JP6829153B2 - セラミック板、半導体装置および半導体モジュール - Google Patents
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Description
における値である。また、以下の説明における熱伝導率は、非定常法による各種の測定装置で測定することができる。
面2と放熱体22とが接続材23を介して互いに接続されて行なわれる。すなわち、半導体装置20と放熱体22とが、接続材23を介して機械的および熱的に互いに接続されている。
る。また、前述したように、個々の針状結晶1aは、必ずしも正確に六角柱状である必要はなく、複数の六角柱状の結晶同士が一体化したものでも構わない。
あり、複雑な多角形状または不定形状等である。また、このような隙間1bは、互いに独
立したものである必要はなく、複数のものが互いにつながったものでも構わない。複数の隙間1bが互いにつながっていれば、セラミック板10の表面2から表面部分3の深い位置(表面2からより遠い位置)まで接続材23が入り込むことができる。そのため、接続材23とセラミック板10との接し合う面積が効果的の大きくなり、両者間の熱伝導性が向上する。これによって、半導体装置20から放熱体22への熱伝導性を効果的に向上させることができる。
ことができる。また、そのような表面部分3を有するセラミック板10を製作することができる。この場合、焼成時の昇温および降温の速度並びにピーク温度等のキープ時間等の温度条件、焼成時の露点等を含む雰囲気条件およびb焼成用セッターの配置形態等のその他の条件を適宜調整することによって、焼結助材の除去量を調整することができる。すなわち、セラミック板10の表面部分3における隙間1bの割合を調整することができる。
を接合する接合材が3次元網目構造の隙間1bに入り込み、セラミック板10と接合材との接し合う面積が大きくなる。そのため、半導体素子11とセラミック板10との間の熱伝導性が高められる。
導電性接着剤等を含む接着剤等でもよい。
部分である。伝熱粒子25は、例えば酸化アルミニウム、酸化亜鉛等のセラミック材料、カーボン等の無機材料等の良熱伝導材料等によって形成されている。伝熱粒子25を形成している材料は、例えば、熱伝導率が約50W/(m・K)以上の材料であればよい。
10の厚みを小さくすることによって、伝熱経路の短縮による半導体素子11から放熱体22への伝熱性を向上させることができる。また、半導体モジュール30の薄型化も容易である。
1a・・・針状結晶
1b・・・隙間
2・・・表面
2A・・・上面
2B・・・下面
2s・・・実装領域
3・・・表面部分
4・・・窒化ケイ素質焼結体
5・・・シリケート相
10・・・セラミック板
11・・・半導体素子
20・・・半導体装置
21・・・外部接続導体
22・・・放熱体
23・・・接続材
24・・・粘性材料
25・・・伝熱粒子
26・・・導電性接続材
27・・・モールド樹脂
30・・・半導体モジュール
Claims (6)
- 窒化ケイ素の多結晶相を有しているとともに平面状の表面を含む表面部分を有する窒化ケイ素質焼結体を備えており、
前記表面部分において、前記多結晶相は、窒化ケイ素の針状結晶が互いに隙間を挟んで重なり合った3次元網目構造である部分を含み、
前記隙間は、前記多結晶相における、前記窒化ケイ素の針状結晶同士の間に位置するとともに前記窒化ケイ素の針状結晶のみで囲まれた空間部分であるセラミック板。 - 前記表面が前記セラミック板の厚み方向において互いに反対側に位置する上面および下面を含んでおり、前記上面および下面の少なくとも一方の全面において、前記表面部分における前記多結晶相が前記3次元網目構造である請求項1記載のセラミック板。
- 平面視において、前記表面は、前記複数の窒化ケイ素の針状結晶のうち、針状結晶の長手方向が前記表面に沿う方向に位置する第1結晶を、前記長手方向に直交する方向が前記表面に沿う方向に位置する第2結晶よりも多く含んでいる請求項1または2記載のセラミック板。
- 前記表面部分よりも内側において前記多結晶相の結晶粒界に介在するシリケート相をさらに備える請求項1〜請求項3のいずれか1項記載のセラミック板。
- 請求項1〜請求項4のいずれか1項記載のセラミック板と、
該セラミック板の前記表面に配置された半導体素子とを備える半導体装置。 - 請求項5記載の半導体装置と、
該半導体装置の前記半導体素子と電気的に接続された外部接続導体と、
前記半導体素子と熱的に接続された放熱体と、
粘性材料および該粘性材料よりも熱伝導率が大きい伝熱粒子からなり前記粘性材料中に分散した伝熱粒子を含んでおり、前記セラミック板の表面と前記放熱体との間に介在する接続材とを備える半導体モジュール。
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JP2017112417A JP6829153B2 (ja) | 2017-06-07 | 2017-06-07 | セラミック板、半導体装置および半導体モジュール |
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