JP2000353709A - Semiconductor device and electronic component using the same - Google Patents

Semiconductor device and electronic component using the same

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JP2000353709A
JP2000353709A JP16633099A JP16633099A JP2000353709A JP 2000353709 A JP2000353709 A JP 2000353709A JP 16633099 A JP16633099 A JP 16633099A JP 16633099 A JP16633099 A JP 16633099A JP 2000353709 A JP2000353709 A JP 2000353709A
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brazing material
layer
semiconductor
semiconductor substrate
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Yasutoshi Kurihara
保敏 栗原
Toshiaki Kaminaga
俊明 神永
Katsuaki Fukatsu
克明 深津
Ryoichi Kobayashi
良一 小林
Kiyoshi Kanai
紀洋士 金井
Tsuneo Endo
恒雄 遠藤
Toshio Ogawa
敏夫 小川
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Hitachi Automotive Systems Engineering Co Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Hitachi Car Engineering Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve reliability of a semiconductor device, where a semiconductor substrate is fixed to a mounting member. SOLUTION: A semiconductor substrate 1 and a mounting member 2 are fixed by a solder material, consisting of a kind of substance selected at least from among a group of Sn, Ag, Cu, Ni, P, Bi, Zn, Au and In, and the Pi layer provided on the surface to be fixed of the semiconductor substrate 1 and a solder material are fixed directly. Since the excessive reaction between metals on the fixing surface can be prevented by a Pt layer, reliability of the junction between the semiconductor substrate 1 and the mounting member can be improved.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体素子基体を
載置部材にろう材で固着する構造を有する半導体装置及
びこれを用いた電子装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor device having a structure in which a semiconductor element substrate is fixed to a mounting member with a brazing material, and an electronic device using the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】半導体素子基体は、半導体装置の金属載
置部材上に融点の比較的低いろう材により接着される。
例えば、第1先行技術例としての特開平4−49630号公報
には、Sn−Sb系合金ろう材であって、Ni,Cu及
びPを共に含有して半導体装置組み立て用合金ろう材が
開示されている。この場合、SnにSbを添加すること
によってろう材自体の機械的強度を高め、はんだ層と被
接着部材の表面との界面にNi−SnあるいはCu−S
nの金属間化合物が生成されるのを抑えるため、半導体
装置の信頼性向上が可能になると言う。
2. Description of the Related Art A semiconductor element substrate is bonded to a metal mounting member of a semiconductor device by a brazing material having a relatively low melting point.
For example, Japanese Unexamined Patent Publication No. 4-49630 as a first prior art discloses a Sn-Sb alloy brazing alloy, which contains both Ni, Cu and P, and is used for assembling semiconductor devices. ing. In this case, the mechanical strength of the brazing material itself is increased by adding Sb to Sn, and Ni-Sn or Cu-Sn is added to the interface between the solder layer and the surface of the member to be bonded.
It is said that the production of n intermetallic compounds is suppressed, thereby improving the reliability of the semiconductor device.

【0003】第2先行技術例としての特公平3−3937 号
公報には、半導体素子とこれを支持する載置部材とをろ
う材でろう付した半導体装置において、前記ろう材の組
成を重量比87〜92.4% の錫と重量比7.0〜10.
0%のアンチモンと重量比0.6〜3.0%のニッケルよ
り構成する半導体装置が開示されている。この技術によ
れば、ろう材の機械的強度が高く、銅と錫の合金の生成
が抑制され、半導体装置の信頼性が高くなると言われ
る。
Japanese Patent Publication No. Hei 3-3937 as a second prior art example discloses a semiconductor device in which a semiconductor element and a mounting member for supporting the semiconductor element are brazed with a brazing material. 87-92.4% tin with a weight ratio of 7.0-10.
A semiconductor device composed of 0% antimony and 0.6 to 3.0% by weight of nickel is disclosed. According to this technique, it is said that the mechanical strength of the brazing material is high, the formation of an alloy of copper and tin is suppressed, and the reliability of the semiconductor device is improved.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】半導体装置における発
熱量が少なく、要求される信頼性がさほど高くない場合
には、半導体基体を金属載置部材上にどのようなろう材
を用いて接着しても問題はない。しかし、発熱量が大き
く高い信頼性が要求される場合には、適用されるべきろ
う材は選択されねばならない。このような観点から、そ
れ自体剛性や破壊強度が高い、Sn−5wt%Sb系は
んだ材がダイボンディング用ろう材として選択される。
この際、半導体基体のダイボンディング面には、ろう材
及び半導体基体との接着性が付与されたCr−Ni−A
gやTi−Cu−Auのような多層金属層が設けられ
る。ここで、AgやAuのような最表層金属はろう材の
中に溶け込んで、接着界面から消失するが、NiやCu
のような中間金属層はろう材に溶け込まずに界面に残留
し、ろう材とCrやTiのような最下層金属との反応を
抑制する障壁としての役割を担う。このような役割を持
つ中間金属層が設けられるのは、最下層金属とろう材が
直接接触する構造をとった場合は、(a)両者が冶金的
に結合しないため接着が不可能と考えられていたこと、
又は、(b)両者の反応により最下層金属がろう材によ
り浸食されて消失し、強固な接着力が得られなくなると
考えられていたことに基づく。
In the case where the heat value of the semiconductor device is small and the required reliability is not so high, the semiconductor substrate is bonded to the metal mounting member by using any kind of brazing material. No problem. However, when a large amount of heat is generated and high reliability is required, a brazing material to be applied must be selected. From such a viewpoint, a Sn-5 wt% Sb-based solder material having high rigidity and high breaking strength is selected as the brazing material for die bonding.
At this time, the die bonding surface of the semiconductor substrate is made of Cr-Ni-A having an adhesive property with the brazing material and the semiconductor substrate.
g or a multilayer metal layer such as Ti-Cu-Au. Here, the outermost surface metal such as Ag or Au dissolves in the brazing material and disappears from the bonding interface, but Ni or Cu
The intermediate metal layer as described above remains at the interface without being dissolved in the brazing material, and plays a role as a barrier for suppressing the reaction between the brazing material and the lowermost metal such as Cr or Ti. The reason why the intermediate metal layer having such a role is provided is that, when a structure in which the lowermost metal and the brazing material are in direct contact with each other is used, it is considered that (a) bonding is impossible because the two are not metallurgically bonded. I was
Alternatively, it is based on the assumption that (b) the lowermost metal is eroded by the brazing material and disappears due to the reaction between the two, and a strong adhesive force cannot be obtained.

【0005】第1先行技術例に開示されたNi,Cu及
びPを含有するSn−Sb系合金ろう材や、第2先行技
術例に開示された87〜92.4wt%Sn−7.0〜1
0.0wt%Sb−0.6〜3.0wt%Ni ろう材は、い
ずれも圧倒的に多量のSnを含んでいる。これらのろう
材は、溶融した状態では他の金属と活発に反応して、こ
の金属を溶融ろう材中に溶け込ませる。したがって、前
述した多層金属層におけるAgやAuのような最表層金
属だけでなく、NiやCuのような中間金属層までも
が、ろう材中に溶け込んで接着界面から消失する。この
結果、ろう材とCrやTiのような最下層金属とが直接
接触する状態となり、両者の反応も促進されて半導体基
体とろう材間の接着力は低下する。特に、半導体装置に
熱的あるいは機械的ストレスが与えられると、半導体基
体とろう材間に亀裂等の破壊を生じやすくなる。半導体
基体のダイボンディング界面は、半導体装置の一導電路
や放熱路を兼ねる場合が多く、その性能を維持するため
にはダイボンディング界面の破壊は避けなければならな
い。
[0005] The Sn-Sb alloy brazing alloy containing Ni, Cu and P disclosed in the first prior art example and the 87-92.4 wt% Sn-7.0-0.7% disclosed in the second prior art example. 1
Each of the 0.0 wt% Sb-0.6 to 3.0 wt% Ni brazing material contains an overwhelmingly large amount of Sn. These brazing materials actively react with other metals in a molten state, and this metal is melted into the molten brazing materials. Therefore, not only the outermost layer metal such as Ag or Au in the above-described multilayer metal layer but also the intermediate metal layer such as Ni or Cu dissolves in the brazing material and disappears from the bonding interface. As a result, the brazing material comes into direct contact with the lowermost metal such as Cr or Ti, and the reaction between the two is promoted, and the adhesive strength between the semiconductor substrate and the brazing material is reduced. In particular, when thermal or mechanical stress is applied to the semiconductor device, breakage such as a crack is easily generated between the semiconductor substrate and the brazing material. The die bonding interface of the semiconductor substrate often also serves as one conductive path or heat radiation path of the semiconductor device, and to maintain its performance, destruction of the die bonding interface must be avoided.

【0006】一方、従来から多くの半導体装置に用いら
れてきたPbを含むはんだ材は、環境保全の観点から、
その使用を避けるアプローチがなされている。第1及び
第2先行技術例に開示されたSn−Sb系ろう材は、S
n単体金属,Sn−3.5wt%Ag,Sn−3wt%
Ag−0.8wt%Cuに代表されるようなSn−Ag
系、Sn−58wt%Biに代表されるようなSn−B
i系 、Sn−0.7wt%Cuに代表されるようなSn
−Cu系、Sn−52wt%Inに代表されるようなS
n−In系、Sn−9wt%Znに代表されるようなS
n−Zn系、In−10wt%Agに代表されるような
In−Ag系、そして、Au−20wt%Snに代表さ
れるようなAn−Sn系とともに、上述の環境保全の目
的に沿った材料になり得る。しかしながら、いずれの上
記ろう材も溶融状態のもとでは、上記中間金属層の溶解
による界面消失やろう材と最下層金属との反応を促進さ
せ、ダイボンディング界面の接着力低下をもたらす。
On the other hand, a solder material containing Pb, which has been conventionally used in many semiconductor devices, is required from the viewpoint of environmental protection.
Approaches have been made to avoid its use. The Sn—Sb-based brazing material disclosed in the first and second prior art examples is S
n simple substance metal, Sn-3.5wt% Ag, Sn-3wt%
Ag—Sn—Ag represented by 0.8 wt% Cu
System, Sn-B as represented by Sn-58wt% Bi
i-based, Sn as represented by Sn-0.7 wt% Cu
-S such as Cu-based, Sn-52wt% In
n-In based, S-9 as represented by Sn-9wt% Zn
Along with the n-Zn system, the In-Ag system typified by In-10 wt% Ag, and the An-Sn system typified by Au-20 wt% Sn, the material for the purpose of environmental protection described above. Can be However, when any of the above brazing materials is in a molten state, the interface disappears due to the dissolution of the intermediate metal layer and the reaction between the brazing material and the lowermost metal is promoted, and the adhesive strength at the die bonding interface is reduced.

【0007】本発明は、上述の問題点を考慮してなされ
たものであり、製造歩留りまたは信頼性の高い半導体装
置並びに電子装置を提供する。
The present invention has been made in consideration of the above-mentioned problems, and provides a semiconductor device and an electronic device having high manufacturing yield or high reliability.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明による半導体装置
は、半導体基体と該半導体基体を載置する部材がSb,
Ag,Cu,Ni,P,Bi,Zn,AuそしてInの
群から選択された少なくとも1種の物質とSnからなる
ろう材により固着され、該半導体基体の被固着面に設け
られたPt層と該はんだ材とが直接固着される接着構造
を有する。
According to a semiconductor device of the present invention, a semiconductor substrate and a member on which the semiconductor substrate is mounted are made of Sb,
A Pt layer fixed to at least one material selected from the group consisting of Ag, Cu, Ni, P, Bi, Zn, Au and In with a brazing material made of Sn and provided on the surface to be fixed of the semiconductor substrate; It has an adhesive structure in which the solder material is directly fixed.

