JP3127754B2 - 半導体装置 - Google Patents

半導体装置

Info

Publication number
JP3127754B2
JP3127754B2 JP07006104A JP610495A JP3127754B2 JP 3127754 B2 JP3127754 B2 JP 3127754B2 JP 07006104 A JP07006104 A JP 07006104A JP 610495 A JP610495 A JP 610495A JP 3127754 B2 JP3127754 B2 JP 3127754B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
insulating
substrate
weight ratio
less
semiconductor device
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP07006104A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH08195458A (ja
Inventor
真治 西浦
両角　　朗
都美雄 清水
山田　　克己
重正 斎藤
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.)
Fuji Electric Co Ltd
Original Assignee
Fuji Electric Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fuji Electric Co Ltd filed Critical Fuji Electric Co Ltd
Priority to JP07006104A priority Critical patent/JP3127754B2/ja
Priority to KR1019960000776A priority patent/KR100363054B1/ko
Priority to EP96100790A priority patent/EP0723292A3/en
Publication of JPH08195458A publication Critical patent/JPH08195458A/ja
Priority to US08/938,484 priority patent/US5869890A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3127754B2 publication Critical patent/JP3127754B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • 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
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/01—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics
    • C04B35/10—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on aluminium oxide
    • C04B35/111—Fine ceramics
    • C04B35/117—Composites
    • C04B35/119—Composites with zirconium oxide
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/622—Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/626—Preparing or treating the powders individually or as batches ; preparing or treating macroscopic reinforcing agents for ceramic products, e.g. fibres; mechanical aspects section B
    • C04B35/62605—Treating the starting powders individually or as mixtures
    • C04B35/62625—Wet mixtures
    • C04B35/6263—Wet mixtures characterised by their solids loadings, i.e. the percentage of solids
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/622—Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/626—Preparing or treating the powders individually or as batches ; preparing or treating macroscopic reinforcing agents for ceramic products, e.g. fibres; mechanical aspects section B
    • C04B35/62605—Treating the starting powders individually or as mixtures
    • C04B35/62625—Wet mixtures
    • C04B35/6264—Mixing media, e.g. organic solvents
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/622—Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/626—Preparing or treating the powders individually or as batches ; preparing or treating macroscopic reinforcing agents for ceramic products, e.g. fibres; mechanical aspects section B
    • C04B35/63—Preparing or treating the powders individually or as batches ; preparing or treating macroscopic reinforcing agents for ceramic products, e.g. fibres; mechanical aspects section B using additives specially adapted for forming the products, e.g.. binder binders
    • C04B35/632—Organic additives
    • C04B35/634—Polymers
    • C04B35/63404—Polymers obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • C04B35/6342—Polyvinylacetals, e.g. polyvinylbutyral [PVB]
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B37/00—Joining burned ceramic articles with other burned ceramic articles or other articles by heating
    • C04B37/02—Joining burned ceramic articles with other burned ceramic articles or other articles by heating with metallic articles
    • C04B37/021—Joining burned ceramic articles with other burned ceramic articles or other articles by heating with metallic articles in a direct manner, e.g. direct copper bonding [DCB]
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B37/00—Joining burned ceramic articles with other burned ceramic articles or other articles by heating
    • C04B37/02—Joining burned ceramic articles with other burned ceramic articles or other articles by heating with metallic articles
    • C04B37/023—Joining burned ceramic articles with other burned ceramic articles or other articles by heating with metallic articles characterised by the interlayer used
    • C04B37/026—Joining burned ceramic articles with other burned ceramic articles or other articles by heating with metallic articles characterised by the interlayer used consisting of metals or metal salts
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/48—Manufacture or treatment of parts, e.g. containers, prior to assembly of the devices, using processes not provided for in a single one of the subgroups H01L21/06 - H01L21/326
    • H01L21/4803—Insulating or insulated parts, e.g. mountings, containers, diamond heatsinks
    • H01L21/4807—Ceramic parts
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/16—Fillings or auxiliary members in containers or encapsulations, e.g. centering rings
    • H01L23/18—Fillings characterised by the material, its physical or chemical properties, or its arrangement within the complete device
    • H01L23/24—Fillings characterised by the material, its physical or chemical properties, or its arrangement within the complete device solid or gel at the normal operating temperature of the device
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/34—Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements
    • H01L23/36—Selection of materials, or shaping, to facilitate cooling or heating, e.g. heatsinks
    • H01L23/373—Cooling facilitated by selection of materials for the device or materials for thermal expansion adaptation, e.g. carbon
    • H01L23/3731—Ceramic materials or glass
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/32—Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3205—Alkaline earth oxides or oxide forming salts thereof, e.g. beryllium oxide
    • C04B2235/3206—Magnesium oxides or oxide-forming salts thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/32—Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3205—Alkaline earth oxides or oxide forming salts thereof, e.g. beryllium oxide
    • C04B2235/3208—Calcium oxide or oxide-forming salts thereof, e.g. lime
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/32—Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3224—Rare earth oxide or oxide forming salts thereof, e.g. scandium oxide
    • C04B2235/3225—Yttrium oxide or oxide-forming salts thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/32—Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3224—Rare earth oxide or oxide forming salts thereof, e.g. scandium oxide
    • C04B2235/3229—Cerium oxides or oxide-forming salts thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/50—Constituents or additives of the starting mixture chosen for their shape or used because of their shape or their physical appearance
    • C04B2235/54—Particle size related information
    • C04B2235/5418—Particle size related information expressed by the size of the particles or aggregates thereof
    • C04B2235/5436—Particle size related information expressed by the size of the particles or aggregates thereof micrometer sized, i.e. from 1 to 100 micron
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/50—Constituents or additives of the starting mixture chosen for their shape or used because of their shape or their physical appearance
    • C04B2235/54—Particle size related information
    • C04B2235/5463—Particle size distributions
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/65—Aspects relating to heat treatments of ceramic bodies such as green ceramics or pre-sintered ceramics, e.g. burning, sintering or melting processes
    • C04B2235/656—Aspects relating to heat treatments of ceramic bodies such as green ceramics or pre-sintered ceramics, e.g. burning, sintering or melting processes characterised by specific heating conditions during heat treatment
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/70—Aspects relating to sintered or melt-casted ceramic products
    • C04B2235/72—Products characterised by the absence or the low content of specific components, e.g. alkali metal free alumina ceramics
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/70—Aspects relating to sintered or melt-casted ceramic products
    • C04B2235/96—Properties of ceramic products, e.g. mechanical properties such as strength, toughness, wear resistance
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/70—Aspects relating to sintered or melt-casted ceramic products
    • C04B2235/96—Properties of ceramic products, e.g. mechanical properties such as strength, toughness, wear resistance
    • C04B2235/9607—Thermal properties, e.g. thermal expansion coefficient
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2237/00—Aspects relating to ceramic laminates or to joining of ceramic articles with other articles by heating
    • C04B2237/02—Aspects relating to interlayers, e.g. used to join ceramic articles with other articles by heating
    • C04B2237/12—Metallic interlayers
    • C04B2237/125—Metallic interlayers based on noble metals, e.g. silver
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2237/00—Aspects relating to ceramic laminates or to joining of ceramic articles with other articles by heating
    • C04B2237/02—Aspects relating to interlayers, e.g. used to join ceramic articles with other articles by heating
    • C04B2237/12—Metallic interlayers
    • C04B2237/126—Metallic interlayers wherein the active component for bonding is not the largest fraction of the interlayer
    • C04B2237/127—The active component for bonding being a refractory metal
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2237/00—Aspects relating to ceramic laminates or to joining of ceramic articles with other articles by heating
    • C04B2237/30—Composition of layers of ceramic laminates or of ceramic or metallic articles to be joined by heating, e.g. Si substrates
    • C04B2237/32—Ceramic
    • C04B2237/34—Oxidic
    • C04B2237/343—Alumina or aluminates
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2237/00—Aspects relating to ceramic laminates or to joining of ceramic articles with other articles by heating
    • C04B2237/30—Composition of layers of ceramic laminates or of ceramic or metallic articles to be joined by heating, e.g. Si substrates
    • C04B2237/40—Metallic
    • C04B2237/407—Copper
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2237/00—Aspects relating to ceramic laminates or to joining of ceramic articles with other articles by heating
    • C04B2237/50—Processing aspects relating to ceramic laminates or to the joining of ceramic articles with other articles by heating
    • C04B2237/70—Forming laminates or joined articles comprising layers of a specific, unusual thickness
    • C04B2237/704—Forming laminates or joined articles comprising layers of a specific, unusual thickness of one or more of the ceramic layers or articles
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2237/00—Aspects relating to ceramic laminates or to joining of ceramic articles with other articles by heating
    • C04B2237/50—Processing aspects relating to ceramic laminates or to the joining of ceramic articles with other articles by heating
    • C04B2237/86—Joining of two substrates at their largest surfaces, one surface being complete joined and covered, the other surface not, e.g. a small plate joined at it's largest surface on top of a larger plate
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—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
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/4805—Shape
    • H01L2224/4809—Loop shape
    • H01L2224/48091—Arched
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—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
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/484—Connecting portions
    • H01L2224/4847—Connecting portions the connecting portion on the bonding area of the semiconductor or solid-state body being a wedge bond
    • H01L2224/48472—Connecting portions the connecting portion on the bonding area of the semiconductor or solid-state body being a wedge bond the other connecting portion not on the bonding area also being a wedge bond, i.e. wedge-to-wedge
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • 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
    • H01L24/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L24/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/0001—Technical content checked by a classifier
    • H01L2924/00014—Technical content checked by a classifier the subject-matter covered by the group, the symbol of which is combined with the symbol of this group, being disclosed without further technical details
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01019—Potassium [K]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01039—Yttrium [Y]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/013—Alloys
    • H01L2924/0132—Binary Alloys
    • H01L2924/01322—Eutectic Alloys, i.e. obtained by a liquid transforming into two solid phases
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/10—Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/102—Material of the semiconductor or solid state bodies
    • H01L2924/1025—Semiconducting materials
    • H01L2924/10251—Elemental semiconductors, i.e. Group IV
    • H01L2924/10253—Silicon [Si]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/10—Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/11—Device type
    • H01L2924/13—Discrete devices, e.g. 3 terminal devices
    • H01L2924/1304—Transistor
    • H01L2924/1305—Bipolar Junction Transistor [BJT]
    • H01L2924/13055—Insulated gate bipolar transistor [IGBT]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/15—Details of package parts other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/181—Encapsulation

