JP2008294282A - Semiconductor device and method of manufacturing semiconductor device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、回路基板の一面に半導体素子が熱的に結合されるとともに他面に金属層を介して放熱装置が熱的に結合された半導体装置及びその製造方法に関する。 The present invention relates to a semiconductor device in which a semiconductor element is thermally coupled to one surface of a circuit board and a heat dissipation device is thermally coupled to the other surface via a metal layer, and a method for manufacturing the same.
従来、窒化アルミニウムなどのセラミック基板の表裏両面に金属層を設けるとともに、表面金属層に半導体素子を熱的に結合(接合)し、さらに裏面金属層に半導体素子の発する熱を放熱するためのヒートシンク(放熱装置)を熱的に結合(接合)してモジュール化した半導体装置が知られている。ところで、半導体装置では、ヒートシンクの放熱性能が長期間にわたって維持されることが要求されている。しかし、従来の構成によれば、使用条件によってはセラミック基板、金属層及びヒートシンクとの線膨張係数の相違に起因して発生する熱応力によってセラミック基板と裏面金属層との接合部にクラックが生じたり、さらにはクラックの伸展による剥離が生じたりして、放熱性能が低下する虞がある。 Conventionally, a metal layer is provided on both front and back surfaces of a ceramic substrate such as aluminum nitride, a semiconductor element is thermally coupled (bonded) to the front surface metal layer, and a heat sink for dissipating heat generated by the semiconductor element to the back surface metal layer. 2. Description of the Related Art A semiconductor device is known in which a (heat radiating device) is thermally coupled (joined) to form a module. By the way, in a semiconductor device, it is requested | required that the thermal radiation performance of a heat sink is maintained over a long period of time. However, according to the conventional configuration, depending on the use conditions, cracks occur at the joint between the ceramic substrate and the back metal layer due to the thermal stress generated due to the difference in coefficient of linear expansion between the ceramic substrate, the metal layer, and the heat sink. Or, further, peeling due to the extension of cracks may occur, resulting in a decrease in heat dissipation performance.
そこで、従来、このような問題を解決するために、特許文献1に記載の半導体モジュールが提案されている。図6に示すように、特許文献1に記載の半導体モジュール70は、セラミックス基板74の裏面側の金属板71に所定深さの段差、溝、凹陥部で形成した熱応力緩和部71aを設けるとともにヒートシンク72と裏面側の金属板71との間の一部分に厚い半田部を有する半田層(図示せず)が形成されてなる。また、特許文献1に記載の半導体モジュール70では、セラミックス基板74の表面側の金属板73に半導体素子75が接合されている。また、熱応力緩和部71aは、表面側の金属板73の体積に対する裏面側の金属板71の体積比が0.6以下となるように金属板71に設けられている。そして、特許文献1に記載の半導体モジュール70においては、半田部によって半田層内に生じる熱応力が大幅に緩和低減されて半田クラックが発生しにくくなるとともに、ヒートシンク72の反りも熱応力緩和部71aにおいて吸収される。
ところで、半導体モジュール70において、熱応力を緩和し、放熱性能の低下を抑制するための熱応力緩和部71aは、裏面側の金属板71をエッチング処理又はプレス加工して形成されており非常に製造し難く、半導体モジュール70が製造し難い。
By the way, in the
この発明は、このような従来の技術に存在する問題点に着目してなされたものであり、その目的は、簡単に製造することができるとともに、熱応力によるクラックや剥離の発生を抑制することができる半導体装置、及びその半導体装置の製造方法を提供することにある。 The present invention has been made paying attention to such problems existing in the prior art, and its purpose is to be able to manufacture easily and to suppress the occurrence of cracks and peeling due to thermal stress. It is an object of the present invention to provide a semiconductor device and a method for manufacturing the semiconductor device.
