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JP7767720B2 - Coating device, and method for manufacturing power semiconductor module and physical quantity sensor - Google Patents
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JP7767720B2 - Coating device, and method for manufacturing power semiconductor module and physical quantity sensor - Google Patents

Coating device, and method for manufacturing power semiconductor module and physical quantity sensor

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JP7767720B2 JP2021039770A JP2021039770A JP7767720B2 JP 7767720 B2 JP7767720 B2 JP 7767720B2 JP 2021039770 A JP2021039770 A JP 2021039770A JP 2021039770 A JP2021039770 A JP 2021039770A JP 7767720 B2 JP7767720 B2 JP 7767720B2
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Description

この発明は、塗布装置、およびパワー半導体モジュールおよび物理量センサの製造方法に関する。 This invention relates to a coating device and a method for manufacturing a power semiconductor module and a physical quantity sensor.

パワー半導体モジュールは、1つまたは複数のパワー半導体チップを内蔵して変換接続の一部または全体を構成し、かつ、パワー半導体チップと積層基板または金属基板との間が電気的に絶縁された構造を持つパワー半導体デバイスである。パワー半導体モジュールは、産業用途としてエレベータなどのモータ駆動制御インバータなどに使われている。さらに近年では、車載用モータ駆動制御インバータに広く用いられるようになっている。車載用インバータでは、燃費向上のため小型・軽量化や、エンジンルーム内の駆動用モータ近傍に配置されることから、高温動作での長期信頼性が求められる。 A power semiconductor module is a power semiconductor device that incorporates one or more power semiconductor chips to form part or all of a conversion connection, and has a structure in which the power semiconductor chips are electrically isolated from the laminated substrate or metal substrate. Power semiconductor modules are used in industrial applications such as motor drive control inverters for elevators, etc. In recent years, they have also become widely used in automotive motor drive control inverters. Automotive inverters must be small and lightweight to improve fuel efficiency, and because they are placed near the drive motor in the engine compartment, they must also be highly reliable even at high temperatures.

ここで、車載用パワー半導体モジュールは、産業用パワー半導体モジュールに比べ、設置空間の制約から小型、軽量化が求められる。また、モータを駆動するための出力パワー密度が高くなるため、運転時における半導体チップ温度が高くなるとともに、高温動作時の長期信頼性の要求も高まってきている。このため、高温動作・長期信頼性を有したパワー半導体モジュール構造が要求されてきている。 Compared to industrial power semiconductor modules, automotive power semiconductor modules must be smaller and lighter due to installation space constraints. Furthermore, as the output power density for driving motors increases, the temperature of semiconductor chips during operation rises, and there is also a growing demand for long-term reliability during high-temperature operation. For this reason, there is a demand for power semiconductor module structures that can operate at high temperatures and have long-term reliability.

このようなパワー半導体モジュールでは、半導体チップ上面と電極パターン間を金属ワイヤで接続して、半導体チップと金属ワイヤの保護のため、パワー半導体モジュールのケース内に、封止樹脂を充填させている。封止樹脂は、例えばエポキシ樹脂であり、ゲル状の状態でケース内に注入して、加熱硬化させている。 In such power semiconductor modules, the top surface of the semiconductor chip is connected to the electrode pattern with a metal wire, and the case of the power semiconductor module is filled with sealing resin to protect the semiconductor chip and metal wire. The sealing resin is, for example, epoxy resin, which is injected into the case in a gel state and then heated to harden.

また、従来、自動車や産業機器には多数の物理量センサが用いられている。物理量センサには圧力センサや加速度センサなどがあり、高温多湿の厳しい環境で使用されることが多い。物理量センサ装置では、凹部にセンスエレメントが配置される樹脂ケースと、センスエレメントの信号を外部に伝達するためのインタフェースとなるソケット部と、によってパッケージが構成される技術が提案されている。物理量センサは、物理量を測定するセンサチップが樹脂ケースに配置される。物理量センサが圧力センサである場合、センサチップは、圧力センサチップであり、圧力が印加された際におもて面に発生する歪を抵抗値に変換する。 Furthermore, numerous physical quantity sensors have traditionally been used in automobiles and industrial equipment. Physical quantity sensors include pressure sensors and acceleration sensors, and are often used in harsh environments with high temperatures and humidity. For physical quantity sensor devices, a package construction technology has been proposed in which a resin case with a sense element placed in a recess and a socket portion that serves as an interface for transmitting the sense element signal to the outside are used. In physical quantity sensors, a sensor chip that measures a physical quantity is placed in a resin case. When the physical quantity sensor is a pressure sensor, the sensor chip is a pressure sensor chip that converts the strain that occurs on its front surface when pressure is applied into a resistance value.

このような物理量センサでも、センサチップと、外部に信号を取り出すためのリード端子との間を金属ワイヤで接続して、センサチップと金属ワイヤの保護のため、樹脂ケース内にゲル状の液剤を注入している。 Even in such physical quantity sensors, the sensor chip is connected to the lead terminal for extracting the signal externally with a metal wire, and a gel-like liquid is injected into the resin case to protect the sensor chip and metal wire.

パワー半導体モジュールおよび物理量センサで、液剤を注入する際、液剤内の気泡対策、液剤注入時の注入ばらつき低減および注入時間低減のため、真空下で液剤注入を実施する場合がある。例えば、真空室内で樹脂吐出部より液状樹脂をワークに塗布することで、液状樹脂とワークの界面に気泡を巻き込んで封止されることがない技術が公知である(下記、特許文献1参照)。 When injecting liquid into power semiconductor modules and physical quantity sensors, the liquid may be injected under vacuum to prevent air bubbles in the liquid, reduce injection variations, and shorten injection times. For example, a known technology applies liquid resin to the workpiece from a resin discharge unit inside a vacuum chamber, preventing air bubbles from being trapped at the interface between the liquid resin and the workpiece, resulting in sealing (see Patent Document 1 below).

図7は、従来のパワー半導体モジュールおよび物理量センサの製造方法を示す断面図である。図8は、従来のパワー半導体モジュールおよび物理量センサの製造方法を示すフローチャートである。 Figure 7 is a cross-sectional view showing a conventional method for manufacturing a power semiconductor module and a physical quantity sensor. Figure 8 is a flowchart showing a conventional method for manufacturing a power semiconductor module and a physical quantity sensor.

図7および図8は、従来のパワー半導体モジュールおよび物理量センサの製造方法において、パワー半導体モジュールおよび物理量センサにゲル注入を行う工程を示している。図7は、スクリューディスペンサー110を備える塗布装置101の例である。 Figures 7 and 8 show the process of injecting gel into a power semiconductor module and a physical quantity sensor in a conventional method for manufacturing a power semiconductor module and a physical quantity sensor. Figure 7 shows an example of an application device 101 equipped with a screw dispenser 110.

従来の液剤注入を行う工程では、まず、シリンジ114を交換して、切り替えバルブ120を開き、交換時に空気混入した液剤113を排出する(ステップS101)。次に、塗布装置101の塗布圧力および塗布時間を設定する(ステップS102)。次に、真空室123内に被塗布装置112を配置し真空室123の真空引きを行い(ステップS103)、真空室123を真空にする。被塗布装置112は、パワー半導体モジュールまたは物理量センサである。 In a conventional liquid injection process, first, the syringe 114 is replaced, the switching valve 120 is opened, and the liquid 113 that has become airy during replacement is discharged (step S101). Next, the application pressure and application time of the application device 101 are set (step S102). Next, the device to be coated 112 is placed in the vacuum chamber 123, and the vacuum chamber 123 is evacuated (step S103), creating a vacuum in the vacuum chamber 123. The device to be coated 112 is a power semiconductor module or a physical quantity sensor.