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
  • Powder Metallurgy (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、スイッチング電源装
置，定電圧定周波数制御装置（ＣＶＣＦ），可変電圧可
変周波数電源装置（ＶＶＶＦ）等のいわゆるコンバー
タ，インバータに用いられ、半導体素子が実装された回
路基板をケース枠内に収納したパワートランジスタモジ
ュールと称される半導体装置に関し、特に、半導体素子
を半田付け等により搭載する絶縁基板において、セラミ
ックス基板（絶縁芯板）に箔状の銅板を直接接合した貼
り合わせ基板（ＣＢＣ基板：Ceramic Bonding Cupper）
に関する。
【０００２】
【従来の技術】パワートランジスタモジュールは、例え
ば図１に示す如く、放熱金属ベース１上に半田等で固着
された貼り合わせ基板（ＣＢＣ基板）２と、この上にマ
ウントされたＩＧＢＴ等の半導体チップ３と、屈曲先端
部がＣＢＣ基板２の表面銅板２ｃの回路パターンに半田
付けされた外部導出端子（リードフレーム）４と、複数
の外部導出端子４を相互固定する端子ブロック７と、半
導体チップ３と外部導出端子４の屈曲先端部が固着した
回路パターンとを接続するボンディングワイヤ５と、放
熱金属ベース１と樹脂ケース６を接着剤等で固着し、そ
の内部空間に充填されたゲル状樹脂９と、樹脂ケース６
を閉蓋する封止樹脂８とを有している。ここで、ＣＢＣ
基板２は、アルミナ（Ａｌ2 Ｏ3 ）又は窒化アルミニウ
ム（ＡｌＮ）などのセラミックス基板（絶縁芯板）２ａ
に対し、その表裏面に箔状の薄い銅板２ｂ，２ｃを例え
ばダイレクトボンド・カッパー法（銅と微量の酸素との
反応により生成するＣｕ−Ｏ共晶液相を接合剤として用
いて接合する方法）により直接接合したものであり、主
面側（表面側）の銅板２ｃに回路パターン（厚膜回路パ
ターン）が形成されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記の如
く、ＣＢＣ基板２をパワートランジスタモジュールなど
のパワー半導体チップ３を搭載する厚膜回路基板として
用いた場合、次のような問題点がある。
【０００４】（１） 即ち、パワートランジスタなどの
半導体チップ３では、通電動作に伴い多量の熱が発生
し、この熱がＣＢＣ基板２を介して放熱金属ベース１に
伝導した後に、放熱金属ベース１より外部に放熱される
ようになっているため、ＣＢＣ基板２の熱伝導性の良否
が半導体装置自体の電流容量を左右する重要な因子とな
っている。
【０００５】しかしながら、ＣＢＣ基板２はセラミック
ス基板２ａを絶縁基材（芯材）としてこれに銅板２ｂ，
２ｃを張り合わせた積層構造であるために、熱伝導性が
比較的低い。ここで、セラミックス基板２ａの材質とし
て用いているアルミナと窒化アルミニウムの熱伝導性は
次の通りである。
【０００６】 アルミナ： ２１Ｗ／ｍ・ｋ 窒化アルミニウム：１８０Ｗ／ｍ・ｋ 窒化アルミニウムの方がアルミナに比べて熱伝導性が遙
かに優れているものの、窒化アルミニウムはアルミナに
比べて材料コストが２倍以上高いという欠点がある。
【０００７】（２） 半導体装置の放熱性を上げるため
に、放熱金属ベース１をボルトでヒートシンクなどに取
り付けることがあるが、このとき、ヒートシンクなどに
存在する反りのために曲げ応力を受け、放熱金属ベース
１及びそれに半田付けされたＣＢＣ基板２が曲げ応力に
より撓むことがある。この結果、曲げ強度及び撓み許容
量の小さいセラミックスの場合、クラック又は割れ等が
発生し絶縁不良に到る。
【０００８】窒化アルミニウムとアルミナで比較してみ
ると、曲げ強度がそれぞれ３００ＭＰａ、４００ＭＰａ
程度で、撓み許容量がそれぞれ０．２mm、０．３mm程度
と窒化アルミニウムの方が弱い。ヒートシンクの反りは
１００μｍ程度以下とされているが、ばらつきも存在す
るので、様々なクラック発生の防止対策を講じる必要が
ある。
【０００９】Ａ）クラック発生の防止対策として、ＣＢ
Ｃ基板を分割することにより、ＣＢＣ基板に必要な撓み
許容量を半導体装置に加わる撓みの数分の１になるよう
に設計することが可能である。しかし、金属ベース１上
に複数独立のＣＢＣ基板が固着されるため、ＣＢＣ基板
同士の隔離空隙のために集積化に逆行し、半導体装置の
大型化を招き、また部品点数の増大と共にＣＢＣ基板間
の内部配線の接続工程が煩雑化してしまう。従って、Ｃ
ＢＣ基板の分割による小サイズ化は有効な解決策とはな
らない。
【００１０】Ｂ）クラック発生の防止対策として、図２
に示す如く、外部導出端子（リードフレーム）４のイン
ナーリード部分において先端部４ａ寄りに応力吸収用の
弾力性屈曲部４ｂを形成すると共に、セラミックス基板
２ａ上の回路パターンを有する銅板２ｃの縁部はそのセ
ラミックス基板２ａから若干浮かせてある。このような
弾力性屈曲部４ｂと銅板２ｃの縁部の浮かし構造によっ
てセラミックス基板２ａに生じる応力を緩和できるの
で、クラック等の発生を抑制することが可能である。し
かし、外部導出端子４のインナーリード部分に弾力性屈
曲部４ｂを形成するには、端子毎のプレス工程が必要で
あることから、多数の外部導出端子４が設けられたタイ
バー付きのリードフレームを端子ブロックに組み付け、
インナーリード先端を半田付けした後に、タイバー切断
を行うというようなバッチ的組み立て法を用いるには不
向きとなってしまう。また、銅板２ｃの縁部の浮かし構
造を得るにはエッチング工程，洗浄工程等を必要とし、
ＣＢＣ基板自体の製造コスト高を招く。
【００１１】かかる状況において、本発明者は材料費の
安いアルミナ原料を用いて作製されたセラミックス基板
に対し、放熱性を高めるために板厚を極力薄くして伝熱
抵抗を小さく抑えることを試みた。しかしながら、アル
ミナ原料のセラミックス基板の板厚を例えば０．３ｍｍ
程度まで薄くすると、基板の実強度（衝撃に対する抵抗
性）が低下し、これが基で半導体チップ（シリコン）３
