JP2010118533A - 半導体装置およびその製造方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】電気特性、熱伝導特性に優れ、長寿命および低コストの半導体装置およびその製造方法を提供する。
【解決手段】半導体チップ1と、半導体チップ1のエミッタ側に接合されるエミッタ電極2と、半導体チップ1のコレクタ側に接合されるコレクタ電極3と、エミッタ電極2の半導体チップ1と反対側に接合される第1放熱体4と、コレクタ電極3の半導体チップ1と反対側に接合される第2放熱体5と、半導体チップ1とエミッタ電極2と第1放熱体4、半導体チップ1とコレクタ電極3と第2放熱体5を接合する接合材料(2a、2b、2c、3a、3b、3c)とを具備するモジュール半導体装置において、接合材料(2a、2b、2c、3a、3b、3c)をエミッタ電極2、コレクタ電極3および第1放熱体4および第2放熱体5の表面に予め形成したことを特徴とする半導体装置およびその製造方法。
【選択図】図1

Description

本発明は、一般的な電力変換器に用いられる半導体装置に関し、特に、インバーターなどに適用されるパワートランジスタ、サイリスタ、パワーモジュールなどを対象にした半導体装置およびその製造方法に関する。
半導体装置の電気特性および寿命を向上させるためには、半導体チップの発熱を速やかに放熱体へ伝達し、半導体装置を効率よく冷却することが求められている。
従来は、各接合部位にはんだリボンを挿入し、フラックスを用いて、各々の構成部品を真空中で接合することが必要であった。フラックスを使用することによって、残渣およびガスによるボイド欠陥の原因となり、真空設備、長い真空接合プロセス時間およびフラックス洗浄工程が必要のため、ボイド欠陥が多く、コスト高になるという問題点があった。
従来、接合材料はSn系材料、エミッタ電極、エミッタ電極および放熱体はCu系材料が用いられている。Sn系材料として、例えば、Sn−Cuはんだ合金、Sn−Ag−Cuはんだ合金などが用いられている。シート状のはんだ材料を半導体チップとエミッタ電極、コレクタ電極、若しくは放熱体の間に挿入し、前記被接合部材の表面を活性化するため、フラックスを滴下させ、真空若しくは不活性ガス雰囲気中ではんだ合金の融点以上に加熱し、接合している。又は、フラックスを含有したクリーム状のはんだを前記被接合部材の表面に印刷し、上記と同様な方法で接合している。
しかし、これまでの製造プロセスでは、フラックス中に含有した樹脂成分の残渣および有機溶剤の加熱過程で発生するガスによる接合材料と被接合部材とのぬれ性の低下や膨れによるボイド欠陥が電気的特性、熱伝導特性および半導体装置の寿命に悪影響を及ぼすという問題点が課題であった。
配線接続部の寿命を向上させることにより、従来よりも高温動作させた場合や高温環境下で使用した場合であっても信頼性の高い、モジュール型半導体装置が提案されている(例えば、特許文献1参照。)。
特許文献1においては、半導体チップの側方に、支柱を立設し、弾力性を有する板状の導体を、この半導体チップの電極のそれぞれに対し、付勢させた状態で掛け渡し固定することにより、電極と導体とを加圧接触させている。
一方、優れた電気特性と熱特性、および高い信頼性の半導体装置が提案されている(例えば、特許文献2参照。)。
特許文献2においては、半導体素子が配置されているマウント用導電体と、放熱体との間を、シート状放熱絶縁体により接続し、樹脂封止手段によって絶縁封止体に一体化し、熱伝導体を介して冷却器に搭載している。
特開2005−252001号公報(第3−4ページ、第1図) 特開2006−303226号公報(第3−4ページ、第1図)
本発明の目的は、電気特性、熱伝導特性に優れ、長寿命および低コストの半導体装置およびその製造方法を提供することにある。
上記目的を達成するための本発明の請求項1に記載の半導体装置は、半導体チップと、前記半導体チップ1のエミッタ側に接合されるエミッタ電極と、前記半導体チップのコレクタ側に接合されるコレクタ電極と、前記エミッタ電極の前記半導体チップと反対側に接合される第1放熱体と、前記コレクタ電極の前記半導体チップと反対側に接合される第2放熱体と、前記半導体チップと前記エミッタ電極と前記第1放熱体、前記半導体チップと前記コレクタ電極と前記第2放熱体を接合する接合材料とを具備するモジュール半導体装置において、前記接合材料を前記エミッタ電極、前記コレクタ電極および前記第1および第2放熱体の表面に予め形成したことを特徴とする。
