(57)【要約】【課題】電子部品の突出部と型との隙間からポリアミド溶液が漏れ出るのを抑制すること。【解決手段】電子部品（１２）と、電子部品の被覆部（１２ａ）を封止する封止樹脂体（１４）と、を有し、電子部品の突出部（１２ｂ）が封止樹脂体から外部に突出する半導体装置の製造方法であって、突出部を型（５８）で挟み込むとともに、型のキャビティ（６０）に被覆部を収容した状態で、封止樹脂体との密着性を高めるポリアミド樹脂を、溶媒にて希釈してポリアミド溶液（７０）とした状態でキャビティに注入し、被覆部における封止樹脂体と接触する面に、ポリアミド樹脂を塗布する工程と、塗布工程後、被覆部を封止するように封止樹脂体を成形する工程を備える。塗布工程では、突出部と型との間の隙間（７４）から外部に漏れ出ようとするポリアミド溶液中の溶媒を加熱により揮発させ、隙間にポリアミド樹脂の蓋部（４２）を形成して隙間を塞ぐ。【選択図】図１２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被覆部（１２ａ）及び突出部（１２ｂ）を有する電子部品（１２）と、
前記電子部品の被覆部を封止する封止樹脂体（１４）と、を有し、
前記突出部が前記封止樹脂体から外部に突出する半導体装置の製造方法であって、
前記突出部を型（５８）で挟み込むとともに、前記型のキャビティ（６０）に前記被覆部を収容した状態で、前記封止樹脂体との密着性を高めるポリアミド樹脂を、溶媒にて希釈してポリアミド溶液（７０）とした状態で前記キャビティに注入し、前記被覆部における前記封止樹脂体と接触する面に、前記ポリアミド樹脂を塗布する塗布工程と、
前記塗布工程後、前記被覆部を封止するように前記封止樹脂体を成形する成形工程と、
を備え、
前記塗布工程では、前記突出部と前記型との間の隙間（７４）から外部に漏れ出ようとする前記ポリアミド溶液中の前記溶媒を加熱により揮発させ、前記隙間に前記ポリアミド樹脂の蓋部（４２）を形成して前記隙間を塞ぐことを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項２】
前記塗布工程では、前記キャビティ（６０）に前記ポリアミド溶液（７０）を注入する前に、前記隙間（７４）を形成する部分を局所的に加熱して、加熱する部分の温度を、前記溶媒を揮発させることができる温度まで予め高めることを特徴とする請求項１に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項３】
前記塗布工程では、前記隙間（７４）に到達した前記ポリアミド溶液（７０）を加熱して前記溶媒を揮発させることで、前記隙間に前記蓋部（４２）を形成することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項４】
前記塗布工程は、
前記ポリアミド溶液（７０）を前記キャビティ（６０）に注入し、前記被覆部（１２ａ）における前記封止樹脂体（１４）と接触する面に、前記ポリアミド溶液の膜（７２）を形成する浸漬工程と、
前記浸漬工程後、前記型（５８）をした状態で、スピンコータ（６８）により前記ポリアミド溶液の膜を薄膜化する薄膜化工程と、
を有し、
前記浸漬工程において、前記蓋部（４２）を形成することを特徴とする請求項１〜３いずれか１項に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項５】
前記電子部品（１２）は、半導体素子（２０，２２）と、該半導体素子から放熱させるための放熱板（３６，４０）と、前記半導体素子と電気的に接続される外部接続用の端子（３２，３６ａ，４０ａ）と、を有し、
前記端子のうち、前記封止樹脂体（１４）から露出される部分が前記突出部（１２ｂ）とされることを特徴とする請求項１〜４いずれか１項に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項６】
被覆部（１２ａ）及び突出部（１２ｂ）を有する電子部品（１２）と、
前記電子部品の被覆部を封止する封止樹脂体（１４）と、
前記被覆部における前記封止樹脂体と接触する面に塗布され、前記封止樹脂体との密着性を高めるポリアミド樹脂膜（１６）と、
を備え、
前記突出部が前記封止樹脂体から外部に突出する半導体装置であって、
前記ポリアミド樹脂膜と同一の構成材料からなり、前記突出部における前記被覆部側の端部に設けられて前記ポリアミド樹脂膜と連結された蓋部（４２）をさらに備えることを特徴とする半導体装置。
【請求項７】
前記蓋部の厚みは、前記ポリアミド樹脂膜の膜厚よりも厚いことを特徴とする請求項６に記載の半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子部品の被覆部が封止樹脂体にて封止され、電子部品の突出部が封止樹脂体の外部に突出する半導体装置及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、特許文献１に記載のように、電子部品の被覆部が封止樹脂体にて封止され、電子部品の突出部が封止樹脂体の外部に突出する半導体装置が知られている。
【０００３】
