JPH11238962A - 半導体装置の製造方法及び半導体装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 占有面積や高さの縮小化、損失の低減、放熱
性の向上、信頼性の向上、並びに生産性の向上を図り得
るようにする。 【解決手段】 下金属絶縁基板２１の上面の電極２４ａ
〜２４ｃにソルダーペースト２５〜２７を付着させ、こ
のソルダーペースト２５〜２７上に、上面の電極３１
ａ，３３ａ，３４ａにはんだバンプ３２，３５，３６を
設けた半導体素子３１，３３，３４を搭載する。そし
て、はんだバンプ３２，３５，３６上に、下面の電極４
３ａ〜４３ｄにソルダーペースト４４〜４８を付着させ
た上金属絶縁基板４０を搭載して、これらを加熱し前記
両ソルダーペースト２５〜２７，４４〜４８を溶融させ
ることによって、半導体素子３１，３３，３４の下面の
電極３１ｂ，３３ｂ，３４ｂと下金属絶縁基板２１の上
面の電極２４ａ〜２４ｃ、及び半導体素子３１，３３，
３４の上面の電極３１ａ，３３ａ，３４ａと上金属絶縁
基板４０の下面の電極４３ａ〜４３ｄとを接合させた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、上下の両面に電極
を有する半導体素子を基板に実装して成る半導体装置の
製造方法及び半導体装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、この種の半導体装置において
は、図１４に示すように、金属ベース１の上面にガラス
エポキシ樹脂やセラミック等の絶縁体２を設け、これの
上面に銅等の導電性金属を材料とする回路配線３を形成
して成る金属絶縁基板４を使用している。

【０００３】上記金属絶縁基板４上の回路配線３の図中
中央の電極３ａには、上下の両面にそれぞれ電極５ａ，
５ｂを有する半導体素子（例えばパワーＭＯＳＦＥＴや
ＩＧＢＴといったパワー素子）５を、下面の電極５ｂに
よりはんだ６を用いて実装している。この半導体素子５
の上面の電極５ａは１つ又は複数存するものであり、下
面の電極５ｂは半導体素子５の下面全部に存している。
又、電極３ａには、同じく上下の両面にそれぞれ電極７
ａ，７ｂを有する半導体素子７を、下面の電極７ｂによ
りはんだ８を用いて実装している。

【０００４】そして、半導体素子５の上面の電極５ａか
ら他の半導体素子７の上面の電極７ａへは、導電性金
属、一般的にはアルミニウムを材料とするワイヤ９を用
いて接続しており、又、半導体素子５の上面の電極５
ａ、及び半導体素子７の上面の電極７ａから、金属絶縁
基板４上の回路配線３の他の電極３ｂ，３ｃへも同様の
ワイヤ１０，１１を用いて接続している。

【０００５】更に、電極３ｂには外部入出力端子１２を
はんだ１３を用いて接合しており、この状態で、それら
を覆うように金属絶縁基板４にケース１４を接着し、こ
のケース１４と金属絶縁基板４との間に、絶縁性の樹脂
例えばシリコンゲル１５を充填した構造となっている。
なお、金属絶縁基板４の下面には放熱フィン１６を設け
ている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上述の半導体装置で
は、金属絶縁基板４の回路配線３に、半導体素子５，７
を実装する電極３ａ以外に、ワイヤ１０，１１を接続す
る電極３ｂ，３ｃが必要であり、その分、金属絶縁基板
４の面積が大きく必要とされて、全体の占有面積が大き
くなっていた。

【０００７】又、シリコンゲル１５及びケース１４は、
半導体素子５，７を覆うのみならず、それらの上方に配
線したワイヤ９〜１１をも覆う構造であるため、全体の
高さが大きくなっていた。加えて、この半導体装置をイ
ンバータ等の産業機器で使用する場合、それに必要な回
路配線基板（図示せず）は、外部入出力端子１２を経由
してこの半導体装置と接続されるため、その回路配線基
板はケース１４の上方に積載されることになり、これに
よって全体の高さが一層大きくなっていた。

【０００８】更に、上述の半導体装置において、半導体
素子５，７がトランジスタのような場合には、コレクタ
とエミッタ間の飽和電圧が“ゼロ”ではなく、損失分と
して発生する。この損失は、通常発熱となり、使用時の
温度上昇を招いて、半導体装置の寿命、信頼性に影響を
与える。

【０００９】又、そのような温度上昇に対して、シリコ
ンゲル１５は熱伝導率が小さく、半導体素子５，７が発
した熱の大部分は下方の金属絶縁基板４に伝達される。
しかして、この伝達された熱は、金属絶縁基板４の下面
に設けられた放熱フィン１６を通じて放熱されるが、一
方向のみの伝達であり、効率が非常に悪い。

【００１０】更に、上述のごとく使用時に温度上昇する
と、熱疲労が発生する。特に過大な負荷をかけた場合に
は、この熱疲労が大きくなるため、ワイヤ９，１０，１
１のボンディング接合部９ａ，１０ａ，１１ａで剥離を
生じ、半導体装置が故障することが考えられる。

