JP2012119488A - Manufacturing method of semiconductor device and semiconductor device - Google Patents

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Hidekazu Tanizawa
秀和 谷澤
Norio Maejima
紀男 前島
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a manufacturing method of a semiconductor device and the semiconductor device which improves heat radiation by using a metal mold that does not need presser pins.SOLUTION: A manufacturing method of a semiconductor device 11 has: a process in which an assembly intermediate body, in which a power element 4 is placed on one surface of a metal plate 3 having a lead terminal 2 and an insulation resin layer 5 having a feature that thermal expansion is caused by heating is secured between the other surface of the metal plate and an upper surface of a metal layer, is prepared; a process in which the assembly intermediate body is placed so that a lower surface of the metal layer of the assembly intermediate body faces a bottom surface of a lower metal mold recessed part 24 in a resin sealing metal mold; a process in which a mold resin filling space 28 is formed with recessed parts of a lower metal mold 22 and an upper metal mold 21; a process in which the insulation resin layer is heated, the thickness of the insulation resin layer is increased, and the metal layer is pressed toward the bottom surface of the recessed part of the lower metal mold; and a process in which the mold resin filling space is filled with a mold resin.

Description

本発明は、半導体装置の製造法及び半導体装置に関し、特にパワー素子を搭載した高放熱構造を有する半導体装置の製造方法及び半導体装置に関する。
The present invention relates to a method for manufacturing a semiconductor device and a semiconductor device, and more particularly to a method for manufacturing a semiconductor device having a high heat dissipation structure on which a power element is mounted, and the semiconductor device.

家電用製品や産業用製品を問わず、空調機のコンプレッサ、洗濯機のドラム、ポンプ等に組み込まれるモータの駆動制御には高圧三相モータ駆動用半導体装置が使用されている。また、ハイブリット自動車、電気自動車等のモータ駆動制御にも使用されている。この種の半導体装置はハイサイド(H−side)駆動回路及びローサイド(L−side)駆動回路を1組の回路として三相分つまり3個の回路を集積化した構造を備えている。ハイサイド駆動回路は、電源電圧とモータ側出力との間に挿入されたハイサイド側スイッチング素子とその駆動用集積回路とを備えている。ローサイド駆動回路は、モータ側出力と基準電源との間に挿入されたローサイド側スイッチング素子とその駆動用集積回路を備えている。一般的に双方の駆動用集積回路は1つの半導体チップとして集積化さてたいる。結果的に、半導体装置においては、合計6個のスイッチング素子と合計3個の駆動用集積回路とを備えている。ハイサイド側のスイッチング素子、ローサイド側のスイッチング素子のそれぞれには同一極性のトランジスタが使用され、双方のトランジスタは電気的に直列に接続してハーフブリッジ回路を構成している。また、樹脂封止体には金属製に放熱板が取り付けられている。このような半導体装置をパワーインテリジェントモジュール(IPM)とも呼ばれている。
Regardless of household appliances or industrial products, high-voltage three-phase motor drive semiconductor devices are used for drive control of motors incorporated in air conditioner compressors, washing machine drums, pumps, and the like. It is also used for motor drive control of hybrid vehicles, electric vehicles and the like. This type of semiconductor device has a structure in which a high-side (H-side) driving circuit and a low-side (L-side) driving circuit are integrated into a set of three phases, that is, three circuits. The high-side drive circuit includes a high-side switching element inserted between a power supply voltage and a motor-side output and an integrated circuit for driving the switching element. The low-side drive circuit includes a low-side switching element inserted between the motor-side output and the reference power supply and an integrated circuit for driving the switching element. In general, both driving integrated circuits are integrated as one semiconductor chip. As a result, the semiconductor device includes a total of six switching elements and a total of three driving integrated circuits. A transistor having the same polarity is used for each of the high-side switching element and the low-side switching element, and both transistors are electrically connected in series to form a half-bridge circuit. Moreover, the heat sink is attached to metal at the resin sealing body. Such a semiconductor device is also called a power intelligent module (IPM).

