(57)【要約】【課題】設備の複雑化および大型化、ならびに設備の維持の煩雑化を招くことなく、端子部の形状が異なる二種以上の半導体装置を製造する半導体装置の製造装置を提供する。【解決手段】製造装置１０の台部１１には、被加工部品３００が載置される二つの金型１５、１６が設けられている。二つの金型１５、１６には、それぞれ同一形状の被加工部品３００が載置される。そして、二つの金型１５、１６に載置された同一形状の被加工部品３００は、これらの被加工部品３００にそれぞれ対応して設けられた刃部１７で切断される。その結果、同一形状の被加工部品３００から、端子部１０２、２０２の形状のみが異なる二種類の半導体装置１００、２００が形成される。これにより、端子部１０２、２０２の形状が異なる二種の半導体装置１００、２００を製造することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
リードフレームおよび前記リードフレーム間を接続するダイバーを有し、前記リードフレームの一部を覆うモールドが予め形成されている被加工部品において、前記リードフレームを切断することにより、同一形状のパッケージから異なる形状の端子部が突出している半導体装置を製造する半導体装置の製造装置であって、
前記被加工部品を載置する複数の金型が設けられている台部と、
前記金型に載置された前記被加工部品に対応して複数設けられ、前記端子部の形状に対応する刃部を有し、前記台部側へ移動することにより前記リードフレームおよび前記ダイバーを切断して前記リードフレームの残部に前記端子部を形成するとともに、前記モールドを切断して前記モールドの残部に前記パッケージを形成する切断部と、
を備えることを特徴とする半導体装置の製造装置。
【請求項２】
前記金型は、前記端子部同士が相対するように二つの前記被加工部品が載置されることを特徴とする請求項１記載の半導体装置の製造装置。
【請求項３】
前記金型は、前記端子部同士が並列するように二つの前記被加工部品が載置されることを特徴とする請求項１記載の半導体装置の製造装置。
【請求項４】
前記切断部は、前記被加工部品の前記モールドおよび前記ダイバーを切断する第一成形部と、前記第一成形部に隣接して設けられ前記第一成形部で成形された前記被加工部品の前記リードフレームを切断する第二成形部と、を有することを特徴とする請求項１または２記載の半導体装置の製造装置。
【請求項５】
前記第一成形部および前記第二成形部にそれぞれ設けられている前記刃部は、前記切断部から着脱可能な入れ子構造であることを特徴とする請求項４記載の半導体装置の製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体装置の製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、比較的大きな電力を取り扱うパワーデバイスなどの半導体装置の製造は、ダイバーを含むリードフレームへの素子の取り付け、樹脂による素子のパッケージング、およびリードフレームの切断による端子部の成形という手順を経ている（例えば、特許文献１参照）。ところで、例えば積層冷却器などインバータ回路を利用する機器の場合、これらのパワーデバイスは電力用の二本の端子部を有している。
【０００３】
しかしながら、これらの二本の端子部は、それぞれ長短がある。これとともに、積層冷却器などには、長短の二本の端子部が逆になった一対のパワーデバイスが利用されている。すなわち、パッケージの形状が同一であるにも関わらず、端子の形状のみが異なる二種類のパワーデバイスが必要となる。このような場合、リードフレームおよびダイバーを切断し端子部を形成するためには、各端子部の形状に対応した二種類の金型および切断部を必要とする。そのため、設備の複雑化および大型化、ならびに設備の維持の煩雑化を招くという問題がある。
【特許文献１】特開２００２−２８９７６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
