WO2010084955A1 - 素子搭載用基板、およびこれを用いた素子収納用パッケージ - Google Patents

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Abstract

【課題】電力用半導体素子を動作に適した温度に容易に設定でき、電力用半導体素子を良好に機能させることが可能となる素子搭載基板、およびこれを用いた素子収納用パッケージを提供する。 【解決手段】素子搭載用基板は、一方主面３１ａに電力用半導体素子４を装着するための素子搭載部３１を有する支持体３であって、素子搭載部３１に対して厚み方向に離間させて設けられ、互いに間隔を空けて配置された複数の柱部３２を有する支持体３と、柱部３２間に設けられ、支持体３よりも熱伝導率が低い蓄熱領域と、を備える。

Description

素子搭載用基板、およびこれを用いた素子収納用パッケージ
　本発明は、電力用半導体素子を装着するための素子搭載用基板、およびこれを用いた素子収納用パッケージに関する。
　半導体素子の材料として、珪素（Ｓｉ）の単結晶が広く使用されているが、近年、炭化珪素（ＳｉＣ）、窒化ガリウム（ＧａＮ）、ダイヤモンド等の耐熱性に優れた半導体材料を用いた半導体素子が開発されている（例えば、特許文献１参照）。これらの半導体素子は、従来のＳｉ製半導体素子に比べて、通電損失が小さく、スイッチング周波数も高い。また、これらの耐熱性材料で形成された半導体素子を良好に動作させるために適した温度（以下、「動作温度」という）は、Ｓｉ製半導体素子の動作温度（１５～１２０℃程度）よりも高い（ＳｉＣ製半導体素子の動作温度：３００～５００℃程度）であることから、大電流が流れる電力用半導体素子として利用されることが期待されている。
　しかしながら、このような高耐熱性の半導体素子は、その動作温度領域が従来のＳｉ製半導体素子の動作温度領域よりも高いため、従来のパッケージに収容して使用すると、パッケージ内の温度を半導体素子の動作温度に設定することが非常に困難である。それ故、高耐熱性の半導体素子を良好に機能させることができるような温度範囲に容易に設定可能な新たなパッケージが求められている。
　本発明の一実施形態に係る素子搭載用基板は、一方主面に電力用半導体素子を装着するための素子搭載部を有する支持体であって、前記搭載面に対して厚み方向に離間させて設けられ、互いに間隔を空けて配置された複数の柱部を有する支持体と、前記柱部間に設けられ、前記支持体よりも熱伝導率が低い蓄熱領域と、を備える。
　本発明の一実施形態に係る素子搭載用基板は、前記支持体の下面と接合された基体とを備え、前記支持体には、内部に複数の気孔が形成されている。
　本発明の一実施形態に係る素子収納用パッケージは、上記素子搭載用基板と、前記素子搭載用基板を内部に収容し、かつ前記電力用半導体素子を囲むようにして設けられた枠体と、前記枠体の上面に接合された蓋体とを備える。
　上述した素子搭載用基板、および素子収納用パッケージによれば、電力用半導体素子を動作に適した温度に容易に設定でき、電力用半導体素子を良好に機能させることが可能となるという効果を奏する。
図１は、本発明の一実施形態に係る素子収納用パッケージの一例を示す断面図である。 図２は、上記素子収納用パッケージの一例を示す斜視図である。 図３は、上記素子収納用パッケージにおける支持体を示した分解斜視図である。 図４は、柱部間における基体に切欠部が形成された場合における、上記素子収納用パッケージの一例を示す断面図である。 図５は、変形例１に係る支持体を示した分解斜視図である。 図６は、変形例２に係る支持体を示した分解斜視図である。 図７は、変形例３に係る支持体を示した分解斜視図である。 図８は、変形例４に係る素子収納用パッケージの一例を示す断面図である。 図９は、変形例５に係る素子収納用パッケージの一例を示す断面図である。 図１０は、変形例６に係る素子収納用パッケージの一例を示す断面図である。 図１１は、変形例７に係る素子収納用パッケージの一例を示す断面図である。
　以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。
