WO2012056809A1 - 半導体装置、放熱部材、および、半導体装置の製造方法 - Google Patents

半導体装置、放熱部材、および、半導体装置の製造方法 Download PDF

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伸 征矢野
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    • H01L2924/1305—Bipolar Junction Transistor [BJT]
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    • H01L2924/13055—Insulated gate bipolar transistor [IGBT]

Definitions

  • the present invention relates to a semiconductor device having a heat radiation fin, a heat radiation member, and a method for manufacturing the semiconductor device.
  • a semiconductor device As a semiconductor device provided with fins for heat dissipation, a substrate, an insulating substrate mounted on the surface of the substrate, a semiconductor chip mounted on the insulating substrate, and a plurality of fins formed on the back surface of the substrate There is a semiconductor device having the same.
  • heat generated from the semiconductor chip is conducted to the plurality of fins through the insulating substrate and the substrate, and is released to the outside from the plurality of fins.
  • a semiconductor device provided with such a fin for heat dissipation for example, a conductive layer for mounting electronic components formed on the upper surface of a ceramic insulating substrate, a fin base formed on the lower surface of the insulating substrate,
  • a semiconductor device having an insulating fin provided with a heat radiating fin see, for example, Patent Document 1).
  • thermal contraction or thermal expansion occurs between a portion near the center of the substrate where the plurality of fins are formed and a peripheral portion of the substrate where the fins are not formed. Since the degree is different, the substrate may be warped.
  • an object of the present invention is to provide a semiconductor device, a heat radiating member, and a method for manufacturing the semiconductor device in which the warpage of the substrate is suppressed while improving the heat dissipation.
  • the semiconductor device includes a substrate having a front surface and a back surface including a fin forming region and a peripheral region surrounding the fin forming region, an insulating substrate mounted on the front surface, and a semiconductor chip mounted on the insulating substrate. And a plurality of fins formed on the fin formation region, and a reinforcing member formed on the substrate via a bonding member so as to overlap the peripheral region.
  • the semiconductor device According to the semiconductor device, the heat radiating member, and the semiconductor device manufacturing method of the present invention, it is possible to suppress the warpage of the substrate while improving the heat dissipation.
  • 1 is a top view illustrating an example of a semiconductor device according to a first embodiment. It is a bottom view showing an example of a semiconductor device concerning a 1st embodiment.
  • 1 is a cross-sectional view showing an example of a semiconductor device according to a first embodiment. It is a figure which shows an example of the manufacturing method of the semiconductor device which concerns on 1st Embodiment. It is a figure which shows the semiconductor device of the modification of 1st Embodiment. It is a figure which shows the manufacturing method of the heat radiating member of the modification of 1st Embodiment. It is a figure which shows an example of the semiconductor device which concerns on 2nd Embodiment.
  • FIG. 1 is a top view showing an example of the semiconductor device according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a bottom view showing an example of the semiconductor device according to the first embodiment.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating an example of the semiconductor device according to the first embodiment.
  • FIG. 3 corresponds to a cross-sectional view taken along a dotted line AA in FIG.
  • the semiconductor device 100 includes a substrate 110 having a front surface 111 and a back surface 112.
  • a copper alloy or an aluminum alloy is used as the material of the substrate 110.
  • the copper alloy for example, a copper alloy (copper: 99.5% or more) obtained by adding a trace amount of cobalt, phosphorus, tin, nickel, and zinc to copper is used.
  • C1020 1000 series to 7000 series
  • the aluminum alloy for example, A3000 series, A5000 series, A6000 series, and A7000 series are used.
  • an insulating substrate 130 is mounted on the surface 111 of the substrate 110 via a bonding member 120.
  • solder is used for the joining member 120.
  • the insulating substrate 130 includes a conductive layer 131 bonded to the bonding member 120, an insulating layer 132 formed on the conductive layer 131, and conductive layers 133a and 133b formed on the insulating layer 132 (not shown in FIG. 3). And have.
  • the conductor layers 131, 133a, 133b for example, copper, aluminum, or the like is used.
  • ceramic such as aluminum nitride, silicon nitride, or aluminum oxide is used.
  • semiconductor chips 150a and 150b are mounted via bonding members 140a and 140b, respectively. As shown in FIG. 1, the semiconductor chips 150 a and 150 b are connected to each other or to the conductor layer 133 b by wires 151.
  • solder is used for the joining members 140a and 140b.
  • an insulated gate bipolar transistor Insulated Gate Bipolar Transistor: IGBT
  • a free wheel diode Free Wheeling Diode: FWD
  • the back surface 112 of the substrate 110 includes a fin formation region S1 surrounded by a dotted line B1 and a peripheral region S2 surrounding the fin formation region S1.
  • the fin forming region S ⁇ b> 1 is located directly below the insulating substrate 130.
  • a plurality of fins 170 are formed on the fin forming region S ⁇ b> 1 via the bonding member 160.
  • the plurality of fins 170 are arranged in a matrix.
  • the heat generated from the semiconductor chips 150a and 150b is conducted to the plurality of fins 170 through the insulating substrate 130 and the substrate 110, and is released to the outside from the plurality of fins 170.
  • a brazing material such as a copper alloy or an aluminum alloy is used.
  • a copper alloy for example, a phosphor copper type is used.
  • aluminum alloy for example, A4000 series is used.
  • a copper alloy or an aluminum alloy is used for the fin 170.
  • a copper alloy for example, C1020 (1000 series) oxygen-free copper is used.
  • the aluminum alloy for example, A4000 series is used.
  • a reinforcing member 180 is formed on the peripheral region S2 of the back surface 112 of the substrate 110 with a bonding member 160 interposed therebetween.
  • An opening 181 is provided in the reinforcing member 180. That is, the reinforcing member 180 has a frame shape.
  • the reinforcing member 180 is formed on the peripheral region S2 so as to expose the fin forming region S1 through the opening 181.
  • the material of the reinforcing member 180 is, for example, a copper alloy or an aluminum alloy.
  • a copper alloy for example, a copper alloy (copper: 99.5% or more) obtained by adding a trace amount of cobalt, phosphorus, tin, nickel, and zinc to copper is used.
  • C1000-C7000 series copper alloys are used.
  • the aluminum alloy for example, A3000 series, A5000 series, A6000 series, and A7000 series are used.
  • the reinforcing member 180 a material different from that of the substrate 110 is used for the reinforcing member 180. Specifically, a material harder than the substrate 110 is used for the reinforcing member 180. Further, the substrate 110 is made of a material having higher thermal conductivity than the reinforcing member 180.
  • a copper alloy is used for the reinforcing member 180 and the substrate 110, for example, a hard copper alloy is selected from the C1000 series to C7000 series and used for the reinforcing member 180.
  • a copper alloy having high thermal conductivity is selected and used from among C1000 series to C7000 series.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a method for manufacturing the semiconductor device according to the first embodiment.
  • a heat radiating member 190 is prepared.
