JP2011035308A - Radiator plate, semiconductor device, and method of manufacturing radiator plate - Google Patents

Radiator plate, semiconductor device, and method of manufacturing radiator plate Download PDF

Info

Publication number
JP2011035308A
JP2011035308A JP2009182524A JP2009182524A JP2011035308A JP 2011035308 A JP2011035308 A JP 2011035308A JP 2009182524 A JP2009182524 A JP 2009182524A JP 2009182524 A JP2009182524 A JP 2009182524A JP 2011035308 A JP2011035308 A JP 2011035308A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
metal
skin layer
plate
plate body
metal skin
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2009182524A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Toshiyuki Nagase
敏之 長瀬
Yoshiyuki Nagatomo
義幸 長友
Yoshio Kuromitsu
祥郎 黒光
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Materials Corp
Original Assignee
Mitsubishi Materials Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Materials Corp filed Critical Mitsubishi Materials Corp
Priority to JP2009182524A priority Critical patent/JP2011035308A/en
Publication of JP2011035308A publication Critical patent/JP2011035308A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/26Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/31Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process
    • H01L2224/32Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process of an individual layer connector
    • H01L2224/321Disposition
    • H01L2224/32151Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/32221Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/32225Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation

Landscapes

  • Manufacture Of Alloys Or Alloy Compounds (AREA)
  • Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a radiator plate excelling in a heat radiation characteristic and capable of preventing thermal stress from acting on a heating element such as a semiconductor element in a cold cycle load, a semiconductor device using the radiator plate, and a method of manufacturing the radiator plate. <P>SOLUTION: This radiator plate 30 for dissipating heat generated from a mounted heating element 3 includes: a plate body 31 formed of a metal matrix composite material with a metal material filled in a black carbonaceous member; and metal skin layers 32, 33 formed on at least one plate surface of the plate body 31; wherein the metal matrix composite material constituting the plate body is formed by impregnating a molten metal material into the carbonaceous member, and the metal skin layers 32, 33 are formed by making metal powder collide with the plate surface of the plate body 31. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

この発明は、半導体素子等の発熱体が搭載され、この発熱体から発生する熱を拡げて放散させる放熱板、この放熱板を備えた半導体装置、及び、この放熱板の製造方法に関するものである。   The present invention relates to a heat radiating plate on which a heat generating element such as a semiconductor element is mounted and which spreads and dissipates heat generated from the heat generating element, a semiconductor device provided with the heat radiating plate, and a method of manufacturing the heat radiating plate. .

近年、電子機器の高機能化、大容量化及び小型化に伴って、電子機器から発生する熱量が増加する傾向にあり、これらの熱を効率的に放散することが求められている。
例えば、発熱体として半導体素子が搭載された半導体装置においては、特許文献1に開示されているように、半導体から発生する熱を拡げて放散するために、熱伝導性が良好な放熱板が使用されている。
In recent years, with the increase in functionality, capacity, and size of electronic devices, the amount of heat generated from the electronic devices tends to increase, and it is required to dissipate these heat efficiently.
For example, in a semiconductor device in which a semiconductor element is mounted as a heating element, a heat radiating plate with good thermal conductivity is used to spread and dissipate the heat generated from the semiconductor as disclosed in Patent Document 1. Has been.

また、前述の半導体装置において用いられる放熱板においては、搭載される半導体素子が例えばSi等で構成されていて熱膨張係数が比較的小さいため、金属板等からなり、比較的熱膨張係数が大きな放熱板を用いた場合には、冷熱サイクル負荷時において、搭載された半導体素子に熱応力が作用することになり、半導体素子自体が破損してしまうおそれがあった。このため、熱膨張係数の小さな放熱板が求められている。   Moreover, in the heat sink used in the above-described semiconductor device, since the mounted semiconductor element is made of, for example, Si and has a relatively small thermal expansion coefficient, it is made of a metal plate or the like and has a relatively large thermal expansion coefficient. In the case of using a heat sink, thermal stress acts on the mounted semiconductor element during a cooling / heating cycle load, which may damage the semiconductor element itself. For this reason, the heat sink with a small thermal expansion coefficient is calculated | required.

そこで、熱伝導率が高くかつ熱膨張係数が小さな放熱板として、炭素質部材と金属とからなる金属基複合材料等が広く提案されている。具体的には、特許文献2には、炭素繊維よりなる炭素繊維フェルトに、銅を加圧溶浸させた金属基複合材料からなる放熱板が提案されている。また、特許文献3には、炭素成形体に、アルミニウム、銅、銀を溶湯鍛造により加圧含浸させた金属基複合材料からなる放熱板が提案されている。
このような金属基複合材料においては、熱伝導率の良い金属を含んでいることから、高い熱伝導性を確保することができる。また、熱膨張率の小さな黒鉛部材を含有していることから、熱膨張係数を低く抑えられることになる。
Therefore, metal matrix composites composed of carbonaceous members and metals have been widely proposed as heat sinks having high thermal conductivity and a small thermal expansion coefficient. Specifically, Patent Document 2 proposes a heat dissipation plate made of a metal matrix composite material obtained by pressurizing and infiltrating copper into a carbon fiber felt made of carbon fiber. Patent Document 3 proposes a heat dissipation plate made of a metal matrix composite material in which a carbon molded body is press-impregnated with aluminum, copper, and silver by melt forging.
Since such a metal matrix composite material contains a metal having good thermal conductivity, high thermal conductivity can be ensured. Moreover, since the graphite member with a small coefficient of thermal expansion is contained, the coefficient of thermal expansion can be kept low.

このような放熱板は、その板面に半導体素子や半導体素子を搭載した回路基板等の発熱体が、ろう材やはんだ材を介して接合されることになる。ここで、金属基複合材料からなる放熱板では、板面に炭素部材と金属とが露呈されるため、はんだ材やろう材を用いて発熱体を強固に接合することができないおそれがあった。
そこで、金属基複合材料の板面に、炭素質部材に含浸させた金属を溶出させて金属スキン層を形成することや、めっきや真空蒸着によって金属スキン層を形成することが考えられる。
In such a heat sink, a heating element such as a semiconductor element or a circuit board on which the semiconductor element is mounted is joined to the plate surface via a brazing material or a solder material. Here, in the heat sink made of the metal matrix composite material, since the carbon member and the metal are exposed on the plate surface, there is a possibility that the heating element cannot be firmly bonded using the solder material or the brazing material.
Therefore, it is conceivable to form a metal skin layer by eluting the metal impregnated in the carbonaceous member on the plate surface of the metal matrix composite material, or to form a metal skin layer by plating or vacuum deposition.

特開2004−296493号公報JP 2004-296493 A 特開平11−097593号公報Japanese Patent Laid-Open No. 11-097593 特開2001−058255号公報JP 2001-058255 A

ところで、前述のように、金属基複合材料の板面に、炭素質部材に含浸させた金属を溶出させて金属スキン層を形成した場合には、金属スキン層を均一に形成することが困難であり、半導体素子等の発熱体を良好に接合することができないおそれがあった。また、炭素質部材に含浸させた金属によって金属スキン層が形成されることになるため、金属スキン層の材質を変更することができないといった問題があった。   By the way, as described above, when the metal skin layer is formed by eluting the metal impregnated in the carbonaceous member on the plate surface of the metal matrix composite material, it is difficult to form the metal skin layer uniformly. There is a possibility that a heating element such as a semiconductor element cannot be bonded satisfactorily. Further, since the metal skin layer is formed by the metal impregnated in the carbonaceous member, there is a problem that the material of the metal skin layer cannot be changed.

一方、金属基複合材料の板面に、めっきや真空蒸着によって金属スキン層を形成した場合には、金属スキン層の材質を、炭素質部材に含浸させた金属と異なるものとすることができるが、この金属スキン層と金属基複合材料の板面との間の接合性が低下するおそれがあり、やはり、半導体素子等の発熱体を良好に接合することができないおそれがあった。
また、めっきによって金属スキン層を形成した場合、金属スキン層には、引張応力が残存することになり、金属スキン層が劣化した際に亀裂が生じやすく、半導体素子等の発熱体との接合に不具合が生じるおそれがあった。
さらに、真空蒸着を用いた場合、金属スキン層の形成に多大な労力が必要となり、この放熱板の製作コストが大幅に上昇してしまうといった問題があった。
On the other hand, when a metal skin layer is formed on the plate surface of the metal matrix composite material by plating or vacuum deposition, the material of the metal skin layer can be different from the metal impregnated in the carbonaceous member. Further, there is a possibility that the bonding property between the metal skin layer and the plate surface of the metal matrix composite material may be deteriorated, and there is a possibility that a heating element such as a semiconductor element cannot be bonded well.
In addition, when a metal skin layer is formed by plating, tensile stress remains in the metal skin layer, and when the metal skin layer is deteriorated, cracks are likely to occur, so that it can be bonded to a heating element such as a semiconductor element. There was a risk of malfunction.
Furthermore, when vacuum deposition is used, a great amount of labor is required to form the metal skin layer, and there is a problem that the manufacturing cost of the heat sink increases significantly.