近年、この半導体装置は高電圧化が求められ、高放熱性の要求が課題になってきている。下記特許文献1のように、高放熱構造を有する半導体装置として、フレームのダイパッド上に半田等の接着剤を介して設けられたパワー素子と、フレームに一端が設けられたリード端子と、フレームの下面に樹脂シートを介して設けられた金属箔と、リード端子の少なくとも他端と金属層の下面の少なくとも一部を除き被覆させるモールド樹脂と、を有する構造がある。
In recent years, this semiconductor device is required to have a high voltage, and the demand for high heat dissipation has become a problem. As in the following Patent Document 1, as a semiconductor device having a high heat dissipation structure, a power element provided on a die pad of a frame via an adhesive such as solder, a lead terminal having one end provided on the frame, There is a structure having a metal foil provided on the lower surface via a resin sheet, and a mold resin that covers at least the other end of the lead terminal and at least a part of the lower surface of the metal layer.

この対策のひとつとして、樹脂封止用金型に押さえピンを備えて、ダイパッドを金型内面に固定させ樹脂成形する半導体装置が従来技術として知られている(例えば、特許文献1参照、図4)。これにより、ダイパッドと金属箔に接合された樹脂シートを良好に固着させることができる。
As one of countermeasures, a semiconductor device in which a resin sealing mold is provided with a pressing pin and a die pad is fixed to the inner surface of the mold and resin molding is known as a conventional technique (see, for example, Patent Document 1 and FIG. 4). ). Thereby, the resin sheet joined to the die pad and the metal foil can be satisfactorily fixed.

特開2005−123495号公報JP 2005-123495 A

パワーモジュールは、さらに、高温環境下において使用されることが要求されている。この時に半導体装置内で発生する熱を効率よく放出するため、内部構造物と放熱板の密着度を強固にし、放熱板表面を露出させる必要がある。
Furthermore, the power module is required to be used in a high temperature environment. At this time, in order to efficiently release the heat generated in the semiconductor device, it is necessary to strengthen the adhesion between the internal structure and the heat sink and expose the surface of the heat sink.

しかしながら、従来技術は、押さえ付けピンが必要なため、樹脂封止金型が複雑になるという課題がある。また、さらに放熱性を向上させたいという課題がある。
However, since the conventional technique requires a pressing pin, there is a problem that the resin-sealed mold becomes complicated. There is also a problem of further improving heat dissipation.

従って、本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、押さえピンを不要とした金型を用いて、さらに放熱性を向上させることができる半導体装置の製造方法及び半導体装置を提供することを目的とする。
Accordingly, the present invention has been made to solve the above-described problems, and a semiconductor device manufacturing method and a semiconductor device that can further improve heat dissipation using a mold that does not require a pressing pin. The purpose is to provide.

