(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
側面に溝又は突起を有するヒートシンクを形成する工程と、
前記ヒートシンクの上面に絶縁層を形成する工程と、
前記絶縁層を形成した前記ヒートシンクの前記溝又は前記突起にメカチャックのツメを引っ掛けて、前記メカチャックにより前記ヒートシンクを加熱された金型内に搬送する工程と、
前記金型内に搬送した前記ヒートシンクの前記絶縁層上に、半導体素子が実装されたフレームを実装する工程と、
前記金型内にモールド樹脂を流し込んで、前記ヒートシンクの一部、前記絶縁層、前記フレームの一部、及び前記半導体素子を前記モールド樹脂で封止する工程とを備えることを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項２】
前記ヒートシンクを前記金型内に搬送した後に前記フレームや前記モールド樹脂の搬送ジャムが発生して熱履歴時間の限界を超えた場合又は前記金型の温度が管理範囲を超えた場合、前記ヒートシンクの前記溝又は前記突起に前記メカチャックの前記ツメを引っ掛けて、前記メカチャックにより前記絶縁層を形成した前記ヒートシンクを前記金型から取り除く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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、絶縁層を形成したヒートシンクを金型内に搬送する半導体装置の製造方法に関し、特に絶縁層へのダメージを防ぎつつヒートシンクを容易に搬送することができる半導体装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置などの部品の搬送には、メカチャックや吸着パットが用いられる（例えば、特許文献１参照）。ヒートシンクに絶縁層が形成された電力半導体装置などの半導体装置の製造工程において、絶縁層が形成されたヒートシンクをモールド用の金型内に搬送する必要がある。従来は、ヒートシンクに形成された絶縁層を吸着パットで吸着して、ヒートシンクを金型内に搬送していた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平９−３０９０８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
絶縁層を吸着することで、絶縁層にダメージが入り、特性が変動するという問題があった。また、モールド樹脂とヒートシンクとの密着性を向上させることや、耐圧を向上させることが望まれていた。
【０００５】
本発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、第１の目的は、絶縁層へのダメージを防ぎつつヒートシンクを容易に搬送することができる半導体装置の製造方法を得るものである。第２の目的は、モールド樹脂とヒートシンクとの密着性を向上させ、耐圧を向上させることができる半導体装置を得るものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る半導体装置の製造方法は、側面に溝又は突起を有するヒートシンクを形成する工程と、前記ヒートシンクの上面に絶縁層を形成する工程と、前記絶縁層を形成した前記ヒートシンクの前記溝又は前記突起にメカチャックのツメを引っ掛けて、前記メカチャックにより前記ヒートシンクを加熱された金型内に搬送する工程と、前記金型内に搬送した前記ヒートシンクの前記絶縁層上に、半導体素子が実装されたフレームを実装する工程と、前記金型内にモールド樹脂を流し込んで、前記ヒートシンクの一部、前記絶縁層、前記フレームの一部、及び前記半導体素子を前記モールド樹脂で封止する工程とを備えることを特徴とする半導体装置の製造方法である。
【０００７】
本発明に係る半導体装置は、側面に溝又は突起を有するヒートシンクと、前記ヒートシンクの上面に形成された絶縁層と、前記絶縁層上に実装されたフレームと、前記フレーム上に実装された半導体素子と、前記ヒートシンクの一部、前記絶縁層、前記フレームの一部、及び前記半導体素子を封止するモールド樹脂とを備え、前記溝又は前記突起は前記モールド樹脂で埋め込まれていることを特徴とする半導体装置である。
【発明の効果】
【０００８】
本発明に係る半導体装置の製造方法により、絶縁層へのダメージを防ぎつつヒートシンクを容易に搬送することができる。本発明に係る半導体装置により、モールド樹脂とヒートシンクとの密着性を向上させ、耐圧を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施の形態１に係る半導体装置を示す断面図である。
【図２】実施の形態１に係る半導体装置の製造方法を説明するための斜視図である。
【図３】実施の形態１に係る半導体装置の製造方法を説明するための側面図である。
【図４】実施の形態１に係る半導体装置の製造方法を説明するための断面図である。
【図５】実施の形態１に係る半導体装置の製造方法を説明するための断面図である。
【図６】比較例に係る半導体装置の製造方法を説明するための断面図である。
【図７】実施の形態２に係る半導体装置を示す断面図である。
【図８】実施の形態２に係る半導体装置の製造方法を説明するための斜視図である。
【図９】実施の形態２に係る半導体装置の製造方法を説明するための側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明の実施の形態に係る半導体装置及びその製造方法について、電力半導体装置を例として図面を参照して説明する。同じ構成要素には同じ符号を付し、説明の繰り返しを省略する場合がある。
【００１１】
実施の形態１．