次に、初期塗布量を確認後、塗布を開始する(ステップS104)。例えば、切り替えバルブ120を閉じ、塗布装置101は、シリンジ114内の液剤113をスクリューディスペンサー110内の液剤貯留部115に注入させる。次に、塗布装置101は、回転軸119を回転させることで、スクリュー型回転子117を回転させ、液剤圧送部116に圧力をかけ、液剤113をノズル111から被塗布装置112内に注入する。この際、ノズル111と被塗布装置112を真空室123内におくことで、真空下で液剤113の注入を実施している。 Next, after confirming the initial application amount, application begins (step S104). For example, the switching valve 120 is closed, and the application device 101 injects the liquid 113 in the syringe 114 into the liquid reservoir 115 in the screw dispenser 110. Next, the application device 101 rotates the rotating shaft 119 to rotate the screw-type rotor 117, applying pressure to the liquid pressure-feeding section 116 and injecting the liquid 113 from the nozzle 111 into the device to be applied 112. At this time, the nozzle 111 and the device to be applied 112 are placed in a vacuum chamber 123, so that the liquid 113 is injected under vacuum.

次に、真空室123を大気に開放し、被塗布装置112を取り出す(ステップS105)。これにより、一台の被塗布装置112に対する液剤113の注入は終了して、被塗布装置112台数分、ステップS103~ステップS105を繰り返す。 Next, the vacuum chamber 123 is opened to the atmosphere, and the device 112 to be coated is removed (step S105). This completes the injection of the liquid 113 into one device 112 to be coated, and steps S103 to S105 are repeated for each device 112 to be coated.

特開2005-2170006号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-2170006

しかしながら、従来の方法では、ノズル111の先端および被塗布装置112は、真空室123内に配置されるが、塗布装置101のモーノポンプ、スクリューポンプ、プランジャーポンプ等の可動部は、大気圧下に設定されている。図7のスクリューディスペンサー110の場合は、液剤圧送部116がスクリューポンプに対応する。 However, in conventional methods, the tip of the nozzle 111 and the device to be coated 112 are placed inside a vacuum chamber 123, but the moving parts of the coating device 101, such as the mono pump, screw pump, and plunger pump, are set at atmospheric pressure. In the case of the screw dispenser 110 in Figure 7, the liquid pressure-feeding unit 116 corresponds to the screw pump.

このため、塗布装置101の可動に伴い周辺空気を巻き込む場合がある。この場合、被塗布装置112への注入環境が真空下であったとしても、動作中に可動部の微小な隙間から周囲の空気を巻き込み、塗布装置101内に気泡が混入する可能性がある。例えば、図7の場合、回転軸119の回転により軸受け118から空気が進入して、液剤貯留部115内に、気泡124が混入する可能性がある。気泡が混入した場合、注入量がばらつき、周辺が汚染され、製品品質に影響を及ぼすと想定される。 For this reason, surrounding air may be drawn in as the coating device 101 moves. In this case, even if the injection environment into the coated device 112 is under vacuum, surrounding air may be drawn in through tiny gaps in the moving parts during operation, causing air bubbles to become mixed into the coating device 101. For example, in the case of Figure 7, air may enter through the bearing 118 as the rotating shaft 119 rotates, causing air bubbles 124 to become mixed into the liquid storage section 115. If air bubbles become mixed in, the injection amount may vary, the surrounding area may become contaminated, and product quality may be affected.

この発明は、上述した従来技術による問題点を解消するため、塗布装置の可動部からの周辺空気の巻き込みを減少させ、気泡の混入を低減できる塗布装置、およびパワー半導体モジュールおよび物理量センサの製造方法を提供することを目的とする。 The purpose of this invention is to provide a coating device that can reduce the entrainment of ambient air from the moving parts of the coating device and reduce the inclusion of air bubbles, in order to resolve the problems associated with the prior art described above, as well as a method for manufacturing a power semiconductor module and a physical quantity sensor.

上述した課題を解決し、本発明の目的を達成するため、この発明にかかる塗布装置は、次の特徴を有する。液剤を定量吐出する液剤圧送部と前記液剤を蓄えるシリンジとを有するディスペンサーと、前記ディスペンサー、およびケース内に半導体チップが配置された被塗布装置を内部に配置し、内部を真空に保持できる装置真空室と、を備える。前記ディスペンサーは、スクリュー型回転子、軸受けおよび回転軸を有し、前記回転軸を回転させることで、前記スクリュー型回転子を回転させ、前記被塗布装置に前記液剤を塗布する。
In order to solve the above-mentioned problems and achieve the object of the present invention, the coating device according to the present invention has the following features: It includes a dispenser having a liquid pressure-feeding unit that dispenses a fixed amount of liquid and a syringe that stores the liquid, and an apparatus vacuum chamber that can maintain a vacuum inside and that accommodates the dispenser and an apparatus to be coated, the apparatus having a case and a semiconductor chip disposed therein. The dispenser has a screw-type rotor, a bearing, and a rotating shaft, and by rotating the rotating shaft, the screw-type rotor is rotated to coat the apparatus to be coated with the liquid.

上述した課題を解決し、本発明の目的を達成するため、この発明にかかる塗布装置は、次の特徴を有する。液剤を定量吐出する液剤圧送部と前記液剤を蓄えるシリンジとを有するディスペンサーと、ケース内に半導体チップが配置された被塗布装置を内部に配置し、内部を真空に保持できる真空室と、前記ディスペンサーの可動部を内部に配置し、内部を真空に保持できる可動部真空室と、を備える。前記ディスペンサーは、スクリュー型回転子、軸受けおよび回転軸を有し、前記可動部の中で、大気と接する前記軸受け、および液剤貯留部より外部に飛び出した前記回転軸の部分が前記可動部真空室内に設けられ、前記回転軸を回転させることで、前記スクリュー型回転子を回転させ、前記被塗布装置に前記液剤を塗布する。
In order to solve the above-mentioned problems and achieve the object of the present invention, the coating device according to the present invention has the following features: It includes a dispenser having a liquid pressure-feeding unit that dispenses a fixed amount of liquid and a syringe that stores the liquid, a vacuum chamber that can maintain a vacuum inside and in which a coating target device having a case with a semiconductor chip disposed therein is placed, and a movable part vacuum chamber that can maintain a vacuum inside and in which a movable part of the dispenser is placed. The dispenser has a screw-type rotor, a bearing, and a rotating shaft, and within the movable part, the bearing that comes into contact with the atmosphere and the part of the rotating shaft that protrudes outside from a liquid storage part are located within the movable part vacuum chamber, and by rotating the rotating shaft, the screw-type rotor is rotated and the liquid is coated onto the coating target device.

上述した課題を解決し、本発明の目的を達成するため、この発明にかかるパワー半導体モジュールおよび物理量センサの製造方法は、次の特徴を有する。液剤を定量吐出する液剤圧送部と前記液剤を蓄えるシリンジとを有するディスペンサーと、前記ディスペンサー、およびパワー半導体モジュールまたは物理量センサからなる被塗布装置を内部に配置し、内部を真空に保持できる装置真空室と、を備える塗布装置において、前記装置真空室内に前記被塗布装置を配置し、前記装置真空室内を真空にする第1工程を行う。次に、前記装置真空室内を真空にした後、前記被塗布装置に前記液剤を塗布する第2工程を行う。次に、前記液剤を塗布後、前記装置真空室内を大気に開放して、前記被塗布装置を取り出す第3工程を行う。前記ディスペンサーは、スクリュー型回転子、軸受けおよび回転軸を有し、前記第2工程では、前記回転軸を回転させることで、前記スクリュー型回転子を回転させ、前記被塗布装置に前記液剤を塗布する。
To solve the above-mentioned problems and achieve the object of the present invention, the manufacturing method of a power semiconductor module and a physical quantity sensor according to the present invention has the following features. In a coating apparatus including a dispenser having a liquid pressure-feeding unit that dispenses a fixed amount of liquid and a syringe that stores the liquid, and an apparatus vacuum chamber that can maintain a vacuum inside and that accommodates the dispenser and a coated device consisting of a power semiconductor module or a physical quantity sensor, the apparatus vacuum chamber is placed in a first step of evacuating the apparatus vacuum chamber. After evacuating the apparatus vacuum chamber, the liquid is applied to the coated device in a second step of venting the apparatus vacuum chamber to the atmosphere and removing the coated device. The dispenser has a screw-type rotor, a bearing, and a rotating shaft. In the second step, the rotating shaft is rotated to rotate the screw-type rotor and apply the liquid to the coated device.

