特許 6511979 半導体装置及び半導体装置の製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6511979

(24)【登録日】2019年4月19日

(45)【発行日】2019年5月15日

(54)【発明の名称】半導体装置及び半導体装置の製造方法

(51)【国際特許分類】

   H01L 25/07 20060101AFI20190425BHJP

   H01L 25/18 20060101ALI20190425BHJP

【ＦＩ】

   H01L25/04 C

【請求項の数】13

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2015-122775(P2015-122775)

(22)【出願日】2015年6月18日

(65)【公開番号】特開2017-11017(P2017-11017A)

(43)【公開日】2017年1月12日

【審査請求日】2018年3月14日

(73)【特許権者】

【識別番号】000005234

【氏名又は名称】富士電機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100092152

【弁理士】

【氏名又は名称】服部 毅巖

(72)【発明者】

【氏名】坂本 陽

【審査官】 黒田 久美子

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１５−０５３２４１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１４／１２２８８３（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２０１５−０９７４５２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｌ ２５／０７

Ｈ０１Ｌ ２５／１８

Ｈ０２Ｍ ７／４８

Ｈ０１Ｌ ２３／４８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

半導体素子と、
前記半導体素子を収納するケースと、
前記半導体素子の主電極と電気的に接続され、前記ケースに設けられた接続端子と、
前記接続端子を保護するように保持し、前記接続端子の先端が突出する治具と、
を有し、
前記治具は、第一板部と第二板部と固定部とを備え、
前記第一板部または前記第二板部のいずれか一方に、前記接続端子が保持される保持部を有し、
前記固定部は、前記保持部に前記接続端子が保持されるように、前記第一板部と前記第二板部とを固定する、
ことを特徴とする半導体装置。

【請求項2】

前記保持部は、溝である、
ことを特徴とする請求項１に記載の半導体装置。

【請求項3】

前記保持部は、弾性部材で構成されている、
ことを特徴とする請求項１に記載の半導体装置。

【請求項4】

前記接続端子を受け付けて取り付けられる受付部を備え、前記保持部の高さの位置で、前記接続端子の前記治具から突出する前記先端が前記受付部に取り付けられるプリント基板、
を有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の半導体装置。

【請求項5】

前記半導体素子を収納する前記ケースの周縁部に設けられたガイドピン、
を有することを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の半導体装置。

【請求項6】

前記接続端子は、前記ガイドピンに対して、一列に配置されている、
ことを特徴とする請求項５に記載の半導体装置。

【請求項7】

接続端子を有するケースを用意する工程と、
第一板部と第二板部と前記第一板部または前記第二板部のいずれか一方に設けられた保持部とを備え、前記接続端子を保護する治具を前記保持部に前記接続端子が保持されるように、前記第一板部と前記第二板部とを固定して、前記接続端子の先端が突出するように取り付ける治具取り付け工程と、
を有することを特徴とする半導体装置の製造方法。

【請求項8】

前記接続端子の突出部分にプリント板を取り付ける工程を、
有することを特徴とする請求項７に記載の半導体装置の製造方法。

【請求項9】

前記プリント板の取り付け後に、前記接続端子から前記治具を取り外す治具取り外し工程、
を有することを特徴とする請求項８に記載の半導体装置の製造方法。

【請求項10】

接続端子を有するケースを用意する工程と、
第一板部と第二板部と前記第一板部または前記第二板部のいずれか一方に設けられた保持部とを備え、前記接続端子を保護する治具を前記保持部に前記接続端子が保持されるように、前記第一板部と前記第二板部とを固定して、前記接続端子の先端が突出するように取り付ける治具取り付け工程と、
前記接続端子の突出部分にプリント板を取り付ける工程と、
前記接続端子から前記治具を取り外す治具取り外し工程と、
を有することを特徴とする半導体装置の製造方法。

【請求項11】

前記治具取り外し工程は、前記接続端子を保持している前記第一板部と前記第二板部とを分離して取り外す工程である、
ことを特徴とする請求項１０に記載の半導体装置の製造方法。

