JP2001267475A - 半導体装置の実装構造およびその実装方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 放熱性を良好に確保できる半導体装置の実装
構造および放熱性が良好に確保できる様に半導体装置を
容易に組み付けることができる実装方法を提供する。 【解決手段】 半導体素子１とヒートシンク５とを有
し、ヒートシンク５の一面側には半導体素子１が接合さ
れ、他面側は放熱面５１となっている半導体装置１０の
放熱面５１と、冷却部材１２との間に、熱伝導性を有す
る絶縁基板２１の両面に熱伝導性を有するシリコンゲル
を塗付して硬化させてなる放熱絶縁基板４０を介在させ
て圧接させている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体装置の放熱
特性を向上させるための実装構造およびその方法に関
し、特に、パワー用半導体素子を内蔵した半導体装置に
用いて好適な実装構造およびその方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】パワー用素子を用いた半導体装置は、パ
ワー用素子の発熱により熱破壊等の不具合が生じる。こ
のため、発生した熱を放熱する特性を向上させるため、
一般に、半導体装置と、放熱を促すために半導体装置と
接触させる冷却部材との間に高熱伝導放熱部材（以下、
単に放熱材とする）を挟んでいる。

【０００３】図５は、従来の半導体装置の実装構造の一
例を示す概略断面図である。図５に示すように、半導体
素子１の一面１ａ側に形成されたパッド（図示せず）と
リードフレーム２とが、ワイヤボンドにより形成された
ワイヤ３により接続されている。

【０００４】また、半導体素子１の他面１ｂ側は接合部
材４を介してヒートシンク５の一面に接合されている。
また、ヒートシンク５にはその端部において外部と電気
的に接続するための電極部５ａが形成されており、この
ヒートシンク５は電極としての働きも兼ねている。

【０００５】また、これらの各部材が樹脂封止され、リ
ードフレーム２とヒートシンク５の電極部５ａのみが樹
脂６から外部に出た状態でフルモールドされた半導体装
置（以下、フルモールド型半導体装置という）１０とな
っている。そして、この半導体装置１０におけるヒート
シンク５が配置されている側の面に対して、放熱シート
や熱伝導率の高いグリス等の放熱材１１を介して冷却部
材１２が接合されている。

【０００６】一方、図６に、従来の半導体装置の実装構
造の他の例を概略断面図にて示す。図６における半導体
装置は、図５における半導体装置と比較して、ヒートシ
ンク５の他面が樹脂６から露出して放熱面５１を形成し
ている点が異なる。以下、この放熱面５１を有する半導
体装置１０を、放熱面形成型半導体装置という。その他
の構成は、図５における半導体装置と同様であるため、
同一符号を付して説明を省略する。

【０００７】そして、冷却部材１２との接合方法に関し
ては、図６に示す半導体装置１０のヒートシンク５も電
極を兼ねているため、半導体装置１０と冷却部材１２と
の絶縁を確保する必要がある。そこで、高熱伝導絶縁基
板等の絶縁性の放熱材１３を介して、上記放熱面５１が
冷却部材１２と接合されている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記フ
ルモールド型半導体装置では、ヒートシンク５と放熱材
１１との間にモールド樹脂６が介在しており、この樹脂
は熱伝導率が低いために、特に大電流が流れるパワー素
子を用いた場合は十分な放熱性が得られない。

【０００９】また、放熱面形成型半導体装置では、ヒー
トシンク５と放熱材１３との間にモールド樹脂はない
が、高熱伝導絶縁基板１３とヒートシンク５、および冷
却部材１２とは接合性が悪いため、接触熱抵抗が大きく
なり放熱性が悪い。

【００１０】本発明は上記問題点に鑑み、放熱性を良好
に確保できる半導体装置の実装構造およびその方法を提
供することを他の目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１に記載の発明では、放熱面形成型半導体装
置の実装構造において、放熱面（５１）と冷却部材（１
２）とを熱伝導性を有する絶縁基板（２１）を挟んで積
層し、放熱面（５１）と絶縁基板（２１）との間、およ
び絶縁基板（２１）と冷却部材（１２）との間には、熱
的な接触を確保するための放熱材（３１、３２）を介在
していることを特徴としている。

