JPH09107009A - パワーモジュール装置及びその製造方法 - Google Patents

パワーモジュール装置及びその製造方法

Info

Publication number
JPH09107009A
JPH09107009A JP26437695A JP26437695A JPH09107009A JP H09107009 A JPH09107009 A JP H09107009A JP 26437695 A JP26437695 A JP 26437695A JP 26437695 A JP26437695 A JP 26437695A JP H09107009 A JPH09107009 A JP H09107009A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
wiring board
resin case
case body
power module
module device
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP26437695A
Other languages
English (en)
Inventor
Tetsuji Hori
哲二 堀
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP26437695A priority Critical patent/JPH09107009A/ja
Publication of JPH09107009A publication Critical patent/JPH09107009A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L24/85—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a wire connector
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/44—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process
    • H01L2224/45—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process of an individual wire connector
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/44—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process
    • H01L2224/45—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/45001—Core members of the connector
    • H01L2224/4501—Shape
    • H01L2224/45012—Cross-sectional shape
    • H01L2224/45015—Cross-sectional shape being circular
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/44—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process
    • H01L2224/45—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/45001—Core members of the connector
    • H01L2224/45099—Material
    • H01L2224/451—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof
    • H01L2224/45117—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than or equal to 400°C and less than 950°C
    • H01L2224/45124—Aluminium (Al) as principal constituent
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/4805—Shape
    • H01L2224/4809—Loop shape
    • H01L2224/48091—Arched
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/481—Disposition
    • H01L2224/48151—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/48221—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/48225—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation
