JP2017005137A - Semiconductor device and method of manufacturing the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、半導体装置及びその製造方法に関する。 The present invention relates to a semiconductor device and a manufacturing method thereof.
産業機器や民生機器のモータ制御にパワーモジュールが用いられている。パワーモジュールの製造工程においてベース板上に絶縁基板をはんだ付けする。この際、絶縁基板の位置決めのためにソルダーレジストを塗布している(例えば、特許文献1参照)。従来、ソルダーレジストの開口の形状は絶縁基板の外形と同じであった。 Power modules are used for motor control of industrial equipment and consumer equipment. In the power module manufacturing process, an insulating substrate is soldered on the base plate. At this time, a solder resist is applied to position the insulating substrate (see, for example, Patent Document 1). Conventionally, the shape of the opening of the solder resist is the same as the outer shape of the insulating substrate.
はんだ溶融時やボイドが抜ける際にソルダーレジストによってはんだの表面張力が増大し、はんだが噴出して、はんだボールが発生する。このため、部品、装置、治具等にはんだが付着し手直しや不良が発生するという問題があった。 When the solder is melted or the void is removed, the solder resist increases the surface tension of the solder, and the solder is ejected to generate solder balls. For this reason, there is a problem that solder adheres to parts, devices, jigs, etc., and rework or defects occur.
本発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、その目的は絶縁基板の位置決め性を確保しつつ、はんだボールの発生を抑制することができる半導体装置及びその製造方法を得るものである。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object thereof is to obtain a semiconductor device capable of suppressing the generation of solder balls while ensuring the positioning of an insulating substrate, and a method for manufacturing the same. Is.
本発明に係る半導体装置は、ベース板と、前記ベース板上に形成され、開口を有するソルダーレジストと、前記ソルダーレジストの前記開口内において前記ベース板上にはんだを介して接合された絶縁基板とを備え、前記開口は、四角領域と、前記四角領域の辺の中央部を拡大した拡大領域とを有することを特徴とする。 A semiconductor device according to the present invention includes a base plate, a solder resist formed on the base plate and having an opening, and an insulating substrate joined to the base plate via solder in the opening of the solder resist. The opening has a square region and an enlarged region obtained by enlarging a central portion of a side of the square region.
本発明により、絶縁基板の位置決め性を確保しつつ、はんだボールの発生を抑制することができる。 According to the present invention, it is possible to suppress the generation of solder balls while ensuring the positioning of the insulating substrate.
本発明の実施の形態に係る半導体装置及びその製造方法について図面を参照して説明する。同じ又は対応する構成要素には同じ符号を付し、説明の繰り返しを省略する場合がある。 A semiconductor device and a manufacturing method thereof according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. The same or corresponding components are denoted by the same reference numerals, and repeated description may be omitted.
実施の形態1.
図1は、本発明の実施の形態1に係る半導体装置を示す断面図である。ベース板1上にソルダーレジスト2が形成されている。ソルダーレジスト2は開口3を有する。ソルダーレジスト2の開口3内においてベース板1上にはんだ4を介して絶縁基板5が接合されている。絶縁基板5は、上面側に設けられた上面電極6と、下面側に設けられた下面電極7とを有する。絶縁基板5の下面電極7がはんだ4によりベース板1の上面に接合されている。
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a semiconductor device according to the first embodiment of the present invention. A
図2は、本発明の実施の形態1に係る半導体装置のソルダーレジストを示す平面図である。ソルダーレジスト2の開口3は、正方形又は長方形の四角領域3aと、四角領域3aの辺の中央部を拡大した拡大領域3bとを有する。四角領域3aは絶縁基板5の下面電極7の外形サイズとほぼ同じである。絶縁基板5は四角領域3a内でベース板1に接合されるが、拡大領域3b内ではベース板1に接合されない。拡大領域3bは、四角領域3aの四辺の中央部から外側に延びて開口3の外形を拡大している。
FIG. 2 is a plan view showing the solder resist of the semiconductor device according to the first embodiment of the present invention. The opening 3 of the
ベース板1と絶縁基板5をはんだ4で接合するが、はんだ4の溶融時にソルダーレジスト2とはんだ4の界面で表面張力が発生する。しかし、はんだ4が拡大領域3bに流れることにより、はんだ4の表面張力を緩和してはんだボールの発生を抑制することができる。また、開口3の四隅の外形を残すことで、ソルダーレジスト2の本来の目的である絶縁基板5の位置決め性を確保することができる。
The
実施の形態2.
図3は、本発明の実施の形態2に係る半導体装置のソルダーレジストを示す平面図である。ソルダーレジスト2の開口3は、正方形又は長方形の四角領域3aと、四角領域3aの四隅を拡大した拡大領域3bとを有する。拡大領域3bは、四隅から外側に延びて開口3の外形を拡大している。その他の構成は実施の形態1と同様である。
FIG. 3 is a plan view showing a solder resist of the semiconductor device according to the second embodiment of the present invention. The opening 3 of the
はんだ4の溶融時にはんだ4が拡大領域3bに流れることにより、はんだ4の表面張力を緩和してはんだボールの発生を抑制することができる。また、四角領域3aの四辺の中央部の外形を残すことで、ソルダーレジスト2の本来の目的である絶縁基板5の位置決め性を確保することができる。また、本実施の形態は絶縁基板5の角部近傍へのはんだボールの付着を抑えたいときに特に有効である。
By flowing the
実施の形態3.
