半导体装置的制造方法与流程

1.本发明涉及半导体装置的制造方法。


背景技术：

2.半导体装置包括半导体芯片、控制ic(integrated circuit：集成电路)、在主芯片焊盘部配置有该半导体芯片的主电流引线框、以及在控制芯片焊盘部配置有该控制ic的控制引线框。半导体芯片和主电流引线框、控制ic和控制引线框、以及控制ic和半导体芯片的控制电极分别通过引线直接连接。进一步，半导体装置通过密封部件将半导体芯片和控制ic与主芯片焊盘部和控制芯片焊盘部密封。半导体芯片包括功率器件的开关元件以及二极管元件。开关元件例如是igbt(insulated gate bipolar transistor：绝缘栅双极型晶体管)、功率mosfet(metal oxide semiconductor field effect transistor：金属氧化物半导体场效应晶体管)。二极管元件是sbd(schottky barrier diode：肖特基势垒二极管)、pin(p-intrinsic-n：p-本征-n)二极管的fwd(free wheeling diode：续流二极管)。控制ic通过引线输出控制信号来进行该开关元件的驱动控制。
3.这样的半导体装置经由以下的工序来制造。首先，在主芯片焊盘部和控制芯片焊盘部分别配置半导体芯片和控制ic，并在模具的型腔内配置分别包含该主芯片焊盘部和控制芯片焊盘部的主电流引线框和控制引线框。在模具内填充液态的密封树脂而将模具内密封，使其固化。如果取下模具，则得到半导体装置(例如，参照专利文献1)
4.现有技术文献
5.专利文献
6.专利文献1：日本特开2005-123495号公报


技术实现要素：

7.技术问题
8.在上述半导体装置的制造方法中，如果向型腔内注入液态的密封树脂，则密封树脂(成型树脂原料)一边在型腔内流动，一边填充整个型腔。在这样填充的过程中，有时由于在型腔内流动的密封树脂，导致引线变形、或根据情况而倾倒。如果引线变形，则相邻的引线彼此接触，成为短路发生的原因。另外，由于引线倾倒，有时会导致引线的接合部位剥离。这些成为半导体装置故障的原因，半导体装置的可靠性降低。
9.本发明是鉴于这一点而完成的，其目的在于提供一种能够抑制由填充的成型树脂原料引起的引线变形的半导体装置的制造方法。
10.技术方案
11.根据本发明的一个观点，提供一种半导体装置的制造方法，其包括：准备成型树脂原料、模具、引线框、半导体芯片、控制元件的准备工序，所述模具包括在俯视时为矩形状并按一个长边、一个短边、另一个长边、另一个短边的顺序被包围的收纳部、和沿着所述一个长边或所述另一个短边设置的所述成型树脂原料的注入口，所述引线框包括主芯片焊盘、
与所述主芯片焊盘一体地连接并沿第一方向延伸的主电流端子、比所述主芯片焊盘靠与所述第一方向相反的第二方向设置的第一控制芯片焊盘、与所述第一控制芯片焊盘一体地连接并沿所述第二方向延伸的控制端子以及比所述第一控制芯片焊盘进一步靠所述第二方向设置的第二控制芯片焊盘，所述半导体芯片在正面具备控制电极，所述控制元件在正面具备第一正面电极；在所述主芯片焊盘配置所述半导体芯片，在所述第一控制芯片焊盘配置所述控制元件的安装工序；经由引线将所述控制电极与所述第一正面电极之间、和所述控制端子与所述第一正面电极之间中的至少任意一个连接的布线工序；在所述安装工序之后且所述布线工序之前或之后，以在俯视时所述半导体芯片和所述控制元件被收纳于所述收纳部的方式将所述引线框配置于所述模具的配置工序；以及在俯视时，在所述注入口与所述引线之间且在将所述注入口与所述引线连结的线上配置控制销，将所述成型树脂原料从所述注入口注入到所述收纳部内而利用所述成型树脂原料填充所述收纳部内，将配置于所述引线框的所述半导体芯片和所述控制元件密封的成型工序。
12.发明效果
13.根据公开的技术，抑制由填充的密封部件引起的引线变形，抑制半导体装置的可靠性的降低。
附图说明
14.图1是第一实施方式的半导体装置的外观图。
15.图2是第一实施方式的半导体装置的侧视图。
16.图3是第一实施方式的半导体装置的俯视图。
17.图4是第一实施方式的半导体装置的纵剖面图。
18.图5是示出第一实施方式的半导体装置的制造方法的流程图。
19.图6是示出第一实施方式的半导体装置的制造方法所包括的安装工序的图。
20.图7是示出第一实施方式的半导体装置的制造方法所包括的配置工序的截面图(其一)。
21.图8是示出第一实施方式的半导体装置的制造方法所包括的配置工序的俯视图。
22.图9是示出第一实施方式的半导体装置的制造方法所包括的配置工序的截面图(其二)。
23.图10是示出第一实施方式的半导体装置的制造方法所包括的成型工序的俯视图(其一)。
24.图11是示出第一实施方式的半导体装置的制造方法所包括的成型工序的俯视图(其二)。
25.图12是示出第一实施方式的半导体装置的制造方法所包括的成型工序的俯视图(其三)。
26.图13是示出第一实施方式的半导体装置的制造方法所包括的成型工序的截面图。
27.图14是示出第一实施方式的半导体装置的制造方法所包括的成型工序的俯视图(其四)。
28.图15是示出第一实施方式的半导体装置的制造方法所包括的控制销的配置的俯视图。
29.图16是示出第一实施方式的变形例的半导体装置的制造方法所包括的成型工序的俯视图。
30.图17是示出第二实施方式的半导体装置的制造方法所包括的配置工序的俯视图。
31.图18是示出第二实施方式的半导体装置的制造方法所包括的配置工序的截面图。
32.图19是示出第二实施方式的半导体装置的制造方法所包括的成型工序的俯视图。
33.图20是示出第二实施方式的半导体装置的制造方法所包括的成型工序的截面图。
34.符号说明
35.10：半导体装置
36.21、22、23、24：半导体芯片
37.22a、22b、22b1、22b2、22b3、22b4、22b5、22b6、22c、22c1、22c2、22c3、22d：控制引线
38.22e：主电流引线
39.30、31、32、33、34、35、36、37、38：控制引线框
40.31a、33a、35a、38a1、38a2：控制芯片焊盘
41.31b、33b、35b、38b1、38b2、38b3：控制端子
42.40、41、42、43、44、45、46、47：主电流引线框
43.44a、45a、46a、47a：主芯片焊盘
44.44b、45b、46b、47b：连结部
45.44c、45c、46c、47c：主电流端子
46.50h、50l：控制ic
47.51a、51b、51c：电子部件
48.60：成型树脂
49.60a：安装孔
50.60b1、60b2：凹部
51.60c：注入断裂面
52.60e、60f：阶梯部
53.61a、61c：长侧面
54.61b、61d：短侧面
55.62：成型树脂原料
56.70：绝缘片
57.80：成型模具
58.80a、80c：长边
59.80b、80d：短边
60.81：上部模具
61.82：下部模具
62.82e、82f：模具阶梯部
63.83：型腔
64.84a、84b、84c、84d、84e、84f、84g：注入口
65.85a、85b、85c、85d、85e、85f、85g：浇口
66.86a、86b：按压部
67.87、87a、87b、87c、87d、87e、87f、87g：控制销
具体实施方式