と銅板２ｃとの接合固着時には各材料の熱膨張係数差に
起因して加わる熱応力による不良を引き起こすことが明
らかになった。なお、上記各材料の熱膨張係数を列記す
ると次の通りである。 シリコン（半導体チップ）：４．０×１０-6／°Ｃ アルミナ： ７．５×１０-6／°Ｃ 銅： １８．０×１０-6／°Ｃ そこで上記の点に鑑みて、本発明の課題は、原料費の安
価なアルミナ粉体を主材としたセラミックス基板につい
て、その材料組成を改良することにより素材の機械的強
度、特に破壊靱性（撓み性）を高め、応力緩和の特殊の
構造を採用することが無く、基板自身の薄形化による放
熱性の改善が図れるようにした半導体装置を提供するこ
とにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は、リードフレームを有する絶縁樹脂製のケ
ース枠と、このケース枠の一方の開口を閉塞する金属製
の放熱ベースと、上記放熱ベースの内面に固着され上記
リードフレームのインナーリード先端に接続する半導体
素子が実装された絶縁基板と、上記ケース枠の内部空間
に充填され、上記絶縁基板及び上記インナーリードを浸
漬するゲル状樹脂封止材と、上記ケース枠の他方の開口
を閉蓋する絶縁樹脂製の蓋とを有しており、上記絶縁基
板が、絶縁性セラミック基板とこの表裏に接合して貼り
合わせた箔状の銅板とから成る半導体装置において、上
記セラミックス基板としては、アルミナを主成分として
これにジルコニアを添加し、更にセラミックス焼結助剤
として、イットリア，カルシア，マグネシア，セリアか
らなる群より選択された１種以上の添加剤を添加して作
製したセラミックス焼成体よりなり、アルミナの重量比
が７０％以上１００％未満の範囲、ジルコニアの重量比
が０％を超える３０％までの範囲、前記選択された添加
剤の総量の重量比が０．０２％以上２％以下の範囲にあ
り、前記選択された添加剤がカルシアである場合には、
その重量比が０．０２％以上０．５％以下の範囲である
ことを特徴とする。また、前記選択された添加剤がマグ
ネシアである場合には、その重量比が０．０２％以上
０．４％以下の範囲であることを特徴とする。更に、前
記選択された添加剤がセリアである場合には、その重量
比が０．０２％以上０．５％以下の範囲であることを特
徴とする。そして、前記添加剤の少なくとも２種が添加
されている場合には、その総添加量のmol ％が０．０５
％以上１．０％以下の範囲にあることを特徴とする。
【００１３】
【００１４】望ましくは、アルミナの重量比は８２％以
上９７％以下の範囲、ジルコニアの重量比は２．５％以
上１７．５％以下の範囲とする。なお、セラミックス原
料粉体の粒径としては０．５μｍ以上３μｍ以下である
ことが望ましい。
【００１５】そして上述のようなセラミックス基板の表
裏面に箔状の銅板を接合してなるＣＢＣ基板を半導体装
置用の基板とすることが望ましい。
【００１６】
【作用】上記のように、アルミナを主成分としてこれに
ジルコニアを添加し、更にイットリア，カルシア，マグ
ネシア，セリアからなる群より選択された１種以上の添
加剤を添加して焼成したセラミックス基板は、アルミナ
単体のセラミックス基板と比べて機械的強度、特に曲げ
強度が大幅に高まる。また、この場合にジルコニアの添
加量を２．５ｗｔ％〜１７．５ｗｔ％の範囲に選定する
ことにより、機械的強度、特に撓み性を劣化させること
なく、セラミックス基板の熱伝導率を一層向上させるこ
とができる。これにより、基板自身を薄型化することで
半導体装置の基板として放熱性に優れたＣＢＣ基板が得
られる。
【００１７】またアルミナに加えるイットリア，カルシ
ア，マグネシア，セリアは、セラミックス基板の焼成温
度を低めに抑えつつ、ジルコニア結晶粒の靱性が改善す
る効果を有する。なお、イットリア，カルシア，マグネ
シア，セリアは単味で添加するほか、これらの添加剤で
安定化、ないしは部分安定化したジルコニアを添加して
も同様な効果が得られる。このような絶縁基板を用いる
ことにより、基板サイズの大型化により半導体装置の高
集積化を図ることができ、また応力緩和のためのリード
部分に屈曲部を形成せずに済むため、装置の薄型化を実
現でき、更に銅板の縁部を浮かす構造を排除できるの
で、工数削減により低コスト化が可能である。
【００１８】
【実施例】次に、本発明の実施例について説明する。図
３（ａ）は本発明の実施例に係る半導体装置を示す部分
平面図、図３（ｂ）は図３（ａ）のＡ−Ａ′線に沿って
切断した状態を部分断面図である。本例の半導体装置は
パワーモジュール又はインテリジェントパワーモジュー
ルと称される半導体モジュールである。この半導体装置
は、リードフレーム付きの絶縁樹脂製ケース枠１６と、
このケース枠１６のの一方面に接着剤を以て固着して開
口を閉塞する放熱金属ベース１１と、この放熱金属ベー
ス１１の内面に半田等で固着され、半導体チップ１３を
搭載するＣＢＣ基板２と、このＣＢＣ基板２の箔状の銅
板２ｃにインナーリード先端１４ａが半田付け等で接続
された外部導出端子（リードフレーム）１４と、ＣＢＣ
基板２及び外部導出端子を浸漬するゲル状樹脂（シリコ
ーン樹脂）封止材１９と、ケース枠１６の他面側に接着
剤を以て固着して開口を閉蓋する絶縁樹脂製の蓋板２０
とを有している。本例における外部導出端子（リードフ
レーム）１４のインナーリード部分には図２に示す如く
の弾力性屈曲部が形成されていない。ＣＢＣ基板２は、
図１に示す如くの構造で、本例独自のセラミックス基板
（絶縁芯板）２ａに対し、その表裏面に箔状の薄い銅板
２ｂ，２ｃを例えばダイレクトボンド・カッパー法（銅
と微量の酸素との反応により生成するＣｕ−Ｏ共晶液相
を接合剤として用いて接合する方法）により直接接合し
たものであり、主面側（表面側）の銅板２ｃに回路パタ
ーン（厚膜回路パターン）が形成されている。そして、
本例のＣＢＣ基板２では、図２に示す如くの銅板２ｃの
縁部浮かし構造がない。弾力性屈曲部や銅板の縁部浮か
し構造を採用しなくても済む理由は、本例のＣＢＣ基板
２即ちセラミックス基板２ａが以下に説明するように従