本発明の請求項2に記載の半導体装置は、請求項1に記載の半導体装置において、前記エミッタ電極、前記コレクタ電極および前記第1および第2放熱体が、Cu系材料、Al系材料、若しくはCu系材料とAl系材料を複合化した複合材料のいずれかからなることを特徴とする。
本発明の請求項3に記載の半導体装置は、請求項2に記載の半導体装置において、前記複合材料は、クラッド圧延法、溶射法、ディッピング法、めっき法のいずれかを用いて複合化されたことを特徴とする。
本発明の請求項4に記載の半導体装置は、請求項1乃至3のいずれかに記載の半導体装置において、前記接合材料が、前記半導体チップ、前記エミッタ電極、前記コレクタ電極、若しくは前記第1および第2放熱体の母材、若しくは合金元素と前記接合材料の母材のSnと金属間化合物を形成する金属元素、Cu、Co、Ni、Ti、Ge、Zn、Al、Ag、Biの内すくなくとも一種を含有し、残部がSnと不可避不純物からなることを特徴とする。
本発明の請求項5に記載の半導体装置は、請求項1乃至4のいずれかに記載の半導体装置において、前記接合材料が、クラッド圧延法、溶射法、ディッピング法、めっき法のいずれかを用いて前記エミッタ電極と前記コレクタ電極と前記接合材料と複合化した複合材料からなることを特徴とする。
本発明の請求項6に記載の半導体装置は、請求項1乃至5のいずれかに記載の半導体装置において、前記エミッタ電極、前記コレクタ電極および前記第1および第2放熱体が、機械加工法、若しくはプレス成形法により形成され、前記接合材料を具備した接合部位を有することを特徴とする。
本発明の請求項7に記載の半導体装置の製造方法は、半導体チップと、前記半導体チップのエミッタ側に接合されるエミッタ電極と、前記半導体チップのコレクタ側に接合されるコレクタ電極と、前記エミッタ電極の前記半導体チップと反対側に接合される第1放熱体、前記コレクタ電極3の前記半導体チップと反対側に接合される第2放熱体とを具備するモジュール半導体装置の製造方法において、前記半導体チップと前記エミッタ電極と前記第1放熱体、前記半導体チップと前記コレクタ電極と前記第2放熱体を接合する接合材料を形成する工程と、前記接合材料を形成した前記エミッタ電極と、前記接合材料を形成した前記コレクタ電極と、前記接合材料を形成した前記第1および第2放熱体とを接触させる工程と、前記接合材料の融点以上に加熱する工程と、前記半導体チップと、前記エミッタ電極と前記第1放熱体と、前記コレクタ電極と前記第2放熱体とを接合する工程とを有することを特徴とする。
本発明の請求項8に記載の半導体装置の製造方法は、請求項7に記載の半導体装置の製造方法において、前記エミッタ電極、前記コレクタ電極および前記第1および第2放熱体が、Cu系材料、Al系材料、若しくはCu系材料とAl系材料を複合化した複合材料のいずれかからなることを特徴とする。
本発明の請求項9に記載の半導体装置の製造方法は、請求項8に記載の半導体装置の製造方法において、前記複合材料は、クラッド圧延法、溶射法、ディッピング法、めっき法のいずれかを用いて複合化される工程を有することを特徴とする。
本発明の請求項10に記載の半導体装置の製造方法は、請求項7乃至9のいずれかに記載の半導体装置の製造方法において、前記接合材料が、前記半導体チップ、前記エミッタ電極、前記コレクタ電極、若しくは前記第1および第2放熱体の母材、若しくは合金元素と前記接合材料の母材のSnと金属間化合物を形成する金属元素、Cu、Co、Ni、Ti、Ge、Zn、Al、Ag、Biの内すくなくとも一種を含有し、残部がSnと不可避不純物からなることを特徴とする。
本発明の請求項11に記載の半導体装置の製造方法は、請求項7乃至10のいずれかに記載の半導体装置の製造方法において、前記接合材料が、クラッド圧延法、溶射法、ディッピング法、めっき法のいずれかを用いて前記エミッタ電極と前記コレクタ電極と前記接合材料と複合化した複合材料からなることを特徴とする。
本発明の請求項12に記載の半導体装置の製造方法は、請求項7乃至11のいずれかに記載の半導体装置の製造方法において、前記エミッタ電極、前記コレクタ電極および前記第1および第2放熱体を、機械加工法、若しくはプレス成形法により形成する工程と、前記接合材料を接合部位に形成する工程とを有することを特徴とする。