上述した課題を解決し、本発明の目的を達成するため、この発明にかかるパワー半導体モジュールおよび物理量センサの製造方法は、次の特徴を有する。液剤を定量吐出する液剤圧送部と前記液剤を蓄えるシリンジとを有するディスペンサーと、パワー半導体モジュールまたは物理量センサからなる被塗布装置を内部に配置し、内部を真空に保持できる真空室と、前記ディスペンサーの可動部を内部に配置し、内部を真空に保持できる可動部真空室と、を備える塗布装置において、前記可動部真空室を真空にする第1工程を行う。次に、前記真空室内に前記被塗布装置を配置し、前記真空室内を真空にする第2工程を行う。次に、前記可動部真空室内および前記真空室内を真空にした後、前記被塗布装置に前記液剤を塗布する第3工程を行う。次に、前記液剤を塗布後、前記真空室内を大気に開放して、前記被塗布装置を取り出す第4工程を行う。前記ディスペンサーは、スクリュー型回転子、軸受けおよび回転軸を有し、前記可動部の中で、大気と接する前記軸受け、および液剤貯留部より外部に飛び出した前記回転軸の部分が前記可動部真空室内に設けられ、前記第3工程では、前記回転軸を回転させることで、前記スクリュー型回転子を回転させ、前記被塗布装置に前記液剤を塗布する。
In order to solve the above-mentioned problems and achieve the object of the present invention, the manufacturing method of a power semiconductor module and a physical quantity sensor according to the present invention has the following features. In a coating device including a dispenser having a liquid pressure-feeding unit that dispenses a fixed amount of liquid and a syringe that stores the liquid, a vacuum chamber that can hold a vacuum inside and accommodate a device to be coated, which is a power semiconductor module or a physical quantity sensor, and a movable part vacuum chamber that can hold a vacuum inside, the first step is to evacuate the movable part vacuum chamber. Next, the device to be coated is placed in the vacuum chamber and the second step is to evacuate the vacuum chamber. Next, after evacuating the movable part vacuum chamber and the vacuum chamber, the third step is to apply the liquid to the device to be coated. Next, after applying the liquid, the fourth step is to open the vacuum chamber to the atmosphere and remove the device to be coated. The dispenser has a screw-type rotor, a bearing, and a rotating shaft, and within the movable part, the bearing that comes into contact with the atmosphere and the part of the rotating shaft that protrudes outside from the liquid agent storage part are provided within the movable part vacuum chamber, and in the third step, the rotating shaft is rotated to rotate the screw-type rotor and apply the liquid agent to the device to be coated.

また、この発明にかかるパワー半導体モジュールおよび物理量センサの製造方法は、上述した発明において、前記第1工程より前に、前記シリンジを交換して、交換時に空気混入した前記液剤を前記シリンジ内から排出する第5工程を含むことを特徴とする。
Furthermore, the manufacturing method of the power semiconductor module and the physical quantity sensor according to the present invention is characterized in that, in the above-described invention, it includes a fifth step of replacing the syringe before the first step , and discharging the liquid agent that has become air-mixed during the replacement from the syringe.

また、この発明にかかるパワー半導体モジュールおよび物理量センサの製造方法は、上述した発明において、前記液剤は、前記パワー半導体モジュールおよび前記物理量センサ内の半導体チップと金属ワイヤが接続される領域に塗布されることを特徴とする。 Furthermore, the manufacturing method for a power semiconductor module and a physical quantity sensor according to the present invention is characterized in that, in the above-mentioned invention, the liquid agent is applied to the areas where the semiconductor chips and metal wires in the power semiconductor module and the physical quantity sensor are connected.

本発明にかかる塗布装置、およびパワー半導体モジュールおよび物理量センサの製造方法によれば、塗布装置の可動部からの周辺空気の巻き込みを減少させ、気泡の混入を低減できるという効果を奏する。 The coating device and the method for manufacturing a power semiconductor module and a physical quantity sensor according to the present invention have the effect of reducing the amount of ambient air entrained by the moving parts of the coating device and reducing the inclusion of air bubbles.

実施の形態1にかかるパワー半導体モジュールおよび物理量センサの製造方法を示す断面図である。3A to 3C are cross-sectional views showing a method for manufacturing the power semiconductor module and the physical quantity sensor according to the first embodiment. 実施の形態1にかかるパワー半導体モジュールおよび物理量センサの製造方法を示すフローチャートである。4 is a flowchart showing a method for manufacturing the power semiconductor module and the physical quantity sensor according to the first embodiment. 実施の形態1にかかるパワー半導体モジュールの構造を示す断面図である。1 is a cross-sectional view showing the structure of a power semiconductor module according to a first embodiment; 実施の形態1にかかる物理量センサの構造を示す断面図である。1 is a cross-sectional view showing a structure of a physical quantity sensor according to a first embodiment; 実施の形態2にかかるパワー半導体モジュールおよび物理量センサの製造方法を示す断面図である。10A to 10C are cross-sectional views showing a method for manufacturing a power semiconductor module and a physical quantity sensor according to a second embodiment. 実施の形態2にかかるパワー半導体モジュールおよび物理量センサの製造方法を示すフローチャートである。10 is a flowchart showing a method for manufacturing a power semiconductor module and a physical quantity sensor according to a second embodiment. 従来のパワー半導体モジュールおよび物理量センサの製造方法を示す断面図である。10A and 10B are cross-sectional views showing a conventional method for manufacturing a power semiconductor module and a physical quantity sensor. 従来のパワー半導体モジュールおよび物理量センサの製造方法を示すフローチャートである。10 is a flowchart showing a conventional method for manufacturing a power semiconductor module and a physical quantity sensor.

以下に添付図面を参照して、この発明にかかる塗布装置、およびパワー半導体モジュールおよび物理量センサの製造方法の好適な実施の形態を詳細に説明する。ただし、本発明は、以下に説明する実施の形態によって限定されるものではない。 Below, preferred embodiments of the coating device and the method for manufacturing a power semiconductor module and a physical quantity sensor according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments described below.

(実施の形態1)
図1は、実施の形態1にかかるパワー半導体モジュールおよび物理量センサの製造方法を示す断面図である。図2は、実施の形態1にかかるパワー半導体モジュールおよび物理量センサの製造方法を示すフローチャートである。図1および図2は、実施の形態1にかかるパワー半導体モジュールおよび物理量センサの製造方法における、パワー半導体モジュールおよび物理量センサにゲル注入を行う工程を示している。パワー半導体モジュールおよび物理量センサの製造方法の他の工程は、従来、一般的に行われている工程と同様であるため、説明を省略する。
(Embodiment 1)
Fig. 1 is a cross-sectional view showing a method for manufacturing a power semiconductor module and a physical quantity sensor according to a first embodiment. Fig. 2 is a flowchart showing a method for manufacturing a power semiconductor module and a physical quantity sensor according to the first embodiment. Fig. 1 and Fig. 2 show a step of injecting gel into the power semiconductor module and the physical quantity sensor in the method for manufacturing a power semiconductor module and a physical quantity sensor according to the first embodiment. Other steps in the method for manufacturing a power semiconductor module and a physical quantity sensor are similar to steps that have been generally performed in the past, and therefore description thereof will be omitted.

