功率半导体模块的制作方法

专利名称：功率半导体模块的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种包^^线的功率半"^^莫块，该母线为导电构件并JUW 到包^^'j如IGBT的功率半*元件的片状半"^ll^的两侧。
背景技术：
广泛使用的功率半"!M^元件包括IGBT (绝^*恥欧晶体管)，IEGT (注 入增强晶体管)，以及MOS-FET (金属氧化物半"f^W效应晶体管)。功率 半科元件形成为类似片状形状。功率半科元件包括第一功率端子和在其主 表面上的控制端子，以;5Ut它的背表面上的第二功率端子。当功率半"H^元件 是IGBT元件时，第一功率端子为发舰电极，第二功率端子为集电极电极， 以;5L控制端子为栅电极。
日本专利申请KOKAI ^iHf号No.2003-10064或2002-164485 7iHf 了用于形 成^这种安^^衬底上的功率半#元件的半*器件的技术。才娥这种技 术，半"^^元件的第二功率端子if^到在衬底的表面侧上的电极，并且半科 元件的第一功率端子和控制端子^具有铝引线的引m^法连接到在衬M 面上的电极。
在引线^^法中， 一次#^"条引线，因而需^"许多^时间。在引线接 合法中，引线具有类似环形形状，因而具有长引线狄，导致增加引线电感。 itk^卜，引线的技术问^1它对振动敏感，以及具有切断或接i^i^的高可能性。
因而，提供了一些方法裤薄片^^到^H^元件的第一功率端子；以
及将半^L元件的第一功率端子与平M导线;I^f吏得引出它作为电极。尤其 是，^R^膽的第一功率端子由可用于焊点(solder joints)的材;^成。用 于将该端子与平板或导线烬接的方法已经引起公众的注意。来自控制端子的引
出(lead-out)金属M过引^^法连接到该端子。
在包括多个半*11^ (以下称为半"l^封装体)的半"f^m中，多个 半^f^封装^N^作为散热板的J^JiX直线朝一'j。然后，半"!^封装>^#底的 背表面^^到J^Ji。这种半"H^^安彭'j功賴制器(例如反相器，转换 器等)上。
然而，在上述的半^*夹中，仅仅"^个半"H^封装体的一个表面与基 板接触。因而，不育^^得足够的散热。^个半"^^封装体的衬底背表面齡 在^&^Ji，导致与_^1有关的半"^^封装体的大的安装面积以及增大了半* 微的尺寸。
为了iJ良以上故泉，半"H^封装体呈直线排列，作为导电构件的母^^皮安
装并夹在半"H^封装体的錄面和背表面之间，以及将这些元件提供到^i^。 更详细地，提供焊料构件^t^半"f^封装体的錄面和背表面的至少一
个以及其中提^^HMf装体的母线的表面。将片状半^m^封装体竖立以便其
处于垂直的姿势，并且母线的,滚面对齐到"面和背表面以便:帔临时保持，
并且将该封装体叙内^口热炉中并在其中加热。焊料构件融化以便将半"^^封 装体焊接到母线。
当通iW料构件将半"f^封装体;fcW到母线时仍然存在问题。即，当片状 半"H^封装^^tt立为垂直姿势时，所述半"f^封装体的錄面和背表面以及 ^tW"母线的,滚面将是垂直平面。在重力的作用下，勤口热炉中通#热融 化的焊料构件的一^分从半"^^封装体的较^^流出直到母线的较^^。即，鹏。
为了防止焊料流出，考虑斷^i^料构件的数量。然而，^it种情况下，气 泡可能形^形成于半"^^封装体g线之间的焊料层中，因而不育^:得^ 和高可靠性的焊点。
因而，当半^f^封装体竖立为垂直姿势以便净idW到母线时，4摊获得在
半"fM^封^^M线之间的焊料的^L适宜的"Jl^y^度，因而导，点结构的4氐
可靠性。

发明内容
为了&iih述目的，提供了一种功率半"!^M^:，其包括包含功率半导
体元件的半科器件，提供在功率半"!M^元件的一个表面上的第一电私仗，提
供在功率半^^元件的另一个表面上的第二电极板，以及提供在功率半"f^L元
件和第一电极板之间的绝^t底；第-^线，其为通it^一焊料构件)I^^到包 含在半科器件中的第一电條的錄面的导电构件；第二母线，其为通鄉
二焊料构件,到包含在半#器件中的第二电松板的±4面的导电构件；以 ;sjf接控制装置，其-^供到第^:线的a面和第二母线的i^面中的^个
上，其中第一电^if^到第—线，第二电 ^ #到第二母线，以及絲
制第一焊料构件和第二焊料构件中的每一个的焊点厚度。
iW^卜，为了达到以上目的，功率半^^4狭包括包含功率半#元件的
半^器件，^^在功率半^H^元件的一个表面上的第一电fe^，提供在功率
半^^元件的另一个表面上的第二电私tl，以及提供在功率半^^^元件和第一
电极^^之间的绝^H"底，并且半*器件包括突出部，突出部的一^M出第 一电 ^第二电 1的每一个的外*向外突出，以及突出部的4分也包
线，其錄与^含在半轉器件中的第一电條的錄面;外i^t准，并且 其为通錄一焊料构件焊接到第一电條的錄面的导电构件；第二母线，其
錄与包含在半"f"^器件中的第二电她的錄面的外ii^t准，并且其为通
鄉二焊料构件焊接到第二电條的錄面的导电构件；以;5Uf^控制装置，
^^供在半*器件中并且控制第一焊料构件和第二焊料构件中的^个的焊
点厚度。
jtk^卜，为了达到上述目的，功率半"^^*^包括包含功率半"^f^元件的
半*器件，提供在功率半"^^元件的一个表面上的第一电机板，提供在功率 半"H^元件的另一个表面上的笫二电私仗，以及提供在功率半"H^元件和第一
电极^1之间的鍵^H"底；第"^线，其为通it^一焊料构件焊接到包含在半导 体器件中的第一电^L的i^面上的导电构件；第二母线，其为通it^二焊料 构件焊接到包含在半科糾中的第二电账的錄面上的导电构件；以及金 属球，其^^在第一焊料构件和第二焊糊件中的^"-个中并且具有与焊A^ 度相同的直4沐高于第一焊料构#第二焊糊件熔点的熔点。
本发明的优点将阐明在下面的说明中，并JUU兌明中部分将是明显的，或
者可以通it^发明的实践学会。本发明的优点可以通过以下特别指出的手# 结合的方式来实 获得。


被并入并踊成说明书的""^分的

了本发明的实施例，并且与上
面给出的一^:描^下面给出的实施例的详细说明""^)于说明本发明的原 理。
图1A是^^本发明一个实施例的功率半"^^夹的^5分的平面图； 图iB是才財居本发明该实施例的功率半^^^:的一^分的^f见图2A A^J于说明才娥该实施例的母线至半"f^^封装体的雜的舰图； 图2B，于说明才娥该实施例的母线至半^fM^封装体的TO的it^L图； 图3 ^于说明拟M;IW控制部件的第一实施例中母线至半^^封装体 的焊接的逸现图4A是在才娥;tf^制部件的第二实施例中母线的局部i^见图4B ^J于说明在才鹏;IW^制部件的第二实施例中母线至半^^封装 体的焊接的局部it^见图5A是拟娥;kf^控制部件的第三实施例中母线的局部i^见图5B ^J于说明拟財居:tf^控制部件的第三实施例中母线至半^^封装 体的;TO的局部J^见图6A是母线的局部正视图，示出了才N^W^制部件的第三实施例的变
体；
图6B ■于说明母线至半"^^封装体的條的局部滅图，并且示出了根 据焊接控制部件的第三实施例的变体；
图7A ^]于说明拟^:fcTO^制部件的参考实例中母线至半^^封装体
