JPS58157144A - パワ−半導体素子 - Google Patents

パワ−半導体素子

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JPS58157144A
JPS58157144A JP58028674A JP2867483A JPS58157144A JP S58157144 A JPS58157144 A JP S58157144A JP 58028674 A JP58028674 A JP 58028674A JP 2867483 A JP2867483 A JP 2867483A JP S58157144 A JPS58157144 A JP S58157144A
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JP
Japan
Prior art keywords
power semiconductor
wafer
graphite substrate
soldered
semiconductor device
Prior art date
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Pending
Application number
JP58028674A
Other languages
English (en)
Inventor
マイケル・エイ・バ−ク
クラレンス・エイ・アンダ−ソン
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
CBS Corp
Original Assignee
Westinghouse Electric Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Westinghouse Electric Corp filed Critical Westinghouse Electric Corp
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Pending legal-status Critical Current

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    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/12—Mountings, e.g. non-detachable insulating substrates
    • H01L23/14—Mountings, e.g. non-detachable insulating substrates characterised by the material or its electrical properties
    • H01L23/15—Ceramic or glass substrates
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/48—Arrangements for conducting electric current to or from the solid state body in operation, e.g. leads, terminal arrangements ; Selection of materials therefor
    • H01L23/488—Arrangements for conducting electric current to or from the solid state body in operation, e.g. leads, terminal arrangements ; Selection of materials therefor consisting of soldered or bonded constructions
    • H—ELECTRICITY
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    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
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    • H01L24/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/26—Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/31—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process
    • H01L24/32—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process of an individual layer connector
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 発＠ＯＩＩ適する技術分野 この発明は、パワー半導体素子Ｃ分野にある。
従来技術Ｏ１！明 パワー半導体素子の基板は、従来、コパール（ｔｏｙム
ｉ）という商品名で市ｊｌｉされている鉄−ニッケル合
金、モリブデン、タングステンおよびタンタルで作られ
、モリブデン基板が最も一般Ｋｆ用されている。
この発明の要約 この発明は、シリコンのウェーハおよびグラファイト基
板を備ええパワー半導体素子に向けられる。ウェーハは
、少なくとも７つのｐｇ領領域少なくともｔ−”ｐｏｘ
ｍ領域、Ｐ型領域とＭ製領域の間のＰＨｇ合、および対
抗するａｍを有する・対抗する表面のうちの一方の表面
にグラファイト基板がはんだ付けされる。
望ましい実施例の説明 図面は、パワー半導体素子例えばパワー・ダイオード１
０の一部管示す。このパワー・ダイオードｉｏｎシリコ
ンのウェー＾すなわち本体ｌコを備える。このウェーハ
ｌ−はＭ　ｌｌ領域／参、Ｐ１ｍｌ領域１４およびこれ