  • the heat dissipating member 190 has a plurality of fins 170 and a reinforcing member 180 mounted on the back surface 112 of the substrate 110 via the joining member 160, and heat treatment is performed in this state, and the joining member 160 causes the substrate 110 and the plurality of fins 170 to be heat-treated. And the reinforcing member 180 is joined. That is, the plurality of fins 170 and the reinforcing member 180 are collectively bonded to the substrate 110.
  • the surface of the heat dissipation member 190 may be entirely or partially plated with nickel.
  • the bonding member 120, the insulating substrate 130, the bonding members 140a and 140b, and the semiconductor chips 150a and 150b are sequentially mounted on the heat dissipation member 190.
  • heat treatment is performed on the structure 101 on which the components are mounted. Thereby, the board
  • the reinforcing member 180 is formed on the peripheral region S2 of the back surface 112 of the substrate 110 via the bonding member 160. According to this configuration, since the peripheral portion of the substrate 110 is supported by the reinforcing member 180, the warp generated in the substrate 110 can be suppressed.
  • the thermal resistance of the substrate 110 can be lowered, the heat generated from the semiconductor chips 150a and 150b can be effectively conducted to the plurality of fins 170, and heat dissipation is improved. Is possible.
  • the material of the substrate 110 is reduced, and a relatively easily available roll material can be used, so that the material cost can be reduced. Further, the weight of the semiconductor device 100 can be reduced. In particular, when the semiconductor device 100 is used in a vehicle-mounted product, the effect is great because there is a strong demand for weight reduction.
  • the reinforcing member 180 is formed on the back surface 112 of the substrate 110 via the bonding member 160.
  • the reinforcing member 180 and the substrate 110 are composed of different parts.
  • the substrate 110 is used for the reinforcing member 180. Specifically, a material harder than the substrate 110 is used for the reinforcing member 180. As a result, the peripheral portion of the substrate 110 can be more strongly supported. Further, the substrate 110 is made of a material having higher thermal conductivity than the reinforcing member 180. Thereby, the heat generated from the semiconductor chips 150a and 150b can be more effectively conducted to the plurality of fins 170.
  • the fins 170 and the reinforcing member 180 are joined to the substrate 110 by the joining member 160. Since the fins 170 are joined together with the reinforcing members 180, the substrate 110 can be assembled without warping, and manufacturing is facilitated.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating a semiconductor device according to a modification of the first embodiment.
  • 5A is a bottom view of the semiconductor device
  • FIG. 5B is a cross-sectional view of the semiconductor device.
  • the semiconductor device 100a of the modified example uses a reinforcing member 180a having a shape and arrangement different from that of the reinforcing member 180 instead of the reinforcing member 180 with respect to the semiconductor device 100.
  • Other configurations are the same as those of the semiconductor device 100.
  • the reinforcing member 180a is provided with a plurality of through holes 182.
  • the diameter of the through hole 182 is larger than the diameter of the fin 170.
  • the reinforcing member 180a is formed on the peripheral region S2 of the back surface 112 of the substrate 110 and on the fin forming region S1 so that each of the plurality of fins 170 is located in each of the plurality of through holes 182. Is formed through.
  • a portion including the substrate 110, the bonding member 160, the plurality of fins 170, and the reinforcing member 180a is referred to as a heat dissipation member 190a.
  • the reinforcing member 180a is formed on the peripheral region S2 of the back surface 112 of the substrate 110 via the bonding member 160. According to this configuration, since the peripheral portion of the substrate 110 is supported by the reinforcing member 180a, warping that occurs in the substrate 110 can be suppressed. Thereby, the substrate 110 can be thinned, and the heat dissipation can be improved.
  • the manufacturing method of the semiconductor device 100a is the same as the manufacturing method of the semiconductor device 100 shown in FIG. That is, after the semiconductor device 100a sequentially mounts the bonding member 120, the insulating substrate 130, the bonding members 140a and 140b, and the semiconductor chips 150a and 150b on the heat dissipation member 190a, It is generated by heat treatment.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating a method for manufacturing a heat radiating member according to a modification of the first embodiment.
  • a plurality of fins 170 are arranged on the back surface 112 of the substrate 110 with the bonding member 160 interposed therebetween.
  • the plurality of fins 170 are not completely joined to the substrate 110.
  • the reinforcing member 180 a is disposed so as to face the back surface 112 of the substrate 110.
  • the reinforcing member 180a is brought into contact with the joining member 160 such that the plurality of fins 170 are positioned in the plurality of through holes 182, respectively. At this time, each of the plurality of fins 170 is aligned by each of the plurality of through holes 182 of the reinforcing member 180a.
  • the reinforcing member 180a provided with the plurality of through holes 182 is arranged such that each of the plurality of fins 170 is located in each of the plurality of through holes 182.
  • heat treatment is performed to bond the substrate 110 to the plurality of fins 170 and the reinforcing member 180 a by the bonding member 160.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating an example of a semiconductor device according to the second embodiment.
  • 7A is a top view
  • FIG. 7B corresponds to a cross-sectional view taken along dotted line AA in FIG. 7A.
  • the semiconductor device 200 according to the second embodiment is obtained by forming a reinforcing member on the surface 111 of the substrate 110 as compared with the semiconductor device 100 according to the first embodiment.
  • Other configurations are the same as those of the semiconductor device 100.
  • the surface 111 of the substrate 110 is a region surrounded by a dotted line B2, and includes an insulating substrate mounting region S3 on which the insulating substrate 130 is mounted, and an insulating substrate mounting region S3. And a surrounding area S4.
  • a reinforcing member 220 is formed on the peripheral region S4 with a joining member 210 interposed therebetween.
  • the reinforcing member 220 is provided with an opening 221. That is, the reinforcing member 220 has a frame shape.
  • the reinforcing member 220 is formed on the peripheral region S4 so that the insulating substrate mounting region S3 is exposed through the opening 221.
  • a brazing material such as a copper alloy or an aluminum alloy is used.
  • a copper alloy for example, a phosphor copper type is used.
  • aluminum alloy for example, A4000 series is used.
  • the material of the reinforcing member 220 is, for example, a copper alloy or an aluminum alloy.
  • a copper alloy for example, a copper alloy (copper: 99.5% or more) obtained by adding a trace amount of cobalt, phosphorus, tin, nickel, and zinc to copper is used.
  • C1000-C7000 series copper alloys are used.
  • the aluminum alloy for example, A3000 series, A5000 series, A6000 series, and A7000 series are used.
  • the reinforcing member 220 a material different from that of the substrate 110 is used for the reinforcing member 220. Specifically, a material harder than the substrate 110 is used for the reinforcing member 220. In addition, a material having higher thermal conductivity than the reinforcing member 220 is used for the substrate 110.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating an example of a method of manufacturing a semiconductor device according to the second embodiment.
  • a heat radiating member 230 is prepared.
  • the plurality of fins 170 and the reinforcing member 180 are mounted on the back surface 112 of the substrate 110 via the bonding member 160, and further, the bonding member 210 is mounted on the surface 111 of the substrate 110.