68.以下，参照附图对实施方式进行说明。应予说明，在以下的说明中，“正面”和“上表面”在附图的半导体装置10中表示朝向上侧的面。同样地，“上”在附图的半导体装置10中表示上侧的方向。“背面”和“下表面”在附图的半导体装置10中表示朝向下侧的面。同样地，“下”在附图的半导体装置10中表示下侧的方向。根据需要在其他附图中也表示同样的方向性。“正面”、“上表面”、“上”、“背面”、“下表面”、“下”、“侧面”只是确定相对位置关系的方便的表述，并不限定本发明的技术思想。例如，“上”和“下”不一定表示相对于地面的铅垂方向。即，“上”和“下”的方向不限于重力方向。此外，在以下的说明中，“主成分”表示含有80vol％以上的情况。
69.[第一实施方式]
[0070]
使用图1～图4对第一实施方式的半导体装置10进行说明。图1是第一实施方式的半导体装置的外观图，图2是第一实施方式的半导体装置的侧视图。应予说明，图1的(a)示出沿x方向观察图1的(b)所示的半导体装置10而得的侧面。图1的(b)示出半导体装置10的正面。图2示出沿-y方向观察图1的(b)的半导体装置10而得的侧面。图3是第一实施方式的半导体装置的俯视图，图4是第一实施方式的半导体装置的纵剖面图。应予说明，图3示出从半导体装置10的正面观察到的内部的部件配置。图4是示出图3的单点划线x1-x1处的进深的剖视图，示出了从单点划线x1-x1沿x方向配置的部件。
[0071]
首先，如图1所示，半导体装置10通过成型树脂60将部件整体密封而成型为立体形状。应予说明，半导体装置10的成型树脂60也可以是立方体状并且使角部具有曲率。另外，成型树脂60在俯视时呈矩形状，四周被对置的一对长侧面61a、61c和对置的一对短侧面61b、61d包围。即，成型树脂60的四周按照一个长侧面61a、一个短侧面61b、另一个长侧面61c、另一个短侧面61d的顺序被包围。半导体装置10的正面被成型树脂60覆盖。即，绝缘片70的背面从成型树脂60的背面露出(省略图示)。另外，绝缘片70的背面与成型树脂60的背面形成同一平面。另外，就半导体装置10而言，多个控制引线框30和多个主电流引线框40从成型树脂60的两个长侧面61c、61a分别与长侧面61c、61a垂直地延伸。在该情况下，主电流引线框41～47以预定的间隔设置于成型树脂60的长侧面61a。应予说明，在本实施方式中，在不特别区分控制引线框和主电流引线框的情况下，作为控制引线框30和主电流引线框40进行说明。
[0072]
另外，半导体装置10在成型树脂60的一对短侧面61b、61d分别形成有安装孔60a。例如，安装孔60a可以形成于短侧面61b、61d各自的大致中央。图1中的安装孔60a的形成位置是一个例子，不限于该情况。安装孔60a是供螺栓(省略图示)插通的直径。安装孔60a贯通成型树脂60的正面与背面之间。安装孔60a在俯视时形成于绝缘片70的外侧。通过使螺栓插通安装孔60a并进行螺合，从而能够将半导体装置10安装于冷却单元。应予说明，冷却单元例如是通过散热器、制冷剂进行冷却的冷却装置。应予说明，在本实施方式中，示出了安装孔60a在俯视时为u字状的情况。不限于该情况，也可以在俯视时为圆形状。另外，半导体装置10在成型树脂60的背面沿着长侧面61a、61c分别形成有凹状的一对阶梯部60e、60f。例如，阶梯部60e、60f形成在比主芯片焊盘44a～47a和控制芯片焊盘38a1、38a2更靠外周(长
侧面61a、61c)侧的位置(例如，参照图4)。另外，在成型树脂60的正面形成有凹部60b1、60b2。应予说明，在图1中，示出了分别形成有4个凹部60b1、呈直线状排列的5个凹部60b2的情况。凹部60b1例如形成在与图3所示的绝缘片70的四角对应的位置。凹部60b2例如形成在与主芯片焊盘44a～47a之间对置的位置。
[0073]
进一步地，半导体装置10如图2所示，在成型树脂60的长边方向的长侧面61a的主电流引线框41～47之间的6处形成有注入断裂面60c。即，注入断裂面60c针对长侧面61a形成于主电流引线框41～47之间。即，注入断裂面60c形成在主电流引线框40与相邻的主电流引线框40之间。并且，注入断裂面60c与主电流引线框40沿着长侧面61a的长边方向呈直线状地排列。如后所述，注入断裂面60c的形成部位与对成型模具注入液态的成型树脂原料时的成型模具的注入口的位置对应。注入断裂面60c是在将注入到成型模具内的成型树脂原料固化后，将从该注入口连通到外侧且固化的成型树脂切断时产生的痕迹。因此，注入断裂面60c的截面形状与注入口的形状对应。另外，注入断裂面60c与长侧面61a的其他部位相比表面粗糙度较粗糙。另外，注入断裂面60c与长侧面61a的其他部位相比更具有光亮性(闪光感)。因此，注入断裂面60c在触觉和视觉上与成型树脂60不同。因此，能够对于半导体装置10容易地确定注入断裂面60c的形成部位。
[0074]
这样的半导体装置10通过成型树脂60将如图3和图4所示的部件进行密封。即，半导体装置10包括3个半导体芯片21、半导体芯片22～24、控制引线框30(包括控制引线框31～38)、主电流引线框40(包括主电流引线框41～47)、控制ic50h、50l、电子部件51a～51c以及绝缘片70。另外，半导体装置10的成型树脂60在俯视时设有4个区域。即，对图3的成型树脂60设有右下的区域hm、在短侧面61b侧与区域hm相邻的左下的区域lm、在长侧面61c侧与区域hm相邻的右上的区域hc、以及在短侧面61b侧与区域hc相邻的左上的区域lc。另外，区域hm、hc是半导体装置10中的高侧区域。高侧区域是半导体装置10的电路构成中所包含的上臂的布线区域。高侧区域中的电压范围例如为400v以上且700v以下。另外，区域lm、lc是半导体装置10中的低侧区域。低侧区域是半导体装置10的电路构成中所包含的下臂的布线区域。低侧区域中的电压范围比高侧区域的电压范围低，例如为15v以上且25v以下。
[0075]
在半导体装置10中，上述部件分别对应于这样的区域。构成上臂的3个半导体芯片21配置于区域hm。构成下臂的半导体芯片22～24配置于区域lm。控制ic 50h以及电子部件51a～51c配置于区域hc。应予说明，控制ic 50h是hvic(high voltage integrated circuit：高压集成电路)。控制ic50l配置于区域lc。控制ic 50h、50l分别在正面具备电极(正面电极)。应予说明，控制ic 50l是lvic(low voltage integrated circuit：低压集成电路)。另外，电子部件51a～51c是无源元件。无源元件例如是热敏电阻、电容器或电阻。
[0076]
控制ic 50h与3个半导体芯片21通过控制引线22b直接连接。应予说明，如图9中说明的那样，控制引线22b进一步被区分为控制引线22b1～22b6。另外，控制ic 50h与电子部件51a～51c和几个控制引线框30通过控制引线22a直接连接。在本实施方式中，控制引线22b按每个半导体芯片21各连接有2根，一根控制引线22b是构成上臂的半导体芯片21的栅极电极用的引线，另一根控制引线22b是构成上臂的半导体芯片21的发射极检测用的引线。在区域hm中，3个半导体芯片21并联连接。栅极信号从与半导体芯片21的栅极电极连接的控制引线22b施加，此时的栅极信号以与半导体芯片21的正面的主电极(发射极电极)连接的控制引线22b的电位为基准。即，控制引线22b的电位与上臂的功率器件和下臂的功率器件
之间的中点电位相同。因此，在上臂的半导体芯片21的开关时，控制引线22b被施加400v以上且700v以下的电压。
[0077]