　図１および図２に示すように、本実施形態に係る素子収納用パッケージ１は、基体２、支持体３、電力用半導体素子４、枠体５、電力供給用端子６、および蓋体７を備えている。なお、図２においては、蓋体７の図示を省略している。ここで、支持体３および電力用半導体素子４が、本発明に係る素子搭載用基板の一実施形態となる。
　基体２は、例えば、セラミック材料、金属材料、ガラス材料又は高耐熱の樹脂材料等から形成される。セラミック材料は、例えば、酸化アルミニウム質焼結体、ムライト質焼結体、炭化珪素（ＳｉＣ）質焼結体、窒化アルミニウム質焼結体、窒化珪素質焼結体又はガラスセラミックス等である。また、金属材料は、例えば、Ｆｅ系合金、無酸素銅又はＳＵＳ等である。また、ガラス材料は、例えば、ホウケイ酸ガラス又は石英ガラス等である。さらに、高耐熱の樹脂材料は、例えば、ポリイミド等である。
　支持体３は、基体２の上面に接合されている。また、支持体３の上面（具体的には、後述する素子搭載部３１の主面）には、電力用半導体素子４が接合されている。ここで、本実施形態においては、電力用半導体素子４は、ＳｉＣ製半導体素子であるが、これに限らず、珪素、窒化ガリウム又はダイヤモンド等を用いた半導体素子であってもよい。すなわち、本発明に係る電力用半導体素子４の種類については、特に限定されるものではない。なお、一般的な電力用半導体素子４は、通常、動作温度の範囲が、例えば２００℃以上５００℃以下に設定されている。
　ここで、本実施形態に係る支持体３は、電力用半導体素子４を支持するとともに、電力用半導体素子４から発せられる熱を、断熱しつつも、外部へ放熱する機能を有している。ここで、支持体３は、例えば、セラミック材料又は金属材料等から形成される。セラミック材料は、例えば、酸化アルミニウム質焼結体、ムライト質焼結体、炭化珪素質焼結体、窒化アルミニウム質焼結体、窒化珪素質焼結体又はガラスセラミックス等である。また、金属材料は、例えば、銅-タングステン複合材、銅-モリブデン複合材又は銅等である。
　図３に示すように、支持体３は、柱部３２を有する素子搭載部３１を含んでいる。素子搭載部３１は、主面（一方の面）３１ａに電力用半導体素子４が装着される部材である。すなわち、素子搭載部３１の主面３１ａには電力用半導体素子４が装着される。これにより、電力用半導体素子４から発せられる熱を、平板状の素子搭載部３１によって拡散させることができる。また、柱部３２は、素子搭載部３１の裏面（他方の面）３１ｂから突出されており、複数設けられている。さらに、複数の柱部３２の下面３２ａには基体２が接合される。なお、柱部３２間の間隔、柱部３２の長さ、柱部３２の数等については、電力用半導体素子４の種類や使用状況等によって適宜任意に設定される。そして、柱部３２同士の間には、空間Ｐ１が設けられる。
　柱部３２は、空間Ｐ１よりも熱伝導率が大きいため、隣接する柱部３２間には柱部３２よりも熱伝導率が低い蓄熱領域が存在することになる。なお、柱部３２の熱伝導率は、例えば、１Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上４００Ｗ／（ｍ・Ｋ）に設定されている。
　また、柱部３２の下面３２ａと基体２との接合材は、柱部３２から基体２に向かって伝わる熱量を低減して、電力用半導体素子４を動作温度の範囲にするために、例えば、銀－銅ロウ、金－ゲルマニウム半田、セラミック接着剤又は高耐熱の樹脂接着剤等の材料を用いる。
　電力用半導体素子４が発する熱のうち、多くの熱は支持体３の上方から下方の柱部３２を介して良好に基体２に良好に放出されるものの、一部の熱は支持体３の上方より空間Ｐ１内に伝達し、該熱が空間Ｐ１内に篭る傾向にある。それ故、電力用半導体素子４の近傍領域においては、支持体３の温度を低下させることで電力用半導体素子４が過度に高温になることを防止することができる。また、電力用半導体素子４から離間した領域、すなわち、柱部３２間の空間Ｐ１の近傍領域においては、電力用半導体素子４が発した熱を利用して良好に蓄熱することができ、パッケージ内の温度が低下しすぎることが良好に抑制される上、パッケージから放出される熱によってパッケージ周囲に配置される他の電子部品の動作に影響を及ぼすことが良好に抑制される。