【請求項12】

前記治具取り付け工程の後に、
半導体素子を前記ケースに収納し、前記接続端子と前記半導体素子とを接続する工程、
を有することを特徴とする請求項７に記載の半導体装置の製造方法。

【請求項13】

前記治具取り付け工程の前に、
半導体素子を前記ケースに収納し、前記接続端子と前記半導体素子とを接続する工程、
を有することを特徴とする請求項７に記載の半導体装置の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は半導体装置及び半導体装置の製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

半導体装置の一つとして、ＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）、ＦＷＤ（Free Wheeling Diode）等の半導体素子を複数含む電力用インバータ装置が広く用いられている。

【0003】

このような半導体装置の半導体素子は、ケースに収納されて、電気回路上では並列接続される。ケースには、半導体素子の主電極に電気的に接続されている制御端子用の接続端子が設けられている。このような接続端子に、外付け回路のプリント基板がはんだ付けされることで、半導体装置として構成される（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００１−０５３２２２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかし、上記特許文献１では、半導体装置の取り扱いによっては、接続端子に指が接触したり、または、接続端子が外部から衝撃を受けたりする場合がある。このような場合には、接続端子に外力が加わり、曲がってしまう等の損傷を受けるとマイクロクラックが接続端子の内部に発生してしまうおそれがある。接続端子にマイクロクラックが発生すると、半導体装置の動作時に、振動、衝撃、熱変形により、マイクロクラックが進展してしまい、半導体装置の信頼性の低下を招いてしまう。

【0006】

本発明は、このような点を鑑みてなされたものであり、接続端子に対する損傷の発生を抑制する半導体装置及び半導体装置の製造方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明では上記の課題を解決するために、半導体素子と、前記半導体素子を収納するケースと、前記半導体素子の主電極と電気的に接続され、前記ケースに設けられた接続端子と、前記接続端子を保護するように保持し、前記接続端子の先端が突出する治具と、を有し、前記治具は、第一板部と第二板部と固定部とを備え、前記第一板部または前記第二板部のいずれか一方に、前記接続端子が保持される保持部を有し、前記固定部は、前記保持部に前記接続端子が保持されるように、前記第一板部と前記第二板部とを固定する、半導体装置が提供される。

【0008】

上記の課題を解決するために、上記半導体装置の製造方法が提供される。

【発明の効果】

【0009】

上記構成の半導体装置及び半導体装置の製造方法により、接続端子の損傷の発生が抑制されて、半導体装置の信頼性の低下が抑制される。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】第１の実施の形態の半導体装置の側面図である。

【図2】第１の実施の形態の半導体装置の製造方法を示すフローチャートである。

【図3】第１の実施の形態の樹脂ケースを示す図である。

【図4】第１の実施の形態の半導体装置の製造に用いられる治具を示す図である。

【図5】第１の実施の形態の樹脂ケースに対する治具の取り付けを示す図である。

【図6】第１の実施の形態の治具が取り付けられた半導体モジュールを示す図である。

【図7】第１の実施の形態のプリント基板を示す図である。

【図8】第１の実施の形態の治具が取り付けられた半導体モジュールに対するプリント基板の取り付けを示す図である。

【図9】第２の実施の形態の治具を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
［第１の実施の形態］
まず、第１の実施の形態の半導体装置について、図１を用いて説明する。

【0012】

図１は、第１の実施の形態の半導体装置の側面図である。
半導体装置１０は、内部に収納された半導体素子が樹脂で封止された半導体モジュール２０と、当該半導体モジュール２０に取り付けられたプリント基板３０とを有する。

【0013】

半導体モジュール２０は、樹脂ケース２１と、樹脂ケース２１の主面に、Ｕ端子の主端子２３ａと、Ｎ端子の主端子２３ｂと、Ｐ端子の主端子２３ｃとが設けられている。また、半導体モジュール２０は、樹脂ケース２１の主面に垂直に形成されたガイドピン２４と、ゲート端子並びにセンスエミッタ端子の制御端子用の接続端子２５とを備える。なお、金属ベース２２に積層基板及び半導体素子が順に積層され、樹脂ケース２１の内部に収納されている。なお、積層基板はセラミック基板等の絶縁基板のおもて面及び裏面に導電性板が備えられたものである。上記の主面とは樹脂ケース２１の上面（図中おもて面）である。また、金属ベース２２は必ずしも必須の構成ではない。

