JP5092274B2

JP5092274B2 - 半導体装置

Info

Publication number: JP5092274B2
Application number: JP2006124599A
Authority: JP
Inventors: 正紀伊藤
Original assignee: Oki Electric Industry Co Ltd
Current assignee: Oki Electric Industry Co Ltd
Priority date: 2006-04-28
Filing date: 2006-04-28
Publication date: 2012-12-05
Anticipated expiration: 2026-04-28
Also published as: JP2007299817A

Description

この発明は、半導体装置に関し、特に小型でかつ動作時に発熱量が大きな半導体チップを含む半導体装置に関する。

近年の半導体装置のプロセス技術の進展により、プロセスルールの微細化、半導体装置の小型化が顕著である。また、半導体装置のさらなる高集積化、高出力化に対する要求はますます厳しくなるばかりである。

高出力の半導体チップを含む半導体装置においては、かかる半導体チップの発熱及びその発熱に起因する接着面の剥がれ、クラック等の不具合発生をいかに防止するかが課題となる。

このような課題を解決することを目的として、半導体チップが緩衝材を介して金属製放熱板と接着されてなる構造を有する半導体パッケージにおいて、緩衝材が厚さ方向の熱伝導率が１００〔Ｗ／（ｍ・ｋ）〕以上であり且つ広さ方向の熱膨張系数が１５〔１０^-6／Ｋ〕以下であり、しかも広さ方向の剛性が２０〔ＧＰａ〕以下である炭素材料の平板からなることを特徴とする半導体パッケージが知られている（例えば、特許文献１参照。）。

また、多層構造の半導体装置用パッケージの熱履歴による反りの発生を抑制しつつ、中間層による熱抵抗の増大を防ぐことを目的とする、発熱体を含む半導体装置を搭載するための半導体装置用パッケージであって、第１の材料からなり半導体装置を搭載する主面を有する第１の層と、第１の材料からなる第２の層と、第１の材料よりも熱膨張係数の小さい第２の材料からなり、第１の層と第２の層との間に挟まれた第３の層とを有する３層構造の半導体装置用パッケージにおいて、第３の層にスルーホールを形成し、スルーホールを第１の材料で埋め込んだことを特徴とする半導体装置用パッケージが知られている（例えば、特許文献２参照。）。

さらに、熱抵抗を抑制しつつパッケージにおけるクラック発生を防止するために、金属から成るダイパッド上にＩＣチップを接着し、ＩＣチップ電極とリードフレームとをボンディング接合後、樹脂封止するものにおいて、ダイパッド上に接着されたＩＣチップとポリイミドテープ上に形成されたリードフレームとをボンディングし、ダイパッド上側のみ樹脂封止することを特徴とする半導体パッケージの製造方法が知られている（例えば、特許文献３参照。）。

以下に、図面を参照して、従来の半導体装置の構成例についてさらに説明する。

図６（Ａ）は従来の半導体装置を上面側から見た平面図であり、図６（Ｂ）は図６（Ａ）のＩ−Ｉ’で示した一点鎖線に沿って、半導体装置を切断した切断面を示す模式的な図である。なお、図６（Ａ）において、パッケージ内部の構成を説明するために実際には存在する蓋部１２６の図示は省略してある。

図６（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、半導体装置１００は、セラミックパッケージ１２０を含んでいる。セラミックパッケージ１２０は、セラミック筐体１２２を有している。セラミック筐体１２２は、バスタブ状の凹部を有する形状とされている。この凹部の底面は半導体チップ搭載面１２３とされていて、その一部分がチップ搭載パッド１２３ａとされている。

半導体チップ格納部１２１は、この凹部及びセラミック筐体１２２の上端部に隙間なく接着される板状体である蓋部１２６により半導体チップ１２８を格納する空間として画成されている。

チップ搭載パッド１２３ａには半導体チップ１２８が搭載されている。この半導体チップ１２８は、高出力の半導体チップであって、動作時に発熱し易い例えばいわゆる窒化ガリウム（ＧａＮ）系半導体チップや、炭化シリコン（ＳｉＣ）系半導体チップが想定されている。

