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公開番号2024158123
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-11-08
出願番号2023073062
出願日2023-04-27
発明の名称端子矯正装置および半導体装置の製造方法
出願人三菱電機株式会社
代理人個人,個人
主分類B23K 26/21 20140101AFI20241031BHJP(工作機械;他に分類されない金属加工)
要約【課題】端子間のクリアランスを抑制し、安定したレーザ溶接品質を実現することが可能な技術を提供することを目的とする。
【解決手段】端子矯正装置30は、各リード端子12と各外部端子13とを溶接するための溶接用レーザ21を照射するレーザヘッド32と、各リード端子12と各外部端子13との間のクリアランス24を計測するレーザ変位計31と、クリアランス24を抑制するために行われる、各リード端子12または各外部端子13の矯正に必要な変形量を算出し、変形量に応じた矯正用レーザ36の出力および照射時間を決定する制御部33とを備えている。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
複数のリード端子を有するコアと前記コアの外周側に配置されかつ複数の外部端子を有するケース部とで構成された半導体装置の組み立て時に、レーザによって各前記リード端子と各前記外部端子とが溶接される端子構造に用いられる端子矯正装置であって、
各前記リード端子と各前記外部端子とを溶接するための前記レーザを照射するレーザヘッドと、
各前記リード端子と各前記外部端子との間のクリアランスを計測するレーザ変位計と、
前記クリアランスを抑制するために行われる、各前記リード端子または各前記外部端子の矯正に必要な変形量を算出し、前記変形量に応じた矯正用レーザの出力および照射時間を決定する制御部と、
を備える、端子矯正装置。
続きを表示（約 670 文字）【請求項２】
前記制御部は、前記矯正用レーザによる矯正後のスプリングバックを考慮した前記矯正用レーザの前記出力および前記照射時間を決定する、請求項１に記載の端子矯正装置。
【請求項３】
各前記リード端子と各前記外部端子とを溶接するための前記レーザと、前記矯正用レーザは、同一の前記レーザヘッドから照射される、請求項２に記載の端子矯正装置。
【請求項４】
前記レーザヘッドは、前記矯正用レーザとして低出力レーザを複数点に対して照射する、請求項２に記載の端子矯正装置。
【請求項５】
複数のリード端子を有するコアと前記コアの外周側に配置されかつ複数の外部端子を有するケース部とで構成された半導体装置を製造する製造方法であって、
（Ａ）各前記リード端子と各前記外部端子との間のクリアランスを計測する工程と、
（Ｂ）前記クリアランスを抑制するために行われる、各前記リード端子または各前記外部端子の矯正に必要な変形量を算出し、前記変形量に応じた矯正用レーザの出力および照射時間を決定する工程と、
（Ｃ）前記矯正用レーザの前記出力および前記照射時間に従って、各前記リード端子または各前記外部端子に対して前記矯正用レーザを照射する工程と、
を備える、半導体装置の製造方法。
【請求項６】
前記工程（Ｃ）では、前記矯正用レーザによる矯正後のスプリングバックを考慮した前記矯正用レーザの前記出力および前記照射時間を決定する、請求項５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】
本開示は、端子矯正装置および半導体装置の製造方法に関するものである。
続きを表示（約 1,300 文字）【背景技術】
【０００２】
車両の電動化に合わせて、車両のキーパーツであるパワーモジュールの配線に使用されている銅接合の需要が増加している。それに伴い、銅に対する吸収率が高いブルーレーザでの溶接が注目されている。
【０００３】
しかし、パワーモジュールの構造上、外部端子とリード部とを重ね合わせ溶接する場合に、外部端子とリード端子との間に公差に起因するクリアランスが発生する。レーザ溶接ではクリアランスが溶接品質に大きく影響するため、レーザ溶接前に端子間のクリアランスを抑制する必要がある。
【０００４】
端子間のクリアランスを抑制する方法として、例えば、特許文献１には、レーザビーム照射位置において、被溶接体の裏面に形成された凸部を溶接体に接触させた状態で、重ね合わせ溶接を行う方法が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開平１１－１８５８３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
パワーモジュールは外部端子とリード端子とを共に複数有しており、複数の外部端子と複数のリード端子の各々が公差を持つため、外部端子とリード端子との間で異なる寸法を有するクリアランスが発生する。しかし、特許文献１に記載の技術では、被溶接体の裏面に形成された凸部の大きさは一定であり、異なる寸法を有するクリアランスを抑制することは難しかった。
【０００７】
端子間にクリアランスがある状態でレーザ溶接を実施すると、クリアランスが０の場合と比べて、熱の伝わりが遅く十分な溶接面積を確保することができない。端子間を溶接することができた場合でも端子間にブリッジが発生する。パワーモジュールに対する振動などにより、ブリッジの根元部に応力がかかることでブリッジが破断し、端子間の溶接強度が低下するという問題があった。
【０００８】
そこで、本開示は、端子間のクリアランスを抑制し、安定したレーザ溶接品質を実現することが可能な技術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】
【０００９】
本開示に係る端子矯正装置は、複数のリード端子を有するコアと前記コアの外周側に配置されかつ複数の外部端子を有するケース部とで構成された半導体装置の組み立て時に、レーザによって各前記リード端子と各前記外部端子とが溶接される端子構造に用いられる端子矯正装置であって、各前記リード端子と各前記外部端子とを溶接するための前記レーザを照射するレーザヘッドと、各前記リード端子と各前記外部端子との間のクリアランスを計測するレーザ変位計と、前記クリアランスを抑制するために行われる、各前記リード端子または各前記外部端子の矯正に必要な変形量を算出し、前記変形量に応じた矯正用レーザの出力および照射時間を決定する制御部とを備える。
【発明の効果】
【００１０】
本開示によれば、各リード端子または各外部端子を矯正することで、端子間のクリアランスを抑制することができるため、安定したレーザ溶接品質を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
（【００１１】以降は省略されています）

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