JPH10223813A - 半導体装置およびその製造方法 - Google Patents
半導体装置およびその製造方法Info
- Publication number
- JPH10223813A JPH10223813A JP2510097A JP2510097A JPH10223813A JP H10223813 A JPH10223813 A JP H10223813A JP 2510097 A JP2510097 A JP 2510097A JP 2510097 A JP2510097 A JP 2510097A JP H10223813 A JPH10223813 A JP H10223813A
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- JP
- Japan
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- semiconductor element
- heat radiation
- heat
- insulating
- semiconductor device
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は、シリコンコンパウンドや接着剤
を、半導体素子と金属板との接合部に充填する際、半導
体素子と放熱板との間隔を一定に保ち、所要の絶縁性を
確保するために、接合部において、絶縁材をスペーサー
として介在させることにより、達成される。 【解決手段】 半導体素子と金属板とを接合した構造の
半導体装置において、該半導体素子と該金属板との間
に、その所要箇所で、絶縁材料よりなるスペーサを配置
し、前記スペーサによって形成された両者間の空隙には
接着剤が充填、固化されていることを特徴とする。
を、半導体素子と金属板との接合部に充填する際、半導
体素子と放熱板との間隔を一定に保ち、所要の絶縁性を
確保するために、接合部において、絶縁材をスペーサー
として介在させることにより、達成される。 【解決手段】 半導体素子と金属板とを接合した構造の
半導体装置において、該半導体素子と該金属板との間
に、その所要箇所で、絶縁材料よりなるスペーサを配置
し、前記スペーサによって形成された両者間の空隙には
接着剤が充填、固化されていることを特徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体素子と金属
板とを接合した構成の半導体装置及びその製造方法に関
する。
板とを接合した構成の半導体装置及びその製造方法に関
する。
【０００２】
【従来の技術】従来、例えば、半導体の放熱のために、
半導体素子と金属板とを接合した構造では、その放熱性
をよくするために、屡々、両者間に放熱材料を介在させ
ている。即ち、接合部の密着性をよくするために、シリ
コンコンパウンドを充填したり、接合部の密着性をよく
し、また、固定するために、接着剤を用いたり、シリコ
ンコンパウンドを充填させ、加圧、固定したりしてい
る。
半導体素子と金属板とを接合した構造では、その放熱性
をよくするために、屡々、両者間に放熱材料を介在させ
ている。即ち、接合部の密着性をよくするために、シリ
コンコンパウンドを充填したり、接合部の密着性をよく
し、また、固定するために、接着剤を用いたり、シリコ
ンコンパウンドを充填させ、加圧、固定したりしてい
る。
【０００３】また、接合部での絶縁が必要となる場合、
両者間に絶縁性ゴムシートをはさんだり、接合部で絶縁
性および固定を実現するために、絶縁性粘着テープを用
いたり、絶縁性ゴムシートをはさみ、加圧する手段が採
用されている。
両者間に絶縁性ゴムシートをはさんだり、接合部で絶縁
性および固定を実現するために、絶縁性粘着テープを用
いたり、絶縁性ゴムシートをはさみ、加圧する手段が採
用されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術では、半
導体素子と金属板の接合部に、シリコンコンパウンドや
接着剤を用いた場合に、接合部分において、密着性はよ
くなるが、絶縁性を確保することが難しく、しかも、シ
リコンコンパウンドや接着剤の膜厚の管理を行い、接合
部での両者の間隔を一定に保持する必要が出てくる。
導体素子と金属板の接合部に、シリコンコンパウンドや
接着剤を用いた場合に、接合部分において、密着性はよ
くなるが、絶縁性を確保することが難しく、しかも、シ
リコンコンパウンドや接着剤の膜厚の管理を行い、接合
部での両者の間隔を一定に保持する必要が出てくる。
【０００５】また、絶縁性ゴムシートや絶縁性粘着テー
プを用いた場合、接合部において絶縁性は確保できる
が、密着性が悪くなり、ＩＣの内部温度の上昇につなが
る。また、密着性をよくするために、半導体素子と金属
板とを、互いに接触、加圧すると、その負荷で半導体素
子の破壊をもたらす恐れがある。
プを用いた場合、接合部において絶縁性は確保できる
が、密着性が悪くなり、ＩＣの内部温度の上昇につなが
る。また、密着性をよくするために、半導体素子と金属
板とを、互いに接触、加圧すると、その負荷で半導体素
子の破壊をもたらす恐れがある。
【０００６】本発明の目的は、半導体素子と金属板と
を、密着性よく、かつ、絶縁性を確保できる接合構造と
することにある。
を、密着性よく、かつ、絶縁性を確保できる接合構造と
することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記の本発明の目的は、
シリコンコンパウンドや接着剤を、半導体素子と金属板
との接合部に充填する際、半導体素子と放熱板との間隔
を一定に保ち、所要の絶縁性を確保するために、接合部