ここで、塗布装置1は、液剤13を定量吐出するディスペンサーと、液剤13を蓄えるシリンジ14とから構成され、被塗布装置12に液剤13を塗布する装置である。図1は、ディスペンサーとして、スクリューディスペンサー10を備える塗布装置1の例である。ディスペンサーとは、液体定量吐出装置のことであり、液体を精度良く定量供給する装置である、ディスペンサーとして、スクリューディスペンサー10以外に、モーノディスペンサー等を使用してもよい。また、往復駆動により液剤13を送り出すピストン構造を備えるピストン式ディスペンサーであってもよいし、ここで挙げない他の方式によるディスペンサーであってもよい。 Here, the application device 1 is composed of a dispenser that dispenses a fixed amount of liquid 13 and a syringe 14 that stores the liquid 13, and is a device that applies the liquid 13 to a device to be applied 12. Figure 1 shows an example of the application device 1 that includes a screw dispenser 10 as the dispenser. A dispenser is a device that dispenses a fixed amount of liquid and accurately supplies a fixed amount of liquid. In addition to the screw dispenser 10, a mono dispenser or the like may also be used as the dispenser. It may also be a piston-type dispenser that has a piston structure that delivers the liquid 13 by reciprocating drive, or a dispenser using another method not listed here.

スクリューディスペンサー10は、液剤圧送部16であるスクリュー型回転子17と、液剤13を貯留する液剤貯留部15とを有する。スクリュー型回転子17は、軸受け18で液剤貯留部15内部に保持されて、回転軸19を中心として回転する。スクリューディスペンサー10は、一方の端部にノズル11が設けられ、スクリュー型回転子17の回転により生じた圧力により液剤13をノズル11の先端部から液剤13が吐出される。液剤13は、加熱により流動性を失ったゲル状の硬化物となる粘性を持つ液体であってもよい。粘性を持つ液体は、例えば、粘度が0.1[Pa・s]~1000[Pa・s]の液剤である。 The screw dispenser 10 has a screw-type rotor 17, which serves as a liquid pressure-feeding unit 16, and a liquid storage unit 15 that stores the liquid 13. The screw-type rotor 17 is held within the liquid storage unit 15 by a bearing 18 and rotates around a rotation axis 19. The screw dispenser 10 has a nozzle 11 at one end, and the liquid 13 is ejected from the tip of the nozzle 11 by pressure generated by the rotation of the screw-type rotor 17. The liquid 13 may be a viscous liquid that loses its fluidity when heated and hardens into a gel-like substance. The viscous liquid is, for example, a liquid with a viscosity of 0.1 [Pa·s] to 1000 [Pa·s].

シリンジ14は、液体や気体を注入および吸引するために用いられる器具であり、液剤13がシリンジ14に滞留され、液剤貯留部15に送られる。シリンジ14には、切り替えバルブ20が接続され、切り替えバルブ20を開くことにより、液剤13を外部に排出することができる。 The syringe 14 is an instrument used to inject and aspirate liquids and gases. The liquid 13 is stored in the syringe 14 and sent to the liquid reservoir 15. A switching valve 20 is connected to the syringe 14, and the liquid 13 can be discharged to the outside by opening the switching valve 20.

装置真空室21は、塗布装置1のスクリューディスペンサー10および被塗布装置12を内部に配置している。塗布装置1のディスペンサーを内部に配置してもよい。装置真空室21は、気密性のある材料、例えば、ガラス等で作成され、内部を真空(例えば13Pa~7000Paより好ましくは1.3Pa~700Pa)に保持することができる。また、装置真空室21には、図示していない真空ポンプが接続されており、真空ポンプを作動させることにより装置真空室21内に真空空間を形成することができる。また、装置真空室21内を真空にすることではなく、装置真空室21内を減圧させてもよい。 The device vacuum chamber 21 houses the screw dispenser 10 of the coating device 1 and the device to be coated 12. The dispenser of the coating device 1 may also be housed inside. The device vacuum chamber 21 is made of an airtight material, such as glass, and can maintain a vacuum (e.g., 13 Pa to 7000 Pa, more preferably 1.3 Pa to 700 Pa) inside. A vacuum pump (not shown) is connected to the device vacuum chamber 21, and a vacuum space can be created within the device vacuum chamber 21 by operating the vacuum pump. Instead of creating a vacuum within the device vacuum chamber 21, the pressure within the device vacuum chamber 21 may be reduced.

さらに、図1には図示していないが、スクリューディスペンサー10の位置や移動速度の制御と、液剤13の送出の制御と、スクリューディスペンサー10から吐出される液剤13の量の制御と、スクリュー型回転子17の回転速度や回転方向等を制御する制御部を備える。 Furthermore, although not shown in FIG. 1, a control unit is provided that controls the position and movement speed of the screw dispenser 10, controls the delivery of the liquid 13, controls the amount of liquid 13 dispensed from the screw dispenser 10, and controls the rotation speed and direction of the screw-type rotor 17.

制御部は、CPU、RAMおよびROMなどから構成され、各種制御を実行する。CPUはいわゆる中央演算処理装置であり、各種プログラムが実行されて様々な機能を実現する。RAMはCPUの作業領域、記憶領域として使用され、ROMはCPUで実行されるオペレーティングシステムやプログラムを記憶する。 The control unit is composed of a CPU, RAM, ROM, etc., and performs various controls. The CPU is a central processing unit that executes various programs to achieve various functions. The RAM is used as the CPU's working area and storage area, and the ROM stores the operating system and programs executed by the CPU.

次に、パワー半導体モジュールおよび物理量センサの構造について説明する。図3は、実施の形態1にかかるパワー半導体モジュールの構造を示す断面図である。図3に示すように、パワー半導体モジュール44においては、絶縁基板32の一方の面であるおもて面に銅などの第1導電性板33、他方の面である裏面には銅などの第2導電性板34が配置されて積層基板35を構成する。積層基板35の第1導電性板33のおもて面には、はんだ等の接合層41を介して、複数のパワー半導体チップ31が搭載されている。外部に信号を取り出す金属端子39は、ケース37内に接合されている。さらにパワー半導体チップ31のおもて面には、接合層41を介して、アルミワイヤ等の金属ワイヤ40が取り付けられ、パワー半導体チップ31と金属端子39を電気的に接続している。パワー半導体チップ31、積層基板35、金属ワイヤ40等の被封止部材上には、密着性を向上させるためにプライマー層43が積層されている。また、ケース37内部にもプライマー層43が設けられ、プライマー層43と接触して封止材として封止樹脂38が充填されている。封止樹脂38は、例えばエポキシ樹脂であり、ゲル状の状態でケース37内に注入して、加熱硬化させ、パワー半導体チップ31および金属ワイヤ40を外部の水分等から保護している。 Next, the structures of the power semiconductor module and physical quantity sensor will be described. Figure 3 is a cross-sectional view showing the structure of the power semiconductor module according to the first embodiment. As shown in Figure 3, in the power semiconductor module 44, a first conductive plate 33 made of copper or the like is disposed on one surface (the front surface) of an insulating substrate 32, and a second conductive plate 34 made of copper or the like is disposed on the other surface (the back surface) to form a laminated substrate 35. Multiple power semiconductor chips 31 are mounted on the front surface of the first conductive plate 33 of the laminated substrate 35 via a bonding layer 41 made of solder or the like. Metal terminals 39 that output signals to the outside are bonded to the inside of the case 37. Furthermore, metal wires 40 made of aluminum or the like are attached to the front surface of the power semiconductor chips 31 via the bonding layer 41, electrically connecting the power semiconductor chips 31 and the metal terminals 39. A primer layer 43 is laminated on the sealed components, such as the power semiconductor chips 31, the laminated substrate 35, and the metal wires 40, to improve adhesion. A primer layer 43 is also provided inside the case 37, and sealing resin 38 is filled in contact with the primer layer 43 as a sealing material. The sealing resin 38 is, for example, an epoxy resin, which is injected into the case 37 in a gel state and heated to harden, protecting the power semiconductor chip 31 and metal wire 40 from external moisture, etc.

