JP4270140B2 - 窒化珪素回路基板およびそれを用いた半導体モジュール - Google Patents
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Description
本実施の形態では、本発明に係るセラミックス回路基板、及びそれを使用した半導体モジュールについて説明する。
前記実施の形態1では、本発明に係るセラミックス回路基板10の耐冷熱サイクル性の向上効果、及びそれを用いた半導体モジュール100について、回路パターン形成用金属板12、放熱用金属板13の双方にCu板12a、13aを用いた場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明に係るセラミックス回路基板10、半導体モジュール100では、前述の如く、Cuとは別にCu合金を使用しても構わなく、本実施の形態では、かかる場合についての本発明の有効性について説明する。
10a セラミックス回路基板
11 セラミックス基板
11a 窒化珪素板
11b 窒化アルミニウム板
12 回路パターン形成用金属板
12a Cu板
13 放熱用金属板
13a Cu板
20 放熱ベース
20a Cu板
21 ねじ孔
30 半導体素子
31 ワイヤー
31a 金線
41 1番はんだ
42 2番はんだ
100 半導体モジュール
100a 半導体モジュール
P 回路パターン
S100、S200、S300、S400、S500、S600 ステップ
t1 板厚
t2 板厚
t3 板厚
Claims (4)
- 窒化珪素基板の一方の面に回路パターン形成用金属板が設けられ、前記窒化珪素基板の他方の面に放熱用金属板が設けられた窒化珪素回路基板であって、
前記回路パターン形成用金属板は、CuまたはCu合金で形成され、
前記放熱用金属板は、CuまたはCu合金で形成され、
前記窒化珪素基板、前記回路パターン形成用金属板、前記放熱用金属板の各々のヤング率(E)、線膨張率(α)、板厚(t)に基づき、Σ(E×α×t)/Σ(E×t)の式にて算出される前記窒化珪素基板の見掛けの熱膨張係数が、8ppm/k以上、14ppm/k以下であることを特徴とする窒化珪素回路基板。 - 請求項1記載の窒化珪素回路基板において、
前記窒化珪素基板は、板厚t1が0.2mm以上、1mm以下であり、
前記回路パターン形成用金属板は、板厚t2が0.3mm以上、4mm以下であり、
前記放熱用金属板は、板厚t3が0.3mm以上、4mm以下であり、
(前記回路パターン形成用金属板と前記放熱用金属板との総和板厚)/前記窒化珪素基板の板厚とで示される板厚比(t2+t3)/t1が、2以上、30未満であることを特徴とする窒化珪素回路基板。 - 請求項1または2のいずれか1項に記載の窒化珪素回路基板と、
前記窒化珪素回路基板の前記回路パターン形成用金属板の素子搭載部に搭載された半導体素子と、
前記窒化珪素回路基板が、はんだを介して接合されるCuまたはCu合金で形成される放熱ベースと、
を有することを特徴とする半導体モジュール。 - 請求項3に記載の半導体モジュールにおいて、
前記はんだには、粒径が20μm以上、300μm以下のNi、Cu、Mo、Wのいずれかの粉末が1質量%以上、30質量%以下の範囲で含まれている
ことを特徴とする半導体モジュール。
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