半导体装置、半导体装置的制造方法、定位治具的制作方法_4

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01中,平行配置3列第I端子19,该第I端子19连接于所述6个SiC 二极管芯片10以及I个IGBT芯片11,将第2端子14通过焊料连接于导电图案3c。此夕卜,功率单元201中,通过接合线11b,将IGBT芯片11的栅电极焊盘Ila与焊盘电极Ilc之间连接。由此,来制造功率单元201。半导体装置200中,用导体连接此功率单元201的3个第I端子19,二极管(作为续流二极管)与IGBT进行逆并联连接来制造。
[0054]半导体装置200中,在所述焊盘电极Ilc上连接作为控制端子的控制销He,在所述第I端子19上连接第I外部导出端子19a,在所述第2端子14上连接第2外部导出端子14a,使此控制销lie的前端、第I外部导出端子Ila的前端以及第2外部导出端子14a的前端分别露出,用树脂30封装整体后完成。
[0055]此外,将所述功率单元201以纵3个、横2个的3X2进行配置,在第I端子上分别连接第I外部导出端子19a,在第2端子上分别连接第2外部导出端子14a。若使这些外部导出端子19a、14a的前端和所述控制销lie的前端露出后用树脂30封装,则制成具有内置在一个树脂30的壳体中的6个独立的功率单元的半导体装置200。
[0056]使用多个上述半导体装置200,能够构成逆变器电路等各种电路。例如,在上下排列功率单元201,通过将上面的功率单元201的各第I端子19与下面的功率单元201的各第2端子14用导体进行连接,从而构成上下功率单元201串联连接的逆变器电路的I个相。将其排列3列以成为3相,在将上面的功率单元201的各第I端子19与下面的功率单元201的各第2端子14相连接的各导体上,分别连接外部导出端子。于是,各个外部导出端子作为U、V、W相的各端子引出。然后,若将上面的功率单元201的第I端子19全都连接于与上述不同的其他外部导出端子,则引出N端子。此外,若将下面的功率单元201的第2端子14全都连接于与上述不同的其他外部导出端子,则引出P端子。由此,成为构成3相的逆变器电路的半导体装置。
[0057]本发明的半导体装置200中,在所述3个并排设置的第I端子19上形成供棒21a插入的贯通孔20,该棒21a是用于SiC 二极管芯片10定位的第3定位部件21。此贯通孔20如图6所示,配置于4个SiC 二极管芯片10的角相向的E处的正上方。
实施例3
[0058]实施例3中说明的本发明的半导体装置的制造方法中,该半导体装置具有:带有导电图案的绝缘基板;通过第I接合材料连接于所述导电图案的矩形的第I半导体芯片;在所述导电图案上与所述第I半导体芯片隔开间隔地配置、通过第2接合材料连接于所述导电图案的矩形的第2半导体芯片;以及配置于所述第I半导体芯片以及所述第2半导体芯片的上方、通过第3接合材料连接于所述第I半导体芯片、且通过第4接合材料连接于所述第2半导体芯片的端子,该端子在所述第I半导体芯片与所述第2半导体芯片之间的上方具有贯通孔,所述制造方法具有如下定位工序:至少在3处对所述第I半导体芯片进行定位;至少在3处对所述第2半导体芯片进行定位;以及所述定位位置中的至少一处位置由插入于所述贯通孔中的定位部件来定位。
更具体而言,本发明的半导体装置的制造方法中包含如下的2个方式。
第I方式是,在上述的本发明的定位工序中,具有如下定位工序:对于形成所述第I半导体芯片的一个角的2边;形成所述第2半导体芯片的不与所述第I半导体芯片相对向一侧的一个角的2边;所述第I半导体芯片的所述一个角的对角;以及所述第2半导体芯片的所述一个角的对角进行定位。
[0059]此外,第2方式是,在上述的本发明的定位工序中,具有如下定位工序:对于所述第I半导体芯片的与所述第2半导体芯片相对向的边的两端上的2个角;所述第I半导体芯片的不与多个所述角直接相接的边;所述第2半导体芯片的与所述第I半导体芯片相对向的边的两端上的2个角;以及所述第2半导体芯片的不与多个所述角直接相接的边进行定位。
图6是表示使用作为第3定位部件21的棒21a对多个SiC 二极管芯片10进行定位的情况的说明图。
[0060]此外,图9?图15是表示本发明所涉及的第3实施例的半导体装置的制造方法的图,是按工序顺序示出的制造工序图。图9(a)、图10(a)、图11(a)、图12(a)、图13(a)、图14(a)以及图15(a)是主要部位俯视图。图9 (b)、图10 (b)、图11 (b)、图12(b)、图13(b)、图14(b)分别是以图9(a)、图10(a)、图11(a)、图12(a)、图13(a)以及图14(a)的各X-X线切断的主要部位剖视图。图15(b)是从图15(a)的G方向看到的主要部位侧视图。这些工序是到中间组装部件(功率单元)为止的制造工序。