また、図4は、実施の形態1にかかる物理量センサの構造を示す断面図である。図4では、物理量センサとして圧力センサのセンサエレメント51のみを記載している。図4に示すように、センサエレメント51は、樹脂ケース52、樹脂ケース52の凹部に収納された、圧力センサチップ(半導体チップ)53、台座部材54、ダイアフラム59を備える。台座部材54と圧力センサチップ53とは、静電接合によって接合されている。台座部材54と樹脂ケース52とは、接着剤55によって接着されている。リード端子57は、センサエレメント51の信号を取り出すための端子ピンであり、複数配置される。 Figure 4 is a cross-sectional view showing the structure of the physical quantity sensor according to the first embodiment. Figure 4 shows only the sensor element 51 of the pressure sensor as the physical quantity sensor. As shown in Figure 4, the sensor element 51 includes a resin case 52, a pressure sensor chip (semiconductor chip) 53 housed in a recess in the resin case 52, a base member 54, and a diaphragm 59. The base member 54 and the pressure sensor chip 53 are joined by electrostatic bonding. The base member 54 and the resin case 52 are adhered with adhesive 55. A plurality of lead terminals 57 are provided, and are terminal pins for extracting signals from the sensor element 51.

リード端子57は、それぞれ、樹脂ケース52と一体成形されている。リード端子57の一方の端部は、樹脂ケース52の内部に突出し、圧力センサチップ53のおもて面上のパッド部に設けられた各電極にボンディングワイヤ55により接続されている。 Each lead terminal 57 is molded integrally with the resin case 52. One end of each lead terminal 57 protrudes into the resin case 52 and is connected by bonding wires 55 to each electrode provided on the pad portion on the front surface of the pressure sensor chip 53.

樹脂ケース52内部には封止材として封止ゲル58が充填されている。封止ゲル58は、例えばフッ素ゲルであり、圧力センサチップ53、ボンディングワイヤ55およびリード端子57を被測定圧力媒体から保護している。封止ゲル58を設けるために注入される液剤は、例えば、信越化学工業株式会社製SIFEL(登録商標)を用いることができる。 The interior of the resin case 52 is filled with sealing gel 58 as a sealant. The sealing gel 58 is, for example, a fluorine gel, and protects the pressure sensor chip 53, bonding wires 55, and lead terminals 57 from the pressure medium being measured. The liquid injected to provide the sealing gel 58 can be, for example, SIFEL (registered trademark) manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.

以下に、実施の形態1において、パワー半導体モジュール44に封止樹脂38となる液剤を注入する方法、物理量センサのセンサエレメント51にゲル部材58となる液剤を注入する方法の詳細を説明する。 The following provides detailed descriptions of the method for injecting the liquid agent that will become the sealing resin 38 into the power semiconductor module 44 and the method for injecting the liquid agent that will become the gel member 58 into the sensor element 51 of the physical quantity sensor in embodiment 1.

実施の形態1の液剤注入を行う工程では、まず、シリンジ14を交換して、切り替えバルブ20を開き、交換時に空気混入した液剤13を排出する(ステップS11:第5工程)。このように、液剤13を事前に脱泡しておくことで、シリンジ14からスクリューディスペンサー10への経路内から、気泡が混入することを防止できる。 In the process of injecting the liquid agent in embodiment 1, first, the syringe 14 is replaced, the switching valve 20 is opened, and the liquid agent 13 that has become airy during replacement is discharged (step S11: fifth process). By degassing the liquid agent 13 in advance in this way, it is possible to prevent air bubbles from being introduced into the path from the syringe 14 to the screw dispenser 10.

次に、被塗布装置12を配置し、装置真空室21の真空引きを行い(ステップS12:第1工程)、装置真空室21を真空にする。ここで、被塗布装置12は、パワー半導体モジュール44や、物理量センサのセンサエレメント51である。次に、塗布装置1の塗布圧力および塗布時間を設定する(ステップS13)。 Next, the device 12 to be coated is placed, and the device vacuum chamber 21 is evacuated (step S12: first process), creating a vacuum in the device vacuum chamber 21. Here, the device 12 to be coated is a power semiconductor module 44 or a sensor element 51 of a physical quantity sensor. Next, the coating pressure and coating time of the coating device 1 are set (step S13).

次に、初期塗布量を確認後、塗布を開始する(ステップS14:第2工程)。例えば、切り替えバルブ20を閉じ、塗布装置1は、シリンジ14内の液剤13をスクリューディスペンサー10内の液剤貯留部15に注入させる。次に、塗布装置1は、回転軸19を回転させることで、スクリュー型回転子17を回転させ、液剤圧送部16に圧力をかけ、液剤13をノズル11から被塗布装置12内に注入する。 Next, after confirming the initial application amount, application begins (step S14: second process). For example, the switching valve 20 is closed, and the application device 1 injects the liquid 13 in the syringe 14 into the liquid reservoir 15 in the screw dispenser 10. Next, the application device 1 rotates the rotation shaft 19 to rotate the screw-type rotor 17, applying pressure to the liquid pressure-feeding section 16 and injecting the liquid 13 from the nozzle 11 into the device to be applied 12.

次に、装置真空室21を大気に開放し、被塗布装置12を取り出す(ステップS15:第3工程)。これにより、一台の被塗布装置12に対する液剤13の注入は終了して、被塗布装置12台数分、ステップS13~ステップS15を繰り返す。 Next, the device vacuum chamber 21 is opened to the atmosphere, and the device 12 to be coated is removed (step S15: third process). This completes the injection of the liquid 13 into one device 12 to be coated, and steps S13 to S15 are repeated for each of the 2 devices 12 to be coated.

実施の形態1では、図1に示すように、装置真空室21は、塗布装置1の可動部(図1では、液剤貯留部15、液剤圧送部16、スクリュー型回転子17、軸受け18および回転軸19)にも配置されている。このため、塗布装置1の可動部を真空下に設置することが可能になり、塗布装置1の動作時に空気を巻き込んだとしても、巻き込まれる空気の量はごくわずかとなる。このため、巻き込まれた空気が減少することにより、塗布装置1内に気泡が混入することを低減できる。これにより、気泡混入による製品品質への影響は大幅に抑制され、さらに、注入量のばらつきの低減、周辺汚染の抑制も可能になる。 In embodiment 1, as shown in FIG. 1, the device vacuum chamber 21 is also located in the moving parts of the coating device 1 (in FIG. 1, the liquid storage section 15, the liquid pressure delivery section 16, the screw-type rotor 17, the bearing 18, and the rotating shaft 19). This makes it possible to place the moving parts of the coating device 1 under vacuum, and even if air is entrained during operation of the coating device 1, the amount of entrained air is extremely small. As a result, the reduction in entrained air reduces the likelihood of air bubbles being mixed into the coating device 1. This significantly reduces the impact of air bubbles on product quality, and also makes it possible to reduce variations in the injection amount and suppress surrounding contamination.

