JP5971270B2 - 半導体装置の製造方法および製造装置 - Google Patents
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Description
このような半導体装置は、半導体素子(スイッチング素子)のスイッチング動作に伴って発熱するため、所定の冷却器によって冷却する必要がある。
特許文献1に記載の半導体装置においては、各金属板の露出面に絶縁板を介して接触された冷却器(冷媒チューブ)によって、半導体素子が冷却されることとなる。
特許文献2に記載の技術は、ワーク(半導体素子等の複数の部材)が設置されたキャビティ内に進入して当該ワークの一方の放熱面を押圧する可動部材と、当該可動部材がワークを押圧する圧力を検出する圧力センサと、キャビティ内における樹脂の圧力を検出する樹脂圧力センサとを設け、これらのセンサの検出値に基づいて、可動部材がワークを押圧する圧力が一定となるようにフィードバック制御を行うことを特徴としている。
さらに、可動部材によって一定の圧力でワークを押圧することによって、樹脂がキャビティ内に充填された際にも、ワークにおける二つの放熱面が可動部材および金型によってマスキングされるため、放熱面を露出するために樹脂の一部を除去する作業を別途行うことなく、放熱面が露出した半導体装置を製造することを実現している。
以下では、本発明に係る半導体装置の製造装置の第一実施形態である、半導体装置1000を製造するための製造装置100について説明する。
半導体装置1000は、所謂、1in1のインテリジェントパワーモジュールである。半導体装置1000は、ハイブリッド自動車のモータの制御等に用いられる。
サブモジュール1100は、コレクタ1110と、エミッタ1120と、トランジスタ1130と、ダイオード1140と、トランジスタ用スペーサ1150と、ダイオード用スペーサ1160とを有する。
コレクタ1110の一方の板面(エミッタ1120に対向する面)には、トランジスタ1130およびダイオード1140が互いに所定の間隔を空けて設けられている。つまり、トランジスタ1130およびダイオード1140は、コレクタ1110およびエミッタ1120の間に配置されている。
トランジスタ用スペーサ1150は、略直方体状に形成された、銅等の金属から成る。トランジスタ用スペーサ1150は、一表面がトランジスタ1130のエミッタ極1131に接触した状態で、はんだ等の接合部材によってトランジスタ1130に接合されている。また、トランジスタ用スペーサ1150は、前記一表面(エミッタ極1131との接触面)と反対側の面がエミッタ1120に接触した状態で、はんだ等の接合部材によってエミッタ1120に接合されている。このように、トランジスタ用スペーサ1150は、コレクタ1110およびエミッタ1120が互いに接触しないように、両者間に配置される。
ゲート端子1134は、外部と電気的に接続するための部材であり、コレクタ端子1111およびエミッタ端子1121の突出方向とは反対方向に、封止部1200の外部に突出している。ゲート端子1134は、コレクタ1110、エミッタ1120、トランジスタ1130、ダイオード1140、トランジスタ用スペーサ1150、およびダイオード用スペーサ1160に接触しないように配置されている。
封止部1200は、サブモジュール1100を封止している。詳細には、封止部1200は、コレクタ1110およびエミッタ1120の他方の板面(外側に位置する板面)が露出すると共に、コレクタ端子1111、エミッタ端子1121およびゲート端子1134の先端が露出するように、サブモジュール1100を内部において固定している。
なお、本実施形態においては、半導体素子としてトランジスタ1130およびダイオード1140を設けたが、少なくともスイッチング素子としての半導体素子(トランジスタ1130)が設けられていればよい。
製造装置100は、半導体装置1000を製造するための装置である。
なお、説明の便宜上、図2における上下方向を製造装置100の上下方向と定義し、図2における左右方向を製造装置100の左右方向と定義する。
凹部111aは、下型111の上面における左部において、下方に窪むように形成されている。凹部111aの底面(下面)は、左右方向に沿った平坦面として形成されている。凹部111aの底面には、当該底面と、コレクタ1110の放熱面(下端面)とが密着するように、サブモジュール1100が載置される。