【0009】本発明による半導体装置を用いた電子装置
は、半導体基体と該半導体基体を載置する部材がSn,
Sb,Ag,Cu,Ni,P,Bi,Zn,Auそして
Inの群から選択された少なくとも1種の物質とSnか
らなるろう材により固着され、該半導体基体の被固着面
に設けられたPt層と該ろう材とが直接固着される接着
構造を有する半導体装置が、負荷に給電する装置に組み
込まれる。
In an electronic device using a semiconductor device according to the present invention, a semiconductor substrate and a member on which the semiconductor substrate is mounted are made of Sn,
At least one material selected from the group consisting of Sb, Ag, Cu, Ni, P, Bi, Zn, Au and In is fixed by a brazing material made of Sn and Pt provided on the surface to be fixed of the semiconductor substrate. A semiconductor device having an adhesive structure in which a layer and the brazing material are directly fixed is incorporated in a device for supplying power to a load.

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】本発明による半導体装置30は、
図1に示す鳥瞰図及び断面図のような形態を有してい
る。先ず、(a)の鳥瞰図に注目する。Siからなるパ
ワー半導体基体としてのIGBT(Insulated Gate Bipo
lar Transistor)チップ1は、載置部材としての厚さ:
1mmのCuベース板である載置部材又は回路基板(以下
Cuベース板と示す)2上にろう材3(図示を省略)に
より固着されている。この際、ろう付けは還元雰囲気中
で270℃程度に加熱してなされる。Cuベース板2の
表面には、Niめっき(図示を省略,厚さ:3〜7μm)
が施されている。また、Cuベース板2上には、厚膜C
u配線(図示を省略)4を施したアルミナセラミックス
基板5がシリコーン樹脂接着剤(図示を省略)により取
り付けられている。アルミナセラミックス基板5の厚膜
Cu配線4間には、厚膜抵抗11,ICチップ基体1
2,コンデンサチップ13、そしてガラススリーブ型ツ
ェナーダイオードチップ14等のチップ部品がろう材
3′(図示を省略)により固着されており、IGBTチ
ップ1を制御する回路10が形成されている。IGBT
チップ1のエミッタ電極及びゲート電極は直径300μ
mのAlワイヤ6により制御回路10と電気的に連絡さ
れている。IGBTチップ1のコレクタ電極は、Cuベ
ース板2とAlワイヤ6′を経由して端子7と電気的に
連絡されている。制御回路10もAlワイヤ6′により
端子7と電気的に連絡されている。端子7はCuベース
板2と同質の材料からなり、その表面にはNiめっき
(図示を省略,厚さ:3〜7μm)が施されている。載
置部材の母材がCu材である場合は母材が表面に露出し
た状態であっても良いが、より高い品質を保持する上で
Ni,Au,Ag等のめっきを施すことが望ましい。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A semiconductor device 30 according to the present invention
It has a form like a bird's-eye view and a sectional view shown in FIG. First, look at the bird's-eye view of (a). IGBT (Insulated Gate Bipo) as a power semiconductor substrate made of Si
lar Transistor) Chip 1 has a thickness as a mounting member:
It is fixed on a mounting member or a circuit board (hereinafter referred to as Cu base plate) 2 which is a 1 mm Cu base plate by a brazing material 3 (not shown). At this time, brazing is performed by heating to about 270 ° C. in a reducing atmosphere. Ni plating (not shown, thickness: 3 to 7 μm) on the surface of the Cu base plate 2
Is given. On the Cu base plate 2, a thick film C
An alumina ceramics substrate 5 provided with u wiring (not shown) 4 is attached by a silicone resin adhesive (not shown). A thick film resistor 11 and an IC chip substrate 1 are provided between the thick Cu wirings 4 of the alumina ceramic substrate 5.
2, chip components such as a capacitor chip 13 and a glass sleeve type Zener diode chip 14 are fixed by a brazing material 3 '(not shown), and a circuit 10 for controlling the IGBT chip 1 is formed. IGBT
The emitter electrode and gate electrode of chip 1 have a diameter of 300 μm.
It is electrically connected to the control circuit 10 by m Al wires 6. The collector electrode of the IGBT chip 1 is electrically connected to the terminal 7 via the Cu base plate 2 and the Al wire 6 '. The control circuit 10 is also electrically connected to the terminal 7 by the Al wire 6 '. The terminal 7 is made of the same material as the Cu base plate 2, and its surface is plated with Ni (not shown, thickness: 3 to 7 μm). When the base material of the mounting member is a Cu material, the base material may be exposed on the surface, but it is preferable to perform plating of Ni, Au, Ag, or the like to maintain higher quality.

【0011】以上の概略構造を有するアッセンブリは、
(b)に示す断面図の破線で示すように、IGBTチッ
プ1の搭載部,チップ部品が取り付けられたアルミナ基
板5の搭載部,Alワイン6及び6′が完全に封止され
る如くに、Cuベース板2及び端子7の一部を含めてエ
ポキシ樹脂8によるモールドが施されている。
An assembly having the above-described schematic structure is as follows:
As shown by the broken line in the cross-sectional view shown in (b), the mounting portion of the IGBT chip 1, the mounting portion of the alumina substrate 5 to which the chip components are attached, and the Al wines 6 and 6 'are completely sealed. The mold including the Cu base plate 2 and a part of the terminal 7 is molded with the epoxy resin 8.

【0012】図2はIGBTチップ搭載部の断面構造模
式図である。IGBTチップ1はCuベース板2上にS
n−5wt%Sb−0.6wt%Ni−0.05wt%P
からなる厚さ200μmのろう材3により固着されてい
る。固着前のIGBTチップ1には、蒸着法によりTi
(0.1μm)−Pt(0.2μm)−Au(0.1μm)から
なる多層金属層が形成されていた。ここで、最表層1C
のAuはろう材3の中に溶け込んで接着界面から消失し
ているが、Pt中間金属層1Bはろう材に溶け込まずに
界面に残留してろう材3と直接接触した状態にある。こ
の点が本発明の特徴的な点である。また、Ti最下層金
属1AはPt中間金属層1Bの反応抑制作用により、ろ
う材3と反応することなく、固着前の状態に維持されて
いる。図3はIGBTチップ搭載部における金属のデプ
スプロファイルである。このプロファイルは、SIMS
分析(Secondary Ion Mass Spectroscopy)により得たも
のである。SiはIGBTチップの母材物質であり、T
iは最下層金属1A,Ptは中間金属層1B、そしてS
nはろう材3の主成分物質である。Siとろう材3とし
てのSnの領域の中間に位置するTiとPtは、それぞ
れ独立したピークを有している。このプロファイルか
ら、Pt層1BはSnによる浸食を受けていないこと、
そして、Ti層である最下層金属1AとSnやSiとの
反応が生じた形跡のないことを確認できる。このよう
に、中間金属層1Bは、固着後もろう材に溶け込まずに
界面に残留するとともにTi最下層金属1Aとろう材3
との反応を抑制する、中間金属層1Bとしての本来の役
割を演じている。これは、中間金属層1BとしてSnに
対する溶解性の低いPtを選択したことによる効果であ
る。
FIG. 2 is a schematic sectional view of the IGBT chip mounting portion. The IGBT chip 1 has an S on the Cu base plate 2.
n-5wt% Sb-0.6wt% Ni-0.05wt% P
And is fixed by a brazing material 3 having a thickness of 200 μm. The IGBT chip 1 before fixation is provided with Ti by an evaporation method.
A multilayer metal layer composed of (0.1 μm) -Pt (0.2 μm) -Au (0.1 μm) was formed. Here, the outermost layer 1C
Au melts into the brazing material 3 and disappears from the bonding interface, but the Pt intermediate metal layer 1B does not melt into the brazing material but remains at the interface and is in direct contact with the brazing material 3. This is a characteristic point of the present invention. Further, the Ti lowermost layer metal 1A is maintained in a state before fixing without reacting with the brazing material 3 due to the reaction suppressing action of the Pt intermediate metal layer 1B. FIG. 3 is a metal depth profile in the IGBT chip mounting portion. This profile is SIMS
It was obtained by analysis (Secondary Ion Mass Spectroscopy). Si is a base material of the IGBT chip, and T
i is the lowermost metal layer 1A, Pt is the intermediate metal layer 1B, and S
n is a main component of the brazing material 3. Ti and Pt located in the middle of the region of Si and Sn as the brazing material 3 have independent peaks, respectively. From this profile, the Pt layer 1B is not eroded by Sn,
Then, it can be confirmed that there is no evidence of a reaction between the lowermost metal 1A as the Ti layer and Sn or Si. As described above, the intermediate metal layer 1B remains at the interface without being dissolved in the brazing material even after being fixed, and the Ti lowermost metal 1A and the brazing material 3
And plays an original role as the intermediate metal layer 1B. This is an effect of selecting Pt having low solubility in Sn as the intermediate metal layer 1B.

【0013】ろう材3としてのSn−5wt%Sb−
0.6wt%Ni−0.05wt%Pは、Sn単体金属、
Sn−5wt%Sbで代表されるような他のSn−Sb
系 ,Sn−3.5wt%Ag,Sn−3wt%Ag−
0.8wt%Cuで代表されるようなSn−Ag系、S
n−58wt%Biで代表されるようなSn−Bi系、
Sn−0.7wt%Cuで代表されるようなSn−Cu
系、Sn−52wt%Inで代表されるようなSn−I
n系、Sn−9wt%Znで代表されるようなSn−Z
n系,In−10wt%Agで代表されるようなIn−
Ag系、そして、Au−20wt%Snで代表されるよ
うなAu−Sn系に置き換えることが可能である。これ
らの合金材はいずれも、金属を溶解しやすい特性を有し
ている。しかし、中間金属層1BとしてのPt層は、上
述のいずれのろう材に対しても優れた反応抑制性能を有
している。この結果、最下層金属1AがTi,Cr,M
o,W,Al,ZrそしてHfの群から選択されたいず
れの金属の場合でも、最下層金属1Aとろう材3との反
応は抑制され、IGBTチップ固着部の接着は強固に維
持される。この効果は、ろう材3が上述したSn−Sb
系,Sn−Ag系,Sn−Bi系,Sn−Cu系,Sn
−In系,Sn−Zn系,In−Ag系そしてAu−S
n系に第3,第4の微量金属を添加した合金である場合
でも変わることはない。
[0013] Sn-5 wt% Sb- as brazing material 3
0.6wt% Ni-0.05wt% P is Sn simple metal,
Other Sn-Sb represented by Sn-5wt% Sb
System, Sn-3.5wt% Ag, Sn-3wt% Ag-
Sn-Ag based such as 0.8 wt% Cu, S
a Sn-Bi system represented by n-58 wt% Bi,
Sn-Cu represented by Sn-0.7 wt% Cu
System, Sn-I as represented by Sn-52wt% In
n-type, Sn-Z represented by Sn-9wt% Zn
n-type, In-10 represented by In-10 wt% Ag
It can be replaced with an Ag-based material and an Au-Sn-based material represented by Au-20wt% Sn. Each of these alloy materials has a property of easily dissolving a metal. However, the Pt layer as the intermediate metal layer 1B has excellent reaction suppression performance with respect to any of the brazing materials described above. As a result, the lowermost metal 1A is Ti, Cr, M
In the case of any metal selected from the group consisting of o, W, Al, Zr, and Hf, the reaction between the lowermost metal 1A and the brazing material 3 is suppressed, and the adhesion of the IGBT chip fixing portion is maintained strong. This effect is due to the fact that the brazing material 3 has the Sn-Sb
System, Sn-Ag system, Sn-Bi system, Sn-Cu system, Sn
-In system, Sn-Zn system, In-Ag system and Au-S
It does not change even when the alloy is an n-type alloy with the third and fourth trace metals added.