控制ic 50l与半导体芯片22～24通过控制引线22c直接连接。应予说明，如图9中说明的那样，控制引线22c进一步被区分为控制引线22c1～22c3。控制ic 50l与几个控制引线框30通过控制引线22d直接连接。控制引线22c是构成下臂的半导体芯片22～24的栅极电极用的引线。因此，被施加15v以上且25v以下的电压。
[0078]
另外，3个半导体芯片21与主电流引线框44～46(主电流端子44c～46c)通过主电流引线22e分别直接连接。半导体芯片22～24与主电流引线框41～43通过主电流引线22e分别直接连接。
[0079]
另外，控制引线22b将3个半导体芯片21与控制ic 50h连结而进行布线。即，控制引线22b在将长侧面61a与长侧面61c连结的方向(y方向)上布线。此时的控制引线22b的布线角度为在与长侧面61a的长边方向正交的方向(y方向)上
±
45
°
的范围内。
[0080]
控制引线22c也将半导体芯片22～24与控制ic 50l连结而进行布线。即，控制引线22c在将长侧面61a与长侧面61c连结的方向(y方向)上布线。另外，此时的控制引线22c的布线角度为在与长侧面61a的长边方向正交的方向(y方向)上
±
45
°
的范围内。
[0081]
另外，多个控制引线22b的间隔比多个控制引线22c的间隔窄。特别是，多个控制引线22b的与半导体芯片21和控制ic 50h的接合点的中点之间的间隔比多个控制引线22c的中点之间的间隔窄。即，控制引线22b之间比控制引线22c之间更接近。因而，控制引线22c由于它们的间隔比较宽，所以难以相互接触。应予说明，这些控制引线22a～22d和主电流引线22e由导电性优异的材质构成。作为该材质，例如由金、银、铜、铝或至少包含它们中的1种的合金构成。另外，控制引线22a～22d的直径例如为10μm以上且250μm以下。主电流引线22e的直径例如为300μm以上且500μm以下。
[0082]
半导体芯片21～24以硅、碳化硅或者氮化镓为主成分而构成。这样的半导体芯片21～24包括将igbt和fwd构成在1个芯片内而成的rc(reverse conducting：反向导通)-igbt的开关元件。rc-igbt芯片由将igbt和fwd反向并联连接而成的电路构成。这样的半导体芯片21～24在背面具备输入电极(集电极电极)作为主电极。另外，半导体芯片21～24在正面具备控制电极(栅极电极)和输出电极(发射极电极)。图3所示的半导体芯片21～24以栅极电极朝向长侧面61c侧的方式配置。半导体芯片21～24的厚度例如为50μm以上且220μm以下。应予说明，也可以代替这样的半导体芯片21～24，而将包括开关元件的半导体芯片和包括二极管元件的半导体芯片作为1组，配置6组。该情况下的开关元件的半导体芯片例如是功率mosfet、igbt。这样的半导体芯片例如在背面具备漏极电极(正极电极，如果是igbt则为集电极电极)作为主电极，在正面具备栅极电极(控制电极)作为控制电极并具备源极电极(负极电极，如果是igbt则为发射极电极)作为主电极。另外，二极管元件的半导体芯片是sbd、pin二极管的fwd。这样的半导体芯片在背面具备阴极电极作为主电极，在正面具备阳极电极作为主电极。另外，在本实施方式中，只是示出了设置有6个半导体芯片21～24的情况。不限于6个，也可以设置与半导体装置10的规格等相应的组数。
[0083]
另外，半导体芯片21～24的背面侧通过焊料(省略图示)接合在预定的主电流引线框40上。应予说明，焊料由以预定的合金为主成分的无铅焊料构成。预定的合金例如是由锡-银构成的合金、由锡-锌构成的合金、由锡-锑构成的合金中的至少任意一种合金。焊料
中也可以包含铜、铋、铟、镍、锗、钴或硅等添加物。应予说明，也可以代替焊料而通过使用了烧结材料的烧结来进行接合。该情况下的烧结材料例如为银、金、铜的粉末。
[0084]
半导体芯片21～24的正面的主电极通过主电流引线22e与主电流引线框40直接连接。另外，半导体芯片21的正面的栅极电极通过控制引线22b与控制ic 50h的正面的电极直接连接。半导体芯片22～24的正面的栅极电极通过控制引线22c与控制ic 50l的正面的电极直接连接。
[0085]
多个主电流引线框40沿着长侧面61a设置在半导体装置10的长侧面61a侧。多个主电流引线框40的另一端部从半导体装置10的长侧面61a向图3中下侧与长侧面61a垂直地延伸。多个主电流引线框40中的主电流引线框44～47中，主芯片焊盘44a～47a、连结部44b～47b以及主电流端子44c～47c一体地连接。应予说明，在图4中，示出了主电流引线框46、47。主电流引线框46、47包含阶梯。主电流引线框44、45也与主电流引线框46、47同样地包含阶梯。
[0086]
主芯片焊盘44a～47a在俯视时沿着长侧面61a隔开间隙地设置。此外，主芯片焊盘44a～47a设置在比主电流端子44c～47c更低的位置。主芯片焊盘44a～47a在其正面接合半导体芯片21～24，被成型树脂60覆盖。进一步地，主芯片焊盘44a～47a在其背面粘贴有绝缘片70。主芯片焊盘44a～47a可以与成型树脂60的正面和背面大致平行地延伸。主芯片焊盘44a～47a与连结部44b～47b的一端一体地连接。
[0087]
主电流端子44c～47c的一端被成型树脂60覆盖周围，并与连结部44b～47b的另一端一体地连接。主电流端子44c～47c的另一端从成型树脂60的长侧面61a向外部延伸。主电流端子44c～47c可以与成型树脂60的正面和背面平行地延伸。主电流端子44c～47c向长侧面61a侧与主芯片焊盘44a～47a分离，并向正面侧与主芯片焊盘44a～47a的配置位置(成型树脂60的底面)分离预定的高度。即，连结部44b～47b将高度不同的主芯片焊盘44a～47a与主电流端子44c～47c连接。因此，主电流引线框44～47从长侧面61a的预定的高度位置朝向成型树脂60的内侧的背面延伸，相对于成型树脂60的正面和背面倾斜。因此，主电流引线框44～47在主芯片焊盘44a～47a与主电流端子44c～47c之间具备阶梯。连结部44b～47b的周围被成型树脂60密封。在主电流端子44c～46c的被成型树脂60密封的部分连接有与半导体芯片21连接的主电流引线22e。主电流端子44c～47c可以从成型树脂60的长侧面61a延伸，并在中途以与长侧面61a平行的方式弯曲。
[0088]
另外，主电流引线框41～43也位于与主电流端子44c～47c相同的高度，它们的另一端从成型树脂60的长侧面61a向外部延伸。主电流引线框41～43也可以从成型树脂60的长侧面61a延伸，并在中途以与长侧面61a平行的方式弯曲。在主电流引线框41～43的被成型树脂60密封的部分连接有与半导体芯片24、23、22连接的主电流引线22e。
[0089]
多个控制引线框30(包括控制引线框31～38)相对于主电流引线框44～47，设置于成型树脂60的与主电流引线框44～47延伸出的长侧面61a对置的长侧面61c侧( y方向)。多个控制引线框30可以在成型树脂60内不具备阶梯，而与成型树脂60的正面和背面平行地延伸。多个控制引线框30位于与主电流引线框44～47的主电流端子44c～47c相同的高度。因此，多个控制引线框30与主电流引线框44～47的主芯片焊盘44a～47a相比处于高处。控制引线框30的一端从半导体装置10的长侧面61c向外侧延伸。
[0090]
多个控制引线框30具备控制芯片焊盘38a1、38a2(第一控制芯片焊盘)和控制端子