【0014】

プリント基板３０は、主面（絶縁基板３１の上面）に導電性板が備えられ、ガイド孔３２とスルーホール３３とが形成された絶縁基板３１と、絶縁基板３１の主面に設けられたドライブ回路が構成されたＩＣ（Integrated Circuit）チップ３４とを有する。なお、図１では、ＩＣチップ３４は、プリント基板３０の上面のみに設けられているが、必要に応じて、プリント基板３０の反対側の主面（下面）にも設けることができる。

【0015】

半導体装置１０では、プリント基板３０のガイド孔３２に半導体モジュール２０のガイドピン２４が挿入されて位置を合わせて、また、プリント基板３０のスルーホール３３に半導体モジュール２０の接続端子２５が挿入されて電気的に接続されている。

【0016】

なお、半導体モジュール２０及びプリント基板３０については、再度後述する。
上記半導体モジュール２０は、半導体素子として、例えば、ＩＧＢＴと、ＦＷＤとによりインバータ回路が構成されて、樹脂により封止されている。また、Ｐ端子である主端子２３ｃに、外部電源の高電位端子を接続し、Ｎ端子である主端子２３ｂに、外部電源の低電位端子を接続して、半導体素子の主端子に電気的に接続される。そして、出力端子（Ｕ端子）である主端子２３ａに負荷（図示を省略）を接続する。さらに、プリント基板３０のＩＣチップ３４からの所定の制御信号がゲート端子の接続端子２５を経由して、半導体素子に印加される。これにより、半導体装置１０は、インバータとして機能する。

【0017】

このような半導体装置１０の製造方法について、図２を用いて説明する。
図２は、第１の実施の形態の半導体装置の製造方法を示すフローチャートである。
なお、半導体装置の製造方法は、ステップＳ１１〜Ｓ１５が半導体モジュール製造工程と、ステップＳ１６〜Ｓ１８がプリント基板実装工程との２工程に分けられる。

【0018】

［ステップＳ１１］ 金属ベース、積層基板、半導体素子を積層し、それぞれはんだ付け等で接合を行う。
［ステップＳ１２］ ガイドピン、接続端子等を含んで樹脂によりインサート成形された樹脂ケース２１を用意する。

【0019】

このような樹脂ケース２１について、図３を用いて説明する。
図３は、第１の実施の形態の樹脂ケースを示す図である。
なお、図３（Ａ）は、樹脂ケース２１の上面図、図３（Ｂ）は、樹脂ケース２１の側面図である。

【0020】

樹脂ケース２１は、ステップＳ１１で金属ベース上の積層基板に設けられた半導体素子が収納される矩形状の収納領域２６が開口された枠型の形状を成している。収納領域２６の四隅の上面には、ガイドピン２４がそれぞれ垂直に設けられている。なお、ガイドピン２４の直径は、５ｍｍ〜１０ｍｍ、長さは２０ｍｍ〜２５ｍｍである。収納領域２６の（長手方向の辺に沿って設けられた）ガイドピン２４の間には、接続端子２５が上面に垂直に設けられている。この際、接続端子２６は、ガイドピン２４に対して一列に配置されている。なお、接続端子２５は、例えば、真鍮により構成されており、直径は、２．５ｍｍ〜３．５ｍｍ、長さは１５ｍｍ〜２０ｍｍである。また、上面上には、Ｕ端子の主端子２３ａ、Ｎ端子の主端子２３ｂ、Ｐ端子の主端子２３ｃが設けられている。また、収納領域２６の内側には、各接続端子２５に電気的に接続した端子２７と、各主端子２３ａ，２３ｂ，２３ｃに電気的に接続された端子２８ａ，２８ｂ，２８ｃとがそれぞれ固着されている。なお、端子２７は、樹脂ケース２１に一部を埋設した接続端子２５の端部を表出させたものであっても構わない。

