[发明专利]半导体装置、半导体装置的制造方法、定位治具

说明书

本发明提供可提高各半导体芯片的定位精度的半导体装置，该半导体装置在带有导电图案的绝缘基板与端子之间并联连接有多个小型半导体芯片。本发明还提供这种半导体装置的制造方法、以及在该制造方法中使用的定位治具。本发明的半导体装置具有：带有导电图案的绝缘基板；通过第1接合材料连接于导电图案的矩形的第1半导体芯片；在导电图案上与第1半导体芯片隔开间隔地配置、通过第2接合材料连接于导电图案的矩形的第2半导体芯片；以及配置于第1半导体芯片以及第2半导体芯片的上方、通过第3接合材料连接于第1半导体芯片、且通过第4接合材料连接于第2半导体芯片的端子。该端子在第1半导体芯片与第2半导体芯片之间的上方具有贯通孔。

技术领域

本发明涉及一种用于功率半导体模块等制造的定位治具、使用该定位治具制造的半导体装置及该半导体装置的制造方法。

背景技术

图16是以往功率半导体模块500的主要部位结构图。图16(a)是俯视图，图16(b)是从图16(a)箭头A看到的侧视图。此图是表示作为树脂壳体内结构的中间组装品的图。

此功率半导体模块500具有：DCB(Direct Copper Bonding：直接铜接合)等带有导电图案的绝缘基板53；焊接在此带有导电图案的绝缘基板53的导电图案53c上的IGBT芯片51以及Si二极管芯片52；焊接在IGBT芯片51以及Si二极管芯片52上的第1端子54；以及焊接在导电图案53c上的第2端子55。该功率半导体模块500还具有一端连接于IGBT芯片51的栅电极焊盘56的接合线57、以及与接合线57的另一端连接的焊盘电极58。虽未图示，但功率半导体模块500还具有与第1端子54和第2端子55相连接的外部导出端子、以及焊接在焊盘电极58上的控制销。此外，功率半导体模块500还具有使外部导出端子和控制销前端露出以封装整体的树脂壳体。第1端子54通过焊料连接于IGBT芯片51以及Si二极管52的表面，第2端子55通过焊料连接于导电图案53c。IGBT芯片51以及Si二极管芯片52的表面以及背面成为由第1端子54和导电图案53c夹住的结构。

在制造搭载有所述IGBT芯片51、Si二极管芯片52的功率半导体模块500时，首先组装中间组装品(以后称为功率单元501)，该中间组装品中，将IGBT芯片51以及Si二极管芯片52的背面焊接于带有导电图案的绝缘基板53，将例如由铜引线框架组成的第1端子54焊接于IGBT芯片51的发射电极51a以及Si二极管芯片52的阳极电极52a，进一步将第2端子55焊接于带有导体图案的绝缘基板53。通过测试该功率单元501(静特性、动特性等)，从而提高功率半导体模块500完成后的良品率。所述带有导电图案的绝缘基板53由绝缘板53a、背面的导电膜53b、表面的导电图案53c构成。

图17是组装图16的功率半导体模块500时的定位治具600的主要部位俯视图。在组装构成功率半导体模块500的功率单元501时，对于每个功率半导体模块500都使用专用的定位治具600组装IGBT芯片51、Si二极管芯片52、用于焊接IGBT芯片51以及Si二极管芯片52的未图示的焊料板、第1端子54、第2端子55等各构成部件。通过使用此专用的定位治具600，从而防止各构成部件的位置偏移。

定位治具600形成有IGBT芯片51、Si二极管芯片52、对用于IGBT芯片51以及Si二极管芯片52焊接的未图示的焊料板等进行定位用的第1开口部61以及对第2端子55进行定位的第2开口部62。第1开口部61配置有3个，第2开口部62配置有2个。此外，此处，用于对第1端子54进行定位的定位治具与芯片的定位没有关系，所以省略说明。

通过对第1开口部61的4个角部固定相对应的IGBT芯片51以及Si二极管芯片52的角部A、B、C、D，从而防止芯片的位置偏移。

若以不使用此定位治具600的方法进行焊接，使得IGBT芯片51以及Si二极管芯片52从规定的位置发生偏移，则例如，无法进行之后的第1端子54的焊接，从而无法制造功率半导体模块500。此外，即使完成了焊接，由于位置偏移也很难获得所设计的性能(通电能力、热阻等)。