(57)【要約】【課題】別個の切断工程を必要とすることなく部品の熱負荷の状況をより確実に検査することができる半導体装置の検査方法を提供すること。【解決手段】本発明による半導体装置１の検査方法は、半導体素子２と半導体素子２に対応する導電部品３を第一半田６にて接合してなる半導体装置１を導電部品３を含んだ切断面Ｓにて切断するとともに、切断面Ｓ内に第一半田６と同一の材質の第二半田８の断面が含まれるように、第二半田８を導電部品３に付着させることを特徴とする。【選択図】図１
2015003329.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体素子と当該半導体素子に対応する導電部品を第一半田にて接合してなる半導体装置を前記導電部品を含んだ切断面にて切断するとともに、当該切断面内に前記第一半田と同一の材質の第二半田の断面が含まれるように、当該第二半田を前記導電部品に付着させることを特徴とする半導体装置の検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば乗用車、トラック、バス等の車両や家庭用機器又は産業用機器に適用されて好適な半導体装置の検査方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体素子にリードフレームを半田にて接続して封止樹脂にてパッケージ化した半導体装置がある。このような半導体装置では半田により接続される部分を半導体装置の製造後に検査する場合には、破壊検査を行う必要がある。そこで、例えば特許文献１に記載されるように、リードフレームを封止樹脂の外に延伸した部分に半田を接合しておいてこの半田を封止樹脂内の半田と見なして外観検査することが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−００３９８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが上述した特許文献１に記載される技術においても、リードフレーム等の部品の熱負荷の状況を検査するためには半田とリードフレームの半田が接合される部分を切断する別個の切断工程が必要となる。
【０００５】
本発明は、上記問題に鑑み、別個の切断工程を必要とすることなく部品の熱負荷の状況をより確実に検査することができる半導体装置の検査方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の課題を解決するため、本発明による半導体装置の検査方法は、半導体素子と当該半導体素子に対応する導電部品を第一半田にて接合してなる半導体装置を前記導電部品を含んだ切断面にて切断するとともに、当該切断面内に前記第一半田と同一の材質の第二半田の断面が含まれるように、当該第二半田を前記導電部品に付着させることを特徴とする。ここで切断は切削を含んでもよい。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、切断面内に第二半田の断面を含めて切断面を観察することにより熱負荷の状況を確実に検査することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明に係る実施例１の半導体装置の検査方法の一実施形態についての示す模式図である。
【図２】実施例１の半導体装置の検査方法について示す模式図である。
【図３】本発明に係る実施例２の半導体装置の検査方法の一実施形態について示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明を実施するための形態について、上述した添付図面を参照しながら説明する。
【実施例１】
【００１０】
実施例１の半導体装置の検査方法に適用される半導体装置１は、図１に示す形態を有している。半導体装置１は平板状の半導体素子２を含み、半導体素子２の下側にコレクタ用のリードフレーム３が配置され、上側のエミッタ用のリードフレーム４が配置され、右側にはベース用のリードフレーム５が配置される。
【００１１】
半導体素子２の下面のコレクタ電極とリードフレーム４とはリフロー時に第一半田６により接合され、半導体素子２の上面のエミッタ電極とリードフレーム３とはリフロー時に第一半田６により接合される。半導体素子２のベース電極はリードフレーム５とボンディングワイヤにより接続される。なお、リードフレーム３〜５は導電部品である。
【００１２】
半導体素子２とリードフレーム３とリードフレーム４とリードフレーム５と第一半田６を含むアッシーは適宜の合成樹脂により構成される封止樹脂７により封止されて、半導体装置１が構成される。リードフレーム３は封止樹脂７の左方に突出するアウターリード部３Ａを具備している。
【００１３】
ここで半導体装置１ではリードフレーム３のアウターリード部３Ａを図１中左右方向に垂直な切断面Ｓにて例えばダイカットにて切断する。つまり、切断面Ｓよりも図１中左側に位置する部分はタイバーカット部ＴＣを構成している。実施例１ではアウターリード部３Ａの切断面Ｓの右方から左方へ跨る部分に、第一半田６と同一の材質の第二半田８を予めリフロー時に付着させている。
【００１４】
すなわち図１に示すダイカットによる切断面Ｓ内には第二半田８の断面が必然的に含まれることとなる。図１の切断面Ｓをより詳細に示すと図２に示す形態となる。図２に示すように、切断面Ｓ内においては、最下層にリードフレーム３Ａの例えば銅系統の金属からなる導電層３ＡＡが位置する。以下、下層から順に、切断面Ｓは、半田が含むすずＳｎの拡散を防止するニッケルＮｉメッキ層のうちリフローによる熱負荷の影響を受けない健全な健全層３ＡＢと、ニッケルＮｉメッキ層が、第一半田６がリフロー工程を経る際に受けた熱負荷により変化した半田メッキ化合物層３ＡＣと、第二半田８を含む形態をなす。
