(57)【要約】  半導体モジュールは、複数の半導体素子と、複数の半導体素子の一面側に結合する平板状の第１電極と、複数の半導体素子の他面側に結合する平板状の第２電極と、第１電極と第２電極の間に複数の半導体素子を封止するモールド材とを備える。第１電極の周縁部に、第２電極に向かって延伸する突起部を設け、突起部は、モールド材を囲む。
2012090594.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の半導体素子（４，５）と、
前記複数の半導体素子（４，５）の一面側に結合する平板状の第１電極（２）と、
前記複数の半導体素子（４，５）の他面側に結合する平板状の第２電極（３）と、
前記第１電極（２）と前記第２電極（３）の間に前記複数の半導体素子を封止するモールド材（６７）とを備える半導体モジュールにおいて、
前記第１電極（２）の周縁部に、前記第２電極（３）に向かって延伸する突起部（１６）を設け、
前記突起部（１６）は、前記モールド材（６７）を囲む半導体モジュール。
【請求項２】
請求項１に記載の半導体モジュールにおいて、
前記突起部（１６）の内周側に隣接して溝（１７）を設けた半導体モジュール。
【請求項３】
複数の半導体素子（４，５）と、
前記複数の半導体素子（４，５）の一面側に結合する平板状の第１電極（２）と、
前記複数の半導体素子（４，５）の他面側に結合する平板状の第２電極（３）と、
前記第１電極（２）の周縁部に、前記第２電極（３）に向かって延伸する突起部（１６）と、
をモールド成形することによって半導体モジュールを形成するモールド装置において、
第１開口部を有する第１金型（４１）と、
第２開口部を有し、前記第１金型（４１）の第１開口部とともにモールド室を構成する第２金型（３１）とを備え、
前記第１金型（４１）は、型締め方向に移動すると共に、前記第１電極（２）に接触する部材と、該部材を前記第１電極に押圧する弾性部材とを有し、
前記第２開口部は、前記突起部を当接させる当接部を有するモールド装置。
【請求項４】
請求項３に記載のモールド装置において、
前記突起部（１６）の内周側に隣接して溝（１７）を設けたモールド装置。
【請求項５】
複数の半導体素子（４，５）と、
前記複数の半導体素子（４，５）の一面側に結合する平板状の第１電極（２）と、
前記複数の半導体素子（４，５）の他面側に結合する平板状の第２電極（３）と、
前記第１電極（２）の周縁部に、前記第２電極（３）に向かって延伸する突起部（１６）と、
からなるモールド対象物をモールド成形するモールド成形方法において、
前記モールド対象物を第１金型の開口部および第２金型の開口部によって構成されたモールド室に配置する工程と、
前記第１金型を型締め方向に移動させることにより、前記突起物を塑性変形させつつ、前記モールド対象物を型締めする工程と、
型締め完了後に、前記第２金型と前記第１電極と前記第２電極と前記突起部とにより仕切られた空間に樹脂を注入する工程と、
前記注入した樹脂を硬化させる工程と、
樹脂が硬化した後に前記型締めを開放して前記モールド対象物を離型する工程と、
を含むモールド成形方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、モールド材の漏れを防止することができる半導体モジュール、半導体装置などのモールド対象物をモールド部材によってモールド成形するモールド装置及びモールド成形方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
モールド室内で、モールド対象物に対して接離する方向（上下方向）に移動するスライド部材（３０）がバック部材（３１）とスイベル部材（３２）とを有し、バック部材（３１）の下面のほぼ中央に１つの凸部（３３）を設け、この凸部（３３）の周囲にバネ（３４）を配置している装置がある（ＪＰ２００７−３２０１０２Ａ参照）。この装置では、スイベル部材（３２）が凸部（３３）を中心として、水平面に対しある程度の角度範囲内でいずれの方向へも傾くことができる。このため、モールド対象物の上面が水平面でなく、傾いていても、スイベル部材（３２）は、モールド対象物の上面に倣って傾き、モールド対象物と隙間なく接触することができる。
【発明の概要】
【０００３】
