JP2017224790A

JP2017224790A - 半導体装置およびその製造方法

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Publication number: JP2017224790A
Application number: JP2016121054A
Authority: JP
Inventors: 信義木本; Nobuyoshi Kimoto
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2016-06-17
Filing date: 2016-06-17
Publication date: 2017-12-21
Anticipated expiration: 2036-06-17
Also published as: JP6540612B2

Abstract

【課題】本発明は半導体装置およびその製造方法に係り、電力制御半導体装置としての利用に好適な半導体装置およびその製造方法に関し、効率よく放熱することが可能な半導体装置およびその製造方法を得ることを目的とする。【解決手段】本発明に係る半導体装置は、中央部と、中央部よりも外側の領域である外周部と、を裏面に備えた放熱板と、前記放熱板の表面に配置された基板と、前記基板の表面に配置された半導体素子と、前記外周部に設けられた第１サーマルインターフェイスマテリアルと、前記中央部に設けられ、前記第１サーマルインターフェイスマテリアルよりも厚い第２サーマルインターフェイスマテリアルと、を備える。【選択図】図１

Description

本発明は半導体装置およびその製造方法に係り、電力制御半導体装置としての利用に好適な半導体装置およびその製造方法に関する。

特許文献１には、半導体素子を放熱させる機能を備えた半導体装置が開示されている。この半導体装置では、半導体素子と放熱体との間にサーマルインターフェイスマテリアルが設けられている。サーマルインターフェイスマテリアルは半導体素子と放熱体との間の熱抵抗を低減するために設けられている。

特開２０１４−１４３２３８号公報

半導体装置には熱応力による反りが発生する場合がある。反りが発生すると、サーマルインターフェイスマテリアルと放熱体の間の接触が不安定になる。このとき、半導体素子と放熱体との間の熱抵抗が大きくなり、半導体素子は放熱し難くなる。

本発明は、上述の問題点を解決するためになされたもので、第１の目的は、効率よく放熱することが可能な半導体装置を得ることである。
第２の目的は、効率よく放熱することが可能な半導体装置の製造方法を得ることである。

本発明に係る半導体装置は、中央部と、中央部よりも外側の領域である外周部と、を裏面に備えた放熱板と、前記放熱板の表面に配置された基板と、前記基板の表面に配置された半導体素子と、前記外周部に設けられた第１サーマルインターフェイスマテリアルと、前記中央部に設けられ、前記第１サーマルインターフェイスマテリアルよりも厚い第２サーマルインターフェイスマテリアルと、を備える。

本発明に係る半導体装置の製造方法は、基板の表面に半導体素子を配置する工程と、
中央部と、中央部よりも外側の領域である外周部と、を裏面に備えた放熱板の表面に前記基板を配置する工程と、第１マスクの前記外周部と重なる位置に第１開口を形成する工程と、前記第１マスクを、前記第１開口が前記外周部に配置されるように前記裏面に配置する工程と、前記第１マスクを前記裏面に配置した状態で、前記第１開口を埋めるように前記外周部に第１サーマルインターフェイスマテリアルを塗布する工程と、前記第１マスクよりも厚い第２マスクの前記中央部と重なる位置に第２開口を形成する工程と、前記第２マスクにエッチングを行い、前記第１サーマルインターフェイスマテリアルが収まる溝を形成する工程と、前記第２マスクを、前記第１サーマルインターフェイスマテリアルが前記溝に収まるように前記裏面に配置する工程と、前記第２マスクを前記裏面に配置した状態で、前記第２開口を埋めるように前記中央部に第２サーマルインターフェイスマテリアルを塗布する工程と、を備える。

本発明に係る半導体装置では、中央部に形成される第２サーマルインターフェイスマテリアルは、外周部に形成される第１サーマルインターフェイスマテリアルよりも厚い。半導体装置は、熱応力により反りが発生すると、中央部においてヒートシンクとの接触が不安定になる場合がある。従って、中央部に厚いサーマルインターフェイスマテリアルが設けられることで、半導体装置とヒートシンクの接触を安定させることが可能になる。このため、半導体装置を効率よく放熱することができる。