上記の課題を解決するために、本発明は、以下に掲げる構成とした。
本発明の半導体装置の製造方法は、リード端子を有する金属板の一方の面にパワー素子を載置し、金属板のもう一方の面と金属層の上面との間に固着し、且つ加熱により熱膨張する特性を有する絶縁樹脂層とを備えた組立中間体を準備する工程と、組立中間体の金属層の下面と、下金型と上金型を有する樹脂封止金型における下金型凹部の底面と対向して配置し、且つ下金型の下金型リード挟持部の上面にリード端子を配するように下金型凹部に組立中間体を配置する工程と、下金型リード挟持部と上金型リード挟持部とでリード端子を挟み、且つ下金型凹部と上金型凹部とでモールド樹脂充填空間を形成する工程と、絶縁樹脂層に熱を加えて、絶縁樹脂層の厚みを増加させ、金属層を下金型凹部の底面に向かって押圧する工程と、加熱されたモールド樹脂を下金型と上金型で形成されるモールド樹脂充填空間に充填する工程と、を有することを特徴とする。
また、組立中間体のリード端子と金属板は異形条リードフレームであることを特徴とする。
また、絶縁樹脂層は絶縁樹脂と接着層の積層構造であることを特徴とする。
また、本発明の半導体装置は、上述のいずれかの製造方法によって製造されたことを特徴とする。
In order to solve the above-described problems, the present invention is configured as follows.
In the method for manufacturing a semiconductor device of the present invention, a power element is placed on one surface of a metal plate having lead terminals, and is fixed between the other surface of the metal plate and the upper surface of the metal layer, and is heated. A lower mold in a resin-sealed mold having a step of preparing an assembly intermediate including an insulating resin layer having a thermal expansion property, a lower surface of a metal layer of the assembly intermediate, a lower mold, and an upper mold Placing the assembly intermediate body in the lower mold recess so as to place the lead terminal on the upper surface of the lower mold lead sandwiching portion of the lower mold and facing the bottom surface of the recess, and sandwiching the lower mold lead Forming the mold resin filling space between the lower mold recess and the upper mold recess, and applying heat to the insulating resin layer, Increasing the thickness, pressing the metal layer toward the bottom surface of the lower mold recess, and heating A step of filling the molding resin filling space formed mold resin under die and upper die, characterized by having a.
Further, the lead terminal and the metal plate of the assembly intermediate body are characterized by a deformed strip lead frame.
Further, the insulating resin layer has a laminated structure of an insulating resin and an adhesive layer.
A semiconductor device of the present invention is manufactured by any one of the above-described manufacturing methods.

本発明は、絶縁樹脂層の厚みを増加させるので、金属層を押さえながら樹脂成形させることができ、押さえピンが不要な金型で製造できる半導体装置の製造方法及び半導体装置を提供することができる効果を奏する。また、金属板を使用し、さらに金属層を封止金型に押さえ付け、放熱性を増し、金属層の樹脂バリ発生を抑制できるので、放熱性を向上することのできる半導体装置の製造方法及び半導体装置を提供することができる効果を奏する。
According to the present invention, since the thickness of the insulating resin layer is increased, it is possible to provide a method of manufacturing a semiconductor device and a semiconductor device that can be molded while pressing a metal layer and can be manufactured using a mold that does not require a pressing pin. There is an effect. In addition, since a metal plate is used, the metal layer is further pressed against the sealing mold, heat dissipation is increased, and generation of resin burrs on the metal layer can be suppressed. Therefore, a method for manufacturing a semiconductor device capable of improving heat dissipation and There is an effect that a semiconductor device can be provided.

本発明の実施例1に係る半導体装置の製造工程断面図である。It is manufacturing process sectional drawing of the semiconductor device which concerns on Example 1 of this invention. 本発明の実施例1に係る半導体装置の断面図である。It is sectional drawing of the semiconductor device which concerns on Example 1 of this invention. 本発明の実施例2に係る半導体装置の断面図である。It is sectional drawing of the semiconductor device which concerns on Example 2 of this invention. 本発明の実施例3に係る半導体装置の断面図である。It is sectional drawing of the semiconductor device which concerns on Example 3 of this invention.

以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号で表している。但し、図面は模式的なものであり、寸法関係の比率等は現実のものとは異なる。したがって、具体的な寸法等は以下の説明を照らし合わせて判断するべきものである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail. In the following description of the drawings, the same or similar parts are denoted by the same or similar reference numerals. However, the drawings are schematic, and the dimensional relationship ratios and the like are different from the actual ones. Therefore, specific dimensions and the like should be determined in light of the following description. Moreover, it is a matter of course that portions having different dimensional relationships and ratios are included between the drawings.