図１は、実施の形態１に係る半導体装置を示す断面図である。ヒートシンク１０の互いに向かい合う２つの側面にそれぞれ溝１２が設けられている。ヒートシンク１０の上面に絶縁層１４が貼り付けられている。絶縁層１４上にフレーム１６が実装されている。フレーム１６上に電力半導体素子１８が実装されている。電力半導体素子１８にワイヤ２０が接続されている。ヒートシンク１０の一部、絶縁層１４、フレーム１６の一部、電力半導体素子１８、及びワイヤ２０がモールド樹脂２２で封止されている。ヒートシンク１０の側面の溝１２はモールド樹脂２２で埋め込まれている。
【００１２】
続いて、実施の形態１に係る半導体装置の製造方法について図面を参照して説明する。まず、図２に示すように、側面に溝１２を有するヒートシンク１０を形成し、ヒートシンク１０の上面に絶縁層１４を貼り付ける。
【００１３】
次に、図３に示すように、ヒートシンク１０の溝１２にメカチャック２４のツメ２６を引っ掛ける。そして、図４に示すように、メカチャック２４により、絶縁層１４を貼り付けたヒートシンク１０を加熱された下金型２８内に搬送する。
【００１４】
次に、図５に示すように、下金型２８内に搬送したヒートシンク１０の絶縁層１４上に、電力半導体素子１８が実装されたフレーム１６を実装する。そして、上金型３０を載せる。その後、下金型２８及び上金型３０内にモールド樹脂２２を流し込んで、ヒートシンク１０の一部、フレーム１６の一部、及び電力半導体素子１８をモールド樹脂２２で封止する。
【００１５】
ここで、加熱された下金型２８上に搬送されたヒートシンク１０及び絶縁層１４は熱履歴を受ける。フレーム１６やモールド樹脂２２の搬送ジャムが発生して熱履歴時間の限界を超えた場合や、下金型２８の温度が管理範囲を超えた場合などにエラーが生じる。この場合、ヒートシンク１０の溝１２にメカチャック２４のツメ２６を引っ掛けて、メカチャック２４によりヒートシンク１０を下金型２８から取り除く。その後、製造装置はヒートシンク１０が下金型２８上に有るとソフト上認識しているので、その認識を解除し、スタートをかける。これにより、ヒートシンク１０の搬送から再スタートする。
【００１６】
続いて、本実施の形態の効果を比較例と比較して説明する。図６は、比較例に係る半導体装置の製造方法を示す側面図である。比較例では、ヒートシンク１０に貼り付けられた絶縁層１４を吸着パット３２で吸着して搬送する。このため、絶縁層１４にダメージが入り、特性が変動するという問題がある。
【００１７】
これに対して、本実施の形態では、ヒートシンク１０の溝１２にメカチャック２４のツメ２６を引っ掛けて搬送する。このため、絶縁層１４に接触することなく、ヒートシンク１０を搬送することができる。従って、絶縁層１４へのダメージを防ぎつつヒートシンク１０を容易に搬送することができ、特性の変動を防ぐことができる。
【００１８】
また、エラーが生じて下金型２８からヒートシンク１０を取り除く際に、加熱された下金型２８上に置かれたヒートシンク１０及び絶縁層１４の温度も下金型２８と同等の温度に上昇している。従って、絶縁層１４が熱硬化反応を起こして吸着パット３２に張り付いたり、ゴム製の吸着パット３２が熱でダメージを受けたりする。このため、比較例では、作業者が下金型２８からヒートシンク１０を手で取り除かなくてはならない。これに対して、本実施の形態では、絶縁層１４が熱硬化反応を起こしていてもメカチャック２４によりヒートシンク１０を容易に搬送することができる。
【００１９】
また、本実施の形態に係る半導体装置では、ヒートシンク１０の側面の溝１２がモールド樹脂２２で埋め込まれている。これにより、アンカー効果によってモールド樹脂２２とヒートシンク１０との密着性が向上する。また、ヒートシンク１０の側面の溝１２により沿面距離長が長くなるため、耐圧が向上する。
【００２０】
実施の形態２．
図７は、実施の形態２に係る半導体装置を示す断面図である。実施の形態１とは異なり、ヒートシンク１０の互いに向かい合う２つの側面にそれぞれ突起３４が設けられ、この突起３４はモールド樹脂２２で埋め込まれている。これにより、実施の形態１と同様に、アンカー効果によってモールド樹脂２２とヒートシンク１０との密着性が向上する。また、ヒートシンク１０の側面の突起３４により沿面距離長が長くなるため、耐圧が向上する。
【００２１】
続いて、実施の形態２に係る半導体装置の製造方法について図面を参照して説明する。まず、図８に示すように、側面に突起３４を有するヒートシンク１０を形成し、ヒートシンク１０の上面に絶縁層１４を貼り付ける。
【００２２】
次に、図９に示すように、ヒートシンク１０の突起３４の下側にメカチャック２４のツメ２６を引っ掛ける。そして、図４に示すように、メカチャック２４により、絶縁層１４を貼り付けたヒートシンク１０を加熱された下金型２８内に搬送する。その後の工程は実施の形態１と同様である。
【００２３】
本実施の形態では、ヒートシンク１０の突起３４にメカチャック２４のツメ２６を引っ掛けて搬送する。このため、絶縁層１４に接触することなく、ヒートシンク１０を搬送することができる。従って、絶縁層１４へのダメージを防ぎつつヒートシンク１０を容易に搬送することができ、特性の変動を防ぐことができる。
【００２４】
なお、本実施の形態では、ヒートシンク１０の上面に絶縁層１４を貼り付けたが、これに限定されず、蒸着や塗布などでヒートシンク１０の上面に絶縁層１４を形成してもよい。
【符号の説明】
【００２５】
１０  ヒートシンク
１２  溝
１４  絶縁層
１６  フレーム
１８  電力半導体素子（半導体素子）
２２  モールド樹脂
２４  メカチャック
２６  ツメ
２８  下金型（金型）
３０  上金型（金型）
３４  突起
【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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