シリンダ111bは、円筒状に形成された部材である。シリンダ111bの内部には、ピストン130が摺動可能に設けられている。なお、ピストン130の構成については後述する。
凹部112aは、上型112の下面における左部において、上方に窪むように形成されている。つまり、凹部112aは、下型111の凹部111aと位置を合わせて形成されている。
供給溝112bは、上型112の下面における右部から凹部112aにかけて形成されている。詳細には、供給溝112bは、金型110が型締めされた状態において、シリンダ111bの内部と、金型110のキャビティとが連通するように形成されている。つまり、金型110の内部空間であるキャビティと、金型110の外部とが、供給溝112bおよびシリンダ111bを介して連通している。
ポケット112cは、凹部112aの底面から上方に窪むように形成されている。ポケット112cは、金型110のキャビティにおけるサブモジュール1100の設置位置に合わせて形成されている。ポケット112cは、平面視にて、エミッタ1120の放熱面(上端面)よりも大きい寸法に設定されている。ポケット112cには、押圧装置120が設けられている。
摺動部材121の二つの板面(上下端面)は、それぞれ平坦面として形成され、互いに平行となっている。つまり、摺動部材121は、一定の厚み(上下寸法)の板材として形成されている。摺動部材121は、板面が左右方向に沿うように、ポケット112c内に設けられている。
なお、押圧装置120がサブモジュール1100を押圧する圧力は、サブモジュール1100における半導体素子(トランジスタ1130およびダイオード1140)が破損しない程度の大きさに設定される。
本実施形態においては、押圧装置120を上型112に設けたが、下型111に設ける構成としてもよい。
ピストン130の上端面には、タブレット状の樹脂Rが載置される。タブレット状の樹脂Rが流動性を有する程度にまで加熱されつつ、ピストン130が所定位置まで上昇することで、溶融した樹脂Rが供給溝112bを通って金型110のキャビティ内に供給されることとなる。
半導体装置1000の製造工程は、製造装置100を用いて半導体装置1000を製造する工程である。
この時、下型111および上型112は、それぞれの内部に設けられた前記ヒータによって、タブレット状の樹脂Rが溶融し、かつ、溶融した樹脂Rが時間経過により硬化する温度(例えば、150〜200℃)に加熱されている。
この時、サブモジュール1100は、熱膨張による寸法の変化を考慮して、下型111および上型112と同等の温度に加熱されている。
この時、タブレット状の樹脂Rは、把持できる程度に軟化する温度(例えば、90℃)に加熱されている。
この時、押圧装置120における摺動部材121の下端面がエミッタ1120の放熱面(上端面)に密着し、サブモジュール1100が摺動部材121によって下方に押圧されることとなる。つまり、サブモジュール1100が、押圧装置120の摺動部材121、および下型111の凹部111aによって、上下方向から挟み込まれ、コレクタ1110の放熱面、およびエミッタ1120の放熱面が、それぞれ凹部111aの底面および摺動部材121の下端面によって完全にマスキングされた状態となる。
この時、溶融した樹脂Rは、供給溝112bを通って金型110のキャビティ内に供給される。
なお、前述のように、タブレット状の樹脂Rを予め軟化させているので、ピストン130の推力を低くしても、良好に樹脂Rを流動させて金型110のキャビティ内に供給することができる。
図6は、制御装置150の制御シーケンスを示す図であり、経過時間とピストン130の速度との関係、経過時間と金型110のキャビティ内の圧力との関係、および経過時間とピストン130の位置との関係が示されている。
この時、ピストン130は、一定の速度Ve1で上昇するため、単位時間あたり一定の量の樹脂Rが、金型110のキャビティ内に供給される。
また、金型110のキャビティ内に樹脂Rが完全に充填されていないので、圧力センサ140による計測値(キャビティ内の圧力)に変化はない。
なお、位置Po1は、例えば、金型110のキャビティ内における樹脂Rの占める割合が90%となる位置である。
また、速度Ve2は、例えば、速度Ve1の1/10に設定される。