本発明の半導体装置およびその製造方法によれば、本発明による材料および構成部品の製造方法を用いることによって、電気的特性、熱伝導特性および信頼性に優れた高性能半導体装置を提供することができる。
次に、図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付している。ただし、図面は模式的なものであり、現実のものとは異なることに留意すべきである。又、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることはもちろんである。
また、以下に示す実施の形態は、この発明の技術的思想を具体化するための装置や方法を例示するものであって、この発明の技術的思想は、各構成部品の配置等を下記のものに特定するものでない。この発明の技術的思想は、特許請求の範囲において、種々の変更を加えることができる。
[第1の実施の形態]
図1は、本発明の第1の実施の形態に係る半導体装置の模式的断面構造を示す。
第1の実施の形態に係る半導体装置は、図1に示すように、半導体チップ1と、半導体チップ1のエミッタ側に接合されるエミッタ電極2と、半導体チップ1のコレクタ側に接合されるコレクタ電極3と、エミッタ電極2の前記半導体チップ1と反対側に接合される第1放熱体4と、コレクタ電極3の半導体チップ1と反対側に接合される第2放熱体5と、半導体チップ1とエミッタ電極2と第1放熱体4、半導体チップ1とコレクタ電極3と第2放熱体5を接合する接合材料(2a、2b、2c、3a、3b、3c)とを具備するモジュール半導体装置において、接合材料(2a、2b、2c、3a、3b、3c)をエミッタ電極2、コレクタ電極3および第1放熱体4および第2放熱体5の表面に予め形成している。
このようにして、予めエミッタ電極2、コレクタ電極3と第1放熱体4,第2放熱体5の表面に接合材料を形成することによって、シート状の接合材料の挿入工程やクリーム状の接合材料の印刷工程を省略することができると共に、フラックスを使用しないことによって、フラックス中の樹脂材分の残渣や溶剤から発生するガスによる膨れを解消することができる。
その結果、ボイド欠陥を低減させることができると共に、フラックス使用しないことで洗浄工程を省略し、製造コスト低減になる。
また、第1の実施の形態に係る半導体装置は、エミッタ電極2、コレクタ電極3および第1放熱体4および第2放熱体5が、Cu系材料、Al系材料、若しくはCu系材料とAl系材料を複合化した複合材料のいずれかからなる。
Al系材料を用いることによって、電気特性および熱伝導特性は若干低下するものの、材料コストおよび軽量化を図ることができる。特に、車載用半導体装置を軽量化することによって、燃費を向上させることができる。
また、Cu系材料とAl系材料を複合化することによって、例えば、Al系材料の両表面にCu系材料とをクラッド化することにより、軽量化を図ることができると共に、表面層のライナーのCu系材料と接合材料との優れた接合強度を維持することができる。
また、第1の実施の形態に係る半導体装置において、複合材料は、クラッド圧延法、溶射法、ディッピング法、めっき法のいずれかを用いて複合化されている。
複合化プロセスは特に限定するものではないが、量産プロセスとして、優れた生産性と有するクラッド圧延法、溶射法、ディッピング法、めっき法の他に、物理蒸着法や化学蒸着法なども挙げられる。
また、第1の実施の形態に係る半導体装置において、接合材料は、半導体チップ1、エミッタ電極2、コレクタ電極3、若しくは第1放熱体4および第2放熱体5の母材、若しくは合金元素と接合材料の母材のSnと金属間化合物を形成する金属元素、Cu、Co、Ni、Ti、Ge、Zn、Al、Ag、Biの内すくなくとも一種を含有し、残部がSnと不可避不純物からなる。
例えば、エミッタ電極、コレクタ電極、若しくは放熱体がCu系材料を用いる場合では、接合材料が、SnとCuと金属間化合物を形成する元素Co、Ti、Ni、Geのうちすくなくとも一種を含有することが望ましい。例えば、Sn−Cu−Co−Ti金属間化合物がCu系材料と接合材料の接合界面に形成し、接合強度を向上させることができる。
なお、他の材料組成、例えば、Co系、Ni系、Ti系、Ge系、Zn系、Al系、Ag系、Bi系の場合についても、同様に適用可能である。
