
 上記の注入工程、減圧工程、及び硬化工程を経て、図4に示すスイッチング装置101が完成する。図4は、製造されたスイッチング装置101の構成を示す要部断面図である。スイッチング装置101のケース110には、ボンディング面121、122の両方を覆う高さLHまでシリコーン樹脂130が充填されてゲル状に硬化しており、さらに、このシリコーン樹脂130よりも上方にワイヤー119の一部が出ている。ワイヤー119のうち、シリコーン樹脂130の上面より上に出ている部分は、シリコーン樹脂130が硬化した樹脂被膜131によって被覆されている。
 図5は、図2~図4を参照して説明した製造方法を実現するための注入装置1100の構成を示す模式図である。この図5に示す注入装置1100により、スイッチモジュール102に対し、注入工程、減圧工程、及び硬化工程の一連の工程を実行できる。
 注入装置1100は、二液性のシリコーン樹脂130をスイッチモジュール102に注入可能な装置である。注入装置1100は、注入対象のスイッチモジュール102を収容する真空チャンバー1150を備えている。真空チャンバー1150は、複数のスイッチモジュール102を並べて載置可能な置き台1153と、真空チャンバー1150内の天井から吊り下げ設置された複数の注入ノズル1152とを備え、複数のスイッチモジュール102に対して注入ノズル1152によりシリコーン樹脂130を注入できる。
 真空チャンバー1150は気密性を保って閉鎖可能に構成され、バルブ1136を介して真空ポンプ1135が接続されている。この真空ポンプ1135により、注入時および注入後において真空チャンバー1150の内部を減圧し、真空状態に保つことが可能である。また、真空チャンバー1150は、内部を150℃程度まで加熱可能なヒーター(図示略)及び内部温度を検出する温度センサー(図示略)を備え、この温度センサーの検出値に従ってヒーターへの通電を制御することにより、真空チャンバー1150内の気温を調整できる。
 注入装置1100は、シリコーン樹脂130の主剤130Aを貯留する主剤タンク1101と、硬化剤130Bを貯留する硬化剤タンク1111とを有し、これら主剤130Aと硬化剤130Bとを混合してスイッチモジュール102に注入する。主剤タンク1101は、主剤130Aを加温するヒーター1102及びバンドヒーター1103を備えるとともに、撹拌翼1104を備えた撹拌機構1105を備え、図示しないモーターによって撹拌機構1105を駆動することにより主剤130Aを撹拌する。一方、硬化剤タンク1111は、硬化剤130Bを加温するヒーター1112及びバンドヒーター1113を備えている。また、硬化剤タンク1111は撹拌翼1114を備えた撹拌機構1115を備え、図示しないモーターによって撹拌機構1115を駆動することにより硬化剤130Bを撹拌する。なお、注入装置1100は、ヒーター1102、1112、バンドヒーター1103、1113及びその他の各種ヒーターを備えているが、主剤130A及び硬化剤130Bとして加熱を必要としない材料を用いる場合には、注入装置がヒーターを備える必要がないので、ヒーターが無い構成としてもよい。
 主剤タンク1101内の主剤130Aは、ヒーター(図示略)を備えた主剤供給管1121を経て、定量混合部1130に供給される。また、硬化剤タンク1111内の硬化剤130Bは、ヒーター(図示略)を備えた硬化剤供給管1123を経て定量混合部1130に供給される。定量混合部1130は、予め設定された混合比で主剤130Aと硬化剤130Bとを混合し、計量を行いながら混合したシリコーン樹脂130を送出する。定量混合部1130で混合されたシリコーン樹脂130は、混合樹脂供給管1125を経て、真空チャンバー1150の注入ノズル1152に送出され、注入ノズル1152からスイッチモジュール102に注入される。
 注入ノズル1152からスイッチモジュール102に注入されるシリコーン樹脂130の量は、定量混合部1130で計量できる。このため、定量混合部1130の計量値に基づいてバルブ1151を閉じることで、設定された量のシリコーン樹脂130をスイッチモジュール102に注入できる。また、混合樹脂供給管1125は分岐して複数の注入ノズル1152の各々に接続され、この分岐した管路には、注入ノズル1152毎にバルブ1151が設けられている。バルブ1151は、真空チャンバー1150内の真空度を高める場合に閉鎖される。これにより、例えばシリコーン樹脂130の注入後に、真空ポンプ1135により真空チャンバー1150内を十分に減圧できる。
 また、主剤タンク1101及び硬化剤タンク1111には真空ポンプ(図示略)が接続されており、この真空ポンプによりタンク内部を減圧できる。従って、注入装置1100において主剤130A、硬化剤130B及び混合後のシリコーン樹脂130が流れる系内全体を減圧して、減圧状態の真空チャンバー1150に注入することが可能である(真空注入)。この真空注入を行うことで、気泡が発生しにくい状態でスイッチモジュール102にシリコーン樹脂130を注入できる。
 この図5に示す注入装置1100を用いて、上述したスイッチング装置101の製造工程を実行可能である。注入工程では、真空チャンバー1150にスイッチモジュール102が収容され、バルブ1151が開かれて混合済みのシリコーン樹脂130が注入ノズル1152に供給され、注入ノズル1152によって上方からスイッチモジュール102にシリコーン樹脂130が注入される。真空注入を行う場合は、バルブ1136が開弁され、真空ポンプ1135により真空チャンバー1150内の気圧が予め指定された圧力まで減圧される。注入ノズル1152から、設定された量のシリコーン樹脂130がスイッチモジュール102に注入された後、バルブ1151が閉弁され、注入工程が完了する。
 減圧工程では、真空ポンプ1135によって真空チャンバー1150の内部が予め指定された真空度になるまで減圧され、この真空度が、予め設定された時間、保持される。その後、硬化工程が行われる。硬化工程では、真空チャンバー1150が備えるヒーター(図示略)によって真空チャンバー1150内の温度が設定された温度に調整される。また、真空チャンバー1150内の真空度が真空ポンプ1135によって調整され、例えば真空チャンバー1150内を常圧にする場合、真空ポンプ1135が停止されるとともにバルブ1136が閉弁され、図示しないリーク弁が開かれて、真空チャンバー1150内の気圧が徐々に大気圧に戻される。
 以上説明したように、本発明を適用した第1典型的実施例に係るスイッチング装置101は、電子部品としての半導体素子111及び外部端子114にワイヤーボンディングによりワイヤー119を接合し、該ワイヤー119が接合されたボンディング面121、122を封止用のシリコーン樹脂130にて被覆してなるスイッチング装置101は、半導体素子111をケース110に収納し、ケース110内に、ワイヤー119の一部がシリコーン樹脂130の上面から露出する所定高さとなる量のシリコーン樹脂130を注入し、ケース110を減圧下に放置することによってシリコーン樹脂130の液面を上昇させ、シリコーン樹脂130よりも上に露出するワイヤー119にシリコーン樹脂130を付着させることにより、ワイヤー119をシリコーン樹脂130で被覆したものである。つまり、上述したスイッチング装置101の製造方法では、ケース110内にシリコーン樹脂130を注入する注入工程と、注入工程でシリコーン樹脂130が注入されたケース110を減圧下に置く減圧工程と、を有し、注入工程では、金属ワイヤーの少なくとも一部がシリコーン樹脂130の上面から露出する所定高さとなる量のシリコーン樹脂130を注入し、減圧工程で、減圧によりシリコーン樹脂130の液面を上昇させ、注入工程でシリコーン樹脂130よりも上に露出していた金属ワイヤーをシリコーン樹脂130で被覆する。
 この方法によれば、ワイヤーボンディングによって金属ワイヤーが接合された電子部品がケース110に収容され、このケース110に注入されたシリコーン樹脂130によってボンディング面121、122が覆われ、かつ、金属ワイヤーがシリコーン樹脂130より上に露出して、シリコーン樹脂130の振動が金属ワイヤーに伝わりにくいスイッチング装置101を製造できる。金属ワイヤーに対しては、減圧工程でシリコーン樹脂130の液面を上昇させることで、金属ワイヤーの全体が浸る高さまでシリコーン樹脂130をケース110に注入することなく、シリコーン樹脂130の上に露出する部分にもシリコーン樹脂130を付着させて被覆することができる。従って、新規設備の導入やスイッチング装置101の大型化を伴わずに、スイッチング装置101のボンディング面121、122をシリコーン樹脂130により被覆し、金属ワイヤーをシリコーン樹脂130の上に露出させてシリコーン樹脂130の振動がワイヤーに伝わることを防ぎ、かつ、金属ワイヤーをシリコーン樹脂130で被覆できる。また、減圧工程で、シリコーン樹脂130が注入されたケース110を減圧下に置く間にケース110内の気泡や水分を除去する脱泡を行えるので、工数を削減できる。そして、スイッチング装置101は、ボンディング面121、122がシリコーン樹脂130によって被覆保護され、かつ、シリコーン樹脂130の振動がワイヤー119に伝わりにくい。さらに、ワイヤー119がシリコーン樹脂130により被覆されるので、ワイヤー119の耐食性が高められ、絶縁保護されている。