本発明に係る半導体装置の製造方法では、中央部に形成される第２サーマルインターフェイスマテリアルは、外周部に形成される第１サーマルインターフェイスマテリアルよりも厚い第２マスクを用いて形成される。従って、第２サーマルインターフェイスマテリアルは、第１サーマルインターフェイスマテリアルよりも厚く形成される。半導体装置は、熱応力により反りが発生すると、中央部においてヒートシンクとの接触が不安定になる場合がある。従って、中央部に厚いサーマルインターフェイスマテリアルが設けられることで、半導体装置とヒートシンクの接触を安定させることが可能になる。このため、半導体装置を効率よく放熱することができる。

本発明の実施の形態１に係る半導体装置の断面図である。本発明の実施の形態１に係る半導体装置の製造方法を示す図である。本発明の実施の形態１に係る半導体装置の製造方法を示す図である。本発明の実施の形態１に係る半導体装置の製造方法を示す図である。本発明の実施の形態１に係る半導体装置の製造方法を示す図である。本発明の実施の形態１に係る半導体装置の製造方法を示す図である。本発明の実施の形態１に係る半導体装置の製造方法を示す図である。比較例に係る半導体装置の平面図である。比較例に係る半導体装置をI-II直線に沿って切断することで得られる断面図である。本発明の実施の形態２に係る半導体装置の平面図である。本発明の実施の形態２に係る半導体装置の断面図である。本発明の実施の形態２に係る半導体装置の拡大図である。本発明の実施の形態３に係る半導体装置の平面図である。

本発明の実施の形態に係る半導体装置について図面を参照して説明する。同じ又は対応する構成要素には同じ符号を付し、説明の繰り返しを省略する場合がある。

実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１に係る半導体装置の断面図である。本実施の形態に係る半導体装置１００は、放熱板１４を備える。放熱板１４は金属で形成される。放熱板１４は、ヒートシンクと半導体装置１００をボルトで締結するためのボルト締結部１８を備える。ボルト締結部１８は、放熱板１４の裏面１４１の四隅に配置される。放熱板１４の表面１４２には基板１２が配置される。基板１２は絶縁性を備える。基板１２の表面には半導体素子１０が配置される。放熱板１４、基板１２および半導体素子１０の表面は封止材１６で封止されている。封止材１６は樹脂である。

放熱板１４は裏面１４１に、中央部１４３と外周部１４４を備える。外周部１４４は、中央部１４３よりも外側の領域である。外周部１４４には複数の第１サーマルインターフェイスマテリアル（ＴｈｅｒｍａｌＩｎｔｅｒｆａｃｅＭａｔｅｒｉａｌ、以下、ＴＩＭとする）２０が設けられる。中央部１４３には、複数の第２ＴＩＭ２１が設けられる。第２ＴＩＭ２１は第１ＴＩＭ２０よりも厚い。なお、本実施の形態では、ボルト締結部１８は外周部１４４よりも外側に配置されている。

本実施の形態に係る半導体装置１００では、半導体素子１０が発熱源となる。半導体素子１０を搭載した基板１２が放熱板１４の表面１４２に配置される。この構造では、放熱板１４の裏面１４１が半導体装置１００の放熱面となる。第１ＴＩＭ２０および第２ＴＩＭ２１は、半導体装置１００をヒートシンクに接合した際に、放熱板１４とヒートシンクとの間に配置される。第１ＴＩＭ２０および第２ＴＩＭ２１は、放熱板１４とヒートシンクの隙間を充填し、熱抵抗を低減するために設けられる。従って、放熱面に第１ＴＩＭ２０および第２ＴＩＭ２１を設けることで、半導体素子１０から発生する熱をヒートシンクに伝え易くすることができる。従って、半導体装置１００を効率よく放熱させることができる。

第１ＴＩＭ２０および第２ＴＩＭ２１の材料として、インジウム等の金属、シリコン、セラミック、グラファイト、カーボンナノチューブ、ゴム、熱伝導グリス、フェイズチェンジマテリアルが使用出来る。