【００１２】本発明では、絶縁基板（２１）により放熱
面（５１）と冷却部材（１２）とを電気的に絶縁するこ
とができる。また、放熱面（５１）および冷却部材（１
２）と放熱材（３１、３２）とが良好に接続するため、
これらの部材（１２、３１、３２、５１）の界面におけ
る接触熱抵抗を低減することができる。従って、放熱性
を良好に確保できる半導体装置の実装構造を提供するこ
とができる。

【００１３】また、請求項２に記載の発明では、放熱面
形成型半導体装置の実装方法において、熱伝導性を有す
る絶縁基板（２１）の両面に放熱材（３１、３２）を配
設し、放熱面（５１）と冷却部材（１２）とが放熱材
（３１、３２）に接触するように、放熱面（５１）と冷
却部材（１２）とにより絶縁基板（２１）を挟み付ける
ことを特徴としている。これにより、請求項１の実装構
造を適切に実現し得る実装方法を提供することができ
る。

【００１４】また、請求項３に記載の発明では、請求項
２の発明において、放熱材（３１）として熱伝導性フィ
ラー充填シリコン系のゲルを用い、絶縁基板（２１）の
両面にこのシリコン系のゲルを塗布して硬化した後、放
熱面（５１）と冷却部材（１２）とにより絶縁基板（２
１）を挟み付けることを特徴としている。

【００１５】本発明では、半導体装置を冷却部材（１
２）に組み付ける際に、絶縁基板（２１）と放熱材（３
１）とが予め一体となったものを介在させるだけで、放
熱材（３１）により放熱面（５１）および冷却部材（１
２）と絶縁基板（２１）との接触熱抵抗を低減でき、絶
縁基板（２１）により放熱面（５１）と冷却部材（１
２）との絶縁を確保することができる。従って、放熱性
が良好に確保できるように半導体装置を容易に組み付け
ることができる半導体装置の実装方法を提供することが
できる。

【００１６】また、放熱材（３２）としては、請求項４
に記載の発明のように、放熱シートを用いても良い。一
般に放熱シートは絶縁基板（２１）との接着性が不十分
な場合が多いが、その場合、請求項５に記載の発明のよ
うに、放熱シート（３２）の一面および絶縁基板（２
１）の両面に表面処理を施した後、放熱シート（３２）
および絶縁基板（２１）における表面処理を施した面
を、熱伝導性接合部材を介して接合すれば、絶縁基板
（２１）を放熱面（５１）と冷却部材（１２）とで挟み
付ける際に、絶縁基板（２１）と放熱シート（３２）と
がずれることを防止することができる。

【００１７】また、絶縁基板（２１）と放熱材（３２）
とを予め一体としているため、請求項３に記載の発明と
同様の効果を発揮することができる。

【００１８】また、請求項６に記載の発明では、放熱材
（３２）として放熱シートを用いた場合（請求項４の発
明）に、絶縁基板（２１）として、絶縁基板（２１）の
両面の端部に、放熱シート（３２）を固定するための絶
縁物からなる固定部（２２）を設けたものを用いること
を特徴としている。

【００１９】これにより、固定部（２２）によって放熱
シート（３２）を絶縁基板（２１）に位置決めすること
ができるため、絶縁基板（２１）を放熱面（５１）と冷
却部材（１２）とで挟み付ける際に、絶縁基板（２１）
と放熱シート（３２）とがずれることを防止することが
できる。

【００２０】なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述
する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すも
のである。

【００２１】

【発明の実施の形態】（第１実施形態）以下、本実施形
態における半導体装置の実装構造について示す。図１は
本実施形態の半導体装置の実装構造の概略断面図であ
り、図２は図１における絶縁基板および放熱材の拡大図
である。

【００２２】図１に示すように、本実施形態における半
導体装置１０は上述の図６に示した半導体装置１０と同
様の構成であるため、図中、半導体装置１０の構成につ
いては、図６と同一符号を付して説明を省略し、補足説
明を行うに止める。

