JP7450769B2 - 半導体装置の製造方法、半導体装置用基板の製造方法、半導体装置及び電力変換装置 - Google Patents

Description

本開示は、半導体装置の製造方法、半導体装置用基板の製造方法、半導体装置及び電力変換装置に関する。

従来の半導体装置では、半導体素子を搭載するための配線基板及び配線基板に接合されたベース板を含む半導体装置用基板が設けられており、配線基板の導体層及びベース板はそれぞれＣｕ（銅）又はＡｌ（アルミニウム）等の金属によって形成される。そして、このような金属部材間の接合方法としては、Ｃｕ製の部材をＡｌ製の部材で挟み、加熱しながら加圧することで固相拡散接合する方法がある（例えば、特許文献１参照）。

特開平９－２９８２５９号公報

しかしながら、半導体装置における配線基板の導体層とベース板との接合では、被接合部材である配線基板及びベース板に反りや歪みが生じることがあり、この場合には１枚のシート状又は板状の部材を挟んでも良好な接合をすることができないという課題があった。

本開示は、上記した課題を解決するためになされたものであり、部材の反りや歪みに追従して接合することができる半導体装置の製造方法を得ることを目的とするものである。

本開示に係る半導体装置の製造方法は、ベース板と、絶縁層、絶縁層の一方の面に設けられた第１導体層及び絶縁層の他方の面に設けられた第２導体層を有する配線基板の第１導体層と、の間に第１導体層と固相拡散接合が可能な金属材料で形成された金属部材として、複数の開口部が形成されたパンチング板、細線を編み込んで形成されたメッシュ、又はワイヤを配置する第１の工程と、ベース板と配線基板の第１導体層との間に金属部材を挟み、加圧しながら加熱する第２の工程と、配線基板の第２導体層と半導体素子とを接合する第３の工程と、を含む。

本開示に係る半導体装置の製造方法は、部材の反りや歪みに追従して接合することができるという効果を有する。

実施の形態１の半導体装置を示す断面図である。 実施の形態１の半導体装置の製造に用いる金属部材を示す斜視図である。 実施の形態１の半導体装置の製造方法の工程を説明するための断面図である。 実施の形態２の半導体装置を示す断面図である。 実施の形態２の半導体装置の製造に用いる金属部材を示す斜視図である。 実施の形態２の半導体装置の製造方法の工程を説明するための断面図である。 実施の形態３の半導体装置を示す断面図である。 実施の形態３の半導体装置の製造方法の工程を説明するための断面図である。 実施の形態３の半導体装置の製造方法の工程の変形例を説明するための断面図である。 実施の形態４の電力変換装置を説明するためのブロック図である。

以下、図面に基づいて実施の形態について説明する。なお、以下の図面において同一又は相当する部分には同一の符号を付し、その説明は繰り返さない。また、以下で説明する寸法や温度、時間等の数値は一例であり、他の数値であってもよい。さらに、以下の説明では、「上」又は「下」の特定の方向を意味する用語が用いられる場合があるが、これらの用語は便宜上用いられているものであり、実際に実施される際の方向とは関係しない。

また、本開示において、「～上」という場合、構成要素間に介在物が存在することを妨げるものではない。例えば、「Ａ上に設けられたＢ」と記載している場合、ＡとＢとの間に他の構成要素Ｃが設けられたものも設けられていないものも含む。

また、本開示では各部材について、Ａｌ（アルミニウム）製、又はＣｕ（銅）製と説明することがあるが、Ａｌ製とは、Ａｌ又はＡｌを主成分とするＡｌ合金で形成されたものを、Ｃｕ製とは、Ｃｕ又はＣｕを主成分とするＣｕ合金で形成されたものを意味するものとする。

実施の形態１．
実施の形態１の半導体装置、半導体装置用基板、半導体装置の製造方法及び半導体装置用基板の製造方法について、図１から図３を用いて説明する。図１は、本実施の形態の半導体装置１００を示す断面図、図２は、半導体装置１００の製造に用いる金属部材としてのＡｌ部材１０を示す斜視図である。また、図３は、本実施の形態の半導体装置１００の製造方法の工程を説明するための断面図である。

まず、本実施の形態の半導体装置１００及び半導体装置用基板１１０の構成について説明する。

半導体装置１００は、図１に示すように、平板状のベース板１、ベース板１上に拡散層１１を介して接合された金属部材としてのＡｌ部材１０、Ａｌ部材１０上に拡散層１１を介して第１導体層２ｂが接合された配線基板２、配線基板２の第２導体層２ｃ上に接合材としてのはんだ３を介して接合された半導体素子４、ベース板１の外周側面に接着剤５によって接着されたケース６、ケース６に取り付けられた信号端子７ａ及び主端子７ｂ、信号端子７ａと半導体素子４とを電気的に接続するワイヤ８ａ、主端子７ｂと半導体素子４とを電気的に接続するワイヤ８ｂ、並びにベース板１とケース６とで囲まれた領域に充填される封止材９を備える。

また、半導体装置１００の一部である半導体装置用基板１１０は、ベース板１、ベース板１上に拡散層１１を介して接合されたＡｌ部材１０、及びＡｌ部材１０上に拡散層１１を介して第１導体層２ｂが接合された配線基板２を備える。

ベース板１は、Ｃｕ製であり、例えば外形寸法が５５ｍｍ×５５ｍｍ×厚さ３ｍｍの平板状である。なお、ベース板１は、平板状に限られるものではなく、少なくとも平板状の基板部を有するものであればよく、例えば基板部及びピンフィン等のフィンが一体に形成された部材であってもよい。ベース板１の上面には、拡散層１１を介してＡｌ部材１０が固相拡散接合されている。

Ａｌ部材１０は、半導体装置１００の製造に用いるＡｌ製の金属部材であり、例えばＪＩＳ Ａ１０２０等の純アルミ、又は、より拡散性に優れたＪＩＳ Ａ４０００系のアルミシリコン系の低融点の材料によって形成される。Ａｌ部材１０は、図２に示すように、接合前の形状としては、例えばφ５ｍｍの円形の複数の開口部１０ａが全面に規則的（マトリックス状）に形成され、外形寸法が例えば４５ｍｍ×４５ｍｍ×厚さ０．３ｍｍのパンチングＡｌ板である。このように開口部１０ａを有するパンチングＡｌ板であるＡｌ部材１０は、例えばプレス加工で形成することができる。Ａｌ部材１０を形成するために上記したＪＩＳ Ａ４０００系等の低融点の材料を用いることで、より低温での拡散接合が可能となる。

