(57)【要約】【課題】金属板の剥離を抑制できる超音波接合装置を提供する。【解決手段】導体と折れ曲がったネック部を有する帯状の金属板との接合を行う際に金属板の平坦部を押圧し超音波振動を付加することで接合を行う超音波接合装置１０において、金属板の平坦部を押圧する押圧部に形成され金属板の平坦部を押圧する際に金属板に食い込む第一の突起２３と、押圧部に形成され金属板の平坦部を押圧する際に金属板に食い込みかつ第一の突起２３よりも高さが高い第二の突起１４とを備え、第一の突起２３及び第二の突起１４は押圧部に複数列に配列され、第一の突起２３は少なくとも複数列の一列目に配列され金属板の平坦部を押圧する際に平坦部のネック部側に食い込む超音波接合装置１０とする。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
導体と折れ曲がったネック部を有する帯状の金属板との接合を行う際に、前記金属板の平坦部を押圧し超音波振動を付加することで前記接合を行う超音波接合装置において、
前記金属板の平坦部を押圧する押圧部に形成され、前記金属板の平坦部を押圧する際に前記金属板に食い込む第一の突起と、
前記押圧部に形成され、前記金属板の平坦部を押圧する際に前記金属板に食い込み、かつ、前記第一の突起よりも高さが高い第二の突起と、
を備え、
前記第一の突起及び前記第二の突起は前記押圧部に複数列に配列され、
前記第一の突起は、少なくとも前記複数列の一列目に配列され、前記金属板の平坦部を押圧する際に前記平坦部のネック部側に食い込む、
ことを特徴とする超音波接合装置。
【請求項２】
前記第二の突起は、少なくとも前記複数列の最終列目に配列される、
ことを特徴とする請求項１に記載の超音波接合装置。
【請求項３】
前記第一の突起は、前記押圧部における外周部分の全周に配列される、
ことを特徴とする請求項１に記載の超音波接合装置。
【請求項４】
前記第一の突起は、前記複数列の一列目および二列目に配列され、
前記第一の突起の前記複数列が並ぶ列方向における幅は、前記第二の突起の前記列方向における幅よりも小さい、
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の超音波接合装置。
【請求項５】
前記第一の突起の前記列方向に垂直な方向における幅は、前記第二の突起の前記垂直な方向における幅よりも小さい、
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の超音波接合装置。
【請求項６】
前記第一の突起は先端に平坦部を有する、
ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の超音波接合装置。
【請求項７】
前記第一の突起の高さよりも高く、かつ、前記第二の突起の高さよりも低い複数の突起を備え、
前記複数の突起、前記第一の突起及び前記第二の突起は、前記複数列の一列目から前記複数列の前記最終列目までの間において、前記一列目から前記最終列目に向かって高さが高くなるように配列される、
ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の超音波接合装置。
【請求項８】
導体と帯状であり折れ曲がったネック部を有する金属板とを接合する超音波接合方法において、
前記導体の上に前記金属板の一端に形成された平坦部を重ねる工程と、
請求項１乃至７のいずれか１項に記載の超音波接合装置を用いて前記平坦部を押圧する工程と、
前記平坦部を押圧した状態で超音波振動を付加する工程と、
を備え、
前記押圧する工程は、前記平坦部のネック部側に前記超音波接合装置の第一の突起が位置するように行われる、
ことを特徴とする超音波接合方法。
【請求項９】
帯状であり、折れ曲がったネック部を有する金属板と、
前記金属板の一端に形成された平坦部と接合された導体と、
を備え、
前記金属板には、前記平坦部において複数の圧痕が形成されており、
前記複数の圧痕は、前記平坦部の前記ネック部側に形成された圧痕の深さが、前記ネック部側の反対側に形成された圧痕の深さよりも浅い、
ことを特徴とする半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体装置の金属端子等を接合する超音波接合装置、これを用いた超音波接合方法およびケース型の半導体装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