【００２３】ヒートシンク５の放熱面５１と反対側の面
に接合された半導体素子１としては、例えばＩＧＢＴ
（Insulated Gate Bipolar Transistor）を用いること
ができる。また、ワイヤ３は、例えばＡｕ（金）やＡｌ
（アルミニウム）等を用いることができる。また、接合
部材４としては、半田、ろう材、あるいは導電性接着剤
等を用いることができる。また、ヒートシンク５として
は、例えばＣｕ（銅）からなるものを用いることができ
る。また、樹脂６としては、エポキシ系のモールド樹脂
を用いることができる。

【００２４】次に、この半導体装置１０を冷却部材とし
ての放熱ブロック１２に実装する構造について述べる。
図１に示すように、本実施形態の半導体装置１０は、放
熱性を向上させるためにヒートシンク５の一部が樹脂６
から露出して放熱面５１を形成している。そのため、放
熱面５１と放熱ブロック１２とは電気的に絶縁する必要
がある。

【００２５】従って、本実施形態では、放熱面５１と放
熱ブロック１２とが、熱伝導性を有する絶縁基板２１を
挟んで積層され、放熱面５１と絶縁基板２１との間、お
よび絶縁基板２１と放熱ブロック１２との間には、熱的
な接触を確保するための放熱材３１が介在されている。
つまり、放熱ブロック１２と放熱面５１との間に、放熱
材３１、絶縁基板２１および放熱材３１が、この順に積
層され、図中の上下側より加圧され互いに圧接されてい
る。

【００２６】また、図１よび図２に示すように、この放
熱材３１は絶縁基板２１の外周縁部までは配置されてお
らず、絶縁基板２１よりも一回り内側に配置されてい
る。これは、放熱材３１は後述のように電気伝導性の材
質であるため、放熱面５１と放熱ブロック１２とを絶縁
するために絶縁距離を確保するものである。

【００２７】詳しくは、放熱材３１が絶縁基板２１の端
部まで及ぶと、ほぼ絶縁基板２１一枚分の厚みのみを隔
てて電気伝導性の材質が存在することになり、放電等に
より絶縁が破壊される恐れがある。従って、絶縁基板２
１の両面に配置される各々の放熱材３１間の距離を確保
して、絶縁破壊を防ぐようにしている。

【００２８】ここで、絶縁基板２１としては、絶縁性を
有するもののうち、熱伝導率の高いものを用いることが
できる。そのような基板としては、例えば窒化アルミニ
ウム基板や窒化珪素基板などがある。また、放熱材３１
としては、例えば、熱伝導性フィラー充填シリコン系の
ゲルタイプ（以下、単にシリコンゲルという）からなる
ものを用いることができる。この熱伝導性フィラーとし
ては、Ａｇ（銀）、Ｃｕ、Ｃ（炭素）、Ｎｉ（ニッケ
ル）、Ａｌ、Ｓｎ（錫）等を用いることができる。

【００２９】そして、このシリコンゲルからなる放熱材
３１は、ある程度の柔軟性があり、絶縁基板２１よりも
放熱面５１や放熱ブロック１２との密着性が良好のもの
である。また、放熱材３１としては、絶縁基板２１より
も熱伝導率が高いものを用いると好適である。

【００３０】上述のように、本実施形態では半導体装置
１０を放熱ブロック１２に実装する際に、一対の放熱材
３１で挟まれた絶縁基板２１を介して、放熱面５１と放
熱ブロック１２とを圧接する構成となっている。その結
果、放熱材３１の柔軟性により放熱面５１および放熱ブ
ロック１２と放熱材３１とが良好に接続するため、これ
らの部材の界面における接触熱抵抗は低く、放熱性を良
好に確保することができる。