【0021】

［ステップＳ１３］ ステップＳ１２で用意した樹脂ケース２１に、治具４０を取り付ける。
樹脂ケース２１に対する治具の取り付けの説明の前に、接続端子２５を保護するための治具４０について、図４を用いて説明する。

【0022】

図４は、第１の実施の形態の半導体装置の製造に用いられる治具を示す図である。
なお、図４（Ａ）は、治具４０を構成する一対の板部４１（例えば、第１板部），４５（例えば、第２板部）の上面図、図４（Ｂ）は、重ね合せた板部４１，４５を固定する固定部材４７の斜視図をそれぞれ示している。また、図４（Ｃ）は、板部４１，４５を重ね合せて構成される治具４０の上面図を、図４（Ｄ）は、このような治具４０の側面図をそれぞれ示している。

【0023】

板部４１，４５は、後述する封止用の樹脂の硬化温度や、はんだ付けのはんだ温度に対する耐熱性（耐熱温度、１６０℃〜３５０℃）を備える、例えば、金属材料、ポリフェニレンサルファイド樹脂成形材料（ＰＰＳ）、ポリプロピレン樹脂成形材料（ＰＰＴ）、フェノール樹脂成形材料（ＰＭ）により構成されている。また、板部４１，４５のいずれか一方に、接続端子２５が保持される保持部が形成されている。保持部の一例として、板部４１は、図４（Ａ）に示されるように、溝部４２，４３が一方の側面に形成されている。また、板部４１，４５は、他方の側面に溝部４４，４６が形成されている。半導体モジュール２０をプリント基板３０と接続する場合、板部４１，４５の高さは、接続端子２５より短くなる。つまり、接続端子２５の先端は治具４０より突出する。単に接続端子２５を保護する場合には、板部４１，４５の高さは、接続端子２５より長くてもよい。

【0024】

図４（Ｂ）に示されるように、固定部材４７は、断面がＵ字状を成しており、板部４１，４５と同様の耐熱性を備えた材料により構成されている。
図４（Ｃ），（Ｄ）に示されるように、このような板部４１に板部４５を重ね合せて、板部４１の溝部４２，４３を板部４５で塞ぎ、溝部４４，４６に固定部材４７を取り付けることで、保護孔４８と位置決め孔４９とが構成された治具４０が組み立てられる。なお、固定部材４７等で板部４１，４５同士が固定された個所を固定部とする。保護孔４８と位置決め孔４９は、それぞれ、樹脂ケース２１に設けられた接続端子２５とガイドピン２４とに対応した形状をなしている。また、保護孔４８と位置決め孔４９との（図４（Ｄ）中）下側の入り口には、テーパが形成されている。なお、固定部材４７は、板部４１，４５の下側から固定してもよいし、上側から固定してもよい。また、板部４１，４５の横から固定してもよい。

【0025】

このような治具４０の樹脂ケース２１に対する取り付けについて、図５を用いて説明する。
図５は、第１の実施の形態の樹脂ケースに対する治具の取り付けを示す図である。

【0026】

なお、図５（Ａ）は、樹脂ケース２１に対して治具４０を取り付ける際の上面図を、図５（Ｂ）は、樹脂ケース２１に対して治具４０を取り付ける際の側面図をそれぞれ表している。

【0027】

図５に示すように、治具４０は、収納領域２６の一対の（長手方向の）辺に沿ってそれぞれ設けられている。このような治具４０は、樹脂ケース２１のガイドピン２４が位置決め孔４９に挿通されて固定され、樹脂ケース２１の接続端子２５が保護孔４８にそれぞれ挿通されている。このように治具４０はガイドピン２４の上部より挿入してもよい。または、板部４１，４５によりガイドピン２４、接続端子２５を側面から挟み込むように保持し、固定部材４７で板部４１，４５を固定することが好ましい。この場合には、挿入する際に接続端子２５を曲げたり破損したりすることを防ぐことができるからである。

【0028】

［ステップＳ１４］ ステップＳ１３で治具４０が取り付けられた樹脂ケース２１の収納領域２６に、ステップＳ１１で得られた半導体素子と積層基板とが積層された金属ベース２２を接着剤で接合させて、半導体素子を収納する。