Ａｌ部材１０は、図１に示す半導体装置１００における拡散接合後の形状としては、図２に示すパンチングＡｌ板であるＡｌ部材１０がベース板１と配線基板２の第１導体層２ｂとに挟まれ、圧力を加えることにより薄く延ばされたものの一部である。Ａｌ部材１０は、加圧されるとともに加熱されることによってベース板１及び配線基板２の第１導体層２ｂとそれぞれ固相拡散接合し、拡散層１１が形成される。

なお、本実施の形態では円形の開口部１０ａが形成されたＡｌ部材１０について説明するが、これに限られるものではなく、規則的に開口部が形成されたものであればよく、例えば正方形等の四角形や六角形等の開口部であっても同様の効果が得られる。開口部比率を上げて残存部分を減らすことによって、加圧時の面圧を上げて変形をより容易にすることが可能となるため、望ましい。

拡散層１１は、Ｃｕ製のベース板１とＡｌ製のＡｌ部材１０、及び、Ｃｕ製の第１導体層２ｂとＡｌ製のＡｌ部材１０、のそれぞれの部材同士における固相拡散接合によって形成され、Ｃｕ及びＡｌを含む合金層である。より詳細には、ＣｕとＡｌとは金属間化合物を生成しないため、拡散層１１は、Ｃｕ及びＡｌの結晶が入り混じったマーブル模様状の合金組織として形成される。拡散層１１の組成は一様ではなく、部材間の接合界面を中心として接合界面から離れるにつれて徐々に接合前の部材の組成に近づいていくグラデーション状となる。また、図１では、Ａｌ部材１０と拡散層１１との境界、ベース板１と拡散層１１との境界、及び配線基板の２の第１導体層２ｂと拡散層１１との境界は、それぞれ直線状に図示され明瞭に存在するが、実際にはその境界が不明瞭であってもよい。さらに、Ａｌ部材１０は、接合後に図１のように残存せず、全て拡散層１１となってもよいし、或いは接合後もＡｌ部材１０が一部残存し、開口部１０ａが判別可能となっていてもよい。この場合、開口部１０ａは隙間として残存してもよい。

配線基板２は、図１に示すように、絶縁層としてのＳｉ３Ｎ４（窒化ケイ素）製のセラミック基材２ａ、セラミック基材２ａの一方の面である下面に設けられたＣｕ製の第１導体層２ｂ、及びセラミック基材２ａの他方の面である上面に設けられたＣｕ製の第２導体層２ｃを有する。すなわち、第１導体層２ｂ上に絶縁層としてのセラミック基材２ａが設けられ、セラミック基材２ａ上に第２導体層２ｃが設けられる。配線基板２全体での外形寸法は例えば４５ｍｍ×４５ｍｍ×厚さ１．９２ｍｍである。また、セラミック基材２ａの外形寸法は例えば４５ｍｍ×４５ｍｍ×厚さ０．３２ｍｍであり、第１導体層２ｂ及び第２導体層２ｃの外形寸法は例えば４１ｍｍ×４１ｍｍ×厚さ０．８ｍｍである。配線基板２の第１導体層２ｂは、拡散層１１上に設けられ、拡散層１１を介してＡｌ部材１０と接合されている。なお、第２導体層２ｃは、図１に示すように、２個以上に分割された導体パターンから構成されてもよい。

本実施の形態の配線基板２は、絶縁層としてＳｉ３Ｎ４製のセラミック基材２ａを有するため、抗折強度を大きくして割れを抑制することができる。なお、セラミック基材２ａの材料はこれに限られるものではなく、Ａｌ２Ｏ３（アルミナ）製のセラミック基材を用いることで、熱膨張係数を大きくして熱応力を低減し、信頼性を向上することができる。その他、ＡｌＮ（窒化アルミニウム）製、又はジルコニアアルミナ製等のセラミック基材を用いることもできる。

配線基板２の第２導体層２ｃ上には、図１に示すように、はんだ３を介して複数個の半導体素子４が接合されて設けられる。第２導体層２ｃ上に設けられる半導体素子４は、例えば外形寸法が１２ｍｍ×１２ｍｍ×０．２ｍｍのＳｉ（シリコン）製のＩＧＢＴ（Ｉｎｓｕｌａｔｅｄ Ｇａｔｅ Ｂｉｐｏｌａｒ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）である。

なお、本実施の形態では、半導体素子４としてＳｉ製のＩＧＢＴが設けられる場合について説明するが、これに限られるものではなく、例えばダイオード、ＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）又はＭＯＳＦＥＴ（Ｍｅｔａｌ－Ｏｘｉｄｅ－Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ Ｆｉｅｌｄ－Ｅｆｆｅｃｔ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）等の半導体素子が設けられてもよい。また、半導体素子はＳｉ製に限られず、例えばＳｉＣ（炭化ケイ素）製又はＧａＮ（窒化ガリウム）製であってもよい。また、半導体素子は複数個搭載されるものに限られず、１個以上設けられればよく、その種類及び材料の組み合わせも適宜変更できる。

接合材としてのはんだ３の材料としては、例えば組成比が９６．５ｗｔ％Ｓｎ－３．０ｗｔ％Ａｇ－０．５ｗｔ％Ｃｕであり、融点が２１９℃である板状はんだ材を用いることができる。はんだ３の接合前の外形寸法は、例えば１２ｍｍ×１２ｍｍ×厚さ０．１ｍｍである。

なお、はんだ３の組成比は、９６．５ｗｔ％Ｓｎ－３．０ｗｔ％Ａｇ－０．５ｗｔ％Ｃｕに限られず、例えば９９．３ｗｔ％Ｓｎ－０．７ｗｔ％Ｃｕ（融点２１７℃）、又は、９５ｗｔ％Ｓｎ－５ｗｔ％Ｓｂ（融点２４０℃）等の組成比のはんだ材を用いてもよい。さらに、接合材としては、はんだに代えて、銅粉を分散させて等温凝固することにより得られる高耐熱性のＣｕ－Ｓｎペースト、又は、ナノ銀粒子の低温焼成を用いて接合するナノ銀ペースト等を用いてもよい。

ケース６は、ＰＰＳ（Ｐｏｌｙ Ｐｈｅｎｙｌｅｎｅ Ｓｕｌｆｉｄｅ）樹脂によって形成され、配線基板２の外周を取り囲む複数の面を有する枠状の形状であり、ベース板１にシリコーン樹脂製の接着剤５によって接着されている。また、ケース６の外形寸法は、例えば６５ｍｍ×６５ｍｍ×高さ２２ｍｍである。