来に比して破壊靱性等の強度が向上しているためであ
る。
【００１９】（セラミックス基板，ＣＢＣ基板）本例で
は次のような組成及び製造法によりセラミックス基板２
ａを得た。まず、アルミナ（Ａｌ2 Ｏ3 ）に、ジルコニ
ア（ＺｒＯ2 ）、イットリア（Ｙ2 Ｏ3）を添加して粒
径０．５〜３μｍ程度に粉砕混合し、さらにバインダー
としてポリビニルブチラール（ＰＶＢ）を８ｗｔ％，溶
剤としてトルエン、キシレン混合液を５０ｗｔ％，可塑
剤としてフタル酸ジオクチル（ＤＯＰ）を２ｗｔ％添加
して約２０時間混練した後、ドクターブレード法により
シート状に成形してグリーンシートを得た。次に、その
グリーンシートをプレス加工により所定の形状に型抜き
した後、温度１５５０〜１６５０°Ｃで焼成し、板厚
０．２ｍｍ〜０．７ｍｍのセラミックス基板の焼結体を
得た。
【００２０】図４はアルミナにジルコニアとイットリア
（０．７５ｗｔ％）を添加して作製したセラミックス基
板の特性を示し、アルミナへのジルコニア添加量を変え
て、幅５ｍｍ×長さ６０ｍｍ×厚さ０．５ｍｍのサンプ
ルを作製し、熱伝導率を評価したものを図４（ａ）に、
曲げ強度を評価したものを図４（ｂ）に示す。この場合
に部分安定化助剤としてイットリア（Ｙ2 Ｏ3 ）を０．
７５ｗｔ％添加してある。熱伝導率はジルコニア量を減
ずるに従って大きな値を示す。そして、０％を超える３
０％までの間でアルミナ単体（破線で示す）で得られて
いる熱伝導より大きい値が得られた。またα−アルミナ
としてこれまで得られていた最も高い熱伝導率３０Ｗ／
Ｋｍを越える熱伝導率が、ジルコニア添加量約２．５％
〜１７．５％の間で得られた。これは、助剤イットリア
添加のピーク的効果であると考えられる。他方、曲げ強
度のデータ（４点曲げ）を図４（ｂ）に示す。○印で示
したものはセラミックス基板そのもののデータである。
ジルコニアの添加量が増大するに従って、曲げ強度が増
大し、約２５％以上で飽和する傾向を示す。□印で示し
たものはセラミックス基板の表裏面に銅板を接合して形
成したＣＢＣ基板のデータである。靱性のある銅板でサ
ンドウィッチ状に挟み込まれた構造になるので、セラミ
ックス基板の場合に比して、約２倍程度の曲げ強度の値
が得られ、ジルコニアの添加量が減少してもセラミック
ス基板そのものに比較して曲げ強度の顕著な低下が見ら
れなかった。これらの効果は、通常のセラミックス焼成
時には不純物程度のイットリアが不可抗力的に入ってい
るのに対し（０．０１ｗｔ％添加以下）、今回多量
（０．７５ｗｔ％）のイットリアを添加したためである
と考えられる。
【００２１】図５にイットリア添加量の影響を示すデー
タを示す。図５（ａ）はジルコニアがアルミナに５ｗｔ
％添加されているセラミックスの熱伝導率のイットリア
添加量依存性を示す。０．２〜０．６ｗｔ％で熱伝導率
の最大値（ピーク値）を与え、０％（意識的にイットリ
アを添加しない場合）で、図４（ａ）に示す如くの通常
のアルミナの熱伝導率（約２２Ｗ／ｍ・ｋ）と類似の値
となる。
【００２２】図５（ｂ）に曲げ強度のデータを示す。セ
ラミックス基板そのものでは０．２５％で強度の最大値
を示すが、ＣＢＣ基板ではイットリアが減少するにつれ
て強度が徐々に低下する。この場合も熱伝導率の場合と
同じくイットリア添加無し（０％）では急激な強度の低
下を示す。以上から助剤イットリアの添加量が特性向上
に大きく寄与していることが判る。但し、イットリアが
２％を超えるとセラミックスの収縮率，強度に大きなば
らつきが生じるようになる。従ってイットリア添加量の
適量は０．１〜２ｗｔ％と言える。
【００２３】曲げ強度と破壊に到るまでの撓み量は、セ
ラミックスの厚さに大きく依存する。ジルコニア添加量
２２．５ｗｔ％、イットリア添加量０．７５ｗｔ％の場
合のセラミックス単体の曲げ強度と撓み量が板厚と共に
変化する例を図６に示す。併せて従来のアルミナ単体の
セラミックス基板の場合及び窒化アルミニウムのセラミ
ックス基板の場合を示す。ジルコニア２２．５ｗｔ％、
イットリア０．７５ｗｔ％を添加したアルミナのセラミ
ックスの方が強度が高く、撓み性（靱性）に富み、衝撃
抵抗性に優れていることが判明した。
【００２４】図７にこれらのセラミックス基板を用いて
ＣＢＣ基板を構成した場合の曲げ強度と撓み量がセラミ
ックス板厚に依存する様子を示す。いずれの基板も曲げ
強度、撓み量ともに増大しているものの、図６との比較
から明らかなように、本例のジルコニア２２．５ｗｔ
％、イットリア０．７５ｗｔ％を添加して得たセラミッ
クス基板を使用するＣＢＣ基板の方が特性向上してい
る。
【００２５】ここで、ＣＢＣ基板の曲げ強度が従来に比
して頗る向上した点から次のような効果を生じる。図３
に示すように、ＣＢＣ基板２をヒートシンクとしての放
熱金属ベース１１上に搭載して半導体装置を構成する場
合においては、放熱金属ベース１１の主面に反りが不可
避的に存在し、金属ベース１１の製造方法によってはそ
の反りが製品毎で大きくばらつくことがある。金属ベー
ス１１の反りによってＣＢＣ基板２に曲げの初期応力が
加わるものの、ＣＢＣ基板２の曲げ強度が高く、撓み量
が大きいので、ＣＢＣ基板２に割れ等を生じることがな
い。従って、高熱伝導率のＣＢＣ基板を薄形化できるの
で、相乗的に熱伝導性が向上している。
【００２６】また、本組成はアルミナを基調としたもの
であり、製造装置，製造方法ともアルミナとほとんど同
じであり、窒化アルミニウムを主成分とするセラミック
スに比較して低コストのセラミックス基板を提供でき
る。
【００２７】助剤としてイットリア以外のマグネシア
（ＭｇＯ）、カルシア（ＣａＯ）、セリア（ＣｅＯ2 ）
の添加の効果を検討したが、カルシア及びセリアはイッ
トリアとほぼ同じ効果を示すことが見い出された。以下
に説明するように、マグネシアの添加ではイットリアよ
り特性の若干の改善が見い出された。
【００２８】図８，図９にその例を示す。図８はマグネ
シア０．７５ｗｔ％の場合の熱伝導率と曲げ強度のデー
タである。図８（ａ）の熱伝導率はイットリアに比較し
て５％程度の特性向上が見られる。図８（ｂ）の曲げ強