上記問題点を解決するために、請求項1に記載の発明は、セラミック基板の一面に半導体素子が熱的に結合されるとともに他面に金属層を介して放熱装置が熱的に結合された半導体装置であって、前記放熱装置に前記金属層より面積の小さい接合面を先端に備えた凸部が設けられるとともに、前記接合面が前記金属層の周縁より内側に配置されて該金属層に熱的に結合されている。 In order to solve the above problems, the invention according to claim 1 is characterized in that the semiconductor element is thermally coupled to one surface of the ceramic substrate and the heat dissipation device is thermally coupled to the other surface via a metal layer. In the semiconductor device, the heat radiating device is provided with a convex portion provided with a joining surface having a smaller area than the metal layer at the tip, and the joining surface is disposed on the inner side of the periphery of the metal layer. Thermally coupled.
また、請求項5に記載の発明は、セラミック基板の一面に半導体素子が熱的に結合されるとともに他面に金属層を介して放熱装置が熱的に結合された半導体装置の製造方法であって、前記放熱装置に前記金属層より面積の小さい接合面を先端に備える凸部を形成し、該凸部の前記接合面を金属層の周縁より内側に配置して該接合面と金属層とを熱的に結合する。 The invention according to claim 5 is a method of manufacturing a semiconductor device in which a semiconductor element is thermally coupled to one surface of a ceramic substrate and a heat dissipation device is thermally coupled to the other surface via a metal layer. And forming a protrusion having a bonding surface having a smaller area than the metal layer at the tip of the heat dissipation device, and disposing the bonding surface of the protrusion on the inner side of the periphery of the metal layer. Are thermally coupled.
請求項1及び請求項5に記載の発明によれば、金属層の周縁より内側に接合面が配置され、金属層において、該金属層の周縁から内側に向けて離れた位置に接合面が接合されている。このため、セラミック基板と金属層の線膨張係数の相違に起因して熱応力が発生したとき、金属層において熱応力が集中的に作用する周縁部には接合面が接合されていない。よって、例えば、金属層の周縁部にも接合面が接合されている場合に比して熱応力を緩和することができる。また、金属層の周縁部には接合面が接合されていないため、熱応力が作用したとき金属層の周縁部の変形が許容される。したがって、金属層の周縁部に放熱装置が接合されている場合に比して、セラミック基板と金属層との接合部における熱応力が緩和される。その結果として、セラミック基板と金属層との接合部にクラックや剥離が生じることを抑制することができる。そして、熱応力を緩和するために設けられた凸部(接合面)は、放熱装置を加工して形成されている。このため、熱応力の緩和のために、厚みが薄く、サイズの小さい金属層をエッチング処理する場合に比して半導体装置を簡単に製造することができる。 According to invention of Claim 1 and Claim 5, a joining surface is arrange | positioned inside the periphery of a metal layer, and a joining surface joins in the position away from the periphery of this metal layer toward the inside in the metal layer. Has been. For this reason, when thermal stress is generated due to the difference in the linear expansion coefficient between the ceramic substrate and the metal layer, the joint surface is not joined to the peripheral portion where the thermal stress acts intensively in the metal layer. Therefore, for example, the thermal stress can be relaxed as compared with the case where the bonding surface is also bonded to the peripheral portion of the metal layer. Further, since the joining surface is not joined to the peripheral portion of the metal layer, deformation of the peripheral portion of the metal layer is allowed when thermal stress is applied. Therefore, the thermal stress at the joint between the ceramic substrate and the metal layer is relieved as compared with the case where the heat dissipation device is joined to the peripheral edge of the metal layer. As a result, it is possible to suppress the occurrence of cracks and peeling at the joint between the ceramic substrate and the metal layer. And the convex part (joint surface) provided in order to relieve a thermal stress is formed by processing a thermal radiation apparatus. For this reason, in order to relieve thermal stress, a semiconductor device can be easily manufactured as compared with a case where a metal layer having a small thickness and a small size is etched.