【００１１】本発明は上述の事情に鑑みてなされたもの
であり、従ってその目的は、占有面積や高さの縮小が可
能で、損失の低減もでき、更に、放熱性の向上、信頼性
の向上、並びに生産性の向上を図ることのできる半導体
装置の製造方法及び半導体装置を提供するにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の半導体装置の製造方法は、下金属絶縁基板
の上面の電極にソルダーペーストを付着させ、そのソル
ダーペースト上に、上面の電極にはんだバンプを設けた
半導体素子を下面の電極により接するように搭載し、こ
の半導体素子のはんだバンプ上に、下面の電極にソルダ
ーペーストを付着させた上金属絶縁基板を搭載して、こ
れらを加熱し前記両ソルダーペーストを溶融させること
によって、前記半導体素子の下面の電極と下金属絶縁基
板の上面の電極、及び半導体素子の上面の電極と上金属
絶縁基板の下面の電極とを接合したことを特徴とする
（請求項１）。

【００１３】このような半導体装置の製造方法によれ
ば、半導体素子は、下金属絶縁基板の上面の電極、及び
上金属絶縁基板の下面の電極に、それぞれソルダーペー
スト溶融後のソルダー（はんだ）により接合されるか
ら、上下の両金属絶縁基板に、半導体素子を実装する電
極以外、従来のワイヤを接続するような電極を必要とす
ることがない。

【００１４】又、全体の高さについては、従来のワイヤ
まで覆うような高さを必要としない。更に、上下の両金
属絶縁基板でインバータ等を構成するについても、それ
らに半導体素子を直接的に実装でき、従来の外部入出力
端子を経由するような接続構造、並びに上の回路配線基
板をケースの上方に積載するような構造を不要ならしめ
得る。

【００１５】加えて、上述のソルダーペースト溶融後の
ソルダーによる接合面積は、従来のワイヤによるボンデ
ィング接合面積よりも大きく、その分、接合部分のイン
ピーダンスを小さくできて、半導体装置としての損失を
低減できる。又、半導体素子の発した熱は、下金属絶縁
基板に伝達されると共に、上金属絶縁基板にも伝達され
るもので、その両方により放熱できる。そして、その放
熱が良好にできることにより、熱疲労を小さくでき、接
合部分の剥離等を生じることがないようにし得る。

【００１６】更に、半導体素子の下面の電極と下金属絶
縁基板の上面の電極とを接合すると同時に、半導体素子
の上面の電極（はんだバンプ）と上金属絶縁基板の下面
の電極とを接合することができるので、それらに別々の
工程を要さず、かくして生産性を向上させることができ
る。

【００１７】この場合、両ソルダーペーストの加熱溶融
は、下金属絶縁基板及び上金属絶縁基板の各金属ベース
に接触した熱板からの熱伝導によって行うようにしても
良い（請求項２）。又、下金属絶縁基板及び上金属絶縁
基板の少なくともいずれか一方に代えて、上下の両面に
電極を有する両面基板を用い、これの外側の面の電極に
他の電子部品を実装すると良い（請求項３）。

【００１８】本発明の半導体装置は、上面に電極を有す
る下金属絶縁基板と、上下の両面に電極を有し、その下
面の電極を前記下金属絶縁基板の上面の電極にはんだ又
は導電性接着剤により接合させて実装された半導体素子
と、この半導体素子の上面の電極の上に配置された導電
体と、上下の両面に電極を有し、その下面の電極を、前
記導電体を介して前記半導体素子の上面の電極に圧接さ
せた上金属絶縁基板と、この上金属絶縁基板と前記下金
属絶縁基板との間に充填されたシリコンゲルとを具備し
て成ることを特徴とする（請求項７）。

【００１９】このような半導体装置によれば、上述の半
導体装置の製造方法により製造した半導体装置と同様の
作用効果が得られるほかに、特に、半導体素子の上面の
電極と上金属絶縁基板の下面の電極との接合構造が、導
電体を介してそれらを圧接させただけであるため、金属
組織的な接合がなく、熱疲労を更に小さくできて、接合
部分の破損等を一層生じないようにし得る。この場合、
半導体素子の下面の電極も、下金属絶縁基板の上面の電
極にはんだ又は導電性接着剤により接合させるのに代え
て、下金属絶縁基板の上面の電極に圧接により接合させ
るようにしても良い（請求項８）。

【００２０】又、上金属絶縁基板と前記下金属絶縁基板
との間に、シリコンゲルを充填するのに代えて、絶縁性
ガスを封入しても良く（請求項１０）、半導体素子を囲
繞する凹部を有すると共に導電体を囲繞する孔を有する
絶縁性プレートを配設しても良いもので（請求項１
１）、更に、半導体素子を囲繞する位置に凹部を有する
第１の絶縁性シートと、導電体を囲繞する孔を有する第
２の絶縁性シートとを配設しても良く（請求項１２）、
モールド樹脂を充填しても良い（請求項１３）。そし
て、それらシリコンゲル又はモールド樹脂は、半導体素
子を個別に封止するように設け、その各封止部分間には
空間をあけると良い（請求項１４）。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の第１実施例につ
き、図１及び図２を参照して説明する。まず図１には、
半導体装置の全体構成を示しており、これの下金属絶縁
基板２１は、金属ベース２２と、これの上面に設けたガ
ラスエポキシ樹脂やセラミック等の絶縁体２３、及びこ
の絶縁体２３の上面に形成した銅等の導電性金属を材料
とする回路配線２４から成っており、回路配線２４は電
極２４ａ，２４ｂ，２４ｃを有している。