特許文献１において、電子部品は、半導体チップと、半導体チップの両面側に配置された一対のヒートシンクと、半導体チップの一面側において、半導体チップとヒートシンクとの間に配置されたヒートシンクブロックと、を備えている。そして、半導体チップとヒートシンクの間、半導体チップとヒートシンクブロックの間、ヒートシンクブロックとヒートシンクの間にそれぞれ半田が介在され、電子部品として一体化されている。また、電子部品は、各ヒートシンクから延設された端子部と、半導体チップの制御電極にボンディングワイヤを介して接続されたリードと、を有している。
【０００４】
そして、端子部及びリードは、上記突起部として、封止樹脂体である樹脂から外部に突出している。
【０００５】
また、電子部品のうち、封止樹脂体と接触する面には、封止樹脂体との密着性を高めるために、ポリアミド樹脂が塗布されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−１２４４０６公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、電子部品の封止樹脂体と接触する面に、ポリアミド樹脂を、できるだけ均一の膜厚で、且つ、もれなく塗布するには、浸漬による塗布方法が好ましい。この浸漬による塗布として、電子部品の配置された型内に、ポリアミド樹脂を溶媒で希釈してなるポリアミド溶液を注入する方法が知られている。
【０００８】
この塗布方法では、電子部品のうち、封止樹脂体で被覆されない突出部を型で挟み込むようにして、型のキャビティ内に電子部品を配置する。そして、この状態で、ポリアミド溶液をキャビティに注入し、電子部品にポリアミド樹脂を塗布する。
【０００９】
しかしながら、この塗布方法では、突出部における厚み方向の上下面に型を接触させたとしても、突出部が所定の厚みを有し、且つ、型の構造上、上下面を連結する側面と型との間に隙間が形成される。このため、隙間からポリアミド溶液が漏れ出るという問題がある。ポリアミド溶液が漏れ出ると、例えば突出部である端子部及びリードの表面に付着して、コンタクト不良などが生じる虞がある。
【００１０】
そこで、本発明は上記問題点に鑑み、電子部品の突出部と型との隙間からポリアミド溶液が漏れ出るのを抑制することができる半導体装置及びその製造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】
【００１１】
ここに開示される発明は、上記目的を達成するために以下の技術的手段を採用する。なお、特許請求の範囲及びこの項に記載した括弧内の符号は、ひとつの態様として後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであって、発明の技術的範囲を限定するものではない。
【００１２】
開示された発明のひとつは、被覆部（１２ａ）及び突出部（１２ｂ）を有する電子部品（１２）と、電子部品の被覆部を封止する封止樹脂体（１４）と、を有し、突出部が封止樹脂体から外部に突出する半導体装置の製造方法であって、突出部を型（５８）で挟み込むとともに、型のキャビティ（６０）に被覆部を収容した状態で、封止樹脂体との密着性を高めるポリアミド樹脂を、溶媒にて希釈してポリアミド溶液（７０）とした状態でキャビティに注入し、被覆部における封止樹脂体と接触する面に、ポリアミド樹脂を塗布する塗布工程と、塗布工程後、被覆部を封止するように封止樹脂体を成形する成形工程と、を備える。そして、塗布工程では、突出部と型との間の隙間（７４）から外部に漏れ出ようとするポリアミド溶液中の溶媒を加熱により揮発させ、隙間にポリアミド樹脂の蓋部（４２）を形成して隙間を塞ぐことを特徴とする。
【００１３】
これによれば、加熱することにより、ポリアミド溶液（７０）中の溶媒を揮発させて、残ったポリアミド樹脂により、隙間（７４）を塞ぐ蓋部（４２）を形成する。したがって、蓋部（４２）により、ポリアミド溶液（７０）が、隙間（７４）から外部へ漏れ出るのを抑制することができる。
【００１４】
また、隙間（７４）から外に漏れ出ようとするポリアミド溶液（７０）から蓋部（４２）を形成する。したがって、別材料を用いて蓋部を形成し、形成した蓋部を隙間に詰めて塞ぐ場合に較べて、製造工程を簡素化することもできる。
【００１５】
また、蓋部（４２）の材料と、ポリアミド溶液（７０）の主たる構成材料が同一である。したがって、半導体装置の構成を簡素化することができる。また、蓋部の材料とポリアミド溶液（７０）の主たる構成材料が異なると、熱応力が生じて例えば封止樹脂体に作用するが、この熱応力の発生を抑制することもできる。
【００１６】
開示された他の発明は、被覆部（１２ａ）及び突出部（１２ｂ）を有する電子部品（１２）と、電子部品の被覆部を封止する封止樹脂体（１４）と、被覆部における封止樹脂体と接触する面に塗布され、封止樹脂体との密着性を高めるポリアミド樹脂膜（１６）と、を備え、突出部が封止樹脂体から外部に突出する半導体装置であって、ポリアミド樹脂膜と同一の構成材料からなり、突出部における被覆部側の端部に設けられてポリアミド樹脂膜と連結された蓋部（４２）をさらに備えることを特徴とする。
【００１７】
