提供一种在将半导体芯片焊接在带导电图案绝缘基板的工序中，不发生半导体芯片的位置偏差的半导体装置的组装治具和使用其的半导体装置的制造方法。作为组装治具（200）的构成部件，设置有能够上下自如地动的隔板（25），由此即使带导电图案绝缘基板（28）弯曲为凸状或凹状中的任一种，都能够防止在焊接工序中发生半导体芯片（29）的位置偏差。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种，能够防止以下情况在带导电图案绝缘基板上焊接半导体芯片的情况下，由于焊接时的热应力(stress)而带导电图案绝缘基板弯曲，由该弯曲引起半导体芯片的位置偏差的情况。
技术介绍
图17为半导体模块的示意截面图。该半导体模块包括利用固化后的焊锡62固着在散热基底板61上的带导电图案绝缘基板63 (安装基板)、利用固化后的焊锡64固着在带导电图案绝缘基板63上的半导体芯片65、与半导体芯片65连接的焊丝66、固着有外部导出端子67的树脂箱68、和填充树脂箱68内部的例如凝胶69等。在图17中，未图示形成于带导电图案绝缘基板63的正侧的导电图案63a (参照图18)和形成于背面的背面导电膜63b (参照图18)。图18为说明焊接工序中带导电图案绝缘基板的弯曲的说明图，同图(a)为向上方弯曲为凸状情况下的截面图，同图(b)为向上方弯曲为凹状的截面图。在该图中，也表示出了半导体芯片65和向上方弯曲为凹状的散热基底板61。将散热基底板61向上方弯曲成凹状是为了使散热基底板61能够贴紧固定在未图示的冷却体上，能够根据需要事先弯曲好。在组装半导体模块的情况下，有在带导电图案绝缘基板63上焊接半导体芯片65的工序。在该焊接工序中，用焊锡64将形成于带导电图案绝缘基板63的表面的导电图案63a和半导体芯片65固着，用焊锡62将形成于背面的背面导电膜63b和散热基底板61固着。在带导电图案绝缘基板63的表面形成的导电图案63a和在背面形成的背面导电膜63b中，导电膜整体的面积不同。另外，根据情况导电膜的厚度不同。因此，相对于绝缘基板63c的导电图案63a和背面导电膜63b中，热膨胀产生差。根据导电图案63a和背面导电膜63b的形成方法，带导电图案绝缘基板63在焊接工序中，或如同图(a)那样向上方弯曲为凸状，或如同图(b)那样向上方弯曲为凹状。图19为焊接工序中使用的现有半导体装置的组装治具600的构成图，同图(a)为治具整体的俯视图，同图(b)为在同图(a)的X — X线切断时的主要部分截面图，同图(c)为第一治具的俯视图，同图(d)为第二治具的俯视图，同图(e)为在同图(d)的Y — Y线切断的分隔部分的主要部分侧截面图。该组装治具600包括第一治具71和嵌合于该第一治具71的第一开口部72的第二治具73。在第二治具73的第二开口部74的中央设有分隔部75，第二开口部74被分割成两个，成为开口部74a、74b。分隔部75和外框73a为第二治具73的一部分，分隔部75的下表面75a和外框73a的下表面73b为同一高度。图20 图23为使用图19的现有半导体装置的组装治具600的焊接工序，以工序顺序表示的主要部分制造工序截面图。图中除组装治具600以外，也表示出了半导体芯片65、带导电图案绝缘基板63和散热基底板61。首先，在散热基底板61上配置第一治具71，在第一治具71的第一开口部72配置焊锡板76，在其上载置带导电图案绝缘基板63 (图20)。其次，在第一治具71的第一开口部72嵌合第二治具73。通过分隔部75将第二治具73的第二开口部74分割成两个开口部74a、74b。在该两个开口部74a、74b插入焊锡板76a，在焊锡板76a上载置半导体芯片65 (图21)接着,放入回流(reflow)炉，使焊锡 76、76a熔化,进行冷却而使熔化的焊锡固化(固化的焊锡62、64)。在该焊接工序中，带导电图案绝缘基板63向上方弯曲为凸状(图22)。接着，卸下第一治具71、第二治具73，散热基底板61和带导电图案绝缘基板63和半导体芯片65的焊接结束(图23)。在图22的工序中，表示出了带导电图案绝缘基板63弯曲为凸状的情况。该情况下，半导体芯片65的外周部由第二治具73的框部73a和分隔部75定位，因此不会产生半导体芯片65的位置偏差。