【0014】パワー半導体基体としてのIGBTチップ
1は、トランジスタ,サイリスタ,ダイオード,MOSFET
トランジスタ等、IGBT素子以外の電気的機能を持つ
半導体素子基体に置き換えることは可能であり、これら
の素子がSi以外の材料(例えば、GaAsやSiCの
如き化合物半導体)からなる場合であっても上述した効
果が得られる。
An IGBT chip 1 as a power semiconductor substrate includes a transistor, a thyristor, a diode, and a MOSFET.
It is possible to replace with a semiconductor element substrate having an electrical function other than an IGBT element such as a transistor, and even if these elements are made of a material other than Si (for example, a compound semiconductor such as GaAs or SiC), The effect obtained is as follows.

【0015】載置部材としてのCuベース板2には、N
iめっきを施すことは必須とはしない。また、Cuベー
ス板2はAl板に置き換えることも可能である。この場
合は、ろう材に対するぬれ性を付与するために、Ni,
Au,Ag等のめっきを施すことが望ましい。
The Cu base plate 2 as a mounting member has N
It is not essential to apply i-plating. Further, the Cu base plate 2 can be replaced with an Al plate. In this case, in order to impart wettability to the brazing material, Ni,
It is desirable to perform plating of Au, Ag, or the like.

【0016】一方、図4は比較用のもので、Ti(0.1
μm)−Ni(0.6μm)−Ag(0.2μm)からなる多
層金属層を設けたIGBTチップ搭載部における金属の
デプスプロファイルである。最下層金属としてのTiは
IGBTチップ領域、中間金属層領域及びろう材領域に
ブロードに分布している。また、中間金属層1Bとして
のNiも最下層金属及びろう材領域にブロードに分布し
ている。ろう材としてのSnも、中間金属層領域や最下
層金属領域に侵入しているだけでなく、Si領域にまで
到達している。このことは、比較用試料における中間金
属層はこの層の本来の役割を担うことが困難なことを示
唆している。中間金属層としてのNi層がCu,Pdの
如き他の金属に置き換えられた場合でも、Niの場合と
同様に中間金属層としての役割を担うことが困難であ
る。
On the other hand, FIG. 4 is for comparison, and Ti (0.1
7 is a depth profile of metal in an IGBT chip mounting portion provided with a multilayer metal layer composed of (μm) -Ni (0.6 μm) -Ag (0.2 μm). Ti as the lowermost metal is broadly distributed in the IGBT chip region, the intermediate metal layer region, and the brazing material region. Also, Ni as the intermediate metal layer 1B is broadly distributed in the lowermost metal and brazing material regions. Sn as a brazing material has not only penetrated into the intermediate metal layer region and the lowermost metal region but also reached the Si region. This suggests that it is difficult for the intermediate metal layer in the comparative sample to play the original role of this layer. Even when the Ni layer as the intermediate metal layer is replaced with another metal such as Cu or Pd, it is difficult to fulfill the role of the intermediate metal layer as in the case of Ni.

【0017】制御回路10のチップ部品12,13,1
4等は、Sn−3wt%Ag−0.8wt%Cuからなる
ろう材3′によりアルミナ基板5上に固着されている。
ろう材3′はろう材3の場合と同様に、Sn単体金属,
Sn−5wt%Sb,Sn−5wt%Sb−0.6wt
%Ni−0.05wt%Pで代表されるような他のSn
−Sb系、Sn−3.5wt%Ag で代表されるような
Sn−Ag系、Sn−58wt%Biで代表されるよう
なSn−Bi系、Sn−0.7wt%Cu で代表される
ようなSn−Cu系、Sn−52wt%Inで代表され
るようなSn−In系、Sn−9wt%Znで代表され
るようなSn−Zn系、In−10wt%Agで代表され
るようなIn−Ag系、そして、Au−20wt%Sn
で代表されるようなAu−Sn系に置き換えることが可
能である。
The chip parts 12, 13, 1 of the control circuit 10
4 and the like are fixed on the alumina substrate 5 by a brazing material 3 'made of Sn-3wt% Ag-0.8wt% Cu.
The brazing material 3 ′ is made of Sn simple metal,
Sn-5wt% Sb, Sn-5wt% Sb-0.6wt
% Ni-0.05 wt% P
-Sb-based, Sn-Ag-based as represented by Sn-3.5 wt% Ag, Sn-Bi-based represented by Sn-58 wt% Bi, and Sn-0.7 wt% Cu. Sn-Cu-based, Sn-In-based as typified by Sn-52 wt% In, Sn-Zn-based typified by Sn-9 wt% Zn, In-like typified by In-10 wt% Ag -Ag based and Au-20wt% Sn
Can be replaced with an Au-Sn system as represented by

【0018】アルミナ基板5は、チップ部品12,1
3,14等の放出する熱が過大な場合は放熱を容易にす
るためAlNやSiC等の高熱伝導性セラミックスに置
き換えてもよい。この際、厚膜Cu配線4は、Ag−P
t系の厚膜導体に置き換えることが可能である。この理
由は、上述したろう材3′中への配線4の溶融による溶
け込み(換言すると、消失)を抑えて、制御回路10の電
気的機能を正常に持維できることによる。また、アルミ
ナ基板5は、チップ部品12,13,14等の放出する
熱が少ない場合は、ガラスクロス入りビスマルイミドト
リアジン(BT)樹脂,ガラスエポキシ樹脂,エポキシ樹
脂,ベークライト樹脂,ポリイミド樹脂等を母材とする
絶縁基板上に銅箔層等の金属配線を施した材料に置き換
えることも可能である。この際、銅箔層等にNi,A
u,Ag等のめっきを施してもよい。IGBTチップ1
や制御回路10等を封止するモールド用エポキシ樹脂8
は、フィラーとしてSiO2 (溶融シリカ,結晶シリ
カ)やZnO粉末を添加したフェノール硬化型エポキシ
樹脂が用いられる。この場合、フィラーの添加量は所望
の熱膨張率及びモールド処理温度に応じて50〜90%
の範囲の任意の組成を選ぶことが可能である。また、ゴ
ム変性エポキシ樹脂を用いてもよい。これらの樹脂は、
生産性,経済性の観点からトランスファモールド法によ
ることが望ましい。しかし、所望の耐水性,電気性能,
信頼性等を満たす範囲では、ポッティング法により封止
することも可能である。
The alumina substrate 5 has chip components 12, 1
If the heat released from 3, 3, or the like is excessive, it may be replaced with a high thermal conductive ceramic such as AlN or SiC to facilitate heat radiation. At this time, the thick film Cu wiring 4 is made of Ag-P
It can be replaced with a t-type thick film conductor. The reason for this is that the electric function of the control circuit 10 can be normally maintained by suppressing the melting (in other words, disappearance) of the wiring 4 into the brazing material 3 ′ due to melting. When the heat emitted from the chip components 12, 13, 14 and the like is small, the alumina substrate 5 may be made of bismuthimide triazine (BT) resin containing glass cloth, glass epoxy resin, epoxy resin, bakelite resin, polyimide resin, or the like. It is also possible to use a material in which metal wiring such as a copper foil layer is provided on an insulating substrate as a base material. At this time, Ni, A
u, Ag or the like may be plated. IGBT chip 1
Epoxy resin 8 for sealing the control circuit 10 and the like
Is a phenol-curable epoxy resin to which SiO 2 (fused silica, crystalline silica) or ZnO powder is added as a filler. In this case, the addition amount of the filler is 50 to 90% depending on the desired coefficient of thermal expansion and the mold processing temperature.
Can be selected. Further, a rubber-modified epoxy resin may be used. These resins are
It is desirable to use the transfer mold method from the viewpoint of productivity and economy. However, the desired water resistance, electrical performance,
As long as reliability and the like are satisfied, it is also possible to seal by a potting method.

【0019】図5は金属層が溶融したろう材と接触した
場合の残留厚さを示す。初期厚さ5μmの金属層に28
0℃の溶融Sn−5wt%Sb材であるろう材3を接触
させている。調べた金属はいずれも半導体基体のろう付
け面の多層金属層に用いられるものである。最表層とし
て用いられるAuやAgは、急速にろう材3中に溶解し
層状の形態で残留しにくい。最下層として用いられるA
l,Ti,Cr,Mo及びW、そして、中間金属層とし
て用いられるPd,Cu及びNiは、AuやAgほどで
はないけれども溶解しやすい。これに対し、中間金属層
あるいは最表層として用いられるPtは、溶解速度が小
さく残留厚さが大きい。上述したように中間金属層とし
てのPt層1Bが固着後もろう材に解け込まずに界面に
残留するとともに、最下層金属1Aとろう材3との反応
を抑制する障壁になり得るのは、Snが多量に含まれる
溶融ろう材3に対して優れた耐溶融性を有することに基
づく。
FIG. 5 shows the residual thickness when the metal layer comes into contact with the molten brazing material. 28 for metal layer with initial thickness of 5 μm
The brazing material 3, which is a molten Sn-5 wt% Sb material at 0 ° C., is brought into contact. All of the investigated metals are used for the multilayer metal layer on the brazing surface of the semiconductor substrate. Au or Ag used as the outermost layer is rapidly dissolved in the brazing material 3 and hardly remains in a layered form. A used as the bottom layer
l, Ti, Cr, Mo and W, and Pd, Cu and Ni used as an intermediate metal layer are easy to dissolve, though not as much as Au and Ag. In contrast, Pt used as the intermediate metal layer or the outermost layer has a low dissolution rate and a large residual thickness. As described above, the Pt layer 1B as the intermediate metal layer remains at the interface without being melted into the brazing material even after being fixed, and can be a barrier for suppressing the reaction between the lowermost metal 1A and the brazing material 3. It is based on having excellent melting resistance to the molten brazing material 3 containing a large amount of Sn.

【0020】以上の構成を、図面を用いて説明する。The above configuration will be described with reference to the drawings.

【0021】〔実施例1〕本実施例では、パワー半導体
素子基体とその電気的動作を制御する制御回路を搭載し
た半導体装置及びこの半導体装置を用いた自動車用点火
装置について説明する。
[Embodiment 1] In this embodiment, a semiconductor device equipped with a power semiconductor element base and a control circuit for controlling the electric operation thereof, and an automobile ignition device using this semiconductor device will be described.