において、絶縁材をスペーサーとして介在させることに
より、達成される。
シリコンコンパウンドや接着剤を、半導体素子と金属板
との接合部に充填する際、半導体素子と放熱板との間隔
を一定に保ち、所要の絶縁性を確保するために、接合部
において、絶縁材をスペーサーとして介在させることに
より、達成される。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下、本発明の好ましい実施の形
態を、図面を参照して具体的に説明する。図１は、本発
明に係わる半導体装置の断面を表しており、半導体素子
１により発する熱を、金属よりなる放熱板４により逃が
す放熱構造において、半導体素子１と放熱板４とを、密
着性よく接触させ、半導体素子１より発した熱を、放熱
板４に伝え易くするために、シリコンコンパウンド２を
はさむ。
態を、図面を参照して具体的に説明する。図１は、本発
明に係わる半導体装置の断面を表しており、半導体素子
１により発する熱を、金属よりなる放熱板４により逃が
す放熱構造において、半導体素子１と放熱板４とを、密
着性よく接触させ、半導体素子１より発した熱を、放熱
板４に伝え易くするために、シリコンコンパウンド２を
はさむ。
【０００９】この際、半導体素子１と放熱板４とを電気
的に絶縁するために、両者の間には、絶縁性ボロンナイ
トライトからなるビーズ３を介在させている。この際、
シリコンコンパウンド２の膜厚を、絶縁性ボロンナイト
ライトからなるビーズ３の径により制御する。また、絶
縁性ボロンナイトライトよりなるビーズ３の直径を３０
〜１５０μｍとする。
的に絶縁するために、両者の間には、絶縁性ボロンナイ
トライトからなるビーズ３を介在させている。この際、
シリコンコンパウンド２の膜厚を、絶縁性ボロンナイト
ライトからなるビーズ３の径により制御する。また、絶
縁性ボロンナイトライトよりなるビーズ３の直径を３０
〜１５０μｍとする。
【００１０】図２は、本発明の実施の形態である放熱構
造を持つ半導体装置の断面を示しており、半導体素子５
により発する熱を放熱板８により逃がす放熱構造におい
て、半導体素子５と放熱板８とを密着性よく固定するた
めに、放熱用接着剤６をはさむ。この際、半導体素子５
と放熱板８とを絶縁するために、両者の間に絶縁性放熱
用ゴムシート７を介在させている。
造を持つ半導体装置の断面を示しており、半導体素子５
により発する熱を放熱板８により逃がす放熱構造におい
て、半導体素子５と放熱板８とを密着性よく固定するた
めに、放熱用接着剤６をはさむ。この際、半導体素子５
と放熱板８とを絶縁するために、両者の間に絶縁性放熱
用ゴムシート７を介在させている。
【００１１】なお、放熱用接着剤６の膜厚を、絶縁性放
熱用ゴムシート７の厚みにより制御する。また、該絶縁
性放熱用ゴムシートの厚みを１００〜４５０μｍとす
る。
熱用ゴムシート７の厚みにより制御する。また、該絶縁
性放熱用ゴムシートの厚みを１００〜４５０μｍとす
る。
【００１２】図３は、本発明の放熱構造を持つ半導体装
置の断面を示しており、ここでは、半導体素子９により
発する熱を、放熱板１２により逃がす放熱構造におい
て、半導体素子９と放熱板１２とを密着性よく接触させ
て、半導体素子９より発した熱を放熱板１２に伝え易く
するために、シリコンコンパウンド１０をはさむ。この
際、半導体素子９と放熱板１２を絶縁するために、両者
の間に絶縁性放熱用ゴムシート１１を介在させている。
置の断面を示しており、ここでは、半導体素子９により
発する熱を、放熱板１２により逃がす放熱構造におい
て、半導体素子９と放熱板１２とを密着性よく接触させ
て、半導体素子９より発した熱を放熱板１２に伝え易く
するために、シリコンコンパウンド１０をはさむ。この
際、半導体素子９と放熱板１２を絶縁するために、両者
の間に絶縁性放熱用ゴムシート１１を介在させている。
【００１３】その際、シリコンコンパウンド１０の膜厚
を、絶縁性放熱用ゴムシート１１の厚みにより制御す
る。また、シリコンコンパウンドは、半導体素子９と放
熱板１２との密着性をよくするためのものであり、両者
を固定することができない。このため、両者を固定する
ために、機械的な作用により、加圧１３を行い、そし
て、固定する。これにより、密着性、絶縁、固定を満足
させる接続を得ることができる。また、絶縁性放熱用ゴ
ムシート１１が接続部を加圧する際の半導体素子破壊の
防止となる緩衝材の役目を持つ。
を、絶縁性放熱用ゴムシート１１の厚みにより制御す
る。また、シリコンコンパウンドは、半導体素子９と放
熱板１２との密着性をよくするためのものであり、両者
を固定することができない。このため、両者を固定する
ために、機械的な作用により、加圧１３を行い、そし
て、固定する。これにより、密着性、絶縁、固定を満足
させる接続を得ることができる。また、絶縁性放熱用ゴ
ムシート１１が接続部を加圧する際の半導体素子破壊の
防止となる緩衝材の役目を持つ。
【００１４】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明の半導体
装置およびその製造方法により、半導体素子において発
生した熱を放熱板に伝え易くすることが可能となる。ま
た、該半導体素子と該放熱板との絶縁性も同時に確保す
ることができる。
装置およびその製造方法により、半導体素子において発
生した熱を放熱板に伝え易くすることが可能となる。ま
た、該半導体素子と該放熱板との絶縁性も同時に確保す
ることができる。
【００１５】また、絶縁材料として、絶縁性放熱用ゴム
シートを用いることにより、該絶縁性放熱用ゴムシート
が、半導体素子と放熱板とを加圧した際の半導体素子を
保護する役目を担うことができる。
シートを用いることにより、該絶縁性放熱用ゴムシート