 また、上記の製造方法において、ワイヤー119は、ボンディング面121、122に両端が接合され、上向きの凸形状に形成され、注入工程では、少なくともワイヤー119の頂部が、注入されたシリコーン樹脂130よりも上に露出し、かつ、注入されたシリコーン樹脂130により全てのボンディング面121、122が覆われる高さまでシリコーン樹脂130が注入されるので、より確実にボンディング面121、122をシリコーン樹脂130で被覆できる。
 
 なお、上記第1典型的実施例では、注入ノズル1152によって注入したシリコーン樹脂130を減圧工程で吹き上げさせることでワイヤー119の全体にシリコーン樹脂130を付着させる構成を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、シリコーン樹脂130をスイッチモジュール102に流下させる際に、ワイヤー119の全体にシリコーン樹脂130を付着させることも可能である。以下、この場合について第2典型的実施例として説明する。
[第2典型的実施例]
 図6は、本発明を適用した第2典型的実施例に係るスイッチング装置の製造方法の説明図であり、特に注入工程を示す。また、図7は、図6に示す製造方法で製造されるスイッチング装置101Aの構成を示す要部断面図である。なお、この第2典型的実施例において上述した第1典型的実施例と同様に構成される部分には同符号を付して説明を省略する。
 第2典型的実施例では、スイッチモジュール102の上方からシリコーン樹脂130を流下させる注入ノズル1152を、スイッチモジュール102の上で水平方向に移動させる移動機構が設けられ、注入ノズル1152を移動可能である。注入ノズル1152の移動方向は一方向でも良いが、望ましくはニ方向以上であり、スイッチモジュール102上の任意の位置に移動可能であることが好ましい。この注入ノズル1152を、図中矢印で示すように、シリコーン樹脂130をスイッチモジュール102に流下させながらスイッチモジュール102の上を移動させることにより、ケース110内に配設された基板115や半導体素子111にシリコーン樹脂130が降りかかる。また、ワイヤー119にも、ボンディング面121、122だけでなく頂部を含む全体に、シリコーン樹脂130が降りかかる。
 さらに、注入ノズル1152の先端には、シリコーン樹脂130を分散流下させるノズルヘッド1154が装着されている。このため、シリコーン樹脂130を、帯状あるいは束状に、より広い面積に流下させることができる。従って、注入ノズル1152を移動させる範囲を調整し、例えば、ハウジング113の内側全体に隙間無くシリコーン樹脂130が行き渡るように、シリコーン樹脂130を流下させることも可能である。また、ワイヤー119の下方など、複数の部材が上下に重なる位置では、注入ノズル1152を一定時間留まらせたり、注入ノズル1152の移動速度を遅くしたりすれば、シリコーン樹脂130を下方の部材にも十分に行き渡らせることができる。
 また、注入ノズル1152の移動経路は、ハウジング113の内側を漏れなく、満遍なくノズルヘッド1154が通過するよう設定してもよいが、例えば、ワイヤー119やボンディング面121、122の上など限られた箇所のみ、その上をノズルヘッド1154が複数回通過するように経路を設定してもよい。
 この図6に示す注入工程によりシリコーン樹脂130がスイッチモジュール102に注入された後、上記第1典型的実施例と同様の条件で、減圧工程および硬化工程が実行されると、ワイヤー119、ボンディング面121、122及びその他のハウジング113内部の部品に付着したシリコーン樹脂130が硬化して、スイッチング装置101Aが得られる。ノズルヘッド1154によってシリコーン樹脂130を分散させることで、シリコーン樹脂130内に気泡が入りやすくなるが、その後に減圧工程を行うことで脱泡されるため、ノズルヘッド1154を用いることによるデメリットは生じない。
 図7に示すスイッチング装置101Aは、ケース110に収容された半導体素子111、基板115、外部端子114の一部の表面全体がシリコーン樹脂130によって覆われており、ワイヤー119にも、全体に樹脂被膜131が形成されている。ケース110内に注入されたシリコーン樹脂130の量は、少なくとも、ワイヤー119の一部を露出させる程度の高さにすることが望ましい。これは、シリコーン樹脂130が硬化した後のスイッチング装置101Aにおいて、シリコーン樹脂130の振動がワイヤー119に伝わりにくいようにするためである。図7に示すスイッチング装置101Aでは、ケース110の底部に固定された基板115を覆う程度の高さまでしかシリコーン樹脂130が注入されていない。シリコーン樹脂130の液面は、ワイヤー119の頂部に比べて非常に低く、ボンディング面121、122に比べても低い位置にある。このため、スイッチング装置101Aに振動が加わった場合に、ゲル状のシリコーン樹脂130が振動してワイヤー119に負荷を与え、或いは、この振動の負荷により断線を招くおそれはない。
 このように、第2典型的実施例の製造方法では、注入ノズル1152によってスイッチモジュール102にシリコーン樹脂130を流下させて注入する注入工程を有し、この注入工程において、注入ノズル1152をワイヤー119やボンディング面121、122の上を通るように移動させ、ケース110に収容された各部に対して上方からシリコーン樹脂130を流下させるので、スイッチング装置101Aのボンディング面121、122をシリコーン樹脂130により被覆するとともに、ワイヤー119をシリコーン樹脂130の上に露出させて、ワイヤー119への振動の伝達を防ぎ、かつ、ワイヤー119を樹脂被膜131で被覆して絶縁性及び耐食性の向上を図ることができる。また、ケース110内に注入されるシリコーン樹脂130の量が少なくて済むので、使用する材料の減量によるコスト減、減圧工程における脱泡時間の短縮および硬化工程におけるシリコーン樹脂130の硬化時間の短縮に伴うリードタイムの短縮を実現できる。
 なお、第2典型的実施例において、ケース110に注入されるシリコーン樹脂130の量は、必ずしも図7に示したように少量に抑える必要はなく、例えば、図2に示したように、ボンディング面121、122が完全にシリコーン樹脂130に浸る高さLHまで、シリコーン樹脂130を注入してもよい。この場合、ボンディング面121、122はより確実にシリコーン樹脂130によって覆われ、さらに、ワイヤー119の全体がシリコーン樹脂130によって被覆される。また、シリコーン樹脂130が硬化した後、ワイヤー119の頂部及びその近傍はシリコーン樹脂130の上に露出するので、スイッチング装置101Aに振動が加わった場合に、ゲル状のシリコーン樹脂130が振動してワイヤー119に負荷を与え、或いは、この振動の負荷により断線を招くおそれがない。
[第3典型的実施例]
 図8から図10は、本発明の第3典型的実施例に係るスイッチング装置1の製造方法を示す説明図であり、詳細には、図8は注入工程後のスイッチモジュール1Aの要部断面図、図9は減圧工程のスイッチモジュール1Aの要部断面図である。また、図10は検出工程におけるスイッチモジュール1Aの要部断面図である。また、図11は、第3典型的実施例に係る製造方法により製造されるスイッチング装置1の構成を示す要部断面図である。
 第3典型的実施例に係るスイッチング装置1(図11)は、半導体素子11が実装された基板15を、上面が開口したケース10に収容して構成される。電子部品としての半導体素子11は、例えば、IGBT、パワーMOSFET、サイリスタ、ダイオード等の、大電流に対応した電源供給用のスイッチング素子である。基板15は、上面絶縁基板15A及び下面絶縁基板15Bの間に絶縁基板15Cを挟んでロウ材等により接合してなる3層構造の基板であり、上面絶縁基板15A及び下面絶縁基板15Bには、例えば電源供給回路を構成する回路パターンが形成されている。半導体素子11は、上面絶縁基板15A及び下面絶縁基板15Bに形成されたパターンに、はんだ18によって電気的に接続されている。