そこで、本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、設備の複雑化および大型化、ならびに設備の維持の煩雑化を招くことなく、端子部の形状が異なる二種以上の半導体装置を製造する半導体装置の製造装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１記載の発明では、台部には被加工部品が載置される金型が複数設けられている。半導体装置は、同一の形状のパッケージから異なる形状の端子が突出している。この半導体装置は、モールドを切断することによりその残部にパッケージが形成され、リードフレームを切断することによりその残部に端子部が形成される。被加工部品から形成される半導体装置は、同一の形状のパッケージを有しているため、複数の金型にはそれぞれ同一形状の被加工部品が載置される。そして、複数の金型に載置された同一形状の被加工部品を、これらの被加工部品にそれぞれ対応して設けられた刃部で切断することにより、同一形状の被加工部品から、端子部の形状のみが異なる二種類の半導体装置が形成される。その結果、同一形状に被加工部品を載置する複数の金型が設けられた台部と、この金型に載置された被加工部品の端子形状に対応した刃部を有する切断部との組み合わせにより、同一形状のパッケージから異なる形状の端子部が突出する複数種の半導体装置が形成される。したがって、設備の複雑化および大型化、ならびに設備の維持の煩雑化を招くことなく、端子部の形状が異なる二種以上の半導体装置を製造することができる。
【０００６】
請求項２記載の発明では、金型には端子部同士が相対するように二つに被加工部品が載置される。これにより、被加工部品を載置する位置によって、切断される端子部の形状が変化する。そのため、刃部の形状を変更することなく、被加工部品の載置位置によって端子部の形状を設定可能である。したがって、設備の複雑化および大型化、ならびに設備の維持の煩雑化を招くことなく、端子部の形状が異なる二種以上の半導体装置を製造することができる。
【０００７】
請求項３記載の発明では、金型には端子部同士が並列するように二つの被加工部品が載置される。これにより、刃部の形状を変更することにより、金型にそれぞれ同一形状の被加工部品載置しても、端子部の形状が異なる二種類の端子部が形成可能である。したがって、設備の複雑化および大型化、ならびに設備の維持の煩雑化を招くことなく、端子部の形状が異なる二種以上の半導体装置を製造することができる。
【０００８】
請求項４記載の発明では、第一成形部および第二成形部が隣接して設けられている。これにより、第一成形部においてモールドおよびダイバーを切断し、所定形状のパッケージを形成するとともに、第二成形部においてリードフレームを切断し、所定の形状の端子部が形成される。そのため、第一成形部によるパッケージの成形、パッケージが成形された被加工部品の第二成形部への移動、および第二成形部による端子部の成形を順に実行可能である。したがって、複数の段階における成形を効率よく行うことができる。
【０００９】
請求項５記載の発明では、第一成形部および第二成形部に対応する刃部は切断部から着脱可能な入れ子構造である。そのため、刃部を交換することにより、任意の形状の端子部が成形される。したがって、金型、台部および切断部の大幅な設計変更を招くことなく、パッケージあるいは端子部の形状を刃部の交換により任意に変更することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明による半導体装置の製造装置を示す複数の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、複数の実施形態において実質的に同一の構成部位には同一の符号を付し、説明を省略する。
（半導体装置）
半導体装置の製造装置の説明に先立って、製造装置よって製造される半導体装置について説明する。図２（Ａ）および図２（Ｂ）に示すように、半導体装置１００、２００は、例えば積層冷却器のインバータ回路などに用いられるパワーデバイスであり、樹脂製のパッケージ１０１、２０１を備えている。半導体装置１００、２００は、同一の形状のパッケージ１０１、２０１から異なる形状の端子部１０２、２０２が突出している。具体的には、半導体装置１００は、図２（Ａ）に示すように長端子１０３および短端子１０４からなる端子部１０２を有している。また、半導体装置１００は、信号端子１０５を有している。長端子１０３および短端子１０４からなる端子部１０２は、パッケージ１０１に収容されている図示しないパワー素子に接続し、インバータ回路の制御電流などの比較的大電流が流れる。一方、信号端子１０５は、パッケージ１０１に収容されている図示しない制御素子に接続し、制御信号などの比較的小電流が流れる。同様に、半導体装置２００は、図２（Ｂ）に示すように長端子２０３および短端子２０４からなる端子部２０２、ならびに信号端子２０５を有している。