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の半導体装置において、前記接合面は全面が金属層に熱的に結合されている。この発明によれば、半導体素子から発せられた熱はセラミック基板及び金属層を介して凸部から放熱装置に伝導される。このとき、接合面の全面が金属層に接合されているため、例えば、凸部の先端に金属層への非接合領域がある場合に比して半導体素子で発せられた熱を放熱装置に効率良く伝導することができる。 According to a second aspect of the present invention, in the semiconductor device according to the first aspect, the entire joint surface is thermally coupled to the metal layer. According to the present invention, heat generated from the semiconductor element is conducted from the convex portion to the heat dissipation device via the ceramic substrate and the metal layer. At this time, since the entire bonding surface is bonded to the metal layer, for example, the heat generated by the semiconductor element is more efficiently transmitted to the heat dissipation device than when the protrusion has a non-bonding region to the metal layer. Can conduct well.
請求項3に記載の発明は、請求項1又は請求項2に記載の半導体装置において、前記接合面は前記金属層に直接ろう付けされている。この発明によれば、接合面と金属層の間に他の部材が介在する場合に比して、半導体素子で発せられた熱を放熱装置に効率良く伝導することができる。 According to a third aspect of the present invention, in the semiconductor device according to the first or second aspect, the joint surface is directly brazed to the metal layer. According to the present invention, heat generated by the semiconductor element can be efficiently conducted to the heat radiating device as compared with the case where another member is interposed between the joint surface and the metal layer.
請求項4に記載の発明は、請求項1〜請求項3のうちいずれか一項に記載の半導体装置において、前記凸部と金属層とは同系の金属材料により形成されている。なお、「同系の金属材料」とは、基となる材質が同じで、一方の材料を溶融させて他方の材料に接合した場合に、両者の間に界面を作らない材料を意味する。例えば、純アルミニウムや各種アルミニウム合金は同系の金属材料である。以下、この明細書では「同系の金属材料」とは上記と同じ意味で使用する。そして、この発明によれば、凸部と金属層とを直接、又は同系の金属材料であるろう材を介して接合した箇所に熱伝導を阻害する界面の形成が抑制されるため、高い熱伝導度を確保できる。 According to a fourth aspect of the present invention, in the semiconductor device according to any one of the first to third aspects, the convex portion and the metal layer are formed of a similar metal material. The “similar metal material” means a material which is the same as the base material and does not form an interface between the two materials when they are melted and joined to the other material. For example, pure aluminum and various aluminum alloys are similar metal materials. Hereinafter, in this specification, “similar metal material” is used in the same meaning as described above. And according to this invention, since formation of the interface which inhibits heat conduction is suppressed in the part which joined the convex part and the metal layer directly or via the brazing material which is a similar metal material, high heat conduction The degree can be secured.
請求項6に記載の発明は、請求項5に記載の半導体装置の製造方法において、前記凸部は前記放熱装置をプレス加工することによって形成される。この発明によれば、例えば、前記金属層や放熱装置をエッチング処理して凸部を形成する場合に比して、凸部の形成を簡単にし、ひいては半導体装置の製造を簡単にすることができる。 According to a sixth aspect of the present invention, in the method for manufacturing a semiconductor device according to the fifth aspect, the convex portion is formed by pressing the heat dissipation device. According to the present invention, for example, compared to the case where the metal layer or the heat dissipation device is etched to form a convex portion, the formation of the convex portion can be simplified, and thus the manufacturing of the semiconductor device can be simplified. .
本発明によれば、簡単に製造することができるとともに、熱応力によるクラックや剥離の発生を抑制することができる。 According to this invention, while being able to manufacture easily, generation | occurrence | production of the crack and peeling by a thermal stress can be suppressed.