以下、図面を参照して本発明の実施例1の係る半導体装置11の製造方法を説明する。図1は、本発明の実施例1に係る半導体装置1の製造工程を示す製造工程断面図である。(A)は中間組立体の準備工程であり、(B)は中間組立体を配置工程、(C)はモールド樹脂充填空間を形成する工程及び金属層を下金型凹部の底面に向かって押圧する工程、(D)はモールド樹脂充填空間に充填する工程である。
A method for manufacturing the semiconductor device 11 according to the first embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a manufacturing process sectional view showing a manufacturing process of a semiconductor device 1 according to a first embodiment of the present invention. (A) is an intermediate assembly preparation step, (B) is an intermediate assembly placement step, (C) is a step of forming a mold resin filling space and a metal layer is pressed against the bottom surface of the lower mold recess. (D) is a step of filling the mold resin filling space.

まず、図1(A)に示すように、中間組立体準備工程は、実施例1に係る半導体装置11のモールド樹脂封止前形態の中間組立体1である。
First, as shown in FIG. 1A, the intermediate assembly preparation step is the intermediate assembly 1 in the form before mold resin sealing of the semiconductor device 11 according to the first embodiment.

中間組立体1は、リード端子2、金属板3、パワー素子4、絶縁樹脂層5、金属層6で構成されている。
The intermediate assembly 1 includes a lead terminal 2, a metal plate 3, a power element 4, an insulating resin layer 5, and a metal layer 6.

リード端子2は、半導体装置の電気的な入出力部として使われる。例えば、プレス打ち抜き加工や化学的なエッチング加工が適用され、材質は銅又は層合金が多く使用される。また、金属板3の回路面に半田等により接合されている。
The lead terminal 2 is used as an electrical input / output unit of the semiconductor device. For example, press punching or chemical etching is applied, and copper or layer alloy is often used as the material. Further, it is joined to the circuit surface of the metal plate 3 by solder or the like.

金属板3は、アルミ基板であり、一方の面にアルミ板に絶縁処理を施し、絶縁面に回路パターンを形成している。その回路パターンにリード端子2、パワー素子4が載置されている。または金属板3に銅基板を用いてもよい。
The metal plate 3 is an aluminum substrate, and an aluminum plate is insulated on one surface, and a circuit pattern is formed on the insulating surface. The lead terminal 2 and the power element 4 are placed on the circuit pattern. Alternatively, a copper substrate may be used for the metal plate 3.

パワー素子4は、スイッチング素子のトランジスタ等であり、金属板3の回路面に半田等により接合されている。例えば、ダイボンダ装置により、接合製造される。また、パワー素子4とリード端子2は、ワイヤボンダ装置により、配線され、電気的に結合されている。
The power element 4 is a transistor or the like of a switching element, and is joined to the circuit surface of the metal plate 3 by solder or the like. For example, it is manufactured by a die bonder device. The power element 4 and the lead terminal 2 are wired and electrically coupled by a wire bonder device.

絶縁樹脂層5は、金属板3の回路パターン面と対向する面と金属層6との間に固着されている。また、絶縁樹脂層5に熱を加えて、絶縁樹脂層5の厚みを増加させる特性を有したものを使用する。例えば、絶縁樹脂層5の材質は加熱による高膨張性絶縁接着剤又は高膨張性樹脂テープである。
The insulating resin layer 5 is fixed between the metal layer 6 and the surface of the metal plate 3 facing the circuit pattern surface. In addition, the insulating resin layer 5 having a property of increasing the thickness of the insulating resin layer 5 by applying heat is used. For example, the material of the insulating resin layer 5 is a highly expandable insulating adhesive or a highly expandable resin tape by heating.

金属層6は、板形状をした放熱板である。金属層6の一方の面は絶縁樹脂層5を介し、金属板3に固着されている。また、もう一方の面はモールド樹脂による樹脂封止後、露出面となる。例えば、材質は銅又は銅合金を使用することができる。
The metal layer 6 is a plate-shaped heat sink. One surface of the metal layer 6 is fixed to the metal plate 3 via the insulating resin layer 5. The other surface becomes an exposed surface after resin sealing with mold resin. For example, copper or a copper alloy can be used as the material.