【００１１】
図２（Ａ）に示す半導体装置１００と図２（Ｂ）に示す半導体装置２００とは、パッケージ１０１、２０１から突出する端子部１０２、２０２の配置が異なる以外は同一の形状、および同一の構成である。具体的には、図２（Ａ）に示す半導体装置１００は、パッケージ１０１の平面視において左方に短端子１０４が配置され、右方に長端子１０３が配置されている。これに対し、図２（Ｂ）に示す半導体装置２００は、パッケージ２０１の平面視において左方に長端子２０３が配置され、右方に短端子２０４が配置されている。このように、長端子１０３、２０３および短端子１０４、２０４の配置が異なる一対の半導体装置１００および半導体装置２００は、互いの端子間に絶縁を確保しつつ直列に接続される。これにより、半導体装置１００と半導体装置２００との間の絶縁を確保しつつ設置面積の低減が図られる。
【００１２】
（被加工部品）
次に、図２（Ａ）に示す半導体装置１００および図２（Ｂ）に示す半導体装置２００の基となる被加工部品について説明する。図２（Ａ）に示す半導体装置１００および図２（Ｂ）に示す半導体装置２００は、いずれも図３に示す被加工部品３００から製造される。被加工部品３００は、リードフレーム３０１、３０２、３０３、ダイバー３０４およびモールド３０５から構成されている。リードフレーム３０１、３０２、３０３は、導電性の金属で形成されている。リードフレーム３０１は、半導体装置１００の短端子１０４、または半導体装置２００の長端子２０３を形成する。リードフレーム３０２は、半導体装置１００の長端子１０３または半導体装置２００の短端子２０４を形成する。リードフレーム３０３は、半導体装置１００の信号端子１０５または半導体装置２００の信号端子２０５を形成する。ダイバー３０４は、リードフレーム３０１、３０２、３０３と一体に形成され、各リードフレーム３０１、３０２、３０３を一体的に接続している。リードフレーム３０１、３０２、３０３に半導体装置１００、２００の図示しないパワー素子および信号素子が搭載された後、パワー素子および信号素子を覆う部分にモールド３０５が形成される。モールド３０５は、例えば絶縁性の樹脂からなり、パワー素子および信号素子を覆っている。
【００１３】
すなわち、被加工部品３００は、ダイバー３０４によって一体に形成されたリードフレーム３０１、３０２、３０３にパワー素子および信号素子が搭載される。パワー素子および信号素子が搭載されたリードフレーム３０１、３０２、３０３は、これらのパワー素子および信号素子を覆う位置に樹脂製のモールド３０５が形成される。これにより、被加工部品３００が製造される。この被加工部品３００を加工することにより、図２（Ａ）に示す半導体装置１００および図２（Ｂ）に示す半導体装置２００が製造される。
【００１４】
（第１実施形態）
次に、本発明の第１実施形態による半導体の製造装置の第１実施形態を図１および図４に示す。製造装置１０は、図４に示すように台部１１および切断部１２から構成されている。台部１１は、プレス機本体１３、カット型１４および金型１５、１６を有している。プレス機本体１３は内側にカット型１４を収容するとともに、カット型１４は内側に二つの金型１５および金型１６を収容している。これにより、金型１５、１６は、カット型１４を挟んでプレス機本体１３に固定されている。カット型１４は、二つの金型１５、１６を収容している。この二つの金型１５、１６には、それぞれ図３に示す被加工部品３００が載置される。
【００１５】
切断部１２は、図４に示すように台部１１の上方に設けられている。切断部１２は、台部１１側すなわち図４の上下方向へ移動可能である。切断部１２は、下端側すなわち台部１１側に刃部１７を有している。刃部１７は、図１の太線で示すように被加工部品３００を加工した後の半導体装置１００、２００に対応する形状を有している。すなわち、刃部１７は、被加工部品３００のモールド３０５を切断して半導体装置１００のパッケージ１０１および半導体装置２００のパッケージ２０１を形成する部分と、被加工部品３００のダイバー３０４およびリードフレーム３０１、３０２、３０３を切断して半導体装置１００の端子部１０２および信号端子１０５ならびに半導体装置２００の端子部２０２および信号端子２０５を形成する部分とを有している。