が、半導体素子と放熱板とを加圧した際の半導体素子を
保護する役目を担うことができる。
【図１】本発明に関わる半導体素子と放熱板との接触，
固定方法を説明するための断面図である。
固定方法を説明するための断面図である。
【図２】本発明に関わる半導体素子と放熱板との接触、
固定方法を説明するための断面図である。
固定方法を説明するための断面図である。
【図３】本発明に関わる半導体素子と放熱板との接触、
固定方法を説明するための断面図である。
固定方法を説明するための断面図である。
１ 半導体素子 ２ シリコンコンパウンド ３ 絶縁性ビーズ ４ 放熱板 ５ 半導体素子 ６ 放熱用接着剤 ７ 絶縁性放熱用ゴムシート ８ 放熱板 ９ 半導体素子 １０ シリコンコンパウンド １１ 絶縁性放熱用ゴムシート １２ 放熱板 １３ 加圧の方向
Claims (5)
- 【請求項１】 半導体素子と金属板とを接合した構造の
半導体装置において、該半導体素子と該金属板との間
に、その所要箇所で、絶縁材料よりなるスペーサを配置
し、前記スペーサによって形成された両者間の空隙には
接着剤あるいはシリコンコンパウンドが充填、固化され
ていることを特徴とする半導体装置。 - 【請求項２】 半導体素子と金属板とを接合する半導体
装置の製造方法において、該半導体素子と該金属板との
間に、接着剤あるいはシリコンコンパウンドを充填し、
接合させる際、半導体素子と金属板との間に絶縁材料よ
りなるスペーサを介装することを特徴とする半導体装置
の製造方法。 - 【請求項３】 前記接合に際して、前記半導体素子と前
記金属板との間の接着剤あるいはシリコンコンパウンド
を固定するために、互いに接近する方向に、加圧するこ
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。 - 【請求項４】 請求項１に記載の絶縁材料には、ボロン
ナイトライト、ダイヤモンド、酸化アルミニウムのビー
ズ、もしくは、絶縁性ゴムシートが用いられることを特
徴とする半導体装置。 - 【請求項５】 請求項２あるいは３に記載の絶縁材料に
は、ボロンナイトライト、ダイヤモンド、酸化アルミニ
ウムのビーズ、もしくは、絶縁性ゴムシートが用いられ
ることを特徴とする半導体装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2510097A JPH10223813A (ja) | 1997-02-07 | 1997-02-07 | 半導体装置およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2510097A JPH10223813A (ja) | 1997-02-07 | 1997-02-07 | 半導体装置およびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10223813A true JPH10223813A (ja) | 1998-08-21 |
Family
ID=12156516
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2510097A Pending JPH10223813A (ja) | 1997-02-07 | 1997-02-07 | 半導体装置およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10223813A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008115260A (ja) * | 2006-11-02 | 2008-05-22 | Toyota Motor Corp | 部材の固定方法 |
| JP2009117428A (ja) * | 2007-11-01 | 2009-05-28 | Hitachi Ltd | パワー半導体モジュールの製造方法、パワー半導体モジュールの製造装置、パワー半導体モジュール、及び接合方法 |
| JP2012174965A (ja) * | 2011-02-23 | 2012-09-10 | Mitsubishi Electric Corp | 電力用半導体装置 |
| EP3770956A1 (en) * | 2019-07-25 | 2021-01-27 | ABB Schweiz AG | Power semiconductor module |
-
1997
- 1997-02-07 JP JP2510097A patent/JPH10223813A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008115260A (ja) * | 2006-11-02 | 2008-05-22 | Toyota Motor Corp | 部材の固定方法 |
| JP2009117428A (ja) * | 2007-11-01 | 2009-05-28 | Hitachi Ltd | パワー半導体モジュールの製造方法、パワー半導体モジュールの製造装置、パワー半導体モジュール、及び接合方法 |
| JP2012174965A (ja) * | 2011-02-23 | 2012-09-10 | Mitsubishi Electric Corp | 電力用半導体装置 |
| EP3770956A1 (en) * | 2019-07-25 | 2021-01-27 | ABB Schweiz AG | Power semiconductor module |
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