度については、添加量が少ない所で強度が向上してい
る。その結果、ＣＢＣ基板の特性も若干向上している。
【００２９】図９（ａ）は熱伝導率のマグネシア添加量
依存性を示し、図９（ｂ）は曲げ強度のマグネシア添加
量依存性を示す。イットリアの場合の図５と比較する
と、熱伝導率及び曲げ強度はほぼ同様の特性を示してい
る。しかし、マグネシア添加量が０．４ｗｔ％を超える
と、セラミックスの収縮率，強度に大きなばらつきが生
じるようになり、マグネシア添加量の適量は０．０１〜
０．４ｗｔ％であると言える。
【００３０】なお、カルシア、セリアについてもほぼ同
様の効果が認められたが、添加量の適量は、カルシアの
場合が０．０２〜０．５ｗｔ％、セリアの場合が０．０
５〜２ｗｔ％であった。
【００３１】次に、イットリア，マグネシア，カルシ
ア，セリア等の添加剤を２種以上混合して添加して作製
したセラミックス基板の結果を調べた。これらの異種の
添加剤を添加した効果は、添加量をmol ％で表すことに
より説明することができた。
【００３２】図１０に、イットリアとカルシアを混合し
て添加した作製したセラミックス基板の結果を示す。ジ
ルコニアの添加量は５ｗｔ％の場合、イットリアとカル
シアを合わせた添加量０．１〜０．３mol ％で熱伝導率
が最大値を示し、セラミックス基板の曲げ強度は０．１
〜０．２mol ％で最大値が得られた。
【００３３】また、イットリアとセリアを混合したも
の、カルシアとセリアを混合したもの、イットリアとセ
リアとカルシアを混合したものでも、上記イットリアと
カルシアを混合した作製したセラミックス基板と同様の
効果が得られた。しかし、添加量が１mol ％を超える
と、セラミックスの収縮率や強度ばらつきが生じるよう
になる。従って、これら混合物の添加量の適量は０．０
５〜１mol ％と言える。
【００３４】図１１に、マグネシアとイットリアを混合
して作製したセラミックス基板の結果を示す。ジルコニ
ア添加量は５ｗｔ％である。マグネシア単体を添加した
場合（図９参照）に比較すると、曲げ強度がやや向上す
る傾向が見られた。マグネシアとカルシア、マグネシア
とセリア、マグネシアとイットリアとカルシア、マグネ
シアとカルシアとセリア、マグネシアとイットリアとカ
ルシアとセリアの組み合わせで添加した場合も同じ効果
が見出された。しかし、上記助剤の総添加量が１mol ％
を超えると、セラミックスの収縮率や強度にばらつきが
見られるようになった。従って、添加量の適量は０．０
５〜１mol ％と言える。
【００３５】なお、上記の実施例では、マグネシア、カ
ルシア、セリアのうちの１つを混合して作製した場合に
おいても、またマグネシア、カルシア、セリア、イット
リアのいずれかを混合して作製した場合においても、イ
ットリアの場合に見られた図６，図７の効果を確認でき
た。
【００３６】次に、本例の０．２ｍｍ厚のセラミックス
基板およびＣＢＣ基板を用いて図３の半導体装置を組み
立てた。また比較例として、別途、板厚０．６３ｍｍの
窒化アルミニウムのＣＢＣ基板を用いて同様な半導体装
置を組み立て、これらの組立体について機械的な変形耐
性試験、および断続通電試験を行った。
【００３７】変形耐性試験では、放熱金属ベース１に外
力を加えて強制的な変形を与え、セラミックス基板２ａ
の絶縁不良に到るまでの変形量と強度を調べた。この結
果、本例のセラミックス基板を用いたものは窒化アルミ
ニウム基板を用いたものに比較して、強度では２．５倍
向上し、変形量では４倍伸びており、絶縁不良に到るま
での強さが頗る改善されていることが判明した。つま
り、アルミナにジルコニア及び／又は添加剤（マグネシ
ア、カルシア、セリア、イットリア）を適量添加するこ
とにより、実用的にはセラミックス基板２ａの板厚を１
／３まで薄くできることが可能になった。
【００３８】断続通電試験では、本例のセラミックス基
板を用いたものは窒化アルミニウム基板を用いたものに
比較して、同一のコレクタ損失を与えるときの半導体チ
ップの接合温度上昇分ΔＴは同等以下となり、通常のア
ルミナ基板を用いたものに比べて断続通電耐量が数倍向
上することが認められた。
【００３９】これらのことから判るように、本例のセラ
ミックス基板は、アルミナ及び窒化アルミニウム基板と
比べて機械的特性に優れており、絶縁基板のセラミック
ス基板自身の薄膜化が可能であり、放熱性の高い半導体
装置用絶縁基板として十分に期待できる。
【００４０】このようなＣＢＣ基板２を用いると、図３
に示す本例の半導体装置では、セラミックス基板の強度
が向上したと共に、セラミックス基板と銅板の接着力が
増大したこと、リードと銅板の半田接着面が増大したこ
と、及びケース枠１６と金属ベース１１と蓋板２０で構
成される枠の中に空隙２１を設けたためにゲル状樹脂封
止材１９の熱膨張が緩和されたこと等が相乗的に機能し
ている。
【００４１】また、従来では銅板の浮かしの構造が必要
であったが、本例ではセラミックス基板の強度が向上し
ているので、その浮かしの構造は不要である。このた
め、エッチング後の洗浄や隙間からのエッチング残滓の
滲み出しなどの問題がない。
【００４２】更にインナーリード部分の応力緩和の屈曲
部を無くすことができたので、複数のリードの一体的リ
ードフレーム化が可能となり、組み立て作業性の向上を
図ることができる。
【００４３】なお、上記の実施例ではセラミックス基板
の板厚として０．５ｍｍ，０．２ｍｍの例を示したが、
形成法としてドクターブレード法、押し出し圧延法、カ
レンダー法などを用いれば板厚０．０５〜５ｍｍのシー
ト状の基板を作成することができる。また、原料粉にポ
リビニールアルコール（ＰＶＡ）等の結合剤を添加し、
湿式混合の後にスプレードライヤーで乾燥造粒した原料
を用いて成形するプレス成形法を採用すれば、断面形状
の変化が大きい基板の作成も可能である。
【００４４】湿式混合の後に押し出し法を採用すれば、
長さ方向は一定で断面形状の異なる基板も可能である。
また射出成形法によれば長さ方向の断面形状も異なる任
意の形状の基板も可能である。これらの基板は凹を利用