【００１５】
実施例１は、アウターリード部３Ａにおいてリフロー工程における熱負荷と、封止樹脂７の内部に位置する第一半田６に接合される部分のリードフレーム３における熱負荷がほぼ同等と考えられることに基づく。つまり、実施例１によれば、製品完成後においても観察が可能な切断面Ｓ内において、図２に示す健全層３ＡＢの厚みＴを計測することにより、リフローを始めとした製造工程における熱負荷によってニッケルＮｉメッキ層内のすずＳｎの拡散がどの程度進行しているかの「量・程度」を検査し評価することができる。また、実施例１は破壊検査を行うことを排除できる。なお、健全層３ＡＢの厚みＴに換えて半田メッキ化合物層３ＡＣの厚みを計測してももちろんよい。
【００１６】
特に半導体素子２がパワーモジュール、ＳｉＣパワーモジュール（シリコンカーバイド）のように市場における運転により大きな熱負荷がかかる半導体装置１では、製造工程において市場での熱負荷に耐えうる状態にあるか否かを判定することが品質向上の観点で重要となる。実施例１はこのような要請に対応させて、製造工程中に受けた熱負荷を、熱負荷の有無のみならず、定量的、程度的に検査し評価することを可能とすることができる。
【００１７】
上述した実施例１ではリードフレーム３のアウターリード部３Ａに垂直な切断面Ｓに対応させて第二半田８を付着させる形態を示したが、エミッタ用のリードフレーム４に対応させて切断面を設定することもできる。この場合、切断面は切削により形成される。以下それについての実施例２について述べる。
【実施例２】
【００１８】
実施例２の半導体装置の検査方法に適用される半導体装置１１は、図３（ａ）に示す形態を有している。半導体装置１１は実施例１と同様に平板状の半導体素子２を含み、半導体素子２の下側にコレクタ用のリードフレーム３が配置され、上側のエミッタ用のリードフレーム４が配置され、右側にはベース用のリードフレーム５が配置される。
【００１９】
実施例２では、リードフレーム４はリフロー時よりも前の段階で、図３（ａ）に示すリード切削ラインＳ１（切断面）においてリードフレーム４の断面の外周に断面が形成されるように、少なくとも側面に半田メッキ９（第二半田）が施される。なお、実施例２ではリードフレーム４の上底面、下底面も含んで半田メッキ９を施している。
【００２０】
半導体素子２の下面のコレクタ電極とリードフレーム４とはリフロー時に第一半田６により接合され、半導体素子２の上面のエミッタ電極とリードフレーム３とはリフロー時に第一半田６により接合される。半導体素子２のベース電極はリードフレーム５とボンディングワイヤにより接続される。
【００２１】
半導体素子２とリードフレーム３とリードフレーム４とリードフレーム５と第一半田６を含むアッシーは適宜の合成樹脂により構成される封止樹脂７により封止される。その後に、図３（ａ）に示すリード切削ラインＳ１よりも上側に位置するリードフレーム４と封止樹脂７が切削されて、図３（ｂ）に示す半導体装置１１が構成される。
【００２２】
すなわち図３に示すリード切削ラインＳ１（切断面）内には半田メッキ９（第二半田）の断面が必然的に含まれることとなる。図３のリード切削ラインＳ１をより詳細に示すと実施例１の図２に示す形態と同様の形態をなす。
【００２３】
つまり図３（ｂ）に示されるリード切削ラインＳ１の左右いずれかの観察部Ｄ１、Ｄ２において、最内層にリードフレーム４の例えば銅系統の金属からなる導電層が位置する。以下、内層から順に、切断面は、半田が含むすずＳｎの拡散を防止するニッケルＮｉメッキ層のうちリフローによる熱負荷の影響を受けない健全な健全層と、ニッケルＮｉメッキ層が、半田メッキ９（第二半田）がリフロー工程を経る際に受けた熱負荷により変化した半田メッキ化合物層と、半田メッキ９（第二半田）を含む形態をなす。
【００２４】
つまり、実施例２によっても、製品完成後においても観察が可能な切断面内において、健全層の厚みを計測することにより、リフローを始めとした製造工程における熱負荷によってニッケルＮｉメッキ層内のすずＳｎの拡散がどの程度進行しているかの「量・程度」を検査し評価することができる。また実施例２も破壊検査を行うことを排除できる。
【００２５】
以上本発明の好ましい実施例について詳細に説明したが、本発明は上述した実施例に制限されることなく、本発明の範囲を逸脱することなく、上述した実施例に種々の変形および置換を加えることができる。例えば第二半田はリードフレーム５に付着させてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００２６】
本発明は半導体装置の通常の製造工程に含まれる切断又は切削を利用して熱負荷の状況を検査できるとともに別個のワークカットを伴う破壊検査を省略してコストダウンを図ることもできる。従って本発明は、上述した特徴を有する種々の半導体装置に適用して有益なものである。もちろん、乗用車、トラック、バス等の様々な車両のインバータ等に適用される半導体モジュールに適用しても有益なものである。
【符号の説明】
【００２７】
１      半導体装置
２      半導体素子
３      リードフレーム（コレクタ用：導電部品）
３Ａ    アウターリード部
３ＡＡ  導電層
３ＡＢ  健全層
３ＡＣ  半田メッキ化合物層
４      リードフレーム（エミッタ用：導電部品）
５      リードフレーム（ベース用：導電部品）
６      第一半田
７      封止樹脂
８      第二半田
１１      半導体装置
９      半田メッキ（第二半田）
【図１】
2015003329.tif 000003
【図２】
2015003329.tif 000004
【図３】
2015003329.tif 000005