38b1、38b2、38b3。控制引线框30还可以具备比控制芯片焊盘38a1、38a2(第一控制芯片焊盘)更靠 y方向配置的控制芯片焊盘31a、33a、35a(第二控制芯片焊盘)和控制端子31b、33b、35b。
[0091]
在控制芯片焊盘38a1、38a2(第一控制芯片焊盘)的正面( z面)，配置有控制ic 50l、50h。控制端子38b1一体地连接于控制芯片焊盘38a1。控制端子38b2一体地连接于控制芯片焊盘38a2。控制端子38b1、38b2从长侧面61c向图3中上方( y方向)延伸。控制端子38b1从成型树脂60的长侧面61c的区域hc朝向成型树脂60内进行布线，并在区域hc内与控制芯片焊盘38a1连接。控制端子38b2从成型树脂60的长侧面61c的区域lc朝向成型树脂60内进行布线，并在区域lc内与控制芯片焊盘38a2连接。控制芯片焊盘38a1和控制芯片焊盘38a2还可以通过控制端子38b3进行连接。控制端子38b3一体地连接于控制芯片焊盘38a1、38a2。控制端子38b3与长侧面61c平行(
±
x方向)地延伸。
[0092]
在控制芯片焊盘31a、33a、35a(第二控制芯片焊盘)的正面( z方向)，通过焊料接合有电子部件51a、51b、51c。控制端子31b、33b、35b分别与控制芯片焊盘31a、33a、35a一体地连接。控制端子31b、33b、35b从长侧面61c向图3中上方( y方向)延伸。
[0093]
半导体芯片21与控制ic 50h通过控制引线22b直接连接。如上所述，配置有控制ic 50h的控制引线框30也位于比配置有半导体芯片21的主芯片焊盘44a～47a更高的位置。因此，控制引线22b连接于控制ic 50h的正面和与其相比更低的半导体芯片21的正面。同样地，半导体芯片22～24与控制ic 50l通过控制引线22c直接连接。控制引线22c也与控制引线22b同样地，连接于控制ic 50l的正面和与其相比更低的半导体芯片22～24的正面。因此，控制引线22b、22c的环的拱起部变高、变长。另外，控制引线22b、22c在从控制ic 50h、50l的接合位置暂时朝向上方( z方向)后，构成拱形而朝向下方(-z方向)。因此，控制引线22b、22c容易与位于高处的控制ic 50h、50l的端部或者配置有控制ic 50h、50l的控制引线框30接触。
[0094]
另外，电子部件51a～51c和控制引线框31、33、35与控制ic 50h通过控制引线22a直接连接。另外，控制引线框32、34、36、38(控制端子38b1)等与控制ic 50h通过控制引线22a直接连接。另外，除上述以外的控制引线框30(包括控制端子38b2)和控制ic 50l通过控制引线22d直接连接。
[0095]
这样的多个主电流引线框40和多个控制引线框30由导电性优异的材质构成。作为这样的材质，例如由铜、铝或至少包含它们中的一种的合金等构成。多个主电流引线框40和多个控制引线框30的厚度优选为0.10mm以上且1.00mm以下，更优选为0.20mm以上且0.50mm以下。另外，也可以利用耐腐蚀性优异的材质对多个主电流引线框40和多个控制引线框30进行镀覆处理。这样的材质例如是镍、金、或者至少包含它们中的1种的合金。
[0096]
成型树脂60包含热固性树脂和该热固性树脂中含有的无机物填料。热固性树脂例如以选自包含环氧树脂、酚醛树脂、三聚氰胺树脂的组中的至少一种为主成分。优选热固性树脂以环氧树脂为主成分。另外，无机物填料使用高绝缘且高热传导的无机物。无机物例如以选自包含氧化铝、氮化铝、氮化硅、氮化硼、氧化硅的组中的至少1种为主成分。优选无机物填料以氧化硅为主成分。通过使用氧化硅，也作为脱模剂发挥功能。另外，能够不配合卤素系、锑系、氢氧化金属系等阻燃剂就保持高阻燃性。无机物填料为密封原料整体的70vol％以上且90vol％以下。
[0097]
绝缘片70也包含热固性树脂和该树脂中含有的无机物填料。热固性树脂例如以选自包含环氧树脂、酚醛树脂、三聚氰胺树脂、聚酰亚胺树脂的组中的至少1种为主成分。优选热固性树脂以环氧树脂为主成分。填料使用以选自包含高绝缘且高热传导的氧化铝、氮化铝、氮化硅、氮化硼的组中的至少1种为主成分的无机物。另外，成型树脂60和绝缘片70优选以相同的热固性树脂为主成分。更优选地，成型树脂60和绝缘片70的热固性树脂均以环氧树脂为主成分。
[0098]
绝缘片70例如在俯视时呈矩形状。绝缘片70的厚度为50μm以上且1.2mm以下。在绝缘片70的正面，沿着绝缘片70的长边方向(
±
x方向)将多个主电流引线框44～47的主芯片焊盘44a～47a隔开间隙地配置成一列。应予说明，绝缘片70至少需要能够配置多个主芯片焊盘44a～47a的大小。因此，绝缘片70可以比图3所示的情况大。通过覆盖主芯片焊盘44a～47a的周围，即使在产生了半导体装置10的变形的情况下，也能够更可靠地确保绝缘性。
[0099]
另外，如上所述，绝缘片70的背面从成型树脂60的背面露出，与成型树脂60的背面形成同一平面。这样，通过绝缘片70覆盖主芯片焊盘44a～47a的背面，从而能够确保主芯片焊盘44a～47a与外部的绝缘性。进一步地，绝缘片70将从主芯片焊盘44a～47a传导的半导体芯片21～24发的热释放到半导体装置10的外部，有助于半导体装置10的散热。
[0100]
接下来，使用图5～图14对这样的半导体装置10的制造方法进行说明。图5是示出第一实施方式的半导体装置的制造方法的流程图。图6是示出第一实施方式的半导体装置的制造方法所包括的安装工序的图。图7及图9是示出第一实施方式的半导体装置的制造方法所包括的配置工序的截面图，图8是示出第一实施方式的半导体装置的制造方法所包括的配置工序的俯视图。图10～图12以及图14是示出第一实施方式的半导体装置的制造方法所包括的成型工序的俯视图，图13是示出第一实施方式的半导体装置的制造方法所包括的成型工序的截面图。
[0101]
应予说明，图6、图7以及图13与图4同样地是与图3的单点划线x1-x1的截面位置对应的截面图。图8以及图10～图12以俯视示出成型模具80的型腔83内。在图8中，省略了成型模具80的上部模具81的记载。图9是图8的单点划线y1-y1处的截面图。另外，以下以图4所示的截面部位的情况为例进行说明。
[0102]
首先，进行准备半导体装置10的构成部件的准备工序(图5的步骤s1)。半导体装置10的构成部件至少可列举：半导体芯片21～24、控制ic 50h、50l、主电流引线框40、控制引线框30、成型树脂原料62。进一步地，可以具有电子部件51a～51c、半固化状态的绝缘片70。
[0103]
主电流引线框40和控制引线框30可以作为具有利用连筋(tie bar)等一体化的布线图案的金属板来准备。主电流引线框40具备主芯片焊盘44a～47a、和与主芯片焊盘44a～47a一体地连接且沿-y方向(第一方向)延伸的主电流端子44c～47c。控制引线框30设置在比主电流引线框40更靠 y方向(第二方向)的位置。控制引线框30具备控制芯片焊盘38a1、38a2(第一控制芯片焊盘)、和与控制芯片焊盘38a1、38a2(第一控制芯片焊盘)一体地连接且从控制芯片焊盘38a1、38a2向 y方向延伸的控制端子38b1、38b2。控制引线框30还可以具备比控制芯片焊盘38a1、38a2(第一控制芯片焊盘)更靠 y方向的控制芯片焊盘31a、33a、35a(第二控制芯片焊盘)、和从控制芯片焊盘31a、33a、35a向 y方向延伸的控制端子31b、33b、35b。即，这样的金属板在俯视时主电流引线框40靠-y形成，控制引线框30靠 y形成。而且，主电流端子44c～47c向-y方向延伸，控制端子38b1、38b2、31b、33b、35b向 y方向延伸。