  • the reinforcing member 220 is mounted via
  • the substrate 110 is bonded to the plurality of fins 170 and the reinforcing member 180 by the bonding member 160, and the substrate 110 and the reinforcing member 220 are bonded to each other by the bonding member 210. That is, the plurality of fins 170 and the reinforcing members 180 and 220 are collectively bonded to the substrate 110. Thereby, the heat radiating member 230 is produced
  • the surface of the heat radiating member 230 may be entirely or partially nickel-plated.
  • the bonding member 120, the insulating substrate 130, the bonding members 140a and 140b, and the semiconductor chips 150a and 150b are sequentially mounted on the heat dissipation member 230.
  • heat treatment is performed on the structure 201 on which the components are mounted. Thereby, the board
  • the reinforcing member 180 is formed on the peripheral region S2 of the back surface 112 of the substrate 110 via the bonding member 160. According to this configuration, since the peripheral portion of the substrate 110 is supported by the reinforcing member 180, the warp generated in the substrate 110 can be suppressed. Thereby, the substrate 110 can be thinned, and the heat dissipation can be improved.
  • the reinforcing member 220 is formed on the peripheral region S 4 of the surface 111 of the substrate 110 via the bonding member 210. According to this configuration, since the peripheral portion of the substrate 110 is supported by the reinforcing member 220, it is possible to more effectively suppress the warp generated in the substrate 110. In the semiconductor device 200, the reinforcing member 180 can be deleted.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating a semiconductor device according to a modification of the second embodiment.
  • 9A shows a top view of the semiconductor device
  • FIG. 9B corresponds to a cross-sectional view taken along a dotted line AA in FIG. 9A.
  • the semiconductor device 200a of the modified example is obtained by mounting a plurality of insulating substrates 240, 250, and 260 on the substrate 110 instead of the insulating substrate 130 with respect to the semiconductor device 200. Further, the semiconductor device 200a uses a reinforcing member 220a having a shape different from that of the reinforcing member 220 instead of the reinforcing member 220 with respect to the semiconductor device 200. Other configurations are the same as those of the semiconductor device 200.
  • insulating substrates 240 to 260 are mounted on the surface 111 of the substrate 110 with a bonding member 210 interposed therebetween.
  • Each of the insulating substrates 240 to 260 has the same configuration as that of the insulating substrate 130 of the semiconductor device 200.
  • semiconductor chips 270a and 270b are mounted on the insulating substrate 240 via the bonding member 271.
  • semiconductor chips 280a and 280b are mounted via a bonding member 272.
  • semiconductor chips 290a and 290b are mounted via a bonding member 273.
  • solder is used as a material.
  • the reinforcing member 220a is provided with an opening 221a and a plurality of protrusions 222, 223, 224, and 225 protruding into the opening 221a.
  • the reinforcing member 220a is formed on the peripheral region S4 so that the insulating substrate mounting region S3 is exposed through the opening 221a.
  • the insulating substrates 240 to 260 are disposed in the opening 221a with the protrusions 222 to 225 as boundaries.
  • the insulating substrates 240 and 250 are respectively disposed in the opening 221a, and the dotted line B4 connecting the protruding portion 223 and the protruding portion 225 is shown.
  • Insulating substrates 250 and 260 are disposed in the openings 221a, respectively, as boundaries.
  • a portion including the substrate 110, the joining members 160 and 210, the plurality of fins 170, and the reinforcing members 180 and 220a is referred to as a heat dissipation member 230a.
  • the reinforcing member 220a is formed on the peripheral region S4 of the surface 111 of the substrate 110 via the bonding member 210. According to this configuration, since the peripheral portion of the substrate 110 is supported by the reinforcing member 220a, it is possible to more effectively suppress the warp generated in the substrate 110.
  • the manufacturing method of the semiconductor device 200a is the same as the manufacturing method of the semiconductor device 200 shown in FIG. That is, the semiconductor device 200a sequentially mounts the bonding member 120, the insulating substrates 240 to 260, the bonding members 271 to 273, and the semiconductor chips 270a, 270b, 280a, 280b, 290a, and 290b on the heat dissipation member 230a, It is generated by performing heat treatment on the structure on which each component is mounted.
  • the alignment is performed using the protrusions 222 to 225 provided on the reinforcing member 220a as marks. .
  • alignment is performed using the protrusions 222 and 224 as marks, and with respect to the insulating substrate 250, the position is determined using the protrusions 222 and 224 or the protrusions 223 and 225 as marks.
  • the insulating substrate 260 is aligned with the protrusions 223 and 225 as marks.
  • the insulating substrates 240 to 260 are mounted on the substrate 110 with the protruding portions 222 to 225 provided on the reinforcing member 220a as marks. According to this configuration, since it is possible to align the insulating substrates 240 to 260 without using a jig or the like, the manufacturing process can be simplified.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view showing an example of a semiconductor device according to the third embodiment.
  • the semiconductor device 300 according to the third embodiment is a bonding member that joins the substrate 110, the insulating substrate 130, and the reinforcing member 220 to the semiconductor device 200 according to the second embodiment. Instead, the joining member 210a is used. Other configurations are the same as those of the semiconductor device 200.
  • the insulating substrate 130 and the reinforcing member 220 are mounted or formed on the surface 111 of the substrate 110 via a bonding member 210a.
  • a brazing material such as a copper alloy or an aluminum alloy is used.
  • the copper alloy for example, a phosphor copper type is used.
  • the aluminum alloy for example, A4000 series is used.
  • FIG. 11 is a diagram illustrating an example of a method of manufacturing a semiconductor device according to the third embodiment.
  • a laminate in which an insulating substrate 130 is mounted on a heat dissipation member 310 is prepared.
  • a plurality of fins 170 and reinforcing members 180 are mounted on the back surface 112 of the substrate 110 via the bonding member 160, and further, the bonding member 210 a is mounted on the surface 111 of the substrate 110.
  • the insulating substrate 130 and the reinforcing member 220 are mounted via
  • the substrate 110, the plurality of fins 170, and the reinforcing member 180 are bonded by the bonding member 160, and the substrate 110, the insulating substrate 130, and the reinforcing member 220 are bonded by the bonding member 210a. That is, the plurality of fins 170, the reinforcing members 180 and 220, and the insulating substrate 130 are bonded together to the substrate 110. Thereby, a laminated body in which the insulating substrate 130 is mounted on the heat dissipation member 310 is generated.
  • the joining members 140a and 140b and the semiconductor chips 150a and 150b are sequentially mounted on the stacked body.
  • heat treatment is performed on the structure 301 on which the components are mounted.
  • the insulating substrate 130 and the semiconductor chips 150a and 150b are bonded by the bonding members 140a and 140b. In this way, the semiconductor device 300 is generated.
  • the reinforcing member 180 is formed on the peripheral region S2 of the back surface 112 of the substrate 110 via the bonding member 160. According to this configuration, since the peripheral portion of the substrate 110 is supported by the reinforcing member 180, the warp generated in the substrate 110 can be suppressed. Thereby, the substrate 110 can be thinned, and the heat dissipation can be improved.
  • the reinforcing member 220 is formed on the peripheral region S4 of the surface 111 of the substrate 110 via the bonding member 210a. According to this configuration, since the peripheral portion of the substrate 110 is supported by the reinforcing member 220, it is possible to more effectively suppress the warp generated in the substrate 110.