また、第1の実施の形態に係る半導体装置において、接合材料は、クラッド圧延法、溶射法、ディッピング法、めっき法のいずれかを用いてエミッタ電極2とコレクタ電極3と上記接合材料と複合化した複合材料からなる。
接合材料とエミッタ電極、コレクタ電極、放熱体とを複合化する方法として、前述と同様に、クラッド圧延法、溶射法、ディッピング法、めっき法によって行なわれる。クラッド化する素材の表面の酸化皮膜を除去し、ある一定の加工率を施すことによって、クラッド界面における金属拡散を進行させ、複合化するものである。
また、溶融した接合材料中にエミッタ電極、コレクタ電極又は、放熱体の素材を連続的に浸漬し、前記素材の表面に一定の膜厚の接合材料のラインナーを形成することができる。
また、本発明の第1の実施の形態に係る半導体装置の大きな特徴は、上記の接合材料を形成したエミッタ電極2、コレクタ電極3および第1放熱体4および第2放熱体5が、機械加工法、若しくはプレス成形法により形成され、上記接合材料を具備した接合部位を有する。
この方法を採用することによって、構成部品の接合部位に予め接合材料を具備することができる。すなわち、非接合部位を機械加工法、プレス法で取除く、若しくは凹ますことによて、被接合相手材と非接触させることができる。
このようにして、複雑な形状の構成部品とその接合部位に接合材料を具備させながら一括の製造することができ、極めて生産性が良く、経済的である。
(製造方法)
また、第1の実施の形態に係る半導体装置の製造方法は、半導体チップ1と、半導体チップ1のエミッタ側に接合されるエミッタ電極2と、半導体チップ1のコレクタ側に接合されるコレクタ電極3と、エミッタ電極2の半導体チップ1と反対側に接合される第1放熱体4と、コレクタ電極3の半導体チップ1と反対側に接合される第2放熱体5とを具備するモジュール半導体装置の製造方法において、半導体チップ1とエミッタ電極2と第1放熱体4を接合する接合材料(2a、2b、2c)、半導体チップ1とコレクタ電極3と第2放熱体5を接合する接合材料(3a、3b、3c)を形成する工程と、接合材料(2a、2b、2c)を形成したエミッタ電極2と、接合材料(3a、3b、3c)を形成したコレクタ電極3と、接合材料を形成した第1放熱体4および第2放熱体5とを接触させる工程と、接合材料の融点以上に加熱する工程と、半導体チップ1と、エミッタ電極2と第1放熱体4と、コレクタ電極3と第2放熱体5とを接合する工程とを有する。
また、第1の実施の形態に係る半導体装置の製造方法は、エミッタ電極2、コレクタ電極3および第1放熱体4および第2放熱体5が、Cu系材料、Al系材料、若しくはCu系材料とAl系材料を複合化した複合材料のいずれかからなる。
また、第1の実施の形態に係る半導体装置の製造方法において、複合材料は、クラッド圧延法、溶射法、ディッピング法、めっき法のいずれかを用いて複合化される工程を有する。
また、第1の実施の形態に係る半導体装置の製造方法において、接合材料は、半導体チップ1、エミッタ電極2、コレクタ電極3、若しくは第1放熱体4および第2放熱体5の母材、若しくは合金元素と接合材料の母材のSnと金属間化合物を形成する金属元素、Cu、Co、Ni、Ti、Ge、Zn、Al、Ag、Biの内すくなくとも一種を含有し、残部がSnと不可避不純物からなる。
また、第1の実施の形態に係る半導体装置の製造方法において、接合材料は、クラッド圧延法、溶射法、ディッピング法、めっき法のいずれかを用いてエミッタ電極2とコレクタ電極3と前記接合材料と複合化した複合材料からなる。
また、第1の実施の形態に係る半導体装置の製造方法において、エミッタ電極2、コレクタ電極3および第1放熱体4および第2放熱体5を、機械加工法、若しくはプレス成形法により形成する工程と、接合材料を接合部位に形成する工程とを有する。
第1の実施の形態に係る半導体装置は、図1に示すように、半導体チップ1のエミッタ側にはエミッタ電極2、コレクタ側にはコレクタ電極3が電気的に接続するように接合材料によって接合されている。また、エミッタ電極のもう一方側とコレクタ電極のもう一方側には、放熱用の放熱体4が接合材料によって、接合されている。
半導体チップ1の動作で発熱する熱をエミッタ電極2とコレクタ電極3を通して放熱体4、5に放熱する構造となっている。
半導体装置の電気特性および寿命を向上させるためには、半導体チップ1の発熱を速やかに放熱体4、5へ伝達し、半導体装置を効率よく冷却することが求められている。