[0061]首先,图9(a)、图9(b)中,在碳板I的凹部2依次载放带有导电图案的绝缘基板3以及第I定位部件7。以下进行具体说明。碳板I比带有导电图案的绝缘基板3的面积更大。凹部2的深度在第I定位部件7的厚度以及第2定位部件15的厚度的合计厚度以上。凹部2的壁面引导第I定位部件7以及第2定位部件15的位置。带有导电图案的绝缘基板3由绝缘板3a ;设在绝缘板3a的背面侧的导电膜3b ;以及设在导电板3a的表面侧的导电图案3c构成。第I定位部件7的定位通过与碳板I的所述凹部2嵌合来进行。此外,在第I定位部件7上形成有用于与第2定位部件15进行定位的圆形的凹部16。由于凹部16以及凸部16a配置在第I定位部件7以及第2定位部件15的并非旋转对称的位置上,所以无法在将第2定位部件15相对于第I定位部件7旋转180度的状态下设置。
[0062]接着,在图10中,在所述第I定位部件7的配置SiC 二极管芯片10的第I开口部8的部分上,依次层叠焊料板9、SiC 二极管芯片10、焊料板12。在所述第I定位部件7的配置IGBTll的第I开口部8的部分上,依次层叠焊料板9、IGBT芯片11、焊料板12。此外,在第2开口部13载放焊料板9以及第2端子14。
[0063]接着,在图11中,所述第2定位部件15插入所述碳板I的凹部2且载放在所述第I定位部件7上。此时在第2定位部件15的底面上形成的圆柱状的凸部16a与第I定位部件7的圆形的凹部16嵌合。第2定位部件15的定位通过碳板I的凹部2和第I定位部件7的凹部16以及第2定位部件15的凸部16a来进行。此第2定位部件15具有第3开口部17以及第4开口部18。第3开口部17的宽度设定为对第I端子19进行定位的宽度。第4开口部18的宽度比第2开口部13的宽度更大,以使得不与已载放的第2端子14相接触。
[0064]接着,图12中,第I端子19经由所述第2定位部件15的平行排列的3个第3开口部17,载放在配置于第I定位部件7的第I开口部8内的焊料板12上。
[0065]接着,图13中,作为第3定位部件21的棒21a插入形成于第I端子19的贯通孔20中。于是,如图6所示,棒21a的前端部与4个SiC 二极管芯片10a、10b、10c、1d相向的E处的导电图案6接触。此时,SiC 二极管芯片1a中,SiC 二极管芯片1a的连接角部A-B的边、以及连接角部A-C的边与第I定位部件7接触,SiC 二极管芯片1a的角部D与棒21a的前端侧面接触。此外,SiC 二极管芯片1b中,SiC 二极管芯片1b的连接角部F-G的边、以及连接角部G-1的边与第I定位部件7接触,SiC 二极管芯片1b的角部H与棒21a的前端侧面接触。此外,SiC 二极管芯片1c中,SiC 二极管芯片1c的连接角部J-L的边与第I定位部件7接触,SiC 二极管芯片1c的角部K与棒21a的前端侧面接触,SiC 二极管芯片1c的角部M与棒21b的前端侧面接触。此外,SiC 二极管芯片1d中,SiC 二极管芯片1d的连接角部O-Q的边与第I定位部件7接触,SiC 二极管芯片1d的角部N与棒21a的前端侧面接触,SiC 二极管芯片1d的角部P与棒21b的前端侧面接触。(其中,图6中为了方便而分开示出)棒21a的前端侧面对角部D、H、K、N进行定位,棒21b的前端侧面对角部M、P进行定位,从而能够高精度地将SiC 二极管芯片10a、10b定位于带有导电图案的绝缘基板3并进行焊接。
[0066]接着,图14中,包括所述碳板I在内,将碳板I上载放的全部部件(带有导电图案的绝缘基板3 ;芯片1a?10f、ll ;焊料板9、12 ;第I端子19 ;第2端子14油定位部件7、15、21组成的定位治具100)放入回焊炉22。所述焊料板9、12熔融后冷却固化,将SiC 二极管芯片1a?10d、IGBT芯片11、导电图案6、第I端子19以及第2端子14分别进行焊料接合。此时,由于位于熔融的焊料上的SiC 二极管芯片1a?1d如上所述各有3处被固定,所以不会发生旋转或移动,可精确地进行定位并焊料接合。
[0067]接着,图15中,从回焊炉22中取出所述碳板1、碳板I上搭载的定位治具100、以及被焊接的各部件(带有导电图案的绝缘基板3 ;芯片10(包括1a?1f)、11 ;第I端子19 ;以及第2端子14)。接着,将
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