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Abstract

　放熱性を向上しつつ、基板の反りを抑制する。　半導体装置（１００）は、表面（１１１）と、フィン形成領域（Ｓ１）とフィン形成領域（Ｓ１）を取り囲む周辺領域（Ｓ２）とを含む裏面（１１２）とを備えた基板（１１０）と、表面（１１１）上に搭載された絶縁基板（１３０）と、絶縁基板（１３０）上に搭載された半導体チップ（１５０ａ，１５０ｂ）と、フィン形成領域（Ｓ１）上に形成された複数のフィン（１７０）と、周辺領域（Ｓ２）と重なるように、基板（１１０）に接合部材（１６０）を介して形成された補強部材（１８０）と、を有する。

Description

半導体装置、放熱部材、および、半導体装置の製造方法
　本発明は、放熱用のフィンを有する半導体装置、放熱部材、および、半導体装置の製造方法に関する。
　放熱用のフィンを備えた半導体装置として、基板と、基板の表面上に搭載された絶縁基板と、絶縁基板上に搭載された半導体チップと、基板の裏面上に形成された複数のフィンとを有する半導体装置が存在する。
　この半導体装置では、半導体チップから発生した熱は、絶縁基板および基板を介して複数のフィンに伝導し、複数のフィンから外部へ放出される。
　このような放熱用のフィンを備えた半導体装置としては、例えば、セラミックス製の絶縁基板の上面に形成された電子部品搭載用の導電層と、絶縁基板の下面に形成されたフィンベースと、複数の放熱フィンとを備えている絶縁フィンを有する半導体装置がある（例えば、特許文献１参照）。
特開２００９－２６９５７号公報
　しかしながら、複数のフィンが基板に形成された半導体装置では、複数のフィンが形成されている基板の中央寄りの部分と、フィンが形成されていない基板の周辺部分とで、熱収縮または熱膨張の程度が異なるため、基板が反ってしまう可能性がある。
　これに対して、基板を厚くして、反りに対する基板の強度を向上させることも考えられるが、この場合、基板の熱抵抗が大きくなってしまい、半導体チップから発生した熱を効果的に複数のフィンへ伝導することができず、放熱性が低下してしまう可能性がある。
　このような点に鑑み、本発明は、放熱性を向上しつつ、基板の反りを抑制した半導体装置、放熱部材、および、半導体装置の製造方法を提供することを目的とする。
　上記目的を達成するために以下のような半導体装置が提供される。
　この半導体装置は、表面と、フィン形成領域とフィン形成領域を取り囲む周辺領域とを含む裏面とを備えた基板と、表面上に搭載された絶縁基板と、絶縁基板上に搭載された半導体チップと、フィン形成領域上に形成された複数のフィンと、周辺領域と重なるように、基板に接合部材を介して形成された補強部材と、を有する。
　本発明の半導体装置、放熱部材、および、半導体装置の製造方法によれば、放熱性を向上しつつ、基板の反りを抑制することが可能となる。
　本発明の上記および他の目的、特徴および利点は本発明の例として好ましい実施の形態を表す添付の図面と関連した以下の説明により明らかになるであろう。
第１の実施の形態に係る半導体装置の一例を示す上面図である。 第１の実施の形態に係る半導体装置の一例を示す下面図である。 第１の実施の形態に係る半導体装置の一例を示す断面図である。 第１の実施の形態に係る半導体装置の製造方法の一例を示す図である。 第１の実施の形態の変形例の半導体装置を示す図である。 第１の実施の形態の変形例の放熱部材の製造方法を示す図である。 第２の実施の形態に係る半導体装置の一例を示す図である。 第２の実施の形態に係る半導体装置の製造方法の一例を示す図である。 第２の実施の形態の変形例の半導体装置を示す図である。 第３の実施の形態に係る半導体装置の一例を示す断面図である。 第３の実施の形態に係る半導体装置の製造方法の一例を示す図である。
　以下、実施の形態を図面を参照して説明する。
　［第１の実施の形態］
　図１は、第１の実施の形態に係る半導体装置の一例を示す上面図である。図２は、第１の実施の形態に係る半導体装置の一例を示す下面図である。図３は、第１の実施の形態に係る半導体装置の一例を示す断面図である。ここで、図３は、図１の点線Ａ－Ａにおける断面図に相当する。
　図３に示すように、半導体装置１００は、表面１１１と裏面１１２とを備えている基板１１０を有している。基板１１０の材料には、例えば、銅合金、または、アルミ合金等が用いられている。銅合金としては、例えば、コバルト、りん、錫、ニッケル、亜鉛を銅に微量添加した銅合金（銅：９９．５％以上）が用いられている。さらに、ＪＩＳ規格を用いて説明すると、銅合金には、例えば、Ｃ１０２０（１０００系～７０００系）が用いられている。アルミ合金には、例えば、Ａ３０００系、Ａ５０００系、Ａ６０００系、Ａ７０００系が用いられている。
　さらに、基板１１０の表面１１１上には、接合部材１２０を介して絶縁基板１３０が搭載されている。接合部材１２０には、例えば、はんだが用いられている。
　絶縁基板１３０は、接合部材１２０と接合された導体層１３１と、導体層１３１上に形成された絶縁層１３２と、絶縁層１３２上に形成された導体層１３３ａ，１３３ｂ（図３では不図示）とを有している。導体層１３１，１３３ａ，１３３ｂには、例えば、銅、または、アルミ等が用いられている。絶縁層１３２には、例えば、窒化アルミニウム、窒化シリコン、または、酸化アルミニウム等のセラミックスが用いられている。
　さらに、絶縁基板１３０の導体層１３３ａ上には、接合部材１４０ａ，１４０ｂをそれぞれ介して、半導体チップ１５０ａ，１５０ｂが搭載されている。図１に示すように、半導体チップ１５０ａ，１５０ｂは、互いに、または、導体層１３３ｂと、ワイヤ１５１により接続されている。
　接合部材１４０ａ，１４０ｂには、例えば、はんだが用いられている。半導体チップ１５０ａ，１５０ｂには、例えば、絶縁ゲートバイポーラトランジスタ（Insulated Gate Bipolar Transistor：ＩＧＢＴ）、または、フリーホイールダイオード（Free Wheeling Diode：ＦＷＤ）等が用いられている。
　基板１１０の裏面１１２は、図２および図３に示すように、点線Ｂ１で囲まれたフィン形成領域Ｓ１と、フィン形成領域Ｓ１を包囲する周辺領域Ｓ２とを含む。ここで、フィン形成領域Ｓ１は、絶縁基板１３０の直下に位置している。フィン形成領域Ｓ１上には、接合部材１６０を介して、複数のフィン１７０が形成されている。
　複数のフィン１７０は、マトリックス状に配置されている。半導体チップ１５０ａ，１５０ｂから発生した熱は、絶縁基板１３０および基板１１０を介して複数のフィン１７０に伝導し、複数のフィン１７０から外部へ放出される。