超音波接合とは、被接合物を押圧した状態で超音波振動を付加することで接合を行う方法であり、半導体装置の金属ワイヤや金属リボン等の接合に用いられている。従来の超音波接合装置では、金属リボン等の被接合物を押圧する押圧面に突起を設けることで、超音波振動を付加した際に発生する超音波接合装置と被接合物とのすべりを抑制している（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−１２４２４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ここで、図１１に、ケース型の半導体装置が温度上昇したときの熱変形の形態を示し、図１２に従来の超音波接合装置によって製造された半導体装置が熱変形した場合の部分断面図を示す。
【０００５】
従来、電流容量の向上を目的に、厚さ１００μｍ程度である金属リボンに代えて厚さが１〜２ｍｍであり帯状の金属板を用いることがある。このような場合、金属板の剛性は金属リボンよりも高いため、超音波接合により十分な接合強度を得るには、押圧時の荷重を大きくするか、突起の高さを高くする必要がある。しかし、荷重を大きくすると金属板７や回路パターン４等を損傷させる恐れがある。一方、超音波接合装置の突起の高さを高くした場合、図１２に示すように、金属板７には突起形状に応じた圧痕１９が生じることとなるが、突起の高さが高いため圧痕１９の深さが深くなることで、圧痕１９が形成された部分の金属板７の厚さ２０が薄くなり、接合面１７上の平坦部１１における金属板７の剛性が低下する。
【０００６】
また、いわゆるケース型の半導体装置においては、図１１（ａ）に示すように、金属板７の一端をケース９に固定し、金属板７の他端を超音波接合によってケース９内の回路パターン４等の導体に接合することがある。図１１において、ケース型の半導体装置１００では、使用環境等によって繰返し温度変化することから、図１１（ｂ）に示すように、この温度変化によって半導体装置１００のケース９が熱変形し膨張する。そして、ケース９の熱変形によって、ケース９に固定された金属板７には、金属板７と回路パターン４との接合面１７に対して垂直な引張方向２１に引張荷重が繰返し作用する。
【０００７】
そして、圧痕１９の発生により接合面１７上における金属板７の剛性が低下していると、ケース９に固定された金属板７に引張荷重が作用した際に、図１２に示すように、接合面１７において、金属板７の折れ曲がり部分であるネック部１２側の接合面端部１８を起点に亀裂が発生する。その結果、この亀裂が接合面１７を進展方向２２に進むことで、金属板７が回路パターン４から剥離するという問題が生じることがある。
【０００８】
本発明は、上述のような問題を解決するためになされたもので、ケース型の半導体装置に設けられた回路パターン等の導体と厚さが１〜２ｍｍ程度の金属板とを超音波接合する場合において、金属板の剥離を抑制することができる超音波接合装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明にかかる超音波接合装置は、導体と折れ曲がったネック部を有する帯状の金属板との接合を行う際に金属板の平坦部を押圧し超音波振動を付加することで接合を行う超音波接合装置において、金属板の平坦部を押圧する押圧部に形成され金属板の平坦部を押圧する際に金属板に食い込む第一の突起と、押圧部に形成され金属板の平坦部を押圧する際に金属板に食い込みかつ第一の突起よりも高さが高い第二の突起とを備え、第一の突起及び第二の突起は押圧部に複数列に配列され、第一の突起は少なくとも複数列の一列目に配列され金属板の平坦部を押圧する際に平坦部のネック部側に食い込むものである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明にかかる超音波接合装置によれば、第二の突起よりも高さの低い第一の突起が平坦部を押圧する際に平坦部のネック部側に食い込むため、ケース型の半導体装置において金属板と回路パターン等の導体との接合に用いた場合、第一の突起によって形成される圧痕の深さが浅くなり、ネック部側の接合面端部上における金属板の剛性の低下が抑制される。その結果、ネック部側の接合面端部を起点として発生する亀裂が抑制され、金属板の剥離を抑制することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施の形態１にかかる超音波接合装置の先端形状を示す正面図、側面図および斜視図である。
【図２】本発明の実施の形態１にかかる半導体装置１の構造を示す模式図である。
【図３】本発明の実施の形態１にかかる半導体装置１の製造における一工程を示す模式図である。
【図４】本発明の実施の形態１にかかる超音波接合後のＡ−Ａ断面図である。
【図５】本発明の実施の形態２にかかる超音波接合装置の先端形状を示す正面図、側面図および斜視図である。