なお、ケース６は、ＰＰＳ樹脂製であるものに限られず、例えばＬＣＰ（ＬｉｑｕｉｄＣｒｙｓｔａｌ Ｐｏｌｙｍｅｒ／液晶ポリマー）樹脂等を用いて形成されてもよい。また、ケース６は、必ずしもベース板１に接着されなくてもよく、ベース板１又は配線基板２等に接着されることで、封止材９の材料を注入した際に漏れ出ない構造であればよい。

また、ケース６には、外部端子として、信号端子７ａ及び主端子７ｂがインサートモールド成形により取り付けられている。信号端子７ａ及び主端子７ｂは、Ｃｕ製でＮｉめっきされており、信号端子７ａの厚さが例えば０．４ｍｍ、主端子７ｂの厚さが例えば０．６４ｍｍである。

ワイヤ８ａ、８ｂは、Ａｌ製である。このうち、半導体素子４の信号パッド（図示せず）と信号端子７ａとを接続するワイヤ８ａは、信号回路（制御回路）を形成し、例えば直径０．１５ｍｍである。一方、半導体素子４の主端子パッド（図示せず）と主端子７ｂとを電気的に接続するワイヤ８ｂは、主電力回路を形成しており、例えば直径０．４ｍｍである。なお、ワイヤ８ａ、８ｂは、Ａｌ製に限られず、例えば、信号端子７ａに接続されるワイヤ８ａ用にＡｇ（銀）製ワイヤ又はＡｕ（金）製ワイヤを用いてもよいし、主端子７ｂに接合されるワイヤ８ｂにＡｌ製のリボンボンド又はＣｕ製ワイヤを用いてもよい。

封止材９は、ベース板１とケース６とで囲まれた領域に充填され、半導体素子４及びワイヤ８ａ、８ｂを絶縁封止する。封止材９は、例えば熱硬化性のシリコーンゲルによって形成される。なお、封止材９の材料はシリコーンゲルに限られず、例えばシリカフィラー等を含有したエポキシ樹脂等を用いて形成されてもよい。

次に、本実施の形態の半導体装置１００の製造方法及び半導体装置用基板１１０の製造方法について説明する。

まず、第１の工程が実施される。図３（Ａ）に示すように、ベース板１の上面に、図２に示すパンチングＡｌ板であるＡｌ部材１０を位置決めして載置し、Ａｌ部材１０上に配線基板２を第１導体層２ｂがＡｌ部材１０に対向するように位置決めする。つまり、ベース板１と配線基板２の第１導体層２ｂとの間に、パンチングＡｌ板であるＡｌ部材１０を配置する。

次に、第２の工程が実施される。図３（Ｂ）に示すように、ベース板１と配線基板２の第１導体層２ｂとの間にＡｌ部材１０を挟み、ヒータプレス装置（図示せず）によって、窒素雰囲気下等の還元ガス雰囲気下で、５ＭＰａの圧力を加えながら３５０℃で３０分間加熱する。このようにすることで、図３（Ｂ）に示すようにパンチングＡｌ板であるＡｌ部材１０が潰れて押し拡げられるとともに、配線基板２の第１導体層２ｂとベース板１との間で拡散する。そうすると、図３（Ｃ）に示すように、Ａｌ部材１０とベース板１との間、及びＡｌ部材１０と第１導体層２ｂとの間で、それぞれ拡散層１１が形成され、拡散層１１を介してベース板１とＡｌ部材１０とが拡散接合され、配線基板２の第１導体層２ｂとＡｌ部材１０とが拡散接合される。言い換えれば、Ａｌ部材１０及び拡散層１１を介してベース板１と配線基板２の第１導体層２ｂとが接合される。図３（Ｃ）に示されるＡｌ部材１０の厚みは、図３（Ｂ）に示されるＡｌ部材１０の厚みよりも減少している。なお、図３（Ｃ）では接合後にＡｌ部材１０の一部が残存する場合を示すが、Ａｌ部材１０は全て拡散層１１になっていてもよい。本第２の工程においてＡｌ部材１０の厚みを減少させるとは、第２工程が、Ａｌ部材１０の一部を残存させるプロセス条件、または第２工程がＡｌ部材１０の厚みをゼロとするプロセス条件（すなわちＡｌ部材１０の全部を拡散層１１に置き換えるプロセス条件）によって実施され得ることを意味する。

一般的に、金属は、融点（Ｋ）の１／２以上の温度に加熱されると、クリープ変形しやすい。そこで固相拡散接合の接合プロセス条件として、一旦金属部材の融点（Ｋ）の１／２以上かつ融点以下の温度で加圧することで良好な接合性を示す。例えば、Ａｌの融点は６６０℃なので９３３Ｋの１／２＝４６７Ｋ＝１９４℃以上でＡｌ部材１０を一旦加圧し、十分に塑性変形したＡｌ部材１０を固相拡散接合が可能な温度（３２０℃以上）に加熱する。これにより、高品質な拡散層１１を得ることができる。

このようにして、ベース板１と配線基板２の第１導体層２ｂとがＡｌ部材１０を用いて接合されることにより、図３（Ｃ）に示すように、半導体装置用基板１１０が完成する。

その後、図３（Ｃ）に示すように、配線基板２の第２導体層２ｃ上に板状のはんだ３を配置し、各はんだ３上に半導体素子４を配置する。そして、リフロー炉を用いて加熱してはんだ３を溶融させることで、配線基板２の第２導体層２ｃと半導体素子４とをはんだ３を介して接合する。このようにして、半導体素子４が配線基板２上に搭載される。

次に、図３（Ｄ）に示すように、信号端子７ａ及び主端子７ｂがインサートモールド成形されたケース６を、シリコーン樹脂製の接着剤５を用いて、ベース板１に接着する。なお、ここでは、後述するケース６の内部に注入されるシリコーンゲルが漏れ出ないように接着されればよい。

その後、図３（Ｅ）に示すように、信号端子７ａと半導体素子４の信号パッド（図示せず）とを、ワイヤボンダーを用いてワイヤ８ａで配線し、ワイヤボンドにより信号回路を形成する。また、主端子７ｂと半導体素子４の主端子パッド（図示せず）とを、ワイヤボンダーを用いてワイヤ８ｂで配線し、ワイヤボンドにより主電力回路を形成する。

最後に、図３（Ｅ）に示すように、シリコーンゲルをケース６の内部に注入し、１３０℃で１時間加熱キュアして硬化することで封止材９として絶縁封止を行い、半導体装置１００が完成する。