この発明は、前述した事情に鑑みてなされたものであって、放熱特性に優れ、かつ、冷熱サイクル負荷時において半導体素子等の発熱体に熱応力が作用することを抑制することが可能な放熱板、この放熱板を用いた半導体装置及びこの放熱板の製造方法を提供することを目的としている。   The present invention has been made in view of the above-described circumstances, has excellent heat dissipation characteristics, and can dissipate thermal stress from acting on a heating element such as a semiconductor element under a heat cycle load. It aims at providing the board, the semiconductor device using this heat sink, and the manufacturing method of this heat sink.

このような課題を解決して、前述の目的を達成するために、本発明の放熱板は、搭載された発熱体から発生する熱を放散させる放熱板であって、炭素質部材中に金属材料が充填された金属基複合材料からなる板本体と、この板本体の少なくとも一の板面に形成された金属スキン層と、を備え、前記板本体を構成する金属基複合材料は、炭素質部材中に溶融した金属材料を含浸させることによって形成されており、前記金属スキン層は、前記板本体の前記板面に、金属粉末を衝突させることによって形成されていることを特徴としている。   In order to solve the above problems and achieve the above-mentioned object, the radiator plate of the present invention is a radiator plate that dissipates heat generated from the mounted heating element, and includes a metal material in the carbonaceous member. And a metal skin layer formed on at least one plate surface of the plate body. The metal matrix composite material constituting the plate body is a carbonaceous member. The metal skin layer is formed by impregnating a molten metal material therein, and the metal skin layer is formed by colliding metal powder against the plate surface of the plate body.

この構成の放熱板によれば、炭素質部材中に金属材料が充填された金属基複合材料からなる板本体と、この板本体の少なくとも一の板面に形成された金属スキン層と、を備えており、金属スキン層が、前記板本体の前記板面に金属粉末を衝突させることによって形成されているので、炭素質部材及び金属が露呈された板面であっても、金属粉末を積層させて金属スキン層を形成することができ、板本体と強固に接合された金属スキン層を形成することができる。   According to the heat radiating plate of this configuration, the plate body made of a metal matrix composite material in which a carbonaceous member is filled with a metal material, and a metal skin layer formed on at least one plate surface of the plate body. And the metal skin layer is formed by colliding the metal powder against the plate surface of the plate body, so that the metal powder is laminated even on the plate surface where the carbonaceous member and the metal are exposed. Thus, a metal skin layer can be formed, and a metal skin layer firmly bonded to the plate body can be formed.

また、金属基複合材料に充填された金属材料とは異なる金属材料で、金属スキン層を構成することが可能となり、搭載する発熱体の接合方法等に応じて金属スキン層の材質を選択することができる。
さらに、金属粉末を衝突させて金属スキン層を形成しているので、板本体の板面や金属スキン層の内部には、ピーニング効果によって圧縮応力が作用することになる。よって、金属スキン層が劣化した場合でも金属スキン層に亀裂等が生じにくく、発熱体との接合信頼性を大幅に向上させることができる。
In addition, the metal skin layer can be composed of a metal material different from the metal material filled in the metal matrix composite material, and the material of the metal skin layer can be selected according to the joining method of the heating elements to be mounted. Can do.
Furthermore, since the metal powder is collided to form the metal skin layer, a compressive stress acts on the plate surface of the plate body and the inside of the metal skin layer due to the peening effect. Therefore, even when the metal skin layer is deteriorated, cracks or the like are hardly generated in the metal skin layer, and the joining reliability with the heating element can be greatly improved.

ここで、前記金属スキン層は、エアロゾルデポジション法によって形成されていることが好ましい。
エアロゾルデポジション法においては、サブミクロンオーダーの微細な粉末を高速で衝突させて金属スキン層を形成することになる。このエアロゾルデポジション法では、衝突した粉末が塑性変形されて積層され、塑性変形によって形成された活性面によって粉末同士が強固に結合されるため、金属スキン層を非常に緻密な構造とすることができる。また、常温、低圧の条件下において金属スキン層を形成することが可能となり、この放熱板の製造コストを低減することができる。
Here, the metal skin layer is preferably formed by an aerosol deposition method.
In the aerosol deposition method, a metal skin layer is formed by colliding fine powder of submicron order at high speed. In this aerosol deposition method, the collided powder is plastically deformed and laminated, and the powder is firmly bonded by the active surface formed by plastic deformation, so that the metal skin layer can have a very dense structure. it can. Moreover, it becomes possible to form a metal skin layer under conditions of normal temperature and low pressure, and the manufacturing cost of this heat sink can be reduced.

また、前記金属基複合材料からなる板本体の室温から200℃までの熱膨張係数が10×10−6/℃以下、熱伝導率が190W/(m・K)以上、抗折強度が30MPa以上に設定されていることが好ましい。
この場合、室温から200℃までの熱膨張係数が10×10−6/℃以下とされているので、熱膨張係数が半導体素子等と近似することになり、冷熱サイクル負荷時において半導体素子等に熱応力が作用することを抑制できる。また、熱伝導率が190W/(m・K)以上とされているので、熱の伝導が良く、発熱体から発生する熱を効率良く放散させることが可能である。さらに、抗折強度が30MPa以上とされているので、放熱板としての剛性が確保され、半導体装置等を構成することができる。
The plate body made of the metal matrix composite material has a coefficient of thermal expansion from room temperature to 200 ° C. of 10 × 10 −6 / ° C. or less, a thermal conductivity of 190 W / (m · K) or more, and a bending strength of 30 MPa or more. It is preferable that it is set to.
In this case, since the coefficient of thermal expansion from room temperature to 200 ° C. is 10 × 10 −6 / ° C. or less, the coefficient of thermal expansion approximates that of a semiconductor element or the like. It can suppress that a thermal stress acts. Further, since the thermal conductivity is set to 190 W / (m · K) or more, the heat conduction is good and the heat generated from the heating element can be efficiently dissipated. Furthermore, since the bending strength is 30 MPa or more, rigidity as a heat sink is ensured, and a semiconductor device or the like can be configured.

また、前記板本体を構成する金属基複合材料において充填される金属材料と、金属スキン層を構成する金属材料とが互いに異なっていてもよい。
この場合、例えば金属基複合材料において充填される金属材料を溶湯の流動性に優れたものとし、金属スキン層を構成する金属材料をはんだやろう材と接合性の高い金属を採用することが可能となる。
Further, the metal material filled in the metal matrix composite material constituting the plate body and the metal material constituting the metal skin layer may be different from each other.
In this case, for example, the metal material filled in the metal matrix composite material can be made to have excellent fluidity of the molten metal, and the metal material constituting the metal skin layer can employ a metal having a high bondability with the solder or brazing material. It becomes.

ここで、前記板本体を構成する金属基複合材料において充填される金属材料がAl−Si合金とされ、金属スキン層を構成する金属材料が純度99.0%以上の純アルミニウムであることが好ましい。
この場合、金属基複合材料において充填される金属材料がAl−Si合金とされているので、溶湯の湯流れ性が良好であり、炭素質部材に対して確実にAl−Si合金を含浸させることが可能となる。また、金属スキン層を構成する金属材料が純度99.99%以上の純アルミニウムとされていることから、金属スキン層の変形抵抗が低くなり、冷熱サイクル時に作用する熱応力をこの金属スキン層によって緩和吸収することが可能となる。また、この金属スキン層にろう材を介して半導体素子等の発熱体を良好に接合することができる。あるいは、金属スキン層にNiめっきを形成することによって、はんだ材を介して半導体素子等の発熱体を良好に接合することができる。
Here, the metal material filled in the metal matrix composite material constituting the plate body is preferably an Al-Si alloy, and the metal material constituting the metal skin layer is preferably pure aluminum having a purity of 99.0% or more. .
In this case, since the metal material filled in the metal matrix composite material is an Al—Si alloy, the molten metal has good flowability, and the carbonaceous member is reliably impregnated with the Al—Si alloy. Is possible. Further, since the metal material constituting the metal skin layer is pure aluminum having a purity of 99.99% or more, the deformation resistance of the metal skin layer is lowered, and the thermal stress acting during the cooling cycle is reduced by this metal skin layer. Relaxation absorption is possible. Further, a heating element such as a semiconductor element can be satisfactorily bonded to the metal skin layer via a brazing material. Alternatively, by forming Ni plating on the metal skin layer, a heating element such as a semiconductor element can be satisfactorily bonded via the solder material.

また、前記板本体を構成する金属基複合材料において充填される金属材料がアルミニウム又はアルミニウム合金とされ、金属スキン層を構成する金属材料がニッケルであることが好ましい。
この場合、金属基複合材料において充填される金属材料がアルミニウム又はアルミニウム合金とされているので、融点が低く、比較的低温での処理により、この金属基複合材料からなる板本体を構成することが可能となる。また、金属スキン層を構成する金属材料がニッケルであることから、金属スキン層にNiめっきを形成することなく、はんだ材を介して半導体素子等の発熱体を良好に接合することができる。
The metal material filled in the metal matrix composite material constituting the plate body is preferably aluminum or an aluminum alloy, and the metal material constituting the metal skin layer is preferably nickel.
In this case, since the metal material filled in the metal matrix composite material is aluminum or an aluminum alloy, the melting point has a low melting point, and a plate body made of the metal matrix composite material can be configured by processing at a relatively low temperature. It becomes possible. Moreover, since the metal material which comprises a metal skin layer is nickel, heat generating bodies, such as a semiconductor element, can be favorably joined via a solder material, without forming Ni plating in a metal skin layer.