【図６】本発明の実施の形態２にかかる超音波接合装置の先端形状を示す正面図、側面図および斜視図である。
【図７】本発明の実施の形態３にかかる超音波接合装置の先端形状を示す正面図および側面図である。
【図８】本発明の実施の形態３にかかる超音波接合装置の先端形状を示す正面図および側面図である。
【図９】本発明の実施の形態４にかかる超音波接合装置の先端形状を示す正面図および側面図である。
【図１０】本発明の実施の形態５にかかる超音波接合装置の先端形状を示す正面図、側面図、および斜視図である。
【図１１】半導体装置が温度上昇したときの熱変形の形態を示す模式図である。
【図１２】従来の超音波接合装置によって製造された半導体装置が熱変形した場合の部分断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
実施の形態１．
本発明の実施の形態１にかかる超音波接合装置について、図１乃至図４を用いて説明する。なお、図１乃至図４において、図１１又は図１２で用いた符号と同一の符号については、図１１又は図１２において説明した半導体装置と同一又は対応する部分とする。
【００１３】
まず、本発明の実施の形態１にかかる超音波接合装置の構成について説明する。図１は、実施の形態１にかかる超音波接合装置１０の先端の形状を模式的に表した図であり、図１（ａ）は正面図であり、図１（ｂ）は側面図であり、図１（ｃ）は斜視図である。図１において、押圧面１３に垂直な方向をｚ軸とし、押圧面１３と平行な面における２軸をそれぞれｘ軸、ｙ軸とする。
【００１４】
図１において、超音波接合装置１０は被接合物をｚ軸方向に押圧し超音波振動を付加することで接合を行う。超音波接合装置１０の先端部分である被接合物を押圧する押圧部において、超音波接合装置１０は、四角形状の押圧面１３に形成された高さの異なる四角錐形状の突起１４及び突起２３とを備えている。また、図１（ａ）及び図１（ｂ）に示すように、突起２３の高さ２４は突起１４の高さよりも低くなるように形成されている。さらに、図１（ｃ）に示すように、突起１４及び突起２３は押圧面１３上に複数列に配列されており、ｘ軸方向に４列、ｙ軸方向に４列、形成されている。そして、図１（ａ）、図１（ｂ）及び図１（ｃ）に示すように、ｘ軸方向における一列目は突起２３で構成され、ｘ軸方向における他の列は突起１４で構成される。なお、押圧面１３の形状は四角形状ではなく、例えば円形状等であってもよく、突起１４及び突起２３の形状は四角錐形状でなく、例えば円錐形状や六角錐形状であってもよい。
【００１５】
超音波接合装置１０の押圧面１３の幅及び奥行きはそれぞれ数ｍｍ程度である。突起１４及び突起２３は、突起１４及び突起２３の押圧面１３からの高さは、例えば３００ｍｍ程度である。但し、接合面積を確保するため、突起２３の押圧面からの高さ２４は接合時に後述する金属板７を押圧できる高さ、すなわち、突起１４の高さから突起２３の高さ２４を差引いた高さが突起１４の食込み量よりも高くなるように形成しなくてはならない。
【００１６】
次に、本発明の実施の形態１にかかる半導体装置の構成について説明する。図２は、本発明の実施の形態１にかかる半導体装置１の構成を示す模式図である。
【００１７】
図２において、半導体装置１は、ベース板２と、ベース板２上に固定された絶縁基板３と、絶縁基板３上に形成された回路パターン４と、回路パターン４上に固定された半導体チップ５と、回路パターン４と外部電源（図示せず）とを電気的に接続する帯状の金属板７と、半導体チップの電極６と回路パターン４を電気的及び機械的に接続する金属ワイヤ８と、樹脂製のケース９で構成されている。
【００１８】
金属板７には導電性の高い銅や銅を主成分とする合金が用いられ、その表面には酸化防止等を考慮してニッケルなどのメッキ処理が施されている。また、金属板７は厚さ１〜２ｍｍ程度、幅は数ｍｍ程度で、一端がケース９に固定されることで半導体装置１の電極端子を構成し、他端が回路パターン４と超音波接合により接合されている。回路パターン４には銅やアルミニウムなどの導電性材料、またはそれらを主成分とする合金が用いられ、回路パターン４の表面は、金属板７と同様にニッケルなどのメッキ処理が施されている。
【００１９】
また、図２において、金属板７には、回路パターン４に接合するために折れ曲げられたネック部１２を有する。そして、ネック部１２から先の平坦部分で、超音波接合装置１０を用いた超音波接合により回路パターン４と接合する。そのため、金属板７は、回路パターン４との接合面の反対面に、超音波接合装置１０によって形成される圧痕（図示せず）を有する。なお、圧痕の形状については後述する。
【００２０】