    • H01L2224/48227—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation connecting the wire to a bond pad of the item
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/73—Means for bonding being of different types provided for in two or more of groups H01L2224/10, H01L2224/18, H01L2224/26, H01L2224/34, H01L2224/42, H01L2224/50, H01L2224/63, H01L2224/71
    • H01L2224/732—Location after the connecting process
    • H01L2224/73251—Location after the connecting process on different surfaces
    • H01L2224/73265—Layer and wire connectors
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L2224/85—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a wire connector
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L2224/85—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a wire connector
    • H01L2224/852—Applying energy for connecting
    • H01L2224/85201—Compression bonding
    • H01L2224/85205—Ultrasonic bonding
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/0001—Technical content checked by a classifier
    • H01L2924/00014—Technical content checked by a classifier the subject-matter covered by the group, the symbol of which is combined with the symbol of this group, being disclosed without further technical details
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01004—Beryllium [Be]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01013—Aluminum [Al]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/15—Details of package parts other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/181—Encapsulation
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/19—Details of hybrid assemblies other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/191—Disposition
    • H01L2924/19101—Disposition of discrete passive components
    • H01L2924/19107—Disposition of discrete passive components off-chip wires

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Structures Or Materials For Encapsulating Or Coating Semiconductor Devices Or Solid State Devices (AREA)
  • Wire Bonding (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 パワー素子などがマウントされた配線基板を
樹脂製ケース本体に装着、封装した構成で、電気的接続
の信頼性を向上させたパワーモジュール装置を提供す
る。 【解決手段】 外部接続用ターミナルが側壁を貫通して