【0022】パワー半導体素子基体1とその電気的動作
を制御する制御回路10を搭載した半導体装置30は、
図1に示す鳥瞰図構造及び断面構造を有している。Si
からなるIGBTチップ基体1(チップサイズ:5×5
×0.25mm)は、厚さ1mm,面積約25×20mmのCu
ベース板2上に組成Sn−5wt%Sb−0.6wt%N
i−0.05wt%P のろう材3(図示を省略)により
固着されている。Cuベース板2の表面には厚さ3〜7
μmのNiめっき(図示を省略)が施されている。IG
BTチップ基体1の被固着面(コレクタ)には、最下層
金属層1AとしてのTi層(0.1μm)、中間金属層1
BとしてのPt層(0.2μm)そして最表層1Cとして
のAu層(0.1μm)からなる多層金属層が蒸着法によ
り形成されている。この際、ろう付けは厚さ200μ
m,サイズ5×5mmのシート状上記ろう材3をチップ基
体1とベース板2の間に積層し、この積層体を水素添加
の窒素雰囲気中で270±10℃に加熱することにより
実施した。
The semiconductor device 30 mounted with the power semiconductor element substrate 1 and the control circuit 10 for controlling the electric operation thereof is
It has the bird's-eye view structure and the cross-sectional structure shown in FIG. Si
IGBT chip base 1 (chip size: 5 × 5
× 0.25 mm) is a Cu with a thickness of 1 mm and an area of about 25 × 20 mm.
Composition Sn-5 wt% Sb-0.6 wt% N on base plate 2
It is fixed by i-0.05 wt% P brazing material 3 (not shown). The thickness of the Cu base plate 2 is 3 to 7
μm Ni plating (not shown) is applied. IG
On the fixed surface (collector) of the BT chip base 1, a Ti layer (0.1 μm) as the lowermost metal layer 1A, an intermediate metal layer 1
A multilayer metal layer composed of a Pt layer (0.2 μm) as B and an Au layer (0.1 μm) as outermost layer 1C is formed by vapor deposition. At this time, the brazing is 200μ thick.
This was carried out by laminating the above-mentioned brazing material 3 having a size of 5 × 5 mm between the chip base 1 and the base plate 2 and heating the laminated body to 270 ± 10 ° C. in a hydrogen-added nitrogen atmosphere.

【0023】一方、厚さ約15μmの厚膜Cu配線(図
示を省略)4,厚膜抵抗11及びオーバコートガラス層
(図示を省略)を設けた。サイズ:19×10×0.8m
m のアルミナセラミックス基板5を用意した。次いで、
アルミナ基板5の所望領域に、最終的にろう材3′とな
る組成Sn−3wt%Ag−0.8wt%Cu のろう材
粉末を含有したペーストを印刷し、この印刷部にICチ
ップ基体12,コンデンサチップ13、そしてガラスス
リーブ型ツェナーダイオードチップ14等のチップ部品
を搭載し、空気中で260±10℃に加熱した。これに
より、各チップ部品12,13,14や厚膜抵抗11は
ろう材3′により厚膜Cu配線4と電気的に接続され、
アルミナ基板5上にはIGBTチップ基体1の動作を制
御するための制御回路10が形成された。このアルミナ
基板5はシリコーン樹脂接着剤(図示を省略)9によ
り、Cuベース板2上に取り付けられている。IGBT
チップ1のエミッタ電極及びゲート電極は直径300μ
mのAlワイヤ6により制御回路10と電気的に連絡さ
れている。IGBTチップ1のコレクタ電極は、Cuベ
ース板2とAlワイヤ6′を経由して端子7と電気的に
連絡されている。制御回路10もAlワイヤ6′により
端子7と電気的に連絡されている。端子7はCuベース
板2と同質の材料からなり、その表面にはNiめっき
(図示を省略,厚さ:3〜7μm)が施されている。
On the other hand, a thick film Cu wiring (not shown) having a thickness of about 15 μm, a thick film resistor 11, and an overcoat glass layer (not shown) were provided. Size: 19 × 10 × 0.8m
An alumina ceramic substrate 5 of m m was prepared. Then
A paste containing a brazing material powder having a composition of Sn-3 wt% Ag-0.8 wt% Cu, which finally becomes a brazing material 3 ′, is printed on a desired region of the alumina substrate 5, and the IC chip base 12, Chip components such as the capacitor chip 13 and the glass sleeve type Zener diode chip 14 were mounted and heated to 260 ± 10 ° C. in air. As a result, each of the chip components 12, 13, 14 and the thick film resistor 11 are electrically connected to the thick film Cu wiring 4 by the brazing material 3 '.
A control circuit 10 for controlling the operation of the IGBT chip base 1 was formed on the alumina substrate 5. The alumina substrate 5 is mounted on the Cu base plate 2 with a silicone resin adhesive (not shown) 9. IGBT
The emitter electrode and gate electrode of chip 1 have a diameter of 300 μm.
It is electrically connected to the control circuit 10 by m Al wires 6. The collector electrode of the IGBT chip 1 is electrically connected to the terminal 7 via the Cu base plate 2 and the Al wire 6 '. The control circuit 10 is also electrically connected to the terminal 7 by the Al wire 6 '. The terminal 7 is made of the same material as the Cu base plate 2, and its surface is plated with Ni (not shown, thickness: 3 to 7 μm).

【0024】以上の概略構造を有するアッセンブリは、
(b)に示す断面図の破線で示すように、IGBTチッ
プ1の搭載部,チップ部品が取り付けられたアルミナ基
板5の搭載部,Alワイヤ6及び6′が完全に封止され
る如くに、Cuベース板2及び端子7の一部を含めてエ
ポキシ樹脂8によるトランスファモールドが施されてい
る。エポキシ樹脂8は熱膨張率:16ppm/℃ ,ガラス
転移点:155℃,体積抵抗率:9×1015Ω・m(R
T),曲げ強度:3×1015kgf/mm2,曲げ弾性率:1
600kgf/mm2なる特性を有している。トランスファモ
ールドは180℃のもとで実施し、次いで150℃のも
とで2hの熱処理を施して樹脂の硬化を促進させた。
The assembly having the above general structure is as follows.
As shown by the broken line in the cross-sectional view shown in (b), the mounting portion of the IGBT chip 1, the mounting portion of the alumina substrate 5 to which the chip components are attached, and the Al wires 6 and 6 'are completely sealed. The transfer molding using the epoxy resin 8 including the Cu base plate 2 and a part of the terminal 7 is performed. The epoxy resin 8 has a thermal expansion coefficient of 16 ppm / ° C., a glass transition point of 155 ° C., and a volume resistivity of 9 × 10 15 Ω · m (R
T), flexural strength: 3 × 10 15 kgf / mm 2 , flexural modulus: 1
It has a characteristic of 600 kgf / mm 2 . The transfer mold was performed at 180 ° C., and then subjected to a heat treatment at 150 ° C. for 2 hours to accelerate the curing of the resin.

【0025】図2はIGBTチップ搭載部の断面構造模
式図そして図3はIGBTチップ搭載部における金属の
デプスプロファイルである。固着前のIGBTチップ1
には、Ti(0.1μm)−Pt(0.2μm)−Au(0.1
μm)からなる多層金属層が形成されていた。固着後で
は、最表層のAu1Cはろう材3の中に溶け込んで接着
界面から消失しているが、Pt中間金属層1Bはろう材
に溶け込まずに界面に残留してろう材3と直接接着した
状態にある。この点が本発明の特徴的な点である。ま
た、Ti最下層金属1AはPt中間金属層1Bの反応抑
制作用により、ろう材3と反応することなく、固着前の
状態に維持されている。このことは、図3のデプスプロ
ファイルから確認できる。これは、中間金属層1Bとし
てSnに対する溶解性の低いPtを選択したことによる
効果である。
FIG. 2 is a schematic sectional view of the IGBT chip mounting portion, and FIG. 3 is a metal depth profile in the IGBT chip mounting portion. IGBT chip 1 before fixing
Include Ti (0.1 μm) -Pt (0.2 μm) -Au (0.1
μm). After the fixation, Au1C of the outermost layer melts into the brazing material 3 and disappears from the bonding interface, but the Pt intermediate metal layer 1B remains at the interface without being dissolved in the brazing material and directly adheres to the brazing material 3. In state. This is a characteristic point of the present invention. Further, the Ti lowermost layer metal 1A is maintained in a state before fixing without reacting with the brazing material 3 due to the reaction suppressing action of the Pt intermediate metal layer 1B. This can be confirmed from the depth profile of FIG. This is an effect of selecting Pt having low solubility in Sn as the intermediate metal layer 1B.

【0026】図6は半導体装置の温度サイクル試験によ
る熱抵抗の推移を示す。図中の曲線Aは本実施例半導体
装置30、そして、曲線Bは比較用半導体装置(IGB
Tチップの被固着面にTi(0.1μm)−Ni(0.6μ
m)−Ag(0.2μm)からなる多層金属層を設け、こ
れを本実施例と同様の部材,材料及びプロセスを用いて
製作した)に関するものである。したがって、IGBT
チップ搭載部における金属のデプスプロファイルは、図
4と同様に最下層金属としてのTiはIGBTチップ領
域,中間金属層領域及びろう材領域にブロードに分布
し、中間金属層1BとしてのNiも最下層金属及びろう
材領域にブロードに分布している。また、ろう材として
のSnも、中間金属層領域や最下層金属領域に侵入して
いるだけでなく、Si領域にまで到達している。本実施
例半導体装置30の熱抵抗は、温度サイクル数:500
0回までの試験で初期の値が維持されている。以上のよ
うに、本実施例半導体装置30は優れた信頼性が確保さ
れていることが確認される。一方、比較用半導体装置の
場合には、温度サイクル数:100回を過ぎると熱抵抗
の上昇を生じている。このことは、IGBTチップろう
付け部に熱伝導性を阻害する破壊が生じていることを意
味し、Ni層は中間金属層本来の役割を担うことが困難
なことを示唆している。試験後の比較用半導体装置を分
解し、IGBTチップろう付け部破壊面を調べた結果、
温度サイクルによる破壊はSi−Ti層の界面及びTi
層−ろう材の界面付近で生じていることが確認された。
FIG. 6 shows a change in thermal resistance of a semiconductor device in a temperature cycle test. A curve A in the figure is a semiconductor device 30 of the present embodiment, and a curve B is a semiconductor device for comparison (IGB
Ti (0.1 μm) -Ni (0.6 μm)
m) -Ag (0.2 μm), and a multilayer metal layer was formed using the same members, materials and processes as in the present embodiment. Therefore, IGBT
The depth profile of the metal in the chip mounting portion is such that Ti as the lowermost layer metal is broadly distributed in the IGBT chip region, the intermediate metal layer region and the brazing material region, as in FIG. Broadly distributed in the metal and brazing regions. In addition, Sn as a brazing material has not only penetrated into the intermediate metal layer region and the lowermost metal region but also reached the Si region. The thermal resistance of the semiconductor device 30 of the present embodiment is represented by the number of temperature cycles: 500
The initial value is maintained in the tests up to 0 times. As described above, it is confirmed that the semiconductor device 30 of this example has excellent reliability. On the other hand, in the case of the comparative semiconductor device, the thermal resistance increases when the number of temperature cycles exceeds 100. This means that the IGBT chip brazed portion has been broken, which impairs the thermal conductivity, and suggests that the Ni layer is difficult to play the original role of the intermediate metal layer. As a result of disassembling the comparative semiconductor device after the test and examining the fracture surface of the brazing portion of the IGBT chip,
Destruction due to temperature cycling is caused by the Si-Ti layer interface and Ti
It was confirmed that it occurred near the interface between the layer and the brazing material.