的,的,m图7B ^!于说明4^^该)!W^制部件的该参考实例中母线至半"I^封 ^_体的,的#好见图8A是拟娥;tWt制部件的第四实施例中母线的局部舰图； 图8B ，于说明拟娥:lf^制部件的第四实施例中母线至半"f^封装 体的,的#扭见图；图9A是拟^ti^l^制部件的第五实施例中^^封装体的逸现图； 图犯；UU于说明拟娥;fcW4t制部件的第五实施例中母线至^^封装
体的,的局部 图10A是拟娥)!f^制部件的第六实施例中半^H^封装体的i^见图； 图10B^JU于说明拟娥:im^制部件的第六实施例中母线至半4^封装
体的萍接的局部正视图11A是^ y^^tf^控制部件的第七实施例中半"H^封装体的i^L图； 图11B^I于说明拟N^f^制部件的第七实施例中母线至半"l^封装
体的焊接的局部正视图12A是拟娥焊被制部件的第八实施例中半^f^封装体的i^见图； 图12BA^于说明拟M^f^控制部件的第八实施例中母线至半^!^封装
体的,的,財见图13A是拟 焊接控制部件的第九实施例中半"!M^封装体的透视图； 图138，于说明拟 )!^#制部件的第九实施例中，母线至半"!^^封
装体的,的4^大比例下的,J^见图；以及
图14^J于说明拟財居;kTO^制部件的第十实施例中，母线至半"l^封装
体的,的^t大比例下的烦扭见图。
M实施方式
J脉将参考附图描述本发明的实施例。
图1A A^部^tt略的功率半^H^狭M的平面图，而图1B A^部净iL^ 略的功率半"HM^^: M的JE^见图。
该功率^H4^狭M包括多个功特科辨(以下称为"功率半"H^封 装体")1A和多个整流^H^器件(以下称为"整流半"!4^封装体")1B。功率 半"^^:M包括第""^线2a和第二母线2b, ^^体3^ft热板4。如jt谈 供第—第二母线2a和2b以便半"f^封装体1A和1B被夹在###在它们中 间，以紹4第二母线2a和2b电连接到导电构件。为了支撑第一和第二母 线2a和2b绝缘体3由绝缘片，绝^1等形成。 板4交叠在该^t体3上。
功率半^f^封装体1A和整流^^封装体1B在第"-^第二母线2a和2b 的纵向方向上交^k^直糊P'J。如下所述，功率半"f^封装体1A和整流种体封装体IB通鄉一焊料构件:If^到第-^r线2a的一种'滚面上，并观过 第二焊糊件;lf^到第二母线2b的一^l涑面上。
^"个功率^f^封装体1A由其中一个层叠在另一个上的功率半^f^^元 件5 (诸如IGBT元件)，第一电祝&6，第二电机ll7和^bH"底8形成。第 一电條6提供在功率半^f^元件5的錄面上。第二电條7提供在功率半 "f"^元件5的背表面上，即^4面的相^面上。绝^H"底8提供在功率半导 体元件5和第一电抝仗6之间。
功率半^f^元件5是其上安装IGBT的IGBT元件。功率半"f^元件5形 成为类似片状的板的形状，使得^*有相对于第一电极板6,第二电极板7和绝 ^H"底8中的^"个的外*而在里面的外#。在功率半"f^^元件5的U 面上，提供有作为发她电极的第一功率端子和作为栅电极的控制端子。jH^卜， 作为集电极电极的第二功率端子提供在背表面上，即錄面的相反表面上。
^H"底8包^^过功率半"^^元件5、第一和第二电 6和7中^-"个 的外ii^t而突出的突出部K。该突出部K包^NP连接端子以便通过引线连接 到半"H^元件5的控制端子。
即，突出部K从第-"^第二电,6和7以;SJ^H"底8的外ii^4 一和第二母线2a和2b的上ii^向上突出，处于其中半"I4^封装体1A被夹并 )If^在第"^第二母线2a和2b之间的状态。因而，控制引线負^不^fM引线 *的情况下突出在该封装体外面。
隔离物9提供在第二电舰7和l^t底8之间，以^^第二电練7和 ^#底8之间^#^定的距离。例如，四个隔离物9提供在它们之间，并在 相对于功率半"f^元件5外雄的夕NP的位置处位于封装体1A的各自四个拐角 上。
^个功率半^^l封装体1A都包括隔离物9，因而在第二电條7和錄 衬底8之间##^定的距离并且^4^防止功率半>!^^元件5由于外力的损害。 结果是，能改抖"f^封装体1A的元件可靠性。
^-"个整流半"f"^封装体1B都包括整流半"f^元件100 (例如^^L管元 件)，第一电 101和第二电松fcl 102，它们电连接到整流半"H^元件100 并且将整流半"^^元件100夹刑^#在它们之间。^个整流^f^封装体lB 都包括用于在第4第二电,101和102的轴之间^ffi^巨离的隔离物
103，并且形成为片状形状。隔离物103^目对于整流^HH^元件100外錄的 夕Mp的位置处位于第一电條101的各自四个拐角上。
第j第二母线2a和2b由非常高导电性的构件(例:^构件)形成，并 且^个都形成为方形柱形形状。第一和笫二母线2a和2b对于功率^N4^封 装体1A和整流半"l^封装体1B通常分别紹U电糊件的功能。第 第二母 线2a和2b具有导热性，并且^fe散热的作用。
这种情况下，第""^线2a通过包含在其中的第一焊料构件;tf^到包含在功 率半^^封装体1A中的第一电舰6以便电连接到其上，并JL^^她电极块 的作用。第二母线2b通it^二焊料构件焊接到包含在功率半"H^封装体1A中 的第二电机板7以便电连接到其上，并JL^集电极电极块的作用。
多个这种功率半^H^狭M的组合实现了，例如工业反相器，用于火车/ 电动汽车的反相器，或功，制器(诸如转炉)等。
^t;)f; t半^^t^^^^"线之间的;tf^i^ff^苗述。
图2A是其中功率半"!M^封装体1A和整流半"f^封装体1B ;lf^到第-^ 线2a的状态的it^见图，以及图2B是其中半"!M^封装体1A和1B都通鄉-~^ 第二母线2a和2b ,并,錄一和第二母线2a和2b保持的状态的逸阨图。
如上所述，功率半^^封装体lA和整流半"^^封装体lB在第-^第二母 线2a和2b的纵向方向上交#^刚斜目同的直线上，并JUf^到第-"^第二 母线2a和2b的垂直面表面2d上。即，具有片状形状的半"f^封装体1A和1B 中的^个都以M它的i4面和面对A4面的背表面的方式形成以便处于垂 直姿势。进一步，錄面通鄉一焊糊件職到第""^线2a的垂直面表面2d， 同时背表面通鄉二焊糊件:i^^到第二母线2b的垂直面表面2d。
事实上，包含在功率^^封装体1A中的第一电WL6和包含在整流半导 体封装体1B中的第一电机板101通it^一焊，件:If^到第""^线2a的垂直 面表面2d。进一步，包含在功率半"!M^封装体1A中的第二电條7和包含在 整流半"M^封装体1B中的第二电條102 ;tf^到第二母线2b的垂直面表面2d。
因而，片状形状的+"f"^封装体1A和1B中的4~"个# 立成垂直姿势 而同时它的錄面 :立，并且^^皮夹和^#在第-"^线2a和第二母线2b之 间，絲it^一和第二焊糊件萍接，从而形成功率^HM^块M。
半^^^封装体1A和1B以A^—第二母线la和2b在它们的垂直面表面
焊接。因而，在本发明中，第一和第二母线2a和2b,半导体封装体lA，第一 和第二焊料构件50中的任意一个包含用于最优化焊点厚度的控制部件(焊 接控制装置)。