して銅板との位置を予め決めることができるので接合工
程において位置ずれを起こし難いという点で優れてい
る。
【００４５】上記の実施例では、セラミックス基板と銅
板との接合は、ダイレクトボンディング法の例を採り説
明してあるが、一般に化学的接合法として、例えば活性
金属法、メタライズ法のように銀ロウにＴｉを添加して
接合することも可能である。
【００４６】これらは接合温度を低く設計できるので、
反りの少ない平滑な基板設計を容易にする等の点で優れ
ている。
【００４７】
【発明の効果】以上述べたように、本発明に係る半導体
装置においては、ＣＢＣ基板のセラミックス基板とし
て、アルミナにジルコニア及び又はイットリア、カルシ
ア、マグネシア、セリアなどの添加剤を添加して高温焼
成したセラミックスを用いたことを特徴としている。こ
れにより、従来のアルミナ単体の基板や窒化アルミニウ
ム基板に比較して機械的強度を大幅に増強できる。従っ
て、実用上でセラミックス基板の薄形化が可能となり、
これにより半導体装置用の基板として放熱性の高いＣＢ
Ｃ基板が得られ、特にパワートランジスタモジュールな
どの基板に適用することで、半導体装置の小型化、低コ
スト化、並びに電流容量の増大化を図ることができる。
基板サイズの大型化により半導体装置の高集積化を図る
ことができ、また応力緩和のためのリード部分に屈曲部
を形成せずに済むため、装置の薄型化を実現でき、更に
銅板の縁部を浮かす構造を排除できるので、工数削減に
より低コスト化が可能である。
【００４８】特に、アルミナの重量比が７０％以上１０
０％未満の範囲、ジルコニアの重量比が０％を超える３
０％までの範囲、イットリア、カルシア、マグネシア、
セリアからなる群から選択された添加剤の総量の重量比
が０．０２％以上２％以下の範囲にある場合には、実用
的に優れた曲げ強度と高熱伝導率のセラミックス基板を
得ることができ、上記の効果が顕著になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】パワートランジスタモジュールの一般的構成を
示す断面図である。
【図２】パワートランジスタモジュールにおいてＣＢＣ
基板と外部導出端子との接続構造を示す部分断面図であ
る。
【図３】（ａ）は本発明の実施例に係る半導体装置を示
す部分平面図、（ｂ）は図３（ａ）のＡ−Ａ′線に沿っ
て切断した状態を示す部分断面図である。
【図４】（ａ）は本発明の実施例においてイットリア
０．７５ｗｔ％を添加して作製したセラミックス基板の
熱伝導率のジルコニア添加量依存性を示すグラフ、
（ｂ）は同セラミックス基板及びそれを用いたＣＢＣ基
板の曲げ強度のジルコニア添加量依存性を示すグラフで
ある。
【図５】（ａ）は本発明の実施例においてジルコニア５
％を添加して作製したセラミックス基板の熱伝導率のイ
ットリア添加量依存性を示すグラフ、（ｂ）は同セラミ
ックス基板及びそれを用いたＣＢＣ基板の曲げ強度のイ
ットリア添加量依存性を示すグラフである。
【図６】本発明の実施例においてイットリア０．７５％
とジルコニア２２．５％を添加して作製したセラミック
ス基板の曲げ強度、撓み量、板厚の関係をアルミナ単体
のセラミックス基板と窒化アルミニウムのセラミックス
基板との比較で示すグラフである。
【図７】本発明の実施例においてイットリア０．７５％
とジルコニア２２．５％を添加して作製したセラミック
ス基板を用いたＣＢＣ基板の曲げ強度、撓み量、板厚の
関係をアルミナ単体のＣＢＣ基板と窒化アルミニウムの
ＣＢＣ基板との比較で示すグラフである。
【図８】（ａ）は本発明の実施例においてマグネシア
０．７５ｗｔ％を添加して作製したセラミックス基板の
熱伝導率のジルコニア添加量依存性を示すグラフ、
（ｂ）は同セラミックス基板及びそれを用いたＣＢＣ基
板の曲げ強度のジルコニア添加量依存性を示すグラフで
ある。
【図９】（ａ）は本発明の実施例においてジルコニア５
％を添加して作製したセラミックス基板の熱伝導率のイ
ットリア添加量依存性を示すグラフ、（ｂ）は同セラミ
ックス基板及びそれを用いたＣＢＣ基板の曲げ強度のマ
グネシア添加量依存性を示すグラフである。
【図１０】（ａ）は本発明の実施例においてジルコニア
５％を添加して作製したセラミックス基板の熱伝導率の
イットリアとカルシアとの混合添加量依存性を示すグラ
フ、（ｂ）は同セラミックス基板及びそれを用いたＣＢ
Ｃ基板の曲げ強度のイットリアとカルシアとの混合添加
量依存性を示すグラフである。
【図１１】（ａ）は本発明の実施例においてジルコニア
５％を添加して作製したセラミックス基板の熱伝導率の
マグネシアとイットリアとの混合添加量依存性を示すグ
ラフ、（ｂ）は同セラミックス基板及びそれを用いたＣ
ＢＣ基板の曲げ強度のマグネシアとイットリアとの混合
添加量依存性を示すグラフである。
【符合の説明】
１，１１…放熱金属ベース ２…ＣＢＣ基板 ２ａ…セラミックス基板 ２ｂ，２ｃ…銅板 ３，１３…半導体チップ ４，１４…外部導出端子 ５…ボンディングワイヤ ６，１６…樹脂ケース ７…端子ブロック ８…封止樹脂 ９，１９…ゲル状充填材 ２０…蓋板。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山田 克己 神奈川県川崎市川崎区田辺新田１番１号 富士電機株式会社内 (72)発明者 斎藤 重正 神奈川県川崎市川崎区田辺新田１番１号 富士電機株式会社内 (56)参考文献 特開 平５−90444（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−38014（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−29764（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−195450（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01L 23/48 H01L 23/02 H01L 23/15