【００３１】また、絶縁基板２１は、絶縁性を確保する
ためには熱伝導率のあまり良くない材料を用いるため、
放熱性に限界がある。しかし、本実施形態のように、放
熱材３１として接触熱抵抗が小さく、かつ熱伝導率の高
い材料を用いると、放熱面５１から絶縁基板２１への伝
熱性、および絶縁基板２１から放熱ブロック１２への伝
熱性が向上し、その結果、半導体装置１０の放熱性が向
上する。

【００３２】また、放熱面５１と放熱ブロック１２との
電気的な絶縁は絶縁基板２１により確保しており、放熱
材３１を絶縁基板２１よりも一回り内側に配置している
ため、放電による絶縁破壊も防ぐことができる。以上の
ように、半導体装置１０の放熱性を向上させ、更に放熱
面５１と放熱ブロック１２との絶縁を確実に確保してい
るため信頼性の高い半導体装置の実装構造を提供するこ
とができる。

【００３３】次に、半導体装置１０を上述のような実装
構造にする方法について述べる。実装方法としては、例
えば、図１に示す各部材の下層から順に積層するよう
に、まず、放熱ブロック１２に対してシリコンゲルを塗
布し、その後、絶縁基板２１を搭載した後、絶縁基板２
１上に再びシリコンゲルを塗布し、続いて半導体装置１
０を放熱面５１がシリコンゲル側となるように搭載し、
最後に全体を加圧して加熱硬化することが考えられる。

【００３４】しかし、この様な方法では、多数の工程を
経る必要がありコストが高くなってしまう。また、加圧
するときにシリコンゲルが潰されて拡がることにより、
絶縁基板２１の端部付近までシリコンゲルが配置され、
上述のように絶縁距離が十分に確保できないという問題
もある。

【００３５】そこで、本実施形態では、以下の方法によ
り実装する。まず、絶縁距離が確保できるような寸法
で、絶縁基板２１の両面に、絶縁基板２１よりも一回り
内側に位置するようにシリコンゲルを塗布する。具体的
には、絶縁基板２１の平面よりも小さい開口部を有する
印刷マスク等を用いて、印刷によりシリコンゲルを塗布
することができる。

【００３６】次に、このシリコンゲルを加熱硬化して、
絶縁基板２１とシリコンゲルとを接合する。以下、シリ
コンゲルの硬化物３１を両面に形成した絶縁基板２１
を、放熱絶縁基板４０という。この場合、加圧して加熱
硬化すると、絶縁基板２１とシリコンゲルとの接合をよ
り強固にすることができる。

【００３７】そして、上述の放熱絶縁基板４０を、半導
体装置１０の放熱面５１と放熱ブロック１２との間に挟
み付けるようにして、これらの部材１２、４０、５１を
積層する。この様にして、上述の実装構造が完成する。

【００３８】この様な実装方法では、放熱絶縁基板４０
を放熱面５１と放熱ブロック１２との間に積層して組み
付けるだけで、上述のような半導体装置１０の実装構造
を得ることができる。従って、放熱性が良好に確保でき
るように半導体装置を容易に組み付けることができる半
導体装置の実装方法を提供することができる。

【００３９】また、実装工程が簡略化されるため、コス
トを低減することができる。また、シリコンゲルを硬化
した後に半導体装置１０を組み付けているため、半導体
装置１０を組み付けるときに、シリコンゲルがつぶれる
等して塗布領域が変更することがなく、放熱材３１等の
寸法精度良実装することができ、絶縁距離を好適に確保
することができる。

【００４０】（第２実施形態）第１実施形態では、放熱
材３１としてシリコンゲルからなるものを用いたが、本
実施形態では、放熱材として放熱シート３２、より具体
的にはカーボン系シートを用いるものについて示す。

【００４１】このカーボン系シート３２は表面が滑らか
であるため、放熱面５１と絶縁基板２１との間、および
絶縁基板２１と放熱ブロック１２との間に圧接したとき
に、カーボン系シート３２が移動するため組み付け難
い。

【００４２】また、カーボン系シート３２は導電性であ
るため、カーボン系シート３２が組み付け時に動いて、
絶縁基板２１の端部付近に配置されたり、絶縁基板２１
から外にはみ出したりすることにより、放熱面５１と放
熱ブロック１２との絶縁が確保できなくなり製品の信頼
性が低下する。