　接合部材１６０には、例えば、銅合金、または、アルミ合金等のろう材が用いられている。銅合金としては、例えば、りん銅系が用いられている。アルミ合金としては、例えば、Ａ４０００系が用いられている。
　フィン１７０には、例えば、銅合金、または、アルミ合金等が用いられている。銅合金としては、例えば、Ｃ１０２０（１０００系）の無酸素銅が用いられている。アルミ合金としては、例えば、Ａ４０００系が用いられている。
　さらに、基板１１０の裏面１１２の周辺領域Ｓ２上には、接合部材１６０を介して補強部材１８０が形成されている。補強部材１８０には開口部１８１が設けられている。すなわち、補強部材１８０は枠状を成している。補強部材１８０は、開口部１８１によりフィン形成領域Ｓ１を露出するように、周辺領域Ｓ２上に形成されている。
　補強部材１８０の材料には、例えば、銅合金、または、アルミ合金等が用いられている。銅合金としては、例えば、コバルト、りん、錫、ニッケル、亜鉛を銅に微量添加した銅合金（銅：９９．５％以上）が用いられている。ＪＩＳ規格を用いて説明すると、銅合金には、例えば、Ｃ１０００系～Ｃ７０００系が用いられている。アルミ合金には、例えば、Ａ３０００系、Ａ５０００系、Ａ６０００系、Ａ７０００系が用いられている。
　ここで、補強部材１８０には、基板１１０とは異なる材料が用いられている。具体的には、補強部材１８０には、基板１１０よりも硬い材料が用いられている。また、基板１１０には、補強部材１８０よりも熱伝導性が高い材料が用いられている。
　すなわち、補強部材１８０および基板１１０に、例えば、銅合金が用いられている場合、補強部材１８０には、例えば、Ｃ１０００系～Ｃ７０００系の中から、硬い銅合金が選択されて用いられ、基板１１０には、例えば、Ｃ１０００系～Ｃ７０００系の中から、熱伝導性が高い銅合金が選択されて用いられている。
　なお、半導体装置１００のうち、基板１１０、接合部材１６０、複数のフィン１７０、および、補強部材１８０から成る部分を、放熱部材１９０と称す。
　次に、半導体装置１００の製造方法について説明する。図４は、第１の実施の形態に係る半導体装置の製造方法の一例を示す図である。
　まず、図４（Ａ）に示すように、放熱部材１９０を準備する。放熱部材１９０は、基板１１０の裏面１１２上に、接合部材１６０を介して複数のフィン１７０および補強部材１８０を搭載し、この状態で熱処理を施して、接合部材１６０により基板１１０と複数のフィン１７０および補強部材１８０とを接合させることで生成される。すなわち、複数のフィン１７０、および、補強部材１８０を、基板１１０に対して一括して接合させる。なお、放熱部材１９０の表面は、全面的、または、部分的にニッケルめっきされていてもよい。
　そして、放熱部材１９０上に、接合部材１２０、絶縁基板１３０、接合部材１４０ａ，１４０ｂ、および、半導体チップ１５０ａ，１５０ｂを順次搭載する。
　次に、図４（Ｂ）に示すように、各部品が搭載された構造体１０１に、熱処理を施す。これにより、接合部材１２０により基板１１０と絶縁基板１３０とが接合し、接合部材１４０ａ，１４０ｂにより、絶縁基板１３０と半導体チップ１５０ａ，１５０ｂとが接合する。このようにして、半導体装置１００が生成される。
　以上のように、半導体装置１００では、基板１１０の裏面１１２の周辺領域Ｓ２上に、接合部材１６０を介して補強部材１８０が形成されている。この構成によれば、補強部材１８０により基板１１０の周辺部分が支持されるため、基板１１０に発生する反りを抑制することができる。
　また、これにより、基板１１０自体の反りに対する強度を低く設定することもできるため、基板１１０を薄くすることが可能となる。基板１１０を薄くすることで、基板１１０の熱抵抗を下げることができ、半導体チップ１５０ａ，１５０ｂから発生した熱を、効果的に複数のフィン１７０に伝導することができ、放熱性を向上させることが可能となる。
　さらに、基板１１０を薄くすることで、基板１１０の材料が少なくなるため、また、比較的入手の容易なロール材を使うことができるため、材料費を低減することが可能となる。さらに、半導体装置１００を軽量化することができる。特に、半導体装置１００が車載製品に用いられる場合、軽量化の要求が強いため、効果は大きい。
　さらに、半導体装置１００では、補強部材１８０は基板１１０の裏面１１２上に接合部材１６０を介して形成されている。すなわち、補強部材１８０と基板１１０とが別の部品で構成されている。
　このため、基板１１０に発生する反りの大きさが、例えば、半導体装置１００の用途等により異なる場合でも、基板１１０の厚さを変えずに、補強部材１８０の厚さ等を調整することによって、対応することが可能となる。すなわち、基板１１０に発生する反りの大きさに応じて、異なる種類の基板１１０を準備する必要がないため、製造コストを低減することが可能となる。
　さらに、半導体装置１００では、補強部材１８０には、基板１１０とは異なる材料が用いられている。具体的には、補強部材１８０には、基板１１０よりも硬い材料が用いられている。これにより、基板１１０の周辺部分をより強力に支持することが可能となる。また、基板１１０には、補強部材１８０よりも熱伝導性が高い材料が用いられている。これにより、半導体チップ１５０ａ，１５０ｂから発生した熱を、より効果的に複数のフィン１７０に伝導することが可能となる。
　また、半導体装置１００は、フィン１７０と補強部材１８０とが接合部材１６０により基板１１０に接合されている。フィン１７０を補強部材１８０と一緒に接合するため、基板１１０に反りのない状態で組み立てることができ、製造が容易になる。
　（変形例）
　次に、半導体装置１００の変形例について説明する。図５は、第１の実施の形態の変形例の半導体装置を示す図である。図５（Ａ）は、半導体装置の下面図を示し、図５（Ｂ）は、半導体装置の断面図を示す。
　変形例の半導体装置１００ａは、半導体装置１００に対して、補強部材１８０に換えて、補強部材１８０とは形状および配置が異なる補強部材１８０ａを用いたものである。その他の構成は、半導体装置１００と同様である。
　図５（Ａ）、（Ｂ）に示すように、補強部材１８０ａには、複数の貫通孔１８２が設けられている。貫通孔１８２の径は、フィン１７０の径よりも大きい。そして、補強部材１８０ａは、複数のフィン１７０のそれぞれが複数の貫通孔１８２のそれぞれの内に位置するように、基板１１０の裏面１１２の周辺領域Ｓ２上およびフィン形成領域Ｓ１上に、接合部材１６０を介して形成されている。
　なお、半導体装置１００ａのうち、基板１１０、接合部材１６０、複数のフィン１７０、および、補強部材１８０ａから成る部分を、放熱部材１９０ａと称す。
　半導体装置１００ａにおいても、基板１１０の裏面１１２の周辺領域Ｓ２上に、接合部材１６０を介して補強部材１８０ａが形成されている。この構成によれば、補強部材１８０ａにより基板１１０の周辺部分が支持されるため、基板１１０に発生する反りを抑制することができる。また、これにより、基板１１０を薄くすることができ、放熱性を向上させることが可能となる。