しかしながら、ＪＰ２００７−３２０１０２Ａの技術では、バック部材（３１）とスイベル部材（３２）の間にスイベル部材（３２）が傾くことを許容する隙間が存在するため、この隙間に樹脂が漏れるという問題点がある。
【０００４】
本発明は、モールド対象物の両面の間に傾きバラツキがある場合でも、樹脂漏れを防止し得る技術を提供することを目的とする。
【０００５】
本発明のモールド装置は、複数の半導体素子と、前記複数の半導体素子の一面側に結合する平板状の第１電極と、前記複数の半導体素子の他面側に結合する平板状の第２電極と、前記第１電極と前記第２電極の間に前記複数の半導体素子を封止するモールド材とを備える。記第１電極の周縁部に、前記第２電極に向かって延伸する突起部を設け、前記突起部は、前記モールド材を囲む。
【０００６】
本発明の実施形態、本発明の利点については、添付された図面とともに以下に詳細に説明される。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】図１は、第１実施形態の半導体装置の概略縦断面図である。
【図２】図２は、図１に示す半導体装置のＺ−Ｚ’線断面図である。
【図３】図３は、第１実施形態のモールド装置のモールド成型前とモールド成型後の各概略断面図である。
【図４】図４は、第１実施形態の傾きバラツキのある半導体装置のモールド成形方法を示す工程図である。
【図５】図５は、第２実施形態のモールド装置のモールド成型前とモールド成型後の各概略断面図である。
【図６】図６は、第２実施形態の厚さバラツキのある半導体装置のモールド成形方法を示す工程図である。
【図７】図７は、第３実施形態の半導体装置の概略縦断面図である。
【図８】図８は、図７のＺ−Ｚ’線断面図である。
【図９】図９は、第３実施形態のモールド装置のモールド成型前とモールド成型後の各概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。本実施形態は、パワー素子を含む電子回路と、その両面に電極が配置された半導体装置を樹脂によってモールド成形して、半導体装置（半導体モジュール）を製造するモールド装置に本発明を適用するものである。
【０００９】
（第１実施形態）
図１は、モールド対象物である半導体装置１（半導体モジュール）の概略縦断面図、図２は、図１に示す半導体装置１のＺ−Ｚ’線断面図である。なお、図１では、一点鎖線で囲ったＹＹ部の拡大図を下方に示している。
【００１０】
図１に示すように、半導体装置１では、トランジスタやＰＴＯ等、両面冷却構造のパワー素子４、５の上下両面に、各電極２、３が配置されている。言い換えると、２つの電極２、３の間に、パワー素子４、５が挟まった構造になっている。
【００１１】
パワー素子４、５には、鉛直上方に例えばプラス端子が、鉛直下方にマイナス端子が設けられている。パワー素子４、５のプラス端子は、鉛直上方にある電極（以下「上方電極」という。）２と、半田６、８で接続されている。また、パワー素子４、５のマイナス端子は、鉛直下方にある電極（以下「下方電極」という。）３と半田７、９で接続されている。
【００１２】
図１において、半導体装置１では、上方電極２が水平位置にあるのに対して、下方電極３は、左側の方が鉛直上方に持ち上がっている。言い換えると、上方電極２の鉛直上面２ａ左端と下方電極３の鉛直下面３ａ左端との上下方向厚さより、上方電極２の鉛直上面２ａ右端と下方電極３の鉛直下面３ａ右端との上下方向厚さのほうが大きくなっている。つまり、半導体装置１の上下の両面には、傾きバラツキが生じている。
【００１３】
パワー素子４、５を冷却するため、２つの電極２、３は、図２に示すように、所定の面積を有する四角の平板状に形成されている。この２つの電極２、３に、上下から冷却装置を接触させることで、電極２、３を介して、半導体装置１の全体を冷却することができる。
【００１４】
上下２つの電極２、３の隙間（上下方向幅）は、数百μｍという狭いピッチであり、パワー素子４、５の側面もしくは上下の電極２、３間で放電を引き起こす可能性があるため、上下２つの電極２、３の隙間（空間）に絶縁物を介在させる必要がある。また、半導体装置１では、２つの電極２、３間に挟まれる複数のパワー素子４、５の上下方向の厚さが異なる。このため、上下２つの電極２、３の平行度が悪いことに起因する傾きバラツキの他、上下２つの電極２、３を含めた半導体装置１トータルでの上下方向の厚さバラツキが発生するという特徴がある。