[0104]
包含主电流引线框40和控制引线框30的金属板是通过对一张金属板进行例如蚀刻、冲裁而形成与主电流引线框40和控制引线框30对应的部分。进一步地，通过使用了预定的模具的冲压来实施阶梯加工。这样，得到具有将与主电流引线框40和控制引线框30对应的部分通过连筋等一体化而成的布线图案的金属板。
[0105]
绝缘片70是包含半固化(b阶)的热固性树脂和无机物填料的片材。例如，如下所述地进行制造。首先，准备作为热固性树脂的液态树脂(a阶)和与该液态树脂混合的无机物填料。这里使用的树脂以选自包含环氧树脂、酚醛树脂、三聚氰胺树脂、聚酰亚胺树脂的组中的至少1种为主成分。优选以环氧树脂为主成分。另外，无机物填料使用以选自包含氧化铝、氮化铝、氮化硅、氮化硼的组中的至少1种为主成分的无机物。接着，将液态(a阶)的热固性树脂与无机物填料混合，并涂布成片状，加热进行半固化(b阶)而制造。或者，也可以在将混合有无机物填料的液态(a阶)的热固性树脂加热进行半固化(b阶)后，成型为片状来制造。应予说明，此时的加热、加温时间根据生产节拍时间而适当设定，依赖于树脂的催化剂种类。例如，加热温度为100℃以上且200℃以下。
[0106]
成型树脂原料62是包含半固化(b阶)的热固性树脂和无机物填料的粉末或片剂。例如，如下所述地进行制造。首先，准备作为热固性树脂的液态树脂(a阶)和与该液态树脂混合的无机物填料。这里使用的树脂以选自包含环氧树脂、酚醛树脂、三聚氰胺树脂的组中的至少1种为主成分。优选以环氧树脂为主成分。另外，无机物填料使用以氧化硅为主成分的无机物。接着，将无机物填料混合于该液态树脂中。对混合有无机物填料的液态树脂(a阶)进行加热并生成半固化的半固化原料(b阶)。应予说明，此时的加热、加温时间根据生成节拍时间而适当设定，依赖于树脂的催化剂种类。例如，加热温度为100℃以上且200℃以下。将使半固化状态的半固化原料进行粉末化而成的材料成型为例如片剂状而生成成型树脂原料62。
[0107]
接着，进行将半固化状态的绝缘片粘贴在金属板所包含的主电流引线框44～47的与主芯片焊盘44a～47a对应的区域的背面的粘贴工序(图5的步骤s2)。此时，可以利用压接装置通过压接来进行粘贴。压接装置可以使用压力机。通过在使半固化状态的绝缘片70加热并软化的状态下进行压接，从而能够紧密贴合地设置。然后，如果从压接装置取出，则形成压接有半固化状态的绝缘片70的主电流引线框40。
[0108]
接着，进行在金属板所包含的主电流引线框40和控制引线框30配置半导体芯片21～24、控制ic 50h、50l以及电子部件51a～51c并进行布线的安装工序(图5的步骤s3)。在此，如图6所示，首先，在主电流引线框44～47(在图6中，示出主电流引线框47、46的一部分)的主芯片焊盘44a～47a(在图6中，示出主芯片焊盘47a)分别焊接半导体芯片21～24(在图6中，示出半导体芯片21)。在控制引线框38的控制芯片焊盘38a1、38a2分别焊接控制ic 50h、50l(在图6中，示出控制ic 50h)。在控制引线框31、33、35的控制芯片焊盘31a、33a、35a分别焊接电子部件51a、51b、51c(在图6中，示出电子部件51c)。应予说明，也可以代替焊料而通过使用了烧结材料的烧结、粘接剂等树脂进行接合。
[0109]
接着，将它们运送至进行引线键合的预定的键合装置，进行引线布线。例如，将配置有半导体芯片21～24的主电流引线框40与配置有控制ic 50h、50l的控制引线框30之间适当地通过主电流引线22e以及控制引线22b、22c电连接而进行引线布线。
[0110]
特别是，之后将沿着注入口84a～84f的、半导体芯片21的栅极电极与控制ic 50h
的正面电极之间利用控制引线22b进行连接。同样地，将半导体芯片22～24的栅极电极与控制ic 50l的正面电极之间利用控制引线22c进行连接。另外，将控制ic 50h的正面电极与控制引线框31～36、38(控制端子38b1)之间利用控制引线22a进行连接。应予说明，控制引线框31、33、35介由电子部件51a～51c与控制引线22a连接。将控制ic 50l的正面电极与控制引线框30(除了控制引线框31～37、38(控制端子38b1)以外。包括控制端子38b2)之间利用控制引线22d进行连接。
[0111]
另外，从主电流引线框44～47侧沿y方向观察，如此进行了引线布线的控制引线22c(控制引线22c1、22c3)跨越主芯片焊盘44a～46a的间隙而将控制ic 50l和半导体芯片24、22直接连接(参照图9)。应予说明，如上所述，主电流引线框44～47形成有阶梯，半导体芯片21～24配置在比控制ic 50h、50l低的位置。因此，将半导体芯片21～24与控制ic 50h、50l分别连接的控制引线22b、22c的环的拱起部比控制引线22a、22d大。因此，控制引线22b、22c需要比半导体芯片21～24与控制ic 50h、50l的实际距离长的长度。
[0112]
接着，进行将安装有半导体芯片21～24、控制ic 50h、50l以及电子部件51a～51c并粘贴有绝缘片70的金属板例如如图7和图8所示设置于成型用的成型模具80的配置工序(图5的步骤s4)。将包括主电流引线框40和控制引线框30的金属板运送至进行成型的成型装置，并配置于成型模具80的下部模具82。此时，在下部模具82的底面上依次配置半固化状态的绝缘片70和主芯片焊盘44a～47a(在图7中，示出主芯片焊盘47a)。接下来，在成型装置中，利用成型模具80的上部模具81以及下部模具82夹入主电流引线框40和控制引线框30。此时，在成型模具80形成有型腔83。该型腔83在俯视时为矩形状，按照一个长边80a、一个短边80b、另一个长边80c、另一个短边80d的顺序被包围。如图8所示，一个长边80a形成于-y方向侧，一个短边80b形成于-x方向侧，另一个长边80c形成于 y方向侧，另一个短边80d形成于 x方向侧。应予说明，这样的成型模具80在俯视时分别具备角部c1～c4。角部c1是由长边80a和短边80b构成的角部，角部c2是由短边80b和长边80c构成的角部。角部c3是由长边80c和短边80d构成的角部，角部c4是由短边80d和长边80a构成的角部。
[0113]
另外，在下部模具82沿着后述的长边80a、80c在短边80b、80d之间形成有模具阶梯部82e、82f。模具阶梯部82e、82f的高度(深度)例如优选与绝缘片70和主芯片焊盘44a～47a的合计厚度大致相等，或者比该厚度大。
[0114]
另外，在成型模具80形成有注入口84a～84f、浇口85a～85f、多个控制销87a～87e以及按压部86a、86b。应予说明，在不特别区分控制销87a～87e的情况下，表示为控制销87。注入口84a～84f与型腔83连续，并形成在与型腔83的长边80a相邻的主电流引线框40之间。另外，注入口84a～84f沿着多个主电流引线框40呈直线状地排列。在图8的情况下，注入口84a～84f形成于主电流引线框41～47之间。即，在有7根主电流引线框40的情况下，设置有6条注入口84a～84f。应予说明，注入口84a～84f只要沿着型腔83的长边80a形成即可，注入口84a～84f的个数、大小是一个例子。
[0115]