 ケース10は、その底面を構成するベース基材12と、ベース基材12の周縁部に固定され、側壁を構成するハウジング13とを備えて構成される。ハウジング13の断面形状は円であってもよいし、方形やその他の多角形であってもよく、第3典型的実施例では一例として略円筒形とする。ハウジング13とベース基材12とは接着剤等によって液体が漏れないように接合されており、ケース10内に液体が充填された場合、この液体を漏れなく貯留できる。ベース基材12の上面には、基板15の下部が絶縁性の接合材17によって固定されている。また、ハウジング13には、ケース10の外側に突出する外部端子14が設けられている。外部端子14は、ケース10の内側と外側とに跨るようにハウジング13を貫通しており、ケース10の外部の回路に接続される金属製の端子である。この外部端子14は、ケース10に収容された半導体素子11を、ケース10の外部の回路に接続するために設けられており、ケース10内では外部端子14と半導体素子11とが、ワイヤー19(金属ワイヤー)によって電気的に接続される。
 ワイヤー19は、ワイヤーボンディングにより形成された金属ワイヤーであり、具体的には、太さ数十μm~数百μmの金またはアルミニウム製の線材である。ワイヤー19の一端は半導体素子11が備える外部接続用端子(図示略)の金属部に荷重と超音波によって接合され、ワイヤー19の他端は同様に外部端子14に接合されていて、これらの端子間はワイヤー19を介して導通する。ここで、ワイヤー19が半導体素子11に接合された箇所(面)をボンディング面21とし、ワイヤー19が外部端子14に接合された箇所(面)をボンディング面22とする。ワイヤーボンディングによりワイヤー19が形成された直後は、ワイヤー19とともに、ボンディング面21、22の金属が大気中に露出した状態にある。また、ワイヤー19は、ボンディング面21、22で接合された両端が最低く、中央部が上向きに凸形状となるように形成される。(ボンディング面21、22に接合された両端の間に、ワイヤー19のもっとも高い部分が位置している。)このように半導体素子11がケース10に収納され、第1接合材17によって基板15がベース基材12に接合され、基板15上に実装された半導体素子11と外部端子14との間に、ワイヤーボンディングによりワイヤー19が形成されて、スイッチモジュール1Aが構成される。このスイッチモジュール1Aにシリコーン樹脂が注入され、ボンディング面21、22及びワイヤー19が被覆されて、電子装置としてのスイッチング装置1が製造される。
 スイッチモジュール1Aからスイッチング装置1を製造する方法は、次の4つの工程を含む。1.スイッチモジュール1Aにシリコーン樹脂を注入する注入工程。2.シリコーン樹脂を注入したスイッチモジュール1Aを減圧下に置く減圧工程。3.ワイヤー19がシリコーン樹脂で覆われたことを検出する検出工程。4.シリコーン樹脂を硬化させる硬化工程。
 ケース10に注入されるシリコーン樹脂は、例えば、主剤に硬化剤を混合した二液性の樹脂であり、注入時においては所定の粘性および流動性を有し、その後、所定の硬化条件下で硬化し、ゲル状または固体となる。シリコーン樹脂30の硬化条件としては、光(紫外線)照射、加熱等が挙げられる。温度及び時間を硬化条件とする熱硬化性のシリコーン樹脂において典型的な硬化条件としては、温度は常温(JIS規格によれば20℃±15℃)~150℃、時間は数十分~3時間程度である。第3典型的実施例では、80℃、1時間の条件で硬化する熱硬化性のシリコーン樹脂30(図9~図12)を使用した例について説明する。
 図8には、注入工程でケース10内にシリコーン樹脂30が注入された後のスイッチモジュール1Aの状態を示している。この注入工程では、例えば、主剤と硬化剤とからなる二液性の樹脂を混合して流動状態のシリコーン樹脂30を調製し、注入ノズル(図示略)からシリコーン樹脂30を吐出する注入装置(図示略)が使用される。注入工程では、スイッチモジュール1Aのケース10内に上方から、注入装置の注入ノズルによってシリコーン樹脂30が注入される。シリコーン樹脂30の注入量は、図8に示すように、ワイヤー19の最上部(ワイヤートップ)に比べて十分に低く、かつ、ボンディング面21、22の金属がシリコーン樹脂30に没する高さである。この図8に示す高さまでシリコーン樹脂30が注入されると、ボンディング面21、22の耐食性及び防湿性が確保される一方で、ワイヤー19が全てシリコーン樹脂30に沈んだ場合に比べて、シリコーン樹脂30が振動した場合も、この振動がワイヤー19に伝わってワイヤー19やボンディング面21、22における断線を招くおそれがない。
 図8に示すように、ケース10を構成するハウジング13の内面には、樹脂受け部41が設けられている。樹脂受け部41は、ハウジング13からケース10の内部空間に突出する突起状の部分であり、シリコーン樹脂30を貯留可能な凹部である樹脂溜まり42を有する。樹脂溜まり42の縁の高さは、ワイヤートップ(上述のように、中央部が上向きな凸形状のワイヤー19において、この凸形状の頂部)とほぼ同じ高さ、或いはワイヤートップより高くなっている。後述する減圧工程において、シリコーン樹脂30の液面が樹脂溜まり42の縁よりも高く上昇すると、樹脂溜まり42にシリコーン樹脂30が流入する。
 注入工程で注入されるシリコーン樹脂30の量は、注入後の液面の高さを指標として決定される。すなわち、上述のようにボンディング面21、22が没しワイヤー19の一部が露出する高さとなるよう、シリコーン樹脂30の注入量が決定されている。そして、図8に示すように、ハウジング13から張り出している樹脂受け部41の下端は、注入工程において注入されるシリコーン樹脂30の液面と同じ高さとなっている。このため、注入工程では、シリコーン樹脂30の液面が樹脂受け部41の下端に接するまで目視しながらシリコーン樹脂30を注入すれば、シリコーン樹脂30を注入中や注入前に計量することなく、シリコーン樹脂30の注入量を好適な量に合わせることができる。
 注入工程は、常圧条件下で行ってもよいが、減圧条件下で行ってもよい。すなわち、スイッチモジュール1Aにシリコーン樹脂30を注入する際に、スイッチモジュール1Aの全体と、シリコーン樹脂30を注入するノズル(図示略)を減圧チャンバー(図示略)に収容し、この減圧チャンバー内部を減圧した状態でシリコーン樹脂30の注入(いわゆる真空注入)を行ってもよい。真空注入を行うと、速やかにシリコーン樹脂30を注入できる等の利点がある。
 シリコーン樹脂30がケース10内に注入された後、減圧工程が実行される。減圧工程では、スイッチモジュール1Aが減圧環境下において所定時間、放置される。具体的には、シリコーン樹脂30が注入されたスイッチモジュール1Aを密閉可能な減圧チャンバーに収容し、この減圧チャンバー内の真空度が600Pa~1000Paに保たれた状態が、10分~1時間程度継続される。なお、注入工程で上記の真空注入を行った場合、シリコーン樹脂30の注入が完了してから減圧工程に移行し、スイッチモジュール1Aが引き続き減圧環境下で放置される。この場合の放置時間は上記の10分~1時間程度である。また、この場合、減圧工程におけるスイッチモジュール1Aを収容したチャンバー内の真空度を、注入工程よりも高く(圧力を低く)してもよいし、注入工程と同じ真空度としてもよい。
 なお、減圧工程でスイッチモジュール1Aを放置する時間は、十分に脱泡できればよいので、シリコーン樹脂30の粘度、シリコーン樹脂30を含むケース10内部の構成部品に内在する空気の量、減圧工程における真空度、減圧工程で常圧から目標真空度に達するまでの早さ等を考慮して決定すればよい。一般には真空度が高く、時間が長いほど確実に脱泡できるため、脱泡の状態と生産性を考慮して、真空度と時間を定めればよい。
 減圧工程では、スイッチモジュール1A内の半導体素子11の下や基板15とベース基材12との間等の隙間に入っていた空気が減圧に伴って膨張し、気泡となってシリコーン樹脂30内に浮き上がる。この膨張した気泡がケース10の底部近傍からシリコーン樹脂30内に浮き上がることで、シリコーン樹脂30が全体的に泡立って吹き上がり、図9に示すようにシリコーン樹脂30の液面が上昇する。この図9に示す状態では、シリコーン樹脂30の液面はワイヤートップの高さを超え、注入工程でシリコーン樹脂30の上に露出していたワイヤー19の頂部がシリコーン樹脂30に没する。また、減圧工程では、シリコーン樹脂30の液面がワイヤー19の最上部高さを超えるため、樹脂溜まり42の縁を超えてシリコーン樹脂30が樹脂溜まり42に流入する。
 スイッチモジュール1Aが減圧下におかれた状態で時間が経過すると、ケース10内の隙間に存在していた空気がシリコーン樹脂30から抜けて、気泡の吹き上がりが収まる。これにより、シリコーン樹脂30の液面は下降して、注入工程で注入された量に応じた高さに戻る。しかしながら、シリコーン樹脂30は高い粘性を有するので、いったんシリコーン樹脂30に浸った部分には、シリコーン樹脂30の液面が注入された高さに戻った後も、その表面にシリコーン樹脂30が付着したまま、被膜となって残る。一般的なシリコーン樹脂の粘性を基準にすれば、数時間ないし数十時間、被膜が残ることが明らかである。従って、減圧工程でワイヤートップの高さまでシリコーン樹脂30が吹き上がることで、ワイヤー19の全体に、シリコーン樹脂30の被膜が形成される。