セラミックパッケージ１２０は、外部端子であるリード１２４を有している。このリード１２４は半導体チップ１２８と電気的に接続されている。

セラミックパッケージ１２０は、ベース１３０の平坦面である表面１３０ａ上に搭載されている。

ベース１３０は銅タングステン合金（Ｃｕ−Ｗ）、銅モリブデン（Ｃｕ−Ｍｏ）、銅（Ｃｕ）、特に無酸素銅等を素材とする薄板状金属部材である。ベース１３０はこの例では長軸及び短軸を有する全体として長方形の輪郭を有しており、長軸方向の両端部には後述する固定部材１６０を嵌め込んで固定するための抉れ部１３２が設けられている。なお、このベース１３０の裏面１３０ｂは平坦面とされている。

ベース１３０の表面１３０ａ上に搭載されているセラミックパッケージ１２０は、放熱体１５０の搭載面１５０ａ上に搭載されている。この放熱体１５０は、従来公知のいわゆる放熱フィン等の構成を有するヒートシンクである。

放熱体１５０の搭載面１５０ａとベース１３０の裏面１３０ｂとの間には、シリコン（シリコーン）グリス膜１４０が存在している。シリコングリス膜１４０は、放熱体１５０の搭載面１５０ａとベース１３０の裏面１３０ｂとの間に不可避的に生じる隙間を埋め込んでいる。シリコングリス膜１４０の膜厚はｄ１とされている。

このシリコングリス膜１４０は、セラミックパッケージ１２０、すなわち半導体チップ１２８が発生する熱を放熱体１５０に、より効率的に伝導する機能を奏する。

セラミックパッケージ１２０が搭載されているベース１３０と放熱体１５０とは、固定部材１６０により、互いに固定されている。この例では固定部材１６０はねじとしてある。ねじ１６０は、その頭部で抉れ部１３２の端縁を圧してベース１３０と放熱体１５０とを固定している。
特開平１０−１０７１９０号公報特開平０９−０４５８２８号公報特開平０６−０２１１２５号公報

このような構成を有する従来の半導体装置においては、特にベースのさらなる薄層化が進み、かつベースの材料に熱伝導性に優れる無酸素銅といった比較的柔らかい材料が選択される傾向がある。

結果として、ベースと放熱体との間隙を埋め込むシリコングリス膜の膜厚を薄く、かつ均一にすることが困難となってきている。

シリコングリス膜の膜厚が厚くなるほど、半導体チップの発する熱を、放熱体に効率的に伝達することがより困難になる。従って、半導体チップの放熱が十分でなくなるために、チャネル温度が上昇して電気的特性が悪化し、ひいては誤作動といった不具合を発生するおそれがある。

この発明は、上記課題に鑑みてなされたものである。上記課題を解決するにあたり、この発明の半導体装置は、下記のような構成を有している。

すなわち、半導体装置は、チップ搭載パッドを有するセラミック筐体、このセラミック筐体の上端部に接着されている蓋部、チップ搭載パッドに搭載されている半導体チップ、及びこの半導体チップと電気的に接続されているリードを有するセラミックパッケージと、一表面に溝部を有する板状体のベースと、このベースが搭載される搭載面を有している放熱体と、この放熱体の搭載面とベースの一表面との間に、溝部を埋め込んで設けられているシリコングリス膜とを具えている。

このとき、ベースはセラミックパッケージが搭載されている平坦面である表面、及び溝部が設けられている裏面を有し、かつ長軸及び短軸を有する全体として長方形の輪郭を有しており、溝部は、チップ搭載パッドの直下にあたる領域を除いた領域に、短軸方向に沿って複数本が互いに平行に設けられていている溝部とするのがよい。

この溝部の幅は、２００μｍから１０００μｍの範囲内とし、深さは、２００μｍから５００μｍの範囲内とするのがよい。

溝部は、ベースの短軸長の中央点が最も浅い深さであり、ベースの短軸の両端に向かって深さが徐々に深くなっていき、ベースの短軸の両端で最も深い深さとなる傾斜を有するのがよい。