以下、本発明の半導体装置及び該半導体装置の製造方法を具体化した一実施形態を図1〜図3にしたがって説明する。なお、図1〜図3は、半導体装置を模式的に示したものであり、図示の都合上、一部の寸法を誇張して分かり易くするために、それぞれの部分の幅、長さ、厚さ等の寸法の比は実際の比と異なっている。 Hereinafter, an embodiment embodying a semiconductor device and a method for manufacturing the semiconductor device of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 3 schematically show the semiconductor device. For the sake of illustration, the width, length, and thickness of each part are exaggerated for easy understanding. The ratio of dimensions is different from the actual ratio.
図2に示すように、半導体装置10は、回路基板11に半導体素子12と、放熱装置としてのヒートシンク13とが接合されて構成されている。前記回路基板11は、セラミック基板(絶縁基板)14の一面14a(表面)に金属回路15を接合し、セラミック基板14において前記一面14aに背向する他面14b(裏面)に金属板16を接合して構成されている。そして、図3に示すように、回路基板11におけるセラミック基板14及び金属板16は平面視四角形状に形成されている。なお、図3は、説明を分かり易くするため、半導体装置10における半導体素子12及び金属回路15の図示を略している。図1及び図2に示すように、半導体素子12は平面視四角形状をなすとともに半田層Hを介して金属回路15に接合され、半導体素子12はセラミック基板14の一面14aに金属回路15を介して熱的に結合されている。
As shown in FIG. 2, the
半導体素子12は、例えば、IGBT(Insurated Gate Bipolar Transistor)、MOSFET、ダイオードが用いられ、回路基板11には複数の半導体素子12が接合されている。また、図2に示すように、セラミック基板14の他面14bたる金属板16は、セラミック基板14とヒートシンク13とを接合する金属層として機能する。そして、半導体素子12とヒートシンク13とは、回路基板11を介して熱的に結合されている。
As the
前記回路基板11において、セラミック基板14は、例えば、窒化アルミニウム、アルミナ、窒化ケイ素等により形成されている。また、金属回路15及び金属板16は、アルミニウムで形成されている。前記ヒートシンク13はアルミニウムで形成されている。なお、アルミニウムとは純アルミニウム又はアルミニウム合金を意味する。また、アルミニウム以外の高熱伝導性材料として、例えば銅や銅合金等によって金属回路15、金属板16及びヒートシンク13を形成してもよい。そして、ヒートシンク13は、回路基板11における金属板16の形成材料に合わせて同じ金属材料によって形成され、金属板16とヒートシンク13は線膨張係数が同じになっている。ヒートシンク13の内部には冷却媒体(例えば、冷却水)が流れる冷媒流路13aが形成されている。
In the
次に、ヒートシンク13に設けられた凸部20について詳しく説明する。
図2に示すように、ヒートシンク13の一面たる上面13bには、該上面13bから四角柱状に立設された凸部20が形成されている。この凸部20は、ヒートシンク13の上面13bをプレス加工することにより形成されている。図2及び図3に示すように、凸部20の先端には平面形状が四角形状をなすとともに平滑面をなす接合面20aが形成されている。なお、接合面20aの平面形状は金属板16の平面形状より小さい相似形である。また、接合面20aの面積は、金属板16において、接合面20aが接合される面としての下面16aの面積より小さくなっている。
Next, the
As shown in FIG. 2, a
そして、ヒートシンク13と回路基板11における金属板16とは、接合面20aが金属板16の下面16aにろう付けされることにより直接接合され、回路基板11とヒートシンク13とは熱的に結合されている。接合面20aは全面が金属板16の下面16aに接合されている。また、接合面20aは、金属板16(下面16a)の範囲内に収まるように金属板16の下面16aに接合されている。このため、接合面20aの縁よりも外側となる位置には、金属板16の全周に亘って一定の幅で延びる周縁部16bが存在している。よって、接合面20aは金属板16の下面16a全面に亘って接合されているのではなく、金属板16の周縁16cよりも内側に向けて離れた位置に配置された状態で金属板16に接合されている。