次に、半導体装置１００の製造方法を説明する。図２〜図７は、本発明の実施の形態１に係る半導体装置の製造方法を示す図である。便宜上、図２〜図７では第１ＴＩＭ２０および第２ＴＩＭ２１の数が図１とは異なる。また、図３、図４、図６および図７では基板１２、半導体素子１０およびボルト締結部１８は省略されている。

まず、基板１２の表面に半導体素子１０を配置する。次に、放熱板１４の四隅にボルト締結部１８を形成する。次に、放熱板１４の表面１４２に基板１２を配置する。次に、放熱板１４、基板１２および半導体素子１０の表面を封止材１６で封止する。次に、図２のステップ１に示すように、第１マスク５０に複数の第１開口５１を形成する。第１開口５１は、第１マスク５０を放熱板１４の裏面１４１に配置した際に、外周部１４４と重なる位置に形成する。

次に、図３のステップ２に示すように、第１マスク５０を放熱板１４の裏面１４１に配置する。この時、第１開口５１が外周部１４４に配置されるように第１マスク５０を配置する。次に、第１マスク５０を裏面１４１に配置した状態で、第１マスク５０の表面から外周部１４４に第１ＴＩＭ２０を塗布する。この工程では、第１開口５１を埋めるように、スキージ５２を用いて第１ＴＩＭ２０を塗布する。次に、図４のステップ３に示すように、第１マスク５０を取り外す。以上で、第１ＴＩＭ２０が外周部１４４に形成される。

次に、図５のステップ４に示すように、第２マスク５４に複数の第２開口５５を形成する。第２マスク５４は、第１マスク５０よりも厚い。第２開口５５は、第２マスク５４を放熱板１４の裏面１４１に配置した際に、中央部１４３と重なる位置に形成する。次に、第２マスク５４にエッチングを行い、複数の溝５６を形成する。溝５６は、第２マスク５４を放熱板１４の裏面１４１に配置した際に、第１ＴＩＭ２０と重なる位置に形成する。また、溝５６は、第１ＴＩＭ２０が収まる底面積および深さを備える。本実施の形態では、１つの溝５６に１つの第１ＴＩＭ２０が収まる。これに対し、１つの溝５６に複数の第１ＴＩＭ２０が収まるものとしても良い。

次に、図６のステップ５に示すように、第２マスク５４を、第１ＴＩＭ２０が溝５６に収まるように裏面１４１に配置する。次に、第２マスク５４を裏面１４１に配置した状態で、第２マスク５４の表面から中央部１４３に第２ＴＩＭ２１を塗布する。この工程では、第２開口５５を埋めるように、スキージ５２を用いて第２ＴＩＭ２１を塗布する。次に、図７のステップ６に示すように、第２マスク５４を取り外す。以上で、第２ＴＩＭ２１が中央部１４３に形成される。

ステップ４では、第２マスク５４に第２開口５５を形成した後に溝５６を形成した。これに対し、溝５６を形成した後に第２開口５５を形成しても良い。第１マスク５０および第２マスク５４はメタルマスクである。第２マスク５４には、ハーフエッチング用のマスクを用いる。

図８は、比較例に係る半導体装置の平面図である。図９は、比較例に係る半導体装置をI-II直線に沿って切断することで得られる断面図である。比較例に係る半導体装置８００は、放熱板１４の裏面１４１に均一な厚さのＴＩＭ８２０を備える。その他の構造は、半導体装置１００と同様である。半導体装置１００と同様に、放熱板１４は金属で形成されている。また、封止材１６は樹脂である。このとき、封止材１６の線膨張係数は、放熱板１４の線膨張係数よりも大きくなる。従って、温度の上昇により半導体装置８００は、ＴＩＭ８２０が形成される側と反対に凸になるように反る。

半導体装置８００はヒートシンクとボルトで締結される。半導体装置８００に反りが発生すると、放熱板１４のボルト締結部１８から離れた中央部では、半導体装置８００とヒートシンクの接触が不安定になる。従って、半導体装置８００は放熱の効率が低下する場合がある。また、反りによって中央部ではヒートシンクとＴＩＭ８２０との間に隙間が生じる可能性がある。このとき、ＴＩＭ８２０が濡れ広がる際に、ＴＩＭ８２０が不足する場合がある。従って、ＴＩＭ８２０の濡れ性が悪くなり、効率よく放熱ができない可能性がある。