本発明の半導体装置は、前述の放熱板と、この放熱板上に搭載される半導体素子と、を備えていることを特徴としている。
この構成の半導体装置によれば、発熱体である半導体素子から発生する熱を効率良く放散させることができるとともに、冷熱サイクルを負荷した場合に、半導体素子に熱応力が作用することを抑制して、半導体素子の破損を防止できる。よって、信頼性の高い半導体装置を提供することができる。
A semiconductor device according to the present invention includes the above-described heat sink and a semiconductor element mounted on the heat sink.
According to the semiconductor device having this configuration, the heat generated from the semiconductor element that is a heating element can be efficiently dissipated, and the thermal stress is suppressed from acting on the semiconductor element when a cooling cycle is applied. The damage of the semiconductor element can be prevented. Therefore, a highly reliable semiconductor device can be provided.

また、本発明の放熱板の製造方法は、炭素質部材中に金属材料が充填されてなる金属基複合材料からなる板本体を有し、この板本体の少なくとも一の板面に金属スキン層が形成された放熱板の製造方法であって、炭素質部材中に溶融した金属材料を含浸して金属基複合材料からなる板本体を形成する板本体形成工程と、前記板本体の板面に、金属粉末を衝突させることによって金属スキン層を形成する金属スキン層形成工程と、を備えていることを特徴としている。   Further, the method for manufacturing a heat sink of the present invention has a plate body made of a metal matrix composite material in which a carbonaceous member is filled with a metal material, and a metal skin layer is formed on at least one plate surface of the plate body. A manufacturing method of a formed heat sink, a plate body forming step of forming a plate body made of a metal matrix composite material by impregnating a molten metal material in a carbonaceous member, and a plate surface of the plate body, And a metal skin layer forming step of forming a metal skin layer by colliding with metal powder.

この構成の放熱板の製造方法によれば、熱の伝導が良く、かつ、熱膨張係数が低く半導体素子を構成するSiに近似した放熱板を製造することができる。さらに、金属スキン層形成工程が、金属粉末を衝突させて成膜する構成とされていることから、金属基複合材料からなる板本体の板面に、金属スキン層を確実に形成することができる。   According to the manufacturing method of the heat sink having this configuration, a heat sink having good heat conduction and a low thermal expansion coefficient and approximating Si constituting the semiconductor element can be manufactured. Furthermore, since the metal skin layer forming step is configured to form a film by colliding metal powder, the metal skin layer can be reliably formed on the plate surface of the plate body made of the metal matrix composite material. .

ここで、前記金属スキン層形成工程は、エアロゾルデポジション法によって前記金属スキン層を形成する構成としてもよい。
この場合、金属基複合材料からなる板本体の板面に、非常に緻密な構造の金属スキン層を形成することができる。また、常温、低圧の条件下において金属スキン層を形成することが可能となり、この放熱板の製造コストを低減することができる。
Here, the metal skin layer forming step may be configured to form the metal skin layer by an aerosol deposition method.
In this case, a metal skin layer having a very dense structure can be formed on the plate surface of the plate body made of the metal matrix composite material. Moreover, it becomes possible to form a metal skin layer under conditions of normal temperature and low pressure, and the manufacturing cost of this heat sink can be reduced.

本発明によれば、放熱特性に優れ、かつ、冷熱サイクル負荷時において半導体素子等の発熱体に熱応力が作用することを抑制することが可能な放熱板、この放熱板を用いた半導体装置及びこの放熱板の製造方法を提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it is excellent in a heat dissipation characteristic, and the heat sink which can suppress that a thermal stress acts on heat generating bodies, such as a semiconductor element, at the time of a thermal cycle load, a semiconductor device using this heat sink, and The manufacturing method of this heat sink can be provided.

本発明の第1の実施形態である放熱板を用いたパワーモジュール(半導体装置)の概略説明図である。It is a schematic explanatory drawing of the power module (semiconductor device) using the heat sink which is the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1の実施形態である放熱板を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the heat sink which is the 1st Embodiment of this invention. 図1に示すパワーモジュール(半導体装置)の製造方法のフロー図である。It is a flowchart of the manufacturing method of the power module (semiconductor device) shown in FIG. 図2に示す放熱板の板本体の製造方法の説明図である。It is explanatory drawing of the manufacturing method of the plate main body of the heat sink shown in FIG. 本発明の第2の実施形態である放熱板を用いた半導体装置の概略説明図である。It is a schematic explanatory drawing of the semiconductor device using the heat sink which is the 2nd Embodiment of this invention. 図5に示すパワーモジュール(半導体装置)の製造方法のフロー図である。It is a flowchart of the manufacturing method of the power module (semiconductor device) shown in FIG.

以下に、本発明の実施形態について添付した図面を参照して説明する。
まず、図1から図4を参照して本発明の第1の実施形態である放熱板を用いたパワーモジュール(半導体装置)について説明する。
図1に示すパワーモジュール1は、パワーモジュール用基板10と、このパワーモジュール用基板10の一方の面側(図1において上側)にはんだ層2を介して接合された半導体チップ3と、パワーモジュール用基板10の他方の面側(図1において下側)に配設された放熱板30と、この放熱板の他方の面側に配設された冷却器40とを備えている。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
First, a power module (semiconductor device) using a heat sink according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
A power module 1 shown in FIG. 1 includes a power module substrate 10, a semiconductor chip 3 bonded to one surface side (upper side in FIG. 1) of the power module substrate 10 via a solder layer 2, and a power module. 1 is provided with a heat radiating plate 30 disposed on the other surface side (lower side in FIG. 1) of the substrate 10 and a cooler 40 disposed on the other surface side of the heat radiating plate.

パワーモジュール用基板10は、セラミックス基板11と、このセラミックス基板11の一方の面(図1において上面)に配設された回路層12と、セラミックス基板11の他方の面(図1において下面)に配設された金属層13とを備えている。
セラミックス基板11は、回路層12と金属層13との間の電気的接続を防止するものであって、絶縁性の高いAlN(窒化アルミ)で構成されている。また、セラミックス基板11の厚さは、0.2〜1.5mmの範囲内に設定されており、本実施形態では、0.635mmに設定されている。
The power module substrate 10 has a ceramic substrate 11, a circuit layer 12 disposed on one surface (the upper surface in FIG. 1) of the ceramic substrate 11, and the other surface (lower surface in FIG. 1) of the ceramic substrate 11. And a disposed metal layer 13.
The ceramic substrate 11 prevents electrical connection between the circuit layer 12 and the metal layer 13, and is made of highly insulating AlN (aluminum nitride). In addition, the thickness of the ceramic substrate 11 is set within a range of 0.2 to 1.5 mm, and in this embodiment is set to 0.635 mm.

回路層12は、セラミックス基板11の一方の面に導電性を有する金属板がろう付けされることにより形成されている。本実施形態においては、回路層12は、純度が99.99%以上のアルミニウム(いわゆる4Nアルミニウム)の圧延板からなる金属板がセラミックス基板11にろう付けされることにより形成されている。なお、本実施形態においてはAl−Si系のろう材を用いて金属板を接合している。   The circuit layer 12 is formed by brazing a metal plate having conductivity to one surface of the ceramic substrate 11. In the present embodiment, the circuit layer 12 is formed by brazing a metal plate made of an aluminum (so-called 4N aluminum) rolled plate having a purity of 99.99% or more to the ceramic substrate 11. In this embodiment, the metal plates are joined using an Al—Si brazing material.

金属層13は、セラミックス基板11の他方の面に金属板がろう付けされることにより形成されている。本実施形態においては、金属層13は、回路層12と同様に、純度が99.99%以上のアルミニウム(いわゆる4Nアルミニウム)の圧延板からなる金属板がセラミックス基板11にろう付けされることで形成されている。なお、本実施形態においてはAl−Si系のろう材を用いて金属板を接合している。   The metal layer 13 is formed by brazing a metal plate to the other surface of the ceramic substrate 11. In the present embodiment, the metal layer 13 is brazed to the ceramic substrate 11 with a metal plate made of a rolled plate of aluminum (so-called 4N aluminum) having a purity of 99.99% or more, like the circuit layer 12. Is formed. In this embodiment, the metal plates are joined using an Al—Si brazing material.

冷却器40は、前述のパワーモジュール用基板10を冷却するためのものであり、冷却媒体(例えば冷却水)を流通するための流路41が複数設けられた多穴管構造をなしている。冷却器40は、熱伝導性が良好な材質で構成されることが望ましく、本実施形態においては、A6063(アルミニウム合金)で構成されている。   The cooler 40 is for cooling the power module substrate 10 described above, and has a multi-hole tube structure provided with a plurality of flow paths 41 for circulating a cooling medium (for example, cooling water). The cooler 40 is preferably made of a material having good thermal conductivity, and is made of A6063 (aluminum alloy) in the present embodiment.

半導体チップ3は、Siで構成されており、この半導体チップ3は、例えばSn−Ag系、Sn−In系、若しくはSn−Ag−Cu系のはんだ材からなるはんだ層2を介して回路層12上に搭載されている。なお、本実施形態では、回路層12とはんだ層2との間にNiメッキ層(図示なし)が設けられている。   The semiconductor chip 3 is made of Si, and the semiconductor chip 3 is connected to the circuit layer 12 via a solder layer 2 made of, for example, a Sn—Ag, Sn—In, or Sn—Ag—Cu solder material. Mounted on top. In the present embodiment, a Ni plating layer (not shown) is provided between the circuit layer 12 and the solder layer 2.