　半導体装置１００ａの製造方法は、図４に示された半導体装置１００の製造方法と同様である。すなわち、半導体装置１００ａは、放熱部材１９０ａ上に、接合部材１２０、絶縁基板１３０、接合部材１４０ａ，１４０ｂ、および、半導体チップ１５０ａ，１５０ｂを順次搭載した後、各部品が搭載された構造体に、熱処理を施すことで生成される。
　次に、放熱部材１９０ａの製造方法について説明する。図６は、第１の実施の形態の変形例の放熱部材の製造方法を示す図である。
　まず、図６（Ａ）に示すように、基板１１０の裏面１１２上に接合部材１６０を介して複数のフィン１７０を配置する。ここで、複数のフィン１７０は、基板１１０に完全には接合されていない。そして、基板１１０の裏面１１２と対向するように、補強部材１８０ａを配置する。
　次に、図６（Ｂ）に示すように、補強部材１８０ａを、複数のフィン１７０のそれぞれが複数の貫通孔１８２のそれぞれの内に位置するようにして、接合部材１６０に接触させる。このとき、複数のフィン１７０のそれぞれは、補強部材１８０ａの複数の貫通孔１８２のそれぞれによって、位置合わせされる。
　そして、この状態で熱処理を施し、接合部材１６０により基板１１０と複数のフィン１７０および補強部材１８０ａとを接合させる。このようにして、放熱部材１９０ａが生成される。
　このように、放熱部材１９０ａの製造方法によれば、複数の貫通孔１８２が設けられた補強部材１８０ａを、複数のフィン１７０のそれぞれが複数の貫通孔１８２のそれぞれの内に位置するように、基板１１０の裏面１１２上に接合部材１６０を介して配置した後、熱処理を施して、接合部材１６０により基板１１０と複数のフィン１７０および補強部材１８０ａとを接合させる。
　この構成によれば、補強部材１８０ａを配置する工程が、複数のフィン１７０の位置合わせを行う工程を兼ねるため、製造工程を少なくすることが可能となる。
　［第２の実施の形態］
　次に、第２の実施の形態の半導体装置について説明する。図７は、第２の実施の形態に係る半導体装置の一例を示す図である。図７（Ａ）は、上面図であり、図７（Ｂ）は、図７（Ａ）の点線Ａ－Ａにおける断面図に相当する。
　第２の実施の形態の半導体装置２００は、第１の実施の形態の半導体装置１００に対して、基板１１０の表面１１１上にも、補強部材を形成したものである。その他の構成は、半導体装置１００と同様である。
　基板１１０の表面１１１は、図７（Ａ）、（Ｂ）に示すように、点線Ｂ２で囲まれた領域であり絶縁基板１３０が搭載された絶縁基板搭載領域Ｓ３と、絶縁基板搭載領域Ｓ３を取り囲む周辺領域Ｓ４とを含む。そして、周辺領域Ｓ４上に、接合部材２１０を介して補強部材２２０が形成されている。補強部材２２０には開口部２２１が設けられている。すなわち、補強部材２２０は枠状を成している。補強部材２２０は、開口部２２１により絶縁基板搭載領域Ｓ３を露出するように、周辺領域Ｓ４上に形成されている。
　接合部材２１０の材料には、例えば、銅合金、または、アルミ合金等のろう材が用いられている。銅合金としては、例えば、りん銅系が用いられている。アルミ合金としては、例えば、Ａ４０００系が用いられている。
　補強部材２２０の材料には、例えば、銅合金、または、アルミ合金等が用いられている。銅合金としては、例えば、コバルト、りん、錫、ニッケル、亜鉛を銅に微量添加した銅合金（銅：９９．５％以上）が用いられている。ＪＩＳ規格を用いて説明すると、銅合金には、例えば、Ｃ１０００系～Ｃ７０００系が用いられている。アルミ合金には、例えば、Ａ３０００系、Ａ５０００系、Ａ６０００系、Ａ７０００系が用いられている。
　ここで、補強部材２２０には、基板１１０とは異なる材料が用いられている。具体的には、補強部材２２０には、基板１１０よりも硬い材料が用いられている。また、基板１１０には、補強部材２２０よりも熱伝導性が高い材料が用いられている。
　なお、半導体装置２００のうち、基板１１０、接合部材１６０，２１０、複数のフィン１７０、および、補強部材１８０，２２０から成る部分を、放熱部材２３０と称す。
　次に、半導体装置２００の製造方法について説明する。図８は、第２の実施の形態に係る半導体装置の製造方法の一例を示す図である。
　まず、図８（Ａ）に示すように、放熱部材２３０を準備する。放熱部材２３０の製造方法としては、まず、基板１１０の裏面１１２上に、接合部材１６０を介して複数のフィン１７０および補強部材１８０を搭載し、さらに、基板１１０の表面１１１上に、接合部材２１０を介して補強部材２２０を搭載する。
　そして、この状態で熱処理を施して、接合部材１６０により基板１１０と複数のフィン１７０および補強部材１８０とを接合させ、接合部材２１０により基板１１０と補強部材２２０とを接合させる。すなわち、複数のフィン１７０、および、補強部材１８０，２２０を、基板１１０に対して一括して接合させる。これにより、放熱部材２３０が生成される。なお、放熱部材２３０の表面は、全面的、または、部分的にニッケルめっきされていてもよい。
　次に、放熱部材２３０上に、接合部材１２０、絶縁基板１３０、接合部材１４０ａ，１４０ｂ、および、半導体チップ１５０ａ，１５０ｂを順次搭載する。
　次に、図８（Ｂ）に示すように、各部品が搭載された構造体２０１に、熱処理を施す。これにより、接合部材１２０により基板１１０と絶縁基板１３０とが接合し、接合部材１４０ａ，１４０ｂにより、絶縁基板１３０と半導体チップ１５０ａ，１５０ｂとが接合する。このようにして、半導体装置２００が生成される。
　以上のように、半導体装置２００では、基板１１０の裏面１１２の周辺領域Ｓ２上に、接合部材１６０を介して補強部材１８０が形成されている。この構成によれば、補強部材１８０により基板１１０の周辺部分が支持されるため、基板１１０に発生する反りを抑制することができる。また、これにより、基板１１０を薄くすることができ、放熱性を向上させることが可能となる。
　さらに、半導体装置２００では、基板１１０の表面１１１の周辺領域Ｓ４上に、接合部材２１０を介して補強部材２２０が形成されている。この構成によれば、補強部材２２０により基板１１０の周辺部分が支持されるため、基板１１０に発生する反りをより効果的に抑制することができる。なお、半導体装置２００では、補強部材１８０を削除することも可能である。
　（変形例）
　次に、半導体装置２００の変形例について説明する。図９は、第２の実施の形態の変形例の半導体装置を示す図である。図９（Ａ）は、半導体装置の上面図を示し、図９（Ｂ）は、図９（Ａ）の点線Ａ－Ａにおける断面図に相当する。