半導体装置の製造技術として、半導体チップと、接合材料を形成したエミッタ電極と、接合材料を形成した放熱体およびコレクタ電極と、接合材料を形成した放熱体とを接触させ、接合材料の融点以上に加熱し、前記の構成部品を一括に接合する。
また、製造上、いくつかの構成部品を接合しモジュール化した後、最終的に複数のモジュールを一括接合することもできる。このようにして、ボイド欠陥を低減させ、半導体装置の電気特性、熱伝導特性、信頼性が向上した半導体装置を提供することができる。
<実施例1>
厚さ3mmの無酸素銅板の両面に厚さ0.1mmのSn−0.7重量%Cu−0.2重量%Co−0.1%重量Tiはんだリボンを挿置し、冷間圧延を行なって、厚さ1.6mmのSn−0.7重量%Cu−0.2重量%Co−0.1%重量Ti/無酸素銅/Sn−0.7重量%Cu−0.2重量%Co−0.1%重量Tiのクラッド材料を製作した。
次に、クラッド材料をプレス成形し、図1に示すように、所定形状、寸法のエミッタ電極2およびコレクタ電極3を製作した。このようにして、エミッタ電極2には、エミッタ電極2と半導体チップ1との接合部位において、接合材料2aを具備し、放熱体4との接合部位において、接合材料2cを具備した。また、エミッタ電極2には、エミッタ電極2と半導体チップ1との非接合部位において、凹み部分に接合材料2bを形成した。このようにして、必要としない接合材料のはみ出しを防止した。コレクタ電極3には、半導体チップ1および放熱体5の接合部位において、それぞれ接合材料3aおよび3cを具備し、非接合部位において、凹み部分に接合材料3bを形成した。
次に、図1に示したような構成で、半導体チップ1とエミッタ電極2とコレクタ電極3と放熱体4および5を配置し、真空中で250℃加熱して、接合した。
X線探傷試験で接合部位のボイド欠陥率を観測した結果、ボイド欠陥率の面積率が3%以下、同条件で、厚さ0.05mmのSn−0.7重量%Cu−0.2重量%Co−0.1%重量Tiはんだリボンからなる接合材料を挿入し、フラックスを使用して製造した半導体装置のボイド欠陥率の10〜20%と比較して、著しく向上したことがわかった。
実施例1のように製造した半導体装置の熱伝導特性は、従来の方法で製造した半導体装置と比較して、1.5〜2倍向上した。
本発明の半導体装置は、電力変換器に用いられる半導体装置に適用かのうであり、特に、インバーターなどに適用されるパワートランジスタ、サイリスタ、パワーモジュールなどを対象にした半導体装置などの幅広い適用分野を有する。
本発明の第1の実施の形態に係る半導体装置の模式的断面構造図。
符号の説明
1…半導体チップ
2…エミッタ電極
2a、2b、2c、3a、3b、3c…接合材料
3…コレクタ電極
4…第1放熱体
5…第2放熱体

Claims (12)

  1. 半導体チップと、
    前記半導体チップのエミッタ側に接合されるエミッタ電極と、
    前記半導体チップのコレクタ側に接合されるコレクタ電極と、
    前記エミッタ電極の前記半導体チップと反対側に接合される第1放熱体と、
    前記コレクタ電極の前記半導体チップと反対側に接合される第2放熱体と、
    前記半導体チップと前記エミッタ電極と前記第1放熱体、前記半導体チップと前記コレクタ電極と前記第2放熱体を接合する接合材料と
    を具備するモジュール半導体装置において、
    前記接合材料を前記エミッタ電極、前記コレクタ電極および前記第1および第2放熱体の表面に予め形成したことを特徴とする半導体装置。
  2. 請求項1に記載の半導体装置において、
    前記エミッタ電極、前記コレクタ電極および前記第1および第2放熱体が、
    Cu系材料、Al系材料、若しくはCu系材料とAl系材料を複合化した複合材料のいずれかからなることを特徴とする半導体装置。
  3. 請求項2に記載の半導体装置において、
    前記複合材料は、
    クラッド圧延法、溶射法、ディッピング法、めっき法のいずれかを用いて複合化されたことを特徴とする半導体装置。
  4. 請求項1乃至3のいずれかに記載の半導体装置において、
    前記接合材料が、
    前記半導体チップ、前記エミッタ電極、前記コレクタ電極、若しくは前記第1および第2放熱体の母材、若しくは合金元素と、
    前記接合材料の母材のSnと、
    金属間化合物を形成する金属元素、Cu、Co、Ni、Ti、Ge、Zn、Al、Ag、Biの内すくなくとも一種を含有し、