【００２２】このような下金属絶縁基板２１に対し、電
極２４ａ，２４ｂ，２４ｃにはそれぞれソルダーペース
ト２５，２６，２７，２８，２９，３０を付着させる。
このソルダーペースト２５〜３０の付着は、例えば印刷
により行っており、そのほか、塗布、点滴、浸漬等の方
法により行うようにしても良い。

【００２３】次いで、電極２４ａ上のソルダーペースト
２５には、上面に半導体素子３１を搭載する。この半導
体素子３１は、例えばパワーＭＯＳＦＥＴやＩＧＢＴと
いったパワー素子であり、上下の両面にそれぞれ電極３
１ａ，３１ｂを有している。このうち、上面の電極３１
ａは例えば１つ又は複数（この場合、複数）存し、下面
の電極３１ｂは例えば半導体素子３１の下面全部に存し
ている。このような半導体素子３１の上面の電極３１ａ
の上には、はんだダンプ３２を設けており、前記ソルダ
ーペースト２５の上面には、このはんだダンプ３２を設
けた半導体素子３１を、下面の電極３１ｂにより接する
ように搭載する。

【００２４】又、同じく電極２４ａ上のソルダーペース
ト２６には、上面に半導体素子３３を搭載し、電極２４
ｂ上のソルダーペースト２７には、上面に半導体素子３
４を搭載する。これらの半導体素子３３，３４は、上述
の半導体素子３１と同一又は同様のものであり、その各
上面の電極３３ａ，３４ａの上には、はんだダンプ３
５，３６を設けていて、前記ソルダーペースト２６，２
７の各上面には、このはんだダンプ３５，３６を設けた
半導体素子３３，３４を、それぞれ下面の電極３３ｂ，
３４ｂにより接するように搭載する。

【００２５】このほか、電極２４ｂ上のソルダーペース
ト２８には、上面に導通スペーサ３７を搭載し、同じく
電極２４ｂ上のソルダーペースト２９と電極２４ｃ上の
ソルダーペースト３０には、上面にＩＣ３８を搭載す
る。又、下金属絶縁基板２１の周縁部上には、上述の各
搭載部品を覆うケース３９を載置する。

【００２６】そして、上記半導体素子３１，３３，３４
の各はんだバンプ３２，３５，３６と導通スペーサ３７
の上には、上金属絶縁基板４０を搭載する。この上金属
絶縁基板４０は、前記下金属絶縁基板２１と同様で、上
下を反転させたものであり、従って、金属ベース４１
と、これの下面に設けたガラスエポキシ樹脂やセラミッ
ク等の絶縁体４２、及びこの絶縁体４１の下面に形成し
た銅等の導電性金属を材料とする回路配線４３から成っ
ており、回路配線４３は電極４３ａ，４３ｂ，４３ｃ，
４３ｄ，４３ｅを有している。

【００２７】又、このような上金属絶縁基板２１の各電
極４３ａ〜４３ｅには、それぞれソルダーペースト４
４，４５，４６，４７，４８，４９，５０，５１を付着
させている。このソルダーペースト４４〜５１の付着
は、前述のソルダーペースト２５〜３０と同様の方法で
行っている。更に、そのうちの電極４３ｄ下のソルダー
ペースト５０と電極４３ｅ下のソルダーペースト５１に
は、下面にチップ部品５２を搭載し、その上で、それら
のソルダーペースト５０，５１を加熱溶融させることに
より、チップ部品５２を電極４３ｄ，４３ｅに接合させ
て実装している。

【００２８】なお、上記ソルダーペースト４４〜５１の
付着と、チップ部品５２の実装は、上金属絶縁基板４０
の各電極４３ａ〜４３ｅを上にした状態で行っている。
又、ソルダーペースト２５〜３０とソルダーペースト４
４〜５１には、はんだバンプ３２〜３６よりも融点の低
いものを使用している。

【００２９】このソルダーペースト４４〜５１を付着さ
せ、チップ部品５２を実装した上金属絶縁基板４０を、
上下に反転させて、前記半導体素子３１，３３，３４の
各はんだバンプ３２，３５，３６と導通スペーサ３７の
上に、ソルダーペースト４４〜４９を介して搭載する。

【００３０】この後、リフロー炉等の加熱炉を用いて、
ソルダーペースト２５〜３０，４４〜５１の融点からか
らはんだバンプ３２〜３６の融点までの範囲の温度で、
全体を加熱することにより、ソルダーペースト２５〜３
０，４４〜４９を溶融させ、かくして、半導体素子３
１，３３，３４の各下面の電極３１ｂ，３３ｂ，３４
ｂ、導通スペーサ３７の下端、及びＩＣ３８と、下金属
絶縁基板２１の上面の電極２４ａ〜２４ｃとを接合する
と同時に、半導体素子３１，３３，３４の各上面の電極
３１ａ，３３ａ，３４ａ（はんだバンプ３２，３５，３
６）、及び導通スペーサ３７の上端と、上金属絶縁基板
４０の下面の電極４３ａ〜４３ｄとを接合する。そして
その後、下金属絶縁基板２１とケース３９及び上金属絶
縁基板４０の内方には、絶縁性の合成樹脂、例えばシリ
コンゲル５３を充填して、硬化させる。