【００４３】更に、放熱面５１と放熱ブロック１２との
間に圧接したときに、絶縁基板２１の両面におけるカー
ボン系シート３２の位置がずれることにより、絶縁基板
２１にかかる応力歪みのバランスが崩れて絶縁基板２１
にクラックが生じ、絶縁性が十分に確保できなくなる可
能性もある。本実施形態はこの様な問題点を考慮した、
放熱シート３２を用いるときの構成および方法について
示す。

【００４４】本実施形態では、半導体装置１０の構成
や、放熱面５１と放熱ブロック１２との間に絶縁基板２
１および放熱材を配置する構成は第１実施形態と同様で
ある。以下、主として、本実施形態の特徴部分である絶
縁基板２１と放熱材３２について述べる。

【００４５】図３は本実施形態の絶縁基板２１および放
熱材３２の断面図である。図３に示すように、絶縁基板
２１の両面に、放熱材としての放熱シート３２が接合層
３３を介して接合され、第１実施形態と同様に放熱絶縁
基板４０を形成している。

【００４６】ここで、放熱シート３２は、収縮・復元性
があるものであり、例えばカーボン系シートを用いるこ
とができる。また、この接合層３３については後述す
る。そして、図１と同様にして、放熱面５１と放熱ブロ
ック１２との間に放熱絶縁基板４０が挟まれて積層さ
れ、圧接されている。

【００４７】この様な実装構造にすることにより、放熱
シート３２は収縮・復元性があるため、放熱面５１およ
び放熱ブロック１２と絶縁基板２１とが放熱シート３２
を介して良好に接続され、第１実施形態と同様にして、
放熱性を良好に確保できる半導体装置の実装構造を提供
することができる。

【００４８】次に、本実施形態の実装方法について述べ
る。まず、図３に示す放熱絶縁基板４０を形成する。一
対の放熱シート３２と絶縁基板２１とを用意し、放熱シ
ート３２の一面および絶縁基板２１の両面に表面処理を
施す。この表面処理は、絶縁基板２１と放熱シート３２
との接合性を良するために行うものであり、例えば、Ｎ
ｉ（ニッケル）メッキや蒸着などのメタライズドが好適
である。

【００４９】次に、表面処理を施した面を、Ａｇペース
ト等の高熱伝導接合材（請求項でいう熱伝導性接合部
材）を介して接合する。これにより、表面処理を行った
部分と高熱伝導接合材とが、上記接合層３３となり、絶
縁基板２１と放熱シート３２とが一体化されて放熱絶縁
基板４０が形成される。

【００５０】続いて、第１実施形態と同様にして、放熱
絶縁基板４０を半導体装置１０の放熱面５１と放熱ブロ
ック１２との間に挟み付けるようにして、これらの部材
１２、４０、５１を積層することにより、第２実施形態
の実装構造が完成する。

【００５１】この様な実装方法により、好適に絶縁基板
２１と放熱シート３２とを接合して一体化することがで
きる。その結果、第１実施形態と同様の理由から、放熱
性が良好に確保できるように半導体装置を容易に組み付
けることができる半導体装置の実装方法を提供すること
ができる。

【００５２】また、実装工程が簡略となるため、コスト
を低減することができる。また、放熱シート３２と絶縁
基板２１とを一体化した後、半導体装置１０を組み付け
ているため、半導体装置１０を組み付けるときに、放熱
シート３２が移動せず、上述のような絶縁破壊を防止す
ることができる。また、放熱シート３２と絶縁基板２１
とを高熱伝導接合材を介して接合しているため、半導体
装置１０を実装する際の接触界面を減らすことができ、
接触熱抵抗を低減することができる。

【００５３】なお、カーボン系シート３２以外にも、圧
縮・復元性があり、熱伝導性の良いシートを用いること
ができる。

【００５４】（第３実施形態）本実施形態は、第２実施
形態と同様に放熱材として放熱シート３２を用いている
が、放熱シート３２の固定方法が第２実施形態と異な
る。以下、第２実施形態と異なる内容について主として
述べる。図４は、本実施形態の絶縁基板２１および放熱
シート３２の断面図である。