另外，下面表示专利文献I中记载的内容。在使用的定位治具中，在板状主体的下表面凹设有包括各定位孔的一部分的范围的台阶部，由此在板状主体的下表面设置有靠近绝缘基板的外周缘且向绝缘基板一侧突出的凸部。因此，在将本定位治具I配置在以凸弯曲状翘曲的状态的绝缘基板上时，设在板状主体的下表面的凸部与靠绝缘基板的外周缘的上表面接触或者接近，因此各定位孔内的焊锡箔和发热元件由凸部限制在各定位孔内的移动而被定位，被安装在规定位置。由此，能够提供够将元件安装在规定位置而不会在翘曲状态的绝缘基板上引起位置偏差的元件的定位治具和安装方法。另外，下面表示专利文献2中记载的内容。半导体芯片被半导体芯片定位治具组件定位后，进行半导体芯片的接合。首先，通过焊锡片被熔化，熔化状态的焊锡流入焊锡用的间隙，第二治具下沉。此时，第二治具的限制部与第一治具的上表面抵接来阻止第二治具的移动。接着，熔化的焊锡冷却凝固，由此在基板的上表面形成焊锡层。该焊锡层的厚度为从基板的上表面到半导体芯片的接合前的焊锡片的上表面，焊锡层将半导体芯片和基板的接合强度确保为合适的大小，并且是具有合适的热传导性的厚度。这样，通过使用半导体芯片定位治具组件，能够容易地将半导体芯片接合时形成的焊锡层的厚度设定在合适的厚度。现有技术文献专利文献专利文献I日本特开2008 - 270262号公报专利文献2日本特开2010 - 98153号公报
技术实现思路
方面要解决的课题但是，如图24所示，在带导电图案绝缘基板63向上方弯曲为凹状的情况下，在分隔部75和带导电图案绝缘基板63之间产生间隙80，因此半导体芯片65由于重力而产生向中央移动的位置偏差。另外，在专利文献1、2中，并无关于在焊接工序中使用的治具的构成要件中，使用可动式的隔板(横档)能够防止芯片的位置偏差的记载。本专利技术的目的在于，解决上述的课题，提供一种在带导电图案绝缘基板上焊接半导体芯片的工序中，不会产生半导体芯片的位置偏差的。用于解决课题的方法为了实现上述目的，根据专利申请的范围的技术方案I所述的专利技术，提供一种在带导电图案绝缘基板上焊接半导体芯片时使用的半导体装置的组装治具，组装治具具有用于带导电图案绝缘基板的定位的具有第一开口部的第一治具；嵌合于上述第一开口部而被定位且具有第二开口部的第二治具；和分割上述第二开口部的隔板，其中，上述隔板的从上述第二治具的上表面到上述隔板的下端之间的距离比上述第二治具的上表面和下表面之间的距离大。另外，根据专利申请的范围的技术方案2所述的专利技术，在技术方案I所述的专利技术中，上述隔板在该隔板的上部具有卡止于上述第二治具的上表面的突起部，上述隔板相对于上述第二治具上下自如地滑动。另外，根据专利申请的范围的技术方案3所述的专利技术，在技术方案2所述的专利技术中，与上述第二治具的上述第二开口部相连地在上下方向配置有槽，将上述隔板的侧端部插装于上述槽。另外，根据专利申请的范围的技术方案4所述的专利技术，在技术方案I或者技术方案2所述的专利技术中，优选上述第一治具、第二治具和上述隔板的材质为碳。另外，根据专利申请的范围的技术方案5所述的专利技术，在使用上述技术方案I 4中任一项所述的使用组装治具的半导体装置的制造方法中，包括在散热基底板上载置第一治具，在该第一治具的第一开口部配置第一焊锡，在该第一焊锡上载置带导电图案绝缘基板的工序；在上述第一治具的开口部嵌合第二治具，在上述带导电图案绝缘基板上本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种半导体器件的组装治具，在带导电图案的绝缘基板上焊接半导体芯片时使用，其特征在于：组装治具具有：用于带导电图案的绝缘基板的定位的具有第一开口部的第一治具；嵌合于所述第一开口部而被定位的具有第二开口部的第二治具；和分割所述第二开口部的隔板，其中，所述隔板的从所述第二治具的上表面到所述隔板的下端之间的距离比所述第二治具的上表面和下表面之间的距离大。
【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：原田孝仁，
申请(专利权)人：富士电机株式会社，
类型：发明
国别省市：
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