　変形例の半導体装置２００ａは、半導体装置２００に対して、絶縁基板１３０に換えて、複数の絶縁基板２４０，２５０，２６０が基板１１０に搭載されたものである。また、半導体装置２００ａは、半導体装置２００に対して、補強部材２２０に換えて、補強部材２２０とは形状が異なる補強部材２２０ａを用いたものである。その他の構成は、半導体装置２００と同様である。
　基板１１０の表面１１１上には、接合部材２１０を介して、図９（Ａ）、（Ｂ）に示すように、絶縁基板２４０～２６０が搭載されている。絶縁基板２４０～２６０はそれぞれ、半導体装置２００の絶縁基板１３０と同様の構成を備えている。
　さらに、絶縁基板２４０上には、接合部材２７１を介して半導体チップ２７０ａ，２７０ｂが搭載されている。絶縁基板２５０上には、接合部材２７２を介して半導体チップ２８０ａ，２８０ｂが搭載されている。絶縁基板２６０上には、接合部材２７３を介して半導体チップ２９０ａ，２９０ｂが搭載されている。接合部材２７１～２７３には、例えば、はんだが材料に用いられている。
　図９（Ａ）に示すように、補強部材２２０ａには、開口部２２１ａと、開口部２２１ａに突出する複数の突出部２２２，２２３，２２４，２２５が設けられている。そして、補強部材２２０ａは、開口部２２１ａにより絶縁基板搭載領域Ｓ３を露出するように、周辺領域Ｓ４上に形成されている。
　絶縁基板２４０～２６０はそれぞれ、突出部２２２～２２５を境界にして、開口部２２１ａ内に配置されている。ここでは、例えば、突出部２２２と突出部２２４とを結ぶ点線Ｂ３を境界にして、絶縁基板２４０，２５０がそれぞれ開口部２２１ａ内に配置され、突出部２２３と突出部２２５とを結ぶ点線Ｂ４を境界にして、絶縁基板２５０，２６０がそれぞれ開口部２２１ａ内に配置されている。
　なお、半導体装置２００ａのうち、基板１１０、接合部材１６０，２１０、複数のフィン１７０、および、補強部材１８０，２２０ａから成る部分を、放熱部材２３０ａと称す。
　半導体装置２００ａにおいても、基板１１０の表面１１１の周辺領域Ｓ４上に、接合部材２１０を介して補強部材２２０ａが形成されている。この構成によれば、補強部材２２０ａにより基板１１０の周辺部分が支持されるため、基板１１０に発生する反りをより効果的に抑制することができる。
　半導体装置２００ａの製造方法は、図８に示された半導体装置２００の製造方法と同様である。すなわち、半導体装置２００ａは、放熱部材２３０ａ上に、接合部材１２０、絶縁基板２４０～２６０、接合部材２７１～２７３、および、半導体チップ２７０ａ，２７０ｂ，２８０ａ，２８０ｂ，２９０ａ，２９０ｂを順次搭載した後、各部品が搭載された構造体に、熱処理を施すことで生成される。
　ここで、半導体装置２００ａの製造方法では、絶縁基板２４０～２６０を放熱部材２３０ａの基板１１０上に搭載する際に、補強部材２２０ａに設けられた突出部２２２～２２５を目印にして位置合わせを行う。
　例えば、絶縁基板２４０に対しては、突出部２２２，２２４を目印にして位置合わせを行い、絶縁基板２５０に対しては、突出部２２２，２２４、または、突出部２２３，２２５を目印にして位置合わせを行い、絶縁基板２６０に対しては、突出部２２３，２２５を目印にして位置合わせを行う。
　このように、半導体装置２００ａの製造方法によれば、絶縁基板２４０～２６０を、補強部材２２０ａに設けられた突出部２２２～２２５を目印にして、基板１１０上に搭載する。この構成によれば、冶具等を用いなくとも、絶縁基板２４０～２６０の位置合わせを行うことができるため、製造工程を簡略化することが可能となる。
　［第３の実施の形態］
　次に、第３の実施の形態の半導体装置について説明する。図１０は、第３の実施の形態に係る半導体装置の一例を示す断面図である。
　第３の実施の形態の半導体装置３００は、第２の実施の形態の半導体装置２００に対して、基板１１０と絶縁基板１３０および補強部材２２０とを接合する接合部材に、接合部材１２０，２１０に換えて、接合部材２１０ａを用いるようにしたものである。その他の構成は、半導体装置２００と同様である。
　図１０に示すように、絶縁基板１３０および補強部材２２０は、基板１１０の表面１１１上に接合部材２１０ａを介して搭載または形成されている。接合部材２１０ａの材料には、例えば、銅合金、または、アルミ合金等のろう材が用いられている。銅合金としては、例えば、りん銅系が用いられている。アルミ合金としては、例えば、Ａ４０００系が用いられている。
　なお、半導体装置３００のうち、基板１１０、接合部材１６０，２１０ａ、複数のフィン１７０、および、補強部材１８０，２２０から成る部分を、放熱部材３１０と称す。
　次に、半導体装置３００の製造方法について説明する。図１１は、第３の実施の形態に係る半導体装置の製造方法の一例を示す図である。
　まず、図１１（Ａ）に示すように、放熱部材３１０に絶縁基板１３０が搭載された積層体を準備する。この積層体の製造方法としては、まず、基板１１０の裏面１１２上に、接合部材１６０を介して複数のフィン１７０および補強部材１８０を搭載し、さらに、基板１１０の表面１１１上に、接合部材２１０ａを介して絶縁基板１３０および補強部材２２０を搭載する。
　そして、この状態で熱処理を施して、接合部材１６０により基板１１０と複数のフィン１７０および補強部材１８０とを接合させ、接合部材２１０ａにより基板１１０と絶縁基板１３０および補強部材２２０とを接合させる。すなわち、複数のフィン１７０、補強部材１８０，２２０、および、絶縁基板１３０を、基板１１０に対して一括して接合させる。これにより、放熱部材３１０に絶縁基板１３０が搭載された積層体が生成される。
　次に、この積層体上に、接合部材１４０ａ，１４０ｂ、および、半導体チップ１５０ａ，１５０ｂを順次搭載する。
　次に、図１１（Ｂ）に示すように、各部品が搭載された構造体３０１に、熱処理を施す。これにより、接合部材１４０ａ，１４０ｂにより、絶縁基板１３０と半導体チップ１５０ａ，１５０ｂとが接合する。このようにして、半導体装置３００が生成される。
　以上のように、半導体装置３００では、基板１１０の裏面１１２の周辺領域Ｓ２上に、接合部材１６０を介して補強部材１８０が形成されている。この構成によれば、補強部材１８０により基板１１０の周辺部分が支持されるため、基板１１０に発生する反りを抑制することができる。また、これにより、基板１１０を薄くすることができ、放熱性を向上させることが可能となる。
　さらに、半導体装置３００では、基板１１０の表面１１１の周辺領域Ｓ４上に、接合部材２１０ａを介して補強部材２２０が形成されている。この構成によれば、補強部材２２０により基板１１０の周辺部分が支持されるため、基板１１０に発生する反りをより効果的に抑制することができる。
　上記については単に本発明の原理を示すものである。さらに、多数の変形、変更が当業者にとって可能であり、本発明は上記に示し、説明した正確な構成および応用例に限定されるものではなく、対応するすべての変形例および均等物は、添付の請求項およびその均等物による本発明の範囲とみなされる。