【００３１】このようにして製造した半導体装置におい
ては、半導体素子３１，３３，３４は、下金属絶縁基板
２１の上面の電極２４ａ，２４ｂ、及び上金属絶縁基板
４０の下面の電極４３ａ〜４３ｄに、それぞれソルダー
ペースト２５〜２７、４４〜４８溶融後のソルダー（は
んだ）により接合されるから、下・上の両金属絶縁基板
２１，４０に、半導体素子３１，３３，３４を実装する
電極２４ａ，２４ｂ、４３ａ〜４３ｄ以外、従来のワイ
ヤ９〜１１を接続するような電極を必要とすることがな
い。よって、その分、下金属絶縁基板２１及び上金属絶
縁基板４０の面積を小さく済ませることができ、全体の
占有面積の縮小化を達成できる。

【００３２】又、全体の高さについては、従来のワイヤ
９〜１１まで覆うような高さを必要としない。更に、下
・上の両金属絶縁基板２１，４０でインバータ等を構成
するについても、それらに半導体素子３１，３３，３４
を直接的に実装でき、従来の外部入出力端子１２を経由
するような接続構造、並びに上の回路配線基板をケース
１４の上方に積載するような構造を不要ならしめ得るか
ら、全体の高さの縮小化も所望に達成できる。

【００３３】下記の表１は、従来のワイヤボンディング
接合によるトランジスタモジュールと制御基板とを組合
わせたインバータ回路と、本発明の構成によるインバー
タ回路との大きさの比較を表したものである。

【００３４】

【表１】

【００３５】この表１から明らかなように、本発明の構
成によるインバータ回路では、従来のワイヤボンディン
グ接合によるトランジスタと制御基板とを組合わせたイ
ンバータ回路に対して、底面積が約１／２、高さも約１
／２、そして体積は約１／４になっており、充分に小形
化できることが分かる。

【００３６】一方、ソルダーペースト２５〜２７、４４
〜４８溶融後のソルダーによる接合面積は、従来のワイ
ヤ９〜１１によるボンディング接合面積よりも大きく、
その分、接合部分のインピーダンスを小さくでき、半導
体装置としての損失を低減できる。

【００３７】図２は、同一ロットの半導体素子で、従来
のワイヤボンディング接合による半導体装置と、本発明
の構成による半導体装置との、それぞれコレクタ・エミ
ッタ間の飽和電圧及び順電圧の比較を表したものであ
る。このコレクタ・エミッタ間の飽和電圧及び順電圧
は、その値が大きいほど損失が大きい。この図２から明
らかなように、コレクタ・エミッタ間の飽和電圧及び順
電圧ともに、本発明の構成による半導体装置の方が小さ
くなっており、損失を低減していることが分かる。更
に、半導体素子３１，３３，３４の発した熱は、下金属
絶縁基板２１に伝達されると共に、上金属絶縁基板４０
にも伝達されるもので、その両方により放熱できる。

【００３８】下記の表２は、同一ロットの半導体素子
で、従来のワイヤボンディング接合による半導体装置
と、本発明の構成による半導体装置とで、定格電流の１
２０［％］の負荷電流を２秒間加え、１８秒間停止させ
ることを繰返し行なったときに、半導体素子３２，３
３，３４を実装した下金属絶縁基板２１に負荷電流を加
えたときの温度上昇を測定した結果を示している。

【００３９】

【表２】

【００４０】この表２から明らかなように、従来のワイ
ヤボンディング接合による半導体装置では約８［℃］の
温度上昇があったのに対して、本発明の構成による半導
体装置では、前述のごとく上金属絶縁基板４０にも熱が
伝達されるため、約４［℃］の温度上昇しかなく、放熱
性に優れていることが分かる。

【００４１】そして、このように放熱が良好にできるこ
とにより、熱疲労を小さくでき、接合部分の剥離等を生
じることがないようにし得る。

【００４２】下記の表３は、従来のワイヤボンディング
接合による半導体装置と、本発明の構成による半導体装
置とで、上述同様に定格電流の１２０［％］の負荷電流
を２秒間加え、１８秒間停止させることを繰返し行なっ
たときの、故障するまでのサイクル数を示したものであ
る。

【００４３】

【表３】

【００４４】この表３から明らかなように、従来のワイ
ヤボンディング接合による半導体装置では約４０００回
で故障したのに対して、本発明の構成による半導体装置
では約８０００回まで持っており、信頼性の高いことが
確認された。

