[发明专利]半导体装置的制造方法及焊接用压块

说明书

本发明提供一种半导体装置的制造方法以及用于该制造方法的焊接用压块,其在制造功率半导体模块的焊接工序中，抑制在接合面的熔融焊锡中产生厚度不均及空隙，并且即使在焊接构件上配置有布线等上部结构物，上部结构物与焊接用压块也互不干扰而使稳定的焊接成为可能。在因基材的翘曲而在基材接合面上出现高度差时，重心从压块主体的中心偏移，使用只在压块主体的与焊接物面对的一侧的边缘部配置有腿的焊接用压块，在基材主面的预定范围的边缘部中因翘曲而高度相对变低的一侧的边缘部配置阻隔材料，并且以使重心位于因翘曲而高度相对变低的一侧的方式将压块载置于焊接物上，然后实施使焊锡熔融的升温处理。

技术领域

本发明涉及半导体装置的制造方法以及用于该制造方法的焊接用压块，本发明例如可应用于在功率半导体模块的制造中的焊接工序。

背景技术

在IGBT模块等功率半导体模块的制造工序中，一般会分别进行在电路基板上焊接功率半导体元件和在金属基底上焊接电路基板的工序。如此在基材上焊接焊接物的情况下，在介于焊接物与基材之间的焊锡熔融时，由于熔融焊锡的表面张力，有时会发生焊接物的位置偏移、焊锡没有遍及焊接物的整个接合面等问题。作为抑制这种问题的方法，提出了在焊接工序中向焊接物上载置压块、对熔融焊锡加压的方法（例如，专利文献1～3）。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2007-180456号公报

专利文献2：日本特开平6-163612号公报

专利文献3：日本特开2011-249578号公报

众所周知，在功率半导体模块的焊接工序中，基材上会发生翘曲。例如，在焊接基材与电路基板时，由于基材与电路基板的热膨胀系数不同，因此在焊锡凝固后，基材以向上方凸出的方式产生翘曲。

在功率半导体模块中，基材向上方凸出而产生的翘曲，导致将其安装至散热片时涂敷散热膏会产生涂敷不均、降低散热性，故并不希望发生。因此，为了消除焊接时产生的翘曲并使之平坦，焊接前的基材，经常会有意地提前设置向下凸出的翘曲。图5显示其模式图。

根据本发明人的专心研究明确了如此在焊接工序中在有翘曲的基材30上载置如上所述的压块10而进行焊接工序的情况下（图6（a）），焊锡50熔融时因为焊锡50的重力而会流入高度较低一侧，因此即使搭载压块10，焊锡50扩散到整个接合面的效果也会降低。因此，基材30的高度较高部位的焊锡厚度会变薄，并且还会产生空隙51（图6（b）），所以对功率半导体模块运行时的散热特性会造成不良影响。

另外，迄今为止，在功率半导体模块的制造过程中，一般在实施将焊接物焊接到基材的焊接工序之后，通过引线键合在焊接物上面进行布线工序。然而，近年，在进行对上部的布线工序之后以焊接物为单位进行运行试验，并只将合格产品焊接至基材上的工序也正得以普及。这是由于在基材上焊接所有焊接物后进行运行试验，只有一部分焊接物为不良品时，损失金额会增多。

如此在基材上焊接已对上部进行了布线工序的焊接物时，上部布线与压块会互相干扰，因此无法使用所述现有技术中的通过压块加压熔融焊锡的方法。

发明内容

本发明鉴于这样的问题而完成，其目的在于提供一种半导体装置的制造方法以及用于该制造方法的焊接用压块，其在功率半导体模块的焊接工序中，抑制由于基材的翘曲所产生的焊锡厚度不均及空隙，并且与有无焊接物的上部布线无关，可进行稳定的焊接。