らの間の７３１　＠合ｉｔを有するＯ パワ１書ダイオード１０はグラフアイ１基板−〇も備え
る。
グラファイト基板−〇の表面１６．−ｔｖｃｈ、はんだ
付けを容易にする九めに１アル１−ラムとモリブデンか
ら成る群から選んだ金属の層ココ。
コ４１がそれぞれ形成されている。
金属の層−一およびコ参は、例えばスパッタリングのよ
うな尚業者には周知０方法で形成できる。
金属の層−一およびλ参の厚みは、はんだ付けを容易に
するのに充分な厚さを持てげ嵐く、オー電ツク抵抗を作
る程厚くする必要が無い。／　０．０００！Ｏ厚みで充
分につ九。
グラフアイＦ基板コ０は、ウェーハｌλと金属Ｃ層−コ
とＯ閣の社んだ層３コによってウェー６７２０表面ＪＯ
へはんだ付けされる。
グラファイト基板コσは、金属の層コダと台部材Ｊ４Ｃ
）表ＷＪＪ参とＯＭＪＯはんだ層３ｇによって台部材３
４ＬＤ表面Ｊ＃へもはんだ付けされる。
はんだ層Ｊ−およびＪｔＦｉ蟲業者に周知の適蟲なはん
だで曳い。
台部材Ｊ４はニッケルで被覆された銅部材で良くかつ午
ヤツプ部材（図示しない）と−緒にパワー・ダイオード
１０をハーメチック°・シールする丸めのケース部材を
構成する。
グツファイト基板−ｏＦｉ篭−ルドされ九部材である・
特に満足な結果が得られるのは、ユニオン・カーバイド
社から商品名ムτＪで市販されているグラファイトを使
用し丸場金である。ムＴＪカーバイドは、原子炉用ｏ１
４級カーバイドであり、冷間プレスでコンパクトに形成
され、かっｏ、ｉコアｎ（ｊｔル）の粒サイズを持って
ｉる。
グ″）７アイト基板°コ００ｔイズはウェーハｌ−次第
で変る。ウェーハ／−０［径が１０．ｔｍ（２インチ）
の場合、グラファイト基板コ０はその直径が！ｔＯ０Ｋ
ｍで厚みが八ｊ　Ｊ　１ｍ〜０．１　ｔ　１ｍ　（６０
ミル〜３６ミル）で充分である・ 発明の効果 グラファイト基板はウェー＾とケース部＃０関に良好な
電気的接触および熱的接触を提供する・グラファイト基
板は製造中ウェーハを保護しかっまえパッケージ中ウェ
ーハをストレスから保護するＯ グツファイトの電気導電度が＃参〇〇・傷と高いので、
グラファイト基板における電力損失が小さい。
グラファイトの熱ｊ１脹係数が一０参！Ｘ１０＠／℃で
あって、シリコンのそれＪ　Ｘ　／　０＠／　’Ｑと近
い。グラファイトの弾性係数は、／、Ｊ　Ｘ　／　０＠
ｐｓｉ　テあり、シリコンのそれ／　０＠ｐｓｉ同様に
、小さｖｈｅシリコンとグラファイトの熱膠脹の差のせ
いでシリコン−ウェーハに生じるストレスは、最も普通
に使用１れている４９ブデン基板によってシリコン・ウ
ェーハに生じられ大ストレスよシもはるかに小奮い。
他の実施例 この発明をダイオードすなわち互に逆の導電製の一つの
領域および１つのＰＭ！１合を持つウェーハについて説
明し友が、この発明をトランジスタや亭層″＊′には１
Ｊ１０固体スイッチにも等しく適用できることを理解さ
れたい。
【図面の簡単な説明】
図面はパワー・ダイオードの一部の＠ＷＪＦＩ７Ａであ
るＯ １０はパワー半導体素子としてのパワー・ダイオード、
ｌコはシリコンのウェーハ、ｌＩｌはＭｍ領域、／６は
Ｐ′ＩＩｉ領域、１ｚＦｉｐｘ接合、３０はウェーハの
表面、２０はグラファイト基板、コ４および−ｔＦｉグ
ラファイト基板の表面、ココおよび１亭は金属の層、Ｊ
４は台部材である。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 ｌ　少なくとも１つのｐＨ領域、少なくとも１つのＭｇ
    領域、隣接、する異なつえ導電製の領域間にあるＰＨ９
    合、および対抗する表面を有するシリコンのウェーハと
    、 このウェーハの前記対抗する表面のうちの一方の表面に
    はんだ付けされるグラファイト基板と、 を備えたパワー半導体素子。 ユ　グラファイト基板の、ウェーハへはんえ付けされる
    側の表面に金属０層ｉＩＡあ）、辷の金属がアルミニウ
    ムとモリブデンから成る群から選ばれる特許請求の範囲
    第１項記載のパワー半導体素子。 ３　グラファイト基板が台部材へもはんだ付けされる特
    許請求の範８第７項記載のパワー半導体素子〇 偏　グツ７アイト基板の、ウェーハへはんだ付けされる
    側０１１面およびｍ記グラファイト基板の、台部材へは
    んに付けされる側の表面に金属の層かあ〉、こＯ金属が
    アルミニウムとモリブデンから成る群から選ばれる特許
    請求の範囲第３項記載のパワー半導体素子。
JP58028674A 1982-02-24 1983-02-24 パワ−半導体素子 Pending JPS58157144A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US351809 1982-02-24
US06/351,809 US4482913A (en) 1982-02-24 1982-02-24 Semiconductor device soldered to a graphite substrate

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS58157144A true JPS58157144A (ja) 1983-09-19

Family

ID=23382500

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP58028674A Pending JPS58157144A (ja) 1982-02-24 1983-02-24 パワ−半導体素子

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Country Link
US (1) US4482913A (ja)
JP (1) JPS58157144A (ja)

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Also Published As

Publication number Publication date
US4482913A (en) 1984-11-13

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