【００１５】
このように、傾きバラツキや厚さバラツキを有している半導体装置１であっても、上下２つの電極２、３の隙間（空間）に絶縁物としての樹脂によってモールド成形するため、本実施形態では、塑性変形し得るライニング部材１１を上方電極２の周縁を取り巻くように設けている。
【００１６】
ライニング部材１１は、図１下方の拡大図に示すように、主に枠部１２、溝１４、突起部１６から構成されている。枠部１２の内周側面１３には、水平方向の溝１４を設けている。一方、上方電極２の外周上側には、切り欠き２ａを設けることによって、水平方向外側への突出部２ｂを形成している。このため、上方電極２の突出部２ｂと、枠部１２の溝１４とを嵌合することで、枠部１２が上方電極２の周縁に支持される。逆に言うと、枠部１２によって上方電極２を含めた半導体装置１の全体が支持されることとなる。
【００１７】
枠部１２の下面１５には、鉛直下方に向けて突出（延伸）する突起部１６が設けられている。この突起部１６も、図２に示すように、上方電極２の周縁を取り囲んでいる。
【００１８】
突起部１６を含めたライニング部材１１の材質としては、割れたりせずに、塑性変形し得るものであれば、どんな物質でも構わない。例えば、ポリフェニレンスルファイド（ＰＰＳ）等の熱硬化性樹脂を採用すればよい。ＰＰＳ樹脂の場合、塑性変形させるためには加熱を必要としない。モールド装置のモールド室に半導体装置１を収納して型締めする際に、ライニング部材１１の突起部１６に型締め方向の力を加えることで、突起部１６を塑性変形させることができる。なお、ライニング部材１１の全体が塑性変形し得る物質である必要はなく、少なくとも突起部１６が塑性変形し得る物質であればよい。
【００１９】
一方、突起部１６に弾性変形し得る物質を用いることはできない。突起部１６が弾性変形している状態で、半導体装置１の隙間に樹脂注入を行ったとしても、樹脂が硬化したあとに突起部１６が弾性変形する前の元の状態に戻り、樹脂が半導体装置１から剥離してしまうためである。
【００２０】
図３は、モールド装置２１の概略断面図で、左側には半導体装置１に対し樹脂によってモールド成形する前の状態を、右側には半導体装置１に対し樹脂によってモールド成形した後の状態を示している。なお、図３でも、一点鎖線で囲ったＹ部の拡大図を下方に示している。
【００２１】
モールド装置２１は、同じ直方体状の下金型３１（第２金型）と上金型４１（第１金型）とで構成される。鉛直下方に位置して設けられる下金型３１の鉛直上面３２には、凹部３３が形成されている。一方、鉛直上方に位置して設けられる上金型４１の鉛直下面４２にも凹部４３が形成されている。対向する２つの凹部３３、４３によって、モールド室５１が構成されている。下金型３１の凹部底面３４と上金型４１の凹部上面４４とは水平な平面で形成されている。
【００２２】
図３の左側に示すように、モールド室５１に半導体装置１を収納し、ライニング部材１１の突起部１６先端を下金型３１の鉛直上面３２と当接させたとき、ライニング部材１１によって半導体装置１の全体が下金型３１の凹部３３内に宙づり状態となるようにする。つまり、半導体装置１がライニング部材１１によって、下金型３１の凹部３３内に宙吊り状態となるように、突起部１６の鉛直方向長さや位置のほか、下金型３１の凹部３３の水平方向長さ及び深さ、上金型４１の凹部４３の水平方向長さ及び深さを定めておく。このとき、突起部１６の下端と下金型３１の鉛直上面３２との間にほぼ隙間が生じないようにする。
【００２３】
突起部１６の鉛直方向長さは全周で同じであるため、傾きバラツキが生じている半導体装置１を下金型３１の凹部３３内に宙づり状態で収納したとき、下方電極３の左側が右側よりも鉛直上方に持ち上がる。これによって、下方電極３の右側と凹部底面３４との上下方向の間隔より、下方電極３の左側と凹部底面３４との上下方向の間隔のほうが大きくなっている。このように、傾きバラツキが生じている半導体素子１が宙づり状態となっても、下方電極３が凹部底面３４に当接することがないように、突起部１６の鉛直方向長さ及び下金型３１の凹部３３の深さを定めておく。
【００２４】