【0029】

樹脂ケース２１の収納領域２６に収納した半導体素子の電極間を、また、半導体素子の電極と、端子２７，２８ａ，２８ｂ，２８ｃとの間を、ワイヤボンディングにより電気的に接続して回路を形成する。

【0030】

［ステップＳ１５］ ステップＳ１４で半導体素子が収納された収納領域２６に、例えば、シリコンゲル、エポキシ樹脂等の樹脂を注入して、当該樹脂に対応する硬化温度にて加熱し、注入した樹脂を固化して収納領域２６を封止する。

【0031】

このようにして形成された治具４０が取り付けられた半導体モジュール２０について、図６を用いて説明する。
図６は、第１の実施の形態の治具が取り付けられた半導体モジュールを示す図である。

【0032】

なお、図６（Ａ）は、治具４０が取り付けられた半導体モジュール２０の上面図、図６（Ｂ）は、治具４０が取り付けられた半導体モジュール２０の側面図をそれぞれ示している。

【0033】

半導体モジュール２０は、図６に示されるように、樹脂ケース２１に治具４０が取り付けられた状態で、収納領域２６に半導体素子及び積層基板が積層された金属ベース２２が接合されて、収納領域２６に半導体素子が収納され、収納領域２６が樹脂２９により封止されている。

【0034】

上記のようなステップＳ１１〜Ｓ１５の半導体モジュール製造工程を経て、半導体モジュール２０が製造される。
［ステップＳ１６］ ステップＳ１５で形成された半導体モジュール２０に、プリント基板３０を取り付ける。

【0035】

ここで、プリント基板３０について、図７を用いて説明する。
図７は、第１の実施の形態のプリント基板を示す図である。
なお、図７（Ａ）は、プリント基板３０の上面図、図７（Ｂ）は、プリント基板３０の側面図をそれぞれ表している。

【0036】

プリント基板３０は、導電性板（図示省略）が形成された絶縁基板３１の四隅に形成されたガイド孔３２と、絶縁基板３１の対向する（長手方向の）辺に沿って、ガイド孔３２の間に形成され、当該導電性板と電気的に接続されたスルーホール３３とを備える。なお、スルーホール３３は、受付部であって、後述するように、接続端子２５を受け付けて、取り付けられる。また、プリント基板３０は、絶縁基板３１に、導電性板と電気的に接続されたＩＣチップ３４が設けられている。導電性板は銅等が用いられる。

【0037】

また、このようなプリント基板３０の半導体モジュール２０に対する取り付けについて、図８を用いて説明する。
図８は、第１の実施の形態の治具が取り付けられた半導体モジュールに対するプリント基板の取り付けを示す図である。

【0038】

なお、図８（Ａ）は、半導体モジュール２０に対してプリント基板３０の取り付ける際の側面図を、図８（Ｂ）は、半導体モジュール２０に対してプリント基板３０を取り付けた後の側面図をそれぞれ表している。

【0039】

図８に示されるように、プリント基板３０のガイド孔３２とスルーホール３３とに、半導体モジュール２０のガイドピン２４と接続端子２５とをそれぞれ挿通させ、半導体モジュール２０にプリント基板３０を取り付ける。このようにして、接続端子２５の突出部分にプリント基板３０のスルーホール３３を取り付ける。なお、突出部分とは治具４０が取り付けられた接続端子２５の治具４０から突出した先端部分のことである。

【0040】

このような取り付けにより、プリント基板３０が、半導体モジュール２０に対して、治具４０を介して取り付けられる。
なお、図８では、固定部材４７は、板部４１，４５の下側から固定している場合を示している。固定部材４７は、この場合に限らず、板部４１，４５の上側から固定してもよい。また、板部４１，４５の横から固定してもよい。

【0041】

［ステップＳ１７］ 半導体モジュール２０に取り付けられたプリント基板３０のスルーホール３３から突出した接続端子２５と当該スルーホール３３とを所定のはんだ温度で加熱したはんだによりはんだ付けを行う。