また、塗布装置1にはノズル11の先端からの液ダレを発生しなくするような機構(例えば、塗布後真空引き・塗布後逆回転)が存在し、塗布装置1から液剤13が漏れ出すことはない。また、塗布装置1の隙間は前述のノズル11や塗布時可動部があるが、塗布時可動部も微小なエアリークがあったとしても、空気(エア)に比べて圧倒的に粘度が高い液剤13が漏れ出すような隙間がない構造となっている。 The applicator 1 also has a mechanism that prevents dripping from the tip of the nozzle 11 (for example, vacuuming after application and reverse rotation after application), so the liquid 13 does not leak from the applicator 1. The gaps in the applicator 1 include the nozzle 11 and parts that move during application, but even if there is a small air leak from the moving parts during application, the structure does not allow for gaps that would allow the liquid 13, which has a much higher viscosity than air, to leak out.

また、液剤13の投入口はシリンジ14やバレルといった専用の容器が設置されて、シリンジ14やバレルから液剤が投入されている。図1は、シリンジ14の例である。シリンジ14やバレルにはネジ溝が切ってあり、投入口に対して締めこむ形で接続され、塗布装置1内へは空気が入らない構造となっている。ただし、液剤13の補充時(シリンジ14交換時)には、接続部にごくわずかに空気が入る場合があるが、実施の形態1では、シリンジ14交換時に、液剤13の投入口近くの切り替えバルブ20を開け、交換時に生じた空気混入の液剤13を排出しているため、塗布装置1内に空気が入ることはない。 In addition, a dedicated container such as a syringe 14 or barrel is installed at the inlet for the liquid 13, and the liquid is introduced from the syringe 14 or barrel. Figure 1 shows an example of a syringe 14. The syringe 14 and barrel have threads and are connected to the inlet by tightening them, preventing air from entering the coating device 1. However, when refilling the liquid 13 (when replacing the syringe 14), a small amount of air may enter the connection. In embodiment 1, when replacing the syringe 14, the switching valve 20 near the liquid 13 inlet is opened to discharge any air-mixed liquid 13 that occurs during replacement, preventing air from entering the coating device 1.

以上、説明したように、実施の形態1の塗布装置、およびパワー半導体モジュールおよび物理量センサの製造方法によれば、装置真空室は、塗布装置の可動部にも配置されている。このため、塗布装置の可動部を真空下に設置することが可能になり、塗布装置の動作時に空気を巻き込んだとしても、巻き込まれる空気の量はごくわずかとなる。このため、巻き込まれた空気が減少することにより、塗布装置内に気泡が混入することを低減できる。これにより、製品品質への影響は大幅に抑制され、さらに、注入量のばらつきの低減、周辺汚染の抑制も可能になる。 As explained above, according to the coating device and the method for manufacturing a power semiconductor module and a physical quantity sensor of embodiment 1, the device vacuum chamber is also located in the moving part of the coating device. This makes it possible to place the moving part of the coating device under vacuum, and even if air is entrained during operation of the coating device, the amount of entrained air is very small. As a result, the reduction in entrained air reduces the introduction of air bubbles into the coating device. This significantly reduces the impact on product quality, and also makes it possible to reduce variations in the injection amount and suppress surrounding contamination.

(実施の形態2)
図5は、実施の形態2にかかるパワー半導体モジュールおよび物理量センサの製造方法を示す断面図である。図6は、実施の形態2にかかるパワー半導体モジュールおよび物理量センサの製造方法を示すフローチャートである。実施の形態2でも実施の形態1と同様に、図5および図6は、パワー半導体モジュールおよび物理量センサにゲル注入を行う工程を示している。パワー半導体モジュールおよび物理量センサの製造方法の他の工程は、従来、一般的に行われている工程と同様であるため、説明を省略する。
(Embodiment 2)
Fig. 5 is a cross-sectional view showing a method for manufacturing a power semiconductor module and a physical quantity sensor according to the second embodiment. Fig. 6 is a flowchart showing a method for manufacturing a power semiconductor module and a physical quantity sensor according to the second embodiment. In the second embodiment, as in the first embodiment, Figs. 5 and 6 show the step of injecting gel into the power semiconductor module and the physical quantity sensor. Other steps in the method for manufacturing a power semiconductor module and a physical quantity sensor are the same as those generally performed in the past, and therefore description thereof will be omitted.

実施の形態2では、塗布装置1全体ではなく、塗布装置1のノズル11と被塗布装置12が真空室23内に設けられ、塗布装置1の軸受け18等の可動部が可動部真空室22内に設けられている。実施の形態2では、塗布装置1の可動部の中で、大気と接する軸受け18および液剤貯留部15より外部に飛び出した回転軸19の部分が可動部真空室22内に設けられている。また、可動部真空室22および真空室23には、図示していない真空ポンプが接続されており、真空ポンプを作動させることにより可動部真空室22および真空室23内に真空空間を形成することができる。他の構成は、実施の形態1と同様であるため、説明を省略する。 In embodiment 2, rather than the entire coating device 1, the nozzle 11 of the coating device 1 and the coated device 12 are provided in the vacuum chamber 23, and the movable parts of the coating device 1, such as the bearing 18, are provided in the movable part vacuum chamber 22. In embodiment 2, of the movable parts of the coating device 1, the bearing 18 that comes into contact with the atmosphere and the part of the rotating shaft 19 that protrudes outside from the liquid agent storage section 15 are provided in the movable part vacuum chamber 22. In addition, a vacuum pump (not shown) is connected to the movable part vacuum chamber 22 and the vacuum chamber 23, and a vacuum space can be formed in the movable part vacuum chamber 22 and the vacuum chamber 23 by operating the vacuum pump. The other configuration is the same as in embodiment 1, so description will be omitted.

以下に、実施の形態2において、パワー半導体モジュール44に封止樹脂38を注入する方法、物理量センサのセンサエレメント51にゲル部材58を注入する方法の詳細を説明する。ここで、図5は、スクリューディスペンサー10を備える塗布装置1の例である。スクリューディスペンサー10以外に、モーノディスペンサー等を使用してもよい。 In the following, details of the method for injecting the sealing resin 38 into the power semiconductor module 44 and the method for injecting the gel material 58 into the sensor element 51 of the physical quantity sensor in the second embodiment will be described. Here, Figure 5 shows an example of an application device 1 equipped with a screw dispenser 10. Instead of the screw dispenser 10, a mohno dispenser or the like may also be used.

実施の形態2の液剤注入を行う工程では、まず、シリンジ14を交換して、切り替えバルブ20を開き、交換時に空気混入した液剤13を排出する(ステップS21:第5工程)。このように、液剤13を事前に脱泡しておくことで、シリンジ14からスクリューディスペンサー10への経路内から、気泡が混入することを防止できる。 In the process of injecting the liquid agent in embodiment 2, first, the syringe 14 is replaced, the switching valve 20 is opened, and the liquid agent 13 that has become airy during replacement is discharged (step S21: fifth process). By degassing the liquid agent 13 in advance in this way, it is possible to prevent air bubbles from being introduced into the path from the syringe 14 to the screw dispenser 10.

次に、可動部真空室22の真空引きを行い(ステップS22:第1工程)、可動部真空室22を真空にする。次に、塗布装置1の塗布圧力および塗布時間を設定する(ステップS23)。次に、真空室23内に被塗布装置12を配置し真空室23の真空引きを行い(ステップS24:第2工程)、真空室23を真空にする。ここで、被塗布装置12は、パワー半導体モジュール44や、物理量センサのセンサエレメント51である。 Next, the movable part vacuum chamber 22 is evacuated (step S22: first process), and the movable part vacuum chamber 22 is evacuated. Next, the coating pressure and coating time of the coating device 1 are set (step S23). Next, the coated device 12 is placed in the vacuum chamber 23, and the vacuum chamber 23 is evacuated (step S24: second process), and the vacuum chamber 23 is evacuated. Here, the coated device 12 is a power semiconductor module 44 or a sensor element 51 of a physical quantity sensor.