 減圧工程でシリコーン樹脂30が吹き上がる高さは、シリコーン樹脂30の粘度、シリコーン樹脂30を含むケース10内部の構成部品に内在する空気の量、減圧工程における真空度、減圧工程で常圧から目標真空度に達するまでの早さ等によって異なる。また、構成部品の隙間に存在する空気は、基板15の大きさ、基板15に実装された素子の数、ワイヤー19の数等によって異なる。このため、これらを考慮して、減圧工程でワイヤートップの位置までシリコーン樹脂30が吹き上がるように、注入工程で注入するシリコーン樹脂30の量すなわち液面の高さが決定される。
 しかしながら、実際にシリコーン樹脂30が吹き上がる高さにはばらつきがあるため、実際にワイヤートップを超える高さまで液面が上昇し、ワイヤー19にシリコーン樹脂30が付着したことを確認することが望ましい。特に、スイッチング装置1の製造方法の硬化工程を行う前に確認を行えば、例えばワイヤー19へのシリコーン樹脂30の付着が不足していることが判明した場合に、不足分のシリコーン樹脂30をワイヤー19に付着させることもできる。このため、第3典型的実施例では、減圧工程の後に、シリコーン樹脂30の液面が必要な高さまで上昇したことを確認するため、検出工程を行う。この検出工程は、スイッチモジュール1Aを収容した減圧チャンバーの減圧解除後に行ってもよいし、スイッチモジュール1Aが減圧下にある状態で、すなわち減圧チャンバー内の真空度が低下する前に、行ってもよい。
 図9に示すようにシリコーン樹脂30の液面がワイヤートップを超える高さまで上昇すると、樹脂溜まり42にシリコーン樹脂30が流れ込む。この場合、図10に示すように、減圧工程で吹き上がったシリコーン樹脂30の液面が脱泡後に下降した後も、樹脂溜まり42に溜まったシリコーン樹脂30は排出されずに残っている。このため、図10に示す検出工程では、樹脂溜まり42に貯留しているシリコーン樹脂30を検出することにより、減圧工程でシリコーン樹脂30の液面がワイヤートップの高さを超えたか否か、すなわち、ワイヤー19がシリコーン樹脂30により被覆されたか否かが確認される。
 検出工程では、図10に示すように、ケース10の上方から、レーザー光源やLED光源等からなる検査用光源(図示略)により検査光Lを照射し、検査光Lが樹脂溜まり42において反射した反射光を、受光部(図示略)によって受光し、受光量や受光した反射光の波長等に基づいて、樹脂溜まり42にシリコーン樹脂30が溜まっているか否かが判別される。検出工程に先立って、樹脂溜まり42の底面42A(図8)に検査光Lを照射した場合の反射光と、樹脂溜まり42に溜まったシリコーン樹脂30に検査光Lを照射した場合の反射光とについて、受光部の受光量や受光した反射光の波長成分等の差が求められており、この差をもとに、検出工程では確実に判別を行える。
 具体的な例として、検査光Lの波長は可視領域、紫外領域、或いは赤外領域のいずれであってもよいが、シリコーン樹脂30により吸収されやすい波長であれば、樹脂溜まり42にシリコーン樹脂30が溜まっている場合に反射光の光量が顕著に低下するため、シリコーン樹脂30の有無を確実に判別しやすくなる。つまり、検査光Lの波長を、シリコーン樹脂30の吸収スペクトルに存在する吸収ピークの波長にすることで、確実にシリコーン樹脂30を検出できる。この場合、底面42Aは検査光Lを高い反射率で反射する状態であることが好ましい。また、反対に、シリコーン樹脂30により高い反射率で反射される検査光Lを用いることもでき、この場合、底面42Aが、検査光Lをほとんど反射しない状態であれば、反射光の差が顕著になるため、より確実にシリコーン樹脂30を検出できる。
 このように、検出工程においては、スイッチモジュール1Aの上方から検査光Lを照射することによって、樹脂溜まり42にシリコーン樹脂30が溜まっていることを検出でき、この検出結果に基づいて、ワイヤー19の全体にシリコーン樹脂30が付着したか否かを判別できる。この検出工程でワイヤー19の全体にシリコーン樹脂30が付着したと派別された場合、硬化工程が行われる。
 スイッチモジュール1Aに注入されたシリコーン樹脂30には、硬化剤が混入されている。硬化工程では、シリコーン樹脂30の硬化条件を満たす環境にスイッチモジュール1Aが所定時間放置される。例えば、熱硬化性のシリコーン樹脂を用いた場合、スイッチモジュール1Aは、所定以上の温度(常温~150℃)を保った状態に放置される。また、光硬化性のシリコーン樹脂を用いた場合には、紫外線ランプ(図示略)等により光が照射される。第3典型的実施例では上述のように、シリコーン樹脂30が硬化するまで80℃で1時間、スイッチモジュール1Aを放置する。この硬化工程において、上述したようにワイヤー19に形成されたシリコーン樹脂30の被膜は、シリコーン樹脂30の粘性によって長時間保持されるので、硬化工程においてゲル状または固体となる。このため、ワイヤー19は、流動性を失ったシリコーン樹脂30の被膜によって被覆される。硬化工程においては、減圧工程に引き続いてスイッチモジュール1Aを減圧条件下においてもよいし、徐々に真空度を下げて常圧条件にしてもよく、常圧になった後で硬化工程に移行してもよい。
 図11は、上記の製造方法により製造されたスイッチング装置1の構成を示す要部断面図である。スイッチング装置1のケース10内では、ボンディング面21、22の両方を覆う高さまでシリコーン樹脂30が充填されてゲル状に硬化しており、シリコーン樹脂30よりも上方にワイヤー19の一部が出ている。ワイヤー19はボンディング面21、22においてシリコーン樹脂30により覆われている。さらに、ワイヤー19の、シリコーン樹脂30の上面より上に出ている部分は、減圧工程で付着したシリコーン樹脂30の薄膜である樹脂被膜31によって被覆されている。この樹脂被膜31がワイヤー19のワイヤートップまで全体に形成されたか否かは、検出工程で、樹脂溜まり42のシリコーン樹脂30が検出されたか否かに基づき、容易に確認できる。従って、減圧工程でシリコーン樹脂30の液面がワイヤートップまで上昇せず、ワイヤー19の全体がシリコーン樹脂30で覆われていない場合は、検出工程でこれを検出できる。このため、製品不良を確実に検出することができる。また、硬化工程の前に検出工程を行うので、不良と検出されたスイッチモジュール1Aは、シリコーン樹脂30をワイヤー19に付着させることで良品とすることができる。
 以上説明したように、本発明を適用した第3典型的実施例に係るスイッチング装置1は、半導体素子11にワイヤーボンディングによりワイヤー19を接合し、該ワイヤー19が接合されたボンディング面21、22を封止用のシリコーン樹脂30にて被覆して構成されるものであり、半導体素子11を収納し、シリコーン樹脂30が注入されるケース10を備え、このケース10には、注入されたシリコーン樹脂30の液面がワイヤー19より上に達した場合にシリコーン樹脂30が流入する樹脂受け部41が設けられ、半導体素子11をケース10に収納し、ケース10内に、ワイヤー19の一部がシリコーン樹脂30の上面から露出する所定高さとなる量のシリコーン樹脂30を注入し、ケース10を減圧下に放置することによってシリコーン樹脂30の液面を上昇させ、シリコーン樹脂30よりも上に露出するワイヤー19にシリコーン樹脂30を付着させることにより、ワイヤー19をシリコーン樹脂30で被覆したので、いったん注入したシリコーン樹脂30を吸引除去する作業等を行うことなく、ワイヤー19をシリコーン樹脂30で被覆した構成を実現できる。
 また、減圧工程でシリコーン樹脂30の液面がワイヤー19を覆う高さに達した場合は樹脂受け部41にシリコーン樹脂30が流入する。樹脂受け部41に流入したシリコーン樹脂30は、検査光Lを用いた光学的な手法によって容易に検出できるので、ワイヤー19が最上部までシリコーン樹脂30で覆われたことを容易に確認できる。これにより、ワイヤー19をシリコーン樹脂30で被覆することでワイヤー19の耐食性の向上とワイヤー19の絶縁保護を可能にし、吸引用のノズルを含む新規設備の導入やスイッチング装置1の大型化を伴わずに製造可能で、かつ、ワイヤー19が完全に被覆されたことを容易に確認できるスイッチング装置1を提供できる。