上記した製造方法によれば、ポリアミド樹脂が、被覆部（１２ａ）における封止樹脂体（１４）との接触面に配置されるとともに、隙間（７４）を塞ぐ蓋部（４２）の部分にも配置される。すなわち、被覆部（１２ａ）の表面にポリアミド樹脂膜（１６）が設けられ、突出部（１２ｂ）における被覆部（１２ａ）側の端部に蓋部（４２）が設けられる。また、蓋部（４２）は、ポリアミド樹脂膜（１６）と連結される。したがって、本発明に係る半導体装置は、上記製造方法により形成されたものであり、上記した製造方法に係る発明と同等の効果を奏することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】第１実施形態に係る半導体装置の概略構成を示す側面図である。
【図２】図１のII-II線に沿う断面図である。
【図３】図１のIII-III線に沿う断面図である。
【図４】図１のIV-IV線に沿う断面図である。
【図５】電子部品の概略構成を示す平面図である。
【図６】浸漬工程において、ポリアミド樹脂を塗布するための下型に電子部品を配置した状態を示す平面図である。
【図７】浸漬工程において、ポリアミド溶液を注入する前の型締め状態を示す断面図であり、図６のVII-VII線に相当する。
【図８】浸漬工程において、ポリアミド溶液を注入した状態を示す断面図であり、図７に対応している。
【図９】薄膜化工程において、スピンコートによる液切りを示す断面図であり、図７に対応している。
【図１０】浸漬工程において、ポリアミド溶液を注入する前の型締め状態を示す断面図であり、図６のX-X線に相当する。
【図１１】浸漬工程において、熱源による加熱を示す平面図であり、図６に対応している。
【図１２】ポリアミド溶液を注入した状態を示す断面図であり、図１０に対応している。
【図１３】第２実施形態に係る半導体装置の製造方法を示す図であり、図６に対応している。
【図１４】浸漬工程において、ポリアミド溶液を注入した状態を示す断面図であり、図１３のXIV-XIV線に相当する。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。なお、以下に示す各実施形態において、共通乃至関連する要素には同一の符号を付与するものとする。また、後述するＩＧＢＴチップ及びＦＷＤチップの厚み方向をＺ方向、Ｚ方向に直交し、ＩＧＢＴチップ及びＦＷＤチップの並び方向をＸ方向と示す。また、Ｚ方向及びＸ方向の両方向に直交し、コレクタ用リード、エミッタ用リード、及び制御用リードの延設方向をＹ方向と示す。また、特に断わりのない限り、上記したＸ方向及びＹ方向により規定されるＸＹ面に沿う形状を、平面形状とする。
【００２０】
（第１実施形態）
先ず、半導体装置の概略構成について説明する。図１〜図３に示すように、半導体装置１０は、電子部品１２と、電子部品１２の被覆部１２ａを封止する封止樹脂体１４と、被覆部１２ａにおける封止樹脂体１４と接触する面に塗布され、封止樹脂体１４との密着性を高めるポリアミド樹脂膜１６と、ポリアミド樹脂からなる蓋部４２と、を備えている。また、電子部品１２は、被覆部１２ａ以外に突出部１２ｂを有しており、この突出部１２ｂは、封止樹脂体１４から外部に突出している。
【００２１】
電子部品１２としては、例えば回路基板や半導体素子と、外部接続用の端子と、を有する構成を採用することができる。本実施形態に係る電子部品１２は、半導体素子として、絶縁ゲートバイポーラトランジスタ（ＩＧＢＴ）が形成されたＩＧＢＴチップ２０と、転流ダイオード（ＦＷＤ）が形成されたＦＷＤチップ２２と、を有している。
【００２２】
また、電子部品１２は、これらチップ２０，２２に一面側で接続されたターミナル２６，２８及び制御用リード３２と、ターミナル２６，２８に接続された第１ヒートシンク３６と、チップ２０，２２に一面と反対側で接続された第２ヒートシンク４０と、を有している。これらヒートシンク３６，４０は、特許請求の範囲に記載の放熱板に相当する。このような電子部品１２を備える半導体装置１０は、所謂１ｉｎ１パッケージとして知られており、例えば車両のインバータ回路に組み入れられ、負荷をＰＷＭ制御するための装置として適用される。
【００２３】
ＩＧＢＴチップ２０及びＦＷＤチップ２２は、ともにＺ方向に電流が流れるように所謂縦型構造をなしており、Ｚ方向両面に図示しない電極を有している。詳しくは、上記した一面側に、ＩＧＢＴチップ２０がエミッタ電極及びゲート電極を有し、ＦＷＤチップ２２がアノード電極を有している。一方、一面と反対の裏面側に、ＩＧＢＴチップ２０がコレクタ電極を有し、ＦＷＤチップ２２がカソード電極を有している。
【００２４】
ＩＧＢＴチップ２０及びＦＷＤチップ２２は、図２に示すように、Ｘ方向に並んで配置されるとともに、Ｚ方向においてほぼ同じ位置に配置されている。また、図１に破線で示すように、ＩＧＢＴチップ２０及びＦＷＤチップ２２の平面形状は、ともに略矩形状とされている。
【００２５】
ＩＧＢＴチップ２０の一面に形成されたエミッタ電極には、はんだ２４を介してターミナル２６が、電気的、熱的、且つ機械的に接続されている。一方、ＦＷＤチップ２２の一面に形成されたアノード電極には、はんだ２４を介してターミナル２８が、電気的、熱的、且つ機械的に接続されている。
【００２６】
ターミナル２６，２８は、第１ヒートシンク３６と各チップ２０，２２との熱伝導、電気伝導経路の途中に位置するため、熱伝導性及び電気伝導性を確保すべく、少なくとも金属材料を用いて形成されている。例えば、銅やモリブデンなどの熱伝導性及び電気伝導性に優れた金属材料からなる。