以上のように構成された半導体装置１００、半導体装置用基板１１０、半導体装置１００の製造方法及び半導体装置用基板１１０の製造方法の効果について説明する。

本実施の形態の半導体装置１００及び半導体装置用基板１１０では、ベース板１と配線基板２の第１導体層２ｂとの間に挟んで固相拡散接合するための金属部材としてパンチングＡｌ板であるＡｌ部材１０を用いる。したがって、１枚のシート状又は板状のＡｌ部材を用いる場合と比較して、接触面積が小さくなるため面圧が上がり、ベース板１及び配線基板２の反りや歪みに追従して変形することができるという効果を奏する。これにより、接合できる割合が上がり、良好な接合をすることができる。特に、半導体装置の放熱性を確保するために接合性が重要となるため、良好な接合をすることで信頼性が向上する。

より詳細には、ベース板１と配線基板２の第１導体層２ｂとの間に挟んで固相拡散接合するための金属部材として仮に開口部１０ａを有しないシート状又は板状のＡｌ部材を用いた場合、ベース板１及び配線基板２の反りや歪みに追従することができず、接合できない箇所がある部分に集中することで接合性が下がることが考えられる。一方、本願発明であればパンチングＡｌ板であるＡｌ部材１０を用いることでベース板１及び配線基板２の反りや歪みに追従することができるため、仮に接合できない箇所があったとしても一箇所に集中することを避けることができる。

さらに、半導体装置は例えば本実施の形態のように例えば４５ｍｍ角の比較的大面積での接合や、或いはさらに大面積となる７０ｍｍ角での接合が必要となる。この場合、反りや歪みを研磨等で全て除去することは難しく、固相拡散接合による接合性が下がる要因となってしまう。そこで、本願発明であれば、反りや歪みがあったとしても面圧により追従して変形することができるため、大面積であっても良好な接合をすることができる効果を奏する。

また、半導体装置１００及び半導体装置用基板１１０は、上記したように金属部材としてパンチングＡｌ板であるＡｌ部材１０を用いることにより、接触面積が小さくなるため面圧が上がり、Ａｌ表面を変形して酸化膜を破り、塑性変形しやすくなるため、Ｃｕ製のベース板１及び配線基板２の第１導体層２ｂとの固相拡散接合による接合性が向上する効果を奏する。特に、Ａｌ製のＡｌ部材１０では表面に緻密な酸化膜が形成されることで固相拡散接合の妨げとなることが考えられるが、酸化膜が形成されていない純粋な金属面である新生面が露出することで、露出した新生面を起点に接合が広がり、接合が加速し、接合性が向上する効果を奏する。

さらに、窒素雰囲気下等の還元ガス雰囲気下で接合を行う場合、還元ガスを接合面に行き渡らせる必要があるが、Ａｌ部材１０が開口部１０ａを有するパンチングＡｌ板であることで、還元ガスが回り込みやすくなり、接合性がさらに向上する効果を奏する。また、Ａｌ部材１０では開口部１０ａから空気が抜けることができるため、空気の噛み込みによる未接合部の形成を抑制することができるという効果を奏する。

また、ここで、別の接合方法としてろう付も考えられるが、ろう付では６００℃の加熱を行う必要があり、大きな反りが発生する懸念があり、また温度サイクル性等の信頼性に乏しい。そこで、本実施の形態の半導体装置１００の製造方法では、ベース板１と配線基板２の第１導体層２ｂとをＡｌ部材１０を挟んで固相拡散接合することで、ろう付よりも低温の３５０℃の加熱で接合でき、信頼性が向上できるという効果を奏する。

なお、本実施の形態では、固相拡散接合の工程において窒素雰囲気下で行う場合を例として説明したが、これに限られるものではなく、水素やギ酸等の還元ガス雰囲気下で行うこともできる。還元ガス雰囲気下で接合することで、金属部材表面の酸化を抑制して良好な接合品質を得ることが可能となる。また、固相拡散接合は、大気中で行うこともできる。

また、本実施の形態では、ベース板１及び配線基板２の第１導体層２ｂがいずれもＣｕ製である場合について説明したが、これに限られるものではなく、ベース板１及び配線基板２の第１導体層２ｂがＡｌ製であり、間に挟む金属部材としてのＡｌ部材１０の代わりにＣｕ製のパンチングＣｕ板であるＣｕ部材を用いるものとしてもよい。この場合であっても、上記と同様の効果を奏する。なお、面圧が大きくなることで塑性変形しやすくなり接合性が向上するという効果は、特に間に挟まれる金属部材がＡｌ部材１０である場合に顕著となると考えられるため、金属部材はＡｌ部材１０であるほうが望ましい。

また、ベース板１及び配線基板２の第１導体層２ｂの材料がＣｕ製又はＡｌ製であるかを問わず、これらの間に挟んで接合するための金属部材として、例えばＺｎ（亜鉛）又はＳｎ（スズ）等の幅広い組成比率で化合物を生成する金属を用いることもできる。

また、本実施の形態では、ケース６を備える半導体装置１００を例として説明したが、これに限られるものではなく、ケースを備えず、封止材によってトランスファーモールド成型された構造を有するものであってもよい。この場合であっても、上記と同様の効果を奏する。以下で説明する実施の形態でも同様である。

実施の形態２．
実施の形態２の半導体装置、及び半導体装置用基板、半導体装置の製造方法及び半導体装置用基板の製造方法について、図４から図６を用いて説明する。図４は、本実施の形態の半導体装置２００を示す断面図、図５は、半導体装置２００の製造に用いる金属部材としてのＡｌ部材２０を示す斜視図である。また、図６は、本実施の形態の半導体装置２００の製造方法の工程を説明するための断面図である。

本実施の形態の半導体装置２００及び半導体装置用基板２１０は、図４及び図５に示すように、金属部材としてＡｌ部材１０の代わりにＡｌ製の細線を編み込んだＡｌメッシュであるＡｌ部材２０が用いられる点で、実施の形態１の半導体装置１００及び半導体装置用基板１１０と異なる。半導体装置２００及び半導体装置用基板２１０のその他の構成は、半導体装置１００及び半導体装置用基板１１０と同様であるため、以下では半導体装置１００及び半導体装置用基板１１０と異なる点を中心に説明する。

Ａｌ部材２０は、半導体装置２００及び半導体装置用基板２１０の製造に用いるＡｌ製の金属部材であり、例えばＪＩＳ Ａ１０２０等の純アルミ、又は、より拡散性に優れたＪＩＳ Ａ４０００系のアルミシリコン系の低融点の材料によって形成される。ＪＩＳ Ａ４０００系等の低融点の材料を用いることで、より低温での拡散接合が可能となる。