现在将对用于功率半导体封装体1A的)焊接进行描述。用于整流半导休封装 体1B的職以相同的方式执亍。因而，用于整流半导体封装体lB的)焊接将不 再描述。第4第二母线2a和2b以相同的方式处理。仅仅在图中描述一个母 线，并示为'嗜线2"。
图3是母线2 (即包括第一实施例中所述的;im拴制部件(W^制装置) 的第~~#线2a和第二母线2b中的#-~个)的局部透视图。
第-~#线2a的垂直面表面2d和第二母线2b的垂直面表面2d被图3所示 的作为焊接控制部件Sl的焊料im^膜10-30m该焊料P^i膜10具有20至30nm 的厚度，并JLit过印刷形成。关于焊料P雄膜10的材淋类型没有限制。扭匕 同才f^it用于以下的内容。
焊料阻挡膜10包括多个叙己部分11 ， 每一个在预定的间隔具有矩形形状的 开口 (图3仅條示了其中一个)。换句话说，焊料P雄膜10整个似母线2 的垂直面表面2d,除了叙己部分ll。
提供在第4线2a中的叙己部分11形成为具有与半导体封装体1A的第一 电极板 6的U面相同的表面尺寸，同时提供在第二母线2b中的絮應部分11 形成为具有与半导体封装体1A的第二电温表7的U面相同的表面尺寸。
提供在第-导线2a中的叙己部分11致一焊料构件50涂敷，同时提供在 第二母线2b中的叙己部分11初漯二焊料构件50涂敷。
第一和第二彈料构件50可以是任何可材料,例如Sn-Pb共晶焊料、无铅焊料、 富Pb高温焊將。另外，焊料可以是才 叙己部分ll的形状切割的薄片、其 上才娥印刷方法^f亍印刷的焊骨、或形成为鹏或通过W目淀积形成的焊料。 在此同样也适用于以下的内容。
在焊接工艺中，半导体封装体1A的第一电机仗6与覆盖第一线2a的垂 直面表面2d的焊料P雄膜10的叙己部分11对准，使得第一电极暂时其在中间。 jtM卜，半导体封装体1A的第二电机仗7与M第二母线2b的垂直面表面2d 的焊料P雄膜10的叙己部分11对泉使得温衩暂时 在中间。
温表种状态中，半导体封装体1A以第一和第二母线2a和2b絲#
三者热炉中以使在其中加热。在已经过去预定的时间段之后，第一焊^I件50融化， 导絲一电條6和第--#线23*^。同时，第二焊糊件50融化，导致 第二电M 7和第二母线2b W^。
在重力的影响下，融化的焊^/件50趋向保持在半^^封装体1A和叙己 部分11的较4诚。然而，即^^化的焊料构件50展开使得其润m^J己部分11 外广阔的范围，但A^料构件"^^皮防jh^开或流出，因为焊料P雄膜10包 围叙己部分ll的周围。
因而，叙己部分11提供^^第一#线2a的垂直面表面2d的焊料P雄膜 10中，作为焊接控制部件S1，其中该^S已部分11为具有与第一电机敗6的主 表面相同尺寸的开口 。 jH^卜，^S己部分11提供^M第二母线2b的垂直面表 面2d的焊料iati膜10中，作为:kW^制部件Sl,其中该叙己部分11为具有 与第二电,7的^4面相同尺寸的开口。焊^h池(solder pool)仅仅形成在需 要通过该焊驗制部件S1雜的区域中，产生用于半"f^封装体lA至第4 第二母线2a和2b的雜的最适宜的焊点厚度(50至lOOpm )，并且也改善焊点 的可靠性。
与以上实施例不同，如果包^^在;tfv^控制部件si中的焊料P雄膜10的装 配部分11的尺寸与半"H^封装体1A的第一和第二电机昧6和7的i^面的不 同，以及如果它的尺寸小于第~^第二电机&6和7,则不^4^供足够的焊点面 积。^il种情况下，有损害縣的可靠性的可能性。
图4A;U^二实施例的包含具有;lf^制部件(;tf^t制装置)S2的第一 和第二母线2a和2b的母线2的局部JE^见图，并且图4B是半"l^封装体1A焊 接到其上的母线2的局部JE^见图。
如图4A所示，第~~#线2a的垂直面表面2d和第二母线2b的垂直面表面 2d被图4A和4B所示的作为;l^t制部件S2的焊料P雄膜10絲。
每个都包含具有矩形形状的开口的多个叙己部分12以预定的间隔提供在焊 料P雄膜IO中(图4A和4B仅仅示出了它们中的一个)。换句"^兌，焊料阻 挡膜10整个M在母线2的垂直面表面2d上，除了叙己部分12。
提供在第一线2a中的叙己部分12形成为具有大于半"!^封装体1A的第 一电條6的錄面尺寸的尺寸，如图4A中通过""^L虛x5^i虛线所示。提供在 第二母线2b中的叙己部分12形成为具有大于半"^^封装体1A的第二电城7
的^4面尺寸的尺寸，如图4A中通过"^:虛X5US虛线所示。
详细地，在制作焊点时，第一电 16的上*的位置与第"~#线23的上 錄的位J^f准，以^二电條7的上錄的位置与第二母线2b的上錄的 位置对准。叙己部分12的左右MA寸大于每个电机板6和7的左右MA寸。 jtbt，叙i部分12的下边缘低于每个电机fel 6和7的下*。
如图4B所示，提供在第4线2a的焊料F雄膜10中的叙己部分12 有第一焊料构件50。提供在第二母线2b的焊料PiL^膜10中的叙己部分12覆 盖有第二焊料构件50。
半=|4丰-封装体1A的第一电极板6与在第-~*线2a中的焊料FJL^膜10的装 配部分12对准，使得^*降时^#在中间。此时，第一电條6的上錄的位 置与第-"^:线2a的上ii^的位置对准。然而，叙己部分12的左右t^A寸大 于第一电 6的左右t^A寸，并J^J己部分12的下边缘低于第一电祝&6
jtW卜，包含在面对半"f^^封装体1A的i^面的背表面中的第二电,7 与在第二母线2b中的焊料P雄膜10的叙己部分12对准，使#^皮临时^#在 中间。此时，第二电松昧7的上i^的位置与第二母线2b的上*的位置对准。 叙己部分12的左右^X寸大于第二电^l7的左右tJLA寸，并JL^S己部分 12的下i4^低于第二电板敗7的下#。
半"IM^封装体1A以;5L^4第二母线2a和2b叙内徊口热炉中使得在其 中加热。在已经过了预定的时间之后，第一焊料构件50熔化。然后，第一电极 板6和第-^:线2alW^。同时，第二焊糊件50^y^化，并站二电條7
和第二母线2b^tW。
空间形成在第4第二电极板6和7的左右侧边^^下ii^t与叙己部分12 的左右侧ii^下i^l间。因而，^^热的第""^第二焊料构件50熔^M吏得 第一电祝波6和第^线2a的整个表面被^W接，并且第二电极板7和第 二母线2b的整个表面浮皮^W接，其后^^化的焊^J件50渗出到形^ 电 6和7与fJ5部分12的ii^J'司的空间中。
,i^化的焊^J件50在重力的影响下趋于保留在形^电极板6和7的下 *与叙己部分12的下ii^J'司的空间中。然而，即使^iC^化的焊Wl件50
展开到叙己部分12"卜，焊料im^膜io也防止了其展开或流出。
因而，點己部分12 (其为具有大于第一电條6的錄面的尺寸的开口 ) 提供^^第"~#线2a的垂直面表面2d的焊料PiL^膜10中作为:im^制部件 S2，同时，叙i部分12 (其为具有大于第二电練7的錄面的尺寸的开口) 提供^tA第二母线2b的垂直面表面2d的焊料F雄膜10中。结果是，焊幹池 仅仅形^需要烀接的区域中，导,于半^HMt装体1A至第4第二母线 2a和2b的TO的最适宜的焊点厚度(50至100jim)并且也改善了焊点的可靠 性。
图5A是第三实施例的包含第""^线2a和第二母线2b的母线2的局部正 視图，[个第-"^线2a和第二母线2b具有;fcf^制部件(;fcf4te制装置) S3，同时图5B M示;lf^到母线2的半^f^封装体1A的局部iE^见图。