The
なお、前記周縁部16bにおいて、金属板16の周方向に対して直交する方向への長さ(以下、周縁部16bの幅Wとする)が所定の値になるように、接合面20aの面積、すなわち、凸部20の大きさが設定されている。これは、接合面20aの面積が小さくなり過ぎて周縁部16bの幅Wが長くなり過ぎると、凸部20を介したヒートシンク13への熱の伝導効率が低下して好ましくないからである。また、接合面20aの面積が大きくなり過ぎて周縁部16bの幅Wが短くなり過ぎると、以下に述べる応力緩和の機能が十分に発揮できなくなり好ましくないからである。
In addition, in the said
また、金属板16の下面16aとヒートシンク13の上面13bとの間には応力緩和空間Sが形成されている。この応力緩和空間Sが形成されることにより、金属板16が熱膨張した際、金属板16の周縁部16bにおける変形が許容されるようになっている。
A stress relaxation space S is formed between the lower surface 16 a of the
次に、本実施形態の半導体装置10の製造方法について説明する。
なお、ヒートシンク13に接合する回路基板11は、セラミック基板14に金属回路15及び金属板16が予め接合された市販のものを使用する。
Next, a method for manufacturing the
As the
まず、ヒートシンク13の上面13bにプレス加工によって凸部20を形成するとともに凸部20の先端に平滑面状に接合面20aを形成する。次に、アルミニウム系のろう材(図示せず)が凸部20の接合面20aと金属板16の下面16aとの間に介在されるように、ヒートシンク13と、回路基板11と、ろう材を積層状に配置する。このとき、接合面20aが金属板16の周縁16cよりも内側に位置し、金属板16の下面16aにおいて、凸部20(接合面20a)の周囲に一定幅で周縁部16bが形成されるようにヒートシンク13と回路基板11を積層する。
First, the
そして、ヒートシンク13、ろう材、及び回路基板11の積層物を加熱する。なお、ろう付けは、不活性ガス雰囲気又は還元ガス雰囲気に雰囲気調整された加熱装置内で行われる。また、加熱装置としては、リフロー炉などが用いられる。ろう付けは、ろう材の溶融温度以上の温度に加熱してろう材を溶融し、その後に溶融したろう材を溶融温度未満に冷却して凝固させることにより行われる。そして、ヒートシンク13(凸部20)と回路基板11(金属板16)は、凸部20における接合面20a全面がろう材によって金属板16の下面16aに接合され一体化される。その結果、回路基板11とヒートシンク13とが接合されて半導体装置10が製造される。
Then, the laminate of the
さて、このように構成した半導体装置10は、例えば車載電動モータの駆動に適用されることにより、車両の運転状況に応じて車載電動モータに供給する電力を制御する。そして、半導体装置10における半導体素子12から発せられた熱は、金属回路15、セラミック基板14及び金属板16を介してヒートシンク13に伝導される。半導体素子12から発せられた熱がヒートシンク13に伝導された際には、回路基板11に加えヒートシンク13も高温となり、熱膨張する。一方、半導体素子12からの発熱が停止すると、回路基板11及びヒートシンク13の温度は低下し、熱収縮する。そして、熱膨張及び熱収縮の際には、ヒートシンク13と、セラミック基板14との線膨張係数の相違に起因し、半導体装置10に熱応力が発生する。
Now, the
しかし、本実施形態の半導体装置10において、金属板16とヒートシンク13とは同じ材料によって形成されているため、金属板16と凸部20の線膨張係数が同じになっている。また、接合面20aは金属板16の下面16a全面に亘って接合されておらず、金属板16の周縁16cより内側に接合され、金属板16における周縁部16bの下面16aとヒートシンク13の上面13bとの間には応力緩和空間Sが形成されている。このため、周縁部16bは応力緩和空間Sに向けて変形が許容され、金属板16の周縁部16bにも接合面20aが接合されている場合に比して熱応力が緩和される。
However, in the
また、セラミック基板14と金属板16とは線膨張係数が異なるため、セラミック基板14と金属板16との間には熱応力が作用する。ここで、接合面20aは金属板16の周縁16cより内側に配置された状態で接合されている。すなわち、金属板16において熱応力が集中して作用する周縁部16bを避けて接合面20aが接合されている。このため、金属板16の周縁部16bにも接合面20aが接合されている場合に比してセラミック基板14と金属板16との接合部における熱応力が緩和される。
Further, since the