　１００，１００ａ，２００，２００ａ，３００　半導体装置
　１０１，２０１，３０１　構造体
　１１０　基板
　１１１　表面
　１１２　裏面
　１２０，１４０ａ，１４０ｂ，１６０，２１０，２１０ａ，２７１，２７２，２７３　接合部材
　１３０，２４０，２５０，２６０　絶縁基板
　１３１，１３３ａ，１３３ｂ　導体層
　１３２　絶縁層
　１５０ａ，１５０ｂ，２７０ａ，２７０ｂ，２８０ａ，２８０ｂ，２９０ａ，２９０ｂ　半導体チップ
　１５１　ワイヤ
　１７０　フィン
　１８０，１８０ａ，２２０，２２０ａ　補強部材
　１８１，２２１，２２１ａ　開口部
　１８２　貫通孔
　１９０，１９０ａ，２３０，２３０ａ，３１０　放熱部材
　２２２，２２３，２２４，２２５　突出部
　Ｓ１　フィン形成領域
　Ｓ２，Ｓ４　周辺領域
　Ｓ３　絶縁基板搭載領域

Claims (19)

  1. 　表面と、フィン形成領域と前記フィン形成領域を取り囲む周辺領域とを含む裏面とを備えた基板と、
    　前記表面上に搭載された絶縁基板と、
    　前記絶縁基板上に搭載された半導体チップと、
    　前記フィン形成領域上に形成された複数のフィンと、
    　前記周辺領域と重なるように、前記基板に接合部材を介して形成された補強部材と、
    　を有することを特徴とする半導体装置。
  2. 　前記補強部材には、前記基板とは異なる材料が用いられていることを特徴とする請求の範囲第１項記載の半導体装置。
  3. 　前記補強部材には、前記基板よりも硬い材料が用いられていることを特徴とする請求の範囲第２項記載の半導体装置。
  4. 　前記基板には、前記補強部材よりも熱伝導性が高い材料が用いられていることを特徴とする請求の範囲第２項または第３項記載の半導体装置。
  5. 　前記補強部材は、前記周辺領域上に前記接合部材を介して形成されていることを特徴とする請求の範囲第１項～第４項のいずれか１項に記載の半導体装置。
  6. 　前記補強部材には開口部が設けられ、前記補強部材は、前記開口部により前記フィン形成領域を露出するように、前記周辺領域上に形成されていることを特徴とする請求の範囲第５項記載の半導体装置。
  7. 　前記補強部材には複数の貫通孔が設けられ、前記補強部材は、前記複数のフィンのそれぞれが前記複数の貫通孔のそれぞれの内に位置するように、前記周辺領域上および前記フィン形成領域上に形成されていることを特徴とする請求の範囲第５項または第６項記載の半導体装置。
  8. 　前記基板の前記表面は、絶縁基板搭載領域と前記絶縁基板搭載領域を取り囲む周辺領域とを備え、
    　前記絶縁基板は、前記絶縁基板搭載領域上に搭載され、
    　前記表面の周辺領域上に接合部材を介して補強部材が形成されていることを特徴とする請求の範囲第５項～第７項のいずれか１項に記載の半導体装置。
  9. 　前記絶縁基板は、前記表面の周辺領域上の前記接合部材と同じ材料を用いた接合部材を介して、前記絶縁基板搭載領域上に搭載されていることを特徴とする請求の範囲第８項記載の半導体装置。
  10. 　前記基板の前記表面上には前記絶縁基板が複数個搭載され、
    　前記表面上の前記補強部材には、開口部と前記開口部に突出する突出部とが設けられ、
    　前記複数の絶縁基板はそれぞれ、前記突出部を境界にして、前記開口部内に配置されていることを特徴とする請求の範囲第８項または第９項記載の半導体装置。
  11. 　前記基板の前記表面は、絶縁基板搭載領域と前記絶縁基板搭載領域を取り囲む周辺領域とを備え、
    　前記絶縁基板は、前記絶縁基板搭載領域上に搭載され、
    　前記表面の周辺領域上に前記接合部材を介して前記補強部材が形成されていることを特徴とする請求の範囲第１項～第４項のいずれか１項に記載の半導体装置。
  12. 　絶縁基板搭載領域を含む表面と、フィン形成領域と前記フィン形成領域を取り囲む周辺領域とを含む裏面とを備えた基板と、
    　前記フィン形成領域上に形成された複数のフィンと、
    　前記周辺領域と重なるように、前記基板に接合部材を介して形成された補強部材と、
    　を有することを特徴とする放熱部材。
  13. 　前記補強部材には、前記基板とは異なる材料が用いられていることを特徴とする請求の範囲第１２項記載の放熱部材。
  14. 　前記補強部材には、前記基板よりも硬い材料が用いられていることを特徴とする請求の範囲第１３項記載の放熱部材。
  15. 　前記基板には、前記補強部材よりも熱伝導性が高い材料が用いられていることを特徴とする請求の範囲第１３項または第１４項記載の放熱部材。
  16. 　前記補強部材は、前記周辺領域上に前記接合部材を介して形成されていることを特徴とする請求の範囲第１２項～第１５項のいずれか１項に記載の放熱部材。
  17. 　前記基板の前記表面は、前記絶縁基板搭載領域を取り囲む周辺領域を備え、
    　前記表面の周辺領域上に接合部材を介して補強部材が形成されていることを特徴とする請求の範囲第１２項～第１６項のいずれか１項に記載の放熱部材。
  18. 　表面と、フィン形成領域と前記フィン形成領域を取り囲む周辺領域とを含む裏面とを備えた基板の、前記フィン形成領域上に接合部材を介して複数のフィンを配置する工程と、
    　複数の貫通孔が設けられた補強部材を、前記複数のフィンのそれぞれが前記複数の貫通孔のそれぞれの内に位置するように、前記周辺領域上および前記フィン形成領域上に前記接合部材を介して配置する工程と、
    　前記補強部材が配置された前記基板に熱処理を施して、前記接合部材により前記基板と前記複数のフィンおよび前記補強部材とを接合させる工程と、
    　前記表面上に絶縁基板を搭載する工程と、
    　前記絶縁基板上に半導体チップを搭載する工程と、
    　を有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
  19. 　絶縁基板搭載領域と前記絶縁基板搭載領域を取り囲む周辺領域とを含む表面と、フィン形成領域を含む裏面とを備え、前記フィン形成領域上に複数のフィンが形成され、かつ、前記表面の周辺領域上に開口部と前記開口部に突出する突出部とが設けられた補強部材が前記開口部により前記絶縁基板搭載領域を露出するように接合部材を介して形成された基板の、前記絶縁基板搭載領域上に、複数の絶縁基板をそれぞれ、前記突出部を目印にして搭載する工程と、
    　前記複数の絶縁基板のそれぞれの上に、半導体チップを搭載する工程と、
    　を有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
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