浇口85a～85f将形成在设置成型树脂原料的罐的流道与注入口84a～84f连接。浇口85a～85f使从流道流通的成型树脂原料从注入口84a～84f注入到型腔83。
[0116]
控制销87例如呈圆筒状，能够在成型模具80的上部模具81的上表面沿上下方向(
±
z方向)移动，且沿着长边80a、80c设置。另外，控制销87以在俯视时位于注入口84a～84f与多个控制引线22c、22b之间且在将注入口84a～84f与多个控制引线22c、22b连结的线上
的方式设置于上部模具81。具体而言，控制销87优选在俯视时配置在多个主芯片焊盘44a～47a中的相邻的主芯片焊盘44a～47a的间隙或者以跨越该间隙的方式配置。进一步地，控制销87更优选在俯视时配置在相邻的半导体芯片21～24的间隙或者以跨越该间隙的方式配置。例如，如图9所示，控制销87以跨越主芯片焊盘44a与45a、主芯片焊盘45a与46a、主芯片焊盘46a与47a的各自的间隙的方式配置。另外，控制销87配置于半导体芯片24与23、半导体芯片23与22、半导体芯片22与21、相邻的半导体芯片21的各自的间隙。
[0117]
另外，这样的控制销87的下端部均位于比控制引线框30更低的位置。而且，控制销87的下端部与半导体芯片21～24的正面分离地配置。即，如图9所示，控制销87a的下端部不与半导体芯片24、23抵接而分离地配置。同样地，控制销87b～87e的下端部不与半导体芯片23、22、21抵接而分离地配置。因此，能够防止对主芯片焊盘44a～47a及半导体芯片24、23、22、21的损伤。另外，相对于从呈环状地连接的控制引线22c1～22c3、22b1～22b6的环顶点到与半导体芯片21～24连接的连接点为止的高度，这样的控制销87的下端部位于从环顶点向下30％以上且80％以下的位置。另外，如后所述，控制销87可以由对于填充到型腔83内的成型树脂原料，脱模性高的材质构成，或者可以将这样的材质涂敷于表面。优选包含与上部模具81相同的材料。
[0118]
按压部(在图7中为按压部86a、86b)在俯视时与绝缘片70的四个角部对应地设置于上部模具81。应予说明，按压部只要与绝缘片70的外缘部对应即可，并不限于四个。另外，这样的按压部被设置为能够相对于上部模具81沿图7中上下(
±
z方向)移动。按压部可以与下部模具82的表面垂直地按压。多个按压部可以是圆柱状或棱柱状的销。如后所述，按压部优选为按压绝缘片70并且不妨碍成型树脂原料的填充的形状。作为这样的按压部的形状，例如被构成为尽可能细。另外，多个按压部也可以如后所述由对于填充到型腔83内的成型树脂原料，脱模性高的材质构成，或者可以将这样的材质涂敷于表面。优选包含与上部模具81相同的材料。
[0119]
如此，在由设置控制销87等的上部模具81和下部模具82覆盖而构成的型腔83设置多个主电流引线框40和多个控制引线框30。
[0120]
应予说明，在上述的步骤s1～s4的制造工序中，步骤s3的安装工序也可以在步骤s2的粘贴工序之前进行。或者，步骤s2的粘贴工序也可以在步骤s3的安装工序中进行。在该情况下，可以在步骤s3的半导体芯片21～24、控制ic 50h、50l以及电子部件51a～51c的焊接后，进行步骤s2的粘贴工序，并进行步骤s3的安装工序的剩余的引线布线。
[0121]
或者，在上述的步骤s1～s4的制造工序中，在步骤s1的准备工序之后，不进行步骤s2的粘贴工序，而进行步骤s3的安装工序。然后，可以在下部模具82配置半固化状态的绝缘片70，并在其上配置多个主电流引线框40和多个控制引线框30，该多个主电流引线框40和多个控制引线框30配置有半导体芯片21～24、控制ic 50h、50l以及电子部件51a～51c并进行了布线。具体而言，在步骤s4的配置工序中，首先，在下部模具82的底面以绝缘片70的背面与下部模具82的底面接触的方式配置绝缘片70。接着，在绝缘片70的正面上以主芯片焊盘的背面与绝缘片70的正面接触的方式配置主芯片焊盘。由此，在步骤s4的配置工序中也同时执行步骤s2的粘贴工序。
[0122]
接着，进行向成型模具80填充液态的成型树脂原料62而进行成型的成型工序(图5的步骤s5)。首先，如图7所示，通过多个按压部(在图7中为按压部86a、86b)将半固化状态的
绝缘片70向下部模具82的底面侧按压，并保持该状态。由此，能够可靠地按压绝缘片70。
[0123]
接着，将片剂状的半固化(b阶)状态的成型树脂原料62设置于成型装置的罐中并加热使其软化。对软化后的半固化状态的成型树脂原料进行加压而从浇口85a～85f压入到型腔83内。上部模具81和下部模具82预先被加热，软化后的半固化状态的成型树脂原料62被填充到型腔83内。
[0124]
在此，对软化后的半固化状态的成型树脂原料62向型腔83的填充进行更详细的说明。如果按压罐(省略图示)内的成型树脂原料62，则成型树脂原料62在与罐连通的流道中流通并向浇口85a～85f流出。如图10所示，流出到浇口85a～85f的半固化状态的成型树脂原料62从六处注入口84a～84f大致同时注入到型腔83内。此时，从六处注入口84a～84f注入的成型树脂原料62与长边80a垂直(朝向 y方向)地注入。另外，成型树脂原料62从注入口84a～84f以每单位时间恒定的注入量大致同时注入。因此，成型树脂原料62在俯视时朝向配置主芯片焊盘44a～47a的绝缘片70而从六处注入口84a～84f同样地向型腔83内扩展。
[0125]
如上所述，主电流引线框44～47通过连结部44b～47b而形成阶梯。从六处注入口84a～84f注入的成型树脂原料62由于模具阶梯部82e、82f而使型腔83变深(-z方向的长度变长)。因此，在下部模具82的底面流动的成型树脂原料62的流速变慢。
[0126]
另外，在型腔83内朝向长边80c( y方向)流动的成型树脂原料62的流速因剪切应力而在分别接近成型模具80的上表面(上部模具81的上表面)及下表面(下部模具82的下表面)的区域变慢。另一方面，在远离上部模具81和下部模具82的区域(中心部)，成型树脂原料62的流速变快。此外，特别是在成型树脂原料62在主芯片焊盘44a～47a的狭窄的间隙流动时，需要较高的压力，因此在该间隙流动的成型树脂原料62的流速变快。即，控制引线22c、22b的布线部位与成型树脂原料62的流速变快的部分对应。此外，如图9所示，控制引线22c1～22c3、22b1～22b6中的几个控制引线以跨越主芯片焊盘44a～47a的间隙的方式布线。因此，在成型模具80不具备控制销87的情况下，流速变快的成型树脂原料62直接与控制引线22c、22b接触。特别是，控制引线22c、22b的直径比主电流引线22e的直径细。因此，如果直接接触成型树脂原料62，则控制引线22c、22b容易变形。另外，控制引线22c、22b的对于布线对象的接合力比主电流引线22e的对于布线对象的接合力低。因此，控制引线22c、22b的接合部位容易剥离。如果流速变快的成型树脂原料62进一步向长边80c侧流动，则与控制引线22c、22b同样地，控制引线22d、22a也有可能受到损伤。
[0127]
因此，通过将控制销87分别设置于主芯片焊盘44a～47a的间隙、或者半导体芯片21～24的间隙，如图11所示，成型树脂原料62的流动被控制销87控制为两个方向(
±
x方向)。由此，如图12和图13所示，能够降低控制销87的后方(长边80c侧)的成型树脂原料62的流速。因此，抑制由成型树脂原料62引起的控制引线22c、22b的变形以及接合部位的剥离。进而，还抑制在控制引线22d、22a产生损伤。
[0128]