そして、放熱板30は、金属基複合材料で構成された板本体31と、この板本体31の一方の面側及び他方の面側にそれぞれ形成された金属スキン層32、33と、を備えている。
ここで、放熱板30の室温から200℃までの熱膨張係数は10×10−6/℃以下、熱伝導率は190W/(m・K)以上、抗折強度は30MPa以上に設定されている。
And the heat sink 30 is equipped with the plate main body 31 comprised with the metal matrix composite material, and the metal skin layers 32 and 33 formed in the one surface side and the other surface side of this plate main body 31, respectively. Yes.
Here, the thermal expansion coefficient of the heat sink 30 from room temperature to 200 ° C. is set to 10 × 10 −6 / ° C. or lower, the thermal conductivity is set to 190 W / (m · K) or higher, and the bending strength is set to 30 MPa or higher. .

板本体31は、炭素質部材中にアルミニウム又はアルミニウム合金が充填されたアルミニウム基複合材料で構成されている。より具体的には、板本体31は、炭素質部材中に、融点が後述するろう付けの温度より高く、かつ、630℃以下のアルミニウム合金(本実施形態では、Al−Si合金)が含浸されたアルミニウムグラファイト複合材料で構成されており、炭素質部材の気孔の90体積%以上がAl−Si合金によって置換され、このAl−Si合金の含有率が、アルミニウムグラファイト複合材料全体積基準で35%以下とされている。   The plate body 31 is made of an aluminum-based composite material in which a carbonaceous member is filled with aluminum or an aluminum alloy. More specifically, the plate body 31 is impregnated with an aluminum alloy (in this embodiment, an Al—Si alloy) having a melting point higher than the brazing temperature described later and not higher than 630 ° C. in the carbonaceous member. 90% by volume or more of the pores of the carbonaceous member is replaced with an Al—Si alloy, and the content of this Al—Si alloy is 35% on the basis of the total volume of the aluminum graphite composite material. It is as follows.

そして、この板本体31の一方の面及び他方の面に形成された金属スキン層32,33は、純度99.0%以上のアルミニウム(いわゆる純アルミニウム)で構成されている。
本実施形態では、この金属スキン層は、粒径がサブミクロンオーダーのAl粉末をガスと混合させてエアロゾル状としてノズルを介して高速で衝突させる、いわゆるエアロゾルデポジション法によって形成されている。ここで、エアロゾルデポジション法では、衝突したAl粉末が塑性変形された状態で積層され、塑性変形によって形成された活性面によってAl粉末同士が強固に結合されることにより、非常に緻密な構造の金属スキン層32,33が形成されることになる。
なお、金属スキン層32,33の厚さtsは、0.05mm≦ts≦0.5mmに設定されており、本実施形態では、金属スキン層32,33の厚さが同一とされ、ts=0.25mmに設定されている。
The metal skin layers 32 and 33 formed on one surface and the other surface of the plate body 31 are made of aluminum having a purity of 99.0% or more (so-called pure aluminum).
In the present embodiment, the metal skin layer is formed by a so-called aerosol deposition method in which Al powder having a particle size of submicron order is mixed with a gas to be collided at high speed through a nozzle. Here, in the aerosol deposition method, the collided Al powder is laminated in a plastically deformed state, and the Al powder is firmly bonded by the active surface formed by the plastic deformation, so that a very dense structure is formed. Metal skin layers 32 and 33 are formed.
Note that the thickness ts of the metal skin layers 32 and 33 is set to 0.05 mm ≦ ts ≦ 0.5 mm. In the present embodiment, the thicknesses of the metal skin layers 32 and 33 are the same, and ts = It is set to 0.25 mm.

次に、本実施形態であるパワーモジュールの製造方法について、図3及び図4を参照して説明する。
まず、アルミニウムグラファイト複合材料からなる板本体31を形成する(板本体形成工程S1)。なお、この基板本体形成工程では、図4に示すように、気孔率10〜30体積%の結晶質の黒鉛部材からなる黒鉛板36を準備し、この黒鉛板36の両面にそれぞれ気孔率5体積%以下の黒鉛からなる挟持板37,37を配設し、この挟持板37,37と黒鉛板36とを、ステンレス製の押圧板38,38によって挟持する。これを、例えば100〜200MPaで加圧した状態で750〜850℃に加熱し、Al−Si合金からなる溶融アルミニウムを黒鉛板36に含浸させ、これを冷却凝固させ、アルミニウムグラファイト複合材料を得ることになる。
Next, the manufacturing method of the power module which is this embodiment is demonstrated with reference to FIG.3 and FIG.4.
First, a plate body 31 made of an aluminum graphite composite material is formed (plate body forming step S1). In this substrate body forming step, as shown in FIG. 4, a graphite plate 36 made of a crystalline graphite member having a porosity of 10 to 30% by volume is prepared, and a porosity of 5 volumes is provided on both surfaces of the graphite plate 36, respectively. % Sandwiching plates 37 and 37 made of graphite or less, and the sandwiching plates 37 and 37 and the graphite plate 36 are sandwiched by stainless pressing plates 38 and 38. This is heated to, for example, 750 to 850 ° C. under a pressure of 100 to 200 MPa, and the graphite plate 36 is impregnated with molten aluminum made of an Al—Si alloy, and this is cooled and solidified to obtain an aluminum graphite composite material. become.

ここで、結晶質の黒鉛部材からなる黒鉛板36は、以下の特性を有するものである。
(1)黒鉛の(002)面の面間隔が0.336mm以下
(2)六角網面整合性が2.9以上
(3)炭素質部の純度(炭素含有量)が99.9質量%以上で、かつ、Naの含有量が0.02質量%以下
(4)熱伝導率が250W/(m・K)以上
Here, the graphite plate 36 made of a crystalline graphite member has the following characteristics.
(1) Interplanar spacing of (002) plane of graphite is 0.336 mm or less (2) Hexagonal network surface consistency is 2.9 or more (3) Purity (carbon content) of carbonaceous part is 99.9% by mass or more In addition, the Na content is 0.02% by mass or less. (4) Thermal conductivity is 250 W / (m · K) or more.

ここで、(2)の六角網面整合性は、以下のようにして求められる。
X線回折により求められる炭素質部の(101)面、(102)面、(103)面および(112)面における回折ピークでのピーク面積の合計をS1、回折角2θが30〜40度の間のバックグランドの強度積算値をS2とするとき、六角網面整合性=S1/S2と定義する。ただし、入射角θは20〜100°の範囲とする。
Here, the hexagonal mesh surface consistency of (2) is obtained as follows.
The sum of the peak areas at the diffraction peaks in the (101) plane, (102) plane, (103) plane and (112) plane of the carbonaceous part determined by X-ray diffraction is S1, and the diffraction angle 2θ is 30 to 40 degrees. When the integrated intensity value of the background is S2, the hexagonal mesh surface consistency = S1 / S2. However, incident angle (theta) shall be the range of 20-100 degrees.

本実施形態では、各回折ピークの面積は米国MDI社製X線回折データ処理ソフトJADE6を使用し、以下の条件でピークサーチを実行して算出した。
<ピークサーチ条件>
フィルタータイプ:放物線
データ点:19
ピーク位置定義:ピークトップ
しきい値σ:1.0
ピーク強度%カットオフ:0.3
BG決定の範囲:1.0
BG平均化のポイント数:7
バックグランド強度積算値S2は、2θが30〜40度の間をバックグランドとして、その範囲の全測定点(500点)の強度を合計して求めた。
In the present embodiment, the area of each diffraction peak was calculated by using an X-ray diffraction data processing software JADE6 manufactured by MDI, USA, and performing a peak search under the following conditions.
<Peak search conditions>
Filter type: Parabola Data point: 19
Peak position definition: Peak top Threshold value σ: 1.0
Peak intensity% cutoff: 0.3
BG determination range: 1.0
BG averaging points: 7
The background intensity integrated value S2 was obtained by summing up the intensities of all measurement points (500 points) in the range with 2θ between 30 and 40 degrees as the background.

また、(002)面間隔は、以下に示す測定条件で測定した回折データを、NBS製シリコン標準資料を用いて回折角を補正し、上記X線回折データ処理ソフトJADE6を使用して算出した。ピークサーチ条件は、上述のとおりである。結晶系は六方晶(P63/mmc)、格子定数初期値はa=2.4704、c=6.7244とし、(002)、(100)、(101)、(102)、(004)、(103)、(110)、(112)、(006)、(201)の10本のピークを計算に含めた。強度重み付けに√(I%)を使用した。なお、角度重み付けは使用しなかった。   The (002) plane spacing was calculated using the above X-ray diffraction data processing software JADE6 after correcting the diffraction angle of diffraction data measured under the following measurement conditions using an NBS silicon standard material. The peak search conditions are as described above. The crystal system is hexagonal (P63 / mmc), the initial values of lattice constants are a = 2.4704, c = 6.7244, and (002), (100), (101), (102), (004), (004) 103), (110), (112), (006), and (201) 10 peaks were included in the calculation. √ (I%) was used for intensity weighting. Note that angle weighting was not used.