設けられた樹脂製ケース本体と、前記樹脂製ケース本体
に接着性封止体によって装着された配線基板と、前記配
線基板にマウントされ且つ該配線基板と電気的に接続さ
れたパワー素子を含む半導体素子及び電子部品とを備
え、前記配線基板の入出力端子と前記外部接続用ターミ
ナルとを超音波ボンディング法によりワイヤーボンディ
ングし、且つその樹脂製ケース本体内をポリマーにより
充填・封入したパワーモジュール装置において、前記ワ
イヤーボンディング時の超音波照射方向に対応した前記
樹脂製ケース本体と前記配線基板との装着面に、凹凸形
状を設けたものである。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、パワー素子などが
マウントされた配線基板を樹脂製ケース本体に装着、封
装した構成のパワーモジュール装置及びその製造方法に
関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種の分野のパワーモジュール
装置としては、例えば図３に示すようなものがあった。
【０００３】図３は、従来のパワーモジュール装置の一
構成例を示す断面図である。
【０００４】このパワーモジュール装置は、配線基板１
０１を有し、この配線基板１０１には、パワー素子等の
半導体部品１０２やその他の電子部品１０３が実装さ
れ、且つその配線パターン上には入出力端子１０４が形
成されている。さらに、配線基板１０１は、接着性封止
体１０５により樹脂製ケース本体１０６に接着、一体化
され、その樹脂製ケース本体１０６には、その側壁を貫
通して外部接続用ターミナル１０７が設けられている。
そして、該ターミナル１０７と前記配線基板１０１の入
出力端子１０４とが、Ａｌ（アルミニューム）線１０８
でワイヤボンディングされている。
【０００５】さらに、このような構成において、樹脂製
ケース本体１０６内にシリコーン系のゴムなどのシリコ
ーン系ポリマー１０９が充填封入され、配線基板１０１
上に実装された半導体部品１０２や電子部品１０３など
の保護・安定化が図られている。
【０００６】このパワーモジュール装置の製造方法は、
まず、外部接続用ターミナル１０７が設けられた樹脂製
ケース本体１０６に、パワー素子を含む半導体部品１０
２及び電子部品１０３が実装された配線基板１０１を接
着性封止体１０５によって接着する。次いで、配線基板
１０１の入出力端子１０４と外部接続用ターミナル１０
７とをＡｌ線１０８で超音波ボンディング法を用いてワ
イヤーボンディングした後、この樹脂製ケース本体１０
６内にシリコーン系ポリマー１０９を充填・封入して硬
化させる。
【０００７】ここで、上記の超音波ボンディング法によ
るワイヤボンディングは、Ａｌ線１０８を、ターミナル
１０７のボンディング面に適当な荷重で押さえつけて、
図４の矢印ＵＳの方向（ターミナル１０７の長手方向）
に超音波振動を与え、その時に発生する摩擦熱を利用し
てボンディングを行う。これによって、Ａｌ線１０８の
常温接合を可能としている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記構
成の従来のパワーモジュール装置では、次のような問題
点があった。
【０００９】（１）上述したように、配線基板１０１
は、接着性封止体１０５により樹脂製ケース本体１０６
に接着、一体化されているが、その接着面は配線基板１
０１及び樹脂製ケース本体１０６共に平面接着である。
そのため、上記超音波ボンディング法によるワイヤボン
ディング時において、Ａｌ線１０８のワイヤ径が大き
り、これに伴ってターミナル１０７のボンディング面に
加えられる荷重やパワー等が大きくなった場合には、前
記ターミナル１０７と配線基板１０１間のＵＳ方向の剛
性が不足し、ボンディング性の低下を生ずる。その結
果、電気的接続の信頼性が損なわれ、加えて、回路の大
電流化に伴ってワイヤ数が増加した場合は、工数増大や
歩留まりが問題となり、量産化が困難となる。
【００１０】（２）配線基板１０１と樹脂製ケース本体
１０６との接着一体時に傾斜が生ずると、配線基板１０
１の底面を基準として行う上記ワイヤボンディング時に
ターミナル１０７が傾斜して平面度が得られず、ボンデ
ィング性の低下、接続の信頼性が損なわれてしまう。こ
のため、上記接着一体時には、固定用の治具が必要とな
り、これによる工程増加のため、自動化による合理化及
び量産化に支障を来す。
【００１１】（３）接着性封止体１０５による配線基板
１０１と樹脂製ケース本体１０６との接着一体時に、こ
れらの間に隙間などが生じていると、樹脂製ケース本体
１０６内にシリコーン系ポリマー１０９を充填封入する
際に、ポリマーが硬化するまでの間に装置外部へ漏洩し
てしまう。従って、この未硬化ポリマーの漏洩を考慮し
て、ポリマー１０９の充填封入方法やその量のコントロ
ールを行う必要があり、作業性の低下をもたらせてい
た。
【００１２】本発明は、上述の如き従来の問題点を解決
するためになされたもので、その目的は、パワー素子な
どがマウントされた配線基板を樹脂製ケース本体に装
着、封装した構成で、電気的接続の信頼性を向上させた
パワーモジュール装置を提供することである。またその