　なお、このような素子収納用パッケージは、例えば、家電製品のインバータや発電所・変電所において用いられる電力変換装置等の各種の電子機器の部品として使用される。
　枠体５は、基体２の上面であって、かつ支持体３および電力用半導体素子４を囲むようにして設けられている。ここで、枠体５は、例えば、セラミック材料、金属材料、ガラス材料又は高耐熱の樹脂材料等から形成される。なお、枠体５は、基体２と一体的に形成されていてもよいし、基体２と別個独立に形成されていてもよい。枠体５が基体２と別個独立に形成された場合、枠体５と基体２とは、例えば、半田やロウ材等の接合材を介して接合される。
　電力供給用端子６は、電力用半導体素子４に電力を供給するための端子である。このため、電力供給用端子６は、ワイヤ（ボンディングワイヤ）Ｗを介して電力用半導体素子４と電気的に接続される。
　蓋体７は、枠体５の上面に接合されている。すなわち、蓋体７は、枠体５によって形成される電力用半導体素子４が収容された収容空間を、例えば、大気雰囲気、不活性ガス雰囲気、あるいは真空状態で密閉するように、枠体５の上面に、半田やロウ材等の接合材を介して接合される。
　以上のように、本実施形態に係る素子搭載用基板、およびこれを用いた素子収納用パッケージ１によれば、簡易な構成で、電力用半導体素子４から発せられる熱を、断熱しつつも、放熱することができる。その結果、本実施形態に係る素子搭載用基板、およびこれを用いた素子収納用パッケージ１は、電力用半導体素子から発せられる熱を、電力用半導体素子の動作温度の範囲内で有効に活用することができるという効果を奏する。
　なお、上記の構成であっても、電力用半導体素子４の種類や使用状況等によっては、電力用半導体素子４の温度が、動作温度を超えてしまう虞がある。このような場合には、図４に示すように、柱部３２間における基体２に切欠部８を形成する。このようにすると、柱部３２間の空間Ｐ１にこもった熱が、切欠部８が形成された基体２から外部へ逃げ易くなる。これにより、電力用半導体素子４から発せられる熱の温度を下げることができる。すなわち、切欠部８が形成された基体２の厚みは、切欠部８が形成されていない基体２の厚みと比較して、薄くなっているからである。つまり、図４に示す構成であっても、簡易な構成で、電力用半導体素子４から発せられる熱を、断熱しつつも、放熱することができる。なお、切欠部８の深さ、切欠部８の数等については、電力用半導体素子４の種類や使用状況等によって適宜任意に設定される。
　また、上記では、素子収納用パッケージ１内に収納される電力用半導体素子４が１つである場合について説明したが、これに限定されない。すなわち、素子収納用パッケージ１内に収納される電力用半導体素子４の数については、任意である。つまり、素子収納用パッケージ１内に、複数の支持体３と、複数の支持体３のそれぞれに装着された複数の電力用半導体素子４とが収納されていてもよい。また、素子収納用パッケージ１内に、１つの支持体３と、この支持体３に装着された複数の電力用半導体素子４とが収納されていてもよい。
　なお、上述した実施形態は、本発明の実施形態の一具体例を示すものであり、種々の変更が可能である。以下、いくつかの主な変形例を示す。
　（変形例１）
　上述の実施形態では、図３に示すように、主面３１ａに電力用半導体素子４が装着される素子搭載部３１と、素子搭載部３１の裏面３１ｂから突出された複数の柱部３２と、複数の柱部３２の下面３２ａと接合された基体２とを備えた素子搭載用基板について説明した。しかしながら、このような構成であっても、電力用半導体素子４の種類や使用状況等によっては、電力用半導体素子４から発せられる熱を、放熱し過ぎる場合がある。そこで、変形例１に係る素子搭載用基板１ａでは、図５に示すように、支持体３ａに、複数の柱部３２の下面３２ａと接続された底板３３が含まれている例について説明する。なお、図５において、図３と同様の機能を有する構成については、同じ参照符号を付記し、その詳細な説明を省略する。
　図５に示すように、変形例１に係る支持体３ａは、素子搭載部３１、柱部３２、および底板３３を備えている。素子搭載部３１は、主面３１ａに電力用半導体素子４が装着される部材である。また、柱部３２は、素子搭載部３１の裏面３１ｂから突出されており、複数設けられている。また、底板３３は、複数の柱部３２の下面３２ａと接続されている。さらに、底板３３には基体２が接合される。