Ａｌ部材２０は、図５に示すように、接合前の形状としては、例えばφ０．１５ｍｍのＡｌ製の複数の細線を編み込んで形成され、外形寸法が例えば４５ｍｍ×４５ｍｍ×厚さ０．３ｍｍのＡｌメッシュである。ＡｌメッシュであるＡｌ部材２０は上述の通りメッシュ構造を有し、例えば細線のピッチが１ｍｍの場合、細線が存在しない部分の０．８５ｍｍを目開きと呼ぶが、細線の密度（ピッチに対する線形の比率）は５％から８０％まで広い範囲で適用可能である。

Ａｌ部材２０は、図４に示す半導体装置２００及び半導体装置用基板２１０における拡散接合後の形状としては、Ａｌ部材２０がベース板１と配線基板２の第１導体層２ｂとに挟まれ、圧力を加えることにより薄く延ばされたものの一部である。Ａｌ部材２０は、加圧されるとともに加熱されることによってベース板１及び配線基板２の第１導体層２ｂとそれぞれ固相拡散接合し、拡散層２１が形成される。なお、拡散層２１の組成については実施の形態１の拡散層１１と同様である。また、図４では、Ａｌ部材２０と拡散層２１との境界、ベース板１と拡散層２１との境界、及び配線基板の２の第１導体層２ｂと拡散層２１との境界は、それぞれ明瞭に図示されているが、実際にはその境界が不明瞭であってもよい。さらに、Ａｌ部材２０は、接合後に図４のように残存せず、全て拡散層２１となってもよい。

次に、半導体装置２００の製造方法及び半導体装置用基板２１０の製造方法について、実施の形態１の半導体装置１００の製造方法及び半導体装置用基板１１０の製造方法と異なる点を中心に説明する。

まず、図６（Ａ）に示すように、ベース板１の上面に、ＡｌメッシュであるＡｌ部材２０を位置決めして載置し、Ａｌ部材２０上に配線基板２を第１導体層２ｂがＡｌ部材２０側に対向するように位置決めする。つまり、ベース板１と配線基板２の第１導体層２ｂとの間に、ＡｌメッシュであるＡｌ部材２０を配置する。

次に、図６（Ｂ）に示すように、ベース板１と配線基板２の第１導体層２ｂとの間にＡｌ部材２０を挟み、ヒータプレス装置（図示せず）によって、窒素雰囲気下等の還元ガス雰囲気下で、５ＭＰａの圧力を加えながら３５０℃で３０分間加熱する。このようにすることで、図６（Ｂ）に示すようにＡｌメッシュであるＡｌ部材２０が潰れて押し拡げられるとともに、配線基板２の第１導体層２ｂとベース板１との間で拡散する。そうすると、図６（Ｃ）に示すように、Ａｌ部材２０とベース板１との間、及びＡｌ部材２０と第１導体層２ｂとの間で、それぞれ拡散層２１が形成され、拡散層２１を介してベース板１とＡｌ部材２０とが拡散接合され、配線基板２の第１導体層２ｂとＡｌ部材２０とが拡散接合される。言い換えれば、Ａｌ部材２０及び拡散層２１を介してベース板１と配線基板２の第１導体層２ｂとが接合される。なお、図６（Ｃ）では接合後にＡｌ部材２０の一部が残存する場合を示すが、Ａｌ部材２０は全て拡散層２１になっていてもよい。

このようにして、ベース板１と配線基板２の第１導体層２ｂとがＡｌ部材２０を用いて接合されることにより、図６（Ｃ）に示すように、半導体装置用基板２１０が完成する。

その後、後、図６（Ｃ）に示すように、配線基板２の第２導体層２ｃ上にはんだ３を介して半導体素子４を接合する。

次に、図６（Ｄ）に示すように、信号端子７ａ及び主端子７ｂがインサートモールド成形されたケース６を、シリコーン樹脂製の接着剤５を用いて、ベース板１に接着する。その後、図６（Ｅ）に示すように、信号端子７ａと半導体素子４の信号パッド（図示せず）とをワイヤ８ａで配線し、主端子７ｂと半導体素子４の主端子パッド（図示せず）とをワイヤ８ｂで配線する。

最後に、図６（Ｅ）に示すように、シリコーンゲルをケース６の内部に注入し、加熱して硬化することで封止材９として絶縁封止を行い、半導体装置２００が完成する。

このように構成された本実施の形態の半導体装置２００、半導体装置用基板２１０、半導体装置２００の製造方法及び半導体装置用基板２１０の製造方法にあっても、実施の形態１の半導体装置１００、半導体装置用基板１１０、半導体装置１００の製造方法及び半導体装置用基板１１０の製造方法と同様の効果を奏する。

なお、本実施の形態ではＡｌ部材２０がＡｌ製の細線を編み込んだＡｌメッシュである場合について説明したが、例えばワイヤのような細線を、編み込まずに規則的に並べて挟み込んで接合しても同様の効果を得ることができる。

また、実施の形態１で説明したのと同様に、水素やギ酸等の還元ガス雰囲気下で固相拡散接合を行うこともできるし、大気中で行うこともできる。さらに、実施の形態１と同様に、ベース板１及び配線基板２の第１導体層２ｂがＡｌ製であり、間に挟む金属部材としてのＡｌ部材２０の代わりにＣｕ製のＣｕメッシュであるＣｕ部材を用いるものとしてもよい。また、ベース板１及び配線基板２の第１導体層２ｂの材料がＣｕ製又はＡｌ製であるかを問わず、これらの間に挟んで接合するための金属部材として、例えばＺｎ（亜鉛）又はＳｎ（スズ）等の幅広い組成比率で化合物を生成する金属を用いることもできる。

実施の形態３．
実施の形態３の半導体装置、半導体装置用基板、半導体装置の製造方法及び半導体装置用基板の製造方法について、図７及び図８を用いて説明する。図７は、本実施の形態の半導体装置３００を示す断面図である。また、図８は、本実施の形態の半導体装置３００の製造方法の工程を説明するための断面図である。

本実施の形態の半導体装置３００及び半導体装置用基板３１０は、図７及び図８に示すように、Ａｌ製のベース板１上にワイヤボンドとして設けられたＡｌ部材３０を用いて配線基板２の第１導体層２ｂと固相拡散接合される点で、実施の形態１の半導体装置１００及び半導体装置用基板１１０と異なる。半導体装置３００及び半導体装置用基板３１０のその他の構成は、半導体装置１００及び半導体装置用基板１１０と同様であるため、以下では半導体装置１００及び半導体装置用基板１１０と異なる点を中心に説明する。