他の目的は、ボンディング性、作業性及び量産性の向上
を可能とするパワーモジュール装置の製造方法を提供す
ることである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、第１の発明であるパワーモジュール装置の特徴は、
外部接続用ターミナルが側壁を貫通して設けられた樹脂
製ケース本体と、前記樹脂製ケース本体に接着性封止体
を介して装着された配線基板と、前記配線基板にマウン
トされ且つ該配線基板と電気的に接続されたパワー素子
を含む半導体素子及び電子部品とを備え、前記配線基板
の入出力端子と前記外部接続用ターミナルとを超音波ボ
ンディング法によりワイヤーボンディングし、且つその
樹脂製ケース本体内にポリマーを充填・封入したパワー
モジュール装置において、前記樹脂製ケース本体と前記
配線基板との装着面のうち、前記ワイヤーボンディング
時の超音波照射方向に対応した装着面に凹凸形状を設け
たことにある。
【００１４】上述の如き構成の第１の発明のパワーモジ
ュール装置によれば、樹脂製ケース本体と配線基板との
装着面に設けられた凹凸形状は、外部接続用ターミナル
と配線基板間における超音波照射方向の剛性を向上さ
せ、ワイヤボンディング時の安定したボンディング性を
保証する。
【００１５】上記第１の発明において、前記装着面にお
ける前記配線基板側の凹凸形状は、導体のパターンニン
グにより形成してもよい。
【００１６】上記第１の発明において、配線基板側の凹
凸形状を導体のパターンニングにより形成することによ
り、配線基板の配線パターンと同時に該凹凸形状を形成
することができるようになる。
【００１７】上記第１の発明において、前記装着面にお
ける前記配線基板側の凹凸形状は、機械的加工により形
成してもよい。
【００１８】上記第１の発明において、配線基板側の凹
凸形状を機械的加工により形成することにより、例えば
プレス加工により深みの有る凹凸形状を簡便に形成で
き、外部接続用ターミナルと配線基板間における超音波
照射方向の剛性をより向上させることができる。
【００１９】また、上記第１の発明において、前記装着
面における前記樹脂製ケース本体側の凹凸形状と前記配
線基板側の凹凸形状とは、互いに嵌合する位置関係で形
成されることが望ましい。
【００２０】また、上記第１の発明において、樹脂製ケ
ース本体側の凹凸形状と配線基板側の凹凸形状とを、互
いに嵌合する位置関係で形成することにより、配線基板
装着時における外部接続用ターミナルの傾斜防止が可能
となり、ワイヤボンディング時のより安定したボンディ
ング性が保証される。
【００２１】上記第１の発明において、前記装着面の樹
脂製ケース本体側に、前記配線基板を位置決め固定する
位置決め固定用ガイドを設けることが望ましい。
【００２２】上記第１の発明において、樹脂製ケース本
体側に、配線基板を位置決め固定する位置決め固定用ガ
イドを設けることにより、配線基板装着時の傾斜防止が
より確実となり、ワイヤボンディング時のより安定した
ボンディング性が保証される。
【００２３】第２の発明であるパワーモジュール装置の
製造方法の特徴は、外部接続用ターミナルが側壁を貫通
して設けられた樹脂製ケース本体に、パワー素子を含む
半導体素子及び電子部品が実装された配線基板を装着す
る基板装着工程と、前記配線基板の入出力端子と前記外
部接続用ターミナルとを超音波ボンディング法によりワ
イヤーボンディングするボンディング工程と、該ボンデ
ィング工程後の前記樹脂製ケース本体内にポリマーを充
填・封入する充填・封入工程とを実行するパワーモジュ
ール装置の製造方法において、前記基板装着工程は、前
記樹脂製ケース本体と前記配線基板との装着面のうち、
前記ワイヤーボンディング時の超音波照射方向に対応し
た装着面に凹凸形状を予め設けておき、この樹脂製ケー
ス本体と配線基板とを接着性封止体によって接着したこ
とにある。
【００２４】第２の発明であるパワーモジュール装置の
製造方法によれば、基板装着工程において、ワイヤーボ
ンディング時の超音波照射方向に対応した樹脂製ケース
本体と配線基板との装着面に凹凸形状を予め設けてお
き、この樹脂製ケース本体と配線基板とを接着性封止体
によって接着するようにしたので、凹凸形状が、外部接
続用ターミナルと配線基板間における超音波照射方向の
剛性を向上させ、ワイヤボンディング時の安定したボン
ディング性を保証し、さらに、未硬化ポリマーが漏洩す
るまでのパスを長くする。
【００２５】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて説明する。図１は、本発明の第１実施形態に係
るパワーモジュール装置の構成を示す断面図である。
【００２６】このパワーモジュール装置は、放熱性に優
れた金属配線基板１を有し、この金属配線基板１の表面
上には、配線パターン（図示省略）が形成されると共
に、該配線パターンに電気的に接続される形でパワー素
子等の半導体部品２、及びその他の電子部品３が実装さ
れている。また、配線パターンの一部として、入出力端
子４も形成されている。さらに、後述するワイヤーボン
ディング時の超音波照射方向に対応した金属配線基板１