半導体装置８００の反りによって放熱の効率が低下することへの対策として、ＴＩＭ８２０を均一な厚さで厚く形成する事が考えられる。ＴＩＭ８２０を厚く形成することで、中央部におけるＴＩＭ８２０の不足を補うことができる。一方で、ＴＩＭ８２０が厚いほど、ボルト締結時にボルト締結部１８の周辺に働く応力が強くなる。このため、ＴＩＭ８２０を厚く塗布すると、ボルト締結時に基板１２の端部に強い応力が働く。このため、基板１２が割れる可能性がある。従って、ＴＩＭ８２０を厚く塗布すると、ボルトの締め付けに対する耐性が低下する場合がある。また、基板１２が割れると半導体装置８００の絶縁機能が低下する。

本実施の形態に係る半導体装置１００では、放熱板１４の中央部１４３に厚い第２ＴＩＭ２１が形成される。このため、ＴＩＭが形成される側と反対に凸となる反りが半導体装置１００に発生した場合に、中央部１４３での半導体装置１００とヒートシンクとの接触を安定化できる。また、中央部１４３に厚い第２ＴＩＭ２１が形成されるため、中央部１４３では単位面積当たりのＴＩＭの量が外周部１４４よりも多くなる。このため、中央部１４３でのＴＩＭの不足を防止できる。従って、第２ＴＩＭ２１が濡れ広がる場合には、濡れ性を向上することが可能になる。

また、本実施の形態に係る半導体装置１００では、外周部１４４に設けられる第１ＴＩＭ２０が薄く形成される。ここで、ボルト締結部１８の周辺のＴＩＭが厚いほど、ボルト締結時にボルト締結部１８の周辺に働く応力が強くなる。このため、外周部１４４に設けられる第１ＴＩＭ２０を薄く形成することで、ボルト締結部１８の周辺に働く応力を低減できる。従って、本実施の形態では、基板１２の割れを防止し、絶縁機能の低下を防止できる。また、ボルトの締め付けに対する耐性を向上することが可能になる。

本実施の形態に係る半導体装置１００では、厚い第２ＴＩＭ２１が形成される中央部１４３は、半導体素子１０の配置位置と放熱板１４を挟んで対向する領域を含む。発熱源である半導体素子１０の近傍は、温度が高くなる傾向がある。半導体素子１０と近接する領域である中央部１４３にＴＩＭが厚く設けることで、効率よく放熱することが可能になる。また、中央部１４３は、半導体素子１０の配置位置と放熱板１４を挟んで対向する領域の一部を含むように設けられても良い。

放熱板１４に設けられる第１ＴＩＭ２０および第２ＴＩＭ２１の数は、図１に示すものに限らず、何個でも良い。また、図１において、第２ＴＩＭ２１は第１ＴＩＭ２０よりも幅が広い。これに対し、第２ＴＩＭ２１は第１ＴＩＭ２０よりも厚く設けられれば、第１ＴＩＭ２０と同じ幅または同じ面積でも良い。また、第１ＴＩＭ２０および第２ＴＩＭ２１の平面視における形状は任意でよい。また、本実施の形態では、半導体装置１００は、複数の第１ＴＩＭ２０および複数の第２ＴＩＭ２１を備える。これに対し、半導体装置１００は第１ＴＩＭ２０および第２ＴＩＭ２１を１つずつ備えても良い。この場合、第２ＴＩＭ２１は、中央部１４３を覆うように形成される。また、第１ＴＩＭ２０は、外周部１４４を覆い、第２ＴＩＭ２１を取り囲むように形成される。

また、本実施の形態では、２段階に厚さが設定された第１ＴＩＭ２０と第２ＴＩＭ２１を設けた。これに対し、半導体装置１００は、３段階以上に厚さが設定されたＴＩＭを備えても良い。この場合、中央部１４３から外周部１４４に向けて、ＴＩＭの厚さが減少するようにＴＩＭを形成する。