【0027】また、上述した本実施例半導体装置30及
び比較用半導体装置におけるIGBTチップろう付け部のせ
ん断強度を比較した。せん断強度は本実施例半導体装置
30の場合3.5kg/mm2であるのに対し、比較用半導体
装置の場合は1.3kg/mm2と、大きな相違が観測され
た。この試験による破壊は、本実施例半導体装置30の
場合はろう材3の領域で生じていたのに対し、比較用半
導体装置の場合はSi−Ti層の界面及びTi層−ろう
材の界面付近で生じていた。
The shear strength of the IGBT chip brazing portion in the semiconductor device 30 of the present embodiment and the comparative semiconductor device was compared. The shear strength was 3.5 kg / mm 2 in the case of the semiconductor device 30 of the present example, whereas the shear strength was 1.3 kg / mm 2 in the case of the semiconductor device for comparison. Destruction by this test occurred in the region of the brazing material 3 in the case of the semiconductor device 30 of the present example, whereas in the case of the semiconductor device for comparison, in the vicinity of the interface between the Si—Ti layer and the interface between the Ti layer and the brazing material. It had occurred in.

【0028】図7は本実施例半導体装置30の回路を説
明する図である。IGBT素子1のエミッタ及びゲート
は制御回路10と電気的に接続され、素子1の動作はこ
の制御回路10により制御される。制御回路10には抵
抗11,IC12,コンデンサ13が搭載され、これら
の素子は厚膜Cu配線4により接続されている。IGBT素
子1と制御回路10からはそれぞれ端子7が引き出され
ている。半導体装置30はIGBT素子1とそれを制御
する制御回路10とから構成され、自動車用エンジン点
火装置のコイルへ給電するのに用いられる。また図8
は、図7の回路と同様に自動車用エンジン点火装置のコ
イルへ給電するのに用いられる、他の半導体装置の例で
ある。この場合の制御回路には、サージ保護素子13A
やダイオード14も搭載されている。これらの回路から
構成された半導体装置30は、最高周囲温度120℃の
環境のもとで自動車用エンジンを点火するのに使用され
た。自動車の走行距離10万キロメートルに相当する稼
働においても、本実施例半導体装置30はその回路機能
を維持することが確認された。
FIG. 7 is a diagram for explaining the circuit of the semiconductor device 30 of the present embodiment. The emitter and gate of the IGBT element 1 are electrically connected to a control circuit 10, and the operation of the element 1 is controlled by the control circuit 10. A resistance 11, an IC 12, and a capacitor 13 are mounted on the control circuit 10, and these elements are connected by a thick-film Cu wiring 4. Terminals 7 are drawn from the IGBT element 1 and the control circuit 10, respectively. The semiconductor device 30 includes an IGBT element 1 and a control circuit 10 for controlling the IGBT element 1, and is used to supply power to a coil of an automobile engine ignition device. FIG.
7 is an example of another semiconductor device used to supply power to the coil of the vehicle engine ignition device as in the circuit of FIG. The control circuit in this case includes a surge protection element 13A.
And a diode 14 are also mounted. The semiconductor device 30 composed of these circuits was used to ignite an automobile engine under an environment having a maximum ambient temperature of 120 ° C. It has been confirmed that the semiconductor device 30 of the present embodiment maintains its circuit function even when the vehicle travels for 100,000 kilometers.

【0029】〔実施例2〕本実施例では、AlNセラミ
ックス板にCu板を一体化した金属接合回路基板とCu
板からなる支持部材とを接合した載置部材上にパワー半
導体素子基板を搭載した半導体装置及びこの半導体装置
を用いた電子装置について説明する。
[Embodiment 2] In this embodiment, a metal-bonded circuit board in which a Cu plate is integrated with an AlN ceramics plate is used.
A semiconductor device in which a power semiconductor element substrate is mounted on a mounting member in which a supporting member made of a plate is joined and an electronic device using the semiconductor device will be described.

【0030】本実施例半導体装置30は、図9に示す鳥
瞰図のような形態を有している。
The semiconductor device 30 of this embodiment has a form as shown in a bird's-eye view shown in FIG.

【0031】Siからなるパワー半導体基体としてのI
GBT(Insulated Gate BipolarTransistor)チップ
(13×13×0.3mm)101及びダイオードチップ
(10×10×0.3mm)101′が、載置部材2上に
組成Sn−5wt%Sb−0.6wt%Ni−0.05w
t%P 、厚さ200μmなるろう材3(図示を省略)
により固着(270±10℃,水素雰囲気中)されてい
る。載置部材2は、40×95×3mmの寸法を有するN
iめっき(図示を省略,厚さ3〜7μm)したCu板から
なる支持板125上に、金属接合回路基板155を組成
Sn− 3.5wt%Agなるろう材3″(図示を省略)
により固着(250±10℃,水素雰囲気中)された複
合材である。図10は金属接合回路基板155の形態を
示す断面模式図である。31×60×0.63mm の寸法
を有するAlN焼結体15の両面に、厚さ300μmの
Cu板15a(コレクタ電極を兼ねる),15b(エミッ
タ電極を兼ねる),15c(ゲート電極を兼ねる)と、
厚さ150μmのCu板15dを、活性金属としてのT
iを2wt%添加したAg−28wt%Cuろう150
a,150b,150c及び150dにより接合された
ものである。Cu板15a,15b,15c及び15d
の表面には、無電解めっきにより厚さ3〜7μmのNi
層(図示を省略)が形成されている。各半導体基体10
1,101′にはAl線(直径:550μm)117に
よるワイヤボンディングが施されエミッタ電極15b,
ゲート電極15cに接続されている。
I as a power semiconductor substrate made of Si
A GBT (Insulated Gate Bipolar Transistor) chip (13 × 13 × 0.3 mm) 101 and a diode chip (10 × 10 × 0.3 mm) 101 ′ have a composition Sn-5 wt% Sb-0.6 wt% on the mounting member 2. Ni-0.05w
Brazing material 3 with t% P and thickness of 200 μm (not shown)
(270 ± 10 ° C., in a hydrogen atmosphere). The mounting member 2 has a dimension of 40 × 95 × 3 mm.
A metal bonded circuit board 155 is formed on a support plate 125 made of a Cu plate plated with i-plate (not shown, 3 to 7 μm in thickness) by brazing material 3 ″ having a composition of Sn−3.5 wt% Ag (not shown).
Composite material (250 ± 10 ° C., in a hydrogen atmosphere). FIG. 10 is a schematic cross-sectional view showing the form of the metal-bonded circuit board 155. A 300 μm thick Cu plate 15a (also serving as a collector electrode), 15b (also serving as an emitter electrode), and 15c (also serving as a gate electrode) are provided on both sides of an AlN sintered body 15 having a size of 31 × 60 × 0.63 mm. ,
A Cu plate 15d having a thickness of 150 μm is placed on a T
Ag-28 wt% Cu braze 150 added with 2 wt% i
a, 150b, 150c and 150d. Cu plates 15a, 15b, 15c and 15d
On the surface of Ni by electroless plating to a thickness of 3 to 7 μm.
A layer (not shown) is formed. Each semiconductor substrate 10
1, 101 'is wire-bonded with an Al wire (diameter: 550 .mu.m) 117 to form an emitter electrode 15b,
It is connected to the gate electrode 15c.

【0032】コレクタ電極15a,エミッタ電極15
b,ゲート電極15cには、それぞれ外部端子116,
116′が設けられ、更に各半導体基体101,10
1′,金属接合回路基板155等が外気から完全に遮断
されるように、エポキシ樹脂ケース(図示を省略)を設
けるとともに、同ケース内にシリコーンゲルやエポキシ
系樹脂を充填,硬化させて半導体装置30を得た。
Collector electrode 15a, emitter electrode 15
b and the gate electrode 15c respectively have external terminals 116,
116 'are provided, and each of the semiconductor substrates 101, 10
1 ', an epoxy resin case (not shown) is provided so that the metal-bonded circuit board 155 and the like are completely shielded from the outside air, and the case is filled with silicone gel or epoxy resin and cured to cure the semiconductor device. 30 was obtained.

【0033】図11は半導体基体101,101′搭載
部の断面模式図を示す。(a)は半導体基体101,1
01′を固着する前の状態を表わす。半導体基体10
1,101′を固着面には、オーム接触を得るためのS
iとNiが混在した層1aを形成した後、下層金属とし
てのCr層1A(0.15μm),中間金属層としてのP
t層1B(0.45μm),最表層としてのAg層1C
(1.3μm)が順次電子ビーム蒸着法により形成されて
いる。(b)は半導体基体101,101′を固着した
後の状態を表わす。Ag層1Cはろう材3中に溶解して
界面から消失しているが、Pt層1Bはろう材3によっ
て浸食されることなく残留している。Pt層1Bとろう
材3は互いに直接接触した状態で冶金的に結合されてい
る。また、Pt層1Bはろう材3と層1A,1a,基体
1との間の反応障壁として有効に作用するため、ろう付
け界面部の層1A,1a,基体1は初期と同様の積層状
態が維持されている。
FIG. 11 is a schematic sectional view of the mounting portion of the semiconductor substrates 101 and 101 '. (A) is a semiconductor substrate 101,1
01 'before fixation. Semiconductor substrate 10
1,101 'is fixed on the fixing surface so as to obtain ohmic contact.
After forming a layer 1a in which i and Ni are mixed, a Cr layer 1A (0.15 μm) as a lower metal layer and a P layer as an intermediate metal layer are formed.
t layer 1B (0.45 μm), Ag layer 1C as outermost layer
(1.3 μm) are sequentially formed by electron beam evaporation. (B) shows a state after the semiconductor substrates 101 and 101 'are fixed. The Ag layer 1C dissolves in the brazing material 3 and disappears from the interface, but the Pt layer 1B remains without being eroded by the brazing material 3. The Pt layer 1B and the brazing material 3 are metallurgically bonded in direct contact with each other. Further, since the Pt layer 1B effectively functions as a reaction barrier between the brazing material 3 and the layers 1A, 1a and the base 1, the layers 1A, 1a and the base 1 at the brazing interface have the same laminated state as the initial state. Has been maintained.

【0034】本実施例半導体装置30におけるIGBT
チップろう付け部のせん断強度を測定したところ、3.
9kg/mm2と大きな相違が観測された。この試験による
破壊はろう材3の領域で生じており、層1A,1a,基
体1では生じていない。また、半導体装置30の基体1
01と支持部材125間の熱抵抗は0.23℃/W であ
る。このように小さい値が得られたのには、Pt層1B
の存在により欠陥のない接合が形成されたことが寄与し
ている。
IGBT in the semiconductor device 30 of the present embodiment
The shear strength of the brazed part was measured.
A large difference of 9 kg / mm 2 was observed. Destruction by this test has occurred in the region of the brazing material 3 and not in the layers 1A, 1a and the base 1. Also, the base 1 of the semiconductor device 30
01 and the support member 125 have a thermal resistance of 0.23 ° C./W 2. The reason why such a small value was obtained is that the Pt layer 1B
This contributes to the fact that a defect-free bond is formed due to the presence of.