【００２７】
また、ＩＧＢＴチップ２０の一面に形成されたゲート電極などの制御用パッドには、ボンディングワイヤ３０を介して、制御用リード３２が電気的に接続されている。この制御用リード３２は、図１及び図３に示すように、Ｙ方向に延設されており、その一部が封止樹脂体１４の側面１４ａから外部に突出している。すなわち、制御用リード３２は、外部機器との電気的な接続が可能となっている。このように、制御用リード３２のうち、封止樹脂体１４から外部に突出する部分が、上記した突出部１２ｂをなしている。なお、封止樹脂体１４は、その表面として、Ｚ方向における上下面である一面１４ｂ及び裏面１４ｃと、一面１４ｂ及び裏面１４ｃを連結する側面１４ａを有している。
【００２８】
本実施形態では、温度測定ダイオード用が２本、ゲート電極用が１本、電流センス用が１本、エミッタセンス用が１本の、計５本の制御用リード３２を有している。
【００２９】
ターミナル２６，２８における、各チップ２０，２２と反対側の面には、はんだ３４を介して第１ヒートシンク３６が、電気的、熱的、且つ機械的に接続されている。この第１ヒートシンク３６は、各チップ２０，２２の生じた熱を半導体装置１０の外部に放熱する機能を果たす。
【００３０】
このような第１ヒートシンク３６は、熱伝導性及び電気伝導性を確保すべく、少なくとも金属材料を用いて形成される。例えば、銅、銅合金、アルミ合金などの熱伝導性及び電気伝導性に優れた金属材料からなる。また、第１ヒートシンク３６のうち、ターミナル２６，２８と対向する対向面及び側面は、封止樹脂体１４により被覆されている。一方、対向面と反対の面は、封止樹脂体１４の一面１４ｂから露出された放熱面となっている。
【００３１】
また、第１ヒートシンク３６は、ＩＧＢＴチップ２０のエミッタ端子とＦＷＤチップ２２のアノード端子を兼ねるエミッタ用リード３６ａを一体的に有している。このエミッタ用リード３６ａは、図３に示すように、Ｚ方向において第１ヒートシンク３６の放熱面よりもＩＧＢＴチップ２０に近い位置に配置されている。また、図１及び図３に示すように、Ｘ方向において、制御用リード３２とずれた位置とされつつ、Ｙ方向において、制御用リード３２との間にＩＧＢＴチップ２０を挟むように、第１ヒートシンク３６からＹ方向に延設されている。そして、その一部が、封止樹脂体１４の側面１４ａのうち、制御用リード３２が突出する側面１４ａと反対の面から外部に突出している。
【００３２】
このように、エミッタ用リード３６ａは、外部機器との電気的な接続が可能となっている。そして、封止樹脂体１４から外部に突出する部分が、上記した突出部１２ｂをなしている。
【００３３】
一方、各チップ２０，２２におけるターミナル２６，２８と反対側、すなわち、ＩＧＢＴチップ２０のコレクタ電極及びＦＷＤチップ２２のカソード電極には、それぞれはんだ３８を介して、第２ヒートシンク４０が、電気的、熱的、且つ機械的に接続されている。
【００３４】
第２ヒートシンク４０も、第１ヒートシンク３６同様、各チップ２０，２２の生じた熱を半導体装置１０の外部に放熱する機能を果たす。また、熱伝導性及び電気伝導性を確保すべく、少なくとも金属材料を用いて形成される。例えば、銅、銅合金、アルミ合金などの熱伝導性及び電気伝導性に優れた金属材料からなる。また、第２ヒートシンク４０のうち、各チップ２０，２２と対向する対向面及び側面は、封止樹脂体１４により被覆されている。一方、対向面と反対の面は、封止樹脂体１４の裏面１４ｃから露出された放熱面となっている。
【００３５】
また、第２ヒートシンク４０は、ＩＧＢＴチップ２０のコレクタ端子とＦＷＤチップ２２のカソード端子を兼ねるコレクタ用リード４０ａを一体的に有している。このコレクタ用リード４０ａは、図３に示すように、Ｚ方向において第２ヒートシンク４０の放熱面よりもＩＧＢＴチップ２０に近い位置に配置されている。また、図１及び図３に示すように、Ｙ方向において、第１ヒートシンク３６に対するエミッタ用リード３６ａの延設方向と同方向に延設されている。そして、その一部が、封止樹脂体１４の側面１４ｃのうち、エミッタ用リード３６ａが突出する面から外部に突出している。
【００３６】
このように、コレクタ用リード４０ａは、外部機器との電気的な接続が可能となっている。そして、封止樹脂体１４から外部に突出する部分が、上記した突出部１２ｂをなしている。
【００３７】
封止樹脂体１４は、金型内に樹脂を注入し、成形してなるものである。樹脂としては、例えばエポキシ系樹脂を採用することができる。上記した電子部品１２のうち、各チップ２０，２２、各ターミナル２６，２８、制御用リード３２、エミッタ用リード３６ａ、及びコレクタ用リード４０ａの各一部、ボンディングワイヤ３０、はんだ２４，３４，３８、ヒートシンク３６，４０の各一部が、封止樹脂体１４にて封止されている。このように、電子部品１２のうち、封止樹脂体１４によって被覆される部分が、被覆部１２ａをなしている。一方、上記したように、制御用リード３２、エミッタ用リード３６ａ、及びコレクタ用リード４０ａのうち、封止樹脂体１４の側面１４ｃから外部に突出する部分が、電子部品１２の突出部１２ｂをなしている。
【００３８】