また、半導体素子12から発せられた熱は、金属回路15、セラミック基板14、金属板16及び凸部20を介してヒートシンク13に伝導される。ヒートシンク13に伝導された熱は、ヒートシンク13内の冷媒流路13aを流れる冷却媒体に伝導されるとともに持ち去られる。すなわち、ヒートシンク13は、冷媒流路13aを流れる冷却媒体によって強制冷却されるため、半導体素子12で発せられた熱が効率良く除去され、結果として半導体素子12が回路基板11への結合側(接合側)から冷却される。
Further, the heat generated from the
また、半導体装置10において、半導体素子12の直下となる位置には回路基板11を介して凸部20の接合面20aが位置している。そして、接合面20aは全面が金属板16の下面16aに接合されている。また、接合面20aが金属板16の周縁16cより内側に配置された状態で接合される構成であっても、金属板16にて接合面20aが非接合となる周縁部16bの幅は長くなり過ぎないように接合面20aの大きさが設定されている。このため、熱応力を緩和する構成を設けても、半導体素子12からヒートシンク13への熱伝導率が極端に低下しないようになっている。
In the
上記実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
(1)ヒートシンク13に凸部20を形成し、該凸部20の先端に金属板16(下面16a)への接合面20aを設けるとともに該接合面20aの面積を金属板16の面積より小さく形成した。そして、金属板16における周縁部16bの下面16aと、ヒートシンク13の上面13bとの間には応力緩和空間Sが形成されている。このため、熱応力を受けた金属板16の変形が応力緩和空間Sによって許容され、金属板16の下面16a全面に接合面20aが接合されている場合に比して熱応力が緩和される。
According to the above embodiment, the following effects can be obtained.
(1) The
また、金属板16において熱応力が集中的に作用する周縁部16bには接合面20aが接合されていないため、金属板16の全面に接合面20aが接合されている場合に比して金属板16側の熱膨張及び熱収縮による変形量が抑えられ、セラミック基板14と金属板16との接合部における熱応力が緩和される。その結果として、セラミック基板14と金属板16との接合部にクラックや剥離が生じたりすることを抑制することができる。そして、熱応力を緩和するために設けられた凸部20は、ヒートシンク13の上面13bを加工して形成されている。このため、熱応力の緩和のために、厚みが薄く、サイズの小さい金属板16をエッチング処理する場合に比して半導体装置10を簡単に製造することができる。
Further, since the
(2)半導体装置10は、熱応力の緩和のためにヒートシンク13に凸部20を形成しただけである。そして、この半導体装置10においては、市販されている回路基板11を加工したり、処理することなく、また、熱応力緩和のための別部材を用いることなく、回路基板11を接合面20aに接合するだけで熱応力を緩和することができる。よって、熱応力を緩和することができる半導体装置10を簡単に製造することができる。
(2) The
(3)接合面20aはその全面が金属板16の下面16aに接合されている。このため、半導体素子12から発せられた熱を、金属板16を介して凸部20に効率良く伝導することができる。
(3) The entire joining
(4)凸部20(ヒートシンク13)を形成する材料と、回路基板11における金属板16を形成する材料は同じである。このため、凸部20と金属板16とが異なる材料で形成される場合に比して、両者間に熱伝導を阻害する界面が形成されることが抑制され、金属板16と凸部20との間での熱伝導度を高くすることができる。
(4) The material for forming the convex portion 20 (heat sink 13) and the material for forming the
(5)凸部20はヒートシンク13をプレス加工することで形成されている。このため、例えば、金属板16やヒートシンク13をエッチング処理して凸部20を形成する場合に比して、凸部20の形成を簡単にし、ひいては半導体装置10の製造を簡単にすることができる。
(5) The
なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
○ 図4(a)及び(b)に示すように、凸部20の先端に複数の凹部20bを形成してもよい。このように構成すると、半導体装置10に熱応力が発生したとき、凹部20bにより凸部20の変形が許容され、熱応力が緩和される。
In addition, you may change the said embodiment as follows.