本実施の形態に係る半導体装置１００では、外周部１４４は、中央部１４３よりも外側に設けられる。外周部１４４は、中央部１４３を取り囲むように配置されても良い。また、外周部１４４は、中央部１４３を挟むように、放熱板１４の長手方向の両側に配置されても良い。また、本実施の形態では、外周部１４４は中央部１４３よりも外側の領域であり、ボルト締結部１８より内側に配置される。これに対し、半導体装置１００の端部まで外周部１４４を設けても良い。この場合、半導体装置１００の端部まで第１ＴＩＭ２０が形成される。また、ボルト締結部１８は外周部１４４に取り囲まれることとなる。

また、本実施の形態では、ボルト締結部１８は、放熱板１４の四隅に配置される。これに対し、ボルト締結部１８は放熱板１４の両側に一箇所ずつ配置されても良い。また、ボルト締結部１８は、放熱板１４の中央部１４３よりも外側に形成されれば、別の場所に配置されても良い。これらの変形は以下の実施の形態に係る半導体装置について適宜応用することができる。

実施の形態２．
図１０は、本発明の実施の形態２に係る半導体装置の平面図である。図１１は、本発明の実施の形態２に係る半導体装置の断面図である。本実施の形態に係る半導体装置２００は、第１ＴＩＭ２２０および第２ＴＩＭ２２１を備える。これ以外の構造は半導体装置１００と同様である。本実施の形態に係る半導体装置２００は、外周部１４４に第１ＴＩＭ２２０を備える。また、第１ＴＩＭ２２０よりも厚い第２ＴＩＭ２２１を中央部１４３に備える。

第１ＴＩＭ２２０は互いに分離された複数の部分２２６を有する。また、第２ＴＩＭ２２１は、互いに分離された複数の部分２２２を有する。第２ＴＩＭ２２１の複数の部分２２２の各々の面積は、第１ＴＩＭ２２０の複数の部分２２６の各々の面積よりも大きい。

図１２は、本発明の実施の形態２に係る半導体装置の拡大図である。図１２は、本実施の形態に係る中央部１４３の拡大図である。本実施の形態では中央部１４３は第２ＴＩＭ２２１に覆われる。第２ＴＩＭ２２１は、複数の部分２２２から形成されている。第２ＴＩＭ２２１を形成する複数の部分２２２は隙間２２４によって互いに分離されている。第２ＴＩＭ２２１の複数の部分２２２の各々は角の丸い四角形である。第２ＴＩＭ２２１は、複数の部分２２２が規則的に配置されることで形成されている。

中央部１４３と同様に、外周部１４４は第１ＴＩＭ２２０に覆われる。第２ＴＩＭ２２１と同様に、第１ＴＩＭ２２０を形成する複数の部分２２６は隙間によって互いに分離されている。第１ＴＩＭ２２０の複数の部分２２６の各々は、第２ＴＩＭ２２１の複数の部分２２２の各々よりも面積の小さい六角形である。第１ＴＩＭ２２０は、複数の部分２２６が規則的に配置されることで形成されている。また、本実施の形態に係る半導体装置２００では、中央部１４３は外周部１４４と比較して、単位面積当たりのＴＩＭに覆われる面積が大きい。

次に、半導体装置２００の製造方法を説明する。半導体装置２００の製造方法は、第１マスク５０および第２マスク５４に第１開口５１および第２開口５５を形成する工程が実施の形態１と異なる。それ以外は、実施の形態１と同様である。半導体装置１００の製造方法と同様に、第１ＴＩＭ２２０は第１マスク５０を用いて形成する。また、第２ＴＩＭ２２１は、第１マスク５０よりも厚い第２マスク５４を用いて形成する。

第１マスク５０には複数の第１開口５１が形成される。第２マスク５４には複数の第２開口５５が形成される。各第２開口５５の面積は各第１開口５１の面積よりも大きくなるように形成される。この第１マスク５０および第２マスク５４を用いることで、第２ＴＩＭ２２１の各部分２２２の面積は、第１ＴＩＭ２２０の各部分２２６の面積よりも大きくなる。