半導体装置１がライニング部材１１によって宙づり状態となっているとき、突起部１６の下端と下金型３１の鉛直上面３２との間に隙間がほぼ生じないようにしているので、モールド室５１が２つに区画される。すなわち、下金型３１、上方電極２及びライニング部材１１によって囲まれる空間５２と、その外側（図３では上側）の空間５３との２つに区画される。
【００２５】
一方、下金型３１の凹部３３に収納した半導体装置１を上金型４１によって型締め方向（図３で鉛直下方）に押圧するため、上金型４１の凹部４３には、上方電極２と同じ四角の平板状の倣い板６１（板材）とバネ６５（弾性部材）とを配置し、バネ６５によって倣い板６１がほぼ水平となるように吊している。すなわち、バネ６５の上端は、上金型４１の凹部上面４４に固定され、バネ６５の下端は、倣い板６１の鉛直上面６２に固定されている。バネ６５は、半導体装置１を型締めする際に、上金型４１からの型締め力がバネ６５を介して倣い板６１に均等な力が加わるように、複数設けている。
【００２６】
上金型４１は、下金型３１に対して接離する方向（図３で上下方向）に移動する。モールド成形時には、図３の左側に示すように、まずライニング部材１１によって宙づり状態となっている半導体装置１の鉛直上方に倣い板６１を配置する。次に、上金型４１の鉛直下面４２が下金型３１の鉛直上面３２に当接するまで上金型４１を鉛直下方に向けて移動することにより半導体装置１を型締めする。このとき、上金型４１の型締め力を受ける突起部１６は塑性変形する。このときの塑性変形によって、突起部１６は鉛直方向に縮まるとともに水平方向に拡大し、図３の右側に示す状態（成形後）となる。すなわち、下方電極３の下面３ａ全てが下金型３１の凹部底面３４に当接し、下方電極３が平行状態に落ち着いている。なお、下方電極３が平行状態となるため、上方電極２の右側が左側よりも鉛直上方に持ち上がり、この状態の上方電極２の上面２ａ全てに倣い板６１の下面６３が当接している。
【００２７】
突起部１６が塑性変形した後も、突起部１６の下端と下金型３１の鉛直上面３２との間に隙間は生じていない。つまり、図３の右側に示す半導体装置１の型締め完了状態となっても、下金型３１、上方電極２及びライニング部材１１によって囲まれる空間（この空間を「第１空間」とする。）５２と、その外側の空間（この空間を「第２空間」とする。）５３との２つにモールド室５１が区画されている。なお、型締め前の宙づり状態では、突起部１６の下端と下金型３１の鉛直上面３２との間に隙間が多少あってもかまわないが、型締め完了時には、後述する理由により、突起部１６の下端と下金型３１の鉛直上面３２との間に隙間が生じないようにする必要がある。
【００２８】
このようにして区画される第１空間５２には、図３の紙面手前あるいは紙面奥よりこの第１空間に開口する図示しないモールド樹脂供給通路を設けている。図３の右側に示す半導体装置１の型締め完了状態で、このモールド樹脂供給通路を介して第１空間５２内に圧力注入可能な樹脂（モールド樹脂）６７を供給すると、第１空間内、つまり２つの電極２、３の隙間（空間）に樹脂６７が充填される。この場合に、突起部１６の下端と下金型３１の鉛直上面３２との間に隙間があれば、その隙間が、樹脂６７が漏れる経路となり得る。しかし、本実施形態では、突起部１６が塑性変形した後も、突起部１６の下端と下金型３１の鉛直上面３２との間に隙間は生じていない。このため、第１空間５２内を水平方向外側に向かう樹脂６７は、塑性変形後の突起部１６によって阻止されるため、樹脂６７が第１空間５２の外側に位置する第２空間５３へと漏れることはない。
【００２９】
また、下方電極３の下面３ａと下金型３１の凹部底面３４とは全体的に当接しているので、下方電極３の下面３ａと下金型３１の凹部底面３４との隙間に樹脂６７が漏れることはない。
【００３０】
ここで、本実施形態の作用効果について説明する。
【００３１】
本実施形態では、上金型４１（第１金型）と、下金型３１（第１金型と共にモールド室を構成する第２金型）とを備えるモールド装置２１において、上金型４１は、型締め方向に移動すると共に、半導体装置１の上方電極２の鉛直上面２ａ（モールド対象物の一面）に接触する倣い板６１（板材）と、倣い板６１を半導体装置１に押圧するバネ６５（弾性部材）とを有し、半導体装置１の上方電極２の鉛直上面２ａ（モールド対象物の一面）の周縁部に下金型３１に対して延伸する突起部１６を設け、半導体装置１を型締めする際、突起部１６が下金型３１に当接した後に塑性変形するようにしている。本実施形態によれば、樹脂によってモールド成形される空間を有する半導体装置１（モールド対象物）を型締めする際の荷重により突起部１６が塑性変形することで、半導体装置１の傾きバラツキを吸収しつつ、樹脂６７が漏れる経路を遮断することができる。これによって、第１空間５２の外側にある第２空間５３への樹脂６７の漏れを防止することができる。