 そして、上記の注入工程、減圧工程、検出工程および硬化工程を含むスイッチング装置1の製造方法では、減圧工程でシリコーン樹脂30の液面を上昇させることで、ワイヤー19をシリコーン樹脂30で被覆し、シリコーン樹脂30の液面が十分な高さまで上昇したことを検出工程で検出するので、ワイヤー19を確実にシリコーン樹脂30で被覆し、さらに、ワイヤー19が被覆されたことを容易に確認できる。このため、ワイヤー19の被覆が不完全なまま放置されることがなく、スイッチング装置1を、速やかに高い歩留まりで製造できる。
 また、スイッチング装置1において、樹脂受け部41は、ケース10内部の空間に露出する樹脂溜まり42を有し、この樹脂溜まり42の縁はワイヤー19の上端と同等の高さに位置するので、減圧工程でシリコーン樹脂30の液面がワイヤー19よりも上まで上昇した場合に、このシリコーン樹脂30が樹脂受け部41の樹脂溜まり42に確実に流入して貯留される。このため、シリコーン樹脂30の液面上昇が収まった後で樹脂溜まり42に溜まっているシリコーン樹脂30を検出することで、ワイヤー19が上部までシリコーン樹脂30で被覆されたことを容易に、かつ速やかに検出できる。さらに、シリコーン樹脂30が樹脂受け部41の樹脂溜まり42に流入したか否かを、検査光Lを照射して光学的に検出するので、ワイヤー19が上部までシリコーン樹脂30で被覆されたことを容易に、かつ速やかに、非接触の手法で検出できる。このため、多数のスイッチング装置1について、連続して高速に、樹脂溜まり42のシリコーン樹脂30を検出できる。また、減圧チャンバー内において検査光Lを照射して検出を行うことも可能である。
[第4典型的実施例]
 図12は、本発明を適用した第4典型的実施例に係るスイッチング装置2の構成を示す要部断面図である。第4典型的実施例において、上記第3典型的実施例と同様に構成される各部については、同符号を付して説明を省略する。スイッチング装置2は、上記第3典型的実施例で説明したスイッチング装置1と同様に、半導体素子11を実装した基板15をケース24内に収容し、ケース24に設けられた外部端子14と半導体素子11とをワイヤー19によって接続したものである。スイッチング装置2が備えるケース24は、ベース基材12の周縁部に、ハウジング23を接合して構成される。ハウジング23の断面形状は、ハウジング13と同様に円であってもよいし方形やその他の多角形であってもよい。ハウジング23とベース基材12とは接着剤等によって液体が漏れないように接合されており、ケース24内に液体が充填された場合、この液体を漏れなく貯留できる。
 ハウジング23の一部は切り欠かれて、樹脂受け部45が形成されている。樹脂受け部45は、ハウジング23の内面の上端部を、周上の一部で切り欠いて形成され、底部には、シリコーン樹脂30を貯留する樹脂溜まり46が形成されている。樹脂溜まり46は、ケース24の内部空間に露出する凹部であり、樹脂溜まり46の縁の高さは、ワイヤー19のワイヤートップ(上述のように、中央部が上向きな凸形状のワイヤー19において、この凸形状の頂部)とほぼ同じ高さ、或いはワイヤートップより高くなっている。スイッチング装置2の製造工程の減圧工程で、シリコーン樹脂30の液面が樹脂溜まり46の縁よりも高く上昇すると、樹脂溜まり46にシリコーン樹脂30が流入する。
 この図12に示すスイッチング装置2は、上記第3典型的実施例に係るスイッチング装置1と同様の製造方法により製造される。すなわち、ケース24にシリコーン樹脂30を所定高さまで注入する注入工程、注入工程後に減圧下で放置することでシリコーン樹脂30の液面を上昇させて脱泡する減圧工程、減圧工程でシリコーン樹脂30の液面が上昇したことを検出する検出工程、及び、シリコーン樹脂30を硬化させる硬化工程である。注入工程で注入されるシリコーン樹脂30は上記第3典型的実施例と同様であり、シリコーン樹脂30の注入量は、ボンディング面21、22がシリコーン樹脂30に没し、かつ、ワイヤー19の少なくとも一部がシリコーン樹脂30の液面から露出する量である。この高さまでシリコーン樹脂30が注入された状態では、樹脂受け部45はシリコーン樹脂30に接しておらず、樹脂溜まり46にはシリコーン樹脂30が流入していない。
 続いて行われる減圧工程では、減圧下におかれたケース24内でシリコーン樹脂30が気泡とともに押し上げられ、シリコーン樹脂30の液面がワイヤー19のワイヤートップの高さを超えて上昇する。このとき、ワイヤー19の全体にシリコーン樹脂30が付着する一方、樹脂受け部45においては、樹脂溜まり46にシリコーン樹脂30が流入する。その後、減圧下において放置される間、或いは減圧解除後に、検出工程が行われる。
 図13は、スイッチング装置2の製造工程における検査工程の説明図である。この図13に示すように、検出工程では、ケース24の上方から、図示しない光源により樹脂溜まり46に向けて検査光Lが照射される。検査光Lは樹脂溜まり46の底面または樹脂溜まり46に溜まったシリコーン樹脂30に反射するので、この反射光を図示しない受光部により受光することで、樹脂溜まり46に溜まったシリコーン樹脂30を検出できる。この検査光Lは第3典型的実施例で説明した検査光Lと同様であり、樹脂溜まり46の底面における検査光Lの反射率が高い構成とし、検査光Lに、シリコーン樹脂30により吸収されやすい波長の光を用いてもよいし、樹脂溜まり46の底面の反射率を低くして、検査光Lの波長を、シリコーン樹脂30の表面における反射率が高い波長の光にしてもよい。
 このように、スイッチング装置2は、ベース基材12にハウジング23を接合して構成されるケース24を有し、ケース24の内面の一部が切り欠かれて樹脂受け部45が形成され、樹脂受け部45にはシリコーン樹脂30を貯留可能な樹脂溜まり46が形成されており、減圧工程でワイヤー19のワイヤートップの高さまでシリコーン樹脂30の液面が上昇した場合は樹脂溜まり46にシリコーン樹脂30が流入する。この樹脂溜まり46に流入したシリコーン樹脂30は、検出工程で検査光Lを照射した光学的な手法によって容易に検出できるので、減圧工程で、シリコーン樹脂30より上に出ているワイヤー19の全体にシリコーン樹脂30が付着したか否かを、容易に確認できる。
 さらに、スイッチング装置2では、ハウジング23の一部を切り欠くことで樹脂受け部45が形成されているので、ケース24の内部に突出する部分がなく、ケース24内部に基板15を配置する工程や、ワイヤー19を形成する工程において樹脂受け部45が邪魔にならない。このため、ケース24内の構成部品の配置や、他の工程に影響を与えることなく、ワイヤー19にシリコーン樹脂30が付着したことを容易に検出できる。
[第5典型的実施例]
 図14は、本発明を適用した第5典型的実施例に係るスイッチング装置3の構成を示す要部断面図である。第5典型的実施例において、上記第3典型的実施例と同様に構成される各部については、同符号を付して説明を省略する。スイッチング装置3は、上記第3典型的実施例で説明したスイッチング装置1と同様に、半導体素子11を実装した基板15をケース26内に収容し、ケース26に設けられた外部端子14と半導体素子11とをワイヤー19によって接続したものである。スイッチング装置3が備えるケース26は、ベース基材12の周縁部にハウジング25を接合して構成される。ハウジング25の断面形状は、ハウジング13と同様に円であってもよいし方形やその他の多角形であってもよい。ハウジング25とベース基材12とは接着剤等によって液体が漏れないように接合されており、ケース26内に液体が充填された場合、この液体を漏れなく貯留できる。
 ハウジング25には、ケース26の内外に貫通する貫通孔48が形成されており、ケース26の内部に溜まった液体の液面が貫通孔48より高くなると、この貫通孔48を通って該液体がケース26の外に流出する。貫通孔48の下端の高さは、ワイヤー19のワイヤートップ(上述のように、中央部が上向きな凸形状のワイヤー19において、この凸形状の頂部)とほぼ同じ高さ、或いはワイヤートップより高くなっている。貫通孔48の下方において、ハウジング25の外側面には樹脂受け部49が設けられている。樹脂受け部49は、貫通孔48から流出する液体を貯留する凹部としての樹脂溜まり50を有する。樹脂溜まり50の高さ位置は貫通孔48より低ければよいが、液体が樹脂受け部49の外にあふれないように、樹脂溜まり50の縁の高さは貫通孔48より上にあることが好ましい。
 この図14に示すスイッチング装置3は、上記第3典型的実施例に係るスイッチング装置1と同様の製造方法により製造される。すなわち、ケース26にシリコーン樹脂30を所定高さまで注入する注入工程、注入工程後に減圧下で放置することでシリコーン樹脂30の液面を上昇させて脱泡する減圧工程、減圧工程でシリコーン樹脂30の液面が上昇したことを検出する検出工程、及び、シリコーン樹脂30を硬化させる硬化工程である。