の両端部は、導体のパターンニングにより凹凸形状５が
形成されている。
【００２７】この金属配線基板１は、外部接続用ターミ
ナル６が側壁を貫通して配設された樹脂製ケース本体７
に、接着性封止体（例えばシリコーン系接着剤）８を介
して一体的に装着固定されている。樹脂製ケース本体７
には、金属配線基板１側の凹凸形状５との接着面部分に
凹凸形状９が形成されている。つまり、外部接続用ター
ミナル６を支持するケース本体７下部とその反対側のケ
ース本体７端部とに凹凸形状９が形成されている。加え
て、樹脂製ケース本体７には、金属配線基板１を位置決
め固定するための位置決め固定用ガイド１０が形成され
ている。
【００２８】金属配線基板１が樹脂製ケース本体７に装
着固定される際には、これら金属配線基板１側の凹凸形
状５と樹脂製ケース本体７側の凹凸形状９とが、各々の
凸部及び凹部をそれぞれ対向させる位置関係で、接着性
封止体８を介して接着される。この装着時に、位置決め
固定用ガイド１０は、金属配線基板１を前記位置関係に
位置決め固定するように働く。
【００２９】さらに、樹脂製ケース本体７のターミナル
６と金属配線基板１の入出力端子４とが、超音波ボンデ
ィング法を用いてＡｌ線１１でワイヤボンディングされ
ている。
【００３０】このような構成において、金属配線基板１
上に実装された半導体部品２や電子部品３などの保護・
安定化のために、金属配線基板１上の樹脂製ケース本体
７内部には、シリコーン系のゴムなどのシリコーン系ポ
リマー１２が充填封入されている。
【００３１】次に、上記図１に示したパワーモジュール
装置の製造方法を説明する。
【００３２】まず、前述の、半導体部品２及び電子部品
３が実装され且つ凹凸形状５が形成された金属配線基板
１と、ターミナル６、凹凸部９及び固定用ガイド１０が
形成された樹脂製ケース本体７とを作製しておく。
【００３３】すなわち、金属配線基板１の作製は、例え
ば通常のホトエッチング技術を用いて、配線パターン
（入出力端子４を含む）と同時に、導体パターンによる
凹凸形状５を形成する。具体的には、金属基板上にホト
レジスト膜を塗布し、露光・現像してホトレジストパタ
ーン（凹凸形状５に対応したパターンも含む）を作り、
これをマスクにして前記基板をエッチングする。そし
て、配線パターンが形成された金属配線基板１上に半導
体部品２及び電子部品３を実装する。また、樹脂製ケー
ス本体７の作製は、前記凹凸部９及び前記固定用ガイド
１０の形状に対応した金型を用意し、その金型の所定の
位置にターミナル６をセットし、その状態で金型内に樹
脂を充填して固化する。
【００３４】続いて、このようにして作製された金属配
線基板１を、位置決め固定用ガイド１０の案内により樹
脂製ケース本体７の底部に装着し、接着性封止体８によ
り金属配線基板１と樹脂製ケース本体７とを接着一体化
する。このとき、これら金属配線基板１側の凹凸形状５
と樹脂製ケース本体７側の凹凸形状９とは、各々の凸部
及び凹部をそれぞれ対向させる位置関係で、接着性封止
体８を介して接着される。
【００３５】次いで、超音波ボンディング法により、金
属配線基板１の入出力端子４と前記外部接続用ターミナ
ル６とをワイヤーボンディングする。具体的には、先の
図４で説明したように、Ａｌ線１１を、ターミナル６の
ボンディング面に適当な荷重で押さえつけて、ターミナ
ル６の長手方向に超音波振動を与えて行う。このとき、
超音波照射方向に沿って金属配線基板１及び樹脂製ケー
ス本体７には凹凸形状５，９がそれぞれ形成されている
ため、ターミナル６と金属配線基板１間における超音波
照射方向の剛性が向上し、Ａｌ線１１のワイヤ径が大き
くなって前記ボンディング面に加えられる荷重やパワー
等が大きくなった場合であっても、安定したワイヤボン
ディングを行うことができる。
【００３６】ボンディング工程後には、前記樹脂製ケー
ス本体７内にシリコーン系ポリマー１２を充填・封入し
て、図１に示す装置を得る。このとき、金属配線基板１
及び樹脂製ケース本体７にそれぞれ形成された凹凸形状
５，９により、未硬化のシリコンポリマー１２が漏洩す
るまでのパスを長くすることができ、装置外部へ漏洩す
る前に未硬化のシリコンポリマー１２を硬化させること
が可能になる。
【００３７】図２は、本発明の第２実施形態に係るパワ
ーモジュール装置の構成を示す断面図であり、図１と共
通する要素には同一の符号が付されている。
【００３８】本実施形態は、上述した金属配線基板１側
の凹凸形状を、プレスなどの機械加工により形成して凹
凸形状５Ａとし、さらに、樹脂製ケース本体７側の凹凸
形状は、前記凹凸形状５Ａに嵌合する位置関係で形成し
て凹凸形状９Ａとしたものである。
【００３９】このように、樹脂製ケース本体７側の凹凸
形状９Ａと金属配線基板１側の凹凸形状５Ａとを互いに
嵌合する位置関係で形成することにより、配線基板装着
時のターミナル６の傾斜防止が可能となり、ワイヤボン
ディング時において、より安定したワイヤボンディング
性を確保することができる。また、プレス加工により深
みの有る凹凸形状を簡便に形成することができ、前記タ
ーミナル６と金属配線基板１間のＵＳ方向の剛性をより
向上させることが可能となる。
