[发明专利]半导体模块的制造方法、半导体模块以及制造装置

权利要求书

1.一种半导体模块的制造方法，所述半导体模块包括：

半导体元件；

金属层，所述半导体元件被安装在所述金属层上；

冷却器，所述冷却器由热膨胀率与所述金属层不同的原料构成；以及

绝缘粘接层，所述绝缘粘接层粘接所述金属层和所述冷却器，并且使所述金属层与所述冷却器电绝缘，

所述半导体模块的制造方法的特征在于，

包括安装工序，在所述安装工序中，对通过所述绝缘粘接层将所述金属层和所述冷却器粘接成一体、并将所述半导体元件隔着焊料载置在所述金属层上的被加热体进行加热，使得所述金属层和所述冷却器中的热膨胀率较低的部件即低热膨胀部件的温度比所述金属层和所述冷却器中的热膨胀率较高的部件即高热膨胀部件的温度高。

2.如权利要求1所述的半导体模块的制造方法，其特征在于，

在所述安装工序中，将所述金属层加热至所述焊料的熔融温度，并且以使所述冷却器的热膨胀量与所述金属层的热膨胀量大致相等的方式进行加热。

3.如权利要求1或2所述的半导体模块的制造方法，其特征在于，

在所述安装工序中，通过从所述被加热体的高度方向上的上侧对所述被加热体进行加热的第一加热部件、和从所述被加热体的高度方向上的下侧对所述被加热体进行加热的第二加热部件，从两侧对所述被加热部件进行加热，并且对所述第一加热部件和所述第二加热部件中的至少一者进行控制，以使所述高热膨胀部件和所述低热膨胀部件的热膨胀量大致相等。

4.如权利要求1至3中任一项所述的半导体模块的制造方法，其特征在于，

在所述安装工序中，通过辐射加热式的加热单元从所述被加热体的高度方向上的所述半导体元件侧对所述被加热体进行加热，并且在所述加热单元对被所述加热体进行加热的期间，在所述冷却器的至少所述半导体元件侧的表面上配置遮蔽来自所述加热单元的辐射线的遮蔽部件。

5.如权利要求1至4中任一项所述的半导体模块的制造方法，其特征在于，

在所述安装工序中，一边冷却高热膨胀部件一边加热所述被加热体。

6.一种半导体模块，其特征在于，包括：

半导体元件；

金属层，半导体元件通过焊料被安装在所述金属层上；

冷却器，所述冷却器由热膨胀率比所述金属层高的原料构成；

绝缘粘接层，所述绝缘粘接层粘接所述金属层和所述冷却器，并且使所述金属层与所述冷却器电绝缘；以及

遮蔽膜，所述遮蔽膜与所述金属层电绝缘，覆盖所述冷却器的所述半导体元件侧的表面，并遮蔽辐射线。

7.一种半导体模块的制造装置，所述半导体模块包括：

半导体元件；

金属层，所述半导体元件被安装在所述金属层上；

冷却器，所述冷却器由热膨胀率与所述金属层不同的原料构成；以及

绝缘粘接层，所述绝缘粘接层粘接所述金属层和所述冷却器，并且使所述金属层和所述冷却器电绝缘，

所述半导体模块的制造装置的特征在于，包括：

加热室，所述加热室容纳通过所述绝缘粘接层将所述金属层和所述冷却器粘接成一体、并将所述半导体元件隔着焊料载置在所述金属层上的被加热体；以及

加热单元，所述加热单元对所述被加热体进行加热，使得所述金属层和所述冷却器中的热膨胀率较低的部件即低热膨胀部件的温度比所述金属层和所述冷却器中的热膨胀率较高的部件即高热膨胀部件的温度高。

8.如权利要求7所述的半导体模块的制造装置，其特征在于，

所述加热单元将所述金属层加热至所述焊料的熔融温度，并且以使所述冷却器的热膨胀量与所述金属层的热膨胀量大致相等的方式进行加热。

9.如权利要求7或8所述的半导体模块的制造装置，其特征在于，

所述加热单元包括：

第一加热部件，所述第一加热部件从所述被加热体的高度方向上的上侧对所述被加热体进行加热；

第二加热部件，所述第二加热部件从所述被加热体的高度方向上的下侧对所述被加热体进行加热，

控制所述第一加热部件和所述第二加热部件中的至少一者，以使得所述高热膨胀部件和所述低热膨胀部件的热膨胀量大致相等。