ポリアミド樹脂膜１６は、電子部品１２と封止樹脂体１４との密着性を高めるために、図２及び図３に示すように、被覆部１２ａにおける封止樹脂体１４と接触する面に塗布されている。このように、被覆部１２ａの表面にポリアミド樹脂膜１６を設けると、被覆部１２ａに対して封止樹脂体１４が剥離しがたくなる。
【００３９】
蓋部４２は、ポリアミド樹脂膜１６と同一の構成材料、すなわちポリアミド樹脂からなる。この蓋部４２は、ポリアミド樹脂膜１６を形成する際に、後述するポリアミド溶液７０が漏れ出るのを抑制するために、被覆部１２ａの表面ではなく、突出部１２ｂにおける被覆部１２ａ側の端部の表面に設けられている。また、蓋部４２は、ポリアミド樹脂膜１６と連結されている。詳しくは、図１及び図４に示すように、制御用リード３２、エミッタ用リード３６ａ、及びコレクタ用リード４０ａの突出部１２ｂの根元であって、ＺＹ面に沿う側面に設けられている。また、蓋部４２のＺＸ面に沿う断面形状は、略三角形となっている。さらに、本実施形態では、図４に示す蓋部４２の厚みｔ１が、図３に示すポリアミド樹脂膜１６の膜厚ｔ２よりも厚くなっている。
【００４０】
次に、図５〜図９に基づき、上記した半導体装置１０の製造方法の概略を説明する。
【００４１】
上記した半導体装置１０は、先ず電子部品１２を形成し、次いで、ポリアミド樹脂の塗布を実施し、次いで、封止樹脂体１４を形成し、次いで、切削により各ヒートシンク３６，４０の放熱面を露出させ、最後にリードフレームの不要部分を除去することで得ることができる。ポリアミド樹脂の塗布工程以外については、従来と同じであるため、簡単に説明する。
【００４２】
先ず、図５に示すように、電子部品１２を形成する電子部品形成工程を実施する。
【００４３】
はじめに、制御用リード３２と、第２ヒートシンク４０及びコレクタ用リード４０ａと、を有するリードフレーム５０、エミッタ用リード３６ａが一体化された第１ヒートシンク３６、各チップ２０，２２、各ターミナル２６，２８をそれぞれ準備する。なお、リードフレーム５０は、図５に示すように、制御用リード３２同士を連結するタイバー５２と、制御用リード３２を取り囲むように配置され、タイバー５２に連結された外周フレーム５４と、外周フレーム５４と第２ヒートシンク４０とを連結する吊りリード５６と、を有している。
【００４４】
次いで、各チップ２０，２２、各ターミナル２６，２８、各ヒートシンク３６，４０、及び制御用リード３２を接続する。本実施形態では、一例として、２回のリフローを経る製造方法を示す。リードフレーム５０における第２ヒートシンク４０の放熱面側とは反対の面上に、Ｘ方向に並ぶように、はんだ３８（はんだ箔）を介して各チップ２０，２２を搭載する。次いで、このチップ２０，２２上に、予め両面にはんだ２４，３４が迎えはんだとして配置されたターミナル２６，２８を、それぞれ搭載する。はんだ３４は、電子部品１２（半導体装置１０）における高さの公差ばらつきを吸収するために、余裕をもって多めに配置される。
【００４５】
そして、この積層状態で、はんだ２４，３４，３８をリフロー（１ｓｔリフロー）させることにより、各チップ２０，２２と第２ヒートシンク４０とをはんだ３８を介して接続し、各チップ２０，２２と対応するターミナル２６，２８とをはんだ２４を介して接続する。はんだ３４については、接続対象である第１ヒートシンク３６がまだ無いので、表面張力により、ターミナル２６，２８の中心を頂点として盛り上がった形状となる。
【００４６】
次いで、リードフレーム５０における制御用リード３２とＩＧＢＴチップ２０の制御用パッドとをボンディングワイヤ３０により接続する。そして、１ｓｔリフローにより一体化した積層体を、第１ヒートシンク３６に対してターミナル２６，２８が下方となるように、第１ヒートシンク３６上に載置する。
【００４７】
そして、第１ヒートシンク３６を下にしてはんだ３４のリフロー（２ｎｄリフロー）を行うとともに、積層体に荷重を加えて、電子部品１２の高さを所定の高さとなるようにする。以上により、電子部品１２を得ることができる。
【００４８】
なお、はんだ２４，３４，３８による接続のタイミングは上記例に限定されない。例えば同一のタイミングで一括実施してもよい。
【００４９】
次に、ポリアミド樹脂を塗布する塗布工程を実施する。なお、図５では、ポリアミド樹脂の塗布領域であるポリアミド塗布領域と、ポリアミド塗布禁止領域を図示している。ポリアミド塗布領域は、電子部品１２の被覆部１２ａに対応しており、ポリアミド塗布禁止領域は、制御用リード３２、エミッタ用リード３６ａ、及びコレクタ用リード４０ａの突出部１２ｂのうち、外部機器との電気的な接続に供せられる部分である。ポリアミド塗布領域とポリアミド塗布禁止領域との間には、所定の間隔が設けられている。この部分に、蓋部４２が形成される。
【００５０】
この塗布工程では、電子部品１２の突出部１２ｂを型５８で挟み込むとともに、型５８のキャビティ６０に被覆部１２ａを収容する。本実施形態では、型５８が、例えばアルミニウムやアルミニウム合金を用いて形成されている。また、型５８は、Ｚ方向に２分割されて下型５８ａ及び上型５８ｂを有している。図６では代表図として、下型５８ａに電子部品１２を配置した状態を示している。下型５８ａは、上型５８ｂとの型割り面が略円形状をなしており、その中心付近に、周囲部分に対して凹のキャビティ６０を有している。キャビティ６０はＸ方向を長手方向としており、電子部品１２は、キャビティ６０をＹ方向に跨いで配置される。なお、上型５８ｂは、下型５８ａとほぼ同じ構造を有している。