【0042】

［ステップＳ１８］ 治具４０から固定部材４７を取り外し、板部４１，４５を分離させて、プリント基板３０が取り付けられた半導体モジュール２０から治具４０を取り外す。なお、プリント基板３０が取り付けられた半導体モジュール２０から治具４０を取り外さなくても構わない。この場合、プリント基板３０が取り付けられた半導体モジュール２０の剛性が向上する。

【0043】

上記のステップＳ１６〜Ｓ１８のプリント基板実装工程を経て、図１に示した半導体装置１０が得られる。
このように半導体モジュール製造工程（ステップＳ１１〜Ｓ１５）により製造される半導体装置１０（半導体モジュール２０）は、半導体素子を収納する収納領域２６の周縁部に上面に垂直に設けられたガイドピン２４と、当該周縁部に上面に垂直に設けられた接続端子２５とを備える樹脂ケース２１を有する。さらに、樹脂ケース２１に、ガイドピン２４が挿入される位置決め孔４９と、接続端子２５が挿入される保護孔４８とを備える治具４０が取り付けられる。これにより、接続端子２５は、ガイドピン２４により一端部と他端部との２箇所が樹脂ケース２１に位置合わせされて固定された治具４０により保護される。このため、例えば、ステップＳ１３以降の製造工程において、樹脂ケース２１を取り扱う際に、接続端子２５が直接接触されたり、または、外部から衝撃を受けたりすることが防止され、接続端子２５の損傷の発生を防止することが可能となる。特に、半導体モジュール製造工程（ステップＳ１１〜Ｓ１５）と、プリント基板実装工程（ステップＳ１６〜Ｓ１８）とが異なる場所で実行される場合がある。この場合には、半導体モジュール製造工程で製造された半導体モジュール２０を梱包して、プリント基板実装工程が実行される場所に搬送する必要がある。このような状況においても、接続端子２５が治具４０により保護されているために、梱包時や搬送時に接続端子２５が直接接触されたり、衝撃を受けたりすることが防止されるために、接続端子２５の損傷の発生を防止することが可能となる。なお、樹脂ケース２１にガイドピン２４を設けずに、接続端子２５のみを設けて、治具４０を接続端子２５に取り付けるようにすることも可能である。

【0044】

また、半導体モジュール２０は、このようにして治具４０が取り付けられることで、接続端子２５は曲がることなく、樹脂ケース２１に対して位置合わせされる。これにより、半導体モジュール２０にプリント基板３０を取り付ける際には、治具４０がガイドピン２４と接続端子２５とをガイドして、プリント基板３０のガイド孔３２とスルーホール３３とにそれぞれ円滑に挿通させることができる。このため、半導体モジュール２０にプリント基板３０を取り付ける際に、スルーホール３３に対して接続端子２５を入れ易くするために指で位置合わせ等を行う必要がない。接続端子２５は直接接触されないために、接続端子２５の損傷の発生を防止することができるようになる。

【0045】

また、治具４０を取り付けることで、半導体モジュール２０の上面とプリント基板３０との距離を一定に保つことができる。
したがって、半導体装置１０は、接続端子２５が治具４０により保護されることで、接続端子２５の損傷の発生が防止されることから、信頼性の低下が抑制されるようになる。

【0046】

なお、第１の実施の形態では、樹脂ケース２１の接続端子２５をプリント基板３０のスルーホール３３に挿通する場合を例に挙げて説明した。この場合に限らず、プリント基板３０にソケットコネクタを適用した場合でも、第１の実施の形態と同様に治具４０を用いることが可能である。

【0047】

または、治具４０は上記以外の製造方法でも利用することが可能である。例えば、ステップＳ１１と同様に、金属ベース、積層基板、半導体素子を積層し、それぞれはんだ付け等で接合を行う。次いで、ガイドピンと、接続端子と、ステップＳ１１で形成した積層基板及び半導体素子が積層した金属ベース等とを、含んで金型にセットし、半導体素子の電極間を、また、半導体素子の電極と、端子２７，２８ａ，２８ｂ，２８ｃとの間を、ワイヤボンディングにより電気的に接続して回路を形成する。そして、樹脂によるインサート成形により半導体モジュール２０が一体成形される。この後、このようにして一体成形された半導体モジュール２０の接続端子２５等に、ステップＳ１３と同様にして、治具４０を取り付ける（図６）。さらに、ステップＳ１６，Ｓ１７の工程が行われて、治具４０が取り付けられた半導体装置１０（図８）がメーカー等に納入される。メーカー等に納入される際には、半導体装置１０が梱包され、メーカー等に搬送される。このような状況においても、治具４０が取り付けられた半導体装置１０は、接続端子２５が治具４０により保護されているために、梱包時や搬送時に接続端子２５が直接接触されたり、衝撃を受けたりすることが防止されるために、接続端子２５の損傷の発生を防止することが可能となる。また、メーカー等では、治具４０が取り付けられた半導体装置１０が納入されると、ステップＳ１８と同様の工程が行われて、治具４０が取り外される。