    残部がSnと不可避不純物からなることを特徴とする半導体装置。
  5. 請求項1乃至4のいずれかに記載の半導体装置において、
    前記接合材料が、
    クラッド圧延法、溶射法、ディッピング法、めっき法のいずれかを用いて前記エミッタ電極と前記コレクタ電極と前記接合材料と複合化した複合材料からなることを特徴とする半導体装置。
  6. 請求項1乃至5のいずれかに記載の半導体装置において、
    前記エミッタ電極、前記コレクタ電極および前記第1および第2放熱体が、
    機械加工法、若しくはプレス成形法により形成され、
    前記接合材料を具備した接合部位を有することを特徴とする半導体装置。
  7. 半導体チップと、
    前記半導体チップのエミッタ側に接合されるエミッタ電極と、
    前記半導体チップのコレクタ側に接合されるコレクタ電極と、
    前記エミッタ電極の前記半導体チップ1と反対側に接合される第1放熱体と、
    前記コレクタ電極の前記半導体チップ1と反対側に接合される第2放熱体と
    を具備するモジュール半導体装置の製造方法において、
    前記半導体チップと前記エミッタ電極と前記第1放熱体、前記半導体チップと前記コレクタ電極と前記第2放熱体を接合する接合材料を形成する工程と、
    前記接合材料を形成した前記エミッタ電極と、前記接合材料を形成した前記コレクタ電極と、前記接合材料を形成した前記第1および第2放熱体とを接触させる工程と、
    前記接合材料の融点以上に加熱する工程と、
    前記半導体チップと、前記エミッタ電極と前記第1放熱体と、前記コレクタ電極と前記第2放熱体とを接合する工程と
    を有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
  8. 請求項7に記載の半導体装置の製造方法において、
    前記エミッタ電極、前記コレクタ電極および前記第1および第2放熱体が、
    Cu系材料、Al系材料、若しくはCu系材料とAl系材料を複合化した複合材料のいずれかからなることを特徴とする半導体装置の製造方法。
  9. 請求項8に記載の半導体装置の製造方法において、
    前記複合材料は、
    クラッド圧延法、溶射法、ディッピング法、めっき法のいずれかを用いて複合化される工程を有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
  10. 請求項7乃至9のいずれかに記載の半導体装置の製造方法において、
    前記接合材料が、
    前記半導体チップ、前記エミッタ電極、前記コレクタ電極、若しくは前記第1および第2放熱体の母材、若しくは合金元素と、
    前記接合材料の母材のSnと、
    金属間化合物を形成する金属元素、Cu、Co、Ni、Ti、Ge、Zn、Al、Ag、Biの内すくなくとも一種を含有し、
    残部がSnと不可避不純物からなることを特徴とする半導体装置の製造方法。
  11. 請求項7乃至10のいずれかに記載の半導体装置の製造方法において、
    前記接合材料が、
    クラッド圧延法、溶射法、ディッピング法、めっき法のいずれかを用いて前記エミッタ電極と前記コレクタ電極と前記接合材料と複合化した複合材料からなることを特徴とする半導体装置の製造方法。
  12. 請求項7乃至11のいずれかに記載の半導体装置の製造方法において、
    前記エミッタ電極、前記コレクタ電極および前記第1および第2放熱体を、機械加工法、若しくはプレス成形法により形成する工程と、
    前記接合材料を接合部位に形成する工程と
    を有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105161471A (zh) * 2015-07-28 2015-12-16 南京南瑞继保电气有限公司 换流阀晶闸管组件散热器
US9741587B2 (en) 2015-08-18 2017-08-22 Fuji Electric Co., Ltd. Semiconductor device and semiconductor device manufacturing method