この溝部の傾斜は、分数勾配で最大でも１／２０程度とするのがよい。

この発明の半導体装置の構成によれば、余剰のシリコングリスをベースと放熱体との間隙からより容易に排出できるため、シリコングリス膜の膜厚、特に搭載されている半導体チップの直下の膜厚をより薄くすることができる。具体的には従来の１／１０程度の膜厚とすることができる。従って、ベースから放熱体への熱の伝導をより効率的に行うことができる。

また、傾斜を有する溝部を有する構成とすれば、より効率的にシリコングリスの排出を行うことができる。

すなわち、このような構成とすれば、シリコングリス膜の薄膜化により、半導体チップの放熱をより効率的かつ効果的に行うことができるため、半導体装置のチャネル温度の上昇による電気的特性の悪化、及びこれに起因する誤作動といった不具合の発生を防止することができる。

以下、図面を参照して、この発明の実施の形態につき説明する。なお、図面には、この発明が理解できる程度に各構成成分の形状、大きさ及び配置関係が概略的に示されているに過ぎず、これによりこの発明が特に限定されるものではない。また、以下の説明において、特定の材料、条件及び数値条件等を用いることがあるが、これらは好適例の１つに過ぎず、従って、この発明は何らこれらに限定されない。

なお、この発明の半導体装置の製造方法における各製造工程は、原則として、従来公知の材料及び製造装置を用いて実施することができる。従って、各製造工程における材料、条件等の詳細な説明は省略する場合もある。

〔第１の実施の形態〕
図１及び図２を参照して、この発明の半導体装置の構成例につき説明する。

図１（Ａ）はこの例の半導体装置を上面側から見た平面図であり、図１（Ｂ）は図１（Ａ）のＩ−Ｉ’で示した一点鎖線に沿って、半導体装置を切断した切断面を示す模式的な図である。なお、図１（Ａ）において、パッケージ内部の構成を説明するために実際には存在する蓋部２６の図示は省略してある。

図２（Ａ）はベースの構成を説明するための側面図であり、図２（Ｂ）はベースを裏面側から見た平面図であり、図２（Ｃ）は図２（Ｂ）のＩＩ−ＩＩ’で示した一点鎖線に沿って、ベースを切断した切断面を示す模式的な図である。

図１（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、半導体装置１０は、セラミックパッケージ２０を含んでいる。セラミックパッケージ２０は、セラミック筐体２２を有している。セラミック筐体２２は、バスタブ状の凹部を有する形状とされている。この凹部の底面は半導体チップ搭載面２３とされていて、その一部分がチップ搭載パッド２３ａとされている。

半導体チップ格納部２１は、この凹部及びセラミック筐体２２の上端部に隙間なく接着されている蓋部２６により半導体チップ２８を格納する空間として画成されている。蓋部２６は、凹部を封止することができる板状体である。

このチップ搭載パッド２３ａには半導体チップ２８が搭載されている。この半導体チップ２８は、高出力の半導体チップであって、動作時に発熱し易い例えばいわゆる窒化ガリウム（ＧａＮ）系半導体チップや、炭化シリコン（ＳｉＣ）系半導体チップが想定されている。すなわち、この半導体チップ２８としては、その表面積が１０ｍｍ²から１５ｍｍ²の範囲程度で最大でも２ｃｍ²程度である小型のチップが想定されている。

セラミックパッケージ２０は、外部端子であるリード２４を有している。このリード２４は半導体チップ２８と電気的に接続されている。

セラミックパッケージ２０は、ベース３０上、すなわち平坦面である表面３０ａ上に搭載されている。

ここで、図２（Ａ）、（Ｂ）及び（Ｃ）を参照して、この発明のベース３０の構成例につき説明する。

ベース３０は銅タングステン合金（Ｃｕ−Ｗ）、銅モリブデン（Ｃｕ−Ｍｏ）、銅（Ｃｕ）、特に無酸素銅等を素材とする薄板状金属部材である。

図２（Ｂ）に示すように、ベース３０はこの例では長軸及び短軸を有する全体として長方形の輪郭を有しており、長軸方向の両端部には後述する固定部材６０を嵌め込んで固定するための抉れ部３２が設けられている。なお、ベース３０の平面形状はこの例に限られず、任意好適な形状、例えば正方形とすることもできる。