この時、ピストン130は、一定の速度Ve2で上昇するため、単位時間あたり一定の量の樹脂Rが、金型110のキャビティ内に供給される。ただし、ピストン130が速度Ve1で上昇する際よりも、単位時間あたりの樹脂Rの供給量は少ない。
また、金型110のキャビティ内に樹脂Rが完全に充填されていないので、圧力センサ140による計測値(キャビティ内の圧力)に変化はない。さらにピストン130が上昇し、金型110のキャビティ内に樹脂Rが完全に充填されると、ピストン130の推力によりキャビティ内の圧力が上昇することとなる。
このように、製造装置100においては、圧力センサ140によってキャビティ内の圧力を計測しているため、圧力センサ140による計測値(キャビティ内の圧力)が計測開始から変化がない場合には、金型110のキャビティ内に樹脂Rが完全に充填されていないと判断することができる。したがって、金型110のキャビティ内に樹脂Rが完全に充填されないことを防止できる。
この時、キャビティ内の圧力が上昇し始める前に、ピストン130を速度Ve2まで減速させているため、キャビティ内の急激な圧力の上昇を防止することができ、キャビティ内の圧力が圧力Pr1を超えることを防止することができる。
なお、圧力Pr1は、押圧装置120の摺動部材121が樹脂Rから受ける圧力によって上方に移動しない程度の値に設定されている。つまり、圧力Pr1は、押圧装置120がサブモジュール1100を押圧する圧力より小さい値に設定されている。これにより、摺動部材121が樹脂Rによって押し上げられて、コレクタ1110の放熱面およびエミッタ1120の放熱面が樹脂Rに覆われることを防止できる。さらに、樹脂Rによってコレクタ1110およびエミッタ1120が互いに離間して、半導体素子(トランジスタ1130およびダイオード1140)が破損することを防止できる。
また、時間tは、樹脂Rの硬化速度に基づいて設定されている。つまり、時間tは、樹脂Rの種類に応じて設定されている。
時間t経過後、ピストン130は、位置Po2に達する。
なお、樹脂Rが硬化して収縮するに伴って、圧力センサ140による計測値(キャビティ内の圧力)が減少するため、キャビティ内の圧力が大気圧に戻った際に、樹脂Rが完全に硬化したと判断することができる。
このように、製造装置100において、制御装置150は、圧力センサ140によって計測されるキャビティ内の圧力が、押圧装置120がサブモジュール1100を押圧する圧力を超えないように、キャビティ内の圧力の上昇に起因する樹脂Rを供給するためのピストン130を制御している。
これにより、キャビティ内への樹脂の供給量が制御されていない従来の技術(例えば、特開2010−238868号公報参照)のように、急激にキャビティ内の圧力が上昇することによって金型が開く等の問題が生じることを防止できる。特に、キャビティ内の圧力が上昇する前、つまり、キャビティ内に樹脂が完全に充填される前に、ピストンを減速させているため、より確実に急激にキャビティ内の圧力が上昇することを防止できる。
したがって、半導体素子の熱を逃がすための放熱面が樹脂によって覆われることを防止できる。さらに、金型110のキャビティ内に樹脂Rが過剰に充填されることを防止できる。
また、製造装置100においては、制御機構を有しない押圧装置120を設け、ピストン130を制御装置150で制御するだけの簡易な構成で、半導体素子の熱を逃がすための放熱面が樹脂によって覆われることを防止できる。
なお、制御装置150の動作態様は、上記のものに限定されず、キャビティ内の圧力が、押圧装置120がサブモジュール1100を押圧する圧力を超えないように、ピストン130を制御できればよい。
図8に示すように、ポケット112cAは、ポケット112cと同様に、凹部112aの底面から上方に窪むように形成されている。ポケット112cAは、ポケット112cよりも小さい上下寸法を有する。
シール材120Aは、本発明に係る押圧手段の一実施形態であり、無端状の弾性部材である。シール材120Aは、金型110が型締めされた際、エミッタ1120の放熱面(上端面)の外縁部を押圧するように構成されている。
そのため、シール材120Aは、金型110キャビティ内に樹脂Rが供給された際、樹脂Rがポケット112cA内に進入することを防止する。
これにより、エミッタ1120の放熱面が樹脂Rに覆われることを防止できる。