続いて、超音波接合装置１０による金属板７と回路パターン４との超音波接合について説明する。図３（ａ）および（ｂ）は、半導体装置１の製造における回路パターン４と金属板７の超音波接合時の工程を模式的に示している。また、図４は、図２（ａ）においてｚ軸方向に切断した場合に関する接合後の回路パターン４と金属板７のＡ−Ａ断面図を示している。
【００２１】
図３（ａ）において、絶縁基板３上に回路パターン４が形成された後に、回路パターン４と金属板７との接合を行う。接合は、回路パターン４と金属板７の平坦部１１とを重ね合わせて行う。図３（ｂ）において、金属板７の平坦部１１に超音波接合装置１０を引張方向１６に押圧しながら振動方向１５に超音波振動を印加することで、超音波接合装置１０と金属板７とが共に振動する。これにより、金属板７と回路パターン４との界面には強力な摩擦が生じ、金属板７と回路パターン４とが接合される。また、超音波接合装置１０は、ネック部１２側の平坦部１１に突起２３の列が食い込むように、すなわち図３（ｂ）におけるｘ方向の一列目が突起２３の列となった状態で押圧する。
【００２２】
超音波接合装置１０の押圧面１３には突起１４及び突起２３が配列をなして形成されており、接合時に突起１４及び突起２３が金属板７の平坦部１１に食い込むことで、超音波接合装置１０と金属板７との滑りを起こすことなく、超音波接合装置１０に印加した振動を金属板７に伝達している。
【００２３】
図４において、接合後の金属板７の平坦部１１には、超音波接合装置１０の先端の突起１４及び突起２３が食い込むことで形成された圧痕１９が形成される。また、金属板７と回路パターン４とが接合された接合面１７は、接合時に十分な押圧力が確保された領域に形成される。よって、主に超音波接合装置１０を押圧した金属板７の平坦部１１の直下、つまり平坦部１１に形成された圧痕１９の直下で形成されることとなる。
【００２４】
上述のように、高さが低い突起２３をネック部１２側の平坦部１１に向けて押圧することで、図４に示すように、ネック部１２側の平坦部１１では超音波接合装置１０の金属板７への食い込み量が抑えられる。すなわち、金属板７のネック部１２側における圧痕１９の深さが浅くなり、接合面１７のネック部１２側の端部である接合面端部１８上における金属板７の厚さ２０が厚くなる。その結果、接合面端部１８上における金属板７の剛性の低下が抑制され、半導体装置１の温度変化に伴う引張荷重が作用しても、接合面端部１８を起点とした亀裂の発生、進展を抑制できるので、金属板７と回路パターン４との剥離を抑制することが可能である。
【００２５】
特に、炭化珪素からなる半導体装置においては、シリコンからなる半導体装置と比較して、動作可能な温度範囲が２００℃程度までに高くなるため、半導体装置に発生する熱変形も大きくなり、金属板７の剥離の問題が一層顕在化する。そのため、本実施の形態にかかる超音波接合装置１０を炭化珪素からなる半導体装置の製造に適用することで、金属板７の剥離抑制の効果がより顕著に得られることとなる。
【００２６】
また、本実施の形態にかかる超音波接合装置１０では、突起１４及び突起２３のうち突起１４の突起高さのみを低くするので、すべての突起高さを低くする場合と比較して、接合時の滑りの発生を軽減することができる。さらに、突起２３の頂角は大きくなるものの、突起１４の頂角は小さいままであるため、突起１４及び突起２３を金属板７へ食い込ませるのに必要な荷重の増加を抑制することができ、金属板７や回路パターン４が損傷の発生を抑制することができる。
【００２７】
なお、本実施の形態では、超音波接合装置１０の押圧面１３に形成された突起１４及び突起２３の配列を４行×４列としているが、これに限定されるものではなく、行数及び列数ともに他の数で構成することとしても良い。また、突起２３の一列全ての高さを低くした突起を図示しているが、一列全てでなく部分的に実施することも可能である。
【００２８】
また、本実施の形態では、超音波接合装置１０を金属板７と回路パターン４との接合に用いることとしているが、ケース９と固定されている金属板７の接合であれば、回路パターン４以外、例えば半導体チップ５の電極６上に電極パッドを形成し、電極パッドと金属板７の接合に用いることとしても良い。すなわち、半導体素子５と電気的に接続する導体部分と金属板７との接合であれば構わない。このような場合においても、接合面端部には同様の引張荷重が作用し金属板７の剥離の問題が発生するが、本発明の適用により、金属板７の剥離を抑制することが出来る。
【００２９】
実施の形態２．