 注入工程で注入されるシリコーン樹脂30は上記第3典型的実施例と同様であり、シリコーン樹脂30の注入量は、ボンディング面21、22がシリコーン樹脂30に没し、かつ、ワイヤー19の少なくとも一部がシリコーン樹脂30の液面から露出する量である。この高さまでシリコーン樹脂30が注入された状態では、シリコーン樹脂30は貫通孔48に届かないので、シリコーン樹脂30は貫通孔48から流出しない。
 続いて行われる減圧工程では、減圧下におかれたケース26内でシリコーン樹脂30が気泡とともに押し上げられ、シリコーン樹脂30の液面がワイヤー19のワイヤートップの高さを超えて上昇する。このとき、ワイヤー19の全体にシリコーン樹脂30が付着する一方、シリコーン樹脂30の液面がハウジング25に形成された貫通孔48よりも高い位置まで達するので、貫通孔48からケース26の外にシリコーン樹脂30が流出し、このシリコーン樹脂30が樹脂溜まり50に溜まる。その後、減圧下において放置される間、或いは減圧解除後に、検出工程が行われる。
 図15は、スイッチング装置3の製造工程における検査工程の説明図である。この図15に示すように、検出工程では、ケース26の上方から、図示しない光源により樹脂溜まり50に向けて検査光Lが照射される。検査光Lは樹脂溜まり50の底面または樹脂溜まり50に溜まったシリコーン樹脂30に反射するので、この反射光を図示しない受光部により受光することで、樹脂溜まり50に溜まったシリコーン樹脂30を検出できる。この検査光Lは第3典型的実施例で説明した検査光Lと同様であり、樹脂溜まり50の底面における検査光Lの反射率が高い構成とし、検査光Lに、シリコーン樹脂30により吸収されやすい波長の光を用いてもよいし、樹脂溜まり50の底面の反射率を低くして、検査光Lの波長を、シリコーン樹脂30の表面における反射率が高い波長の光にしてもよい。
 このように、スイッチング装置3は、ベース基材12にハウジング25を接合して構成されるケース26を有し、ケース26の側面を構成するハウジング25に貫通孔48が形成され、ケース26の外面には、貫通孔48の下方にシリコーン樹脂30を貯留可能な樹脂溜まり50が形成され、減圧工程でワイヤー19のワイヤートップの高さまでシリコーン樹脂30の液面が上昇した場合は貫通孔48を通って樹脂溜まり50にシリコーン樹脂30が流入する。この樹脂溜まり50に流入したシリコーン樹脂30は、検出工程で検査光Lを照射した光学的な手法によって容易に検出できるので、減圧工程で、シリコーン樹脂30より上に出ているワイヤー19の全体にシリコーン樹脂30が付着したか否かを、容易に確認できる。
 さらに、スイッチング装置3では、樹脂受け部49がケース26の外に設けられ、樹脂受け部49の樹脂溜まり50に、貫通孔48を通じてシリコーン樹脂30が流出するので、ケース26の内部に突出する部分がなく、ケース26内部に基板15を配置する工程や、ワイヤー19を形成する工程において樹脂受け部49が邪魔にならない。このため、ケース26内の構成部品の配置や、他の工程に影響を与えることなく、ワイヤー19にシリコーン樹脂30が付着したことを容易に検出できる。また、ケース26内において樹脂受け部49を設けるスペースを確保する必要がないので、ケース26内の各部の配置を検出工程の都合で制限することがなく、ケース26内部の配置の自由度を損なわないという利点がある。
[第6典型的実施例]
 図16は、本発明を適用した第6典型的実施例に係るスイッチング装置4の構成を示す要部断面図である。第6典型的実施例において、上記第3典型的実施例と同様に構成される各部については、同符号を付して説明を省略する。スイッチング装置4は、上記第3典型的実施例で説明したスイッチング装置1と同様に、半導体素子11を実装した基板15をケース28内に収容し、ケース28に設けられた外部端子14と半導体素子11とをワイヤー19によって接続したものである。スイッチング装置4が備えるケース28は、ベース基材12の周縁部にハウジング27を接合して構成される。ハウジング27の断面形状は、ハウジング13と同様に円であってもよいし方形やその他の多角形であってもよい。ハウジング27とベース基材12とは接着剤等によって液体が漏れないように接合されており、ケース28内に液体が充填された場合、この液体を漏れなく貯留できる。
 ハウジング27の一部は切り欠かれて、樹脂受け部53が形成されている。樹脂受け部53は、ハウジング27の上部を切り欠いて形成され、ケース28の内外に貫通する貫通孔である。樹脂受け部53の底部は、2つの斜面55、56からなる断面V字状の凹部となっており、この凹部が、シリコーン樹脂30を貯留可能な樹脂溜まり54となっている。ケース28の内側における樹脂受け部53の下端の高さは、ワイヤー19のワイヤートップ(上述のように、中央部が上向きな凸形状のワイヤー19において、この凸形状の頂部)とほぼ同じ高さ、或いはワイヤートップより高くなっている。スイッチング装置4の製造工程の減圧工程で、シリコーン樹脂30の液面が樹脂受け部53の縁よりも高く上昇すると、樹脂溜まり54にシリコーン樹脂30が流入する。
 樹脂受け部53の底部を構成する2つの斜面のうち、ケース28の外側に位置する斜面55の上端は、ケース28の内側における斜面56の上端よりも高くなっている。このため、樹脂溜まり54に流入したシリコーン樹脂30が、樹脂受け部53からケース28の外にあふれ出にくい構成となっている。
 この図16に示すスイッチング装置4は、上記第3典型的実施例に係るスイッチング装置1と同様の製造方法により製造される。すなわち、ケース28にシリコーン樹脂30を所定高さまで注入する注入工程、注入工程後に減圧下で放置することでシリコーン樹脂30の液面を上昇させて脱泡する減圧工程、減圧工程でシリコーン樹脂30の液面が上昇したことを検出する検出工程、及び、シリコーン樹脂30を硬化させる硬化工程である。
 注入工程で注入されるシリコーン樹脂30は上記第3典型的実施例と同様であり、シリコーン樹脂30の注入量は、ボンディング面21、22がシリコーン樹脂30に没し、かつ、ワイヤー19の少なくとも一部がシリコーン樹脂30の液面から露出する量である。この高さまでシリコーン樹脂30が注入された状態では、シリコーン樹脂30は斜面56の上端に届かないので、シリコーン樹脂30は樹脂溜まり54に流入しない。
 続いて行われる減圧工程では、減圧下におかれたケース28内でシリコーン樹脂30が気泡とともに押し上げられ、シリコーン樹脂30の液面がワイヤー19のワイヤートップの高さを超えて上昇する。このとき、ワイヤー19の全体にシリコーン樹脂30が付着する一方、シリコーン樹脂30の液面が斜面56の上端よりも高い位置に達するので、樹脂受け部53にシリコーン樹脂30が流入し、このシリコーン樹脂30が樹脂溜まり54に溜まる。その後、減圧下において放置される間、或いは減圧解除後に、検出工程が行われる。
 図17は、スイッチング装置4の製造工程における検査工程の説明図である。この図17に示すように、検出工程では、ケース28の斜め上方から、図17の例ではケース28の内側から外側に向かう方向に、図示しない光源により樹脂溜まり54に向けて検査光Lが照射される。樹脂溜まり54にシリコーン樹脂30が溜まっていない場合、検査光Lは斜面55に当たって、検査光Lの入射側、すなわちケース28の内側に向かって反射する。これに対し、樹脂溜まり54にシリコーン樹脂30が溜まっている場合には、検査光Lはシリコーン樹脂30の上面で反射する。硬化工程の前ではシリコーン樹脂30は流動性を有するので、シリコーン樹脂30の上面は水平となっている。このため検査光Lは、図17に示すように、ハウジング27の外側に向かって反射する。
 このため、検査工程では、検査光Lの反射光の方向を検出することで、樹脂溜まり54に溜まったシリコーン樹脂30を光学的に検出できる。この検査光Lは第3典型的実施例で説明した検査光Lと同様である。検査光Lを発した光源側に受光部(図示略)を配置し、この受光部により反射光を受光すると、樹脂溜まり54にシリコーン樹脂30が溜まっていない場合は受光量が大きく、シリコーン樹脂30が溜まっている場合は受光量が小さくなる。この受光量の差によって、樹脂溜まり54に溜まったシリコーン樹脂30を検出できる。この場合、斜面55における検査光Lの反射率が高い構成とし、検査光Lの波長を、シリコーン樹脂30により吸収されやすい波長にすれば、受光量の差はより顕著になる。また、図17に矢印で示す反射光の方向に受光部(図示略)を設け、この受光部により反射光を受光すると、樹脂溜まり54にシリコーン樹脂30が溜まっていない場合は受光量が小さく、シリコーン樹脂30が溜まっている場合は受光量が大きくなる。この場合、斜面55の反射率を低くして、検査光Lの波長を、シリコーン樹脂30の表面における反射率が高い波長の光にすれば、受光量の差はより顕著になり、より容易に確実な検出が可能になる。