【００５５】図４に示すように、絶縁基板２１の両面の
端部に、放熱シート３２を固定するための絶縁物からな
る固定部（絶縁層）２２が形成されている。この固定部
２２は、絶縁基板２１の周縁部を囲むように形成されて
おり、例えば絶縁基板２１と同一材質のもので形成する
ことができる。また、この固定部２２は、放熱シート３
２の厚みよりも薄くなっている。

【００５６】この固定部２２は、印刷マスク等を用い
て、固定部２２となるペーストを印刷し、焼結して形成
することができる。このとき、絶縁基板２１となるため
のグリーンシート状のものに、固定部２２となるペース
トを印刷した後焼結しても良いし、絶縁基板２１にペー
ストを印刷して焼結しても良い。

【００５７】そして、半導体装置１０の放熱面５１と放
熱ブロック１２との間に絶縁基板２１を配置し、絶縁基
板２１の両面において、固定部２２によって放熱シート
３２を固定して、半導体装置１０、放熱シート３２、絶
縁基板２１および放熱ブロック１２を積層して圧接して
いる。

【００５８】つまり、第１および第２実施形態の様に、
絶縁基板２１と放熱材３１、３２とを予め一体化するの
ではなく、放熱ブロック１２上に上記各積層部材１０、
２１、３２を順次積層すれば良く、放熱面５１と放熱ブ
ロック１２との間に圧接する際に、絶縁基板２１の固定
部２２により放熱シート３２を固定することができる。

【００５９】本実施形態では、放熱シート３２を用いて
いるため、第２実施形態と同様に、放熱面５１および放
熱ブロック１２と絶縁基板２１との接着性を良好にする
ことができ、放熱性を向上させることができる。

【００６０】また、固定部２２により放熱シート３２を
絶縁基板２１に対して位置決めすることができるため組
み付けが容易であり、絶縁基板２１を放熱面５１と放熱
ブロック１２とで挟み付ける際に、放熱シート３２の位
置がずれることを防止することができる。また、放熱シ
ート３２よりも固定部２２の方が厚みが薄いため、放熱
シート３２と放熱面５１および放熱ブロック１２とが確
実に密着することができる。

【００６１】なお、固定部２２としては、収縮性が高
く、高い復元特性を有するシリコン系の絶縁材料を用い
ることもできる。この場合、放熱シート３２の厚みより
も固定部２２の厚みを厚くしても良い。なぜなら、放熱
面５１と放熱ブロック１２との間に絶縁基板２１および
放熱シート３２を挟んで圧接する際に、シリコン系の絶
縁材料が圧縮されるため、放熱シート３２と放熱面５１
および放熱ブロック１２とが接触し、放熱シート３２は
放熱シート３２自身の接触界面抵抗を確保することがで
きるためである。

【００６２】また、固定部２２を絶縁基板２１の周縁部
において囲むように形成する例について示したが、組み
付け時に放熱シート３２を固定することができれば、放
熱シート３２の各辺の一部や角に相当する位置に形成し
ても良い。ただし、組み付け時の圧接により絶縁基板２
１に均等に圧縮応力がかかるようにする必要がある。

【００６３】（他の実施形態）上記実施形態では、半導
体素子１の他面１ｂ側にのみヒートシンク５を接合し
て、半導体素子１の片面から放熱する構成の半導体装置
１０の実装構造およびその方法について述べた。

【００６４】しかし、半導体素子に対して一対のヒート
シンクを挟むように接合し、この各々のヒートシンクの
うち、半導体素子と接合している面とは反対側の面が放
熱面となっており、半導体素子の両面から放熱を行うよ
うな構成の半導体装置を放熱ブロックに対して実装する
場合にも、上記第１〜第３実施形態を適用することがで
きる。

【００６５】この場合は、半導体装置の両面に形成され
た一対の放熱面の各々と放熱ブロックとの間に、第１〜
第３実施形態のように、絶縁基板および放熱材を積層し
て、これらの部材を圧接することができる。