なお、前述のように、予めタブレット状の樹脂Rを予め軟化させているので、ピストン130の推力を低くできる。そのため、シール材120Aが樹脂Rから受ける圧力を抑制でき、シール材120Aのみでエミッタ1120の放熱面が樹脂Rに覆われることを防止できる。
図9に示すように、ポケット112cBは、ポケット112cAと略同様に形成されている。
マスキングシート120Bは、本発明に係る押圧手段の一実施形態であり、シート状に形成された樹脂等の弾性部材である。マスキングシート120Bは、平面視にて、エミッタ1120の放熱面(上端面)よりも大きい寸法に設定されている。つまり、マスキングシート120Bは、平面視にて、エミッタ1120の放熱面が完全に覆われるように形成されている。マスキングシート120Bは、金型110が型締めされた際、エミッタ1120の放熱面に密着し、サブモジュール1100を下方に押圧するように構成されている。
これにより、エミッタ1120の放熱面が樹脂Rに覆われることを防止できる。
なお、マスキングシート120Bは、金型110が型締めされた際に、サブモジュール1100における半導体素子が破損しない程度の剛性を有する。
さらに、金型110キャビティ内に樹脂Rが充填された際に、樹脂Rによってマスキングシート120Bが変形して、樹脂Rがエミッタ1120の放熱面に到達しないように、制御装置150によってキャビティ内の圧力が制御される。
以下では、本発明に係る半導体装置の製造装置の第二実施形態である、半導体装置2000を製造するための製造装置200について説明する。
半導体装置2000は、所謂、2in1のインテリジェントパワーモジュールである。半導体装置2000は、ハイブリッド自動車のモータの制御等に用いられる。
なお、半導体装置2000において、半導体装置1000と共通する部分には同一の符号を付し、特に説明をする場合を除いて、その説明は省略する。
サブモジュール2100は、コレクタ1110・1110と、エミッタ1120・1120と、トランジスタ1130・1130と、ダイオード1140・1140と、トランジスタ用スペーサ1150・1150と、ダイオード用スペーサ1160・1160(不図示)とを具備する。
他方のコレクタ1110は、一方のエミッタ1120に向けて延出する接続部2111を有する。
接続部2121および接続部2111は、互いに接続されており、それらを介して、一方のエミッタ1120および他方のコレクタ1110が電気的に接続されている。
他方のエミッタ1120には、外部と電気的に接続するためのエミッタ端子2122が、封止部2200の外部に突出するように設けられている。
他方のコレクタ1110には、外部と電気的に接続するための出力端子2113が、封止部2200の外部に突出するように設けられている。
製造装置200は、半導体装置2000を製造するための装置である。
なお、説明の便宜上、図11における上下方向を製造装置200の上下方向と定義し、図11における左右方向を製造装置200の左右方向と定義する。さらに、図11における紙面手前側を、製造装置200の前側と定義し、図11における紙面奥側を、製造装置200の後側と定義する。
図12においては、左右方向が製造装置200の左右方向に対応する。さらに、図12における下側および上側が、それぞれ製造装置200の前側および後側に対応し、図12における紙面手前側および紙面奥側が、それぞれ製造装置200の上側および下側に対応する。
なお、製造装置200において、製造装置100と共通する部分には同一の符号を付し、特に説明をする場合を除いて、その説明は省略する。
シリンダ211Laは、円筒状に形成された部材である。シリンダ211Laの内部には、ピストン230が摺動可能に設けられている。なお、ピストン230の構成については後述する。
凹部211Uaは、上層部211Uの上面の左右方向における中央部において、下方に窪むように形成されている。凹部211Uaの底面(下面)は、左右方向に沿った平坦面として形成されている。
ゲート孔211Ubは、上層部211Uを上下方向に貫通する孔である。ゲート孔211Ubは、上方に向かうに従って徐々に縮径する円錐台状に形成されている。ゲート孔211Ubは、金型210が型締めされた状態において、シリンダ211Laの内部と、金型210のキャビティとが連通するように形成されている。つまり、金型210の内部空間であるキャビティと、金型210の外部とが、ゲート孔211Ubおよびシリンダ211Laを介して連通している。ゲート孔211Ubの上端は、凹部211Uaの底面よりも若干上方に位置する。詳細には、凹部211Uaの底面には、若干上方に突出する凸部が形成されており、当該凸部の上端面に、樹脂Rの供給口となるゲート孔211Ubが開口している。