　このように、変形例１に係る素子搭載用基板、およびこれを用いた素子収納用パッケージ１ａによれば、複数の柱部３２の下面３２ａと底板３３とが接続されているとともに、底板３３と基体２とが接合されているので、電力用半導体素子４から発せられる熱が、基体２に直接伝わることがない。このため、電力用半導体素子４から発せられる熱が、上述の実施形態と比較して、柱部３２間（すなわち、素子搭載部３１と底板３３との間）の空間Ｐ１にこもり易くなる。また、変形例１に係る素子搭載用基板、およびこれを用いた素子収納用パッケージ１ａによれば、複数の柱部３２を備えているので、電力用半導体素子４から発せられる熱を、複数の柱部３２の側面３２ｂから放熱することができる。また、電力用半導体素子４から発せられる熱を、底板３３と接合された基体２からも放熱することができる。このように、変形例１に係る素子搭載用基板、およびこれを用いた素子収納用パッケージ１ａによれば、電力用半導体素子４から発せられる熱を、上述の実施形態と比較して、より断熱することができ、しかも、ある程度は放熱することができる。
　（変形例２）
　上述の変形例１では、図５に示すように、主面３１ａに半導体素子４が装着される平板状の素子搭載部３１と、素子搭載部３１の裏面３１ｂから突出された複数の柱部３２と、複数の柱部３２の下面３２ａと接続された底板３３と、底板３３と接合された基体２とを備えた素子搭載用基板について説明した。しかしながら、このような構成であっても、電力用半導体素子４の種類や使用状況等によっては、電力用半導体素子４から発せられる熱を、放熱し過ぎる場合がある。そこで、変形例２に係る素子搭載用基板１ｂでは、図６に示すように、支持体３ｂに、素子搭載部３１の裏面３１ｂに接続され、かつ複数の柱部３２を囲むようにして囲繞部が設けられている。ここでは、囲繞部として、側面板３４を例に説明する。なお、図６において、図３と同様の機能を有する構成については、同じ参照符号を付記し、その詳細な説明を省略する。
　図６に示すように、変形例２に係る支持体３ｂは、素子搭載部３１、柱部３２、および側面板３４を備えている。素子搭載部３１は、主面３１ａに電力用半導体素子４が装着される部材である。また、柱部３２は、素子搭載部３１の裏面３１ｂから突出されており、複数設けられている。また、側面板３４は、素子搭載部３１の裏面３１ｂに接続され、かつ複数の柱部３２を囲むようにして設けられている。さらに、複数の柱部３２の下面３２ａおよび側面板３４の下面３４ａには基体２が接合される。
　つまり、変形例２に係る素子搭載用基板、およびこれを用いた素子収納用パッケージ１ｂによれば、素子搭載部３１の裏面３１ｂに接続され、かつ複数の柱部３２を囲むようにして設けられた側面板３４を備えている。このため、電力用半導体素子４から発せられる熱が、変形例１と比較して、柱部３２間（すなわち、素子搭載部３１と基体２との間）の空間Ｐ１にこもり易くなる。また、変形例２に係る素子搭載用基板、およびこれを用いた素子収納用パッケージ１ｂによれば、電力用半導体素子４から発せられる熱を、側面板３４および基体２から放熱することができる。このように、変形例２に係る素子搭載用基板、およびこれを用いた素子収納用パッケージ１ｂによれば、電力用半導体素子４から発せられる熱を、変形例１と比較して、より断熱することができ、しかも、ある程度は放熱することができる。
　（変形例３）
　上述の変形例２では、図６に示すように、主面３１ａに電力用半導体素子４が装着される平板状の素子搭載部３１と、素子搭載部３１の裏面３１ｂから突出された複数の柱部３２と、素子搭載部４の裏面３１ｂに接続され、かつ複数の柱部３２を囲むようにして設けられた側面板３４と、複数の柱部３２の下面３２ａおよび側面板３４の下面３４ａと接合された基体２とを備えた素子搭載用基板について説明した。しかしながら、このような構成であっても、電力用半導体素子４の種類や使用状況等によっては、電力用半導体素子４から発せられる熱を、放熱し過ぎる場合がある。そこで、変形例３に係る素子搭載用基板１ｃでは、図７に示すように、支持体３ｃに、複数の柱部３２の下面３２ａおよび側面板３５の下面３５ａと接続された底板３６が含まれている例について説明する。なお、図７において、図３と同様の機能を有する構成については、同じ参照符号を付記し、その詳細な説明を省略する。