【００３２】
本実施形態によれば、モールド対象物は、パワー素子４、５の両側に平板状の電極２、３を設けた半導体装置１である。モールド対象物の一面の周縁部は、上方電極２（一方の電極）の周縁部であり、半導体装置１の型締めが完了したときに、下方電極３（他方の電極）と下金型３１（第２金型）とが当接している。これにより、下方電極３の下面３ａと下金型３１の凹部底面３４との隙間に樹脂６７が漏れることを防ぐことができる。
【００３３】
樹脂漏れ防止と搬送の利便性のため、モールド対象物の周囲にリードフレームが設けられる従来装置（ＪＰ２００７−３２０１０２Ａの図１のＷ４参照）では、最後にリードフレームを切り離す必要がある。一方、本実施形態では、塑性変形後のラインニング部材１１は、半導体装置１にそのまま残しても半導体装置１の性能に影響しないので、モールド成形後に、ライニング部材１１を切り離す工程は不要である。これによって、従来装置より工数を減らすことができる。
【００３４】
図４は、傾きバラツキのある半導体装置１のモールド成形方法を、ワークセット、型締め、樹脂注入・硬化、型締め開放、離型の５つの工程に分けて示す工程図である。
【００３５】
まず、（１）に示すワークセット工程で、ワークとしての半導体装置１をモールド室内に収納し、突起部１６が下金型３１の鉛直上面３２と当接するようにセットして、半導体装置１が下金型３１の凹部３３内で宙づり状態となるようにする。このとき、突起部１６は、下金型３１に向かって延伸している。上方電極２の鉛直上方には、倣い板６１をセットする。
【００３６】
（２）に示す型締め工程では、上金型４１の鉛直下面４２が下金型３１の鉛直上面３２に当接するまで上金型４１を型締め方向（図４で鉛直下方）に移動させる。この型締めにより、倣い板６１が上方電極２を押し下げ、倣い板６１の下面全体が上方電極２の鉛直上面２ａに当接した後に、下方電極３の右端が下金型３１の凹部底面３４に当接する。さらに、上金型４１を型締め方向に移動させると、突起部１６には、倣い板６１を介して鉛直下向きの均一な荷重がかかり、この荷重を受けて突起部１６の下端には、下金型３１からの鉛直上向きの反力が生じる。この反力の大きさは、型締め力の大きさと同じである。この反力を受けて突起部１６は、塑性変形してゆく。すなわち、上下電極２、３の傾きの分だけ、突起部１６に偏った荷重分布（反力分布）が作用して塑性変形する。これにより、（３）に示す型締め工程の完了時には、下方電極３の鉛直下面３ａ全体が下金型３１の凹部底面３４と当接する共に、下金型３１、半導体装置１の上方電極２及びライニング部材１１によって、モールド室５１内に第１空間５２が区画形成される。
【００３７】
（４）に示す樹脂注入・硬化工程では、第１空間５２に樹脂６７を注入して充填し、その後に充填した樹脂６７を熱硬化させる。
【００３８】
（５）に示す型締め開放工程では、樹脂６７の硬化後、半導体装置１の型締めを開放するため、上金型４１を型締め開放方向（図４で鉛直上方）に移動させる。
【００３９】
（６）示す離型工程では、半導体装置１をモールド装置２１から取り出し（離型し）、モールド成形を終了する。
【００４０】
（第２実施形態）
図５は、第２実施形態のモールド装置２１の概略断面図で、左側には半導体装置１に対し樹脂によってモールド成形する前の状態を、右側には半導体装置１に対し樹脂によってモールド成形した後の状態を示している。なお、図５においても、一点鎖線で囲ったＹ部の拡大図を下方に示している。第１実施形態の図３と同一部分には同一番号を付している。
【００４１】