次に、初期塗布量を確認後、塗布を開始する(ステップS25:第3工程)。例えば、切り替えバルブ20を閉じ、塗布装置1は、シリンジ14内の液剤13をスクリューディスペンサー10内の液剤貯留部15に注入させる。次に、塗布装置1は、回転軸19を回転させることで、スクリュー型回転子17を回転させ、液剤圧送部16に圧力をかけ、液剤13をノズル11から被塗布装置12内に注入する。 Next, after confirming the initial application amount, application begins (step S25: third process). For example, the switching valve 20 is closed, and the application device 1 injects the liquid 13 in the syringe 14 into the liquid reservoir 15 in the screw dispenser 10. Next, the application device 1 rotates the rotation shaft 19 to rotate the screw-type rotor 17, applying pressure to the liquid pressure-feeding section 16 and injecting the liquid 13 from the nozzle 11 into the device to be applied 12.

次に、真空室23を大気に開放し、被塗布装置12を取り出す(ステップS26:第4工程)。これにより、一台の被塗布装置12に対する液剤13の注入は終了して、被塗布装置12台数分、ステップS24~ステップS26を繰り返す。 Next, the vacuum chamber 23 is opened to the atmosphere, and the device 12 to be coated is removed (step S26: fourth step). This completes the injection of the liquid 13 into one device 12 to be coated, and steps S24 to S26 are repeated for each of the 2 devices 12 to be coated.

実施の形態2では、図5に示すように、塗布装置1の可動部に可動部真空室22が配置されている。このため、塗布装置1の可動部を真空下に設置することが可能になり、塗布装置1の動作時に空気を巻き込んだとしても、巻き込まれる空気の量はごくわずかとなる。このため、巻き込まれた空気が減少することにより、塗布装置1内に気泡が混入することを低減できる。これにより、製品品質への影響は大幅に抑制され、さらに、注入量のばらつき低減、周辺汚染抑制も可能になる。また、実施の形態2では、塗布装置1の可動部のみを真空にしているため、実施の形態1に比べて、真空引き時間を短縮でき、大規模な真空装置が不要となる。 In embodiment 2, as shown in Figure 5, a movable part vacuum chamber 22 is arranged in the movable part of the coating device 1. This makes it possible to place the movable part of the coating device 1 under vacuum, and even if air is entrained during operation of the coating device 1, the amount of entrained air is extremely small. As a result, the reduction in entrained air reduces the likelihood of air bubbles being mixed into the coating device 1. This significantly reduces the impact on product quality, and also makes it possible to reduce variations in the injection amount and suppress surrounding contamination. Furthermore, in embodiment 2, because only the movable part of the coating device 1 is evacuated, the evacuation time can be shortened compared to embodiment 1, and a large-scale vacuum device is not required.

以上、説明したように、実施の形態2の塗布装置、およびパワー半導体モジュールおよび物理量センサの製造方法によれば、可動部真空室が、塗布装置の可動部に配置されている。このため、実施の形態1と同様の効果を有する。さらに、実施の形態2では、塗布装置の可動部のみを真空にしているため、実施の形態1に比べて、真空引き時間を短縮でき、大規模な真空装置が不要となる。 As explained above, according to the coating device and the method for manufacturing a power semiconductor module and a physical quantity sensor of embodiment 2, the movable part vacuum chamber is disposed in the movable part of the coating device. Therefore, the same effects as embodiment 1 are achieved. Furthermore, in embodiment 2, because only the movable part of the coating device is evacuated, the evacuation time can be shortened compared to embodiment 1, and a large-scale vacuum device is not required.

以上のように、本発明にかかる塗布装置、およびパワー半導体モジュールおよび物理量センサの製造方法は、インバータなどの電力変換装置や種々の産業用機械などの電源装置や自動車のイグナイタなどに使用されるパワー半導体モジュールや、センサチップを備えた物理量センサ装置に有用であり、特に圧力センサ装置に適している。 As described above, the coating device and manufacturing method for power semiconductor modules and physical quantity sensors according to the present invention are useful for power semiconductor modules used in power conversion devices such as inverters, power supply devices for various industrial machines, and automotive igniters, as well as physical quantity sensor devices equipped with sensor chips, and are particularly suitable for pressure sensor devices.

1、101 塗布装置
10、110 スクリューディスペンサー
11、111 ノズル
12、112 被塗布装置
13、113 液剤
14、114 シリンジ
15、115 液剤貯留部
16、116 液剤圧送部
17、117 スクリュー型回転子
18、118 軸受け
19、119 回転軸
20、120 切り替えバルブ
21 装置真空室
22 可動部真空室
23、123 真空室
31 パワー半導体チップ
32 絶縁基板
33 第1導電性板
34 第2導電性板
35 積層基板
37 ケース
38 封止樹脂
39 金属端子
40 金属ワイヤ
41 接合層
42 放熱ベース
43 プライマー層
44 パワー半導体モジュール
51 センサエレメント
52 樹脂ケース
53 圧力センサチップ
54 台座部材
55 ボンディングワイヤ
56 絶縁性部材
57 リードピン
58 液体
59 ダイアフラム
124 気泡
1, 101 Coating device 10, 110 Screw dispenser 11, 111 Nozzle 12, 112 Coating target device 13, 113 Liquid agent 14, 114 Syringe 15, 115 Liquid agent storage section 16, 116 Liquid agent pressure delivery section 17, 117 Screw-type rotor 18, 118 Bearing 19, 119 Rotating shaft 20, 120 Switching valve 21 Device vacuum chamber 22 Movable part vacuum chamber 23, 123 Vacuum chamber 31 Power semiconductor chip 32 Insulating substrate 33 First conductive plate 34 Second conductive plate 35 Laminated substrate 37 Case 38 Sealing resin 39 Metal terminal 40 Metal wire 41 Bonding layer 42 Heat dissipation base 43 Primer layer 44 Power semiconductor module 51 Sensor element 52 Resin case 53 Pressure sensor chip 54 Base member 55 Bonding wire 56 Insulating member 57 Lead pin 58 Liquid 59 Diaphragm 124 Air bubble

Claims (6)