如图5A所示，第4线2a的垂直面表面2d和第二母线2b的垂直面表面 2d ^tf料F雄膜10絲，该焊料P雄膜10为图5A和5B所示的)kW^制部件 S3。
多个叙己部分13a和13b以预定的间隔提供在第-"^线2a的焊料ia^膜 10中。换句话说，焊料ia^膜10整个覆盖第""^线2a的垂直面表面2d，除了 叙己部分13a和13b。图5A和5B仅條示了一对叙己部分13a和13b。
多个叙己部分13a和13b以预定的间隔提供在第二母线2b的焊料P雄膜 10中。换句^i兌，焊料(fi^膜10整个絲第二母线2b的垂直面表面2d，除了 叙己部分13a和13b。图5A和5B仅條示了一对叙己部分13a和13b。
在母线2a和2b两者中，装配部分13a被提供^^垂直面表面2d的上ii^L 在向JL/向下方向Ji^垂直面表面2d的大约一半处，并且两个叙己部^"f行地 安排在左右两边。叙己部分13b提供在叙己部分13a的下侧的分离的位置处， 并JLJt个下ii^^供^i4离垂直面表面2d的下端的预定间隔处。两个叙己部分 13b平行^$#在左右两边。
以下，上侧叙己部分13a被称为"第一叙己部^9，，同时下侧叙己部分Bb 被称为"第二叙己部^，。第一叙己部分13a之间的间隔等于第二叙己部分13b 之间的间隔，并ibt目等的间隔提供在第一叙&部分13a和第二叙己部分13b之 间。
即，具有一致tt的近似十字形的焊料P雄膜10插A^第一點己部分13a 之间，以;S^二叙己部分13b之间，以及^Ui入在第一^Ji部分13a和第二装
配部分13b之间。
垂直地形絲第一叙己部分13a之间以及也形成在第二叙己部分13b之间 的焊料F雄膜10的部^为"垂直分割部(partition part) "10a。 7jc平地形^ 第一叙己部分13a的下ii^t与第二叙己部分13b的上i4^t间的焊料P雄膜10 的部分称为"7K平分割部"10b。
特别地，水平分割部10b水平蹄第一叙l部分13a和第二叙己部分13b 划分为两级(stage)。即，焊料卩雄膜10録其上條第一电條6的第一# 线2a的i4面，分割在第一电机仗6孝，接的位置中具有大于第一电机敗6的 i^面的尺寸的叙i区域(第一和第二點己部分13a和13b)，并且具有用于 将叙己区域分割为多个区域的分割区(水平分割部10b)。
oH^卜，焊料F雄膜10絲其上;)W第二电^L7的第二母线2b的狄面， 分割在笫二电 7 ^tf接的位置中具有大于第二电松仗7的i4面的尺寸的 叙己区域(第 第二叙己部分13a和13b)，并且具有用于将叙己区域分割 为多个区域的分割区(水平分割部10b)。
如图5B所示，提供第一焊料构件50用于涂敷提供在第"~#线2a的焊料阻 挡膜10中的第一叙己部分13a和第二叙己部分13b。提供第二焊料构件50用 于涂敷提供在第二母线2b的焊料P雄膜10中的第一叙己部分13a和第二叙己 部分13b。
半"!M^封装体1A的第一电机^ 6的上#与在第-"*线2a中的垂直面表 面2d的上ii^对准，并JL泉第一电机H6的横向方向上的中心部分与垂直分割 部10a对准。进一步，第二电私仗7的上ii^在第二母线2b中的垂直面表面 2d的上ii^对准，并JL^第二电机t17的横向方向上的中心部分与垂直分割部 10a对准。
^il种状态中，每个第一叙己部分13a的左侧和右侧部轉 第二电极 板6和7的左ii^右ii^突出。第二^S己部分13b的左侧部和下部，或右侧 部和下部^^~~^第二电机板6和7的左*、下边^p右i^突出。
第一叙己部分13a的辑4第二电條6和7突出的部分具有-"fcH象 "I"的形状。^^fol:bt目反的方向上，第二叙己部分13b的4-"^第二电极板6 和7突出的部分具有""fcW象"L"的形状。大部分的垂直分割部10a和水平分割 部10b #^~^第二电^16和7 M。
17
因而，半"!M^封装体1A的第一电嫁6与在第-^r线2a中的焊料P雄膜 10的第一第二叙己部分13a和13b对准，使得被临时##在款间。进一步， 半"!H^封装体1A的第二电机仗7与在第二母线2b中的焊料m^膜10的第一 和第二叙己部分13a和13b对准，使得被临时^#在其之间。
^il种状况中，半"!^l封装体1A以^—^第二母线2a和2b斜妙 热炉中使得在其中净i^热。在已经过去预定的时间^，第4笫二焊料构件 50熔^f吏得第一电松敗6的i^面^W^到第^线2a，并且第二电机^ 7的 ^面^fckf^到第二母线2b。
空间形成在第—第二电机板6和7的左、右边缘与第一紫、配部分13a-的 左、右ii^之间。空间形成在第一电松&6和第二电机&7的左、右ii^A下 ii^与第二叙己部分13b的左、右边^L下ii^之间。
因而，^^热的第"^第二焊料构件50熔化以^^一电缺6和第"~#线 2a的整个表面被"^^萍接，并且第二电條7和第二母线2b的整个表面被 ■$^y^#，其后渗出到形成在电极feL6和7与第一和第二叙己部分13a和13b
的^i^间的空间中。
在重力的影响下，*^化的焊料构件50趋于在形^^电,6和7突出 的第一叙己部分13a和第二叙己部分13b之间的空间中保留很多。然而，即使 ^C^化的焊料构件50展开在第一^第二叙己部分13a和13b夕卜，焊料P雄膜 10也防止了该构件^l开或流出。
即，即4錄重力的影响下熔^^第一叙己部分13a中的焊^J件50流出到 第二叙己部分13b，形^焊料P雄膜10中的水平分割部10b使全部的焊^J 件50停留在第一叙己部分13a的范围中。
在重力的影响下，^fc^化的焊料构件50趋于##在上侧并在下,'脉留很多。 ^实施例中，大的第一^S己部分13a被安排在上侧，同时小的第二叙己部分 13b被安排在下做结果是，第一叙己部分13a的从半^H^封装体lA突出的部 分大于第二叙己部分13b的。因而，第一叙己部分13a的焊A^度与第二叙己 部分13b的近A:^目同。
因而，作为:kWt制部件S3的焊料PJL^膜10用水平分割部10b分隔第一 和第二叙己部分Da和13b，因而在需要)W的区域中形成焊料池，产生最优 化的焊点厚度，并且也改善了焊点的可靠性。
图6A是作为上述第三实施例的修改的包舍JW^制斧fr (:IWt制装置) S3a的母线2的局部J^见图，以及图6B是其中^H^封装体1A )tf^到母线2 的状态的局部jE^L图。
与第三实施例的上iiJW^制部件S3的不同^^^k在于第一叙己部分13a和 第二叙5部分13b (提供^盖第-"^线2a和第二母线2b的垂直面的焊料阻 挡膜10中)仅仅,iL7K平分割部10b分隔，并且因此不提^直分割部10a。
即，焊料P雄膜10的水平分割部10b 7jc平,第一叙i部分13a和第二装 配部分13b分隔到两级中。第一叙己部分13a的位置与上述的相同，并且由于 没有垂直分割部10a而具有比上述更大的尺寸。第二装Ji部分13b的位置也与 上述的相同，并且由于没有垂直分割部10a而具有比JJi更大的尺寸。在两种 情况下，从半^M^封装体1A突出的面积郝状与上述的相同，因而ii5ij相同的