第１実施形態では、傾きバラツキのある半導体装置１を対象としたのに対して、第２実施形態では、厚さバラツキのある半導体装置１を対象とする。ここで、「厚さバラツキのある」とは、上方電極２と下方電極３とを含めた半導体装置１全体の上下方向厚さが個々の半導体装置１によってバラツクことをいう。例えば、図５に示すように、上方電極２の鉛直上面２ａ左端と下方電極３の鉛直下面３ａ左端との間の上下方向厚さと、上方電極２の鉛直上面２ａ右端と下方電極３の鉛直下面３ａ右端との間の上下方向厚さとは同じである。つまり、上方電極２上面と下方電極３下面との間の上下方向厚さは同じであるので、図５に示す半導体装置１には、傾きバラツキは生じていない。しかしながら、上方電極２の上面と下方電極３の下面との間の上下方向厚さは、個々の半導体装置１によって大きかったり小さかったりとバラツク（厚さバラツキが生じる）ことがある。
【００４２】
こうした厚さバラツキのある半導体装置１を対象とする場合にも、図５の左側に示すように、モールド室５１に半導体装置１を収納し、ライニング部材１１の突起部１６下端を下金型３１の鉛直上面３２と当接させて、ライニング部材１１によって半導体装置１の全体が下金型３１の凹部３３内で宙づり状態となるようにする。つまり、半導体装置１がライニング部材１１によって下金型３１の凹部３３内で宙づり状態となるように、突起部１６の鉛直方向長さや位置のほか、下金型３１の凹部３３の水平方向長さ及び深さ、上金型４１の凹部４３の水平方向長さ及び深さを定めておく。このとき、突起部１６の下端と下金型３１の鉛直上面３２との間に隙間がほぼ生じないようにする。
【００４３】
厚さバラツキのある半導体装置１を対象とする場合にも、半導体装置１が突起部１６によって宙づり状態となっているとき、突起部１６の下端と下金型３１の鉛直上面３２との間に隙間がほぼ生じないようにしているので、モールド室５１が２つに区画される。すなわち、下金型３１、半導体装置１の上方電極２及びライニング部材１１によって囲まれる第１空間５２と、その外側の第２空間５３との２つに区画される。
【００４４】
第２実施形態の作用効果は、第１実施形態と同様である。すなわち、第２実施形態によれば、樹脂によってモールド成形される空間を有する半導体装置１（モールド対象物）を型締めする際の荷重により突起部１６が塑性変形することで、半導体装置１の厚さバラツキを吸収しつつ、樹脂６７が漏れる経路を遮断することできる。これによって、第１空間５２の外側にある第２空間５３への樹脂６７の漏れを防止することができる。
【００４５】
図６は、厚さバラツキのある半導体装置１の樹脂モールド成形方法を、ワークセット、型締め、樹脂注入・硬化、型締め開放、離型の５つの工程に分けて示す工程図である。図４と同一部分には同一番号を付している。
【００４６】
まず、（１）に示すワークセット工程で、ワークとしての半導体装置１をモールド室内に収納し、突起部１６が下金型３１の鉛直上面３２と当接するようにセットして、半導体装置１が下金型３１の凹部３３内で宙づり状態となるようにする。このとき、突起部１６は、下金型３１に向かって延伸している。上方電極２の鉛直上方には、倣い板６１をセットする。
【００４７】
（２）に示す型締め工程では、上金型４１の鉛直下面４２が下金型３１の鉛直正面３２に当接するまで上金型４１を型締め方向（図６で鉛直下方）に移動させる。この型締めにより、倣い板６１が上方電極２押し下げ、倣い板６１の下面全体が上方電極２の鉛直上面２ａに当接した後に、型締め工程の途中では、下方電極３の鉛直下面３ａと下金型３１の凹部底面３４との間にまだ空間が生じている。さらに、上金型４１を型締め方向に移動させると、突起部１６には、倣い板６１を介して鉛直下向きの均一な荷重がかかり、この荷重を受けて突起部１６の下端には、下金型３１からの鉛直上向きの反力が生じる。この反力の大きさは、型締め力の大きさと同じである。この反力を受けて突起部１６は、塑性変形してゆく。すなわち、突起部１６に均一な荷重分布（反力分布）が作用して塑性変形する。これにより、（３）に示す型締め工程の完了時には、下方電極３の鉛直下面３ａ全体が下金型３１の凹部底面３４と当接する共に、下金型３１、半導体装置１の上方電極２及びライニング部材１１によって、モールド室５１内に第１空間５２が区画形成される。
【００４８】
（４）に示す樹脂注入・硬化工程では、第１空間５２に樹脂６７を注入して充填し、その後に充填した樹脂６７を熱硬化させる。
【００４９】
（５）に示す型締め開放工程では、樹脂６７の硬化後、半導体装置１の型締めを開放するため、上金型４１を型締め開放方向（図６で鉛直上方）に移動させる。
【００５０】
（６）示す離型工程では、半導体装置１をモールド装置２１から取り出し（離型し）、モールド成形を終了する。