 このように、スイッチング装置4は、ベース基材12にハウジング27を接合して構成されるケース28を有し、ケース28の側面を構成するハウジング27を貫通する樹脂受け部53が形成され、樹脂受け部53は、2つの斜面55、56で構成される断面V字型の樹脂溜まり54を有する。減圧工程でワイヤー19のワイヤートップの高さまでシリコーン樹脂30の液面が上昇した場合は樹脂溜まり54にシリコーン樹脂30が流入する。この樹脂溜まり54に流入したシリコーン樹脂30は、検出工程で検査光Lを照射した光学的な手法によって容易に検出できるので、減圧工程で、シリコーン樹脂30より上に出ているワイヤー19の全体にシリコーン樹脂30が付着したか否かを、容易に確認できる。
 さらに、スイッチング装置4では、ハウジング27に樹脂受け部53が穿設され、この樹脂受け部53に流入したシリコーン樹脂30を検出するので、ケース28の内部に突出する部分がなく、ケース28内部に基板15を配置する工程や、ワイヤー19を形成する工程において樹脂受け部53が邪魔にならない。このため、ケース28内の構成部品の配置や、他の工程に影響を与えることなく、ワイヤー19にシリコーン樹脂30が付着したことを容易に検出できる。また、ケース28内において樹脂受け部53を設けるスペースを確保する必要がないので、ケース28内の各部の配置を検出工程の都合で制限することがなく、ケース28内部の配置の自由度を損なわないという利点がある。また、シリコーン樹脂30が樹脂溜まり54に溜まっている場合と、溜まっていない場合とで、検査光Lの反射光を定位置で受光した場合の受光量が著しく異なるので、シリコーン樹脂30を確実に検出できる。
 なお、上述の典型的実施例は、あくまでも本発明の態様を示すものであり、本発明の範囲内で任意に変形および応用が可能である。例えば、上記の典型的実施例においては、ボンディング面21、22、121、122及びワイヤー19、119を被覆する合成樹脂として、2液性のシリコーン樹脂30、130をスイッチモジュール6、102に注入する場合を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、ケースに注入される合成樹脂はシリコーン樹脂30、130に限らない。つまり、注入時に流動性を有し、その後に硬化してゲル状または固体となる合成樹脂であれば良い。また、上記合成樹脂としては、絶縁性及び耐久性を有し、ワイヤー19、119及びボンディング面21、22、121、122の金属を腐蝕させないものが望ましく、厳しい環境下においてもワイヤー19、119及びボンディング面21、22、121、122の金属を被覆した状態を保つことが可能な耐光性、耐熱性、耐水性を有するものがより好ましい。具体的には、シリコーン樹脂に限らず、エポキシ樹脂等を用いることができ、光硬化性および熱硬化性のいずれであってもよいし、添加剤等を含んでいてもよい。例えば光硬化性樹脂を用いた場合には、検査光Lとしてレーザー光を用いると、検出対象の樹脂溜まり42、46、50、54以外に光が拡散して照射されないので、ケース10、24、26、28内の合成樹脂を硬化させてしまうことなく、検出を行えるという利点がある。さらに、上記の典型的実施例では、電子部品としての半導体素子11、111が実装された基板15、115を備えたスイッチモジュールにシリコーン樹脂30、130を注入して、スイッチング装置を製造する場合について説明したが、本発明は、電子部品として、キャパシタや抵抗器等の各種回路素子あるいは各種の集積回路を用いた装置にも適用可能であり、ケースの形状についても任意であって、例えば上面を覆う蓋を備えたケースを用いてもよく、この場合は注入工程において蓋を開いておけばよい。その他、スイッチング装置及び注入装置の具体的な細部構成についても、任意に変更可能である。 
 本発明は、半導体素子等を備えた電子装置、および、この電子装置の製造方法に利用可能である。
1、2、3、4 スイッチング装置(電子装置)
1A スイッチモジュール
10 ケース
11 半導体素子(電子部品)
15 基板
19 ワイヤー(金属ワイヤー)
21、22 ボンディング面
30 シリコーン樹脂(合成樹脂)
31 樹脂被膜
101、101A スイッチング装置(電子装置)
102 スイッチモジュール
110 ケース
111 半導体素子(電子部品)
115 基板
119 ワイヤー(金属ワイヤー)
121、122 ボンディング面
130 シリコーン樹脂(合成樹脂)
131 樹脂被膜
1100 注入装置
1150 真空チャンバー
1152 注入ノズル

Claims (14)

  1.  ケース(10、24、26、28、110)と、
     前記ケース(10、24、26、28、110)に収納された電子部品(11、111)と、
     前記電子部品(11、111)にワイヤーボンディングにより接合された金属ワイヤー(19、119)と、
     前記金属ワイヤー(19、119)が接合されたボンディング面(21、22、121、122)と、前記金属ワイヤー(19、119)と、を被覆する合成樹脂(30、130)と、
     を具備する、
     電子装置。
  2.  前記ケース(10、24、26、28、110)内に前記金属ワイヤーの一部が合成樹脂の上面から露出する量の前記合成樹脂(30、130)を注入し、前記ケース(10、24、26、28、110)を減圧下に放置することによって前記合成樹脂(30、130)の液面を上昇させ、前記合成樹脂(30、130)よりも上に露出する前記金属ワイヤー(19、119)に前記合成樹脂(30、130)を付着させることにより、前記金属ワイヤー(19、119)が前記合成樹脂(30、130)で被覆されている、
     請求項1に記載の電子装置。
  3.  更に、
     前記ケース(10、24、26、28)に設けられ、注入された前記合成樹脂(30)の液面が前記金属ワイヤー(19)より上に達した場合に、前記合成樹脂(30)が流入する樹脂受け部(41、45、49、53)、
     を具備する、
     請求項2に記載の電子装置。
  4.  前記樹脂受け部(41)は、前記ケース内部の空間に露出する凹部(42)からなり、
     この凹部(42)の縁は前記金属ワイヤー(19)の上端と同等の高さに位置する、
     請求項3に記載の電子装置。
  5.  前記樹脂受け部(45、53)は、前記ケース(24、28)の側壁(23、27)を切り欠いて形成され、前記ケース(24、28)内部の空間に露出する凹部(46、54)を有し、この凹部(46、54)の縁は前記金属ワイヤーの上端と同等の高さに位置する、
     請求項3に記載の電子装置。
  6.  更に、
     前記ケース(26)の側壁(25)に設けられ、注入された前記合成樹脂(30)の液面が前記電子部品に接合された前記金属ワイヤーより上に達した場合に、前記合成樹脂(30)を前記ケース(26)外に流出させる貫通孔(48)、
     を具備し、
     前記樹脂受け部(49)は、前記ケース(26)の外側面において前記貫通孔(48)の下方に設けられ、前記貫通孔(48)から流出した前記合成樹脂(30)を貯留する凹部(50)を有する、
     請求項3に記載の電子装置。
  7.  更に、
     前記ケース(10)の内部の空間に露出する凹部(42)、
     を具備し、
     前記金属ワイヤー(19)の両端は、前記ボンディング面(21、22)に接合されて、上向きの凸形状とされており、
     前記金属ワイヤーの前記凸形状の頂部は、前記ボンディング面(21、22)よりも高い位置に位置し、
     前記凹部(42)は、前記凸形状の頂部と同じ高さ、または、前記凸形状の前記頂部よりも高い位置に位置する、
     請求項1に記載の電子装置。
  8.  更に、
     前記ケース(24、28)の側壁(23、27)を切り欠いて形成され、前記ケース(24、28)内部の空間に露出する凹部(46、54)、
     を具備し、
     前記金属ワイヤー(19)の両端は、前記ボンディング面(21、22)に接合されて、上向きの凸形状とされており、
     前記金属ワイヤーの前記凸形状の頂部は、前記ボンディング面(21、22)よりも高い位置に位置し、
     前記凹部(46、54)は、前記凸形状の頂部と同じ高さ、または、前記凸形状の前記頂部よりも高い位置に位置する、
     請求項1に記載の電子装置。
  9.  更に、
     前記ケース(26)の側壁(25)を貫通する貫通孔(48)、
     を具備し、
     前記金属ワイヤー(19)の両端は、前記ボンディング面(21、22)に接合されて、上向きの凸形状とされており、
     前記金属ワイヤーの前記凸形状の頂部は、前記ボンディング面(21、22)よりも高い位置に位置し、
     前記貫通孔(48)は、前記凸形状の頂部と同じ高さ、または、前記凸形状の前記頂部よりも高い位置に位置する、