【００５１】
図７に示すように、下型５８ａ及び上型５８ｂには、キャビティ６０内に、ポリアミド樹脂を溶媒にて希釈してなるポリアミド溶液７０を注入するための配管６２が設けられている。そして、配管６２の端部６２ａは、キャビティ６０の底面に開口している。この端部６２ａは、電子部品１２の配置位置と重ならないように、下型５８ａ及び上型５８ｂにそれぞれ複数個所設けられている。また、図６に示すように、下型５８ａは、上型５８ｂと位置合わせするための凸状の位置合わせ部６４を有している。図示しないが、上型５８ｂにも、位置合わせ部６４に対応して、凹状の位置合わせ部が設けられている。
【００５２】
また、本実施形態では、型５８がシール部材６６を有している。このシール部材６６は、弾性変形可能な材料、例えばシリコーンゴムを用いて形成されている。図６及び図７に示すように、下型５８ａ及び上型５８ｂには、それぞれキャビティ６０を取り囲むように、環状の溝部５８ｃが設けられている。そして、キャビティ６０外へポリアミド溶液７０が漏れ出るのを抑制するために、各溝部５８ｃにシール部材６６が配置されている。したがって、後述するように、型５８に保持される電子部品１２の突出部１２ｂの部分は、Ｚ方向の上下からシール部材６６によって挟まれる。
【００５３】
このように構成される型５８を、電子部品１２を収容した型締め状態で、図７に示すように、スピンコータ６８のロータに取り付ける。そして、図８に示すように、配管６２を通して、ポリアミド溶液７０をキャビティ６０内に注入する。そして、ポリアミド溶液７０をキャビティ６０内に充填し、被覆部１２ａにおける封止樹脂体１４と接触する面にポリアミド溶液７０を塗布する。本実施形態では、ポリアミド樹脂を、ジエチレングリコールジメチルエーテル（ジグライムとも呼ぶ）にて希釈してなるポリアミド溶液７０を用いる。なお、溶媒としては、ポリアミド樹脂の融点よりも沸点が低いもの、すなわち、ポリアミド樹脂が溶融する前に揮発するもの、を採用することができる。ジエチレングリコールジメチルエーテル以外にも、例えばＮ−メチルピロリドン（ＮＭＰ）を採用することができる。
【００５４】
ポリアミド溶液７０を被覆部１２ａに塗布した後、ポリアミド溶液７０を、配管６２を通じてキャビティ６０から排出させる。すなわち、図示しないタンクに、ポリアミド溶液７０を回収する。このとき、被覆部１２ａの表面には、塗布されたポリアミド溶液７０が残る。すなわち、ポリアミド溶液膜が形成される。以上が、塗布工程のうち、特許請求の範囲に記載の浸漬工程に相当する。
【００５５】
次に、型５８をした状態で、図９に示すように、スピンコータ６８を回転させ、上記したポリアミド溶液膜７２の液切りを行う。すなわち、ポリアミド溶液膜７２のうち、余分なポリアミド溶液７０を遠心力で除去し、ポリアミド溶液膜７２を薄膜化する。遠心力で除去されたポリアミド溶液７０は、配管６２を通じてタンクに回収される。以上が、塗布工程のうち、特許請求の範囲に記載の薄膜化工程に相当する。
【００５６】
そして、薄膜化工程後、型５８から電子部品１２を取り出し、所望の処理（例えば加熱）をすることで、ポリアミド溶液膜７２中の溶媒を揮発させる。これにより、被覆部１２ａの表面に、ポリアミド樹脂からなるポリアミド樹脂膜１６が形成される。
【００５７】
上記した塗布工程が終了すると、封止樹脂体１４を成形する成形工程を実施する。この成形工程では、塗布工程を経た電子部品１２を、図示しない金型に配置し、金型のキャビティ内に樹脂を注入して、被覆部１２ａを封止するように封止樹脂体１４を成形する。本実施形態では、エポキシ樹脂を用いたトランスファーモールド法により、封止樹脂体１４を成形する。また、後述する切削工程において各ヒートシンク３６，４０の放熱面側を切削するため、ヒートシンク３６，４０が封止樹脂体１４から露出されないように、封止樹脂体１４を成形する。
【００５８】
次いで、切削工程を実施する。この切削工程では、図示しない刃具により、封止樹脂体１４の一面１４ｂ側から、封止樹脂体１４とともに第１ヒートシンク３６を切削する。この切削により、第１ヒートシンク３６のうち、放熱面のみが封止樹脂体１４から露出されるとともに、放熱面は封止樹脂体１４の一面１４ｂとほぼ面一となる。また、同様に、封止樹脂体１４の裏面１４ｃ側から、封止樹脂体１４とともに第２ヒートシンク４０を切削する。この切削により、第２ヒートシンク４０のうち、放熱面のみが封止樹脂体１４から露出されるとともに、放熱面は封止樹脂体１４の裏面１４ｃとほぼ面一となる。なお、各ヒートシンク３６，４０の放熱面に塗布されたポリアミド樹脂膜１６は、この切削により除去される。
【００５９】
そして、切削工程後、リードフレーム５０において、タイバー５２などの不要部分を除去することで、半導体装置１０を得ることができる。なお、不要部分の除去は、切削工程の前に実施することもできる。
【００６０】
次に、図１０〜図１２に基づき、上記した塗布工程についてより詳しく説明する。
【００６１】
