[發明專利]半導體裝置制造方法及半導體裝置

有效

• 申請號: 201410142784.1
• 申請日: 2014-04-10
• 公開（公告）號: CN104167370B
• 公開（公告）日: 2018-10-23
• 發明（設計）人: 大西一永;丸山力宏;手塚昌史;菊地昌宏
• 申請（專利權）人: 富士電機株式會社
• 主分類號: H01L21/56
• 分類號: H01L21/56;H01L21/60;H01L23/31;H01L23/488
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 張鑫

本發明提供一種能夠降低對樹脂殼體與端子進行一體設置的半導體裝置的制造成本的半導體裝置制造方法及半導體裝置。半導體裝置（10）包括設有多個具有腳部（17a）的端子（17）的樹脂殼體（15）。在制造該樹脂殼體（15）時，作為對樹脂殼體（15）進行成型的模具（20），使用設有用于將多個端子（17）分別固定到規定位置上的突起（21a）的模具（20）。將多個端子（17）分別與該突起（21a）相匹配地保持在模具（20）內，并在該模具（20）中注入樹脂，對多個端子（17）和樹脂殼體（15）進行一體成型。

技術領域

本發明涉及半導體裝置制造方法及半導體裝置。特別涉及將搭載有半導體元件的絕緣電路基板收納在樹脂殼體內且將端子與該樹脂殼體形成為一體的半導體裝置的制造方法。

背景技術

作為對電動機等進行控制的半導體裝置，已知有將IGBT(絕緣柵雙極型晶體管：Insulated Gate Bipolar Transistor)、以及FWD(續流二極管：Free Wheeling Diode)等多個功率半導體元件收納在樹脂殼體內的半導體模塊。

該半導體模塊的一個示例中，將功率半導體元件搭載在絕緣電路基板上。在絕緣電路基板上，在絕緣基板的表面形成有由導電層構成的電路，功率半導體元件通過焊料與電路進行電連接。將搭載有功率半導體元件的絕緣電路基板收納在樹脂殼體內。樹脂殼體上設有端子。該端子通過接合線與絕緣電路基板的導電層的電路或功率半導體元件進行電連接。端子作為主端子或控制端子，可以與樹脂殼體外部進行電連接。搭載有功率半導體元件的絕緣電路基板通過粘接劑與樹脂殼體接合。樹脂殼體內注入有密封樹脂，利用該密封樹脂來防止水分等浸入樹脂殼體內，從而保護功率半導體元件。

端子例如呈具有腳部的L字形。樹脂殼體例如具有在四邊設有側壁部的箱形。L字形的端子設置在樹脂殼體上，以使得端子的前端部從樹脂殼體的側壁部的上端露出，并且使端子的腳部在樹脂殼體的側壁部的內面側露出。對于不同的半導體模塊產品，樹脂殼體的側壁部上端子的數量或位置都不同。

對于與端子設置為一體的樹脂殼體的制造方法，有如下方法。

通過對銅板等導電材料薄板進行沖壓加工和彎曲加工，為樹脂殼體的每一個側壁準備端子構件，該端子構件通過連接桿與端子連接，且端子的數量與位置與樹脂殼體的一個側壁部相對應。在用于使樹脂殼體成型的模具內，將該端子構件與樹脂殼體的各個側面相對應地進行設置，在該模具內注入原料樹脂、例如PPS(聚苯硫醚：PolyphenyleneSulfide)樹脂等并使其固化，從而將端子與樹脂殼體一體地嵌入成型。成型后，切除連接桿。

然而，這種方法雖然適合大量生產，但端子構件通過連接桿以使該端子位于規定的位置上的方式與端子連接，因此，需要通過沖壓加工來去除端子之間不需要的部分。因而，導電材料薄板中用于端子的部分所占的比例較小，端子成本較高。另外，在制造端子布局不同的樹脂殼體時，需要另外準備與端子數量或位置相對應的不同模具，需要準備多個模具，因此模具成本較高。

對與端子設置為一體的樹脂殼體的另一種制造方法，在樹脂殼體的成型工序中，在樹脂殼體側壁部形成端子安裝孔，以使其對應不同機型和規格的所有端子排列，并在所形成的端子安裝孔中按照規定位置壓入各個端子(專利文獻1)。

該方法在制造端子數量或位置不同的樹脂殼體的情況下，樹脂殼體的模具只要一個即可，與上述方法相比，模具的成本較低。另外，對于端子來說，由于只要用導電材料薄板來制造相同形狀的各個端子即可，因此，導電材料薄板中用于端子的部分所占的比例較大，與上述方法相比，端子成本較低。此外，樹脂殼體也可以通用，所以構件成本較低。然而，由于需要按照樹脂殼體上所設的端子數量，將端子一個一個地壓入到端子安裝孔中，因此操作成本較高。另外，為了防止端子的腳部打滑以確保引線接合性，需要在壓入了端子后的樹脂殼體的側壁部的底面安裝端子壓緊框，并用粘接劑進行固定，而端子壓緊框的制造需要成本，粘接劑需要成本。因此，導致綜合成本降低得并不夠。