如此成型树脂原料62扩展至短边80b、80d，并到达长边80c，如图14所示，将型腔83内填充。使成型树脂原料62的填充压力恒定而除去成型树脂原料62内的空隙等，并使按压部(在图7中为按压部86a、86b)向成型模具80的上方( z方向)移动而释放对主芯片焊盘44a～47a的按压。进而，使控制销87也同样地向成型模具80的上方( z方向)移动。
[0129]
然后，停止成型树脂原料62的填充，将成型模具80分离，并从成型模具80取出半固化的成型体。该半固化的成型体的半导体芯片21～24、主电流引线框40、控制引线框30、半
固化状态的绝缘片70等通过半固化状态的成型树脂原料62密封。此时，在成型体的背面，半固化状态的绝缘片70的背面以与成型体的背面成为同一平面的方式露出。另外，通过将按压部和控制销87向上方拔出，从而在成型树脂原料62的正面，在存在过按压部和控制销87的部位形成凹部60b1、60b2(参照图1b)。应予说明，成型树脂原料62的正面的存在过按压部和控制销87的部位也可以是凸部。
[0130]
接着，进行固化处理(图5的步骤s6)。首先，将从成型装置取出的半固化的成型体运送至加热装置。然后，以预定温度对运送至加热装置内的半固化的成型体进行加热。应予说明，此时的加热温度为120℃以上且180℃以下。如此将成型体固化。然后，从成型体切断与注入口84a～84f连通的成型树脂。因此，注入口84a～84f成为注入断裂面60c。注入断裂面60c与各自的周围相比表面粗糙度较粗糙。另外，具有光亮性。应予说明，在此，示出了在从成型模具80取出半固化的成型体之后，运送至加热装置，并在加热装置内以预定温度对半固化的成型体进行加热的工序。不限于该情况，也可以在成型模具80中，通过在预定温度下经过预定时间来使成型体固化。
[0131]
通过以上所述，制造图1～图4所示的包含固化后的成型树脂60的半导体装置10。应予说明，也可以在固化处理(图5的步骤s6)之前或者之后，从包含与主电流引线框40和控制引线框30对应的部件的金属板除去连筋等不需要的部件。进而，可以对主电流引线框40的端子部、控制引线框30的控制端子进行弯曲加工。
[0132]
另外，按压部和控制销87也可以在将成型树脂原料62固化为成型树脂60之后向上方拔出。在该情况下，在拔出按压部和控制销87后的痕迹处构成与按压部和控制销87对应的筒状的孔。该孔也可以通过另外填充成型树脂材料并固化来进行填埋。
[0133]
在上述的半导体装置10的制造方法中，包括准备构成半导体装置10的构成部件的工序、和在主芯片焊盘44a～47a配置半导体芯片24～21并在控制芯片焊盘38a1、38a2配置控制ic 50h、50l的安装工序。另外，就配置于成型模具80的控制引线框30和主电流引线框40而言，控制引线22a～22d从控制ic 50h、50l的电极直接连接于半导体芯片21～24的控制电极、电子部件51a～51c的电极以及控制引线框30中的至少任意一个，在俯视时半导体芯片21～24、控制ic 50h、50l以及电子部件51a～51c收纳于型腔83。而且，包括如下成型工序：在俯视时，在注入口84a～84f与控制引线22c、22b之间且在将注入口84a～84f与控制引线22c、22b连结的线上配置控制销87，将成型树脂原料62从注入口84a～84f注入到型腔83内，用成型树脂原料62填充型腔83内，将配置于主电流引线框40和控制引线框30的半导体芯片21～24和控制ic 50h、50l密封。由此，能够降低成型树脂原料62相对于控制引线22c、22b的流速。因此，分别抑制控制引线22c、22b的变形以及控制引线22c、22b对于布线对象的接合部位的剥离。因此，能够抑制半导体装置10的可靠性的降低。
[0134]
如此，控制销87能够控制成型树脂原料62的流动方向，降低成型树脂原料62的直行方向的流速。在此，使用图15对控制销87的配置位置进行说明。图15是示出第一实施方式的半导体装置的制造方法所包括的控制销的配置的俯视图。应予说明，关于图15的构成的附图标记，能够参照图3等。
[0135]
如上所述，成型树脂原料62的流速在主芯片焊盘44a～47a的各个间隙以及半导体芯片21～24的各个间隙变快。配置于与这些间隙相比更靠成型树脂原料62的下游( y方向)侧的位置的控制引线22c、22b以及进一步下游侧的控制引线22d、22a容易因成型树脂原料
62的流动而受到损伤。为了抑制这样的成型树脂原料62的流速，控制销87首先配置在俯视时控制引线22c、22b与注入口84a～84f之间且在将控制引线22c、22d与注入口84a～84f连结的线上。即，控制销87针对
±
x方向配置于主芯片焊盘44a～47a的各个间隙以及半导体芯片21～24的各个间隙(图15中的区域w1～w5)。进一步地，控制销87针对
±
y方向配置于图15中的从线p0起向-y方向的区域。
[0136]
另一方面，如果控制销87的配置位置过于接近注入口84a～84f，则被控制销87控制了流动的成型树脂原料62在越过控制销87时会再次合流，有可能因合流后的成型树脂原料62而导致控制引线22c、22b以及控制引线22a、22d受到损伤。因此，控制销87适度地与注入口84a～84f分离，优选配置于图15中的区域l1的范围(线p0～p1的范围)。即，区域l1从控制引线22c、22b的接合部位(线p0)起到主芯片焊盘44a～47a的长边80a侧的端部(线p1)为止。控制销87更优选配置于图15中的区域l2的范围(线p0～p2的范围)。即，区域l2从控制引线22c、22b的接合部位(线p0)起到半导体芯片21～24的长边80a侧的端部(线p2)为止。进一步优选控制销87配置于线p0，由此能够可靠地控制成型树脂原料62的流动。
[0137]
(变形例)
[0138]
接着，使用图16对能够更可靠地抑制成型树脂原料62的流速的控制销87进行说明。图16是示出第一实施方式的变形例的半导体装置的制造方法所包括的成型工序的俯视图。变形例的控制销87为柱状，其截面呈多边形。这样的控制销87以多个角部中的一个朝向长边80a(注入口84a～84f)侧的方式配置在图15中说明的范围。
[0139]
在图16所例示的情况下，控制销87呈三棱柱。具体而言，其截面呈等腰三角形。这样的控制销87的顶角朝向注入口84a～84f侧配置。在该情况下，长度相等的两个等边能够将成型树脂原料62的流动方向适当地分成两个方向。因此，也能够可靠地抑制成型树脂原料62的直行方向的流速。在该情况下，通过使顶角的角度最佳化，既能够适当地控制成型树脂原料62的方向，也能够抑制流速。
[0140]
[第二实施方式]
[0141]
在第二实施方式中，不是第一实施方式中的从长边80a注入成型树脂原料62，而是从短边80d的控制引线框30侧注入成型树脂原料62。使用图17～图20以及图5对该情况下的半导体装置10的制造方法进行说明。图17是示出第二实施方式的半导体装置的制造方法中包括的配置工序的俯视图，图18是示出第二实施方式的半导体装置的制造方法中包括的配置工序的截面图。
[0142]
图19是示出第二实施方式的半导体装置的制造方法中包括的成型工序的俯视图，图20是示出第二实施方式的半导体装置的制造方法中包括的成型工序的截面图。应予说明，图18表示图17的单点划线x1-x1处的截面图，图20表示图19的单点划线y1-y1处的截面图。另外，在第二实施方式中，对与第一实施方式相同的结构标注相同的附图标记。
[0143]