このように刃部１７は、二つの金型１５、１６に載置された被加工部品３００に対応してそれぞれ設けられている。図１の左方の金型１５に載置された被加工部品３００は、図２（Ａ）に示す半導体装置１００に加工される。そのため、金型１５の上方に位置する刃部１７は、図２（Ａ）に示す半導体装置１００に対応して、平面視において被加工部品３００の左方のリードフレーム３０１から半導体装置１００の短端子１０４を成形し、右方のリードフレーム３０２から長端子１０３を成形する形状である。また、図１の右方の金型１６に載置された被加工部品３００は、図２（Ｂ）に示す半導体装置２００に加工される。そのため、金型１６の上方に位置する刃部１７は、図２（Ｂ）に示す半導体装置２００に対応して、平面視において被加工部品３００の左方のリードフレーム３０１から長端子２０３を成形し、右方のリードフレーム３０２から短端子２０４を成形する形状である。
【００１６】
次に、上記の構成による製造装置１０による半導体装置１００、２００の製造について説明する。
台部１１の金型１５および金型１６には、それぞれ被加工部品３００が載置される。金型１５に載置される被加工部品３００と金型１６に載置される被加工部品３００とは、同一の形状である。金型１５および金型１６にそれぞれ被加工部品３００が載置されると、切断部１２は台部１１側へ移動する。これにより、被加工部品３００は、切断部１２の刃部１７によって切断される。被加工部品３００のモールド３０５は、切断部１２で切断されることにより半導体装置１００のパッケージ１０１または半導体装置２００のパッケージ２０１に成形される。モールド３０５は、樹脂で形成されているため、バリなどが含まれている。そのため、モールド３０５は、切断部１２で切断することにより、予め設定された形状のパッケージ１０１、２０１に成形される。一方、被加工部品３００のダイバー３０４およびリードフレーム３０１、３０２は、切断部１２で切断されることにより、半導体装置１００の端子部１０２または半導体装置２００の端子部２０２に成形される。さらに、被加工部品３００のリードフレーム３０３は、切断部１２で切断されることにより、半導体装置１００の信号端子１０５または半導体装置２００の信号端子２０５に成形される。
【００１７】
このとき、金型１５に載置されている被加工部品３００は、切断部１２でリードフレーム３０１、３０２を切断することにより、図１および図２に示す平面視において左方に短端子１０４が形成され、右方に長端子１０３が形成される。同様に、金型１６に載置されている被加工部品３００は、切断部１２でリードフレーム３０１、３０２を切断することにより、図１および図２に示す平面視において左方に長端子２０３が形成され、右方に短端子２０４が形成される。これにより、同一形状の被加工部品３００から一回の加工によって、同一形状のパッケージ１０１、２０１から異なる形状の端子部１０２、２０２が突出する半導体装置１００および半導体装置２００が形成される。
【００１８】
以上説明したように、本発明の第１実施形態による製造装置１０は、台部１１に被加工部品３００が載置される二つの金型１５、１６が設けられている。被加工部品３００から形成される半導体装置１００、２００は、同一の形状のパッケージ１０１、２０１を有しているため、二つの金型１５、１６にはそれぞれ同一形状の被加工部品３００が載置される。そして、二つの金型１５、１６に載置された同一形状の被加工部品３００は、これらの被加工部品３００にそれぞれ対応して設けられた刃部１７で切断される。その結果、同一形状の被加工部品３００から、端子部１０２、２０２の形状のみが異なる二種類の半導体装置１００、２００が形成される。したがって、設備の複雑化および大型化、ならびに設備の維持の煩雑化を招くことなく、端子部１０２、２０２の形状が異なる二種の半導体装置１００、２００を製造することができる。
【００１９】
また、第１実施形態では、二つの金型１５、１６は、形成される半導体装置１００、２００の端子部１０２、２０２が互いに並列するように、被加工部品３００がそれぞれ載置される。これにより、刃部１７の形状のみを変更することにより、金型１５、１６にそれぞれ同一形状の被加工部品３００を載置しても、端子部１０２、２０２の形状が異なる二種類の半導体装置１００、２００が形成可能である。したがって、設備の複雑化および大型化、ならびに設備の維持の煩雑化を招くことなく、端子部１０２、２０２の形状が異なる二種の半導体装置１００、２００を製造することができる。