如上所述，当半"^^封装体1A通鄉一第二焊料构件50净W^到第一 和第二母线2a和2b时，片状半^^(^封装体1A ^tt立为垂直姿势。^fW^到 本半^f^L封装体ia的狄面的第-~*线2a的叙己部俩^^母线的垂直面表 面2d上。类A她，^W到面对其i^面的本半"!^^封装体lA的背表面上的 第二母线2b的叙l部^^ t母线2b的垂直面表面2d上。
jH^卜，突出部K提供在包含在半^^封装体lA中的绝^t底8上，并且 需要麟4第二母线2a和2b突出。^it种情况下，为了让突出部K^一 和第二母线2a和2b的上緣突出，半^f^封装体1A的上錄与母线2a和2b 的垂直面表面2d的上ii^t准。为了这个目的，在半"!^封装体1A的下錄 与母线2a和2b的下i4^之间^供了空间。
因为半^f^^封装体ia与第一第二母线2a和2b的)tf^表面^r有平坦 的垂直面，并且因为没有用于临时固定半"^^封装体1A的装置，当;!WH^ 封装体1A时，；flb^垂直珊半"^^封装体1A与母线2a和2b对准。
即使一个^H^封装体1A被准确财准，多个半科封装体1A a向方向上长的母线2a和2b，因而可能导致另一个^^"^封装体1A的位置 偏离。
第—第二焊糊件插4半^L封装体lA与母线2a和2b之间，并且 加热使得融化，从而在重力的影响下流出。因为母线2a和2b安^t工作表面
上，它们的位置4湖目同。然而，^HM^封装体1A被简单地夹并浮在母线2a 和2b之间。因而，它的位置tt的可能hM艮高。
因而需^^提供用于"$^支撑所有的多个半"!^^封装体1A的装置使得它 们的位置不* ，尤其是在,工艺中。
如图7A所示， 一个用于支撑半^^封装体的装^lL具有相应于半"!^封装 体1A的浮动狄的"j^tA寸的隔离物P。 ^"个半"H^封装体1A净iLil撑在该 隔离物P上。与半^^封装体1A^，隔离物被夹^H^t在第^线2a和第 二母线2b之间。
隔离物P由合成树脂(例如玻璃环氧树脂、S^塑料、Teflon (注册商标) 或^tiE胺)，或耐热金属材料(例如不自或铝)形成。Ei^^f射可这种材 料因为似门不^^1W:。在半"f^^封装体lA净^W^到母线2a和2b^，隔 离物P被拔出以{^1于下^i械，如图7B所示。
^il种状态中，半^fM^封装体1A安絲隔离物P上并插^fe母线2a和2b 之间，从而即^^料构件50融^^利地防止了半"!M^封装体1A的位置偏离。
然而，隔离物P是一个净紛离i^k^供的组件，并且需要许多工艺来制# 管理它。jH^卜，隔离物P要求与母线2a和2b相同的^L^寸，要求与半# 封装体1A相同的^^寸，并且具有非常短的狄，因而絲面上具有极其小 的尺寸。因而，在实际的:1^1:理中4 利用隔离物。
在第四实施例中，第^:线2a和第二母线2b具有用于在半"f^封装体lA
的;if^间提供最优化焊,^^度^ii^位的;If^制部件S4。
图8A^四实施例中具有;kf^制部件()tWt制装置)S4的每个第一
母线2a和第二母线2b的局部it^见图，以及图8B是其中半"!^Mt装体1A ,
到母线2a和2b的状态的,讽图。
;tf^制部件(:lWt制装置)S4提供在第4第二母线2a和2b的末端
上。该;IW^制部件S4是提供在第4线2a中的垂直面表面2d下端上的第一
突出体15,并JUI:提供在第二母线2b中的垂直面表面2d下端上的第二突出体15。
4—^线2a的垂直面表面2d的上ii^M'〗第一突出体15的上錄的距离 La近似等于从第一电极敗6的垂直方向上的一个i^到其另一i^的"MLA寸 L。棉二母线2b的垂直面表面2d的上ii^t^第二突出体15的上錄的距离
Lb近似等于v^二电缺7的垂J^r向上的一个末端到其另一絲的"j^^寸 L。实际上，除了第一突出体15"卜第-"^线2a的垂直面表面2d被整个地开 槽(notched)，同时除了第二突出体15 "卜第二母线2b的垂直面表面2d被 整个地开槽。
^v位"f^线2a和2b的垂直平面表面2d上的第 第二突出体15的上 侧上，半"!^封装体1A的叙己部^^^料Ni膜10絲。该叙5部^ifclf料 构件涂敷，并且半^^封装体1A以两个叙己部分to匕面对的方講准。
如图8B所示，当半"H^封装体1A ^tf^在第^第二母线2a和2b之间 时，第一和第二母线2a和2b的垂直面表面2d被安排成独jtbN对。此时，提供 在母线2a和2b的下端上的第一^第二突出体15 ;fcH^间;^^触，并且被安排 ^feH^间具有预定的距离。
即，如果突出体15勸b^触并具有相面对表面(facing surfaces)的平整度 的##度，则母线2a和2b被朝向船匕而倾斜，因而不能##它们的平行。需 要&"极其高精度的平整度，因而对工艺步贿影响。因此，突出体15的相面 对平面的平整度的精度减小使得防止对工艺步骤的影响和将相面对平面 匕分 开。
半"f^封装体1A方M在各自的母线2a和2b的第—第二突出体15上。 將地，半科封装体1A她立在垂直姿势，并踏一电條6;M在提供在 第-"^线2a中的第一突出体15上，以;5Lf 二电條7 M在提供在第二母线 2b中的第二突出体15上。
辑一^:线2a的垂直面表面2d的上ii^'j第一突出体15的上*的距离 La近似等于在第一电 6的垂直方向上的长^C寸L。因而，母线2a的上 5^^似与第一电 6的上ii^重合。
同时，从第二母线2b的垂直面表面2d的上ii^U第二突出体15的上錄 的距离Lb近似等于在第二电條7的垂J^向上的^JU^寸L。因而，母线 2b的上*的位置近似与第二电机板7的上Ji^的重合。
即，当将半"f^封装体lA与每付线2a和2b的垂直面表面2d对准时， 半"^^封装体lA被简单^it^第""^第二突出体15上，因此舰了在垂J^ 向上半"f^^封装体1A的定位。
在半"^^封装体1A衬线2 ^^1^热炉中并在其中加热^，焊糊件50熔化。第一电机敗6通it^一焊糊件50祐J^^到第-^线2a，同时第 二电她7通鄉二焊糊件50净^W^到第二母线2b。射卜，形縣叙i部 分周围的焊料F雄膜防止了焊^W件50展开。
即使^^化的焊^^件50的"-^分从半"^^封装体lA的下端流出，它的 下止点(bottom dead center)也負诚鄉—第二突出体15 iM。换句"^i兑， 因为提供了第-"^第二突出体15,在它们的上截面上形成了焊朴池，从而防止 焊料构件50从每个突出体15向母线2a和2b的下端表面流出。
因而，第一突出体15被提供在第"^线2a的下端上作为;IW^制部件S4， 同时第二突出体15被提供在第二母线2b的下端上。结果是，通过简单麟半 "^^封装体1AM在第"^第二突出体15上，能^i^垂直方向上半科 封装体1A的定位。
在被i^为下止点的突出体15上焊朴池能^^形M需要^TO的区域 中，从而提供最优化的焊点厚度和获得改善的,可靠性。
图9A是半"^^封装体lA的i^f见图，用于说明第五实施例，以及图9B是 雜到母线2的半"f^封装体1A的局部iE^见图。林实施例中，半"IM^封装体 1A包拾焊接控制部件(;tf^制装置)S5。
如上所述，包含在半^H^封装体1A中的^^H"底8包括棉一电練6 和笫二电fefe17的外ii^lf向外突出的突出部K。该突出部K包括用于连接到 功率半^l元件5的控制电极的夕Mp连接端子。