次に、図1(B)に示すように、中間組立体配置工程は、実施例1に係る中間組立体1を樹脂成形金型27に配置した状態である。
Next, as shown in FIG. 1B, the intermediate assembly placement step is a state in which the intermediate assembly 1 according to the first embodiment is placed in the resin molding die 27.

樹脂封止金型27は、金属部材であり、上金型21、下金型22、上金型凹部23、下金型凹部24、上金型リード挟持部25、下金型リード挟持部26で構成されている。
The resin-sealed mold 27 is a metal member, and is an upper mold 21, a lower mold 22, an upper mold recess 23, a lower mold recess 24, an upper mold lead clamping unit 25, and a lower mold lead clamping unit 26. It consists of

上金型21は、樹脂封止金型27の対になる部分の上部分であり、上金型凹部23が加工され、上金型リード挟持部25が備えられている。
The upper die 21 is an upper portion of a portion that forms a pair with the resin-sealed die 27, the upper die recess 23 is processed, and an upper die lead holding portion 25 is provided.

下金型22は、樹脂封止金型27の対になる部分の下部分であり、下金型凹部24が加工され、下金型リード挟持部26が備えられている。
The lower mold 22 is a lower portion of a portion that forms a pair with the resin-sealed mold 27, the lower mold recess 24 is processed, and a lower mold lead holding part 26 is provided.

上金型凹部23は、上金型21に掘り込まれた加工空間であり、上金型キャビティとも呼ばれる。この空間にはモールド樹脂が充填され、半導体装置の外形形状を成形する。
The upper mold recess 23 is a processing space dug into the upper mold 21 and is also called an upper mold cavity. This space is filled with mold resin to mold the outer shape of the semiconductor device.

下金型凹部24は、下金型22に掘り込まれた加工空間であり、下金型キャビティとも呼ばれる。この下金型凹部24に中間組立体1を配置する。この時、下金型凹部24の底面に、中間組立体1の金属層6のもう一方の面を接触させる。上金型凹部23と同様に、この空間にはモールド樹脂が充填され、半導体装置の外形形状を成形する。
The lower mold recess 24 is a processing space dug into the lower mold 22 and is also called a lower mold cavity. The intermediate assembly 1 is disposed in the lower mold recess 24. At this time, the other surface of the metal layer 6 of the intermediate assembly 1 is brought into contact with the bottom surface of the lower mold recess 24. Similar to the upper mold recess 23, this space is filled with mold resin, and the outer shape of the semiconductor device is formed.

上金型リード挟持部25は、上金型21の下側面であり、平坦形状な面に加工されている。この面でリード端子2の上面を押さえる。
The upper mold lead clamping portion 25 is the lower surface of the upper mold 21 and is processed into a flat surface. The upper surface of the lead terminal 2 is pressed with this surface.

下金型リード挟持部26は、下金型22の上側面であり、ダムブロックと呼ばれる加工が施され(図示省略)、中間組立体1のリード端子2を配置できるようになっている。
The lower mold lead clamping portion 26 is the upper side surface of the lower mold 22 and is processed (not shown) so that the lead terminal 2 of the intermediate assembly 1 can be disposed.

次に、図1(C)に示すように、モールド樹脂充填空間28を形成する工程及び金属層を下金型の凹部の底面に向かって押圧する工程は、実施例1に係る樹脂封止金型27に樹脂を充填する前の状態である。
Next, as shown in FIG. 1 (C), the step of forming the mold resin filling space 28 and the step of pressing the metal layer toward the bottom surface of the recess of the lower mold are the resin-sealed metal mold according to the first embodiment. This is a state before the mold 27 is filled with resin.