【００２０】
（第２実施形態）
本発明の第２実施形態による製造装置を図５に示す。
図５は、本発明の第２実施形態による製造装置２０を切断部１２側から見た概略図である。第２実施形態の場合、金型２１は、半導体装置１００、２００として形成される端子部１０２、２０２同士が相対するように被加工部品３００が載置される。具体的には、被加工部品３００は図５（Ａ）に示すように金型２１の第一セット位置または図５（Ｂ）に示すように金型２１の第二セット位置のいずれかに載置される。切断部１２の刃部１７は、被加工部品３００が載置された位置に関わらず形状が一種類である。図５（Ａ）に示すように被加工部品３００を第一セット位置に載置するとき、ダイバー３０４およびリードフレーム３０１、３０２を切断部１２で切断することにより、完成した半導体装置１００は図５（Ｃ）に示すように平面視において左方に短端子１０４が形成され、右方に長端子１０３が形成される。一方、被加工部品３００の表裏を反転させて第二セット位置に載置し、ダイバー３０４およびリードフレーム３０１、３０２を切断部１２で切断することにより、完成した半導体装置２００は図５（Ｄ）に示すように平面視において左方に長端子２０３が形成され、右方に短端子２０４が形成される。このように、第２実施形態の製造装置２０の場合、単一の金型２１および刃部１７で二種類の半導体装置１００、２００が形成される。
【００２１】
第２実施形態では、金型２１には半導体装置１００、２００において形成される端子部１０２、２０２同士が相対するように二つに被加工部品３００が載置される。これにより、被加工部品３００を載置する位置によって、形成される端子部１０２、２０２の形状が変化する。そのため、金型２１および刃部１７の形状を変更することなく、被加工部品３００の載置位置のみを変更することによって形成される端子部１０２、２０２の形状が設定される。したがって、設備の複雑化および大型化、ならびに設備の維持の煩雑化を招くことなく、端子部１０２、２０２の形状が異なる二種以上の半導体装置１００、２００を製造することができる。
【００２２】
（第３、第４実施形態）
本発明の第３、第４実施形態による半導体の製造装置をそれぞれ図６または図７に示す。
第３実施形態の場合、図６に示すように製造装置３０は台部１１のカット型１４に第２実施形態で説明した金型２１が二つ収容されている。これにより、二つの被加工部品３００を同時に加工して、一種類または二種類の半導体装置１００、２００が形成される。
また、第４実施形態の場合、図７に示すように製造装置４０は台部１１のカット型１４に二組の金型４１、４２が収容されている。金型４１、４２は、それぞれ二つの被加工部品４００が載置される。すなわち、第４実施形態の場合、第１実施形態の金型１５、１６を並列に設けた状態に近似する。また、第４実施形態の場合、第１実施形態で説明した二つの被加工部品３００が一体に成形された状態となっている。これにより、被加工部品４００を同時に加工して二種類の半導体装置１００、２００を同時に二組形成することができる。
【００２３】
以上のように、カット型１４には二つ以上の金型を収容してもよく、同時に加工可能な被加工部品３００、４００の数を増大させることができる。また、被加工部品３００、４００の形状を任意に設定することにより、同時に加工可能な被加工部品３００、４００の数を増大させることができる。
【００２４】
（第５実施形態）
本発明の第５実施形態による半導体の製造装置を図８に示す。
第５実施形態の場合、図８に示すように製造装置５０のカット型１４には二つの金型５１が収容されている。金型５１は、第一成形部５１１および第二成形部５１２を有している。また、金型５２は、第一成形部５２１および第二成形部５２２を有している。切断部１２は、第一成形部５１１および第一成形部５２１に対応する第一刃部１７１と、第二成形部５１２および第二成形部５２２に対応する第二刃部１７２とを有している。金型５１の第一成形部５１１および金型５２の第一成形部５２１には、それぞれ被加工部品３００が載置される。第一成形部５１１、５２１では、第一刃部１７１は被加工部品３００のうちモールド３０５およびダイバー３０４を切断する。これにより、第一成形部５１１、５２１では、所定の形状のパッケージ５０１から同一の長さのリードフレーム５０２、５０３が突出した仮加工品５００が形成される。被加工部品３００から形成された仮加工品５００は、モールド３０５およびダイバー３０４が切断されたのみであるため、パッケージ５０１から突出するリードフレーム５０２、５０３の長さは同一になっている。