【0035】本実施例半導体装置30は図12に示す回
路を構成している。この装置30に間欠通電して、支持
部材125の温度を30〜100℃の間で繰り返し変化
させる試験を施した。図13は間欠通電試験による熱抵
抗の推移を示す。本実施例半導体装置30の熱抵抗
(A)は35000回まではほとんで変化を示さず、4
0000回にいたって0.28℃/W とわずかに上昇し
ている。しかし、この熱抵抗上昇は半導体装置30の機
能に支障を及ぼすものではない。一方、曲線Bは比較試
料の推移である。比較試料では中間金属層としてのPt
層1BはPd層(1.5μm)に置き換えているが、他は
本実施例半導体装置30と同様の構成になっている。こ
の場合の熱抵抗は試験回数とともに早い段階から上昇
し、15000回では初期値の2倍以上になっている。この
ように、半導体装置30は比較試料より格段に安定して
優れた放熱性が維持されている。比較試料が早期に放熱
性低下を生じたのは、ろう材による反応や浸食によって
ろう付け部界面付近の接合強度が小さくなったことや、
試験に伴う温度変化に基づく熱応力に抗する強固な接着
力を維持できなかったためである。これに対し本実施例
半導体装置30が長期にわたって良好な放熱性を保持で
きたのは、Pt層1Bによる反応障壁効果に基づき強固
な界面接合力を維持できたことによる。
The semiconductor device 30 of this embodiment constitutes the circuit shown in FIG. A test was performed in which the device 30 was intermittently energized to repeatedly change the temperature of the support member 125 between 30 and 100 ° C. FIG. 13 shows the transition of the thermal resistance by the intermittent conduction test. The thermal resistance (A) of the semiconductor device 30 of the present embodiment shows almost no change up to 35,000 times.
Even after 0000 times, the temperature slightly increased to 0.28 ° C./W. However, this increase in thermal resistance does not affect the function of the semiconductor device 30. On the other hand, curve B shows the transition of the comparative sample. In the comparative sample, Pt as the intermediate metal layer
Although the layer 1B is replaced by a Pd layer (1.5 μm), the other configuration is the same as that of the semiconductor device 30 of the present embodiment. In this case, the thermal resistance increases from the early stage with the number of tests, and at 15,000 times, is twice or more the initial value. Thus, the semiconductor device 30 is much more stable than the comparative sample and maintains excellent heat dissipation. The reason why the heat release property of the comparative sample decreased early was that the bonding strength near the interface of the brazed part was reduced due to the reaction and erosion by the brazing material,
This is because a strong adhesive force against thermal stress based on a temperature change accompanying the test could not be maintained. On the other hand, the reason why the semiconductor device 30 of the present embodiment was able to maintain good heat dissipation for a long period of time was that a strong interface bonding force could be maintained based on the reaction barrier effect of the Pt layer 1B.

【0036】次に、半導体装置30は図14に示す電動
機950の回転数制御用インバータ装置900に組み込
まれた。図15はインバータ装置900を用いて電動機
950の回転数を制御した場合のスイッチング周波数と
IGBT素子基体101の発熱温度の関係を示す。スイ
ッチング損失は周波数が高くなるにつれて増すが、商用
電源の50Hzから30kHzまでの間では、素子基体
101が安定して動作し得る温度の125℃を超えるこ
とはない。この間、電動機950は特別な以上を伴わず
に作動する。
Next, the semiconductor device 30 was incorporated into an inverter 900 for controlling the number of revolutions of a motor 950 shown in FIG. FIG. 15 shows the relationship between the switching frequency and the heat generation temperature of the IGBT element base 101 when the rotation speed of the electric motor 950 is controlled using the inverter device 900. The switching loss increases as the frequency increases, but does not exceed 125 ° C., which is a temperature at which the element substrate 101 can operate stably, between 50 Hz and 30 kHz of the commercial power supply. During this time, the motor 950 operates without any special measures.

【0037】また、インバータ装置900及び電動機9
50は、電気自動車にその動力源として組み込まれた。
この自動車においては、動力源から車輪に至る駆動機構
を簡素化できるため、ギヤの噛込み比率の違いにより変
則していた従来の自動車に比べ、変速時のショックが軽
減される。更に、この自動車は、0〜259km/hの
範囲でスムーズな走行が可能であるほか、動力源を源と
する振動や騒音の面でも従来の気筒型エンジンを搭載し
た自動車の約1/2に軽減することができた。
The inverter device 900 and the motor 9
50 was incorporated into an electric vehicle as its power source.
In this vehicle, the driving mechanism from the power source to the wheels can be simplified, so that the shock at the time of shifting is reduced as compared with a conventional vehicle that is irregular due to a difference in the gear engagement ratio. Furthermore, this car can run smoothly in the range of 0 to 259 km / h, and in terms of vibration and noise generated by a power source, it is about half that of a car equipped with a conventional cylinder engine. We were able to reduce.

【0038】更に、本実施例半導体装置30を組み込ん
だインバータ装置900,ブラシレス直流電動機ととも
に冷暖房機(冷房時の消費電力:5kW,暖房時の消費
電力:3kW,電源電圧:200V)に組み込まれた。
図16はこの際の電動機の効率(曲線A)を示すグラフ
である。従来の交流電動機を用いた場合(曲線B)と比
較して示す。本実施例の場合は、比較した全回転数範囲
で、従来の場合より10%以上高い効率を示している。
この点は、冷暖房機使用時の電力消費を低減するのに役
立つ。また、室内の温度が運転開始から設定温度に到達
するまでの時間は、本実施例の場合は従来の交流電動機
を用いた場合より約1/2に短縮された。
Further, an inverter 900 incorporating the semiconductor device 30 of the present embodiment and a brushless DC motor were incorporated into a cooling / heating machine (power consumption during cooling: 5 kW, power consumption during heating: 3 kW, power supply voltage: 200 V). .
FIG. 16 is a graph showing the efficiency (curve A) of the electric motor at this time. This is shown in comparison with the case where a conventional AC motor is used (curve B). In the case of the present embodiment, the efficiency is higher by 10% or more than that of the conventional case in the whole range of the rotational speed compared.
This is useful for reducing the power consumption when using the air conditioner. In addition, the time from the start of operation to the time when the indoor temperature reaches the set temperature was reduced to about 1/2 in the case of the present embodiment as compared with the case of using the conventional AC motor.

【0039】本実施例の効果は、半導体装置30が他の
流体を撹拌又は流動させる装置、例えば洗濯機,流体循
環装置等に組み込まれる場合でも享受できる。
The effects of this embodiment can be enjoyed even when the semiconductor device 30 is incorporated in a device for stirring or flowing another fluid, for example, a washing machine, a fluid circulation device, or the like.

【0040】〔実施例3〕本実施例では、Al板に回路
配線を形成した載置部材上にパワー半導体素子基体を搭
載した半導体装置及びこの半導体装置を用いた電子装置
について説明する。
[Embodiment 3] In this embodiment, a semiconductor device in which a power semiconductor element substrate is mounted on a mounting member in which circuit wiring is formed on an Al plate and an electronic device using this semiconductor device will be described.

【0041】図17は本実施例半導体装置30の断面模
式図を示す。半導体装置30は、Al板201(寸法:
20.5×38×1.5mm)の一方の主面にエポキシ絶縁
層202(厚さ:80μm)を介してCu配線層203
(厚さ:70μm)が選択形成された載置部材としての
回路基板2上に、パワーMOSFET素子基体1(寸法:5×
5×0.25mm)と、チップ抵抗11やコンデンサチップ
13からなる受動素子とリン青銅からなる端子7とが、
組成Sn−5wt%Sbとなるろう材3(厚さ:20〜
100μm)により導電的及び機械的に固着されてい
る。また、基体1とCu配線層203の間には直径30
0μmのAl線6が超音波ボンディングによって形成さ
れている。これらの搭載部品1,11,13,7、ろう
材3,Ai線6及び回路基板2は、熱膨張率16ppm/
℃ に調整されたエポキシ樹脂8のトランスファモール
ドにより、気密的に封止されている。
FIG. 17 is a schematic sectional view of the semiconductor device 30 of this embodiment. The semiconductor device 30 includes an Al plate 201 (dimensions:
20.5 × 38 × 1.5 mm) and a Cu wiring layer 203 via an epoxy insulating layer 202 (thickness: 80 μm) on one main surface.
A power MOSFET element substrate 1 (dimensions: 5 ×) is placed on a circuit board 2 as a mounting member having a thickness (70 μm) selected and formed.
5 × 0.25 mm), the passive element comprising the chip resistor 11 and the capacitor chip 13 and the terminal 7 comprising phosphor bronze
Brazing material 3 having composition Sn-5 wt% Sb (thickness: 20 to
100 μm), and are electrically and mechanically fixed. Further, a diameter of 30 is provided between the base 1 and the Cu wiring layer 203.
An Al wire 6 of 0 μm is formed by ultrasonic bonding. The mounted components 1, 11, 13, 7, the brazing material 3, the Ai wire 6, and the circuit board 2 have a thermal expansion coefficient of 16 ppm /
It is hermetically sealed by a transfer mold of the epoxy resin 8 adjusted to ° C.

【0042】図18は本実施例半導体装置30の内部を
示すブロック図である。装置30には、MOSFET素子基体
1を駆動させるためのゲート駆動回路60と、このゲー
ト駆動回路60を制御するためのコントロール部70と
が内蔵されている。更に半導体装置30は、共振電源コ
ントロールICを採用し、耐圧200VのパワーMOSFET
トランジスタ1を収納しており、小型,高効率,低ノイ
ズの共振型電源装置、特に共振型AC/DCコンバータ
電源用として好適である。共振型AC/DCコンバータの
場合は、スイッチング周波数0.5GHz で効率90%
以上の性能が得られている。これは、(1)過電流過電
圧保護機能、(2)過熱保護機能、(3)ゲート駆動回
路、(4)ソフトスタート機能、(5)特性の揃った2
個のパワーMOSFETトランジスタを、それぞれ内蔵してい
ることに基づく。
FIG. 18 is a block diagram showing the inside of the semiconductor device 30 of this embodiment. The device 30 includes a gate drive circuit 60 for driving the MOSFET element base 1 and a control unit 70 for controlling the gate drive circuit 60. Further, the semiconductor device 30 employs a resonance power supply control IC and a power MOSFET with a withstand voltage of 200 V.
The transistor 1 is housed therein, and is suitable for a small-sized, high-efficiency, low-noise resonance-type power supply device, particularly for a resonance-type AC / DC converter power supply. In the case of a resonant AC / DC converter, the switching frequency is 0.5 GHz and the efficiency is 90%
The above performance has been obtained. This includes (1) overcurrent overvoltage protection function, (2) overheat protection function, (3) gate drive circuit, (4) soft start function, and (5) uniform characteristics.
It is based on the fact that each of the power MOSFET transistors is built-in.

【0043】なお、MOSFET素子基体1のろう付け面に
は、当初、下層金属としてのW層1A(0.5μm),中
間金属層としてのPt層1B(0.45μm),最表層と
してのAg層1C(1.3μm)が順次電子ビーム蒸着法
により形成されていた。ろう付け後は、Ag層1Cはろ
う材3中に溶解して界面から消失しているが、Pt層1
Bはろう材3によって浸食されることなく残留してい
る。Pt層1Bとろう材3は互いに直接接触した状態で
冶金的に結合されている。また、Pt層1Bとろう材3
と層1A,基体1との間の反応障壁として有効に作用す
るため、ろう付け界面部の層1A,基体1は初期と同様
の積層状態が維持されている。
The W-layer 1A (0.5 μm) as the lower metal, the Pt layer 1B (0.45 μm) as the intermediate metal layer, and the Ag as the outermost layer are formed on the brazing surface of the MOSFET element substrate 1. Layer 1C (1.3 μm) was sequentially formed by electron beam evaporation. After brazing, the Ag layer 1C dissolves in the brazing material 3 and disappears from the interface.
B remains without being eroded by the brazing material 3. The Pt layer 1B and the brazing material 3 are metallurgically bonded in direct contact with each other. Further, the Pt layer 1B and the brazing material 3
Effectively acts as a reaction barrier between the layer 1A and the substrate 1 and the layer 1A and the substrate 1 at the brazing interface are maintained in the same laminated state as the initial state.