図２（Ｂ）に示す構成例では、これら抉れ部３２を、ベース３０の長軸方向の中心軸Ｏ（オー）にその中心を合わせたＵ字状の切り込みとして形成してある。

この発明の半導体装置が具えるベース３０は、裏面３０ｂ（一表面）側に溝部３４を有していることを特徴としている。溝部３４は、ベース３０の短軸方向に沿って複数本が互いに平行に設けられている。また、溝部３４は、好ましくはベース３０の短軸方向の一方の端縁から他方の端縁にまで至って、両端縁に開口する形状とするのがよい。図２（Ｃ）に示す構成例では、この溝部３４の延在方向に直交する横断面の形状は矩形としてある。

溝部３４の延在形状は、この発明の目的を損なわない範囲で、例えば自動車用タイヤのいわゆるドレッドパターン（排水溝）のような曲線を組み合わせた任意の形状とすることができるが、加工のし易さといった観点から好ましくは直線状とするのがよい。

溝部３４の本数及びこれらの間隔は、この発明の目的を損なわない範囲で任意好適なものとすることができる。溝部３４は、好ましくは２本以上設けるのがよい。また、複数の溝部３４同士の間隔は、例えば溝部３４の溝幅が２００μｍであるとすると、好ましくは例えば４００〜２０００μｍ程度、すなわち溝幅の２〜１０倍程度の範囲とするのがよい。

溝部３４は、放熱効率を考慮して、好ましくはチップ搭載パッド２３ａの直下にあたるベース３０のチップ直下面３０ｂａには非形成（非設置）とするのがよい。

溝部３４の幅ｗ１及び深さｄ３は、任意好適なものとできるが、好ましくは、幅は２００μｍから１０００μｍの範囲内とし、深さは２００μｍから５００μｍの範囲内とするのがよい。

この溝部３４は、従来公知の任意好適な加工手法、すなわちベース３０の材料に応じたエッチング、切削等により形成することができる。

図１に示すように、ベース３０の表面３０ａ上に搭載されているセラミックパッケージ２０は、放熱体５０の搭載面５０ａ上に搭載されている。この放熱体５０は、従来公知のいわゆる放熱フィン等の構成を有するヒートシンクである。

放熱体５０の搭載面５０ａとベース３０の裏面３０ｂとの間には、シリコン（シリコーン）グリス膜４０が存在している。このシリコングリス膜４０は、セラミックパッケージ２０、すなわち半導体チップ２８が発生する熱を放熱体５０に、より効率的に伝導する機能を果たす。

シリコングリス膜４０は、放熱体５０の搭載面５０ａとベース３０の裏面３０ｂとの間隙を埋め込んでいる。この場合には、シリコングリス膜４０の膜厚、すなわちチップ直下面３０ｂａ部分の膜厚はｄ２となる。

既に説明した従来の構成と比較すると、ベース３０又は放熱体５０に塗布されるシリコングリスの量が同量であるとすれば、溝部３４を埋め込むか又は溝部３４を通って、ベース３０の輪郭外に排出されるシリコングリス量の分だけ膜厚ｄ２、特にチップ直下面３０ｂａ部分の膜厚は従来の膜厚ｄ１（図６参照）に比べて１／１０程度まで薄くすることができる。従って、シリコングリス膜４０によるベース３０から放熱体５０への熱伝導をより効率的に行うことができる。

セラミックパッケージ２０が搭載されているベース３０と放熱体５０とは、固定部材６０により、互いに固定されている。この例では固定部材６０はねじとしてある。ねじ６０は、その頭部で抉れ部３２の端縁を圧してベース３０と放熱体５０とを固定している。このねじの締めトルクは、強ければ強いほどシリコングリス膜厚を薄くすることができる。従って、選択されたねじが許容する最大限の締めトルクにより締め込むのがよい。

この発明の半導体装置１０が具えるベース３０は裏面３０ｂ側に溝部３４を具えているため、固定部材６０を用いるベース３０と放熱体５０との固定時には、これらのいずれかに予め塗布されていたシリコングリスのうち、一部が溝部３４内に誘導されてこれを埋め込み、また、ベース３０の輪郭外に余剰のシリコングリスを押し出す。従って、より小さな押圧力で、固定部材６０により発生するベース３０のシリコングリス膜４０の膜厚、特にチップ直下面３０ｂａの膜厚をより均一にかつより薄くすることができる。