図4は、本発明の実施の形態3に係る半導体装置の製造方法を示す平面図である。図5は、本発明の実施の形態3に係る半導体装置の製造方法を示す断面図である。
FIG. 4 is a plan view showing the method for manufacturing the semiconductor device according to the third embodiment of the present invention. FIG. 5 is a cross-sectional view showing a method of manufacturing a semiconductor device according to the third embodiment of the present invention.
まず、図4に示すように、ベース板1上に、開口8を有する位置決め治具9を配置する。位置決め治具9の材質はアルミニウムや、カーボンなど、はんだが付着しない材質である。次に、図5に示すように、位置決め治具9の開口8内においてベース板1上にはんだ4を介して絶縁基板5を接合する。位置決め治具9の開口8は、四角領域8aと、四角領域8aの辺の中央部を拡大した拡大領域8bとを有する。四角領域8aは絶縁基板5の外形サイズとほぼ同じである。絶縁基板5は四角領域8a内に実装され、拡大領域8b内には実装されない。拡大領域8bは、四角領域8aの四辺の中央部から外側に延びて開口8の外形を拡大している。
First, as shown in FIG. 4, a
実施の形態1と同様に、拡大領域8bを設けることによりはんだボールの発生を抑制することができる。また、位置決め治具9により絶縁基板5の位置決め性を確保することができる。さらに、ソルダーレジスト自体が不要なため、ソルダーレジスト塗布工数と材料費を抑えることができる。
As in the first embodiment, the generation of solder balls can be suppressed by providing the enlarged
実施の形態4.
図6は、本発明の実施の形態4に係る半導体装置の製造方法を示す平面図である。位置決め治具9の開口8は、四角領域8aと、四角領域8aの四隅を拡大した拡大領域8bとを有する。拡大領域8bは、四角領域8aの四隅から外側に延びて開口8の外形を拡大している。その他の構成は実施の形態3と同様である。
FIG. 6 is a plan view showing the method for manufacturing the semiconductor device according to the fourth embodiment of the present invention. The opening 8 of the
実施の形態2と同様に、拡大領域8bを設けることによりはんだボールの発生を抑制することができ、絶縁基板5の角部近傍へのはんだボールの付着を抑えたいときに特に有効である。また、位置決め治具9により絶縁基板5の位置決め性を確保することができる。さらに、ソルダーレジスト自体が不要なため、ソルダーレジスト塗布工数と材料費を抑えることができる。
As in the second embodiment, the formation of the enlarged
なお、実施の形態1〜4において、開口3,8とそれに実装する絶縁基板5が2組の場合について説明した。これに限らず、開口3,8と絶縁基板5が1組でもよいし、3組以上でもよい。
In the first to fourth embodiments, the case where two sets of the
1 ベース板、2 ソルダーレジスト、3 開口、3a 四角領域、3b 拡大領域、4 はんだ、8 開口、8a 四角領域、8b 拡大領域、9 位置決め治具 1 Base plate, 2 Solder resist, 3 Aperture, 3a Square area, 3b Enlarged area, 4 Solder, 8 Opening, 8a Square area, 8b Enlarged area, 9 Positioning jig
Claims (4)
前記ベース板上に形成され、開口を有するソルダーレジストと、
前記ソルダーレジストの前記開口内において前記ベース板上にはんだを介して接合された絶縁基板とを備え、
前記開口は、四角領域と、前記四角領域の辺の中央部を拡大した拡大領域とを有することを特徴とする半導体装置。 A base plate,
A solder resist formed on the base plate and having an opening;
An insulating substrate joined via solder on the base plate in the opening of the solder resist;
The opening includes a square region and an enlarged region obtained by enlarging a central portion of a side of the square region.
前記ベース板上に形成され、開口を有するソルダーレジストと、
前記ソルダーレジストの前記開口内において前記ベース板上にはんだを介して接合された絶縁基板とを備え、
前記開口は、四角領域と、前記四角領域の四隅を拡大した拡大領域とを有することを特徴とする半導体装置。 A base plate,
A solder resist formed on the base plate and having an opening;
An insulating substrate joined via solder on the base plate in the opening of the solder resist;
The opening has a square region and an enlarged region obtained by enlarging the four corners of the square region.
前記位置決め治具の前記開口内において前記ベース板上にはんだを介して絶縁基板を接合する工程とを備え、
前記開口は、四角領域と、前記四角領域の辺の中央部を拡大した拡大領域とを有することを特徴とする半導体装置の製造方法。 Placing a positioning jig having an opening on the base plate;
A step of joining an insulating substrate to the base plate via solder in the opening of the positioning jig,
The said opening has a square area | region and the enlarged area which expanded the center part of the side of the said square area | region, The manufacturing method of the semiconductor device characterized by the above-mentioned.
前記位置決め治具の前記開口内において前記ベース板上にはんだを介して絶縁基板を接合する工程とを備え、
前記開口は、四角領域と、前記四角領域の四隅を拡大した拡大領域とを有することを特徴とする半導体装置の製造方法。 Placing a positioning jig having an opening on the base plate;
A step of joining an insulating substrate to the base plate via solder in the opening of the positioning jig,
The manufacturing method of a semiconductor device, wherein the opening includes a square region and an enlarged region obtained by enlarging the four corners of the square region.
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