　図７に示すように、変形例３に係る支持体３ｃは、素子搭載部３１、柱部３２、側面板３５、および底板３６を備えている。素子搭載部３１は、主面３１ａに電力用半導体素子４が装着される部材である。また、柱部３２は、素子搭載部３１の裏面３１ｂから突出されており、複数設けられている。また、側面板３５は、素子搭載部３１の裏面３１ｂに接続され、かつ複数の柱部３２を囲むようにして設けられている。また、底板３６は、複数の柱部３２の下面３２ａおよび側面板３５の下面３５ａと接続されている。さらに、底板３６には基体２が接合される。
　つまり、変形例３に係る素子搭載用基板、およびこれを用いた素子収納用パッケージ１ｃによれば、複数の柱部３２の下面３２ａおよび側面板３５の下面３５ａと底板３６とが接続されているとともに、底板３６と基体２とが接合されているので、電力用半導体素子４から発せられる熱が、基体２に直接伝わることがない。さらに、素子搭載部３１の裏面３１ｂに接続され、かつ複数の柱部３２を囲むようにして設けられた側面板３５を備えているので、電力用半導体素子４から発せられる熱が、変形例２と比較して、柱部３２間（すなわち、素子搭載部３１と底板３６との間）の空間Ｐ１にこもり易くなる。また、変形例３に係る素子搭載用基板、およびこれを用いた素子収納用パッケージ１ｃによれば、電力用半導体素子４から発せられる熱を、側面板３５および基体２から放熱することができる。このように、変形例３に係る素子搭載用基板、およびこれを用いた素子収納用パッケージ１ｃによれば、半導体素子４から発せられる熱を、変形例２と比較して、より断熱することができ、しかも、ある程度は放熱することもできる。
　（変形例４）
　図８に示すように、変形例４に係る素子収納用パッケージ１ｄは、図１に示す支持体３の代わりに、支持体３ｄを備えている。なお、図８において、図３と同様の機能を有する構成については、同じ参照符号を付記し、その詳細な説明を省略する。
　図８に示すように、変形例４に係る素子搭載用基板１ｄは、上面に電力用半導体素子４が装着される支持体３ｄを備えている。また、変形例４に係る基体２は、支持体３ｄの下面と接合されている。さらに、支持体３ｄには、内部に複数の気孔Ｂが形成されている。なお、支持体３ｄが例えばセラミック材料から形成される場合、支持体３ｄの内部の複数の気孔Ｂは、例えば、次のようにして形成される。すなわち、複数の樹脂ビーズを、セラミック材料に予め混合しておく。そして、セラミック材料を樹脂ビーズとともに所定の温度で焼成することにより、樹脂ビーズを分解させる。このようにすると、樹脂ビーズが存在していた箇所が気孔Ｂとなり、支持体３ｄの内部に複数の気孔Ｂが形成される。なお、これはあくまで一例であって、支持体３ｄの内部に気孔Ｂを形成する方法については、特に限定されない。
　つまり、変形例４に係る素子搭載用基板、およびこれを用いた素子収納用パッケージ１ｄによれば、支持体３ｄの内部に複数の気孔Ｂが形成されているので、電力用半導体素子４から発せられる熱が、支持体３ｄの内部に形成された複数の気孔Ｂにこもり易くなる。また、変形例４に係る素子搭載用基板、およびこれを用いた素子収納用パッケージ１ｄによれば、電力用半導体素子４から発せられる熱を、支持体３ｄの下面と接合された基体２から放熱することができる。このように、変形例４に係る素子搭載用基板、およびこれを用いた素子収納用パッケージ１ｄによれば、簡易な構成で、電力用半導体素子４から発せられる熱を、断熱しつつも、放熱することができる。
　ここで、図８に示すように、支持体３ｄの内部に形成された複数の気孔Ｂの気孔率は、支持体３ｄにおける電力用半導体素子４側から基体２側へ向かうに従って、高くなっていることが好ましい。すなわち、気孔率が高ければ高いほど、熱の伝達特性が低く（熱が伝わり難く）なる。このため、支持体３ｄにおける電力用半導体素子４側から基体２側へ向かうに従って気孔率が高くなっていれば、電力用半導体素子４から発せられる熱を、電力用半導体素子４側の支持体３ｄの気孔Ｂではなく、基体２側の支持体３ｄの気孔Ｂにこもらせておくことが可能となる。また、他の電子部品から発せられる熱が、基体２を介して支持体３ｄへ伝わった場合であっても、当該熱を、基体２側の支持体３ｄの気孔Ｂにこもらせておくことが可能となる。これにより、電力用半導体素子４が動作温度を超える可能性を低減できる。