〔第２の実施の形態〕
図３を参照して、この発明の半導体装置の別の構成例につき説明する。なお、この例の半導体装置は、セラミックパッケージ２０及び放熱体５０の構成自体並びに構成要素の配置関係については、既に説明した第１の実施の形態と何ら変わるところがなく、ベース３０の溝部３４の構成に特徴を有している。従って、ここではベース３０以外の構成の詳細な説明は省略して、ベース３０の構成についてのみ説明する。

図３（Ａ）はベースの構成を説明するための側面図であり、図３（Ｂ）はベースを裏面側から見た平面図であり、図３（Ｃ）は図３（Ｂ）のＩＩ−ＩＩ’で示した一点鎖線に沿って、ベースを切断した切断面を示す模式的な図である。

ベース３０は、第１の実施の形態と同様に、銅タングステン合金（Ｃｕ−Ｗ）、銅モリブデン（Ｃｕ−Ｍｏ）、銅（Ｃｕ）、特に無酸素銅等を素材とする薄板状金属部材である。ベース３０は、この例では長軸及び短軸を有する全体として長方形の輪郭を有しており、長軸方向の両端部には固定部材６０を嵌め込んで固定するための抉れ部３２を有している。

この発明の半導体装置が具えるベース３０は、溝部３４を有していることを特徴としている。溝部３４は、ベース３０の短軸方向に沿って複数本が互いに平行に設けられている。また、溝部３４は、好ましくはベース３０の短軸方向の一方の端縁から他方の端縁にまで至って、両端縁に開口する形状とするのがよい。このとき、溝部３４は、好ましくは直線状とするのがよい。

溝部３４の本数及びこれらの間隔は、この発明の目的を損なわない範囲で任意好適なものとすることができる。溝部３４は、好ましくは２本以上設けるのがよい。

溝部３４は、放熱効率を考慮して、好ましくはチップ搭載パッド２３ａの直下にあたるベース３０のチップ直下面３０ｂａには非形成とするのがよい。

溝部３４の幅ｗ１及び幅ｄ３は任意好適なものとできるが、好ましくは、幅は２００μｍから１０００μｍの範囲内とし、深さは２００μｍから５００μｍの範囲内とするのがよい。

図３（Ｃ）に示すように、この例の溝部３４は、その深さがベース３０の短軸方向に変化する構成を有している。溝部３４は、好ましくは例えばベース短軸長の中央点（線）Ｃ（ベース短軸長の二等分地点）が最も浅い深さであるｄ４であり、ベース短軸の両端（ベース３０の短軸方向の端縁）に向かって深さが徐々に深くなっていき、ベース短軸の両端で溝部３４が最も深い深さであるｄ５となる形状を有している。すなわち、溝部３４の底面は、ベース短軸長の中央点Ｃからベース短軸長上にある両端縁２方向に向かって下る傾斜を有している。なお、深さｄ４は０（ゼロ）としてもよい。

この傾斜は任意好適な勾配を有する傾斜とすることができるが、好ましくは分数勾配（すなわち、溝部の最大深さ／ベース裏面を基準とした溝部の全長）で最大でも１／２０程度とするのがよい。

この例の半導体装置１０が具えるベース３０は、既に説明したように底面が傾斜を有する溝部３４を具えているため、第１の実施の形態の溝部と比較して、ベース３０の輪郭外に余剰のシリコングリスをより効率的に押し出すことができる。従って、より小さな押圧力で、固定部材６０により発生するベース３０のシリコングリス膜４０、特にチップ直下面３０ｂａの膜厚をより均一にかつより薄くすることができる。

〔第３の実施の形態〕
図４及び図５を参照して、この発明の半導体装置のさらに別の構成例につき説明する。

図４（Ａ）はこの例の半導体装置を上面側から見た平面図であり、図４（Ｂ）は図４（Ａ）のＩ−Ｉ’で示した一点鎖線に沿って、半導体装置を切断した切断面を示す模式的な図である。なお、図４（Ａ）において、パッケージ内部の構成を説明するために実際には存在する蓋部２６の図示は省略してある。