【００４５】加えて、上述の製造方法によれば、半導体
素子３１，３３，３４の各下面の電極３１ｂ，３３ｂ，
３４ｂと、下金属絶縁基板２１の上面の電極２４ａ〜２
４ｃとを接合すると同時に、半導体素子３１，３３，３
４の各上面の電極３１ａ，３３ａ，３４ａ（はんだバン
プ３２，３５，３６）と、上金属絶縁基板４０の下面の
電極４３ａ〜４３ｄとを接合することができるので、そ
れらに別々の工程を要さず、かくして生産性を向上させ
ることができる。

【００４６】以上に対して、図３ないし図１３は本発明
の第２ないし第１２実施例を示すもので、それぞれ、第
１実施例と同一の部分には同一の符号を付して説明を省
略し、異なる部分についてのみ述べる。

【００４７】［第２実施例］図３に示す第２実施例にお
いては、前述の加熱炉に代えて、ヒータ６１を内設した
下熱板６２と、ヒータ６３を内設した下熱板６４とを用
いており、ソルダーペースト２５〜３０，４４〜４９の
加熱溶融時に、その下熱板６２を下金属絶縁基板２１の
金属ベース２２に接触させ、上熱板６４を上金属絶縁基
板４０の金属ベース４１に接触させる。

【００４８】そして、その状態で、ヒータ６１，６３に
通電する。すると、それらのヒータ６１，６３から発せ
られる熱が、下熱板６２から下金属絶縁基板２１を通じ
てソルダーペースト２５〜３０に伝導すると共に、上熱
板６４から上金属絶縁基板４０を通じてソルダーペース
ト４４〜４９に伝導する。

【００４９】これらの熱伝導により、ソルダーペースト
２５〜３０，４４〜４９を溶融させるものであり、かく
して、半導体素子３１，３３，３４の各下面の電極３１
ｂ，３３ｂ，３４ｂ、導通スペーサ３７の下端、及びＩ
Ｃ３８と、下金属絶縁基板２１の上面の電極２４ａ〜２
４ｃとを接合すると同時に、半導体素子３１，３３，３
４の各上面の電極３１ａ，３３ａ，３４ａ（はんだバン
プ３２，３５，３６）、及び導通スペーサ３７の上端
と、上金属絶縁基板４０の下面の電極４３ａ〜４３ｄと
を接合する。この場合、ソルダーペースト２５〜３０，
４４〜４９には、はんだバンプ３２〜３６よりも融点の
高いもの、あるいは同じものを使用する。

【００５０】この方法によれば、熱伝導による加熱であ
るため、ソルダーペースト２５〜３０，４４〜４９に、
はんだバンプ３２〜３６よりも融点の高いもの、あるい
は同じものを使用でき、例えばＳｎ−Ａｇ系はんだのよ
うな導電率の高いはんだを使用することが可能となるも
のであり、それによって、半導体素子３１，３３，３４
の上金属絶縁基板４０との接合部のインピーダンスを更
に小さくでき、半導体装置としての損失を一層低減する
ことができる。

【００５１】［第３実施例］図４に示す第３実施例にお
いては、上金属絶縁基板４０に代えて、上両面金属絶縁
基板７１を用いている。この上両面金属絶縁基板７１
は、金属ベース７２の上下両面に絶縁体７３，７４を設
けて、更にその上下両面に回路配線７５，７６を設けて
成るもので、回路配線７５は電極７５ａ〜７５ｆを有
し、回路配線７６は電極７６ａ〜７６ｆを有している。

【００５２】このような上両面金属絶縁基板７１の各電
極７５ａ〜７５ｆ、７６ａ〜７６ｆには、それぞれソル
ダーペースト７７〜８６、８７〜９６を付着させてい
る。又、そのうちの下面のソルダーペースト９３，９４
にはチップ部品９７を下面に搭載し、ソルダーペースト
９５，９６にはチップ部品９８を同じく下面に搭載して
おり、その上で、それらのソルダーペースト９３〜９６
を加熱溶融させることにより、チップ部品９７，９８を
電極７６ｄ〜７６ｆに接合させて実装している。

【００５３】更に、この場合の外側の面である上面のソ
ルダーペースト７７，７８にはチップ部品９９を上面に
搭載し、ソルダーペースト７９，８０にはチップ部品１
００を、ソルダーペースト８１，８２にはＩＣ１０１
を、ソルダーペースト８３，８４にはチップ部品１０２
を、ソルダーペースト８５，８６にはチップ部品１０３
を、それぞれ同じく上面に搭載している。なお、この場
合、ソルダーペースト７７〜９６には、半導体素子３
１，３３，３４上のはんだバンプ３２〜３６よりも融点
の低いものを使用している。

【００５４】このソルダーペースト７７〜９６を付着さ
せ、チップ部品９７，９８を実装すると共に、チップ部
品９９，１００，１０２，１０３及びＩＣ１０１を搭載
した上両面金属絶縁基板７１を、下金属基板２１上の半
導体素子３１，３３，３４の各はんだバンプ３２，３
５，３６と導通スペーサ３７の上に、ソルダーペースト
８７〜９２を介して搭載する。

