JP2013021021A - パワーモジュールの製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】絶縁基板と、その絶縁基板の上に設けられた導体と、この導体の上に設置された半導体チップと、これら絶縁体、導体、ならびに半導体チップを封止するシリコーンゲルを備えるパワーモジュールにおいて、絶縁基板表面を、減圧状態中でプラズマ処理し、このプラズマ処理した雰囲気内で、大気に曝すことなくシリコーンゲルを注型した後、ガスによりパージし、このパージしたガス雰囲気下でシリコーンゲルを加熱硬化処理する。パージガスが、窒素およびもしくは二酸化炭素およびもしくは六フッ化硫黄であるとが良い。プラズマ処理、シリコーンゲルの注型、ガスパージ、加熱硬化処理を、in situで行なうと良い。
【選択図】図1
Description
これらの特許文献1ならびに特許文献2に開示された技術は、絶縁基板と導体界面に発生するボイドの制御法に関するものである。この界面に発生するボイドは、部分放電の発生要因となる上、金属導体との界面に一度形成されてしまうと除去できないものであり、そのため、基板作製工程上、重要な対策として取り組まれている。
具体的には、最も電界が集中する絶縁基板上の導体端部にコーティングを施すことによって、電界を緩和する方法である。その材質は様々であるが、使用する(コーティングする)材質の誘電率を制御することで、高い絶縁特性を保有するものである(特許文献3、4、5参照)。
絶縁基板と、その絶縁基板の上に設けられた導体と、この導体の上に設置された半導体チップと、これら絶縁体、導体、ならびに半導体チップを封止するシリコーンゲルを備えるパワーモジュールにおいて、
絶縁基板表面を、減圧状態中でプラズマ処理し、このプラズマ処理した雰囲気内で、大気に曝すことなくシリコーンゲルを注型した後、ガスによりパージし、このパージしたガス雰囲気下でシリコーンゲルを加熱硬化処理することとする。
ここで、パージするガスが、窒素およびもしくは二酸化炭素およびもしくは六フッ化硫黄であることが好ましい。
図1において、1は、その中で一連の処理を行なう真空チャンバーであり、2は、パワーモジュール12の中に注型されるシリコーンゲルを示す。3は、このシリコーンゲルを注型するための注型用ハンドリング部である。4は、シリコーンゲルを加熱硬化させるための加熱用のヒータであり、5はこのヒータの電源である。6は、真空チャンバー1の内部の真空度を所定のレベルに調節するための真空バルブ(コンダクタンスバルブ)であり、7は、真空ポンプである。
[実施例]
本発明においては、課題を解決するための手段の項に記載した一連の処理を施すことによって、図6に示した絶縁基板25の表面側においても、微小なパーティクルや表面のガス吸着層を除去できる上、極性基も導入されるため、絶縁基板25とシリコーンゲル2との密着性が向上する。
なお、後に述べる、パージ用の窒素およびもしくは二酸化炭素およびもしくは六フッ化硫黄と同じガスを用いれば、ガスボンベを交換する手間を省略することができる。
図2において、ガスボンベ9からバルブ8を介してガスが真空チャンバー1内に導入され、プラズマ用電源10の電源投入スイッチがオンであるので、真空チャンバー1内には、プラズマが立つ。一方真空チャンバー1内は、真空バルブ6を介して真空度が調整されるように真空ポンプ7により吸引されている。この時は、ヒーター用電源5はオフになっている。
肝要なことは、一連の処理、すなわち、プラズマ処理、真空注型、ガスパージ、当該雰囲気での加熱硬化処理を、in situで実施していることである。
図2、図3、図4に示したように、一連の処理において、真空チャンバー1が大気に開放されることは無い。
2 シリコーンゲル
3 注型用ハンドリング部
4 加熱用ヒータ
5 ヒータ用電源
6 真空バルブ
7 真空ポンプ
8 バルブ
9 ガスボンベ
10 プラズマ用電源
11 電源投入用スイッチ
12 パワーモジュール
13 ノズル
14 プラズマ
20 銅ベース
21 金属導体
22 金属導体
23 半導体チップ
24 アルミワイヤー
25 絶縁基板
26 3重点
27 銅配線
28 導電性接合部
29 容器側壁
30 容器底壁
Claims (3)
- 絶縁基板と、その絶縁基板の上に設けられた導体と、この導体の上に設置された半導体チップと、これら絶縁体、導体、ならびに半導体チップを封止するシリコーンゲルを備えるパワーモジュールにおいて、
絶縁基板表面を、減圧状態中でプラズマ処理し、このプラズマ処理した雰囲気内で、大気に曝すことなくシリコーンゲルを注型した後、ガスによりパージし、このパージしたガス雰囲気下でシリコーンゲルを加熱硬化処理すること、
を特徴とするパワーモジュールの製造方法。 - パージするガスが、窒素およびもしくは二酸化炭素およびもしくは六フッ化硫黄であること、
を特徴とする請求項1に記載のパワーモジュールの製造方法。 - プラズマ処理、シリコーンゲルの注型、ガスパージ、加熱硬化処理を、in situで行なうこと、
を特徴とする請求項1または請求項2に記載のパワーモジュールの製造方法。
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