【００２５】
第一成形部５１１、５２１で形成された仮加工品５００は、第二成形部５１２、５２２へ搬送される。第一成形部５１１、５２１から第二成形部５１２、５２２への搬送は、例えば吸引など公知の手法によって行われる。第二成形部５１２、５２２へ搬送された仮加工品５００は、第二成形部５１２、５２２の第二刃部１７２によってリードフレーム５０２、５０３が切断される。リードフレーム５０２は、第二成形部５１２では左方に短端子１０４および左方に長端子１０３が配置されるように、第二成形部５２２では左方に長端子２０３および右方に短端子２０４が配置されるように切断される。これにより、図２に示すように二種類の半導体装置１００、２００が形成される。
【００２６】
第５実施形態では、金型５１、５２はそれぞれ隣り合って設けられた第一成形部５１１、５２１および第二成形部５２２、５２２を有している。これにより、第一成形部５１１、５２１において被加工部品３００のモールド３０５およびダイバー３０４を切断し、所定形状のパッケージ５０１を有する仮加工品５００が形成される。そして、この仮加工品５００は、第二成形部５１２、５２２においてリードフレーム５０２、５０３が切断され、半導体装置１００、２００における所定の形状の端子部１０２、２０２に形成される。そのため、第一成形部５１１、５２１によるパッケージ１０１の成形、パッケージ１０１が成形された仮加工品５００の第二成形部５１２、５２２への移動、および第二成形部５１２、５２２による端子部１０２、２０２の成形を順に実行可能である。したがって、複数の段階における成形を効率よく行うことができる。
【００２７】
（第５実施形態の変形例）
第５実施形態による変形例を図９に示す。この変形例では、図９に示すように切断部１２の第二刃部１７２が入れ子構造を有している。すなわち、第二刃部１７２は、切断部１２に対し着脱可能に設けられている。そのため、第二刃部１７２を交換することにより、半導体装置には任意の形状の端子部が成形される。したがって、金型５１、５２、台部１１および切断部１２の大幅な設計変更を招くことなく、パッケージあるいは端子部の形状を第二刃部１７２の交換により任意に変更することができる。
【００２８】
以上説明した本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の実施形態に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の第１実施形態による半導体装置の製造装置において、被加工部品が載置された台部の切断部側からの平面視を示す模式図
【図２】本発明の第１実施形態による製造装置で製造される半導体装置を示す概略図
【図３】本発明の第１実施形態による製造装置の加工対象である被加工部品を示す概略図
【図４】本発明の第１実施形態による半導体装置の製造装置を示す模式的な断面図
【図５】本発明の第２実施形態による製造装置の図１に相当する模式図
【図６】本発明の第３実施形態による製造装置の図１に相当する模式図
【図７】本発明の第４実施形態による製造装置の図１に相当する模式図
【図８】本発明の第５実施形態による製造装置の図１に相当する模式図
【図９】本発明の第５実施形態の変形例による製造装置の図１に相当する模式図
【符号の説明】
【００３０】
図面中、１０、２０、３０、４０、５０は製造装置、１１は台部、１２は切断部、１５、１６、２１、４１、５１、５２は金型、１７は刃部、１００、２００は半導体装置、１０１、２０１はパッケージ、１０２、２０２は端子部、３００、４００は被加工部品、３０１、３０２、３０３はリードフレーム、３０４はダイバー、３０５はモールド、５１１、５２１は第一成形部、５１２、５２２は第二成形部を示す。
【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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