ベース板１は、Ａｌ製であり、例えば外形寸法が５５ｍｍ×５５ｍｍ×厚さ３ｍｍの平板状である。なお、ベース板１は、平板状に限られるものではなく、少なくとも平板状の基板部を有するものであればよく、例えば基板部及びピンフィン等のフィンが一体に形成された部材であってもよい。ベース板１の上面には、ワイヤボンドであるＡｌ部材３０が超音波接合により設けられ、拡散層３１を介して配線基板２の第１導体層２ｂが固相拡散接合されている。

Ａｌ部材３０は、半導体装置３００及び半導体装置用基板３１０の製造に用いるＡｌ製の金属部材であり、例えばＪＩＳ Ａ１０２０等の純アルミ、又は、より拡散性に優れたＪＩＳ Ａ４０００系のアルミシリコン系の低融点の材料によって形成される。Ａｌ部材３０は、接合前の形状としては、例えばφ０．１５ｍｍのアルミワイヤであり、ベース板１上に超音波接合される。

Ａｌ部材３０は、図７に示す半導体装置３００及び半導体装置用基板３１０における拡散接合後の形状としては、超音波接合されたワイヤボンドであるＡｌ部材３０がベース板１と配線基板２の第１導体層２ｂとに挟まれ、圧力を加えることにより薄く延ばされたものの一部である。Ａｌ部材３０は、加圧されるとともに加熱されることによってＣｕ製の配線基板２の第１導体層２ｂと固相拡散接合し、拡散層３１が形成される。なお、このときＡｌ製のベース板１とＣｕ製の第１導体層２ｂとの間でも固相拡散接合が進行して拡散層３１が形成される。

なお、拡散層３１の組成については実施の形態１の拡散層１１と同様である。また、図７では、Ａｌ部材３０と拡散層３１との境界、ベース板１と拡散層３１との境界、及び配線基板の２の第１導体層２ｂと拡散層３１との境界は、それぞれ明瞭に図示されているが、実際にはその境界が不明瞭であってもよい。さらに、Ａｌ部材３０は、接合後に図７のように残存せず、全て拡散層３１となってもよい。

次に、半導体装置３００の製造方法及び半導体装置用基板３１０の製造方法について、実施の形態１の半導体装置１００及び半導体装置用基板１１０の製造方法と異なる点を中心に説明する。

まず、図８（Ａ）に示すように、ベース板１の上面に、ワイヤボンダーを用いてＡｌ製のワイヤを超音波接合することによりＡｌ部材３０を設ける。その後、Ａｌ部材３０が設けられたベース板１上に配線基板２を第１導体層２ｂがＡｌ部材３０側に対向するように位置決めする。つまり、ベース板１と配線基板２の第１導体層２ｂとの間に、ワイヤボンドであるＡｌ部材３０を配置する。

次に、図８（Ｂ）に示すように、ベース板１と配線基板２の第１導体層２ｂとの間にＡｌ部材３０を挟み、ヒータプレス装置（図示せず）によって、窒素雰囲気下等の還元ガス雰囲気下で、５ＭＰａの圧力を加えながら３５０℃で３０分間加熱する。このようにすることで、図８（Ｂ）に示すようにワイヤボンドであるＡｌ部材３０が潰れて押し拡げられるとともに、配線基板２の第１導体層２ｂとの間で拡散する。そうすると、図８（Ｃ）に示すように、Ａｌ部材３０と第１導体層２ｂとの間で拡散層３１が形成され、拡散層３１を介して配線基板２の第１導体層２ｂとＡｌ部材３０とが拡散接合される。言い換えれば、Ａｌ部材３０及び拡散層３１を介してベース板１と配線基板２の第１導体層２ｂとが接合される。なお、図８（Ｃ）では接合後にＡｌ部材３０の一部が残存する場合を示すが、Ａｌ部材３０は全て拡散層３１になっていてもよい。

このようにして、ベース板１と配線基板２の第１導体層２ｂとがＡｌ部材３０を用いて接合されることにより、図８（Ｃ）に示すように、半導体装置用基板３１０が完成する。

その後、後、図８（Ｃ）に示すように、配線基板２の第２導体層２ｃ上にはんだ３を介して半導体素子４を接合する。

次に、図８（Ｄ）に示すように、信号端子７ａ及び主端子７ｂがインサートモールド成形されたケース６を、シリコーン樹脂製の接着剤５を用いて、ベース板１に接着する。その後、図８（Ｅ）に示すように、信号端子７ａと半導体素子４の信号パッド（図示せず）とをワイヤ８ａで配線し、主端子７ｂと半導体素子４の主端子パッド（図示せず）とをワイヤ８ｂで配線する。

最後に、図８（Ｅ）に示すように、シリコーンゲルをケース６の内部に注入し、加熱して硬化することで封止材９として絶縁封止を行い、半導体装置３００が完成する。

このように構成された本実施の形態の半導体装置３００、半導体装置用基板３１０、半導体装置３００の製造方法及び半導体装置用基板３１０の製造方法にあっても、実施の形態１の半導体装置１００、半導体装置用基板１１０、半導体装置１００の製造方法及び半導体装置用基板１１０の製造方法と同様に、ワイヤボンドであるＡｌ部材３０を用いることで接触面積が小さくなるため面圧が上がり、ベース板１及び配線基板２の反りや歪みに追従して変形することができるという効果を奏する。これにより、良好な接合をすることができる。

また、ここで、半導体装置３００及び半導体装置用基板３１０は、Ａｌ製のベース板１とＣｕ製の第１導体層２ｂとの間で固相拡散接合しているため、仮にＡｌ部材３０を用いることなく接合する場合には両面の面精度が極めて高い必要がある。また、実施の形態１のパンチングＡｌ板であるＡｌ部材１０、又は実施の形態２のＡｌメッシュであるＡｌ部材２０を用いても、Ａｌ製の部材同士では拡散接合に長時間を要する。そこで、本実施の形態では、Ａｌ製のベース板１とＡｌ製のワイヤとの間は予め超音波接合により接合しておくことで、良好な界面接合を実現することができる効果を奏する。