液剤を定量吐出する液剤圧送部と前記液剤を蓄えるシリンジとを有するディスペンサーと、
前記ディスペンサー、およびケース内に半導体チップが配置された被塗布装置を内部に配置し、内部を真空に保持できる装置真空室と、
を備え、
前記ディスペンサーは、スクリュー型回転子、軸受けおよび回転軸を有し、前記回転軸を回転させることで、前記スクリュー型回転子を回転させ、前記被塗布装置に前記液剤を塗布することを特徴とする塗布装置。
a dispenser having a liquid medicine pressure-feeding unit that dispenses a fixed amount of the liquid medicine and a syringe that stores the liquid medicine;
an apparatus vacuum chamber in which the dispenser and an apparatus to be coated, in which a semiconductor chip is disposed in a case, are placed and which can maintain a vacuum inside;
Equipped with
The dispenser has a screw-type rotor, a bearing, and a rotating shaft, and by rotating the rotating shaft, the screw-type rotor is rotated and the liquid agent is applied to the device to be coated.
液剤を定量吐出する液剤圧送部と前記液剤を蓄えるシリンジとを有するディスペンサーと、
ケース内に半導体チップが配置された被塗布装置を内部に配置し、内部を真空に保持できる真空室と、
前記ディスペンサーの可動部を内部に配置し、内部を真空に保持できる可動部真空室と、
を備え、
前記ディスペンサーは、スクリュー型回転子、軸受けおよび回転軸を有し、前記可動部の中で、大気と接する前記軸受け、および液剤貯留部より外部に飛び出した前記回転軸の部分が前記可動部真空室内に設けられ、
記回転軸を回転させることで、前記スクリュー型回転子を回転させ、前記被塗布装置に前記液剤を塗布することを特徴とする塗布装置。
a dispenser having a liquid medicine pressure-feeding unit that dispenses a fixed amount of the liquid medicine and a syringe that stores the liquid medicine;
a vacuum chamber in which a coating target device having a case in which a semiconductor chip is disposed is placed and the inside of the vacuum chamber can be maintained;
a movable part vacuum chamber in which the movable part of the dispenser is disposed and which can maintain a vacuum inside;
Equipped with
the dispenser has a screw-type rotor, a bearing, and a rotating shaft, and the bearing in contact with the atmosphere and a portion of the rotating shaft protruding from a liquid agent storage portion are provided in a vacuum chamber of the movable portion,
A coating device characterized in that the rotation shaft is rotated to rotate the screw-type rotor, thereby coating the liquid agent onto the device to be coated.
液剤を定量吐出する液剤圧送部と前記液剤を蓄えるシリンジとを有するディスペンサーと、
前記ディスペンサー、およびパワー半導体モジュールまたは物理量センサからなる被塗布装置を内部に配置し、内部を真空に保持できる装置真空室と、を備える塗布装置において、
前記装置真空室内に前記被塗布装置を配置し、前記装置真空室内を真空にする第1工程と、
前記装置真空室内を真空にした後、前記被塗布装置に前記液剤を塗布する第2工程と、
前記液剤を塗布後、前記装置真空室内を大気に開放して、前記被塗布装置を取り出す第3工程と、
を含み、
前記ディスペンサーは、スクリュー型回転子、軸受けおよび回転軸を有し、
前記第2工程では、前記回転軸を回転させることで、前記スクリュー型回転子を回転させ、前記被塗布装置に前記液剤を塗布することを特徴とするパワー半導体モジュールおよび物理量センサの製造方法。
a dispenser having a liquid medicine pressure-feeding unit that dispenses a fixed amount of the liquid medicine and a syringe that stores the liquid medicine;
a coating apparatus including an apparatus vacuum chamber in which the dispenser and a coated apparatus including a power semiconductor module or a physical quantity sensor are placed and which can maintain a vacuum inside,
a first step of placing the device to be coated in the device vacuum chamber and evacuating the device vacuum chamber;
a second step of applying the liquid agent to the target device after evacuating the device vacuum chamber;
a third step of opening the device vacuum chamber to the atmosphere after applying the liquid agent and removing the device to be coated;
Including,
The dispenser has a screw-type rotor, a bearing, and a rotating shaft;
In the second step, the rotation shaft is rotated to rotate the screw-type rotor and apply the liquid agent to the device to be coated.
液剤を定量吐出する液剤圧送部と前記液剤を蓄えるシリンジとを有するディスペンサーと、
パワー半導体モジュールまたは物理量センサからなる被塗布装置を内部に配置し、内部を真空に保持できる真空室と、
前記ディスペンサーの可動部を内部に配置し、内部を真空に保持できる可動部真空室と、を備える塗布装置において、
前記可動部真空室を真空にする第1工程と、
前記真空室内に前記被塗布装置を配置し、前記真空室内を真空にする第2工程と、
前記可動部真空室内および前記真空室内を真空にした後、前記被塗布装置に前記液剤を塗布する第3工程と、
前記液剤を塗布後、前記真空室内を大気に開放して、前記被塗布装置を取り出す第4工程と、
を含み、
前記ディスペンサーは、スクリュー型回転子、軸受けおよび回転軸を有し、前記可動部の中で、大気と接する前記軸受け、および液剤貯留部より外部に飛び出した前記回転軸の部分が前記可動部真空室内に設けられ、
前記第3工程では、前記回転軸を回転させることで、前記スクリュー型回転子を回転させ、前記被塗布装置に前記液剤を塗布することを特徴とするパワー半導体モジュールおよび物理量センサの製造方法。
a dispenser having a liquid medicine pressure-feeding unit that dispenses a fixed amount of the liquid medicine and a syringe that stores the liquid medicine;
a vacuum chamber in which a coating target device including a power semiconductor module or a physical quantity sensor is placed and which can maintain a vacuum inside;
a movable part vacuum chamber in which the movable part of the dispenser is disposed and which can maintain a vacuum inside,
a first step of evacuating the movable part vacuum chamber;
a second step of placing the device to be coated in the vacuum chamber and evacuating the vacuum chamber;
a third step of applying the liquid agent to the device to be coated after evacuating the movable part vacuum chamber and the vacuum chamber;
a fourth step of opening the vacuum chamber to the atmosphere after applying the liquid agent and removing the device to be coated;
Including,
the dispenser has a screw-type rotor, a bearing, and a rotating shaft, and the bearing in contact with the atmosphere and a portion of the rotating shaft protruding from a liquid agent storage portion are provided in a vacuum chamber of the movable portion,
In the third step, the rotation shaft is rotated to rotate the screw-type rotor and apply the liquid agent to the device to be coated.
前記第1工程より前に、前記シリンジを交換して、交換時に空気混入した前記液剤を前記シリンジ内から排出する第5工程を含むことを特徴とする請求項3または4に記載のパワー半導体モジュールおよび物理量センサの製造方法。 The method for manufacturing a power semiconductor module and a physical quantity sensor according to claim 3 or 4, characterized in that it includes a fifth step, prior to the first step, of replacing the syringe and discharging the liquid agent that has become air-mixed during the replacement from the syringe. 前記液剤は、前記パワー半導体モジュールおよび前記物理量センサ内の半導体チップと金属ワイヤが接続される領域に塗布されることを特徴とする請求項3~5のいずれか一つに記載のパワー半導体モジュールおよび物理量センサの製造方法。 A method for manufacturing a power semiconductor module and a physical quantity sensor according to any one of claims 3 to 5, characterized in that the liquid agent is applied to areas where semiconductor chips and metal wires are connected within the power semiconductor module and the physical quantity sensor.
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Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001116644A (en) 1999-10-22 2001-04-27 Fuji Electric Co Ltd Semiconductor type sensor
JP2002239434A (en) 2001-02-14 2002-08-27 Tokyo Electron Ltd Coating film forming apparatus and coating film forming method
JP2005319446A (en) 2004-04-09 2005-11-17 Matsushita Electric Ind Co Ltd Viscous fluid application method
JP2007111862A (en) 2005-10-18 2007-05-10 Apic Yamada Corp Vacuum dispensing device
JP2010153639A (en) 2008-12-25 2010-07-08 Mitsubishi Electric Corp Power semiconductor device and method for manufacturing the same
JP2010171335A (en) 2009-01-26 2010-08-05 Toray Eng Co Ltd Dispensing device

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07211625A (en) * 1994-01-13 1995-08-11 Dainippon Screen Mfg Co Ltd Treatment liquid supply device

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001116644A (en) 1999-10-22 2001-04-27 Fuji Electric Co Ltd Semiconductor type sensor
JP2002239434A (en) 2001-02-14 2002-08-27 Tokyo Electron Ltd Coating film forming apparatus and coating film forming method
JP2005319446A (en) 2004-04-09 2005-11-17 Matsushita Electric Ind Co Ltd Viscous fluid application method
JP2007111862A (en) 2005-10-18 2007-05-10 Apic Yamada Corp Vacuum dispensing device
JP2010153639A (en) 2008-12-25 2010-07-08 Mitsubishi Electric Corp Power semiconductor device and method for manufacturing the same
JP2010171335A (en) 2009-01-26 2010-08-05 Toray Eng Co Ltd Dispensing device

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