図５（Ａ）は放熱体の構成を説明するための側面図であり、図５（Ｂ）は放熱体を表面側から見た平面図であり、図５（Ｃ）は図５（Ｂ）のＩＩ−ＩＩ’で示した一点鎖線に沿って、放熱体を切断した切断面を示す模式的な図である。

なお、セラミックパッケージ２０の構成自体は、既に説明した第１の実施の形態と何ら変わるところがないため、同一符号を付してその詳細な説明を省略する。

図４（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、半導体装置１０は、セラミックパッケージ２０を含んでいる。

セラミックパッケージ２０は、ベース３０の平坦面である表面３０ａ上に搭載されている。なお、この例ではベース３０の裏面３０ｂは平坦面である。

ベース３０の表面３０ａ上に搭載されているセラミックパッケージ２０は、放熱体５０の搭載面５０ａ上に搭載されている。搭載面５０ａは、この例では長軸及び短軸を有する全体として長方形の輪郭を有している。

図５に示すように、この発明の半導体装置が具える放熱体５０は、溝部５２を有していることを特徴としている。溝部５２は、放熱体５０の搭載面５０ａの短軸方向に沿って複数本が設けられている。この溝部５２の全長は、その端縁がベース３０から少なくとも露出する長さとすればよいが、好ましくは放熱体５０の短軸方向の一方の端縁から他方の端縁にまで至って、両端縁に開口する形状とするのがよい。溝部５２の延在形状は任意好適なものとすることができる。溝部５２の延在形状は、例えば自動車用タイヤのいわゆるドレッドパターン（排水溝）のような曲線を組み合わせたこの発明の目的を損なわない任意の形状とすることができるが、加工のし易さといった観点から好ましくは直線状とするのがよい。

溝部５２の本数及びこれらの間隔は、この発明の目的を損なわない範囲で任意好適なものとすることができる。溝部５２は、好ましくは２本以上設けるのがよい。

溝部５２は、放熱効率を考慮して、好ましくはチップ搭載パッド２３ａの直下にあたる搭載面５０ａのチップ直下面５０ａａには非形成とするのがよい。

この溝部５２は、接続されるベース３０の輪郭が存在する領域に設ければよい。

溝部５２の幅ｗ２及び深さｄ６は、任意好適なものとできるが、好ましくは、幅は２００μｍから１０００μｍの範囲内とし、深さは２００μｍから５００μｍの範囲内とするのがよい。

この溝部５２は、放熱体の材料に対応した従来公知の任意好適な加工手法、すなわちエッチング、切削等により形成することができる。

このように、この発明の放熱体５０の構成によれば、予め溝部を形成するので、生産性がより向上し、製造コストをより削減することができる。

図４に示すように、放熱体５０の搭載面５０ａとベース３０の裏面３０ｂとの間には、シリコングリス膜４０が存在している。

シリコングリス膜４０は、放熱体５０の搭載面５０ａとベース３０の裏面３０ｂとの間の間隙を埋め込んでいる。この場合にもシリコングリス膜４０の膜厚はｄ２となる。

既に説明した従来の構成と比較すると、ベース３０又は放熱体５０に塗布されるシリコングリスの量が同量であるとすれば、溝部５２を埋め込むか又は溝部５２を通って、ベース３０の輪郭外に排出されるシリコングリス量の分だけ膜厚ｄ２、特にチップ直下面３０ｂａ部分の膜厚は従来の膜厚ｄ１に比べて薄くなる。従って、シリコングリス膜４０によるベース３０から放熱体５０への熱伝導をより効率的に行うことができる。

セラミックパッケージ２０が搭載されているベース３０と放熱体５０とは、固定部材６０により、互いに固定されている。

なお、この実施の形態の放熱体５０は、既に説明した第１及び第２の実施の形態のいずれの半導体装置の構成例とも組み合わせることができる。

また、この実施の形態の放熱体５０は、既に説明したセラミックパッケージとの組み合わせばかりでなく、例えばＢＧＡ、ＬＧＡといった外部端子を有する樹脂封止パッケージと組み合わせることもできる。

