JP7767720B2 - 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 - Google Patents

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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）。

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。

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。

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。

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。

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。

特開２００５－２１７０００６号公報

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。 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。 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。 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。 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。 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。 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。 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。

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。

（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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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）。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

（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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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

Claims (6)

1. 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。
2. 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、
   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。
3. 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。
4. 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。
5. 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。
6. 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。