上述のように、実施の形態１にかかる超音波接合装置では、接合面において高さが異なる２種類の異なる突起を設けることとしたが、これに限定されるものではなく、接合面に設ける２種類の突起は高さ以外についても異なる形状とすることとしても構わない。そこで、実施の形態２として、高さ以外の形状についても異なる形状を有する２種類の突起を設けた超音波接合装置について説明する。なお、本実施の形態は、実施の形態１と比較して接合面に形成される突起の形状のみ相違するため、以下において、相違する突起部分についてのみ説明し、他の部分の説明については省略する。
【００３０】
図５（ａ）〜（ｃ）は、実施の形態２にかかる超音波接合装置３０の先端の形状を模式的に表しており、図５（ａ）は正面図、図５（ｂ）は側面図、図５（ｃ）は斜視図である。
【００３１】
図５において、超音波接合装置３０は、接合面１３に高さの異なる２種類の突起２３及び突起１４を備えている。突起２３及び突起１４は、それぞれ四角錐形状であり、突起２３の高さ２４が突起１４の高さよりも低く、突起２３の図５におけるｘ方向の幅が突起１４の幅の半分となっている。そして、突起２３及び突起１４は接合面１３に配列されており、図５におけるｘ方向の一列目及び二列目には突起２３が配列されており、他の列には突起１４が配列されている。
【００３２】
以上のような構成とすることにより、実施の形態２にかかる超音波接合装置３０では、実施の形態１にかかる超音波接合装置１０と比較して、接合時における金属板７と突起１４及び突起２３とが接触する面積が増加するため、金属板７と超音波接合装置１０の滑りを抑制する効果がある。また、実施の形態２にかかる超音波接合装置３０では、実施の形態１にかかる超音波接合１０と比較して、突起２３の頂角を小さくすることが出来るため、突起１４及び突起２３を金属板７へ食い込ませるのに必要な荷重の増加を抑制することができ、金属板７や回路パターン４が損傷の発生を抑制することができる。但し、金属板７と回路パターン４との接合面積を確保するため、高さの低い突起２３の押圧面からの高さ２４は接合時に金属板７を押圧できる高さでなくてはならない。
【００３３】
また、上述のような超音波接合装置３０を用いた場合でも、ネック部１２側に形成される圧痕１９の深さを浅くできることから、金属板７と回路パターン４の剥離を抑制することが可能である。
【００３４】
なお、本実施の形態では、ｘ方向における突起２３の幅を突起１４の幅の半分としたが、これに限定されるものではなく、例えば突起２３の幅を突起１４の幅の１／３や１／４としても良い。また、本実施の形態では、突起２３を二列設けることとしたが、これに限定されるものではなく、例えば実施の形態１と同様に突起２３を一列設けることとしも良い。
【００３５】
さらに、本実施の形態では図５におけるｘ方向の幅を突起２３と突起１４で異なるように形成しているが、例えば、図６（ａ）〜（ｃ）に示す超音波接合装置４０のように、突起２３のｙ方向における幅を突起１４の半分とすることとしても良い。なお、図６（ａ）は正面図、図６（ｂ）は側面図、図６（ｃ）は斜視図である。
【００３６】
実施の形態３．
上述のように、実施の形態２にかかる超音波接合装置３０では、接合面１３に形成される突起２３の幅と突起１４の幅を異なる幅とすることとしたが、突起２３は平坦部を備える構成であってもよい。そこで、実施の形態３として、突起２３に平坦部２６を設けた超音波接合装置５０について説明する。なお、本実施の形態は、実施の形態１及び２と比較して接合面に形成される突起部分のみ相違するため、以下において、相違する突起部分についてのみ説明し、他の部分の説明については省略する。
【００３７】
図７は実施の形態４にかかる超音波接合装置５０の先端の形状を模式的に表しており、図７（ａ）は正面図、図７（ｂ）は側面図である。
【００３８】
図７において、超音波接合装置５０は、接合面１３に高さの異なる２種類の突起２３及び突起１４を備える。突起２３及び突起１４の図７のｘ方向及びｙ方向における幅はそれぞれ等しくなるように形成されている。また、突起１４は四角錐形状であり、突起２３は四角錐形状の凸部分（先端部）に平坦部２６が設けられた形状となっている。そのため、突起２３の高さ２７が突起１４の高さよりも低くなっている。そして、突起２３及び突起１４は接合面１３に配列されており、図７におけるｘ方向の一列目のみが突起２３で配列されており、他の列は突起１４が配列されている。但し、突起２５の押圧面からの高さ２７は、接合時に平坦部２５が金属板７を押圧できる高さでなくてはならない。
【００３９】
以上のような構成としたことで、上述のような超音波接合装置５０を用いた場合でも、ネック部１２側に形成される圧痕１９の深さを浅くできることから、金属板７と回路パターン４の剥離を抑制することが可能である。また、平坦部２６の表面に、例えばローレット加工等の滑り止めのための加工を施せば、超音波接合ツール１０と金属板７の滑りを防止する効果をさらに向上させることも可能である。