この例の半導体装置１０が具える放熱体５０は溝部５２を具えているため、固定部材６０を用いるベース３０と放熱体５０との固定時には、これらのいずれかに予め塗布されていたシリコングリスのうち、一部が溝部５２内を埋込み、また、ベース３０の輪郭外に余剰のシリコングリスを押し出す。従って、より小さな押圧力で、固定部材６０により発生するベース３０のシリコングリス膜４０の膜厚、特にチップ直下面３０ｂの膜厚をより均一にかつより薄くすることができる。

（Ａ）は半導体装置を上面側から見た平面図であり、（Ｂ）は（Ａ）のＩ−Ｉ’で示した一点鎖線に沿って、半導体装置を切断した切断面を示す模式的な図である。（Ａ）はベースの構成を説明するための側面図であり、（Ｂ）はベースを裏面側から見た平面図であり、（Ｃ）は（Ｂ）のＩＩ−ＩＩ’で示した一点鎖線に沿って、ベースを切断した切断面を示す模式的な図である。（Ａ）はベースの構成を説明するための側面図であり、（Ｂ）はベースを裏面側から見た平面図であり、（Ｃ）は（Ｂ）のＩＩ−ＩＩ’で示した一点鎖線に沿って、放熱体を切断した切断面を示す模式的な図である。（Ａ）は半導体装置を上面側から見た平面図であり、（Ｂ）は（Ａ）のＩ−Ｉ’で示した一点鎖線に沿って、半導体装置を切断した切断面を示す模式的な図である。（Ａ）は放熱体の構成を説明するための側面図であり、（Ｂ）は放熱体を表面側から見た平面図であり、（Ｃ）は（Ｂ）のＩＩ−ＩＩ’で示した一点鎖線に沿って、放熱体を切断した切断面を示す模式的な図である。（Ａ）は従来の半導体装置を上面側から見た平面図であり、（Ｂ）は（Ａ）のＩ−Ｉ’で示した一点鎖線に沿って、半導体装置を切断した切断面を示す模式的な図である。

符号の説明

１０、１００：半導体装置
２０、１２０：セラミックパッケージ
２１、１２１：半導体チップ格納部
２２、１２２：セラミック筐体
２３、１２３：半導体チップ搭載面
２３ａ、１２３ａ：チップ搭載パッド
２４、１２４：リード
２６、１２６：蓋部
２８、１２８：半導体チップ
３０、１３０：ベース
３０ａ、１３０ａ：表面
３０ｂ、１３０ｂ：裏面
３０ｂａ、５０ａａ：チップ直下面
３２、１３２：抉れ部
３４、５２：溝部
４０、１４０：シリコングリス膜
５０、１５０：放熱体
５０ａ、１５０ａ：搭載面
６０、１６０：固定部材（ねじ）

Claims

チップ搭載パッドを有するセラミック筐体、当該セラミック筐体の上端部に接着されている蓋部、前記チップ搭載パッドに搭載されている半導体チップ、及び当該半導体チップと電気的に接続されているリードを有するセラミックパッケージと、
一表面に溝部を有する板状体のベースと、
前記ベースが搭載される搭載面を有している放熱体と、
前記放熱体の前記搭載面と前記ベースの前記一表面との間に、前記溝部を埋め込んで設けられているシリコングリス膜と
を具え、
前記溝部は、前記ベースの短軸長の中央が最も浅い深さであり、当該ベースの短軸の両端に向かって深さが徐々に深くなっていき、前記ベースの短軸の両端で最も深い深さとなる傾斜を有する形状を有している
ことを特徴とする半導体装置。
前記ベースは前記セラミックパッケージが搭載されている平坦面である表面、及び前記溝部が設けられている裏面を有し、かつ長軸及び短軸を有する全体として長方形の輪郭を有しており、前記溝部は、前記チップ搭載パッドの直下にあたる領域を除いた領域に、前記短軸方向に沿って複数本が互いに平行に設けられている溝部であることを特徴とする請求項１に記載の半導体装置。
前記溝部の幅は、２００μｍから１０００μｍの範囲内であり、深さは、２００μｍから５００μｍの範囲内であることを特徴とする請求項１又は２に記載の半導体装置。
前記傾斜は、分数勾配で最大でも１／２０であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の半導体装置。