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11214599A (ja) * 1998-01-29 1999-08-06 Fuji Electric Co Ltd パワー半導体デバイスの冷却装置
JP2002168577A (ja) * 2000-12-05 2002-06-14 Furukawa Electric Co Ltd:The ヒートパイプの製造方法
JP2005136323A (ja) * 2003-10-31 2005-05-26 Denso Corp 半導体装置
JP2005244165A (ja) * 2004-01-30 2005-09-08 Denso Corp 半導体チップの製造方法
JP2006066716A (ja) * 2004-08-27 2006-03-09 Fuji Electric Holdings Co Ltd 半導体装置
JP2006066465A (ja) * 2004-08-24 2006-03-09 Toyota Industries Corp 半導体装置
JP2006093733A (ja) * 2005-11-11 2006-04-06 Denso Corp 半導体装置
JP2006104495A (ja) * 2004-09-30 2006-04-20 Dowa Mining Co Ltd 銅合金およびその製造法ならびに放熱板
JP2006269702A (ja) * 2005-03-24 2006-10-05 Mitsubishi Electric Corp 電力変換装置
JP2007150040A (ja) * 2005-11-29 2007-06-14 Mitsubishi Electric Corp 半導体装置

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11214599A (ja) * 1998-01-29 1999-08-06 Fuji Electric Co Ltd パワー半導体デバイスの冷却装置
JP2002168577A (ja) * 2000-12-05 2002-06-14 Furukawa Electric Co Ltd:The ヒートパイプの製造方法
JP2005136323A (ja) * 2003-10-31 2005-05-26 Denso Corp 半導体装置
JP2005244165A (ja) * 2004-01-30 2005-09-08 Denso Corp 半導体チップの製造方法
JP2006066465A (ja) * 2004-08-24 2006-03-09 Toyota Industries Corp 半導体装置
JP2006066716A (ja) * 2004-08-27 2006-03-09 Fuji Electric Holdings Co Ltd 半導体装置
JP2006104495A (ja) * 2004-09-30 2006-04-20 Dowa Mining Co Ltd 銅合金およびその製造法ならびに放熱板
JP2006269702A (ja) * 2005-03-24 2006-10-05 Mitsubishi Electric Corp 電力変換装置
JP2006093733A (ja) * 2005-11-11 2006-04-06 Denso Corp 半導体装置
JP2007150040A (ja) * 2005-11-29 2007-06-14 Mitsubishi Electric Corp 半導体装置

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105161471A (zh) * 2015-07-28 2015-12-16 南京南瑞继保电气有限公司 换流阀晶闸管组件散热器
US9741587B2 (en) 2015-08-18 2017-08-22 Fuji Electric Co., Ltd. Semiconductor device and semiconductor device manufacturing method
US10079155B2 (en) 2015-08-18 2018-09-18 Fuji Electric Co., Ltd. Semiconductor device manufacturing method

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