また、第２マスク５４は第１マスク５０よりも印刷開口面積の割合が大きく、マスクスリット面積の割合が小さくなるように形成される。つまり、第２マスク５４の単位面積当たりの第２開口５５が占める面積は、第１マスク５０の単位面積あたりの第１開口５１が占める面積よりも大きくなる。この第１マスク５０および第２マスク５４を用いることで、中央部１４３は外周部１４４と比較して、単位面積当たりのＴＩＭに覆われる面積が大きくなる。

ＴＩＭの間に形成される隙間が大きいと、ＴＩＭが濡れ広がる際にＴＩＭに巻き込まれる空気の量が増加する。ＴＩＭが巻き込んだ空気は温度変化により膨張および収縮する。このため、ＴＩＭが空気を巻き込むと、空気の膨張によりＴＩＭが外部に押し出され、空気の収縮により外部の空気を巻き込んでＴＩＭが収縮するポンピングアウトが発生する可能性がある。ポンピングアウトが発生すると半導体装置とヒートシンクの接触が不安定化する。従って、ＴＩＭが巻き込む空気の量が増えると、製品寿命が低下する可能性がある。

これに対し、本実施の形態に係る半導体装置２００では、第２ＴＩＭ２２１の複数の部分２２２の各々の面積は、第１ＴＩＭ２２０の複数の部分２２６の各々の面積よりも大きい。中央部１４３を覆う第２ＴＩＭ２２１が面積の大きい部分２２２から形成されることで、第１ＴＩＭ２２０および第２ＴＩＭ２２１が濡れ広がる際に、内部に空気を巻き込み難くなる。また、中央部１４３は外周部１４４と比較して、単位面積当たりのＴＩＭに覆われる面積が大きい。従って、中央部１４３は外周部１４４よりも隙間が占める面積の割合が小さくなる。中央部１４３において隙間２２４が狭く形成されることで、第１ＴＩＭ２２０および第２ＴＩＭ２２１が濡れ広がる際に、さらに内部に空気を巻き込み難くなる。従って、第１ＴＩＭ２２０および第２ＴＩＭ２２１が含む空気の量を低減できる。この時、温度サイクル試験などの温度変化に対してポンピングアウトを抑制することが可能になる。従って、製品寿命を向上することができる。

半導体装置２００では、第１ＴＩＭ２２０の各部分２２６の形状を六角形とした。また、第２ＴＩＭ２２１の各部分２２２の形状を角の丸い四角形とした。これに対し、第１ＴＩＭ２２０および第２ＴＩＭ２２１の各部分の形状は任意の形状で良い。また、本実施の形態では、第１ＴＩＭ２２０と第２ＴＩＭ２２１の各部分は、厚さおよび面積が異なる。これに対し、第１ＴＩＭ２２０の複数の部分２２６の各々と第２ＴＩＭ２２１の複数の部分２２２の各々は、厚さが同じで面積が異なるものとしても良い。

実施の形態３．
図１３は、本発明の実施の形態３に係る半導体装置の平面図である。半導体装置３００は、位置認識マーク３６０を備える。それ以外の構造は、半導体装置２００と同様である。位置認識マーク３６０は、放熱板１４の裏面１４１に配置される。

次に、半導体装置３００の製造方法を説明する。半導体装置３００の製造方法では、第２マスク５４を裏面１４１に配置する工程において、製造装置が位置認識マーク３６０を読み取る工程を備える。製造装置は、位置認識マーク３６０の位置と設計図面の位置情報を照合する。この結果から、第２マスク５４と放熱板１４との位置ズレ量を算出する。さらに、算出した位置ズレ量を補正した上で、第２マスク５４を放熱板１４の裏面１４１に配置する。

これにより、第１ＴＩＭ２２０が溝５６に収まるように精度良く第２マスク５４を配置することができる。従って、第２ＴＩＭ２２１を第１ＴＩＭ２２０と干渉せずに塗布することが出来る。また、第１マスク５０を裏面１４１に配置する工程に位置認識マーク３６０を読み取る工程を備えても良い。これにより、第１ＴＩＭ２２０を精度良く配置できる。従って、ＴＩＭの印刷工程における不良を低減できる。