【００５５】この後、リフロー炉等の加熱炉を用いて、
ソルダーペースト２５〜３０，７７〜９６の融点からか
らはんだバンプ３２〜３６の融点までの範囲の温度で、
全体を加熱することにより、ソルダーペースト２５〜３
０，７７〜９２を溶融させ、かくして、半導体素子３
１，３３，３４の各下面の電極３１ｂ，３３ｂ，３４
ｂ、導通スペーサ３７の下端、及びＩＣ３８と、下金属
絶縁基板２１の上面の電極２４ａ〜２４ｃとを接合する
と同時に、半導体素子３１，３３，３４の各上面の電極
３１ａ，３３ａ，３４ａ（はんだバンプ３２，３５，３
６）、及び導通スペーサ３７の上端と、上両面金属絶縁
基板７１の下面の電極７６ａ〜７６ｄとを接合し、更に
同時に、チップ部品９９，１００，１０２，１０３及び
ＩＣ１０１を電極７５ａ〜７５ｆに接合する。

【００５６】この方法によれば、第１実施例のものより
更に多くの電子部品を実装するのに、それを第１実施例
と同じ占有面積の、小形のもので実現できる。なお、こ
の場合、上両面金属絶縁基板７１は、ガラスエポキシ樹
脂基板など、合成樹脂をベースとするものに変えても良
い。このものでも、放熱性は劣るものの、小形化や損失
の低減については、第１実施例同様の効果を得ることが
できる。

【００５７】又、上両面金属絶縁基板７１は、上金属絶
縁基板４０に代えてではなく、下金属絶縁基板２１に代
えて用いても良く、この場合には、上金属絶縁基板４０
の下側の面が外側の面となり、チップ部品９９，１０
０，１０２，１０３及びＩＣ１０１といった他の電子部
品は、その上金属絶縁基板４０の下側の面の電極に実装
する。更に、上両面金属絶縁基板７１は、上金属絶縁基
板４０及び下金属絶縁基板２１の双方に代えて用いても
良い。加えて、この場合、ソルダーペースト２５〜３
０，７７〜９２の加熱溶融は、第２実施例の両熱板６
２，６４からの熱伝導によって行うようにしても良い。

【００５８】［第４実施例］図５に示す第４実施例にお
いては、下・上の両金属絶縁基板２１，４０の各隅部に
位置決め用の孔１１１，１１２を形成して、位置決め用
治具１１３の同じく隅部に設けたピン１１４に、下金属
絶縁基板２１の孔１１１、スペーサ１１５、上金属絶縁
基板４０の孔１１２の順に嵌合することにより、下・上
の両金属絶縁基板２１，４０の位置決めをし、この状態
で、ソルダーペースト２５〜３０，４４〜４９を溶融さ
せる加熱を行う。

【００５９】これによって、半導体素子３１，３３，３
４の各上面の電極３１ａ，３３ａ，３４ａ（はんだバン
プ３２，３５，３６）、及び導通スペーサ３７の上端
と、上金属絶縁基板４０の下面の電極４３ａ〜４３ｄと
を位置精度良く接合できて、組立ての精度を向上させる
ことができる。

【００６０】又、この場合、スペーサ１１５は下・上の
両金属絶縁基板２１，４０間に位置されるもので、この
スペーサ１１５の高さを変えることにより、下・上の両
金属絶縁基板２１，４０の間の寸法の調整ができる。こ
れにより、半導体装置の全体の高さを使用機器の寸法に
応じたものに調整できると共に、半導体装置の特性に要
求されるインピーダンスを持った寸法のはんだバンプ及
びソルダーペーストの選択が可能となり、信頼性の一層
の向上を達成することができる。

【００６１】なお、この場合も、ソルダーペースト２５
〜３０，４４〜４９の加熱溶融は、リフロー炉等の加熱
炉、並びに第２実施例の両熱板６２，６４からの熱伝導
のいずれで行うようにしても良い。又、下・上の両金属
絶縁基板２１，４０は、その少なくとも一方を両面基板
に変えて実施するようにしても良い。

【００６２】［第５実施例］図６に示す第５実施例にお
いては、半導体素子３１，３３，３４の各はんだバンプ
３２，３５，３６の形成について、加熱による寸法変化
の比較的少ないカーボンやセラミック等の材料で作製し
た下型治具１２１の各凹部１２２に、半導体素子３１，
３３，３４（半導体素子３１で代表して示す）を配置
し、この半導体素子３１，３３，３４の上面の電極３１
ａ，３３ａ，３４ａ（これも電極３１ａで代表して示
す）にはんだ付け用のフラックスを塗布する。

【００６３】この後、下型治具１２１の位置決めピン１
２３に上型治具１２４の位置決め孔１２５を嵌合して、
上記半導体素子３１，３３，３４の上面の電極３１ａ，
３３ａ，３４ａを、上型治具１２４により覆う。そし
て、上型治具１２４が有する貫通孔１２６にそれぞれは
んだ１２７を、例えばボールの状態で供給するボールマ
ウンタを用いて配置し、その上で、加熱炉等による全体
の加熱を行って、はんだ１２７を溶融させることによ
り、はんだ１２７を半導体素子３１，３３，３４の上面
の電極３１ａ，３３ａ，３４ａに接合させて、はんだバ
ンプ３２，３５，３６（これもはんだバンプ３２で代表
して示す）を形成する。