【００４０】
また、本実施の形態では、四角錐形状の突起２３の凸部分に平坦部２６を設けることとしたが、図８に示すように、突起２３の代わりに平坦部２８を接合面１３に直接設けることとしもよい。なお、図８（ａ）は正面図、図８（ｂ）は側面図である。
【００４１】
実施の形態４．
上述のように、実施の形態１ないし３にかかる超音波接合装置では、接合面１３に異なる２種類の突起を形成することとしたが、２種類ではなく複数種類の異なる突起を形成することとしてもよい。そこで、実施の形態４として、接合面に異なる複数種類の突起が形成されている超音波接合装置６０について説明する。なお、本実施の形態は、実施の形態１ないし３と比較して接合面に形成される突起部分のみ相違するため、以下において、相違する突起部分についてのみ説明し、他の部分の説明については省略する。
【００４２】
図９は実施の形態４にかかる超音波接合装置６０の先端の形状を模式的に表しており、図９（ａ）は正面図、図９（ｂ）は側面図である。
【００４３】
図９において、超音波接合装置６０は、接合面１３に高さの異なる複数種類の突起３１を備える。突起３１の幅は図１１のｘ方向及びｙ方向においてすべて等しくなるように形成されている。一方、突起３１の高さは、図９のｘ方向において順々に高くなるように形成されている。なお、本実施の形態でいう突起３１とは、異なる複数種類の突起を総称したものとする。
【００４４】
以上のような構成としたことで、上述のような超音波接合装置６０を用いた場合でも、ネック部１２側に形成される圧痕１９の深さを浅くできることから、金属板７と回路パターン４の剥離を抑制することが可能である。なお、本実施の形態では、突起３１の全てに対して高さを変えるよう図示したが、例えば、図９のｘ方向に対して一列目から三列目の突起のみの高さを順に高くなるような形状としてもよい。
【００４５】
実施の形態５．
上述のように、実施の形態１ないし３にかかる超音波接合装置では、接合面１３に異なる２種類の突起を形成することとしたが、２種類の突起の配列は、実施の形態１ないし３に示したもの限定されるものではない。そこで、実施の形態５として、接合面に形成される２種類の突起の配列を変形した超音波接合装置７０について説明する。なお、本実施の形態は、実施の形態１ないし３と比較して接合面に形成される突起部分のみ相違するため、以下において、相違する突起部分についてのみ説明し、他の部分の説明については省略する。
【００４６】
図１０は実施の形態５にかかる超音波接合装置７０の先端の形状を模式的に表しており、図１０（ａ）は正面図、図１０（ｂ）は側面図、図１０（ｃ）は斜視図である。
【００４７】
図１０において、超音波接合装置７０では、接合面１３に２種類の突起１４及び突起２３を備えている。突起１４及び突起２３は、それぞれ四角錐形状であり、突起２３の高さ２４が突起１４の高さよりも低く、図１０におけるｘ方向及びｙ方向の突起１４及び突起２３の幅は等しくなるように形成されている。また、突起２３は超音波接合装置７０の押圧面１３の外周部に配列され、突起１４は押圧面１３の中央部に配列されている。すなわち、突起２３は、図１０におけるｘ方向の一列目及び最終列、並びに図１０におけるｙ方向の一列目及び最終列に配列され、突起１４は他の部分に配列される。
【００４８】
以上のような構成としたことで、上述のような超音波接合装置７０を用いた場合でも、ネック部１２側に形成される圧痕１９の深さを浅くできることから、金属板７と回路パターン４の剥離を抑制することが可能である。さらに、超音波接合装置７０は押圧面の外周部分のすべてにおいて相対的に高さの低い突起２３が形成されているため、半導体装置１の製造に際して、金属板７のネック部１２側に突起２３が位置するように超音波接合装置７０を回転させる必要がなくなり、金属板７の接合を簡素化することが出来る。
【００４９】
なお、本発明は、発明の範囲内において、各実施の形態を自由に組み合わせることや、各実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。
【符号の説明】
【００５０】
１  半導体装置、２  ベース板、３  絶縁基板、４  回路パターン、７  金属板、９  ケース、１０  超音波接合装置、１２  ネック部、１３  押圧面、１４  突起、１９  圧痕、２３  突起、２６  平坦部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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