包含在半"!M^封装体1A中的第一电 6、第二电 7以;5Li&4^底8 在平面透视图中形成为矩形形状，并且包，成在与突出部K的突出方向相反 的方向上的加工边缘部lj，并J4^供在与每个第一^线2a和第二母线2b的上 * lg对准的外* lf处。
焊接控制部件S5是一个提供为距离加工ii^部lj的外錄lf预W巨离的 凹口部16。详细地，在半"^^封装体lA^tf^到母线2的状态中，第 第 二电條6和7以>5^##底8包括在左和右ii^部(即加工ii^部)lj上的 凹口部16。与边缘郎lj的絲ii^平^^M^Uii^lf沿着每个ii^部lj近 似一半的距离上提供具有约0.5至lmm的t^^寸的凹口部16。
如图9B所示，第"""^线2a和笫二母线2b的垂直面表面2d净i^料IS^膜 10絲用于形成具有大于半"HMt装体1A的夕Np尺寸的叙己部分12，并錄
配部分12 ^kf料构件50涂lt
半"^^封装体1A关于叙己部分12定位，并iL^妙热炉中以^/jt其中 加热。焊糊件50熔化。然后，第一电條6和第一^线2a通鄉一焊料构 件50雜，以^二电條7和第二母线2b通鄉二焊糊件50雜。此时， 在叙己部分12周围的焊料ff雄膜10防止每个焊料构件50展开或流出^S&部分 12。
多个凹口部16提供在半"f^Mt装体1A的第一电极^ 6、第二电机敗7和 ^#底8的两个加工边缘部lj中。净A^化的焊料构件50保留在凹口部16处。
a^卜，每个凹口部16提供在半^^样封装体1A的上辨。因而，焊料构件50 拟口工ii^部lj中在上侧M^下Wf呆留的多。
了凹口部16 "卜的加工边缘部lj的侧ii^p焊料P雄膜10之间的空间。结果， 焊料构件50保留在较大的空间中。
如上所述，在重力的影响下，在上侧的净iC^化的焊料构件50》化下侧的薄。 因而，林实施例中，凹口部16提供在半^^封装体1A的上神中，并且关 于焊料F雄膜10的空间大于下掷的空间。凹口部16将^于尽可能多的保 #*^化的焊料构件50的焊料池(填角焊缝(皿et)),因而，提供焊料构件 50的最优^^^4度并JL^得改善的;I^^可靠性。
图10A賴于说明第六实施例的半"H^封装体1A的i^f见图，以及图10B A^^fclf^到母线2的半"^^封装体1A的局部正视图。#实施例中，半导 体封装体1A包拾JW^制部件(;tW^制装置)S6。
如图10A所示，包含在半"H^封装体1A中的^H"底8包括棉一电极 板6和第二电极板7的外ii^lf向外突出的突出部K。第一电极tl6、第二电 7和^^底8在平面 图中形成为矩形形状，并且包括在与突出部K 的突出方向相反的方向上形成的加工边缘部lj，并且在与第一和第二母线2a和 2b的上ii^ lg对准的外ii^ lf处提供。
oH^卜，多个具有半圆形形^四分之一圆形形状的凹口部17提供在包含在 半"f^封装体1A中的第-"^第二电條6和7以A^H"底8的两个加工錄 部lj中。多个凹口部17形W^制部件S6。
一组四个凹口部17提供在每个加工边缘部lj中。凹口部17具有相同的半
径。因而，所有的半圓形凹口部17#*有相同的凹口尺寸。
半"!^^封装体ia的部分距离外ii^if的位i^f氐，凹口部n之间的间隔
;t^宽。在图10A中，"A"表示在U层(第一层)的凹口部17和在第二层的 凹口部17之间的间隔，"B，，表示在第二层的凹口部17和在第三层的凹口部17 之间的间隔，"C，，表示在第三层的凹口部17和在最低层(第四层)的凹口部17 之间的间隔。^it种情况下，能够iMA〈B〈C。
如图10B所示，母线2的垂直面表面2d ,iL^料卩雄膜10 M用于形錄 配部分12，叙己部分12具有大于半"H^封装体1A的尺寸并且,iC^料构件50涂敷。
半"^^封装体1A与叙己部分12对准，并JL^M^a热炉中以便^(f口热。 焊料构件50熔化。然后，第一电條6通鄉一焊料构件50)lf^到第"^线 2a,同时第二电舰7通鄉二焊料构件50)I^^到第二母线2b。此时，在装 配部分12周围的焊料F雄膜10防止焊^J件50展开或流出。
因为多个凹口部17沿着半"!^^封装体1A的两个加工边缘部lj提供，凹口 部17将是在其中保留净iC^化的焊料构件50的焊朴池。加工i4^部lj的部分距 离外边缘侧lf的位J^j氐，凹口部17之间的间隔皿宽。因而，衫^t化的焊 料构件50保留在上侧上的凹口部17中，并且在下侧上的凹口部17中稍微保留 了一点焊料构件50。
如上所述，在重力的影响下在上侧的,A^化的焊^I件50 tb4下侧的薄。 因而，^实施例中，加工边缘部lj的部分的位3^f氐，形成为具有相同凹口 尺寸的凹口部17的间隔皿宽。这导lt^上侧上堆积了很多^^化的焊料构件 50,并且提供了焊顺件50最优化的接W"度以絲得了改善的,的可靠性。
图11A A^]于说明第七实施例的半"f^^封装体lA的选f见图，以及图11B Aif4^到母线2的半"fH^封装体1A的局部跳图。林实施例中，半"f^Mt装 体1A包拾J^^制部件(:kW^制装置)S7。
如图11A所示，包含在半"f^封装体1A中的^H"底8包括棉一电极 板6和第二电极板7的外ii^lf向外突出的突出部K。第一电极板6、第二电 條7和^H"底8在平面视图中形成为矩形形状，并且包括在与突出部K的 突出方向相反的方向形成的加工i^^部lj，并JL^与每个第"^r线2a和第二母 线2b的上,lg对准的外* lf处提供。
jl^卜，多个凹口部18提供在^H^封装体1A的第—第二电她6和7 以及^bH"底8的两个加工边缘部lj中。多个凹口部18形^W^制部件S7。
这样， 一组四个凹口部18提供在每个加工边缘部lj中。凹口部18的间隔 le形成为相同的形状，并且凹口部18具有相同的^A寸和不同的"^tX寸因 而具有不同的凹口尺寸。
详细地，半"!H^封装体1A的部分距离外*lf的位^j氐，凹口部18的 凹口尺寸IW小。即，"Am，，表示在^bg:(第一层)的凹口部18的凹口尺寸， "Bm"表示在第二层的凹口部18的凹口尺寸，"Cm，，表示在第三层的凹口部18 的凹口尺寸，以及"Dm"表示在最下层(第四层)的凹口部18的凹口尺寸。在 这种情况下，Am>Bm>Cm>Dm。
如图11B所示，第4线2a和第二母线2b的垂直面表面2d被焊料F雄 膜10紅用于形^S己部分12,叙己部分12具有大于半"^^封装体1A的尺 寸并JW料构件50涂敷。
半^K封装体1A与叙己部分12对准，并JL^内徊口热炉中以^^其中被 加热。焊料构件50熔化。然后，第一电條6通鄉一焊料构件50:tf^到第 ^线2a。 jH^卜，第二电机&7通it^二焊料构件50焊接到第二母线2b。此 时，在叙己部分12周围的焊料P雄膜10防止焊料构件50展开或流出。
因为多个凹口部18提供在半"^^封装体1A的第一电 6和7以;5L^ 衬底8的两个加工ii^部lj中，凹口部18将是在其中保留,ic^化的焊糊件 50的焊朴池。加工边缘部lj的部分距离外边缘侧lf的位I^氐，凹口部18的 凹口尺寸 小。因而，初^^化的焊料构件50保留在上侧上的凹口部18中， 并iUfc下侧上的凹口部18中稍微保留了一点焊料构件50。
如上所述，在重力的影响下在上侧的^^化的焊^H^件50 t化下侧的薄。 #实施例中，加工边缘部lj的部分距离上侧的位置越低，凹口部18的凹口 尺寸m窄，因而在上侧:tNF、了很多^^化的焊料构件50，获得了焊^件50 最优化的接^f度以^t善，的可靠性。