O As shown to Fig.4 (a) and (b), you may form several recessed
○ 図5(a)及び(b)に示すように、凸部20の先端に複数の溝部20cを形成してもよい。このように構成すると、半導体装置10に熱応力が発生したとき、溝部20cにより凸部20の変形が許容され、熱応力が緩和される。
As shown in FIGS. 5A and 5B, a plurality of
○ 凸部20はヒートシンク13の上面13b(一面)をエッチング処理して形成してもよい。
○ 金属板16とヒートシンク13とは全く同じ材料でなく、同系の材料で形成されていてもよく、例えば、金属板16が純アルミニウムで形成され、ヒートシンク13(凸部20)がアルミニウム合金で形成されていてもよい。
The
The
○ ヒートシンク13は強制冷却式の冷却器であればよく、ヒートシンク13を流れる冷却媒体は水に限らず、例えば、他の液体や空気などの気体であってもよい。また、沸騰冷却式の冷却器であってもよい。
The
○ 回路基板11上に金属回路15が2個形成される構成に限らず、金属回路15が1個又は3個以上形成されるとともに、金属回路15上に半導体素子12が1個又は3個以上接合された構成としてもよい。
○ Not only the configuration in which two
○ 半導体装置10は、車載用に限らず他の用途に使用するものに適用してもよい。
次に、上記実施形態及び別例から把握できる技術的思想について以下に追記する。
(1)前記金属層において接合面の外側に位置する周縁部と、放熱装置において前記周縁部に対向する面との間には応力緩和空間が形成されている請求項1〜請求項4のうちいずれか一項に記載の半導体装置。
The
Next, the technical idea that can be grasped from the above embodiment and other examples will be described below.
(1) A stress relaxation space is formed between a peripheral portion located outside the joint surface in the metal layer and a surface facing the peripheral portion in the heat dissipation device. The semiconductor device as described in any one.
10…半導体装置、12…半導体素子、13…放熱装置としてのヒートシンク、14…セラミック基板、14a…一面、14b…他面、16…金属層としての金属板、16c…周縁、20…凸部、20a…接合面。
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記放熱装置に前記金属層より面積の小さい接合面を先端に備えた凸部が設けられるとともに、前記接合面が前記金属層の周縁より内側に配置されて該金属層に熱的に結合されている半導体装置。 A semiconductor device in which a semiconductor element is thermally coupled to one surface of a ceramic substrate and a heat dissipation device is thermally coupled to the other surface via a metal layer,
The heat radiating device is provided with a convex portion having a joining surface having a smaller area than the metal layer at the tip, and the joining surface is disposed on the inner side of the periphery of the metal layer and thermally coupled to the metal layer. A semiconductor device.
前記放熱装置に前記金属層より面積の小さい接合面を先端に備える凸部を形成し、該凸部の前記接合面を金属層の周縁より内側に配置して該接合面と金属層とを熱的に結合する半導体装置の製造方法。 A semiconductor device manufacturing method in which a semiconductor element is thermally coupled to one surface of a ceramic substrate and a heat dissipation device is thermally coupled to the other surface via a metal layer,
The heat radiating device is formed with a convex portion having a joint surface having a smaller area than the metal layer at the tip, and the joint surface of the convex portion is disposed inside the periphery of the metal layer to heat the joint surface and the metal layer For manufacturing a semiconductor device to be coupled to each other.
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2007
- 2007-05-25 JP JP2007139030A patent/JP2008294282A/en active Pending
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