図12に示すように、ゲート孔211Ubは、平面視にて、凹部211Uaの略中央部に形成されている。つまり、ゲート孔211Ubは、凹部211Uaの前後方向および左右方向における略中央部に位置する。
なお、図12においては、説明の便宜上、サブモジュール2100における一部の部材の図示を省略している。
左側のコレクタ1110の左方には、二つの下側第一堰部211Uc・211Ucが、互いに前後方向に若干の間隔を空けて、凹部211Uaの前端部近傍から後端部近傍にかけて配置されている。右側のコレクタ1110の右方には、残りの二つの下側第一堰部211Uc・211Ucが、互いに前後方向に若干の間隔を空けて、凹部211Uaの前端部近傍から後端部近傍にかけて配置されている。
左側のコレクタ1110の左端部の後方には、第一の下側第二堰部211Udが、凹部211Uaの後端から左側のコレクタ1110の後端近傍にかけて配置されている。左側のコレクタ1110の左端部の前方には、第二の下側第二堰部211Udが、凹部211Uaの前端から左側のコレクタ1110の前端近傍にかけて配置されている。右側のコレクタ1110の右端部の後方には、第三の下側第二堰部211Udが、凹部211Uaの後端から右側のコレクタ1110の後端近傍にかけて配置されている。右側のコレクタ1110の右端部の前方には、第四の下側第二堰部211Udが、凹部211Uaの前端から右側のコレクタ1110の前端近傍にかけて配置されている。
凹部212aは、上型212の下面の左右方向における中央部において、上方に窪むように形成されている。つまり、凹部212aは、下型211の上層部211Uの凹部211Uaと位置を合わせて形成されている。
ポケット212b・212bは、それぞれ製造装置100の上型112に形成されたポケット112cと略同様に構成されている。ポケット212b・212bは、金型210のキャビティ内に設置されたサブモジュール2100のエミッタ1120・1120の位置に合うように、互いに所定の間隔を空けて形成されている。
上側第一堰部212c・212c・212c・212cは、下側第一堰部211Uc・211Uc・211Uc・211Ucに対応している。上側第一堰部212c・212c・212c・212cは、下側第一堰部211Uc・211Uc・211Uc・211Ucと略同様の形状を有し、下側第一堰部211Uc・211Uc・211Uc・211Ucに対向するように配置されている。
上側第二堰部212d・212d・212d・212dは、下側第二堰部211Ud・211Ud・211Ud・211Udに対応している。上側第二堰部212d・212d・212d・212dは、下側第二堰部211Ud・211Ud・211Ud・211Udと略同様の形状を有し、下側第二堰部211Ud・211Ud・211Ud・211Udに対向するように配置されている。
上側第二堰部212dは、凹部212aの底面から下方に突出するように形成されている。上側第二堰部212dは、金型210のキャビティの上下寸法の半分の上下寸法に設定されており、下側第二堰部211Udに接触するように構成されている。
なお、二つの押圧装置120・120に代えて、二つのエミッタ1120・1120を同時に押圧可能な押圧装置を一つ設けることも可能である。
ピストン230は、その先端部(上端部)が円錐台状に形成されている点で、製造装置100のピストン130と異なる。詳細には、ピストン230の先端部は、ゲート孔211Ubに嵌合するように、上方に向かうに従って徐々に縮径する円錐台状に形成されている。
圧力センサ240は、凹部212aの底面(上面)における、ポケット212b・212bが形成されていない部分から露出するように、上型212の内部に設けられている。詳細には、図11および図12に示すように、圧力センサ240は、金型210のキャビティ内に設置されたサブモジュール2100の前方であって、上型212の左右方向における中央部に配置されている。
なお、制御装置250の動作態様は、製造装置100の制御装置150のそれと同様であるため、詳細な説明は省略する。