【００６４】この方法によれば、はんだ１２７の溶融に
よるぬれ広がりでもって、半導体素子３１，３３，３４
の電極３１ａ，３３ａ，３４ａと同じ面積を有するはん
だバンプ３２，３５，３６を形成できるものであり、そ
れによって、半導体素子３１，３３，３４の電極３１
ａ，３３ａ，３４ａとはんだバンプ３２，３５，３６と
の接合部のインピーダンスを更に小さくでき、半導体装
置としての損失を低減できる。

【００６５】又、この場合、上型治具１２４の貫通孔１
２６とこれに配置するはんだ１２７の大きさを変えるこ
とにより、はんだバンプ３２，３５，３６の寸法を変え
ることができるものであり、これによって、半導体装置
の特性に要求されるインピーダンスを持った寸法のはん
だバンプの形成が可能となり、信頼性の一層の向上を達
成することができる。しかも、この場合、一度に多くの
はんだバンプを形成することも可能であり、生産性を良
くできる。

【００６６】［第６実施例］図７に示す第６実施例にお
いては、同じく半導体素子３１，３３，３４の各はんだ
バンプ３２，３５，３６の形成について、第５実施例の
下型治具１２１同様の材料で作製した下型治具１３１の
各凹部１３２に、放熱板１３３をそれぞれ配置し、その
上に、放熱板用はんだ１３４を配置する。そして、更に
その上に、半導体素子３１，３３，３４（半導体素子３
１で代表して示す）を配置し、この半導体素子３１，３
３，３４の上面の電極３１ａ，３３ａ，３４ａ（これも
電極３１ａで代表して示す）にはんだ付け用のフラック
スを塗布する。

【００６７】この後、下型治具１３１の位置決めピン１
３５に上型治具１３６の位置決め孔１３７を嵌合して、
上記半導体素子３１，３３，３４の上面の電極３１ａ，
３３ａ，３４ａを、上型治具１３６により覆う。そし
て、上型治具１３６が有する貫通孔１３８にそれぞれは
んだ１３９を例えば前述のボールマウンタを用いて配置
し、その上で、加熱炉等による全体の加熱を行って、は
んだ１３４，１３９を溶融させることにより、半導体素
子３１，３３，３４の下面の電極３１ｂ，３３ｂ，３４
ｂにそれぞれ放熱板１３３を接合させると共に、はんだ
バンプ３２，３５，３６（これもはんだバンプ３２で代
表して示す）を形成する。

【００６８】この方法によれば、第５実施例同様の効果
が得られるほかに、半導体素子３１，３３，３４に対す
る放熱板１３３の接合が、はんだバンプ３２，３５，３
６の形成と同時にできることにより、生産性を向上させ
ることができる。そして、その接合した放熱板１３３に
より、半導体素子３１，３３，３４の放熱をより盛んに
行うことができる。

【００６９】［第７実施例］図８に示す第７実施例にお
いては、下金属絶縁基板２１の電極２４ａ，２４ｂ上
に、半導体素子３１，３３，３４を、はんだ１４１，１
４２，１４３により、下面の電極３１ｂ，３３ｂ，３４
ｂを接合させて実装している。この場合、はんだ１４１
〜１４３に代えて、導電性接着剤を用いても良い。又、
電極２４ｂ，２４ｃ上には、導電ゴムコネクタ１４４を
実装しており、下金属絶縁基板２１の下面には放熱板１
４５を設けている。

【００７０】そして、半導体素子３１，３３，３４の上
面の電極３１ａ，３３ａ，３４ａの上には、銅や銀等か
ら成る導電体１４６，１４７，１４８をそれぞれ配置
し、更にその上方に、第３実施例で用いた上両面金属絶
縁基板７１を、下面の電極７６ａ〜７６ｄにより接触さ
せて配置している。又、上両面金属絶縁基板７１は、下
面の電極７６ｄ，７６ｅを導電ゴムコネクタ１４４の上
面に接触させている。

【００７１】この状態で、上下の金属絶縁基板７１，２
１を、ケース３９を挟んでそれらの間に通したねじ等の
固定部材１４９で締め付け、この締付力により、上両面
金属絶縁基板７１の下面の電極７６ａ〜７６ｄを、導電
体１４６〜１４８を介して半導体素子３１，３３，３４
の上面の電極３１ａ，３３ａ，３４ａに圧接させてい
る。又、上両面金属絶縁基板７１の下面の電極７６ｄ，
７６ｅは、導電ゴムコネクタ１４４の上面に圧接させて
いる。なお、これらの圧接は、上下の金属絶縁基板７
１，２１を固定部材１４９で結合するのに代えて、爪で
結合することにより、行うようにしても良い。

【００７２】このように構成したものでは、第１実施例
の半導体装置の製造方法により製造した半導体装置と同
様の作用効果が得られるほかに、特に、半導体素子３
１，３３，３４の上面の電極３１ａ，３３ａ，３４ａと
上両面金属絶縁基板７１の下面の電極７６ａ〜７６ｄと
の接合構造が、導電体１４６〜１４８を介してそれらを
圧接させただけであるため、はんだや導電性接着剤によ
り接合させて実装する工程が不要であり、生産性を更に
向上させることができる。