上記したように、塗布工程では、型５８のキャビティ６０に被覆部１２ａを配置するとともに、突出部１２ｂを型５８で挟むことで、型５８内に電子部品１２を保持する。突出部１２ｂである制御用リード３２、エミッタ用リード３６ａ、及びコレクタ用リード４０ａは、それぞれＺ方向に所定の厚みを有する。したがって、型締めをした状態で、図１０に例示するように、突出部１２ｂ（エミッタ用リード３６ａ及びコレクタ用リード４０ａ）のＺＹ面に沿う側面と型５８との間に、隙間７４が形成される。なお、本実施形態では、型５８がシール部材６６を有しているため、シール部材６６と突出部１２ｂとの間に隙間７４が形成される。
【００６２】
このため、従来の製造方法では、この隙間７４からポリアミド溶液７０が漏れ出し、図５に示した突出部１２ｂのポリアミド塗布禁止領域に付着して、コンタクト不良などが生じる虞があった。
【００６３】
これに対し、本実施形態では、キャビティ６０にポリアミド溶液７０を注入する前に、隙間７４を形成する部分を局所的に加熱して、加熱する部分の温度を、溶媒を揮発させることができる温度まで予め高める。例えば図１１に示すように、型締めをする前に、突出部１２ｂの側面における隙間７４を形成する部分に、熱源７６から温風やレーザ光を照射して温度を高める。そして、加熱後、速やかに型締めを行い、キャビティ６０内にポリアミド溶液７０を注入する。なお、加熱する部分の温度は、ポリアミド溶液７０が隙間７４に到達した時点で溶媒が揮発でき、且つ、ポリアミド樹脂が溶融しない温度とする。すなわち、型締め等の時間による温度変化を考慮して、加熱する部分の温度を設定する。
【００６４】
注入したポリアミド溶液７０が隙間７４に到達すると、突出部１２ｂの側面の温度が高いため、これにより溶媒が揮発する。そして、図１２に示すように、揮発せずに残ったポリアミド樹脂により、隙間７４を塞ぐように蓋部４２が形成される。ポリアミド樹脂は粘性が高いため、隙間７４を防ぐのに好適である。
【００６５】
このように、浸漬工程において蓋部４２を形成するため、ポリアミド溶液７０が隙間７４から外部に漏れ出るのを抑制することができる。また、蓋部４２が形成された状態で、薄肉化工程を実施する。したがって、薄肉化工程において、遠心力により飛ばされたポリアミド溶液７０が、隙間７４から外部に漏れ出るのも抑制することができる。
【００６６】
なお、熱源７６による加熱箇所は、突出部１２ｂの側面における隙間７４を形成する部分に限定されるものではない。突出部１２ｂにおける隙間７４を形成する部分の周辺部分や、型５８（シール部材６６を含む）における隙間７４を形成する部分を加熱してもよい。
【００６７】
また、蓋部４２が隙間７４を塞ぐとは、蓋部４２によって隙間７４が少なからず閉塞された状態を指す。好ましくは、隙間７４が完全に塞がれた状態とするとよい。本実施形態では、隙間７４が完全に塞がれるように蓋部４２が形成される。このため、蓋部４２の厚みｔ１は、ポリアミド樹脂膜１６の厚みｔ２よりも厚くなる。
【００６８】
次に、本実施形態に係る半導体装置１０及びその製造方法の効果について説明する。
【００６９】
本実施形態では、加熱することにより、ポリアミド溶液７０中の溶媒を揮発させて、残ったポリアミド樹脂により、隙間７４を塞ぐ蓋部４２を形成する。したがって、この蓋部４２により、ポリアミド溶液７０が、隙間７４から外部へ漏れ出るのを抑制することができる。
【００７０】
また、外に漏れ出ようとするポリアミド溶液７０から蓋部４２を形成する。したがって、別材料を用いて蓋部を形成し、形成した蓋部を隙間に詰めて塞ぐ場合に較べて、製造工程を簡素化することもできる。
【００７１】
また、蓋部４２の材料（ポリアミド樹脂）と、ポリアミド溶液７０の主たる構成材料（ポリアミド樹脂）が同一である。したがって、半導体装置１０の構成を簡素化することができる。また、蓋部４２の材料と、ポリアミド溶液７０の主たる構成材料が異なると、熱応力が生じて例えば封止樹脂体１４に作用するが、この熱応力の発生を抑制することもできる。すなわち、封止樹脂体１４の剥離をより効果的に抑制することができる。
【００７２】
以上により、本実施形態に係る半導体装置１０の製造方法によれば、電子部品１２の突出部１２ｂと型５８との隙間７４からポリアミド溶液７０が漏れ出るのを抑制することができる．
なお、このような製造方法により形成される半導体装置１０において、蓋部４２の厚みｔ１は、ポリアミド樹脂膜１６の厚みｔ２よりも厚くなる。
【００７３】
また、本実施形態では、キャビティ６０にポリアミド溶液７０を注入する前に、隙間７４を形成する部分を局所的に加熱して、溶媒を揮発させることができる温度まで予め高める。したがって、隙間７４にポリアミド溶液７０が到達すると、溶媒を揮発させることができる。これによれば、例えば型締めの前に、熱源７６によって、隙間７４を形成する部分を局所的に加熱すればよいので、型５８に熱源を持たせなくともよい。すなわち、型５８の構成を簡素化することができる。
【００７４】
また、本実施形態では、塗布工程が、上記した浸漬工程と、スピンコータ６８による薄膜化工程と、を有しており、浸漬工程において、蓋部４２を形成する。このように、薄膜化の時点で蓋部４２が形成されているため、遠心力で隙間７４から外部にポリアミド溶液７０が漏れ出るのを抑制することもできる。
【００７５】
（第２実施形態）