【００４０】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、第１の発明
のパワーモジュール装置によれば、ワイヤーボンディン
グ時の超音波照射方向に対応した樹脂製ケース本体と配
線基板との装着面に、凹凸形状を設けたので、外部接続
用ターミナルと配線基板間における超音波照射方向の剛
性を向上させることができ、安定したワイヤボンディン
グ性を確保することが可能となる。これにより、電気的
接続の信頼性が大幅に向上し、量産性も向上する。
【００４１】上記第１の発明において、配線基板側の凹
凸形状を導体のパターンニングにより形成することによ
り、配線基板の配線パターンと同時に該凹凸形状を形成
することができ、工程数を増加させないで凹凸形状を形
成することができる。
【００４２】上記第１の発明において、配線基板側の凹
凸形状を機械的加工により形成することにより、例えば
プレス加工により深みの有る凹凸形状を簡便に形成で
き、外部接続用ターミナルと配線基板間における超音波
照射方向の剛性をより向上させることが可能となる。
【００４３】上記第１の発明において、樹脂製ケース本
体側の凹凸形状と配線基板側の凹凸形状とを、互いに嵌
合する位置関係で形成することにより、配線基板装着時
における外部接続用ターミナルの傾斜防止が可能とな
り、ワイヤボンディング時のより安定したボンディング
性を確保することが可能となる。
【００４４】上記第１の発明において、樹脂製ケース本
体側に、配線基板を位置決め固定する位置決め固定用ガ
イドを設けることにより、配線基板装着時の傾斜防止が
より確実となる。
【００４５】第２の発明であるパワーモジュール装置の
製造方法によれば、基板装着工程は、ワイヤーボンディ
ング時の超音波照射方向に対応した樹脂製ケース本体と
配線基板との装着面に凹凸形状を予め設けておき、この
樹脂製ケース本体と配線基板とを接着性封止体によって
接着するようにしたので、外部接続用ターミナルと配線
基板間における超音波照射方向の剛性を向上させること
ができ、ワイヤボンディング時に安定したボンディング
を行うことが可能となる。さらに、前記凹凸形状によ
り、未硬化ポリマーが漏洩するまでのパスを長くするこ
とができるので、ポリマーの充填封入方法やその量のコ
ントロールが容易になり、作業性と共に、量産性も向上
する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係るパワーモジュール
装置の構成を示す断面図である。
【図２】本発明の第２実施形態に係るパワーモジュール
装置の構成を示す断面図である。
【図３】従来のパワーモジュール装置の一構成例を示す
断面図である。
【図４】超音波ボンディング法によるワイヤボンディン
グを説明するための図である。
【符号の説明】
１ 金属配線基板 ２ 半導体部品 ３ 電子部品 ４ 入出力端子 ５，５Ａ，９，９Ａ 凹凸形状 ６ 外部接続用ターミナル ７ 樹脂製ケース本体 ８ 接着性封止体 １０ 位置決め固定用ガイド １１ Ａｌ線 １２ シリコーン系ポリマー

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 外部接続用ターミナルが側壁を貫通して
    設けられた樹脂製ケース本体と、前記樹脂製ケース本体
    に接着性封止体を介して装着された配線基板と、前記配
    線基板にマウントされ且つ該配線基板と電気的に接続さ
    れたパワー素子を含む半導体素子及び電子部品とを備
    え、前記配線基板の入出力端子と前記外部接続用ターミ
    ナルとを超音波ボンディング法によりワイヤーボンディ
    ングし、且つその樹脂製ケース本体内にポリマーを充填
    ・封入したパワーモジュール装置において、 前記樹脂製ケース本体と前記配線基板との装着面のう
    ち、前記ワイヤーボンディング時の超音波照射方向に対
    応した装着面に、凹凸形状を設けたことを特徴とするパ
    ワーモジュール装置。
  2. 【請求項２】 前記装着面における前記配線基板側の凹
    凸形状は、導体のパターンニングにより形成したことを
    特徴とする請求項１記載のパワーモジュール装置。
  3. 【請求項３】 前記装着面における前記配線基板側の凹
    凸形状は、機械的加工により形成したことを特徴とする
    請求項１記載のパワーモジュール装置。
  4. 【請求項４】 前記装着面における前記樹脂製ケース本
    体側の凹凸形状と前記配線基板側の凹凸形状とは、互い
    に嵌合する位置関係で形成されたことを特徴とする請求
    項１記載のパワーモジュール装置。
  5. 【請求項５】 前記装着面の樹脂製ケース本体側に、前
    記配線基板を位置決め固定する位置決め固定用ガイドを
    設けたことを特徴とする請求項１乃至請求項４記載のパ
    ワーモジュール装置。
  6. 【請求項６】 外部接続用ターミナルが側壁を貫通して
    設けられた樹脂製ケース本体に、パワー素子を含む半導
    体素子及び電子部品が実装された配線基板を装着する基
    板装着工程と、前記配線基板の入出力端子と前記外部接
    続用ターミナルとを超音波ボンディング法によりワイヤ