【００６６】また、放熱材としては、上記第１〜第３実
施形態に記載のもの以外にも、弾性があり、熱伝導率の
高いものであれば用いることができる。

【００６７】また、上記各実施形態では、放熱面５１と
放熱ブロック１２との間に絶縁基板２１および放熱材３
１、３２を介在させ圧接するときに、各々の部材１２、
２１、３１、３２、５１の界面に接着剤を用いなかっ
た。これは、熱伝導性の悪い接着剤を用いることによ
り、半導体装置１０の放熱性が低下するのを防ぐためで
ある。しかし、熱伝導率の高い接着剤を用いて、放熱性
の低下を抑えることができれば、各々の部材の界面を接
着剤で接合しても良い。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施形態の半導体装置の実装構造の概略断
面図である。

【図２】図１における絶縁基板および放熱材の拡大図で
ある。

【図３】第２実施形態の絶縁基板および放熱材の断面図
である。

【図４】第３実施形態の絶縁基板および放熱材の断面図
である。

【図５】従来の半導体装置の実装構造の一例を示す概略
断面図である。

【図６】従来の半導体装置の実装構造の他の例を示す概
略断面図である。

【符号の説明】

１…半導体素子、５…ヒートシンク、１２…冷却部材、
２１…絶縁基板、２２…固定部、３１、３２…放熱材、
５１…放熱面。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 半導体素子（１）と、一面に前記半導体
   素子（１）が電気的に接続され、他面が放熱面（５１）
   となっているヒートシンク（５）とを備え、前記放熱面
   （５１）に冷却部材（１２）を設けてなる半導体装置の
   実装構造において、 前記放熱面（５１）と前記冷却部材（１２）とは、熱伝
   導性を有する絶縁基板（２１）を挟んで積層されてお
   り、 前記放熱面（５１）と前記絶縁基板（２１）との間、お
   よび前記絶縁基板（２１）と前記冷却部材（１２）との
   間には、熱的な接触を確保するための放熱材（３１、３
   ２）が介在されていることを特徴とする半導体装置の実
   装構造。
2. 【請求項２】 半導体素子（１）と、一面に前記半導体
   素子（１）が電気的に接続され、他面が放熱面（５１）
   となっているヒートシンク（５）とを備え、前記放熱面
   （５１）に冷却部材（１２）を設けてなる半導体装置の
   実装方法において、 熱伝導性を有する絶縁基板（２１）の両面に放熱材（３
   １、３２）を配設し、 前記放熱面（５１）と前記冷却部材（１２）とが前記放
   熱材（３１、３２）に接触するように、前記放熱面（５
   １）と前記冷却部材（１２）とにより前記絶縁基板（２
   １）を挟み付けることを特徴とする半導体装置の実装方
   法。
3. 【請求項３】 前記放熱材（３１）として、熱伝導性フ
   ィラー充填シリコン系のゲルを用い、 前記絶縁基板（２１）の両面に前記ゲルを塗布して硬化
   した後、前記放熱面（５１）と前記冷却部材（１２）と
   により前記絶縁基板（２１）を挟み付けることを特徴と
   する請求項２に記載の半導体装置の実装方法。
4. 【請求項４】 前記放熱材（３２）として、放熱シート
   を用いることを特徴とする請求項２に記載の半導体装置
   の実装方法。
5. 【請求項５】 前記放熱シート（３２）の一面および前
   記絶縁基板（２１）の両面に表面処理を施した後、 前記放熱シート（３２）および前記絶縁基板（２１）に
   おける前記表面処理を施した面を、熱伝導性接合部材を
   介して接合することを特徴とする請求項４に記載の半導
   体装置の実装方法。
6. 【請求項６】 前記絶縁基板（２１）として、前記絶縁
   基板（２１）の両面の端部に、前記放熱シート（３２）
   を固定するための絶縁物からなる固定部（２２）を設け
   たものを用いることを特徴とする請求項４に記載の半導
   体装置の実装方法。