图12A ^JU于说明第八实施例的半"^^封装体1A的被图，以及图12B A^^^fctW的4^^封装体lA的,舰图。林实施例中，半"H^封装体1A 包拾;W^制部件(;TOt制装置)S8。
如图12A所示，多个具有相同的狄的小凸出物19 4^P^供在包含在半导
体封装体1A中的第二电條7的錄面上。这些小凸出物19形^##制部 件S8。图12A仅條示了"-^分小凸出物19。
更详细地，第一电机&6和第二电私仗7由金属材料(例^^材料)形成， 因而能够^/f沐为tt(knurling)的工艺。因而，第二电員7的表面净iL^， 从而形成多个球形的大约0.05至O.lmm的小凸出物19 (图中放大了小凸出物 19)。
如图12B所示，为了将半^f^封装体1A ,到母线2，第一电机敗6与第 -"#线2a接触，以及第二电极敗7与第二母线2b接触。这样，每个提供在第 二电fetl7的i^面上的球形小凸出物19的顶部与第二母线2b的垂直面接触。 因而，具有球形小凸出物19的相同凸出的凹入部形威^l形小凸出物19之间。
每*线2a和2b的垂直面表面2d ^C^料P雄^M形^ii部分,该装
分与半^^L封装体1A对准，并且包含^口热炉中以1'￡^其中加热。
焊料构件50熔化。然后，第一电條6通鄉一焊料构件50雜到第一 母线2a，并JLf二电缺7通it^二焊料构件50雜到第二母线2b。此时， 在叙己部分12周围的焊料P雄膜10防止每个焊料构件50展开或流出。
多个球形小凸出物19提供在半"!^^封装体1A的笫二电條7的錄面上， 因而^l形小凸出物19之间形成焊料池，其中焊料构件50 4呆留在凹入部中。 如上所述，在重力的影响下在上侧的被熔化的焊料构件50 tb^下侧的薄。
林实施例中，多个球形小凸出物19提供在"MH^封装体1A的第二电极 板7的錄面上。结果是，,id^化的焊糊件50能保留^^形小凸出物19之 间的凹入部中，因而提供了焊料构件50最优化的接^^度并JL^得了改善的焊 接的可靠性。
注意，在上述实施例中，小凸出物19形成为球形形状。然而，小凸出物19 的形状不P艮于此。代替小凸出物19，表面可以形成为酒窝(dimple)图案，或 可以狄目^t镜图案的凹A4面。要点A^朴池简单地需要形絲半"IM^封装 体1A的錄面何线2之间。小凸出物19已经形絲第二电她7上，但是 也可以改为形成在第一电极板6上，或可以形成在第一电极板6和第二电极板7 两者上。
图13AA^于说明第九实施例的半" M^封装体1A的主和背表面的选现图，
以及图13B B^fW^到母线2的半"H^封装体1A的局部放大图。林实 施例中，半"f^封装体lA包拾JW^制部件(:TO^制装置)S9。
如图13A所示，隔离物凸面20提供在"f^^封装体1A的第一电城6和 第二电极板7中的^-"个的a面的四个角上。隔离物凸面20形^j^fe制部 件S9。更详细地，隔离物凸面20形成为具有0,5至lmm (但是不限于这个尺 寸)直径的圆形，并且它们的凸出^i似等于半"H^封装体1A衬线2之间的 焊点;f度的0.03至0.5mm的范围内。
如图13B所示，当半"^^封装体1A雜到母线2时，半"H^封装体1A被 夹和##在第4线2a和第二母线2b之间。即，每付线2的垂直面被焊料 PiL^im盖用于形i^己部分,该叙己部分具有大于半^^封装体1A的尺寸并 且净iL^料构件50涂敷。半*封装体1A与该叙己部分对准并且被夹和^#在 母线2a和2b之间以便it^M^口热炉中。
焊料构件50熔化。然后，第一电條6通鄉一焊料构件50雜到第一 母线2a,以及，第二电抓仗7通itf二焊料构件50焊接到第二母线2b。此时， 在叙己部分12周围的焊料F雄膜10防止每个焊料构件50展开或流出。
当半"!^封装体1A ^!f^到母线2时，半^^^封装体1A与母线2对准以 便被夹和^#在中间。此时，为了该对准需要不会导致半^^封装体1A的位置 偏离的预定水平的压力。
然而，如^il个压力太高，^C^化的焊料构件50难以插^fe母线2和半导 体封装体1A之间，并且因而可能不育^y寻所需要的焊点厚度。另一方面，如果 压力水平太低，焊点厚yli^f，在^h表面上不^^得均匀的焊点厚度。
因而，在^实施例中，因为隔离物凸面20提供在半"!M^封装体1A的两个 表面上，它们与第"^线2a和第二母线2b接触。在焊糊件50熔4^L^，从 母线2向半"IM^封装体1A胁高水平的压力以便半"^^封装体1A被牢固地夹 和^#在其中间。
即使从母线2向^H^封装体1A胁高水平的压力，隔离物凸面20插入 在半^f^封装体lA^:线2之间，从而获得凸出物。ifc^化的焊W^件50平 滑#^^真^阵由隔离物凸面20形成的空间,因而^^了焊^件50的 最优化的接^tf度并获得了改善的,的可靠性。
图14 ^JU于说明笫十实施例的^^^到母线2的半"^^封装体1A的局部
放大图。林实施例中，用于:lf^H^封装体1A ^M:线2的焊糊件50包 拾Jf^制部件S10。
即，TOt制部件S10包称a^在焊料构件50中的许多粉末状的间隔球 (spacer ball)(金属球)30。图14放大了间隔球30。每个间隔球30具有大 约0.03至0.5mm的直径，并且包M、铜或镀镍的铝。无^(W可，间隔球30 由不会线固体的金属材^成以便粘到焊糊件50。即，间隔球30由具有高
焊料构件50被^成片状形状，以便间隔球30被安排为具有近4財目同的 间隔。本焊料片,f貼f似母线2的垂直面的焊料阻挡膜的紫』5部分的形状和尺 寸而切割，并被夹和^#在半"^^封装体1A衬线2之间。此时，打桩(piling) 压力水平可以非常高而不会导致半"^^封装体1A的位置偏离。
在这种状态中，如果半"H^封装^^，内^热炉中以m^其中^^热， 焊料构件50熔化。然后，第一电棘6通鄉一焊料构件50)kf^到第一^线 2a，以及，第二电舰7通it^料构件50;tW到第二母线2b。此时，在叙己 部分12周围的焊料P雄膜10防止每个焊料构件50展开或流出。';^^在焊料构
之间的空间。即，由于间隔球30的存在，能够获^"f#封装体1A M线2 之间的所需的焊,存JI"度。
部件S9，因而，当半^^封装体lA^f^到^线2时，获得了最优化的焊点 ^^;l和改善的,的可靠性。
本发明并不限于上述实施例，以;5L4不超出本发明的原理的情况下它的組 元育W皮修錄在步骤中^^化。jH^卜，^Ml在上述实施例中7/Hf的多个MiL的 恰当的组合能够形^Mt发明。
对賴域技^A员来i^W^膝易发现其它的优点^^改。因而，本发明的 较宽的范围不被限于^tb显示和描述的详细的细节和^Jj性的实施例。因而，
在不脱离由所附^yN^i其等效物所限定的总的发明概念的,和范围的情
况下可以作出^4t修改。
权利要求
1.一种功率半导体模块，包括:半导体器件，其包括:功率半导体元件；第一电极板，提供在功率半导体元件的一个表面上；第二电极板，提供在功率半导体元件的另一个表面上；以及绝缘衬底，提供在功率半导体元件和第一电极板之间；第一母线，其为导电构件，并通过第一焊料构件焊接到包含在半导体器件中的第一电极板的主表面上；第二母线，其为导电构件，并通过第二焊料构件焊接到包含在半导体器件中的第二电极板的主表面上；以及焊接控制装置，提供在第一母线的主表面和第二母线的主表面中的每一个上，并控制第一焊料构件和第二焊料构件中的每一个的焊点厚度，其中第一电极板焊接到第一母线，第二电极板焊接到第二母线。