半導体装置2000の製造工程は、製造装置200を用いて半導体装置2000を製造する工程である。
この時、金型210は、内部に設けられた前記ヒータによって、タブレット状の樹脂Rが溶融し、かつ、溶融した樹脂Rが時間経過により硬化する温度(例えば、150〜200℃)に加熱されている。
この時、サブモジュール2100は、熱膨張による寸法の変化を考慮して、金型210と同等の温度に加熱されている。
この時、タブレット状の樹脂Rは、把持できる程度に軟化する温度(例えば、90℃)に加熱されている。
この時、押圧装置120・120がエミッタ1120・1120の放熱面(上端面)を完全に覆った状態で、サブモジュール2100が押圧装置120・120によって下方に押圧されることとなる。つまり、サブモジュール2100が、押圧装置120・120、および下型211の上層部211Uの凹部211Uaによって、上下方向から挟み込まれ、コレクタ1110・1110の放熱面、およびエミッタ1120・1120の放熱面が、それぞれ凹部211Uaおよび押圧装置120・120によって完全にマスキングされた状態となる。
この時、溶融した樹脂Rは、ゲート孔211Ubを通って金型210のキャビティ内に供給される。
なお、前述のように、タブレット状の樹脂Rを予め軟化させているので、ピストン230の推力を低くしても、良好に樹脂Rを流動させて金型210のキャビティ内に供給することができる。
この時、ピストン230の先端部は、ゲート孔211Ubの形状に沿って形成されているため、ゲート孔211Ubに嵌合することとなる。
一方のコレクタ1110およびエミッタ1120の間、ならびに他方のコレクタ1110およびエミッタ1120の間に流入した樹脂Rは、比較的狭い流動経路となるため、遅い速度で左右方向に流動する(図16において、ゲート孔211Ubから左右方向に延びる矢印参照)。
一方、コレクタ1110・1110の間、およびエミッタ1120・1120の間に流入した樹脂Rは、比較的広い流動経路となるため、速い速度で前後方向に流動する(図16において、ゲート孔211Ubから上下方向に延びる矢印参照)。
一方、ゲート孔211Ubから前後方向に流動した樹脂Rは、キャビティの前後端において左右方向に分かれて流動した後、下側第二堰部211Ud・211Ud・211Ud・211Ud、および上側第二堰部212d・212d・212d・212d(不図示)に衝突し、流動速度が遅くなる。
前述のように、製造装置200においては、ゲート孔211Ubが平面視にて、凹部211Uaの略中央部に形成されているため、樹脂Rがキャビティの内側から外側に向けて流動し、樹脂Rの会合部がキャビティの外縁部に位置することとなる。
これにより、樹脂Rが硬化した際に、サブモジュール2100における半導体素子の近傍に、気泡が残存することを抑制することができる。
さらに、製造装置200においては、複数の堰部が設けられているため、キャビティの外側への樹脂Rの流動が制限されている。
これにより、より確実に樹脂Rの会合部をキャビティの外縁部に位置させることができる。
したがって、樹脂Rが硬化した際に、サブモジュール2100における半導体素子の近傍に気泡が残存することを、さらに抑制することができる。
なお、本実施形態においては、四つの下側第一堰部211Uc・211Uc・211Uc・211Uc、および四つの下側第二堰部211Ud・211Ud・211Ud・211Ud、ならびに四つの上側第一堰部212c・212c・212c・212c、および四つの上側第二堰部212d・212d・212d・212dを設けたが、堰部を全く設けない構成とすることも可能である。
この時、シリンダ211Laおよびゲート孔211Ubに残存する樹脂Rが、不要部Rsとして自然に切り離される。
前述のように、ゲート孔211Ubの上端は、凹部211Uaの底面よりも若干上方に位置しているため、不要部Rsが切り離された際、サブモジュール2100を封止した樹脂Rがコレクタ1110・1110の放熱面よりも下方に突出しない。
これにより、サブモジュール2100を封止した樹脂Rの一部を除去する作業を省略することができる。
110 金型
111 下型
111a 凹部
112 上型
112a 凹部
112b 供給溝
112c ポケット
120 押圧装置
121 摺動部材
122 弾性部材
130 ピストン
140 圧力センサ
150 制御装置
1000 半導体装置