ここでは、上金型21が降下し、リード端子2を上金型リード挟持部25と下金型リード挟持部26とで挟み込んだ状態である。上金型凹部23と下金型凹部24とで、モールド樹脂を充填するモールド樹脂充填空間28を形成する。また、上金型21、下金型22は、カートリッジヒータにより加熱されており、リード端子2、金属板4を通して、また、下金型凹部24の凹部下面に金属箔6が接触している。これらから、絶縁樹脂層5へも熱が伝達される。例えば、金型の温度は190℃に設定される。
Here, the upper die 21 is lowered, and the lead terminal 2 is sandwiched between the upper die lead sandwiching portion 25 and the lower die lead sandwiching portion 26. The upper mold concavity 23 and the lower mold concavity 24 form a mold resin filling space 28 for filling the mold resin. The upper mold 21 and the lower mold 22 are heated by a cartridge heater, and the metal foil 6 is in contact with the lower surface of the concave portion of the lower mold concave portion 24 through the lead terminal 2 and the metal plate 4. From these, heat is also transmitted to the insulating resin layer 5. For example, the mold temperature is set to 190 ° C.

このことにより、絶縁樹脂層5が加熱され、熱膨張により厚みが増加され、金属板3を上面方向へ押しつけ、さらに、金属層6を下面方向の下金型凹部24の底面に押しつけている。
As a result, the insulating resin layer 5 is heated, the thickness is increased by thermal expansion, the metal plate 3 is pressed in the upper surface direction, and the metal layer 6 is pressed against the bottom surface of the lower mold recess 24 in the lower surface direction.

次に、図1(D)に示すように、モールド樹脂充填空間に充填する工程中間組立体配置工程は、実施例1に係る樹脂封止金型27にモールド樹脂29を充填した状態である。
Next, as shown in FIG. 1D, the process intermediate assembly placement process for filling the mold resin filling space is a state in which the resin sealing mold 27 according to the first embodiment is filled with the mold resin 29.

モールド樹脂29は、半導体装置を形成する樹脂封止体になるものである。上金型凹部23と下金型凹部24とで、形成された空間に溶融されたモールド樹脂29を充填する。例えば、トランスファーモールド装置により、エポキシ樹脂を充填し成形される。
The mold resin 29 becomes a resin sealing body that forms a semiconductor device. The upper mold recess 23 and the lower mold recess 24 fill the formed mold resin 29 into the formed space. For example, an epoxy resin is filled and molded by a transfer mold apparatus.

その後、樹脂封止金型27から、中間組立体1とモールド樹脂29が結合されたものを取り出す。これにより本発明の実施例1の係る中間組立体1をモールド樹脂29で樹脂封止した、図2に示す半導体装置11が完成する。
Thereafter, the intermediate assembly 1 and the mold resin 29 are taken out from the resin sealing mold 27. Thereby, the semiconductor device 11 shown in FIG. 2 in which the intermediate assembly 1 according to the first embodiment of the present invention is resin-sealed with the mold resin 29 is completed.

次に、上述した実施例1に係る半導体装置11の製造方法及び半導体装置11の効果を説明する。
Next, the manufacturing method of the semiconductor device 11 according to the first embodiment and the effects of the semiconductor device 11 will be described.

上記のように実施例1に係る半導体装置11の製造方法は、樹脂成形時に、リード端子2が一対の上金型21と下金型22で挟持されており、且つ、樹脂成形時の加熱によって、熱膨張で絶縁樹脂層5の厚みが増加する。さらに、金属層6が下金型凹部24の底面に向かって押圧される。これにより、樹脂成形金型27において、部材を押しつけるピン構造が不要になり、簡単な構造の金型で半導体装置を製造することが可能である。
As described above, in the method of manufacturing the semiconductor device 11 according to the first embodiment, the lead terminal 2 is sandwiched between the pair of the upper mold 21 and the lower mold 22 at the time of resin molding and is heated by the resin molding. The thickness of the insulating resin layer 5 increases due to thermal expansion. Further, the metal layer 6 is pressed toward the bottom surface of the lower mold recess 24. As a result, the resin molding die 27 does not require a pin structure for pressing the member, and it is possible to manufacture a semiconductor device with a die having a simple structure.