　（変形例５）
　上述の実施形態、および変形例１～４では、素子収納用パッケージ１，１ａ～１ｄ内に、支持体３，３ａ～３ｄ、および電力用半導体素子４のみを収納する例について説明した。しかしながら、図９に示すように、素子収納用パッケージ１ｅ内に、支持体３および電力用半導体素子４とともに、基体２の上面に接合された台座１１と、台座１１の上面に装着された電子部品１２とをさらに収納してもよい。すなわち、枠体５は、基体２の上面であって、かつ電力用半導体素子４および電子部品１２を囲むようにして設けられている。ここで、電子部品１２は、例えば、抵抗器、圧電素子、水晶振動子又はセラミック発振子等である。このようにすると、素子収納用パッケージ１ｅ内に、電力用半導体素子４および電子部品１２の双方を収納することができる。なお、電子部品１２の代わりに、半導体素子（例えば、ＳｉＣ製半導体素子、Ｓｉ製半導体素子、窒化ガリウム又はダイヤモンド等を用いた半導体素子）であってもよい。
　なお、図９では、素子収納用パッケージ１ｅ内に収納される支持体が、上述の実施形態で説明した支持体３（図３参照）である場合について図示したが、これに限定されない。すなわち、素子収納用パッケージ１ｅ内に収納される支持体は、変形例１に係る支持体３ａ（図５参照）、変形例２に係る支持体３ｂ（図６参照）、変形例３に係る支持体３ｃ（図７参照）、または変形例４に係る支持体３ｄ（図８参照）であってもよい。ここで、電力用半導体素子４から発せられる熱の影響を電子部品１２に及ぼさないために、断熱性の高い支持体を用いることが好ましい。例えば、変形例２に係る支持体３ｂ、または、変形例３に係る支持体３ｃである。
　また、上記では、素子収納用パッケージ１ｅ内に収納される電子部品１２が１つである場合について説明したが、これに限定されない。すなわち、素子収納用パッケージ１ｅ内に収納される電子部品１２の数については、任意である。
　（変形例６）
　上述の変形例５における図９では、台座１１が、直方体である例について図示した。しかしながら、上述の変形例５では、電力用半導体素子４から発せられる熱が、支持体３、基体２、および台座１１を介して、電子部品１２へ伝わることになる。このため、電子部品１２は、電力用半導体素子４から発せられる熱の影響を大きく受けることになる。そのため、電力用半導体素子４から発せられる熱によって、電子部品１２が故障する可能性がある。そこで、変形例６では、図１０に示すように、柱部１３２間における基体２に切欠部１４が形成されている例について説明する。なお、電子部品１２の代わりに、半導体素子（例えば、ＳｉＣ製半導体素子、Ｓｉ製半導体素子、窒化ガリウム又はダイヤモンド等を用いた半導体素子）であってもよい。
　図１０に示すように、変形例６に係る素子収納用パッケージ１ｆにおける台座１３は、主面（一方の面）に電子部品１２が装着される平板状の電子部品搭載部１３１と、電子部品搭載部１３１の裏面（他方の面）から突出された複数の柱部１３２とを有している。また、複数の柱部１３２の下面には基体２が接合される。
　ここで、柱部１３２間における基体２には切欠部１４が形成されている。この切欠部１４は、電力用半導体素子４から遠ざかるに従って、基体２の厚み方向に深く切り欠かれている。このようにすると、図１０に示す矢印（熱の経路）のように、電力用半導体素子４から発せられる熱は、切欠部１４の下方の基体２から、素子収納用パッケージ１ｆの外部へ逃げ易くなる。このため、変形例６に係る素子収納用パッケージ１ｆによれば、電子部品１２は、電力用半導体素子４から発せられる熱の影響を抑制することがきる。
　(変形例７)