X線回折測定には、Bruker AXS社製(旧MacScience社製)全自動X線回折装置MXP18VAHFを使用した。測定条件は以下のとおりである。
使用X線:CuKα線
管電圧、管電流:40kV、350mA
光学系:集中法
走査方法:ステップスキャン
2θ走査範囲:20〜100度
2θステップ:0.02度
1ステップの積算時間:1秒
発散スリット:0.5度
散乱スリット:0.5度
受光スリット:0.15mm
カウンタグラファイトモノクロメータ使用
なお、測定試料は、グラファイトの押出方向に垂直な結晶面を測定するようにセットした。
For X-ray diffraction measurement, a fully automatic X-ray diffractometer MXP18VAHF manufactured by Bruker AXS (formerly MacScience) was used. The measurement conditions are as follows.
X-ray used: CuKα ray Tube voltage, tube current: 40 kV, 350 mA
Optical system: Concentration method Scanning method: Step scan 2θ scanning range: 20 to 100 degrees 2θ step: 0.02 degrees Integration time of 1 step: 1 second Divergence slit: 0.5 degree Scattering slit: 0.5 degree Light receiving slit: 0.15mm
The counter graphite monochromator was used. The measurement sample was set so as to measure a crystal plane perpendicular to the extrusion direction of graphite.

このようにして得られたアルミニウムグラファイト複合材料からなる板本体31の一方の面及び他方の面に、純度99.0%以上の純アルミニウムからなる金属スキン層32,33を形成する(金属スキン層形成工程S2)。
この金属スキン層形成工程S2においては、粒径が1μm以上10μm以下とされたAl粉末をガスと混合させてエアロゾル状とし、ノズル39を介して高速で衝突させるエアロゾルデポジション法によって金属スキン層32,33を形成している。なお、この金属スキン層形成工程S2におけるエアロゾルデポジション法の条件は、大気雰囲気にて、雰囲気温度:室温、流量:1〜20l/minの酸素ガスをキャリアガスとして用いた。
このように板本体31の一方の面及び他方の面に金属スキン層32,33を形成することにより、本実施形態である放熱板30が製造されることになる。
Metal skin layers 32 and 33 made of pure aluminum having a purity of 99.0% or more are formed on one surface and the other surface of the plate body 31 made of the aluminum graphite composite material thus obtained (metal skin layer). Forming step S2).
In the metal skin layer forming step S2, the metal skin layer 32 is formed by an aerosol deposition method in which an Al powder having a particle size of 1 μm or more and 10 μm or less is mixed with a gas to form an aerosol and collides at high speed through a nozzle 39. , 33 are formed. In addition, the conditions of the aerosol deposition method in this metal skin layer formation process S2 used the oxygen gas of atmosphere temperature: room temperature and flow rate: 1-20 l / min as carrier gas in air | atmosphere atmosphere.
Thus, the heat sink 30 which is this embodiment is manufactured by forming the metal skin layers 32 and 33 on the one surface and the other surface of the plate body 31.

次に、この放熱板30の一方の面側に、パワーモジュール用基板10を接合する(パワーモジュール用基板接合工程S3)。放熱板30の金属スキン層32上に、ろう材を介して、パワーモジュール用基板10が載置され、加熱炉にてろう付け処理が行われる。これにより、パワーモジュール用基板10の金属層13と放熱板30の金属スキン層32とが接合される。ここで、ろう付けの温度は、550〜610℃に設定されている。   Next, the power module substrate 10 is bonded to one surface side of the heat radiating plate 30 (power module substrate bonding step S3). The power module substrate 10 is placed on the metal skin layer 32 of the heat radiating plate 30 via a brazing material, and brazing is performed in a heating furnace. As a result, the metal layer 13 of the power module substrate 10 and the metal skin layer 32 of the heat sink 30 are joined. Here, the brazing temperature is set to 550 to 610 ° C.

次に、この放熱板30の他方の面側に、冷却器40を接合する(冷却器接合工程S4)。放熱板30の金属スキン層33と冷却器40との間にろう材を介在させ、加熱炉に装入して、ろう付け処理が行われる。これにより、冷却器40と放熱板30とが接合される。ここで、ろう付けの温度は、550〜610℃に設定されている。なお、パワーモジュール用基板接合工程S3と冷却器接合工程S4とは、同一の加熱炉内において同時に行ってもよい。   Next, the cooler 40 is joined to the other surface side of the heat radiating plate 30 (cooler joining step S4). A brazing material is interposed between the metal skin layer 33 of the heat radiating plate 30 and the cooler 40, and the brazing process is performed by inserting the brazing material into a heating furnace. Thereby, the cooler 40 and the heat sink 30 are joined. Here, the brazing temperature is set to 550 to 610 ° C. The power module substrate bonding step S3 and the cooler bonding step S4 may be performed simultaneously in the same heating furnace.

そして、パワーモジュール用基板10の回路層12の表面にNiめっきを形成するとともに、はんだ材を介して半導体チップ3を載置し、還元炉内においてはんだ接合する(半導体素子接合工程S5)。
これにより、はんだ層2を介して半導体チップ3が回路層12上に接合され、本実施形態であるパワーモジュール1が製造される。
And while forming Ni plating on the surface of the circuit layer 12 of the board | substrate 10 for power modules, the semiconductor chip 3 is mounted via a solder material, and it solder-joins within a reduction furnace (semiconductor element joining process S5).
Thereby, the semiconductor chip 3 is joined on the circuit layer 12 via the solder layer 2, and the power module 1 which is this embodiment is manufactured.

このような構成とされた本実施形態である放熱板30及びパワーモジュール1によれば、放熱板30が、炭素質部材中にアルミニウム合金が充填されたアルミニウムグラファイト複合材料で構成された板本体31と、この板本体31の一方の面及び他方の面にそれぞれ形成された金属スキン層32、33と、を備えており、この金属スキン層32,33が、粒径がサブミクロンオーダーのAl粉末をガスと混合させてエアロゾル状としてノズルを介して高速で衝突させる、いわゆるエアロゾルデポジション法によって形成されているので、炭素質部材及びアルミニウムが露呈された板本体31の一方の面及び他方の面に、アルミニウム粉末を積層させることが可能となり、板本体31と強固に接合された金属スキン層32,33を形成することができる。   According to the heat sink 30 and the power module 1 of the present embodiment configured as described above, the heat sink 30 is a plate body 31 made of an aluminum graphite composite material in which a carbonaceous member is filled with an aluminum alloy. And metal skin layers 32 and 33 respectively formed on one surface and the other surface of the plate body 31, and the metal skin layers 32 and 33 are made of Al powder having a particle size of submicron order. Is formed by the so-called aerosol deposition method in which gas is mixed with gas and collided at high speed through a nozzle, so that one surface and the other surface of the plate body 31 on which the carbonaceous member and aluminum are exposed In addition, it is possible to laminate aluminum powder and form metal skin layers 32 and 33 firmly bonded to the plate body 31. Can.

また、前述のエアロゾルデポジション法においては、衝突したアルミニウム粉末が塑性変形されて積層され、塑性変形によって形成された活性面によってアルミニウム粉末同士が強固に結合されるため、金属スキン層32,33を非常に緻密な構造とすることができる。また、常温、低圧の条件下において金属スキン層32,33を形成することが可能となり、この放熱板30の製造コストの低減を図ることができる。   Further, in the above-described aerosol deposition method, the colliding aluminum powder is plastically deformed and laminated, and the aluminum powder is firmly bonded by the active surface formed by the plastic deformation. Therefore, the metal skin layers 32 and 33 are formed. A very dense structure can be obtained. In addition, the metal skin layers 32 and 33 can be formed under normal temperature and low pressure conditions, and the manufacturing cost of the heat sink 30 can be reduced.

また、板本体31の室温から200℃までの熱膨張係数が10×10−6/℃以下とされているので、放熱板30の熱膨張係数が半導体チップ3やパワーモジュール用基板10と近似することになり、冷熱サイクル負荷時において半導体チップ3やパワーモジュール用基板10に熱応力が作用することを抑制できる。また、板本体31の熱伝導率が190W/(m・K)以上とされているので、熱の伝導が良く、半導体チップ3やパワーモジュール用基板10から発生する熱を効率良く放散させることが可能である。さらに、板本体31の抗折強度が30MPa以上とされているので、放熱板30としての剛性が確保され、パワーモジュール1を構成することができる。 Further, since the thermal expansion coefficient from room temperature to 200 ° C. of the plate body 31 is set to 10 × 10 −6 / ° C. or less, the thermal expansion coefficient of the radiator plate 30 approximates that of the semiconductor chip 3 or the power module substrate 10. In other words, it is possible to suppress thermal stress from acting on the semiconductor chip 3 and the power module substrate 10 during a cooling cycle load. Further, since the thermal conductivity of the plate body 31 is 190 W / (m · K) or more, heat conduction is good, and heat generated from the semiconductor chip 3 and the power module substrate 10 can be efficiently dissipated. Is possible. Furthermore, since the bending strength of the plate body 31 is 30 MPa or more, the rigidity as the heat radiating plate 30 is ensured, and the power module 1 can be configured.