また、金属板3を用いるので、放熱性を向上させ、放熱性を向上させることが可能である。さらに、中間組立体1を下金型22の下金型凹部24に配置した段階において金属層6と下金型凹部24の底面との間に隙間があったとしても、金属層6の下面が下金型凹部24の底面に強く密着させることができ、樹脂成形後、金属層6の露出させる部分に樹脂バリが生じることを抑制し、放熱性を向上させることが可能である。
Moreover, since the metal plate 3 is used, it is possible to improve heat dissipation and to improve heat dissipation. Furthermore, even if there is a gap between the metal layer 6 and the bottom surface of the lower mold recess 24 at the stage where the intermediate assembly 1 is disposed in the lower mold recess 24 of the lower mold 22, the lower surface of the metal layer 6 is It is possible to strongly adhere to the bottom surface of the lower mold recess 24, and it is possible to suppress the occurrence of resin burrs in the exposed portions of the metal layer 6 after resin molding and improve the heat dissipation.

また、実施例2としては、金属板3とリード端子2に代えて、図3に示すように、異形条リードフレーム7を用いることができる。その他の製造方法は実施例1と同様であるので、省略する。
In the second embodiment, a deformed lead frame 7 can be used instead of the metal plate 3 and the lead terminal 2 as shown in FIG. Since other manufacturing methods are the same as those of the first embodiment, the description thereof is omitted.

実施例2においても、実施例1と同様の効果を得ることができる。さらに、金属板とリード端子を一体で形成できるので、金属板とリード端子との接合作業を省略することができる。
In the second embodiment, the same effect as in the first embodiment can be obtained. Furthermore, since the metal plate and the lead terminal can be integrally formed, the joining work between the metal plate and the lead terminal can be omitted.

以上の実施例1、実施例2より、本発明に係る半導体装置の製造方法は、絶縁樹脂層の厚みを増加させるので、金属層を押さえながら樹脂成形させることができ、押さえピンが不要な金型で製造できることが可能である。また、金属板を使用し、さらに金属層を封止金型に押さえ付け、放熱性を増し、金属層の樹脂バリ発生を抑制できるので、放熱性を向上することのできることが可能である。
From the above Example 1 and Example 2, the method for manufacturing a semiconductor device according to the present invention increases the thickness of the insulating resin layer, so that the resin layer can be molded while pressing the metal layer, and there is no need for a pressing pin. It can be manufactured in molds. In addition, since a metal plate is used and the metal layer is pressed against the sealing mold to increase heat dissipation and the generation of resin burrs on the metal layer can be suppressed, heat dissipation can be improved.

上記のように、本発明の実施の形態を記載したが、この開示の一部をなす記述及び図面はこの発明を限定するものであると理解するべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例及び運用技術が明らかになるはずである。
Although the embodiment of the present invention has been described as described above, it should not be understood that the description and drawings constituting a part of this disclosure limit the present invention. From this disclosure, various alternative embodiments, examples and operational techniques should be apparent to those skilled in the art.

例えば、実施例3として、図4に示すように、絶縁樹脂9と絶縁樹脂9の一方の面及びもう一方の面に接着層8を付けた積層構造としてもよい。例えば、絶縁樹脂9と接着層8の材質は加熱による高膨張材料である。
For example, as Example 3, as illustrated in FIG. 4, a laminated structure in which an adhesive layer 8 is attached to one surface and the other surface of the insulating resin 9 and the insulating resin 9 may be employed. For example, the material of the insulating resin 9 and the adhesive layer 8 is a high expansion material by heating.

また、絶縁樹脂層5、金属層6の大きさは、金属板3と同じ大きさとしてもよい。
Further, the size of the insulating resin layer 5 and the metal layer 6 may be the same size as the metal plate 3.