本実施形態において、上記実施形態に示した半導体装置１０及びその製造方法と共通する部分についての説明は割愛する。
【００７６】
本実施形態では、図１３及び図１４に示すように、隙間７４に到達したポリアミド溶液７０を、熱源７８により加熱することで、溶媒を揮発させ、蓋部４２を形成する点を特徴とする。
【００７７】
図１３及び図１４に示す例では、熱源７８としてのヒータが、下型５８ａに内蔵されている。なお、図示しないが、上型５８ｂにも、熱源７８としてのヒータが内蔵されている。また、この熱源７８は、ＸＹ面において、隙間７４を形成する突出部１２ｂの側面の部分と重なるように、Ｘ方向に延設されている。
【００７８】
そして、熱源７８は、ポリアミド溶液７０が隙間７４に到達した時点で、隙間７４に到達したポリアミド溶液７０の部分の温度が、溶媒を揮発させることのできる温度となるように、通電制御される。したがって、ポリアミド溶液７０は、隙間７４に到達した時点で熱源７８により加熱され、溶媒が揮発する。そして、揮発せずに残ったポリアミド樹脂により、隙間７４を塞ぐように蓋部４２が形成される。
【００７９】
このように、本実施形態に係る製造方法によっても、第１実施形態と同等の効果を奏することができる。
【００８０】
また、隙間７４に到達したポリアミド溶液７０を熱源７８により加熱するため、より確実に溶媒を揮発させることができる。また、予め加熱する場合、時間の経過にともなう温度の低下分を見越して高めの温度となるようにしなければならないが、本実施形態によれば、最高温度を低くすることができる。
【００８１】
なお、熱源７８としては、ヒータに限定されるものではない。例えば型５８に温風の通気孔を設け、この通気孔を通じて、隙間７４に到達したポリアミド溶液７０を加熱するようにしてもよい。
【００８２】
また、本実施形態に係る製造方法を、第１実施形態に係る製造方法とを組み合わせることもできる。すなわち、キャビティ６０にポリアミド溶液７０を注入する前に、隙間７４を形成する部分を局所的に加熱するとともに、隙間７４に到達したポリアミド溶液７０を加熱してもよい。
【００８３】
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態になんら制限されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々変形して実施することが可能である。
【００８４】
上記実施形態では、半導体装置１０を構成する電子部品１２が、ＩＧＢＴチップ２０及びＦＷＤチップ２２と、これらチップ２０，２２の熱を放熱させるためのヒートシンク３６，４０と、チップ２０，２２と電気的に接続された各リード３２，３６ａ，４０ａを有する。そして、各リード３２，３６ａ，４０ａのうち、封止樹脂体１４から突出する部分が、突出部１２ｂとされる例を示した。しかしながら、電子部品１２の構成は上記例に限定されるものではない。電子部品１２としては、封止樹脂体１４によって封止される被覆部１２ａと、封止樹脂体１４から突出する突出部１２ｂを備えるものであれば採用することができる。
【００８５】
例えば、これらチップ２０，２２の両面側にヒートシンク３６，４０を備える両面放熱構造に限定されず、片面放熱構造の電子部品１２も採用することができる。また、半導体チップの個数も特に限定されるものではない。例えば、ＩＧＢＴチップ２０及びＦＷＤチップ２２を複数組有するものを採用することもできる。また、電子部品１２として回路基板を含む構成を採用することもできる。
【００８６】
上記実施形態では、型５８がシール部材６６を有する例を示した。しかしながら、シール部材６６を有さない構成を採用することができる。この場合、隙間７４は、型５８と突出部１２ｂとの間に形成される。
【符号の説明】
【００８７】
１０・・・半導体装置、１２・・・電子部品、１２ａ・・・被覆部、１２ｂ・・・突出部、１４・・・封止樹脂体、１４ａ・・・側面、１４ｂ・・・一面、１４ｃ・・・裏面、１６・・・ポリアミド樹脂膜、２０・・・ＩＧＢＴチップ、２２・・・ＦＷＤチップ、２４・・・はんだ、２６，２８・・・ターミナル、３０・・・ボンディングワイヤ、３２・・・制御用リード、３４・・・はんだ、３６・・・第１ヒートシンク、３６ａ・・・エミッタ用リード、３８・・・はんだ、４０・・・第２ヒートシンク、４０ａ・・・コレクタ用リード、４２・・・蓋部、５０・・・リードフレーム、５２・・・タイバー、５４・・・外周フレーム、５６・・・吊りリード、５８・・・型、５８ａ・・・下型、５８ｂ・・・上型、５８ｃ・・・溝部、６０・・・キャビティ、６２・・・配管、６２ａ・・・端部、６４・・・位置合わせ部、６６・・・シール部材、６８・・・スピンコータ、７０・・・ポリアミド溶液、７２・・・ポリアミド溶液膜、７４・・・隙間、７６，７８・・・熱源
【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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【図１３】
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【図１４】
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