また、板本体31を構成するアルミニウムグラファイト複合材料において含浸される金属材料が、比較的融点が低く、溶湯の流動性に優れたAl−Si合金とされているので、炭素質部材中にAl−Si合金を確実に含浸させることができる。
一方、金属スキン層32,33が、純度99.0%以上の純アルミニウムで構成されているので、この金属スキン層32,33の変形抵抗が低くなり、冷熱サイクル時に作用する熱応力をこの金属スキン層32,33によって緩和吸収することが可能となる。
Further, since the metal material impregnated in the aluminum graphite composite material constituting the plate body 31 is an Al—Si alloy having a relatively low melting point and excellent fluidity of the molten metal, Al— The Si alloy can be reliably impregnated.
On the other hand, since the metal skin layers 32 and 33 are made of pure aluminum having a purity of 99.0% or more, the deformation resistance of the metal skin layers 32 and 33 is reduced, and the thermal stress acting during the cooling and heating cycle is reduced. The skin layers 32 and 33 can relax and absorb.

次に、本発明の第2の実施形態である放熱板及びこの放熱板を用いた半導体装置について説明する。
この半導体装置101は、図5に示すように、放熱板130と、この放熱板130の一方の面側(図5において上側)に搭載された半導体チップ103と、放熱板130の他方の面側(図5において下側)に配設された冷却器140と、を備えている。
Next, the heat sink which is the 2nd Embodiment of this invention and the semiconductor device using this heat sink are demonstrated.
As shown in FIG. 5, the semiconductor device 101 includes a heat sink 130, a semiconductor chip 103 mounted on one surface side of the heat sink 130 (upper side in FIG. 5), and the other surface side of the heat sink 130. And a cooler 140 (on the lower side in FIG. 5).

冷却器140は、半導体チップ103を冷却するためのものであり、冷却媒体(例えば冷却水)を流通するための流路141が複数設けられた多穴管構造をなしている。冷却器140は、熱伝導性が良好な材質で構成されることが望ましく、本実施形態においては、A6063(アルミニウム合金)で構成されている。   The cooler 140 is for cooling the semiconductor chip 103 and has a multi-hole tube structure in which a plurality of flow paths 141 for circulating a cooling medium (for example, cooling water) are provided. The cooler 140 is preferably made of a material having good thermal conductivity. In the present embodiment, the cooler 140 is made of A6063 (aluminum alloy).

半導体チップ103は、Siで構成されており、この半導体チップ103は、例えばSn−Ag系、Sn−In系、若しくはSn−Ag−Cu系のはんだ材からなるはんだ層102を介して放熱板130上に搭載されている。   The semiconductor chip 103 is made of Si. The semiconductor chip 103 is, for example, a heat dissipation plate 130 via a solder layer 102 made of a Sn-Ag, Sn-In, or Sn-Ag-Cu solder material. Mounted on top.

放熱板130は、金属基複合材料で構成された板本体131と、この板本体131の一方の面側及び他方の面側にそれぞれ形成された金属スキン層132、133と、を備えている。
ここで、放熱板130の室温から200℃までの熱膨張係数は10×10−6/℃以下、熱伝導率は190W/(m・K)以上、抗折強度は30MPa以上に設定されている。
The heat radiating plate 130 includes a plate body 131 made of a metal matrix composite material, and metal skin layers 132 and 133 respectively formed on one surface side and the other surface side of the plate body 131.
Here, the thermal expansion coefficient of the heat sink 130 from room temperature to 200 ° C. is set to 10 × 10 −6 / ° C. or lower, the thermal conductivity is set to 190 W / (m · K) or higher, and the bending strength is set to 30 MPa or higher. .

板本体131は、SiCからなる母材中にアルミニウム又はアルミニウム合金が充填されたAlSiC複合材料で構成されている。
そして、この板本体131の一方の面に形成された金属スキン層132は、Niで構成されており、他方の面に形成された金属スキン層133は、純度99.0%以上のアルミニウム(いわゆる純アルミニウム)で構成されている。
The plate body 131 is made of an AlSiC composite material in which a base material made of SiC is filled with aluminum or an aluminum alloy.
The metal skin layer 132 formed on one surface of the plate body 131 is made of Ni, and the metal skin layer 133 formed on the other surface is made of aluminum having a purity of 99.0% or more (so-called Pure aluminum).

本実施形態では、一方の面に形成された金属スキン層132は、Ni粉末を、その融点以下の温度で衝突させるエアロゾルデポジション法によって形成されている。
また、他方の面に形成された金属スキン層133は、Al粉末を、その融点以下の温度で衝突させるコールドスプレー法によって形成されている。
なお、金属スキン層132,133の厚さtsは、0.05mm≦ts≦0.5mmに設定されており、本実施形態ではts=0.25mmに設定されている。
In the present embodiment, the metal skin layer 132 formed on one surface is formed by an aerosol deposition method in which Ni powder is collided at a temperature lower than its melting point.
Further, the metal skin layer 133 formed on the other surface is formed by a cold spray method in which an Al powder is collided at a temperature lower than its melting point.
Note that the thickness ts of the metal skin layers 132 and 133 is set to 0.05 mm ≦ ts ≦ 0.5 mm, and in the present embodiment, ts = 0.25 mm.

次に、本実施形態である半導体装置の製造方法について、図6を参照して説明する。
まず、金属基複合材料からなる板本体31を形成する。(板本体形成工程S11)。本実施形態では、SiCからなる母材中にアルミニウム又はアルミニウム合金を充填させ、AlSiC複合材料を形成する。
Next, a method for manufacturing the semiconductor device according to the present embodiment will be described with reference to FIG.
First, the plate body 31 made of a metal matrix composite material is formed. (Plate main body formation process S11). In this embodiment, an AlSiC composite material is formed by filling a base material made of SiC with aluminum or an aluminum alloy.

このようにして得られたAlSiC複合材料からなる板本体131の一方の面及び他方の面に金属スキン層を形成する。(金属スキン層形成工程S12)。
板本体131の一方の面に、粒径0.1μm以上10μm以下のNi粉末を、その融点以下の温度でノズルを介して衝突させ、いわゆるエアロゾルデポジション法によって金属スキン層132を形成する。なお、この金属スキン層132を形成する際の条件は、大気雰囲気にて、雰囲気温度:室温、流量:1〜20l/minの酸素ガスをキャリアガスとして用いた。
さらに、板本体131の他方の面に、粒径0.1μm以上10μm以下のAl粉末を、その融点以下の温度でノズルを介して衝突させ、いわゆるエアロゾルデポジション法によって金属スキン層133を形成する。なお、この金属スキン層133を形成する際の条件は、大気雰囲気にて、雰囲気温度:室温、流量:1〜20l/minの酸素ガスをキャリアガスとして用いた。
このようにして、本実施形態である放熱板130が製出されることになる。
A metal skin layer is formed on one surface and the other surface of the plate body 131 made of the AlSiC composite material thus obtained. (Metal skin layer formation process S12).
Ni powder having a particle size of 0.1 μm or more and 10 μm or less is caused to collide with one surface of the plate body 131 through a nozzle at a temperature equal to or lower than the melting point thereof to form a metal skin layer 132 by a so-called aerosol deposition method. The conditions for forming the metal skin layer 132 were an air atmosphere, and an oxygen gas having an atmosphere temperature: room temperature and a flow rate: 1 to 20 l / min was used as a carrier gas.
Further, an Al powder having a particle size of 0.1 μm or more and 10 μm or less is caused to collide with the other surface of the plate body 131 through a nozzle at a temperature equal to or lower than the melting point thereof, thereby forming a metal skin layer 133 by a so-called aerosol deposition method. . The conditions for forming the metal skin layer 133 were as follows. In the air atmosphere, an oxygen gas having an atmosphere temperature: room temperature and a flow rate: 1 to 20 l / min was used as the carrier gas.
Thus, the heat sink 130 which is this embodiment is produced.

次に、この放熱板130の他方の面側に、冷却器140を接合する(冷却器接合工程S14)。放熱板130の他方側の面に形成された金属スキン層133と冷却器140との間にろう材を介在させ、加熱炉に装入しててろう付け処理が行われる。これにより、冷却器140と放熱板130とが接合される。ここで、ろう付けの温度は、550〜610℃に設定されている。   Next, the cooler 140 is joined to the other surface side of the heat radiating plate 130 (cooler joining step S14). A brazing material is interposed between the metal skin layer 133 formed on the other surface of the heat sink 130 and the cooler 140, and the brazing process is performed by charging the brazing material. Thereby, the cooler 140 and the heat sink 130 are joined. Here, the brazing temperature is set to 550 to 610 ° C.

そして、放熱板130の一方の面側に形成された金属スキン層132の表面に、はんだ材を介して半導体チップ103を載置し、還元炉内においてはんだ接合する(半導体素子接合工程S15)。
これにより、はんだ層102を介して半導体チップ103が放熱板130上に接合され、本実施形態である半導体装置101が製出される。
Then, the semiconductor chip 103 is placed on the surface of the metal skin layer 132 formed on one surface side of the heat sink 130 via a solder material, and soldered in a reduction furnace (semiconductor element bonding step S15).
Thereby, the semiconductor chip 103 is joined on the heat sink 130 via the solder layer 102, and the semiconductor device 101 which is this embodiment is manufactured.