また、金属層6の素材はアルミ又はアルミ合金としてもよい。
The material of the metal layer 6 may be aluminum or an aluminum alloy.

また、実施例2と実施例3の組み合わせも可能である。
A combination of the second embodiment and the third embodiment is also possible.

1、中間組立体
2、リード端子
3、金属板
4、パワー素子
5、絶縁樹脂層
6、金属層
7、異形条リードフレーム
8、接着層
9、絶縁樹脂
11、12、13、半導体装置
21、上金型
22、下金型
23、上金型凹部
24、下金型凹部
25、上金型リード挟持部
26、下金型リード挟持部
27、樹脂封止金型
28、モールド樹脂充填空間
29、モールド樹脂
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1, Intermediate assembly 2, Lead terminal 3, Metal plate 4, Power element 5, Insulating resin layer 6, Metal layer 7, Deformed lead frame 8, Adhesive layer 9, Insulating resin 11, 12, 13, Semiconductor device 21, Upper mold 22, lower mold 23, upper mold recess 24, lower mold recess 25, upper mold lead clamping part 26, lower mold lead clamping part 27, resin sealing mold 28, mold resin filling space 29 , Mold resin

Claims (4)

リード端子を有する金属板の一方の面にパワー素子を載置し、前記金属板のもう一方の面と金属層の上面との間に固着し、且つ加熱により熱膨張する特性を有する絶縁樹脂層とを備えた組立中間体を準備する工程と、前記組立中間体の前記金属層の下面と、下金型と上金型を有する樹脂封止金型における下金型凹部の底面と対向して配置し、且つ前記下金型の下金型リード挟持部の上面に前記リード端子を配するように前記下金型凹部に前記組立中間体を配置する工程と、前記下金型リード挟持部と前記上金型リード挟持部とで前記リード端子を挟み、且つ前記下金型凹部と前記上金型凹部とでモールド樹脂充填空間を形成する工程と、前記絶縁樹脂層に熱を加えて、前記絶縁樹脂層の厚みを増加させ、前記金属層を前記下金型凹部の底面に向かって押圧する工程と、加熱されたモールド樹脂を前記下金型と前記上金型で形成される前記モールド樹脂充填空間に充填する工程と、を有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
An insulating resin layer having a characteristic that a power element is mounted on one surface of a metal plate having lead terminals, is fixed between the other surface of the metal plate and the upper surface of the metal layer, and is thermally expanded by heating. A lower surface of the metal layer of the intermediate assembly, and a bottom surface of a lower mold recess in a resin-sealed mold having a lower mold and an upper mold. And disposing the assembly intermediate body in the lower mold recess so as to arrange the lead terminal on the upper surface of the lower mold lead holding part of the lower mold, and the lower mold lead holding part, A step of sandwiching the lead terminal with the upper mold lead sandwiching portion and forming a mold resin filling space with the lower mold concave portion and the upper mold concave portion, applying heat to the insulating resin layer, Increase the thickness of the insulating resin layer and place the metal layer on the bottom surface of the lower mold recess. A step of selfish pressing method of manufacturing a semiconductor device characterized by having the steps of filling the molding resin filling space formed a heated mold resin at the upper mold and the lower mold.
前記組立中間体の前記リード端子と前記金属板は異形条リードフレームであることを特徴とする請求項1に記載の半導体装置の製造方法。
2. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 1, wherein the lead terminal and the metal plate of the assembly intermediate body are deformed strip lead frames.
前記絶縁樹脂層は絶縁樹脂と接着層の積層構造であることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の半導体装置の製造方法。
The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 1, wherein the insulating resin layer has a laminated structure of an insulating resin and an adhesive layer.
請求項1から請求項4に記載のいずれかの製造方法によって製造されたことを特徴とする半導体装置。   A semiconductor device manufactured by the manufacturing method according to claim 1.
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