　上述の実施形態では、図３に示すように、主面３１ａに電力用半導体素子４が装着される素子搭載部３１と、素子搭載部３１の裏面３１ｂから突出された複数の柱部３２と、複数の柱部３２の下面３２ａと接合された基体２とを備えた素子搭載用基板について説明した。しかしながら、このような構成であっても、電力用半導体素子４の種類や使用状況等によっては、電力用半導体素子４から発せられる熱を、放熱し過ぎる場合がある。そこで、図１１に示すように、変形例７に係る素子収納用パッケージ１ｄは、図１に示す柱部同士の間に設けられる空間Ｐ１の代わりに、柱部同士の間に保温材料Ｐ２が設けられている。なお、図１１において、図３と同様の機能を有する構成については、同じ参照符号を付記し、その詳細な説明を省略する。
　図１１に示すように、変形例７に係る支持体３ａは、素子搭載部３１、柱部３２を備えている。素子搭載部３１は、主面３１ａに電力用半導体素子４が装着される部材である。また、柱部３２は、素子搭載部３１の裏面３１ｂから突出されており、複数設けられている。また、底板３３は、複数の柱部３２の下面３２ａと接続されている。さらに、底板３３には基体２が接合される。また、柱部３２同士の間に保温材料Ｐ２が設けられている。
　保温材料Ｐ２は、柱部３２よりも熱伝導率の低い材料からなる。保温材料Ｐ２は、例えばガラス、高耐熱の樹脂等の材料からなり、繊維状に加工したり、内部に気泡を形成したものからなる。保温材料Ｐ２の熱伝導率は、例えば０．０２Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上２Ｗ／（ｍ・Ｋ）以下に設定されている。
　このように、変形例７に係る素子搭載用基板、およびこれを用いた素子収納用パッケージ１ａによれば、複数の柱部３２同士の間に保温材料Ｐ２が設けられているので、電力用半導体素子４から発せられる熱が、基体２に直接伝わることがない。このため、電力用半導体素子４から発せられる熱が、上述の実施形態と比較して、柱部３２間（すなわち、素子搭載部３１と底板３３との間）の保温材料Ｐ２にこもり易くなる。このように、変形例１に係る素子搭載用基板、およびこれを用いた素子収納用パッケージ１ａによれば、電力用半導体素子４から発せられる熱を、上述の実施形態と比較して、より素子収納用パッケージ１ａ内に保温することができる。

Claims (8)

  1. 　一方主面に電力用半導体素子を装着するための素子搭載部を有する支持体であって、前記搭載面に対して厚み方向に離間させて設けられ、互いに間隔を空けて配置された複数の柱部を有する支持体と、
    　前記柱部間に設けられ、前記支持体よりも熱伝導率が低い蓄熱領域と、を備えた素子搭載用基板。
  2. 　請求項１に記載の素子搭載用基板であって、
    　前記柱部で前記支持体に接合された基体を更に備え、
    　前記柱部間における前記基体に切欠部が形成されている素子搭載用基板。
  3. 　請求項１又は請求項２に記載の素子搭載用基板であって、
    　前記支持体は、前記複数の柱部を囲むようにして設けられた囲繞部を更に有する、素子搭載用基板。
  4. 　上面に電力用半導体素子が装着される支持体と、
    　前記支持体の下面と接合された基体とを備え、
    　前記支持体には、内部に複数の気孔が形成されている、素子搭載用基板。
  5. 　請求項４に記載の素子搭載用基板であって、
    　前記支持体の内部に形成された複数の気孔の気孔率は、前記支持体における前記電力用半導体素子側から前記基体側へ向かうに従って、高くなっている、素子搭載用基板。
  6. 　請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の素子搭載用基板であって、
    　前記電力用半導体素子は、ＳｉＣからなる半導体素子である、素子搭載用基板。
  7. 　請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の素子搭載用基板と、
    　前記素子搭載用基板を内部に収容し、かつ前記電力用半導体素子を囲むようにして設けられた枠体と、
    　前記枠体の上面に接合された蓋体とを備えた、素子収納用パッケージ。
  8. 　請求項７に記載の素子収納用パッケージであって、
    　前記枠体内に、電子部品が装着される台座を更に備えた、素子収納用パッケージ。
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