Claims (7)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 リードフレームを有する絶縁樹脂製のケ
    ース枠と、このケース枠の一方の開口を閉塞する金属製
    の放熱ベースと、前記放熱ベースの内面に固着され前記
    リードフレームのインナーリード先端に接続する半導体
    素子が実装された絶縁基板と、前記ケース枠の内部空間
    に充填され、前記絶縁基板及び前記インナーリードを浸
    漬するゲル状樹脂封止材と、前記ケース枠の他方の開口
    を閉蓋する絶縁樹脂製の蓋とを有しており、前記絶縁基
    板が、絶縁性セラミック基板とこの表裏に接合して貼り
    合わせた箔状の銅板とから成る半導体装置において、前
    記絶縁性セラミック基板は、アルミナを主成分としてジ
    ルコニアを添加し、これにイットリア，カルシア，マグ
    ネシア，セリアからなる群より選択された１種以上の添
    加剤を添加して作製したセラミックス焼成体よりなり、
    前記アルミナの重量比が７０％以上１００％未満の範
    囲、前記ジルコニアの重量比が０％を超える３０％まで
    の範囲、前記選択された添加剤の総量の重量比が０．０
    ２％以上２％以下の範囲にあり、前記選択された添加剤
    はカルシアであって、その重量比は０．０２％以上０．
    ５％以下の範囲であることを特徴とする半導体装置。
  2. 【請求項２】 リードフレームを有する絶縁樹脂製のケ
    ース枠と、このケース枠の一方の開口を閉塞する金属製
    の放熱ベースと、前記放熱ベースの内面に固着され前記
    リードフレームのインナーリード先端に接続する半導体
    素子が実装された絶縁基板と、前記ケース枠の内部空間
    に充填され、前記絶縁基板及び前記インナーリードを浸
    漬するゲル状樹脂封止材と、前記ケース枠の他方の開口
    を閉蓋する絶縁樹脂製の蓋とを有しており、前記絶縁基
    板が、絶縁性セラミック基板とこの表裏に接合して貼り
    合わせた箔状の銅板とから成る半導体装置において、前
    記絶縁性セラミック基板は、アルミナを主成分としてジ
    ルコニアを添加し、これにイットリア，カルシア，マグ
    ネシア，セリアからなる群より選択された１種以上の添
    加剤を添加して作製したセラミックス焼成体よりなり、
    前記アルミナの重量比が７０％以上１００％未満の範
    囲、前記ジルコニアの重量比が０％を超える３０％まで
    の範囲、前記選択された添加剤の総量の重量比が０．０
    ２％以上２％以下の範囲にあり、前記選択された添加剤
    はマグネシアであって、その重量比は０．０２％以上
    ０．４％以下の範囲であることを特徴とする半導体装
    置。
  3. 【請求項３】 リードフレームを有する絶縁樹脂製のケ
    ース枠と、このケース枠の一方の開口を閉塞する金属製
    の放熱ベースと、前記放熱ベースの内面に固着され前記
    リードフレームのインナーリード先端に接続する半導体
    素子が実装された絶縁基板と、前記ケース枠の内部空間
    に充填され、前記絶縁基板及び前記インナーリードを浸
    漬するゲル状樹脂封止材と、前記ケース枠の他方の開口
    を閉蓋する絶縁樹脂製の蓋とを有しており、前記絶縁基
    板が、絶縁性セラミック基板とこの表裏に接合して貼り
    合わせた箔状の銅板とから成る半導体装置において、前
    記絶縁性セラミック基板は、アルミナを主成分としてジ
    ルコニアを添加し、これにイットリア，カルシア，マグ
    ネシア，セリアからなる群より選択された１種以上の添
    加剤を添加して作製したセラミックス焼成体よりなり、
    前記アルミナの重量比が７０％以上１００％未満の範
    囲、前記ジルコニアの重量比が０％を超える３０％まで
    の範囲、前記選択された添加剤の総量の重量比が０．０
    ２％以上２％以下の範囲にあり、前記選択された添加剤
    はセリアであって、その重量比は０．０２％以上０．５
    ％以下の範囲であることを特徴とする半導体装置。
  4. 【請求項４】 リードフレームを有する絶縁樹脂製のケ
    ース枠と、このケース枠の一方の開口を閉塞する金属製
    の放熱ベースと、前記放熱ベースの内面に固着され前記
    リードフレームのインナーリード先端に接続する半導体
    素子が実装された絶縁基板と、前記ケース枠の内部空間
    に充填され、前記絶縁基板及び前記インナーリードを浸
    漬するゲル状樹脂封止材と、前記ケース枠の他方の開口
    を閉蓋する絶縁樹脂製の蓋とを有しており、前記絶縁基
    板が、絶縁性セラミック基板とこの表裏に接合して貼り
    合わせた箔状の銅板とから成る半導体装置において、前
    記絶縁性セラミック基板は、アルミナを主成分としてジ
    ルコニアを添加し、これにイットリア，カルシア，マグ
    ネシア，セリアからなる群より選択された１種以上の添
    加剤を添加して作製したセラミックス焼成体よりなり、
    前記アルミナの重量比が７０％以上１００％未満の範
    囲、前記ジルコニアの重量比が０％を超える３０％まで
    の範囲、前記選択された添加剤の総量の重量比が０．０
    ２％以上２％以下の範囲にあり、前記添加剤の少なくと
    も２種が添加されており、その総添加量のmol ％が０．
    ０５％以上１．０％以下の範囲にあることを特徴とする
    半導体装置。
  5. 【請求項５】 請求項１乃至請求項４のいずれか一項に
    記載の半導体装置において、前記アルミナの重量比が８
    ２％以上９７％以下の範囲、前記ジルコニアの重量比が
    ２．５％以上１７．５％以下の範囲であることを特徴と
    する半導体装置。
  6. 【請求項６】 請求項１乃至請求項５のいずれか一項に
    記載の半導体装置において、前記セラミックス原料粉体
    の粒径は０．５μｍ以上３μｍ以下であることを特徴と
    する半導体装置。
  7. 【請求項７】 請求項１乃至請求項６いずれか一項に規
    定する半導体装置において、前記絶縁性セラミック基板
    の表裏面に箔状の銅板を接合してなることを特徴とする
    半導体装置。
JP07006104A 1995-01-19 1995-01-19 半導体装置 Expired - Lifetime JP3127754B2 (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP07006104A JP3127754B2 (ja) 1995-01-19 1995-01-19 半導体装置
KR1019960000776A KR100363054B1 (ko) 1995-01-19 1996-01-17 반도체장치
EP96100790A EP0723292A3 (en) 1995-01-19 1996-01-19 Semiconductor device
US08/938,484 US5869890A (en) 1995-01-19 1997-09-30 Insulation substrate for a semiconductor device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP07006104A JP3127754B2 (ja) 1995-01-19 1995-01-19 半導体装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH08195458A JPH08195458A (ja) 1996-07-30
JP3127754B2 true JP3127754B2 (ja) 2001-01-29