1100 サブモジュール
1110 コレクタ
1120 エミッタ
1130 トランジスタ
1140 ダイオード
1200 封止部
Claims (12)
- 少なくとも一つのスイッチング素子と、当該スイッチング素子を挟み込むように設けられた少なくとも一対の板状の電極と、を有し、前記一対の電極における前記スイッチング素子に対向する二面とは反対側の二面には、前記スイッチング素子の熱を逃がすための二つの放熱面が形成されたサブモジュールを具備する半導体装置の製造方法であって、
型締めされた際、間にキャビティが形成される下型および上型と、前記下型および前記上型のいずれか一方に設けられ、前記二つの放熱面のいずか一方を押圧する押圧手段と、前記キャビティ内の圧力を計測する圧力計測手段と、前記サブモジュールを封止するための封止材を前記キャビティ内に供給するピストンと、を用意する第一の工程と、
前記押圧手段によって前記二つの放熱面のいずか一方が覆われると共に、前記下型および前記上型のいずれか他方によって前記二つの放熱面のいずか他方が覆われた状態で、前記押圧手段によって前記サブモジュールが押圧されるように、前記サブモジュールを前記キャビティ内に設置する第二の工程と、
前記圧力計測手段によって計測される前記キャビティ内の圧力が、前記押圧手段が前記サブモジュールを押圧する圧力を超えないように、前記ピストンを移動させて、前記キャビティ内に前記封止材を充填する第三の工程と、を含み、
前記サブモジュールは、二つのスイッチング素子と、当該二つのスイッチング素子をそれぞれ挟み込むように設けられた二対の電極と、を有し、
前記第三の工程において、平面視にて、前記キャビティの中央から外側に向けて前記封止材が流動するように、前記キャビティ内に前記封止材を供給する、
ことを特徴とする半導体装置の製造方法。 - 少なくとも一つのスイッチング素子と、当該スイッチング素子を挟み込むように設けられた少なくとも一対の板状の電極と、を有し、前記一対の電極における前記スイッチング素子に対向する二面とは反対側の二面には、前記スイッチング素子の熱を逃がすための二つの放熱面が形成されたサブモジュールを具備する半導体装置の製造方法であって、
型締めされた際、間にキャビティが形成される下型および上型と、前記下型および前記上型のいずれか一方に設けられ、前記二つの放熱面のいずか一方を押圧する押圧手段と、前記キャビティ内の圧力を計測する圧力計測手段と、前記サブモジュールを封止するための封止材を前記キャビティ内に供給するピストンと、を用意する第一の工程と、
前記押圧手段によって前記二つの放熱面のいずか一方が覆われると共に、前記下型および前記上型のいずれか他方によって前記二つの放熱面のいずか他方が覆われた状態で、前記押圧手段によって前記サブモジュールが押圧されるように、前記サブモジュールを前記キャビティ内に設置する第二の工程と、
前記圧力計測手段によって計測される前記キャビティ内の圧力が、前記押圧手段が前記サブモジュールを押圧する圧力を超えないように、前記ピストンを移動させて、前記キャビティ内に前記封止材を充填する第三の工程と、を含み、
前記下型および前記上型は、前記封止材が前記キャビティの外側へ流動することを制限する複数の堰部を有する、
ことを特徴とする半導体装置の製造方法。 - 前記第三の工程において、前記キャビティ内に前記封止材が完全に充填される前に、前記ピストンの速度を減少させる、
ことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の半導体装置の製造方法。 - 前記押圧手段は、
前記押圧手段が前記サブモジュールを押圧する方向に沿って摺動し、前記二つの放熱面のいずか一方に密着する摺動部材と、
前記押圧手段が前記サブモジュールを押圧する方向に前記摺動部材を付勢する弾性部材と、を有する、
ことを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれか一項に記載の半導体装置の製造方法。 - 前記押圧手段は、前記二つの放熱面のいずか一方の外縁部に密着する弾性部材を有する、
ことを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれか一項に記載の半導体装置の製造方法。 - 前記押圧手段は、前記二つの放熱面のいずか一方に密着するシート状の弾性部材を有する、