【0044】〔実施例4〕本実施例では、パワー半導体
素子としてのSiC基体1が載置部材2に固着された半
導体装置について説明する。
[Embodiment 4] In this embodiment, a semiconductor device in which a SiC base 1 as a power semiconductor element is fixed to a mounting member 2 will be described.

【0045】図19は小型半導体装置30としてのツェ
ナーダイオード断面構造を示す。
FIG. 19 shows a cross-sectional structure of a Zener diode as a small semiconductor device 30.

【0046】SiCからなるダイオード基体1(0.5
×0.5×0.25mm)が、厚さ0.5mmの42アロイ
(Fe−42wt%Ni)に約3μmのCuめっき(図
示を省略)を施した載置部材2上に、組成Au−12w
t%Ge(厚さ:50μm)なるろう材3により固着さ
れている。載置部材2は端子7,7′とともにリードフ
レームとして加工されたものである。端子7はカソード
電極そして7′はアノード電極を担っている。ダイオー
ド基体1と端子7の間は、直径70μmのAu線でワイ
ヤボンディングされている。これらの一体化物は、実施
例1と同様の材料及びプロセスによりエポキシ樹脂8の
トランスファモールドが施され、端子7,7′の一部を
残して全ての部材が封止されている。このようにして得
られた半導体装置30は、外形寸法が約2.5×1×2m
m となっている。
Diode substrate 1 (0.5) made of SiC
× 0.5 × 0.25 mm) was placed on a mounting member 2 obtained by plating a Cu alloy (not shown) of about 3 μm on a 42 alloy (Fe-42 wt% Ni) having a thickness of 0.5 mm. 12w
It is fixed by the brazing material 3 of t% Ge (thickness: 50 μm). The mounting member 2 is processed as a lead frame together with the terminals 7, 7 '. Terminal 7 carries the cathode electrode and 7 'carries the anode electrode. A wire between the diode base 1 and the terminal 7 is bonded with an Au wire having a diameter of 70 μm. The transfer molding of the epoxy resin 8 is applied to these integrated products by the same material and process as in the first embodiment, and all members except for some of the terminals 7, 7 'are sealed. The semiconductor device 30 thus obtained has an outer dimension of about 2.5 × 1 × 2 m.
m.

【0047】ダイオード基体1のろう付け面には当初、
下層金属としてのCr層1A(0.15μm),中間金属層
としてのPt層1B(0.45μm),最表層としてのA
u層1C(1μm)が順次電子ビーム蒸着法により形成
されていた。完成した半導体装置30のろう付け部はP
t層1Bとろう材3が直接接触した構造を有しており、
下層金属としてのCr層1Aがろう材3による反応や浸
食を受けた形跡は認められない。本実施例半導体装置3
0に、175℃の高温放置試験(5000h)そして8
5℃,85%RHの高温高湿試験が施された。これらの
試験によってろう付け部の接着力が阻害されることはま
ったくなかった。
Initially, the brazing surface of the diode base 1 is
Cr layer 1A (0.15 μm) as lower metal, Pt layer 1B (0.45 μm) as intermediate metal layer, A as outermost layer
The u layer 1C (1 μm) was sequentially formed by an electron beam evaporation method. The brazing portion of the completed semiconductor device 30 is P
It has a structure in which the t layer 1B and the brazing material 3 are in direct contact,
No evidence of the reaction or erosion of the Cr layer 1A as the lower metal by the brazing material 3 is observed. Example 3 Semiconductor Device 3
0, High temperature test at 175 ° C (5000h) and 8
A high temperature and high humidity test of 5 ° C. and 85% RH was performed. These tests did not impair the adhesive strength of the braze at all.

【0048】本実施例の基体1はSiCから他の化合物
半導体、例えばGa−As,Ga−P,Ga−Al−P
−As系の物質に置き換えられてもよい。
The substrate 1 of this embodiment is made of SiC and other compound semiconductors, for example, Ga-As, Ga-P, Ga-Al-P.
It may be replaced by an -As-based substance.

【0049】以上までに、本発明の実施例について説明
した。本発明においては、半導体基体を搭載する載置部
材2は実施例記載の材料に限定されるものではない。た
とえば、実施例1におけるCuベース板2の代替物とし
て、Cu,Al,Fe,Mo,W,Ni,Znを主成分
とする金属、これらの金属と他の無機質物質例えばM
o,W,SiC,C粉末又は繊維との複合体、これらの
金属と他の合金例えばインバとの積層一体化複合体であ
ってもよい。この際、載置部材2の半導体基体搭載部に
ろう材に対するぬれ性を向上させるために、表面にC
u,Ni,Ag,Au,Pt,Pd,Sn,Sb,A
l,Zn、もしくは、これらの合金を被覆用することは
好ましいことである。この際、めっき法に限らず、蒸着
法あるいはスパッタリング法によってもよい。
The embodiments of the present invention have been described above. In the present invention, the mounting member 2 on which the semiconductor substrate is mounted is not limited to the materials described in the embodiments. For example, as an alternative to the Cu base plate 2 in the first embodiment, metals having Cu, Al, Fe, Mo, W, Ni, Zn as main components, these metals and other inorganic substances such as M
It may be a composite with o, W, SiC, C powder or fiber, or a laminated integrated composite of these metals and other alloys such as Invar. At this time, in order to improve the wettability of the mounting member 2 with respect to the brazing material,
u, Ni, Ag, Au, Pt, Pd, Sn, Sb, A
It is preferable to coat l, Zn, or an alloy thereof. At this time, not only the plating method but also a vapor deposition method or a sputtering method may be used.

【0050】また、載置部材2は実施例2に示したよう
に、異種部材を組み合わせた複合体であってもよい。例
えば、金属接合回路基板155のAlN母材がアルミナ
に代ってもよいし、支持板もCu,Al,Fe,Mo,
W,Ni,Znを主成分とする金属、これらの金属と他
の無機質物質例えばMo,W,SiC,C粉末又は繊維
との複合体、これらの金属と他の合金例えばインバとの
積層一体化複合体であってもよい。
Further, as shown in the second embodiment, the mounting member 2 may be a composite in which different kinds of members are combined. For example, the AlN base material of the metal bonded circuit board 155 may be replaced with alumina, and the support plate may be made of Cu, Al, Fe, Mo,
Metals containing W, Ni, and Zn as main components, composites of these metals with other inorganic substances such as Mo, W, SiC, C powder or fibers, and lamination and integration of these metals with other alloys such as Invar It may be a complex.

【0051】本発明による半導体装置において、ろう材
3は半導体装置が製作されるプロセス,半導体装置に要
求される特性特に耐熱疲労信頼性に応じて種々の成分及
び組成のものを選択し得る。即ち、半導体基体の被固着
面に設けられたPt薄層と該はんだ材とが直接固着され
る接着構造をとり得る、Sb,Ag,Cu,Ni,P,
Bi,Zn,AuそしてInの群から選択された少なく
とも1種の物質とSnからなるろう材であってもよい。
In the semiconductor device according to the present invention, the brazing material 3 can be selected from various components and compositions according to the process in which the semiconductor device is manufactured, the characteristics required for the semiconductor device, especially the reliability against thermal fatigue. In other words, Sb, Ag, Cu, Ni, P, and Sb can have an adhesive structure in which the thin Pt layer provided on the surface to be fixed of the semiconductor substrate and the solder material can be directly fixed.
The brazing material may be made of Sn and at least one material selected from the group consisting of Bi, Zn, Au and In.

【0052】本発明による半導体装置において、半導体
装置は負荷に給電する電気回路に組み込まれて仕様され
る。この際、(1)半導体装置が、回転装置に給電する
電気回路に組み込まれて、上記回転装置の回転速度を制
御するか、もしくは、それ自体が移動するシステム(例
えば、電車,エレベータ,エスカレータ,ベルトコンベ
ア)に回転装置とともに組み込まれて上記移動システム
の移動速度を制御する場合、(2)前記回転装置に給電
する電気回路がインバータ回路である場合、(3)半導
体装置が流体を撹拌又は流動させる装置に組み込まれ
て、被撹拌物又は被流動物の移動速度を制御する場合、
(4)半導体装置が物体を加工する装置に組み込まれ
て、被加工物の研削速度を制御する場合、(5)半導体
装置が発光体に組み込まれて、上記発光体の放出光量を
制御する場合、そして、(6)半導体装置が出力周波数
50Hzないし30kHzで作動する場合にも、上記実
施例の場合と同様の効果,利点を享受できる。
In the semiconductor device according to the present invention, the semiconductor device is specified by being incorporated in an electric circuit for supplying power to a load. At this time, (1) the semiconductor device is incorporated in an electric circuit for supplying power to the rotating device to control the rotating speed of the rotating device, or a system that moves itself (for example, a train, an elevator, an escalator, (2) When the electric circuit that feeds the rotating device is an inverter circuit, (3) the semiconductor device agitates or flows the fluid. In the case of controlling the moving speed of the object to be stirred or the object to be fluidized,
(4) A case where the semiconductor device is incorporated in a device for processing an object to control a grinding speed of a workpiece, and (5) A case where the semiconductor device is incorporated in a light emitter and the amount of emitted light of the light emitter is controlled. (6) Even when the semiconductor device operates at an output frequency of 50 Hz to 30 kHz, the same effects and advantages as those of the above embodiment can be obtained.

【0053】本発明による半導体装置において、半導体
基体1,101,101′になり得る素材は、Si:
4.2ppm/℃,Ge:5.8ppm/℃,CaAs:6.5p
pm/℃,GaP:5.3ppm/℃,SiC:3.5ppm/℃
等である。これらの素材からなる半導体素子を搭載する
ことに何らの制約もない。この際、半導体基体はサイリ
スタ,トランジスタ等実施例に記載されていない電気的
機能を有していてもよい。
In the semiconductor device according to the present invention, the material which can be the semiconductor bases 1, 101, 101 'is Si:
4.2 ppm / ° C, Ge: 5.8 ppm / ° C, CaAs: 6.5 p
pm / ° C, GaP: 5.3 ppm / ° C, SiC: 3.5 ppm / ° C
And so on. There are no restrictions on mounting semiconductor elements made of these materials. At this time, the semiconductor substrate may have an electrical function, such as a thyristor or a transistor, which is not described in the embodiments.

【0054】本発明による半導体装置において、半導体
装置の電気回路は実施例に掲げたものに限定されない。
例えば、図20に示すように、半導体装置の内部で種々
の電気回路が設けられていることは、これを電子装置に
用いる上で支障になるものではない。この際、半導体装
置の内部の電気回路に受動素子が組み込まれていること
も好ましいことである。
In the semiconductor device according to the present invention, the electric circuit of the semiconductor device is not limited to those described in the embodiments.
For example, as shown in FIG. 20, providing various electric circuits inside a semiconductor device does not hinder the use of the circuits in an electronic device. At this time, it is also preferable that a passive element is incorporated in an electric circuit inside the semiconductor device.

【0055】[0055]

【発明の効果】本発明によれば、半導体基体を載置部材
に固着する際の過剰な界面反応を抑制し、製造時あるい
は運転時の熱的及び機械的変化による半導体装置の機械
的破損を防止し、製造歩留りや信頼性の高い半導体装
置、そして信頼性の高い前記半導体装置を用いた電子装
置を提供することができる。
According to the present invention, excessive interfacial reaction when the semiconductor substrate is fixed to the mounting member is suppressed, and mechanical damage of the semiconductor device due to thermal and mechanical changes during manufacturing or operation is prevented. Thus, it is possible to provide a semiconductor device with high manufacturing yield and high reliability, and an electronic device using the semiconductor device with high reliability.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明による半導体装置を説明する鳥瞰図及び
断面図である。
FIG. 1 is a bird's-eye view and a cross-sectional view illustrating a semiconductor device according to the present invention.