2. 权利要求1的功率半^^^莫块，其中焊接控制装 ::焊料p雄膜， 其上焊接了第一电*的第"""^线的^^面，并且提供 为用于在第一电^1*^接的位置处形成具有与第一电 ^面相同尺寸的 叙己部分；和焊料F雄膜，"其上職了第二电條的第二母线的錄面，并且提供 为用于在笫二电极板^kf接的位置处形成具有与第二电W^面相同尺寸的 叙己部分。
3. ^f慎求1的功率半"H^狭，其中;Jf^制装XA:焊料F雄膜，似其上職了第一电條的第"^线的錄面，并且提供为用于在第一电极板净ictf接的位置处形成具有大于第一电^i4面的尺寸的叙己部分；和焊料F雄膜，覆盖其上萍接了第二电 的第二母线的^4面，并且提供 为用于在第二电^iW接的位置处形成具有大于第二电WLi^面的尺寸的 叙己部分。
4. 权利要求1的功率半^M^块，其中;W^制装J^: 焊料P雄膜，絲其上雜了第一电條的第—线的錄面，并且具有分割区，该分割区用于，在第一电fe^fctW的位置处，分割具有大于第一电 ^4面的尺寸的叙己区使得叙己区初^^割成多个区域；和焊料F雄膜，M其上,第二电极仗的第二母线的i4面，并且具有分 割区，该分割区用于，在第二电极板^kf接的位置处，分割具有大于第二电极 ;fli4面的尺寸的叙己区使得叙己区被分割成多个区域。
5. 权利要求i的功率半"^^f狭，其中焊接控制装置提供在其上焊接了第一电^Ul的第一母线i^面的一个末端 端子上，并_0_^第一突出部，第一电机板的一个末端-its:在该第一突出部上，A/^4面的g到第一突出部的长度与从第一电m的一个i^到它的另 一个i^彖的^JL相同，焊接控制装置提供在其上萍接了第二电 的第二母线^面的一个末端 端子上，并J^笫二突出部，笫二电 的一个末端》 在该第二突出部上， 以及AU^面的g到第二突出部的^l与从第二电^Ul的一个，到它的另 一个a的^l相同。
6. —种功率半"H^執，包括 半#器件，其包拾功率半^^^元件；第一电 ，提供在功率半"^^元件的一个表面上； 第二电 ，提供在功率半^f^元件的另一个表面上；以及 绝^Nt底，^!^供在功率半"^^元件和第一电^^之间，并且该棘 衬底包括突出部，该突出部的~~^^出第一电 ^第二电,中的每 一个的外*向外突出，并皿包括用于在突出部连接到功率半"IM^元件 的控制电极的夕h^连接端子；第一#线，其#与包含在半"^器件内的第一电 的^4面的外* 对准，并且该第~-#^1通鄉一焊料构件;1^#到第一电條的錄面的导电 构件；第二母线，其*与包含在半*器件内的第二电 的^^面的外# 对准，并且该第二母^A通过第二焊料构件條到第二电條的錄面的导电 构件；以及)If^控制装置，提供在半，H^内并控制第一焊料构件和第二焊料构件 中的^-个的焊点厚度。
7. 权利要求6的功率半"f^M莫块，其中包含在半#器件内的第一电;^、第二电 ^^4#底中的^"个都 包括加工边缘部，在与第~~#线和第二母线中的#~"个的￡^寸准的外边缘处， 该加工边缘部在与突出部的突出方向相反的方向上形成，以及焊接控制装^A被提供徊巨离加工^^部的外ii^预^巨离的凹口部。
8. 权利要求6的功率半导侔^莫块，其中包含在半#器件内的第一电 、第二电M^绝^H"底中的^个都 包括加工边缘部，在与第一母线和第二母线中的每一个的ii^对准的外边缘处， 该加工边缘部在与突出部的突出方向相反的方向上形成，以及焊接控制装置包括，^U口工i^象部的外边缘开始，；fcH^L间间隔一對巨离 提供的多个凹口部，并且该多个凹口部被形成为在其之间具有不同的间隔，该 间隔^Jfii^开始逸斩变宽。
9. 权利要求6的功率半导##块，其中包含在半"f^象f牛内的第一电^Ul、第二电^0^绝^t底中的^-"个都 包括加工边缘部，在与第"~#线和第二母线中的^~个的，寸准的外边缘处， 该加工边缘部在与突出部的突出方向相反的方向上形成，以及焊接控制装置包括，Ma工ii^部的外ii^开始，船"间间隔一微巨离 提供的多个凹口部，并且该多个凹口部具有W卜边缘开始逐渐变'J、的不同的凹 口尺寸。
10. 权利要求6的功率半^f狭，其中:kW^制装置包括多个小凸出物，该多个小凸出物具有相同的高度并提供在第一电^i4面和第二电Wi4面中的至少一个上，其中第一电机板包含在半*器件内并焊接到第-^线，第二电條包含在半科器件内并職 到第二母线。
11. 权利要求6的功率半"!M^缺，其中;if4^控制装置包括多个呈酒窝状图案或复目^it镜图案的凹入部，该多个凹 入^^供在第一电fe^i4面和第二电^^面中的至少一个上，其中第一 电條包含在半科器件内并焊接到第4线，第二电條包含在半科糾内并;tf^到第二母线，
12. 权利要求6的功率半^^^狭，其中焊接控制装置包括多个隔离物凸面，该多个隔离物凸面提供在包含在半导 体器件中的第一电 ^第二电 中的^~个的^4面的角上。
13. —种功率半^M^^:，包括 半科謝牛，其包括功率半^^元件；第一电极板，提供在功率半#元件的一个表面上； 第二电极板，提供在功率半"!M^元件的另一个表面上；以及 桑fe^H"底，提供在功率半#元#第一电> 1之间； 第4线，其为导电构件， ^—焊料构件焊接到包含在半#器件 中的第一电^L的i^面上；第二母线，其为导电构件， ^二焊料构件焊接到包含在半#器件 中的第二电fe仗的i^面上；以及金属來其';^^在第一焊料构件和第二焊料构件中的^"个中，并且具有 与焊点厚度相同的直径和比第一焊料构件与第二焊料构件高的熔点。
14. 权利要求6的功率半"^^^:，其中其上焊接了第一电机&的第一母线的i^面净拼料^i膜涂敷，并且第一电舰的叙&部縛絲第一电W^接到所ii^料P雄膜的位置处，以及其上;tf^了第二电^Ul的第二母线的i^面^J^1fiL^膜涂敷，并且第二 电机仗的叙己部MM第二电^UW到所ii^料P雄膜的位置处。
15. 权利要求13的功率半"!^M^,其中其上;fcf接了第一电机欧的第^线的i4面^kf料ia^膜涂敷，并且第一 电^Ui的to己部縛絲第一电Wf^到所iW料l^^a^膜的位置处，以及其上萍接了第二电极板的笫二母线的^4面^^料ia^膜涂敷，并且第二 电^i的^^部^^第二电Wf^到所^f料P雄膜的位置处。
全文摘要
功率半导体模块，包括半导体封装体1A、第一母线2a、第二母线2b以及焊接控制部件S1。半导体封装体1A包括功率半导体元件5、第一电极板6和第二电极板7。第一母线2a为通过第一焊料构件50焊接到第一电极板的主表面上的导电构件。第二母线2b为通过第二焊料构件焊接到第二电极板的主表面上的导电构件。焊接控制部件S1被提供到第一母线主表面和第二母线主表面中的每一个上，并且控制焊点厚度，其中第一电极板焊接到第一母线，第二电极板焊接到第二母线。
文档编号H01L25/07GK101373762SQ20081017372
公开日2009年2月25日 申请日期2008年8月15日 优先权日2007年8月16日
发明者渡边尚威 申请人:株式会社东芝