このような構成とされた本実施形態である放熱板130及び半導体装置101によれば、放熱板130が、SiCからなる母材中にアルミニウム又はアルミニウム合金が充填されたAlSiC複合材料で構成された板本体131と、この板本体131の一方の面及び他方の面にそれぞれ形成された金属スキン層132、133と、を備えており、これら金属スキン層132,133が、金属粉末を、その融点以下の温度で衝突させるエアロゾルデポジション法によって形成されているので、SiC及びアルミニウムが露呈された板本体131の一方の面及び他方の面に、金属粉末を積層させることが可能となり、板本体131と強固に接合された金属スキン層132,133を形成することができる。   According to the heat sink 130 and the semiconductor device 101 according to the present embodiment configured as described above, the heat sink 130 is made of an AlSiC composite material in which aluminum or an aluminum alloy is filled in a base material made of SiC. A plate body 131 and metal skin layers 132 and 133 formed on one surface and the other surface of the plate body 131, respectively. These metal skin layers 132 and 133 are made of a metal powder and its melting point. Since it is formed by the aerosol deposition method in which collision is performed at the following temperature, it becomes possible to stack metal powder on one surface and the other surface of the plate body 131 where SiC and aluminum are exposed. The metal skin layers 132 and 133 that are firmly bonded to each other can be formed.

また、前述のエアロゾルデポジション法においては、室温にて酸素ガスをキャリアガスとして用いて金属粉末をノズルから噴出して衝突させ、金属粉末を塑性変形させつつ積層することによって成膜するものであることから、非常に緻密な構造の金属スキン層132、133を形成することができる。
したがって、この放熱板130の製作コストの削減を図ることができる。
Further, in the above-described aerosol deposition method, a film is formed by jetting metal powder from a nozzle to collide using oxygen gas as a carrier gas at room temperature, and laminating the metal powder while plastically deforming. Therefore, the metal skin layers 132 and 133 having a very dense structure can be formed.
Therefore, the manufacturing cost of the heat sink 130 can be reduced.

さらに、金属粉末を衝突させて金属スキン層132、133を形成しているので、板本体131の一方の面及び他方の面や金属スキン層132、133の内部には、ピーニング効果によって圧縮応力が作用することになる。よって、金属スキン層132、133が劣化した場合でも金属スキン層132,133に亀裂等が生じにくく、半導体チップ103との接合信頼性を大幅に向上させることができる。   Further, since the metal skin layers 132 and 133 are formed by colliding with the metal powder, compressive stress is generated on one surface and the other surface of the plate body 131 and inside the metal skin layers 132 and 133 due to the peening effect. Will work. Therefore, even when the metal skin layers 132 and 133 are deteriorated, the metal skin layers 132 and 133 are hardly cracked, and the bonding reliability with the semiconductor chip 103 can be greatly improved.

本実施形態では、板本体131の他方の面側に形成された金属スキン層133が純度99.0%以上の純アルミニウムで構成されているので、放熱板130の他方の面側に、アルミニウム合金からなる冷却器140を、ろう材を介して良好に接合することができるとともに、この金属スキン層133の変形抵抗が低くなり、冷熱サイクル時に作用する熱応力をこの金属スキン層133によって緩和吸収することが可能となる。
さらに、板本体131の一方の面側に形成された金属スキン層132がニッケルで構成されているので、放熱板130の一方の面側に、Niめっき膜を形成することなく、はんだ層102を介して半導体チップ103を接合することができる。
In the present embodiment, since the metal skin layer 133 formed on the other surface side of the plate body 131 is made of pure aluminum having a purity of 99.0% or more, an aluminum alloy is formed on the other surface side of the heat sink 130. The cooler 140 can be satisfactorily bonded via the brazing material, the deformation resistance of the metal skin layer 133 is reduced, and the thermal stress acting during the cooling cycle is relaxed and absorbed by the metal skin layer 133. It becomes possible.
Further, since the metal skin layer 132 formed on one surface side of the plate body 131 is made of nickel, the solder layer 102 is formed on one surface side of the heat dissipation plate 130 without forming a Ni plating film. The semiconductor chip 103 can be bonded via the via.

また、本実施形態では、板本体131の一方の面側に形成された金属スキン層132がNi粉末を使用したエアロゾルデポジション法によって形成されているので、Ni粉末自体が溶融することなく板本体131の一方の面に積層されることになり、金属スキン層132の表面にNi粉末に起因する微細な凹凸が生じることになる。これにより、金属スキン層132の表面積が増加することになり、はんだ材の濡れ性が向上し、はんだ層102を介して半導体チップ103を確実に接合することができる。   In this embodiment, since the metal skin layer 132 formed on one surface side of the plate body 131 is formed by the aerosol deposition method using Ni powder, the Ni powder itself does not melt and the plate body It will be laminated | stacked on one side of 131, and the fine unevenness | corrugation resulting from Ni powder will arise in the surface of the metal skin layer 132. As a result, the surface area of the metal skin layer 132 is increased, the wettability of the solder material is improved, and the semiconductor chip 103 can be reliably bonded via the solder layer 102.

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されることはなく、その発明の技術的思想を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
例えば、放熱板の板本体を、炭素質部材にAl−Si合金を含浸させたアルミニウムグラファイト複合材料やSiCの母材中にアルミニウム又はアルミニウム合金を含浸させたAlSiC複合材料で構成されたものとして説明したが、これに限定されることはなく、炭素質部材にCuを含浸させたCu−グラファイト複合材料等の他の金属基複合材料であってもよい。
As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this invention is not limited to this, It can change suitably in the range which does not deviate from the technical idea of the invention.
For example, the plate body of the heat radiating plate is described as being composed of an aluminum graphite composite material in which a carbonaceous member is impregnated with an Al-Si alloy or an AlSiC composite material in which a SiC base material is impregnated with aluminum or an aluminum alloy. However, the present invention is not limited to this, and other metal matrix composite materials such as a Cu-graphite composite material in which a carbonaceous member is impregnated with Cu may be used.

また、金属スキン層を、アルミニウム、あるいは、ニッケルで構成されたものとして説明したが、これに限定されることはなく、他の金属で構成されていてもよい。金属スキン層を構成する材質は、金属スキン層上に接合される部材や接合方法等を考慮して、適宜設計変更することが好ましい。
さらに、板本体及び金属スキン層の厚さ等は、本実施形態に限定されることはなく、適宜設計変更してもよい。
Moreover, although the metal skin layer was demonstrated as what was comprised with aluminum or nickel, it is not limited to this, You may be comprised with the other metal. It is preferable to change the design of the material constituting the metal skin layer as appropriate in consideration of a member to be bonded onto the metal skin layer, a bonding method, and the like.
Furthermore, the thicknesses of the plate body and the metal skin layer are not limited to the present embodiment, and may be appropriately changed in design.

また、発熱体として、半導体チップを例に挙げて説明したが、これに限定されることはなく、電子部品等の他の発熱体が搭載される放熱板であってもよい。
さらに、冷却器を備えた半導体装置を例に挙げてとして説明したが、これに限定されることはなく、冷却器を備えていないものであってもよい。また、冷却器をろう付けによって接合するものとして説明したが、これに限定されることはなく、接着剤やはんだ材を用いて接合してもよい。また、冷却器の材質や構造については、実施形態に限定されることはなく、適宜設計変更してもよい。
Further, although the semiconductor chip has been described as an example of the heat generating element, the heat generating element is not limited thereto, and may be a heat radiating plate on which another heat generating element such as an electronic component is mounted.
Furthermore, although the semiconductor device provided with the cooler has been described as an example, the present invention is not limited to this and may be provided with no cooler. Moreover, although demonstrated as what joins a cooler by brazing, you may join using an adhesive agent and a solder material, without being limited to this. In addition, the material and structure of the cooler are not limited to the embodiment, and may be appropriately changed in design.

1 パワーモジュール(半導体装置)
3 半導体チップ(発熱体)
10 パワーモジュール用基板
30 放熱板
31 板本体
32、33 金属スキン層
101 半導体装置
102 はんだ層
103 半導体チップ(発熱体)
130 放熱板
131 板本体
132、133 金属スキン層
1 Power module (semiconductor device)
3 Semiconductor chip (heating element)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Power module substrate 30 Heat sink 31 Plate body 32, 33 Metal skin layer 101 Semiconductor device 102 Solder layer 103 Semiconductor chip (heating element)
130 heat sink 131 plate body 132, 133 metal skin layer

Claims (9)