Family

ID=11629203

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP07006104A Expired - Lifetime JP3127754B2 (ja) 1995-01-19 1995-01-19 半導体装置

Country Status (4)

Country Link
US (1) US5869890A (ja)
EP (1) EP0723292A3 (ja)
JP (1) JP3127754B2 (ja)
KR (1) KR100363054B1 (ja)

Families Citing this family (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19649798A1 (de) * 1996-12-02 1998-06-04 Abb Research Ltd Leistungshalbleitermodul
DE10062108B4 (de) * 2000-12-13 2010-04-15 Infineon Technologies Ag Leistungsmodul mit verbessertem transienten Wärmewiderstand
US6522859B1 (en) * 2001-10-16 2003-02-18 Xerox Corporation Fiber removal device
US6885562B2 (en) * 2001-12-28 2005-04-26 Medtronic Physio-Control Manufacturing Corporation Circuit package and method for making the same
US7754976B2 (en) 2002-04-15 2010-07-13 Hamilton Sundstrand Corporation Compact circuit carrier package
JP4057407B2 (ja) * 2002-12-12 2008-03-05 三菱電機株式会社 半導体パワーモジュール
JP4756165B2 (ja) * 2004-08-26 2011-08-24 Ｄｏｗａメタルテック株式会社 アルミニウム−セラミックス接合基板
US8120153B1 (en) 2005-09-16 2012-02-21 University Of Central Florida Research Foundation, Inc. High-temperature, wirebondless, injection-molded, ultra-compact hybrid power module
JP2007165588A (ja) * 2005-12-14 2007-06-28 Omron Corp パワーモジュール構造及びこれを用いたソリッドステートリレー
US8253233B2 (en) * 2008-02-14 2012-08-28 Infineon Technologies Ag Module including a sintered joint bonding a semiconductor chip to a copper surface
HUE035758T2 (en) 2009-04-03 2018-05-28 Sumitomo Metal Smi Electronics Devices Inc Sintered ceramic and substrate containing semiconductor material
JP4766162B2 (ja) * 2009-08-06 2011-09-07 オムロン株式会社 パワーモジュール
US8776551B2 (en) * 2011-05-23 2014-07-15 Johns Manville Transverse row bushings having ceramic supports
JP2013032265A (ja) * 2011-07-01 2013-02-14 Maruwa Co Ltd 半導体装置用アルミナジルコニア焼結基板及びその製造方法
TWI541488B (zh) * 2011-08-29 2016-07-11 奇鋐科技股份有限公司 散熱裝置及其製造方法
CN102956576B (zh) * 2011-08-29 2015-12-02 奇鋐科技股份有限公司 散热装置及其制造方法
JP6009295B2 (ja) * 2012-09-21 2016-10-19 京セラクリスタルデバイス株式会社 水晶デバイス
JP2015224151A (ja) * 2014-05-27 2015-12-14 Ｎｇｋエレクトロデバイス株式会社 Ｃｕ／セラミック基板
CN107112299B (zh) * 2015-01-29 2019-10-01 京瓷株式会社 电路基板以及电子装置
JP6519305B2 (ja) * 2015-05-11 2019-05-29 富士電機株式会社 封止材用シリコーン樹脂組成物及び該組成物を用いたパワー半導体モジュール
JP7052426B2 (ja) * 2018-03-02 2022-04-12 富士電機株式会社 半導体装置および半導体装置の製造方法
KR102098829B1 (ko) * 2018-04-20 2020-04-09 나노팀 주식회사 고방열 탄소시트 및 이의 제조방법
EP3648156A1 (en) * 2018-11-02 2020-05-06 Infineon Technologies AG Semiconductor substrate
JP6602450B2 (ja) * 2018-12-11 2019-11-06 Ｎｇｋエレクトロデバイス株式会社 Ｃｕ／セラミック基板

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2872273B2 (ja) * 1989-06-26 1999-03-17 三菱電機株式会社 セラミツク基板材料
DE4029066A1 (de) * 1990-09-13 1992-03-19 Friedrichsfeld Ag Keramischer formkoerper
JPH0590444A (ja) * 1991-09-26 1993-04-09 Toshiba Corp セラミツクス回路基板
JPH05166969A (ja) * 1991-10-14 1993-07-02 Fuji Electric Co Ltd 半導体装置
US5561321A (en) * 1992-07-03 1996-10-01 Noritake Co., Ltd. Ceramic-metal composite structure and process of producing same
JP2883787B2 (ja) * 1993-07-20 1999-04-19 富士電機株式会社 パワー半導体装置用基板

Also Published As

Publication number Publication date
KR960030386A (ko) 1996-08-17
EP0723292A3 (en) 1997-07-30
US5869890A (en) 1999-02-09
KR100363054B1 (ko) 2003-02-05
EP0723292A2 (en) 1996-07-24
JPH08195458A (ja) 1996-07-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3127754B2 (ja) 半導体装置
US5654586A (en) Power semiconductor component having a buffer layer
JP4015023B2 (ja) 電子回路用部材及びその製造方法並びに電子部品
US5294750A (en) Ceramic packages and ceramic wiring board
WO1998008256A1 (en) Silicon nitride circuit board and semiconductor module
JP3176815B2 (ja) 半導体装置用基板
JP2883787B2 (ja) パワー半導体装置用基板
US5675181A (en) Zirconia-added alumina substrate with direct bonding of copper
JPH06296084A (ja) 高熱伝導体及びこれを備えた配線基板とこれらの製造方法
US20230075200A1 (en) Power module and method for manufacturing same
JPH04212441A (ja) セラミック配線基板
JPH0590444A (ja) セラミツクス回路基板
KR20200135378A (ko) 전자 부품 실장 모듈
JP3833410B2 (ja) セラミックス回路基板
JPH0799268A (ja) 半導体用高熱伝導性セラミックスパッケージ
JP3329548B2 (ja) ヒートシンク付きセラミックス回路基板
CN219246663U (zh) 封装基板及半导体封装结构
JP2000340716A (ja) 配線基板
JPS62291158A (ja) Ｉｃパツケ−ジ
JP2012064616A (ja) 高放熱型電子部品収納用パッケージ
JP2006199584A (ja) セラミックス回路基板の製造方法
JP2506270B2 (ja) 高熱伝導性回路基板及び高熱伝導性外囲器
JP2001160676A (ja) セラミックス回路基板
KR100216731B1 (ko) 베릴리아 디비씨 기판을 사용한 전력 반도체 모듈
JPS5952853A (ja) 半導体装置

Legal Events

Date Code Title Description
R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20071110

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081110

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081110

Year of fee payment: 8

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113

S533 Written request for registration of change of name

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081110

Year of fee payment: 8

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091110

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091110

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101110

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101110

Year of fee payment: 10

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101110

Year of fee payment: 10

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111110

Year of fee payment: 11

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111110

Year of fee payment: 11

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111110

Year of fee payment: 11

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121110

Year of fee payment: 12

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131110

Year of fee payment: 13

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

EXPY Cancellation because of completion of term