    ーボンディングするボンディング工程と、該ボンディン
    グ工程後の前記樹脂製ケース本体内にポリマーを充填・
    封入する充填・封入工程とを実行するパワーモジュール
    装置の製造方法において、 前記基板装着工程は、 前記樹脂製ケース本体と前記配線基板との装着面のう
    ち、前記ワイヤーボンディング時の超音波照射方向に対
    応した装着面に凹凸形状を予め設けておき、この樹脂製
    ケース本体と配線基板とを接着性封止体によって接着し
    たことを特徴とするパワーモジュール装置の製造方法。
JP26437695A 1995-10-12 1995-10-12 パワーモジュール装置及びその製造方法 Pending JPH09107009A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP26437695A JPH09107009A (ja) 1995-10-12 1995-10-12 パワーモジュール装置及びその製造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP26437695A JPH09107009A (ja) 1995-10-12 1995-10-12 パワーモジュール装置及びその製造方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH09107009A true JPH09107009A (ja) 1997-04-22

Family

ID=17402300

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP26437695A Pending JPH09107009A (ja) 1995-10-12 1995-10-12 パワーモジュール装置及びその製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH09107009A (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017098593A1 (ja) * 2015-12-09 2017-06-15 三菱電機株式会社 パワーモジュール
JP2020174159A (ja) * 2019-04-12 2020-10-22 富士電機株式会社 半導体装置及び半導体装置の製造方法
CN112236855A (zh) * 2018-12-10 2021-01-15 富士电机株式会社 半导体装置

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017098593A1 (ja) * 2015-12-09 2017-06-15 三菱電機株式会社 パワーモジュール
CN112236855A (zh) * 2018-12-10 2021-01-15 富士电机株式会社 半导体装置
JP2020174159A (ja) * 2019-04-12 2020-10-22 富士電機株式会社 半導体装置及び半導体装置の製造方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3359846B2 (ja) 半導体装置
US5834835A (en) Semiconductor device having an improved structure for storing a semiconductor chip
JPH11260856A (ja) 半導体装置及びその製造方法並びに半導体装置の実装構造
KR19980070074A (ko) 반도체 장치의 제조방법
JPH0750359A (ja) 支持体から離脱可能なリードを有する半導体パッケージ
KR100428271B1 (ko) 집적회로패키지와그제조방법
JP3239640B2 (ja) 半導体装置の製造方法および半導体装置
JPH03108744A (ja) 樹脂封止型半導体装置
JPH09107009A (ja) パワーモジュール装置及びその製造方法
JPH10242385A (ja) 電力用混合集積回路装置
JPH0661372A (ja) ハイブリッドｉｃ
JP2972112B2 (ja) 電力半導体装置
JP2002100710A (ja) 半導体装置および半導体装置の製造方法
JP2002217523A (ja) 電子装置の製造方法
JPH0685126A (ja) 半導体装置
JPH1168254A (ja) 光モジュール及び光モジュールの製造方法
JPH08288428A (ja) 樹脂封止型半導体装置
JPH06334070A (ja) 混成集積回路装置
JPH01136356A (ja) 樹脂封止型半導体装置
JPH10163383A (ja) 樹脂封止型半導体装置及びその製造方法
JPH10189792A (ja) 半導体パッケージ
JPH09232509A (ja) 樹脂封止型半導体装置およびその製造方法
JPH11260963A (ja) 半導体装置及びその製造方法
KR100203936B1 (ko) 모듈 패키지
JPH03255655A (ja) 半導体装置