【００５１】
（第３実施形態）
図７は、第３実施形態の半導体装置１の概略縦断面図、図８は、図７に示す半導体装置１のＺ−Ｚ’線断面図である。なお、図７では、一点鎖線で囲ったＹ部の拡大図を下方に示している。第１実施形態の図１、図２と同一部分には同一番号を付している。第３実施形態でも、第１実施形態と同様に、傾きバラツキのある半導体装置１を対象とする。なお、第３実施形態は、傾きバラツキのある半導体装置に限定されるものでないことを示すため、図９には、傾きバラツキのある半導体装置に代えて、厚さバラツキのある半導体装置１を示している。
【００５２】
図７に示すように、第３実施形態では、ライニング部材１１の枠部下面１５に、突起部１６の内周側に隣接して鉛直下方に開口する溝１７が設けられている。この溝１７も、図８にも示すように、上方電極２の周縁を取り巻いている。
【００５３】
図９は、第３実施形態のモールド装置２１の概略断面図で、左側には、半導体装置１に対し樹脂によってモールド成形する前の状態を、右側には、半導体装置１に対し樹脂によってモールド成形した後の状態を示している。なお、図９においても、一点鎖線で囲ったＹ部の拡大図を下方に示している。第１実施形態の図３と同一部分には、同一番号を付している。
【００５４】
半導体装置１のモールド成形時に、突起部１６の塑性変形の仕方が第１実施形態とは相違する。すなわち、突起部１６の内周側に隣接して溝１７を設けているため、半導体装置１の型締め時には、図９の右側に示すように、突起部１６の溝１７のある側が溝１７内にせり出すようにして塑性変形する。このため、溝１７に樹脂６７を充填して硬化させることで、溝１７に充填された樹脂６７の部分がアンカーの働きをする。アンカーは、一般的には地面等の固定部材に鉛直下方に打ち付けることによって、固定部材との密着力を得るものである。ここでは、溝１７に充填された樹脂６７の部分が鉛直上方に向けて打ち付けているアンカーに相当する。
【００５５】
このように、第３実施形態によれば、突起部１６の内周側に隣接して溝１７を設けているので、溝１７に充填されて硬化した樹脂６７にくさび（アンカー）効果が生じ、樹脂６７の鉛直方向（縦方向）および水平方向（横方向）の密着力が向上する。また、突起部１６を構成している材質と樹脂６７の接合が悪くても密着効果を出すことができる。
【００５６】
以上、本発明を添付の図面を参照して詳細に説明したが、本発明はこのような具体的構成に限定されるものではなく、添付した請求の範囲の趣旨内における様々な変更及び同等の構成を含むものである。例えば、図３、図５、図９の天地をひっくり返した構成としてもかまわない。
【００５７】
本願は、２０１０年１２月２７日に日本国特許庁に出願された特願２０１０−２９０２９５に基づく優先権を主張し、この出願の全ての内容は参照により本明細書に組み込まれる。
【図１】
2012090594.tif 000003
【図２】
2012090594.tif 000004
【図３】
2012090594.tif 000005
【図４】
2012090594.tif 000006
【図５】
2012090594.tif 000007
【図６】
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【図７】
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【図８】
2012090594.tif 000010
【図９】
2012090594.tif 000011
【手続補正書】
【提出日】平成24年2月10日(2012.2.10)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（削除）
【請求項２】
（削除）
【請求項３】
複数の半導体素子（４，５）と、
前記複数の半導体素子（４，５）の一面側に結合する平板状の第１電極（２）と、
前記複数の半導体素子（４，５）の他面側に結合する平板状の第２電極（３）と、
前記第１電極（２）の周縁部に、前記第２電極（３）に向かって延伸する突起部（１６）と、
をモールド成形することによって半導体モジュールを形成するモールド装置において、
第１開口部を有する第１金型（４１）と、