【図2】IGBTチップと搭載部の断面構造模式図であ
る。
FIG. 2 is a schematic sectional view of an IGBT chip and a mounting portion.

【図3】IGBTチップと搭載部における金属のデプス
プロファイルである。
FIG. 3 is a depth profile of a metal in an IGBT chip and a mounting portion.

【図4】比較用のIGBTチップと搭載部における金属
のデプスプロファイルである。
FIG. 4 is a depth profile of a metal in a IGBT chip for comparison and a mounting portion.

【図5】金属層が溶融したろう材と接触した場合の残留
厚さを示すグラフである。
FIG. 5 is a graph showing a residual thickness when a metal layer comes into contact with a molten brazing material.

【図6】半導体装置の温度サイクル試験による熱抵抗の
推移を示すグラフである。
FIG. 6 is a graph showing transition of thermal resistance in a temperature cycle test of a semiconductor device.

【図7】一実施例半導体装置の回路を説明する図であ
る。
FIG. 7 is a diagram illustrating a circuit of the semiconductor device according to one embodiment;

【図8】半導体装置の回路の他の例を説明する図であ
る。
FIG. 8 is a diagram illustrating another example of the circuit of the semiconductor device.

【図9】他実施例半導体装置の鳥瞰図である。FIG. 9 is a bird's-eye view of a semiconductor device according to another embodiment.

【図10】金属接合回路基板の形態を示す断面図であ
る。
FIG. 10 is a cross-sectional view illustrating a form of a metal-bonded circuit board.

【図11】半導体基体搭載部の断面模式図である。FIG. 11 is a schematic sectional view of a semiconductor substrate mounting portion.

【図12】他実施例半導体装置の回路構成を示す図であ
る。
FIG. 12 is a diagram illustrating a circuit configuration of a semiconductor device according to another embodiment.

【図13】間欠通電試験による熱抵抗の推移を示すグラ
フである。
FIG. 13 is a graph showing transition of thermal resistance by an intermittent current test.

【図14】他実施例半導体装置が組み込まれたインバー
タ装置の回路を示す図である。
FIG. 14 is a diagram illustrating a circuit of an inverter device incorporating a semiconductor device according to another embodiment.

【図15】インバータ装置を用いて電動機の回転数を制
御した場合のスイッチング周波数とIGBT素子基体の
発熱温度の関係を示すグラフである。
FIG. 15 is a graph showing the relationship between the switching frequency and the heat generation temperature of the IGBT element base when the rotation speed of the electric motor is controlled using the inverter device.

【図16】電動機の効率を示すグラフである。FIG. 16 is a graph showing the efficiency of the electric motor.

【図17】他実施例の半導体装置の断面模式図である。FIG. 17 is a schematic sectional view of a semiconductor device according to another embodiment.

【図18】他実施例半導体装置の内部を示すブロック図
である。
FIG. 18 is a block diagram showing the inside of a semiconductor device according to another embodiment.

【図19】他実施例半導体装置としてのツェナーダイオ
ードの断面構造を示す図である。
FIG. 19 is a diagram showing a cross-sectional structure of a Zener diode as a semiconductor device according to another embodiment.

【図20】半導体装置に内蔵された他の電気回路の例で
ある。
FIG. 20 is an example of another electric circuit built in a semiconductor device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1,101,101′…半導体基体、1A…最下層金
属、1B…Pt中間金属層、1C…最表層、2…載置部
材,回路基板、3,3,′,3″…ろう材、4…厚膜C
u配線、5…アルミナセラミックス基板、6,6′,1
17…Alワイヤ、7,7′,116,116′…端
子、8…エポキシ樹脂、9…シリコーン樹脂接着剤、1
0…制御回路、11…厚膜抵抗、12…ICチップ基
体、13…コンデンサチップ、14…ダイオードチッ
プ、15…AlN焼結体、15a,15b,15c,1
5d…Cu板、30…半導体装置、60…ゲート駆動回
路、70…コントロール部、125…支持板、150
a,150b,150c,150d…ろう、155…金
属接合回路基板、201…Al板、202…エポキシ絶
縁層、203…Cu配線層、900…インバータ装置、
950…電動機。
1, 101, 101 ': semiconductor substrate, 1A: lowermost metal, 1B: Pt intermediate metal layer, 1C: outermost layer, 2: mounting member, circuit board, 3, 3,', 3 ": brazing material, 4 ... Thick film C
u wiring, 5 ... alumina ceramic substrate, 6, 6 ', 1
17: Al wire, 7, 7 ', 116, 116': terminal, 8: epoxy resin, 9: silicone resin adhesive, 1
0: control circuit, 11: thick film resistor, 12: IC chip base, 13: capacitor chip, 14: diode chip, 15: AlN sintered body, 15a, 15b, 15c, 1
5d: Cu plate, 30: semiconductor device, 60: gate drive circuit, 70: control unit, 125: support plate, 150
a, 150b, 150c, 150d: wax, 155: metal bonded circuit board, 201: Al plate, 202: epoxy insulating layer, 203: Cu wiring layer, 900: inverter device,
950: Electric motor.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 神永 俊明 茨城県ひたちなか市高場2477番地 株式会 社日立カーエンジニアリング内 (72)発明者 深津 克明 茨城県ひたちなか市高場2477番地 株式会 社日立カーエンジニアリング内 (72)発明者 小林 良一 茨城県ひたちなか市大字高場2520番地 株 式会社日立製作所自動車機器事業部内 (72)発明者 金井 紀洋士 茨城県ひたちなか市大字高場2520番地 株 式会社日立製作所自動車機器事業部内 (72)発明者 遠藤 恒雄 東京都小平市上水本町五丁目20番1号 株 式会社日立製作所半導体事業部内 (72)発明者 小川 敏夫 茨城県日立市大みか町七丁目1番1号 株 式会社日立製作所日立研究所内 Fターム(参考) 5F047 AA02 AA11 BA05 BA06 BA14 BA15 BA17 BA19 BB03 BC01 BC12 BC13  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Toshiaki Kaminaga 2477 Takaba, Hitachinaka-shi, Ibaraki Prefecture Inside Hitachi Car Engineering Co., Ltd. (72) Katsuaki Fukatsu 2477 Takaba, Hitachinaka-shi, Ibaraki Hitachi Car Engineering Co., Ltd. (72) Inventor Ryoichi Kobayashi 2520 Takahiro, Hitachinaka, Ibaraki Pref.Hitachi, Ltd.Automotive Equipment Division, Hitachi, Ltd. (72) Inventor Norihiro Kanai 2520 Odaikoba, Hitachinaka-City, Ibaraki Automobile, Hitachi, Ltd. Within the business division (72) Inventor Tsuneo Endo 5-2-1, Josuihonmachi, Kodaira-shi, Tokyo Co., Ltd.Semiconductor Division, Hitachi, Ltd. (72) Toshio Ogawa 7-1-1, Omikacho, Hitachi, Ibaraki, Japan F-term 5F047 AA in Hitachi, Ltd. Hitachi Laboratory 02 AA11 BA05 BA06 BA14 BA15 BA17 BA19 BB03 BC01 BC12 BC13

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】半導体基体と該半導体基体を載置する部材
がSn,Sb,Ag,Cu,Ni,P,Bi,Zn,A
uそしてInの群から選択された少なくとも1種の物質
とSnからなるろう材により固着され、該半導体基体の
被固着面に設けられたPt層と該ろう材とが直接固着さ
れる接着構造を有することを特徴とする半導体装置。
A semiconductor substrate and a member on which the semiconductor substrate is mounted are made of Sn, Sb, Ag, Cu, Ni, P, Bi, Zn, A
An adhesive structure in which at least one material selected from the group consisting of u and In is fixed by a brazing material made of Sn and the Pt layer provided on the surface to be fixed of the semiconductor substrate and the brazing material are directly fixed. A semiconductor device comprising:
【請求項2】請求項1において、該半導体基体が金属か
らなる載置部材又は電気的絶縁構造を有する載置部材に
固着されることを特徴とする半導体装置。
2. The semiconductor device according to claim 1, wherein said semiconductor substrate is fixed to a mounting member made of metal or a mounting member having an electrically insulating structure.
【請求項3】請求項1において、該半導体基体及び該半
導体基体を載置する部材を樹脂で封止することを特徴と
する半導体装置。
3. The semiconductor device according to claim 1, wherein the semiconductor substrate and a member on which the semiconductor substrate is mounted are sealed with a resin.
【請求項4】半導体基体と該半導体基体を載置する部材
がSn,Sb,Ag,Cu,Ni,P,Bi,Zn,A
uそしてInの群から選択された少なくとも1種の物質
とSnからなるろう材により固着され、該半導体基体の
被固着面に設けられたPt層と該ろう材とが直接固着さ
れる接着構造を有する半導体装置が、負荷に給電する装
置に組み込まれたことを特徴とする電子装置。
4. A semiconductor substrate and a member on which the semiconductor substrate is mounted are made of Sn, Sb, Ag, Cu, Ni, P, Bi, Zn, A
An adhesive structure in which at least one material selected from the group consisting of u and In is fixed by a brazing material made of Sn and the Pt layer provided on the surface to be fixed of the semiconductor substrate and the brazing material are directly fixed. An electronic device, wherein the semiconductor device has a built-in semiconductor device for supplying power to a load.
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006108604A (en) * 2004-09-08 2006-04-20 Denso Corp Semiconductor device and its manufacturing method
JP2006332435A (en) * 2005-05-27 2006-12-07 Sharp Corp Sub-mount, semiconductor laser device, manufacturing method thereof, hologram laser device, and optical pickup device
JP2009099655A (en) * 2007-10-15 2009-05-07 National Institute Of Advanced Industrial & Technology Lead-free soldering method of wide-gap semiconductor chip
JP2011187782A (en) * 2010-03-10 2011-09-22 Mitsubishi Electric Corp Semiconductor element, semiconductor device using the same, and method of manufacturing semiconductor device
JP2015029157A (en) * 2014-11-13 2015-02-12 富士電機株式会社 Semiconductor device manufacturing method and semiconductor device
JP2015037149A (en) * 2013-08-15 2015-02-23 サンケン電気株式会社 Semiconductor device and manufacturing method of the same

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006108604A (en) * 2004-09-08 2006-04-20 Denso Corp Semiconductor device and its manufacturing method
JP2006332435A (en) * 2005-05-27 2006-12-07 Sharp Corp Sub-mount, semiconductor laser device, manufacturing method thereof, hologram laser device, and optical pickup device
JP2009099655A (en) * 2007-10-15 2009-05-07 National Institute Of Advanced Industrial & Technology Lead-free soldering method of wide-gap semiconductor chip
JP2011187782A (en) * 2010-03-10 2011-09-22 Mitsubishi Electric Corp Semiconductor element, semiconductor device using the same, and method of manufacturing semiconductor device
JP2015037149A (en) * 2013-08-15 2015-02-23 サンケン電気株式会社 Semiconductor device and manufacturing method of the same
JP2015029157A (en) * 2014-11-13 2015-02-12 富士電機株式会社 Semiconductor device manufacturing method and semiconductor device

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