半導体素子１０として、シリコンによって形成されたもの以外に、ワイドバンドギャップ半導体によって形成されたものを用いても良い。ワイドバンドギャップ半導体としては、炭化珪素、窒化ガリウム系材料またはダイヤモンドがある。ワイドバンドギャップ半導体は耐熱性が高い。このため、半導体素子１０の耐熱性を高めることが出来る。半導体素子１０の耐熱性を向上することで、放熱板１４およびヒートシンクを小型化することが出来る。従って、半導体装置１００、２００、３００およびそれを搭載した装置を小型化することが可能になる。なお、各実施の形態で説明した技術的特徴は適宜に組み合わせて用いてもよい。

１００、２００、３００半導体装置、１４３中央部、１４４外周部、１４１裏面、１４放熱板、１２基板、１０半導体素子、２０、２２０第１ＴＩＭ、２１、２２１第２ＴＩＭ、１８ボルト締結部、３６０位置認識マーク、５０第１マスク、５４第２マスク、５１第１開口、５５第２開口、５６溝、２２２、２２６部分

Claims

中央部と、中央部よりも外側の領域である外周部と、を裏面に備えた放熱板と、
前記放熱板の表面に配置された基板と、
前記基板の表面に配置された半導体素子と、
前記外周部に設けられた第１サーマルインターフェイスマテリアルと、
前記中央部に設けられ、前記第１サーマルインターフェイスマテリアルよりも厚い第２サーマルインターフェイスマテリアルと、
を備えることを特徴とする半導体装置。
前記放熱板は、前記中央部よりも外側にボルト締結部を備えることを特徴とする請求項１に記載の半導体装置。
前記中央部は、前記半導体素子の配置位置と前記放熱板を挟んで対向する領域を含むことを特徴とする請求項１または２に記載の半導体装置。
前記第１サーマルインターフェイスマテリアルは互いに分離した複数の部分を有し、
前記第２サーマルインターフェイスマテリアルは互いに分離した複数の部分を有し、
前記第２サーマルインターフェイスマテリアルの前記複数の部分の各々の面積は、前記第１サーマルインターフェイスマテリアルの前記複数の部分の各々の面積よりも大きいことを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の半導体装置。
前記裏面に、前記裏面上の位置情報を得るための位置認識マークを備えることを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の半導体装置。
基板の表面に半導体素子を配置する工程と、
中央部と、中央部よりも外側の領域である外周部と、を裏面に備えた放熱板の表面に前記基板を配置する工程と、
第１マスクの前記外周部と重なる位置に第１開口を形成する工程と、
前記第１マスクを、前記第１開口が前記外周部に配置されるように前記裏面に配置する工程と、
前記第１マスクを前記裏面に配置した状態で、前記第１開口を埋めるように前記外周部に第１サーマルインターフェイスマテリアルを塗布する工程と、
前記第１マスクよりも厚い第２マスクの前記中央部と重なる位置に第２開口を形成する工程と、
前記第２マスクにエッチングを行い、前記第１サーマルインターフェイスマテリアルが収まる溝を形成する工程と、
前記第２マスクを、前記第１サーマルインターフェイスマテリアルが前記溝に収まるように前記裏面に配置する工程と、
前記第２マスクを前記裏面に配置した状態で、前記第２開口を埋めるように前記中央部に第２サーマルインターフェイスマテリアルを塗布する工程と、
を備えることを特徴とする半導体装置の製造方法。
前記放熱板の前記中央部よりも外側にボルト締結部を形成する工程を備えることを特徴とする請求項６に記載の半導体装置の製造方法。
前記中央部は、前記半導体素子の配置位置と前記放熱板を挟んで対向する領域を含むことを特徴とする請求項６または７に記載の半導体装置の製造方法。
前記第１マスクに、複数の前記第１開口を形成し、
前記第２マスクに、複数の前記第２開口を形成し、
前記複数の第２開口の各々の面積は、前記複数の第１開口の各々の面積よりも大きいことを特徴とする請求項６〜８の何れか１項に記載の半導体装置の製造方法。
前記放熱板は、前記裏面に前記裏面上の位置情報を得るための位置認識マークを備え、
前記位置認識マークを読み取る工程と、
位置ズレ量を算出する工程と、
を備えることを特徴とする請求項６〜９の何れか１項に記載の半導体装置の製造方法。