第二实施方式的半导体装置10也能够按照图5的流程图制造。在制造半导体装置10时，首先，进行准备半导体装置10的构成部件的准备工序(图5的步骤s1)。接着，进行将半固化状态的绝缘片70粘贴在金属板所包含的主电流引线框44～47的与主芯片焊盘44a～47a对应的区域的背面的粘贴工序(图5的步骤s2)。接着，进行在金属板所包含的主电流引线框40和控制引线框30配置半导体芯片21～24、控制ic 50h、50l以及电子部件51a～51c并进行布线的安装工序(图5的步骤s3)
[0144]
应予说明，特别是，之后将沿着注入口84g的、控制ic 50h的正面电极与控制引线框31～36之间利用控制引线22a进行连接。应予说明，控制引线框31、33、35介由电子部件51a～51c与控制引线22a连接。将控制ic 50l的正面电极与控制引线框30(除了控制引线框31～36以外)之间利用控制引线22d进行连接。同样地，将半导体芯片21的栅极电极与控制ic 50h的正面电极之间利用控制引线22b进行连接。然后，将半导体芯片22～24的栅极电极与控制ic 50l的正面电极之间利用控制引线22c进行连接。
[0145]
接着，进行将安装有半导体芯片21～24、控制ic50h、50l以及电子部件51a～51c并粘贴有绝缘片70的金属板例如如图17和图18所示设置于成型用的成型模具80的配置工序(图5的步骤s4)。与第一实施方式同样地设置于半导体装置10的构成部件等的成型模具80。
[0146]
在第二实施方式的成型模具80形成有注入口84g、浇口85g、多个控制销87f、87g以及按压部。注入口84g与型腔83连续，形成于型腔83的短边80d的控制引线框30侧。另外，在图17的情况下，注入口84g在短边80d设置有一处。应予说明，注入口84g只要沿着型腔83的短边80d形成于控制引线框30侧即可，注入口84g的个数、大小是一个例子。
[0147]
浇口85g将形成在设置成型树脂原料的罐的流道与注入口84g连接。浇口85g使从流道流通的成型树脂原料从注入口84g注入到型腔83。
[0148]
控制销87是与第一实施方式相同的形状，同样地设置于成型模具80的上部模具81的上表面。该控制销87g、87f沿着短边80d设置。控制销87f、87g在俯视时被配置在控制芯片焊盘38a1的附近。此时的附近是指从控制芯片焊盘38a1的外缘部起与控制引线22a、22b的长度对应的范围内。
[0149]
另外，控制销87g以在俯视时位于注入口84g与多个控制引线22a之间且在将注入口84g与多个控制引线22a连结的线上的方式设置于上部模具81。
[0150]
控制销87f以在俯视时位于多个控制引线22b与短边80d之间且在将多个控制引线22b与短边80d连结的线上的方式设置于上部模具81。特别是，控制销87f在俯视时被配置在控制芯片焊盘38a1与主芯片焊盘47a之间的间隙。即，控制销87f被配置在控制芯片焊盘38a1的长边80a侧的侧部且在主芯片焊盘47a的长边80c侧的侧部。
[0151]
另外，如图18所示，控制销87g的下端部与控制ic 50h以及电子部件51c分离。相对于从呈环状地连接的控制引线22a的环顶点到与控制ic 50h和电子部件51c连接的连接点为止的高度，这样的控制销87g的下端部位于从环顶点向下30％以上且80％以下的位置。
[0152]
如图18所示，控制销87f的下端部与半导体芯片21分离。这样的控制销87f的下端部位于比控制芯片焊盘38a1更低的位置。并且，相对于从呈环状地连接的控制引线22b的环顶点到与半导体芯片21连接的连接点为止的高度，该下端部位于从环顶点向下30％以上且80％以下的位置。
[0153]
如此，在由设置控制销87f、87g等的上部模具81和下部模具82覆盖而构成的型腔83设置多个主电流引线框40和多个控制引线框30。
[0154]
在第二实施方式中，也是在上述的步骤s1～s4的制造工序中，步骤s3的安装工序也可以在步骤s2的粘贴工序之前进行。或者，步骤s2的粘贴工序也可以在步骤s3的安装工序中进行。在该情况下，可以在步骤s3的半导体芯片21～24、控制ic 50h、50l以及电子部件51a～51c的焊接后，进行步骤s2的粘贴工序，并进行步骤s3的安装工序的剩余的引线布线。
[0155]
或者，在上述的步骤s1～s4的制造工序中，在步骤s1的准备工序之后，不进行步骤
s2的粘贴工序，而进行步骤s3的安装工序。然后，可以在下部模具82配置半固化状态的绝缘片70，并在其上配置多个主电流引线框40和多个控制引线框30，该多个主电流引线框40和多个控制引线框30配置有半导体芯片21～24、控制ic 50h、50l以及电子部件51a～51c并进行了布线。具体而言，在步骤s4的配置工序中，首先，在下部模具82的底面以绝缘片70的背面与下部模具82的底面接触的方式配置绝缘片70。接着，在绝缘片70的正面上以主芯片焊盘的背面与绝缘片70的正面接触的方式配置主芯片焊盘。由此，在步骤s4的配置工序中也同时执行步骤s2的粘贴工序。
[0156]
接着，进行向成型模具80填充液态的成型树脂原料62而进行成型的成型工序(图5的步骤s5)。此时，也与第一实施方式同样地通过多个按压部将半固化状态的绝缘片70向下部模具82的底面侧按压，并保持该状态。
[0157]
接着，将片剂状的半固化(b阶)状态的成型树脂原料62设置于成型装置的罐中并加热使其软化。对软化后的半固化状态的成型树脂原料进行加压而从浇口85g压入到型腔83内。上部模具81和下部模具82预先被加热，软化后的半固化状态的成型树脂原料62被填充到型腔83内。
[0158]
在此，对软化后的半固化状态的成型树脂原料62向型腔83的填充进行更详细的说明。如果按压罐(省略图示)内的成型树脂原料62，则成型树脂原料62在与罐连通的流道中流通并向浇口85g流出。流出到浇口85g的半固化状态的成型树脂原料62从一处注入口84g注入到型腔83内。此时，从注入口84g注入的成型树脂原料62与短边80d垂直(-x方向)地注入。另外，成型树脂原料62从注入口84g以每单位时间恒定的注入量注入。因此，成型树脂原料62在俯视时朝向控制芯片焊盘38a1而从注入口84g同样地向型腔83内扩展。
[0159]
在该情况下，也与第一实施方式同样地，成型树脂原料62的流速因剪切应力而在分别接近成型模具80的上表面(上部模具81的上表面)和下表面(下部模具82的下表面)的区域变慢。另一方面，在远离上部模具81及下部模具82的区域(中心部)，成型树脂原料62的流速变快。因此，成型树脂原料62相对于控制引线22a、22b以较快的流速流入。
[0160]
此时，控制销87g、87f配置于短边80d与控制引线22a、22b之间且靠控制引线22a、22b侧。因此，成型树脂原料62的流动被控制销87g、87f控制为两个方向(
±
y方向)。其结果，如图19和图20所示，能够降低控制销87g、87f的后方(短边80b侧)的成型树脂原料62的流速。因此，抑制由成型树脂原料62引起的控制引线22a、22b的变形以及接合部位的剥离。并且，还抑制在控制引线22c、22d产生损伤。如此与第一实施方式同样地，型腔83内被成型树脂原料62填充。以后，进行与第一实施方式同样的工序，得到半导体装置10。
[0161]
因此，在第二实施方式中，也与第一实施方式同样地，能够降低成型树脂原料62相对于控制引线22a、22b的流速。因此，分别抑制控制引线22a、22b的变形以及控制引线22c、22d对于布线对象的接合部位的剥离。因此，能够抑制半导体装置10的可靠性的降低。