搭載された発熱体から発生する熱を放散させる放熱板であって、
炭素質部材中に金属材料が充填されてなる金属基複合材料からなる板本体と、この板本体の少なくとも一の板面に形成された金属スキン層と、を備え、
前記板本体を構成する金属基複合材料は、炭素質部材中に溶融した金属材料を含浸させることによって形成されており、
前記金属スキン層は、前記板本体の前記板面に、金属粉末を衝突させることによって形成されていることを特徴とする放熱板。
A heat radiating plate that dissipates heat generated from the mounted heating element,
A plate body made of a metal matrix composite material in which a carbonaceous member is filled with a metal material, and a metal skin layer formed on at least one plate surface of the plate body,
The metal matrix composite material constituting the plate body is formed by impregnating a molten metal material in a carbonaceous member,
The metal skin layer is formed by causing metal powder to collide with the plate surface of the plate main body.
前記金属スキン層は、エアロゾルデポジション法によって形成されていることを特徴とする請求項1に記載の放熱板。   The heat sink according to claim 1, wherein the metal skin layer is formed by an aerosol deposition method. 前記金属基複合材料からなる板本体の室温から200℃までの熱膨張係数が10×10−6/℃以下、熱伝導率が190W/(m・K)以上、抗折強度が30MPa以上に設定されていることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の放熱板。 The plate body made of the metal matrix composite material has a coefficient of thermal expansion from room temperature to 200 ° C. of 10 × 10 −6 / ° C. or less, a thermal conductivity of 190 W / (m · K) or more, and a bending strength of 30 MPa or more. The heat radiating plate according to claim 1, wherein the heat radiating plate is provided. 前記板本体を構成する金属基複合材料において充填される金属材料と、金属スキン層を構成する金属材料とが互いに異なっていることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の放熱板。   4. The metal material filled in the metal matrix composite material constituting the plate main body and the metal material constituting the metal skin layer are different from each other. 5. The heat sink described. 前記板本体を構成する金属基複合材料において充填される金属材料がAl−Si合金とされ、金属スキン層を構成する金属材料が純度99.99%以上の純アルミニウムであることを特徴とする請求項4に記載の放熱板。   The metal material filled in the metal matrix composite material constituting the plate body is an Al-Si alloy, and the metal material constituting the metal skin layer is pure aluminum having a purity of 99.99% or more. Item 5. The heat sink according to Item 4. 前記板本体を構成する金属基複合材料において充填される金属材料がアルミニウム又はアルミニウム合金とされ、金属スキン層を構成する金属材料がニッケルであることを特徴とする請求項4に記載の放熱板。   5. The heat dissipation plate according to claim 4, wherein the metal material filled in the metal matrix composite material constituting the plate body is aluminum or an aluminum alloy, and the metal material constituting the metal skin layer is nickel. 請求項1から請求項6のいずれか一項に記載の放熱板と、この放熱板上に搭載される半導体素子と、を備えていることを特徴とする半導体装置。   A semiconductor device comprising: the heat sink according to any one of claims 1 to 6; and a semiconductor element mounted on the heat sink. 炭素質部材中に金属材料が充填されてなる金属基複合材料からなる板本体を有し、この板本体の少なくとも一の板面に金属スキン層が形成された放熱板の製造方法であって、
炭素質部材中に溶融した金属材料を含浸して金属基複合材料からなる板本体を形成する板本体形成工程と、
前記板本体の板面に、金属粉末を衝突させることによって金属スキン層を形成する金属スキン層形成工程と、
を備えていることを特徴とする放熱板の製造方法。
It has a plate body made of a metal matrix composite material filled with a metal material in a carbonaceous member, and is a method of manufacturing a heat radiating plate in which a metal skin layer is formed on at least one plate surface of the plate body,
A plate body forming step of forming a plate body made of a metal matrix composite material by impregnating a molten metal material in a carbonaceous member;
A metal skin layer forming step of forming a metal skin layer by colliding metal powder with the plate surface of the plate body;
The manufacturing method of the heat sink characterized by comprising.
前記金属スキン層形成工程は、エアロゾルデポジション法によって前記金属スキン層を形成することを特徴とする請求項8に記載の放熱板の製造方法。   The method for manufacturing a heat sink according to claim 8, wherein the metal skin layer forming step forms the metal skin layer by an aerosol deposition method.
JP2009182524A 2009-08-05 2009-08-05 Radiator plate, semiconductor device, and method of manufacturing radiator plate Pending JP2011035308A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009182524A JP2011035308A (en) 2009-08-05 2009-08-05 Radiator plate, semiconductor device, and method of manufacturing radiator plate

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009182524A JP2011035308A (en) 2009-08-05 2009-08-05 Radiator plate, semiconductor device, and method of manufacturing radiator plate

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2011035308A true JP2011035308A (en) 2011-02-17

Family

ID=43764057

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2009182524A Pending JP2011035308A (en) 2009-08-05 2009-08-05 Radiator plate, semiconductor device, and method of manufacturing radiator plate

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2011035308A (en)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012132709A1 (en) * 2011-03-29 2012-10-04 ローム株式会社 Power module semiconductor device
JP2014187088A (en) * 2013-03-22 2014-10-02 Toshiba Corp Method for manufacturing power semiconductor device and power semiconductor device
JPWO2015029511A1 (en) * 2013-08-28 2017-03-02 三菱電機株式会社 Semiconductor device and manufacturing method thereof
EP3057125A4 (en) * 2013-10-10 2017-05-31 Mitsubishi Materials Corporation Substrate for heat sink-equipped power module, and production method for same
CN107369660A (en) * 2016-05-12 2017-11-21 台达电子企业管理(上海)有限公司 Power model and its manufacture method
EP4273922A3 (en) * 2016-02-26 2024-01-10 National Institute Of Advanced Industrial Science and Technology Heat dissipating substrate

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001181066A (en) * 1999-12-27 2001-07-03 Sumitomo Electric Ind Ltd Silicon carbide-based porous body and composite material comprising aluminum and the same
JP2001262311A (en) * 2000-03-23 2001-09-26 Ngk Insulators Ltd Member for electronic circuit and its production method
JP2009038162A (en) * 2007-08-01 2009-02-19 Sumitomo Electric Ind Ltd Heat radiation component and manufacturing method thereof, and power module

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001181066A (en) * 1999-12-27 2001-07-03 Sumitomo Electric Ind Ltd Silicon carbide-based porous body and composite material comprising aluminum and the same
JP2001262311A (en) * 2000-03-23 2001-09-26 Ngk Insulators Ltd Member for electronic circuit and its production method
JP2009038162A (en) * 2007-08-01 2009-02-19 Sumitomo Electric Ind Ltd Heat radiation component and manufacturing method thereof, and power module

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012132709A1 (en) * 2011-03-29 2012-10-04 ローム株式会社 Power module semiconductor device
JP2014187088A (en) * 2013-03-22 2014-10-02 Toshiba Corp Method for manufacturing power semiconductor device and power semiconductor device
JPWO2015029511A1 (en) * 2013-08-28 2017-03-02 三菱電機株式会社 Semiconductor device and manufacturing method thereof
EP3057125A4 (en) * 2013-10-10 2017-05-31 Mitsubishi Materials Corporation Substrate for heat sink-equipped power module, and production method for same
US10032648B2 (en) 2013-10-10 2018-07-24 Mitsubishi Materials Corporation Method of manufacturing power-module substrate with heat-sink
EP4273922A3 (en) * 2016-02-26 2024-01-10 National Institute Of Advanced Industrial Science and Technology Heat dissipating substrate
CN107369660A (en) * 2016-05-12 2017-11-21 台达电子企业管理(上海)有限公司 Power model and its manufacture method
CN107369660B (en) * 2016-05-12 2019-11-05 台达电子企业管理(上海)有限公司 Power module and its manufacturing method

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5488619B2 (en) Power module substrate and power module
EP3057125B1 (en) Substrate for heat sink-equipped power module, and production method for same
JP6307832B2 (en) Power module board, power module board with heat sink, power module with heat sink
JP5403129B2 (en) Power module substrate, power module substrate with heat sink, power module, and method for manufacturing power module substrate
JP6111764B2 (en) Power module substrate manufacturing method
TWI641300B (en) Jointed body and power module substrate
EP2978019B1 (en) Method for manufacturing bonded body and method for manufacturing power-module substrate
JP5526632B2 (en) Insulating substrate, insulating circuit substrate, semiconductor device, manufacturing method of insulating substrate, and manufacturing method of insulating circuit substrate
TWI637466B (en) Jointed body and power module substrate
EP3041042A1 (en) Method for manufacturing assembly and method for manufacturing power-module substrate
WO2007037306A1 (en) Heat sink module and process for producing the same
KR20110033117A (en) Substrate for power module, power module, and method for producing substrate for power module
TW201503300A (en) Power module substrate, power module substrate having heatsink, and power module
JP2011035308A (en) Radiator plate, semiconductor device, and method of manufacturing radiator plate
JP6958441B2 (en) Manufacturing method of insulated circuit board with heat sink
CN102593080A (en) Heat radiation plate, semiconductor device and manufacturing method of heat radiation plate
JP6303420B2 (en) Power module substrate
TWI708754B (en) Bonded body, power module substrate, power mosule, method of producing bonded body and method of producing power module substrate
CN108701659B (en) Bonded body, substrate for power module, method for manufacturing bonded body, and method for manufacturing substrate for power module
JP2011082502A (en) Substrate for power module, substrate for power module with heat sink, power module, and method of manufacturing substrate for power module
JP5724273B2 (en) Power module substrate, power module substrate with heat sink, power module, method for manufacturing power module substrate, and method for manufacturing power module substrate with heat sink
JP2010238965A (en) Substrate for power module, method for manufacturing substrate for power module, and power module
JP5648705B2 (en) Power module substrate with heat sink, power module with heat sink and power module substrate with buffer layer
JP6673635B2 (en) Method of manufacturing bonded body, method of manufacturing power module substrate with heat sink, method of manufacturing heat sink, and bonded body, power module substrate with heat sink, and heat sink
TWI801689B (en) Bonded body, insulated circuit board with heat sink, and heat sink

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20120328

A977 Report on retrieval

Effective date: 20121002

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

A131 Notification of reasons for refusal

Effective date: 20130319

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20130515

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20130806