また、本実施の形態の半導体装置３００及び半導体装置用基板３１０では、Ａｌ部材３０を用いることでＡｌ製のベース板１とＣｕ製の第１導体層２ｂとを直接接合する場合と比較して接触面積が小さくなるため面圧が上がり、Ａｌ表面を変形して酸化膜を破り、塑性変形しやすくなるため、配線基板２の第１導体層２ｂとの固相拡散接合による接合性が向上する効果を奏する。特に、Ａｌ製のＡｌ部材３０及びベース板１では表面に緻密な酸化膜が形成されることで固相拡散接合の妨げとなることが考えられるが、Ａｌ部材３０が押し潰されることにより酸化膜が形成されていない純粋な金属面である新生面が露出することで、露出した新生面を起点に接合が広がり、接合が加速し、接合性が向上する効果を奏する。

なお、本実施の形態ではＡｌ製のワイヤをベース板１に超音波接合する場合について説明したが、例えば幅０．３ｍｍ、厚さ０．１ｍｍのアルミリボンを超音波接合しても同様の効果が得られる。

また、本実施の形態では、ベース板１及びワイヤがＡｌ製であり、配線基板２の第１導体層２ｂがＣｕ製である場合について説明したが、ベース板１及びワイヤをＣｕ製、配線基板２の第１導体層２ｂをＡｌ製として構成することもできる。ただし、Ａｌ製の部材が押し潰されて新生面が露出することにより接合性を向上させるという点では、ワイヤがＡｌ製であるほうが望ましい。

また、実施の形態１で説明したのと同様に、水素やギ酸等の還元ガス雰囲気下で固相拡散接合を行うこともできるし、大気中で行うこともできる。さらに、実施の形態１と同様に、ベース板１及び配線基板２の第１導体層２ｂがＡｌ製であり、間に挟む金属部材としてのＡｌ部材２０の代わりにＣｕ製のＣｕメッシュであるＣｕ部材を用いるものとしてもよい。また、ベース板１及び配線基板２の第１導体層２ｂの材料がＣｕ製又はＡｌ製であるかを問わず、これらの間に挟んで接合するための金属部材として、例えばＺｎ（亜鉛）又はＳｎ（スズ）等の幅広い組成比率で化合物を生成する金属を用いることもできる。

本実施の形態は、以下のように変形され得る。
図９（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）に示すように、ベース板１及び配線基板２の第１導体層２ｂがＡｌ製である場合に、ベース板１及び配線基板２の間に挟む金属部材として、Ａｌ製ワイヤ３０２をＣｕ層３０３で被覆したワイヤ３０１を用いることも可能である。このようなワイヤ３０１は、Ａｌ製の部材と拡散接合が可能なＣｕの特性と、加圧時の変形が容易なＡｌの特性を併せ持つ。そのため、このようなワイヤ３０１を用いることで、高品質な拡散層３１を形成できる。Ｃｕ層３０３は無電解めっきなどによって形成が可能である。また、上記金属部材は、Ａｌ又はＡｌ合金で構成されている芯部と、芯部の表面を被覆しておりＣｕ又はＣｕ合金で構成されている被覆部とを含んでいる限りにおいて、ワイヤに制限されるものではんく、パンチング板またはメッシュであってもよい。言い換えると、実施の形態１におけるＡｌ部材１０及び実施の形態２におけるＡｌ部材２０も、Ａｌ又はＡｌ合金で構成されている芯部と、芯部の表面を被覆しておりＣｕ又はＣｕ合金で構成されている被覆部とを含んでいてもよい。

実施の形態４．
上述した実施の形態１から３のいずれかに係る半導体装置が搭載された、実施の形態４の電力変換装置について図１０を用いて説明する。図１０は、本実施の形態の電力変換装置を説明するためのブロック図であり、図１０の全体は本実施の形態の電力変換装置が適用された電力変換システムを示している。以下、実施の形態４が三相のインバータである場合について具体的に説明する。

図１０に示す電力変換システムは、本実施の形態の電力変換装置６００、電源６１０、負荷６２０から構成される。電源６１０は、直流電源であり、電力変換装置６００に直流電力を供給する。電源６１０は種々のもので構成することが可能であり、例えば、直流系統、太陽電池、蓄電池で構成することができるし、交流系統に接続された整流回路やＡＣ／ＤＣコンバータで構成することとしてもよい。また、電源６１０を、直流系統から出力される直流電力を所定の電力に変換するＤＣ／ＤＣコンバータによって構成することとしてもよい。

電力変換装置６００は、電源６１０と負荷６２０との間に接続された三相のインバータであり、電源６１０から供給された直流電力を交流電力に変換し、負荷６２０に交流電力を供給する。電力変換装置６００は、図１０に示すように、入力される直流電力を交流電力に変換して出力する主変換回路６０１と、主変換回路６０１を制御する制御信号を主変換回路６０１に出力する制御回路６０３とを備えている。

負荷６２０は、電力変換装置６００から供給された交流電力によって駆動される三相の電動機である。なお、負荷６２０は特定の用途に限られるものではなく、各種電気機器に搭載された電動機であり、例えば、ハイブリッド自動車や電気自動車、鉄道車両、エレベーター、又は、空調機器向けの電動機として用いられる。

以下、本実施の形態の電力変換装置６００の詳細を説明する。主変換回路６０１は、スイッチング素子と還流ダイオードとを備えており（図示せず）、スイッチング素子がスイッチングすることによって、電源６１０から供給される直流電力を交流電力に変換し、負荷６２０に供給する。主変換回路６０１の具体的な回路構成は種々のものがあるが、本実施の形態に係る主変換回路６０１は２レベルの三相フルブリッジ回路であり、６つのスイッチング素子とそれぞれのスイッチング素子に逆並列された６つの還流ダイオードから構成することができる。主変換回路６０１の各スイッチング素子と各還流ダイオードの少なくともいずれかに、上記した実施の形態１から５のいずれかに係る半導体装置を適用する。６つのスイッチング素子は２つのスイッチング素子ごとに直列接続され上下アームを構成し、各上下アームはフルブリッジ回路の各相（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）を構成する。そして、各上下アームの出力端子、すなわち主変換回路６０１の３つの出力端子は、負荷６２０に接続される。

また、主変換回路６０１は、各スイッチング素子を駆動する駆動回路（図示なし）を備えているが、駆動回路は半導体装置６０２に内蔵されていてもよいし、半導体装置６０２とは別に駆動回路を備える構成であってもよい。駆動回路は、主変換回路６０１のスイッチング素子を駆動する駆動信号を生成し、主変換回路６０１のスイッチング素子の制御電極に供給する。具体的には、後述する制御回路６０３からの制御信号に従い、スイッチング素子をオン状態にする駆動信号とスイッチング素子をオフ状態にする駆動信号とを各スイッチング素子の制御電極に出力する。スイッチング素子をオン状態に維持する場合、駆動信号はスイッチング素子の閾値電圧以上の電圧信号（オン信号）であり、スイッチング素子をオフ状態に維持する場合、駆動信号はスイッチング素子の閾値電圧以下の電圧信号（オフ信号）となる。