ことを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれか一項に記載の半導体装置の製造方法。 - 少なくとも一つのスイッチング素子と、当該スイッチング素子を挟み込むように設けられた少なくとも一対の板状の電極と、を有し、前記一対の電極における前記スイッチング素子に対向する二面とは反対側の二面には、前記スイッチング素子の熱を逃がすための二つの放熱面が形成されたサブモジュールを具備する半導体装置の製造装置であって、
型締めされた際、前記サブモジュールが設置されるキャビティが間に形成される下型および上型と、
前記下型および前記上型のいずれか一方に設けられ、前記二つの放熱面のいずか一方を押圧する押圧手段と、
前記キャビティ内の圧力を計測する圧力計測手段と、
前記サブモジュールを封止するための封止材を前記キャビティ内に供給するピストンと、
前記圧力計測手段によって計測される前記キャビティ内の圧力に基づいて、前記ピストンを制御する制御手段と、を具備し、
前記下型および前記上型のいずれか他方は、前記下型および前記上型が型締めされた際、前記二つの放熱面のいずか他方に密着し、
前記押圧手段は、前記下型および前記上型が型締めされた際、前記二つの放熱面のいずか一方を覆った状態で、前記サブモジュールを押圧し、
前記制御手段は、前記圧力計測手段によって計測される前記キャビティ内の圧力が、前記押圧手段が前記サブモジュールを押圧する圧力を超えないように、前記ピストンを移動させ、
前記サブモジュールは、二つのスイッチング素子と、当該二つのスイッチング素子をそれぞれ挟み込むように設けられた二対の電極と、を有し、
前記封止材の前記キャビティ内への供給口となるゲート孔が、平面視にて、前記キャビティの中央に形成される、
ことを特徴とする半導体装置の製造装置。 - 少なくとも一つのスイッチング素子と、当該スイッチング素子を挟み込むように設けられた少なくとも一対の板状の電極と、を有し、前記一対の電極における前記スイッチング素子に対向する二面とは反対側の二面には、前記スイッチング素子の熱を逃がすための二つの放熱面が形成されたサブモジュールを具備する半導体装置の製造装置であって、
型締めされた際、前記サブモジュールが設置されるキャビティが間に形成される下型および上型と、
前記下型および前記上型のいずれか一方に設けられ、前記二つの放熱面のいずか一方を押圧する押圧手段と、
前記キャビティ内の圧力を計測する圧力計測手段と、
前記サブモジュールを封止するための封止材を前記キャビティ内に供給するピストンと、
前記圧力計測手段によって計測される前記キャビティ内の圧力に基づいて、前記ピストンを制御する制御手段と、を具備し、
前記下型および前記上型のいずれか他方は、前記下型および前記上型が型締めされた際、前記二つの放熱面のいずか他方に密着し、
前記押圧手段は、前記下型および前記上型が型締めされた際、前記二つの放熱面のいずか一方を覆った状態で、前記サブモジュールを押圧し、
前記制御手段は、前記圧力計測手段によって計測される前記キャビティ内の圧力が、前記押圧手段が前記サブモジュールを押圧する圧力を超えないように、前記ピストンを移動させ、
前記下型および前記上型は、前記封止材が前記キャビティの外側へ流動することを制限する複数の堰部を有する、
ことを特徴とする半導体装置の製造装置。 - 前記制御手段は、前記キャビティ内に前記封止材が完全に充填される前に、前記ピストンの速度を減少させる、
ことを特徴とする請求項7または請求項8に記載の半導体装置の製造装置。 - 前記押圧手段は、
前記押圧手段が前記サブモジュールを押圧する方向に沿って摺動し、前記二つの放熱面のいずか一方に密着する摺動部材と、
前記押圧手段が前記サブモジュールを押圧する方向に前記摺動部材を付勢する弾性部材と、を有する、
ことを特徴とする請求項7乃至請求項9のいずれか一項に記載の半導体装置の製造装置。 - 前記押圧手段は、前記二つの放熱面のいずか一方の外縁部に密着する弾性部材を有する、
ことを特徴とする請求項7乃至請求項9のいずれか一項に記載の半導体装置の製造装置。 - 前記押圧手段は、前記二つの放熱面のいずか一方に密着するシート状の弾性部材を有する、
ことを特徴とする請求項7乃至請求項9のいずれか一項に記載の半導体装置の製造装置。
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