第２開口部を有し、前記第１金型（４１）の第１開口部とともにモールド室を構成する第２金型（３１）とを備え、
前記第１金型（４１）は、型締め方向に移動すると共に、前記第１電極（２）に接触する部材と、該部材を前記第１電極に押圧する弾性部材とを有し、
前記第２開口部は、前記突起部を当接させる当接部を有するモールド装置。
【請求項４】
請求項３に記載のモールド装置において、
前記突起部（１６）の内周側に隣接して溝（１７）を設けたモールド装置。
【請求項５】
複数の半導体素子（４，５）と、
前記複数の半導体素子（４，５）の一面側に結合する平板状の第１電極（２）と、
前記複数の半導体素子（４，５）の他面側に結合する平板状の第２電極（３）と、
前記第１電極（２）の周縁部に、前記第２電極（３）に向かって延伸する突起部（１６）と、
からなるモールド対象物をモールド成形するモールド成形方法において、
前記モールド対象物を第１金型の開口部および第２金型の開口部によって構成されたモールド室に配置する工程と、
前記第１金型を型締め方向に移動させることにより、前記突起物を塑性変形させつつ、前記モールド対象物を型締めする工程と、
型締め完了後に、前記第２金型と前記第１電極と前記第２電極と前記突起部とにより仕切られた空間に樹脂を注入する工程と、
前記注入した樹脂を硬化させる工程と、
樹脂が硬化した後に前記型締めを開放して前記モールド対象物を離型する工程と、
を含むモールド成形方法。
【手続補正書】
【提出日】平成25年2月18日(2013.2.18)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の半導体素子と、
前記複数の半導体素子の一面側に結合する平板状の第１電極と、
前記複数の半導体素子の他面側に結合する平板状の第２電極と、
前記第１電極の周縁部に、前記第２電極に向かって延伸する突起部と、
をモールド成形することによって半導体モジュールを形成するモールド装置において、
第１開口部を有する第１金型と、
第２開口部を有し、前記第１金型の第１開口部とともにモールド室を構成する第２金型とを備え、
前記第１金型は、型締め方向に移動すると共に、前記第１電極に接触する部材と、該部材を前記第１電極に押圧する弾性部材とを有し、
前記第２開口部は、前記突起部を当接させる当接部を有するモールド装置。
【請求項２】
請求項１に記載のモールド装置において、
前記突起部の内周側に隣接して溝を設けたモールド装置。
【請求項３】
複数の半導体素子と、
前記複数の半導体素子の一面側に結合する平板状の第１電極と、
前記複数の半導体素子の他面側に結合する平板状の第２電極と、
前記第１電極の周縁部に、前記第２電極に向かって延伸する突起部と、
からなるモールド対象物をモールド成形するモールド成形方法において、
前記モールド対象物を第１金型の開口部および第２金型の開口部によって構成されたモールド室に配置する工程と、
前記第１金型を型締め方向に移動させることにより、前記突起物を塑性変形させつつ、前記モールド対象物を型締めする工程と、
型締め完了後に、前記第２金型と前記第１電極と前記第２電極と前記突起部とにより仕切られた空間に樹脂を注入する工程と、
前記注入した樹脂を硬化させる工程と、
樹脂が硬化した後に前記型締めを開放して前記モールド対象物を離型する工程と、
を含むモールド成形方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００５】
本発明のモールド装置は、複数の半導体素子と、前記複数の半導体素子の一面側に結合する平板状の第１電極と、前記複数の半導体素子の他面側に結合する平板状の第２電極と、前記第１電極の周縁部に、前記第２電極に向かって延伸する突起部と、をモールド成形することによって半導体モジュールを形成する。このモールド装置は、第１開口部を有する第１金型と、第２開口部を有し、前記第１金型の第１開口部とともにモールド室を構成する第２金型とを備える。前記第１金型は、型締め方向に移動すると共に、前記第１電極に接触する部材と、該部材を前記第１電極に押圧する弾性部材とを有し、前記第２開口部は、前記突起部を当接させる当接部を有する。
【国際調査報告】
2012090594.tif 000012
2012090594.tif 000013
2012090594.tif 000014
2012090594.tif 000015