【0048】

したがって、この場合でも、半導体装置１０は、接続端子２５が治具４０により保護されることで、接続端子２５の損傷の発生が防止されることから、信頼性の低下が抑制されるようになる。

【0049】

［第２の実施の形態］
第２の実施の形態では、第１の実施の形態とは別に３種類の治具について図９を用いて説明する。

【0050】

図９は、第２の実施の形態の治具を示す図である。
なお、図９（Ａ）は、別の治具（その１）の上面図を表している。図９（Ｂ）は、別の治具（その２）の上面図を、図９（Ｃ）は、別の治具（その２）の要部拡大上面図をそれぞれ表している。さらに、図９（Ｄ）は、別の治具（その３）の上面図を、図９（Ｄ）は、別の治具（その３）の要部拡大上面図をそれぞれ表している。

【0051】

図９（Ａ）に示される治具５０は、板部５１，５５を有し、板部５１には、第１の実施の形態の治具４０の板部４１の溝部４２，４３と同様の溝部５２，５３が形成されている。また、治具５０の板部５１，５５の一端部には、第１の実施の形態と同様に固定部材４７が取り付けられる溝部５４，５６がそれぞれ形成されている。一方、板部５１，５５の他端部は、ヒンジ５８により接続されている。すなわち、ヒンジ５８は、固定部の一つとなる。板部５１，５５は、ヒンジ５８を軸として開閉することが可能となっている。治具５０は、ヒンジ５８を軸にして板部５１，５５を重ね合せるように閉じて、溝部５４，５６に固定部材４７を取り付けて、第１の実施の形態の治具４０と同様に、位置決め孔と保護孔とが構成される。このような治具５０は、第１の実施の形態の治具４０と同様に、半導体モジュール２０のガイドピン２４と接続端子２５とに、位置決め孔と保護孔とがそれぞれ挿通されて、半導体モジュール２０に取り付けられる。また、半導体モジュール２０に対するプリント基板３０の取り付け後、治具５０から固定部材４７を取り外し、ヒンジ５８を軸にして板部５１，５５を開くことで治具５０を半導体モジュール２０（半導体装置１０）から取り外すことができる。

【0052】

このような治具５０は、板部５１，５５の他端部をヒンジ５８で接続しているために、溝部５４，５６に取り付けた固定部材４７を外して、板部５１，５５の一端部を開かせることで、半導体装置１０から取り外される。治具５０は、完全に二つに分離することなくヒンジ５８で接続された状態で半導体装置１０から取り外されるために、取り扱い易くなる。

【0053】

次に、図９（Ｂ）に示される治具６０は、板部６１，６５を有し、板部６１，６５は、対向する面の外側の面に溝部６３，６７がそれぞれ形成されている。さらに、板部６１，６５を重ね合せる互いの対向する面に溝部６２，６６が形成されて、（断面形状が山なり状の）凹凸が構成されている。治具６０は、樹脂ケース２１のガイドピン２４と接続端子２５とを、図９（Ｃ）に示されるように、板部６１の溝部６２の凹部（または、凸部）と板部６５の溝部６６の凸部（または、凹部）とで挟持して、溝部６３，６７に固定部材４７を取り付けることで、樹脂ケース２１に取り付けられる。また、半導体モジュール２０に対するプリント基板３０の取り付け後、治具６０から固定部材４７を取り外し、板部６１，６５を分離させることで、治具６０を半導体モジュール２０（半導体装置１０）から取り外すことができる。また、治具６０は、板部６１，６５を重ね合せた際の板部６１の凸部と板部６５の凸部との間隔は、接続端子２５の直径より大きいことが好ましい。