     請求項1に記載の電子装置。
  10.  ケース(10、24、26、28、110)に収容された電子部品(11、111)にワイヤーボンディングにより金属ワイヤー(19、119)を接合し、前記金属ワイヤー(19、119)が接合されたボンディング面(21、22、121、122)を合成樹脂(30、130)にて被覆してなる電子装置の製造方法であって、
     前記金属ワイヤー(19、119)の少なくとも一部が合成樹脂(30、130)の上面から露出する量の前記合成樹脂(30、130)を、前記ケース(10、24、26、28、110)内に注入し、
     前記合成樹脂(30、130)が注入された前記ケース(10、24、26、28、110)を減圧下に置き、減圧により合成樹脂(30、130)の液面を上昇させて、前記合成樹脂(30、130)よりも上に露出していた前記金属ワイヤー(19、119)を前記合成樹脂(30、130)で被覆する、
     電子装置の製造方法。
  11.  前記金属ワイヤー(19、119)の両端を前記ボンディング面(21、22、121、122)に接合し、前記金属ワイヤー(19、119)を上向きの凸形状に形成し、
     前記合成樹脂(30、130)を前記ケース(10、24、26、28、110)内に注入する際に、前記金属ワイヤー(19、119)の少なくとも前記凸形状の頂部が注入された前記合成樹脂(30、130)の上面よりも上に露出し、かつ、注入された前記合成樹脂(30、130)により全ての前記ボンディング面(21、22、121、122)が覆われる高さまで、前記合成樹脂(30、130)を注入する、
     請求項10に記載の電子装置の製造方法。
  12.  前記合成樹脂(130)を前記ケース(110)内に注入する際に、前記合成樹脂を前記ケースに注入する注入ノズル(1152)を前記金属ワイヤー(119)上で移動させ、前記合成樹脂(130)の液面よりも上方に位置する前記金属ワイヤー(119)に前記合成樹脂(130)を塗布する、
     請求項10または11に記載の電子装置の製造方法。
  13.  前記ケース(10、24、26、28)に、注入された前記合成樹脂(30)の液面が前記金属ワイヤー(19)より上まで達した場合に前記合成樹脂が流入する樹脂受け部(41、45、49、53)を設け、
     前記樹脂受け部(41、45、49、53)に流入した前記合成樹脂(30)を検出する、
     請求項10または11に記載の電子装置の製造方法。
  14.  前記樹脂受け部(41、45、49、53)に、前記合成樹脂(30)を貯留する凹部(42、46、50、54)を設け、
     前記凹部(42、46、50、54)に検査光を照射することにより、前記凹部(42、46、50、54)に流入した前記合成樹脂(30)を光学的に検出する、
     請求項13に記載の電子装置の製造方法。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013021021A (ja) * 2011-07-07 2013-01-31 Fuji Electric Co Ltd パワーモジュールの製造方法
JP2015010972A (ja) * 2013-07-01 2015-01-19 株式会社鈴野製作所 液体供給装置、液体供給方法およびパワー半導体モジュール

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013055150A (ja) * 2011-09-01 2013-03-21 Toshiba Corp 半導体装置及びその製造方法
JP2015018971A (ja) * 2013-07-11 2015-01-29 富士通株式会社 放熱板、及び海中機器
TW201515291A (zh) * 2013-10-03 2015-04-16 Lextar Electronics Corp 發光模組及其應用
JP6627358B2 (ja) * 2015-09-17 2020-01-08 富士電機株式会社 半導体装置および電気装置
ITUB20155681A1 (it) 2015-11-18 2017-05-18 St Microelectronics Srl Dispositivo elettronico resistente a radiazioni e metodo per proteggere un dispositivo elettronico da radiazioni ionizzanti
JP6447557B2 (ja) * 2016-03-24 2019-01-09 日亜化学工業株式会社 発光装置の製造方法
KR20210129483A (ko) * 2020-04-20 2021-10-28 현대자동차주식회사 솔더링 구조, 이를 갖는 파워 모듈 및 파워 모듈의 제조 방법
WO2024114961A1 (de) * 2022-11-30 2024-06-06 Siemens Aktiengesellschaft Halbleiteranordnung mit zumindest einem halbleiterelement

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS53122650U (ja) * 1977-03-08 1978-09-29
JPS5588245U (ja) * 1978-12-13 1980-06-18
JPH0328742U (ja) * 1989-07-28 1991-03-22
JP2000311970A (ja) * 1999-02-25 2000-11-07 Toyota Motor Corp 半導体装置およびその製造方法
JP2005150621A (ja) * 2003-11-19 2005-06-09 Toyota Industries Corp 半導体装置

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS53122650A (en) 1977-04-01 1978-10-26 Matsushita Electric Ind Co Ltd Soldering method and device therefor
JP3807594B2 (ja) * 2000-07-31 2006-08-09 アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 電子制御ユニット
JP3719420B2 (ja) 2002-03-20 2005-11-24 株式会社デンソー 電子装置およびその製造方法
JP4582300B2 (ja) * 2004-07-15 2010-11-17 株式会社日立ハイテクノロジーズ 樹脂塗布検出方法及び樹脂塗布装置
JP5036563B2 (ja) * 2006-01-17 2012-09-26 スパンション エルエルシー 半導体装置およびその製造方法
JP4446977B2 (ja) * 2006-04-17 2010-04-07 パナソニック株式会社 半導体装置の製造方法
US8017450B2 (en) * 2008-09-25 2011-09-13 Silverbrook Research Pty Ltd Method of forming assymetrical encapsulant bead

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS53122650U (ja) * 1977-03-08 1978-09-29
JPS5588245U (ja) * 1978-12-13 1980-06-18
JPH0328742U (ja) * 1989-07-28 1991-03-22
JP2000311970A (ja) * 1999-02-25 2000-11-07 Toyota Motor Corp 半導体装置およびその製造方法
JP2005150621A (ja) * 2003-11-19 2005-06-09 Toyota Industries Corp 半導体装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013021021A (ja) * 2011-07-07 2013-01-31 Fuji Electric Co Ltd パワーモジュールの製造方法
JP2015010972A (ja) * 2013-07-01 2015-01-19 株式会社鈴野製作所 液体供給装置、液体供給方法およびパワー半導体モジュール

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