制御回路６０３は、負荷６２０に所望の電力が供給されるように主変換回路６０１のスイッチング素子を制御する。具体的には、負荷６２０に供給すべき電力に基づいて主変換回路６０１の各スイッチング素子がオン状態となるべき時間（オン時間）を算出する。例えば、出力すべき電圧に応じてスイッチング素子のオン時間を変調するＰＷＭ制御によって主変換回路６０１を制御することができる。そして、各時点においてオン状態となるべきスイッチング素子にはオン信号を、オフ状態となるべきスイッチング素子にはオフ信号が出力されるよう、主変換回路６０１が備える駆動回路に制御指令（制御信号）を出力する。駆動回路は、この制御信号に従い、各スイッチング素子の制御電極にオン信号又はオフ信号を駆動信号として出力する。

本実施の形態の電力変換装置では、主変換回路６０１のスイッチング素子と還流ダイオードの少なくともいずれかに実施の形態１から３のいずれかに係る半導体装置を適用するため、信頼性を向上することができるという効果を奏する。

なお、本実施の形態では、２レベルの三相インバータに適用する例を説明したが、これに限られるものではなく、種々の電力変換装置に適用することができる。本実施の形態では、２レベルの電力変換装置としたが、３レベルやマルチレベルの電力変換装置であっても構わないし、単相負荷に電力を供給する場合には単相のインバータに適用しても構わない。また、直流負荷等に電力を供給する場合にはＤＣ／ＤＣコンバータやＡＣ／ＤＣコンバータに本実施の形態を適用することも可能である。

また、本実施の形態の電力変換装置は、上述した負荷が電動機の場合に限定されるものではなく、例えば、放電加工機やレーザー加工機、又は誘導加熱調理器や非接触給電システムの電源装置として用いることもでき、さらには太陽光発電システムや蓄電システム等のパワーコンディショナーとして用いることも可能である。

なお、各実施の形態を、適宜、組み合わせたり、変形や省略することも、本開示の範囲に含まれる。

１ ベース板、２ 配線基板、２ａ セラミック基材（絶縁層）、２ｂ 第１導体層、２ｃ 第２導体層、３ はんだ（接合材）、４ 半導体素子、１０、２０、３０ Ａｌ部材（金属部材）、１０ａ 開口部、１１、２１、３１ 拡散層、１００、２００、３００、６０２ 半導体装置、１１０、２１０、３１０ 半導体装置用基板、６００ 電力変換装置、６０１ 主変換回路、６０３ 制御回路。

Claims (12)

1. ベース板と、絶縁層、前記絶縁層の一方の面に設けられた第１導体層及び前記絶縁層の他方の面に設けられた第２導体層を有する配線基板の前記第１導体層と、の間に前記第１導体層と固相拡散接合が可能な金属材料で形成された金属部材として、複数の開口部が形成されたパンチング板、細線を編み込んで形成されたメッシュ、又はワイヤを配置する第１の工程と、
   前記ベース板と前記配線基板の前記第１導体層との間に前記金属部材を挟み、加圧しながら加熱することで前記金属部材を塑性変形させて前記金属部材の厚みを減少させる第２の工程と、
   前記配線基板の前記第２導体層と半導体素子とを接合する第３の工程と、
   を含む半導体装置の製造方法。
2. 前記金属部材は、Ａｌ又はＡｌ合金で形成されること
   を特徴とする請求項１に記載の半導体装置の製造方法。
3. 前記ベース板及び前記配線基板の前記第１導体層は、Ｃｕ又はＣｕ合金で形成されること
   を特徴とする請求項１又は２に記載の半導体装置の製造方法。
4. 前記金属部材は、前記パンチング板であること
   を特徴とする請求項１から３のいずれか１項記載の半導体装置の製造方法。
5. 前記金属部材は、前記メッシュであること
   を特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の半導体装置の製造方法。
6. 前記金属部材は、前記ワイヤであり、
   前記第１の工程において、前記ベース板と前記配線基板の前記第１導体層との間に複数本の前記ワイヤが並べられること
   を特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の半導体装置の製造方法。
7. 前記金属部材は、Ａｌ又はＡｌ合金で形成され、表面をＣｕ又はＣｕ合金で被覆されていることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の半導体装置の製造方法。
8. 前記ベース板は、Ａｌ又はＡｌ合金で形成され、
   前記金属部材は、前記ワイヤであって、前記ベース板に超音波接合されること
   を特徴とする請求項２に記載の半導体装置の製造方法。
9. 前記配線基板の前記第１導体層は、Ｃｕ又はＣｕ合金で形成されること
   を特徴とする請求項８に記載の半導体装置の製造方法。
10. ベース板と、絶縁層、前記絶縁層の一方の面に設けられた第１導体層及び前記絶縁層の他方の面に設けられた第２導体層を有する配線基板の前記第１導体層と、の間に前記第１導体層と固相拡散接合が可能な金属材料で形成された金属部材として、複数の開口部が形成されたパンチング板、細線を編み込んで形成されたメッシュ、又はワイヤを配置する第１の工程と、
    前記ベース板と前記配線基板の前記第１導体層との間に前記金属部材を挟み、加圧しながら加熱する第２の工程と、
    を含む半導体装置用基板の製造方法。
11. ベース板と、
    前記ベース板上に設けられ、合金によって形成される拡散層と、
    絶縁層、前記絶縁層の一方の面に設けられた第１導体層及び前記絶縁層の他方の面に設けられた第２導体層を有し、前記拡散層を介して前記ベース板に前記第１導体層が接合された配線基板と、
    前記配線基板の前記第２導体層上に設けられた半導体素子と、を備え、
    前記拡散層中に前記第１導体層と固相拡散接合が可能な金属材料で形成された金属部材として、複数の開口部が形成されたパンチング板、細線を編み込んで形成されたメッシュ、又はワイヤを有すること
    を特徴とする半導体装置。
12. 請求項１１に記載の半導体装置を有し、入力される電力を変換して出力する主変換回路と、
    前記主変換回路を制御する制御信号を前記主変換回路に出力する制御回路と、
    を備えた電力変換装置。

Images