【0054】

このような治具６０は、ガイドピン２４と接続端子２５とを板部６１，６５の溝部６２，６６の凹凸で挟持するために、特に、上面に垂直に設けられた接続端子２５の垂直性をより維持することが可能となる。また、接続端子２５の位置に対応した溝部を設けることなく、板部６１，６５の溝部６２，６６の凹凸により接続端子２５を固定することができる。したがって、このような治具６０は、様々なタイプの樹脂ケース２１に適用することができる。

【0055】

次に、図９（Ｄ）に示される治具７０は、板部７１，７５を有し、板部７１，７５は、対向する側面の外側の面に溝部７２，７６がそれぞれ形成されている。また、板部７１，７５は、封止用の樹脂の硬化温度や、はんだ付けのはんだ温度に対する耐熱性を備える、例えば、シリコンゴム、ウレタンゴム等の弾性体により構成されている。これらの弾性体のショア硬度は、例えば、２０以上９０以下程度がよく、好ましくは、３０以上９０以下程度とする。弾性体が柔らかすぎると、耐久性も悪く、接続端子２５を十分に保持することができない。また、弾性体が硬すぎると、弾性変形が不十分になり、接続端子２５を保持することができない。なお、ショア硬度とは、弾性体の硬さを表す値であり、被測定物（弾性体）の表面に圧子（押針やインデンタ）を押し込んで変形させ、その変形量（押込み深さ）を測定し数値化したものである。ショア硬度は、ＪＩＳ Ｋ６２５３−３「加硫ゴム及び熱可塑性ゴム？硬さの求め方−第３部デュロメータ硬さ」に基づいて、タイプＡデュロメータ（スプリング式ゴム硬度計）を用いて測定している。

【0056】

このような治具７０は、樹脂ケース２１のガイドピン２４と接続端子２５とを、図９（Ｅ）に示されるように、弾性体の板部７１と板部７５とで挟持して、弾性体が保持部として機能し、溝部７２，７６に固定部材４７を取り付けることで、樹脂ケース２１に取り付けられる。また、半導体モジュール２０にプリント基板３０の取り付け後、治具７０から固定部材４７を取り外し、板部７１，７５を分離させることで、治具７０を半導体モジュール２０（半導体装置１０）から取り外すことができる。

【0057】

このような治具７０は、ガイドピン２４と接続端子２５とが必ずしも直線状に配列されておらず、配置が、例えば、図９（Ｅ）の上下方向にずれが生じている場合でも、確実に、接続端子２５を挟持して保護することができる。また、治具７０は、接続端子２５の位置に対応した溝部を設けないで、接続端子２５を固定することができる。したがって、様々なタイプの樹脂ケース２１に適用できる。

【0058】

このような第２の実施の形態の治具５０，６０，７０を、第１の実施の形態の治具４０に代わって樹脂ケース２１に取り付けた場合でも、第１の実施の形態と同様の効果を得ることができる。

【0059】

なお、治具６０，７０は、上記のように分割できる場合に限らず、治具５０と同様に一端部をヒンジにより接続して、他端部を開閉できるようにすることも可能である。

【符号の説明】

【0060】

１０ 半導体装置
２０ 半導体モジュール
２１ 樹脂ケース
２２ 金属ベース
２３ａ，２３ｂ，２３ｃ 主端子
２４ ガイドピン
２５ 接続端子
２６ 収納領域
２７，２８ａ，２８ｂ，２８ｃ 端子
２９ 樹脂
３０ プリント基板
３１ 絶縁板
３２ ガイド孔
３３ スルーホール
３４ ＩＣチップ
４０，５０，６０，７０ 治具
４１，４５，５１，５５，６１，６５，７１，７５ 板部
４２，４３，４４，４６，５２，５３，５４，５６，６２，６３，６６，６７，７２，７６ 溝部
４７ 固定部材
４８ 保護孔
４９ 位置決め孔
５８ ヒンジ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】