【００７３】又、その圧接させただけの接合構造では、
金属組織的な接合がなく、熱疲労を更に小さくできるの
で、接合部分の破損等を一層生じないようにし得、信頼
性を更に良くすることができる。加えて、この場合、上
両面金属絶縁基板７１の上面の電極７５ａ〜７５ｅに
は、チップ部品９９，１００及びＩＣ１０１を実装して
おり、これによって、第１実施例のものより多くの電子
部品を実装するのに、それを第１実施例と同じ占有面積
の、小形のもので実現できる効果も得ることができる。

【００７４】［第８実施例］図９に示す第８実施例にお
いては、上両面金属絶縁基板７１の下面の電極７６ａ〜
７６ｄを、導電体１４６〜１４８を介して、半導体素子
３１，３３，３４の上面の電極３１ａ，３３ａ，３４ａ
に圧接させると共に、半導体素子３１，３３，３４の下
面の電極３１ｂ，３３ｂ，３４ｂも、下金属絶縁基板２
１の上面の電極２４ａ，２４ｂに、はんだ１４１〜１４
３又は導電性接着剤により接合させるのに代えて、圧接
により接合させている。

【００７５】このように構成したものでは、半導体素子
３１，３３，３４を下金属絶縁基板２１にはんだ１４１
〜１４３や導電性接着剤により接合させて実装する工程
が不要になり、しかも、半導体素子３１，３３，３４の
上面の電極３１ａ，３３ａ，３４ａと合わせて圧接がで
きるため、生産性を向上させることができる。

【００７６】［第９実施例］図１０に示す第９実施例に
おいては、上述の上下の両面に電極７５ａ〜７５ｅ、７
６ａ〜７６ｅを有する上金属絶縁基板７１に代えて、金
属ベース１５１の下面にのみ絶縁体１５２を設け、更に
その下面にのみ回路配線１５３を設けて成る上金属絶縁
基板１５４を用いて、その回路配線１５３の電極１５３
ａ〜１５３ｄを、導電体１４６〜１４８を介して、半導
体素子３１，３３，３４の上面の電極３１ａ，３３ａ，
３４ａに圧接させると共に、電極１５３ｄ，１５３ｅ
を、導電ゴムコネクタ１４４の上面に圧接させている。

【００７７】なお、上金属絶縁基板１５４の電極１５３
ｅには、はんだ１５５を用いて外部入力端子１５６のリ
ード１５６ａを実装すると共に、この外部入力端子１５
６を下金属絶縁基板２１の絶縁体２３と間で挟設してい
る。このように構成したものでは、第１実施例のものよ
り多くの電子部品を実装するについて、それを小形のも
ので実現できる効果以外は、第７実施例の半導体装置と
同様の作用効果を得ることができる。

【００７８】なお、この場合も、半導体素子３１，３
３，３４の下面の電極３１ｂ，３３ｂ，３４ｂは、下金
属絶縁基板２１の上面の電極２４ａ，２４ｂに、はんだ
１４１〜１４３又は導電性接着剤により接合させている
が、それに代えて、第８実施例のように、圧接により接
合させるようにしても良い。

【００７９】又、先の第７実施例ないし第９実施例にお
いても、下金属絶縁基板２１とケース３９及び上金属絶
縁基板７１（１５４）の内方には、それぞれシリコンゲ
ル５３を充填しているが、それに代えて、絶縁性ガスを
封入しても良い。この絶縁性ガスを封入したものによれ
ば、シリコンゲル５３を硬化させる工程が不要になり、
生産性を向上させることができる。又、シリコンゲル５
３を充填する場合に考えられたボイドの発生も、絶縁性
ガスによれば生じず、信頼性を向上させることができ
る。

【００８０】更に、この場合、下金属絶縁基板２１とケ
ース３９及び上金属絶縁基板７１（１５４）の内方に
は、シリコンゲル５３に代えて、例えばエポキシ樹脂等
のモールド樹脂を充填し硬化させても良い。このエポキ
シ樹脂等のモールド樹脂を充填し硬化させたものによれ
ば、そのモールド樹脂の硬化の際の収縮力でもって、下
金属絶縁基板２１と上金属絶縁基板７１（１５４）との
間隔を狭め、それらの、半導体素子３１，３３，３４に
対する圧接を強めて、信頼性を向上させることができ
る。

【００８１】［第１０実施例］図１１に示す第１０実施
例においては、同じく、下金属絶縁基板２１と上金属絶
縁基板７１（１５４）との間に、シリコンゲル５３を充
填するのに代えて、半導体素子３１，３３，３４を囲繞
する凹部１６１〜１６３を有すると共に、導電体１４６
〜１４８を囲繞する孔１６４〜１６６を有する、例えば
シリコンゴム等の絶縁材で作製した絶縁性プレート１６
７を配設している。

【００８２】このように構成したものでは、絶縁性プレ
ート１６７で、下金属絶縁基板２１と上金属絶縁基板７
１（１５４）との間の絶縁性の確保ができると共に、半
導体素子３１，３３，３４の上面の電極３１ａ，３３
ａ，３４ａに対する導電体１４６〜１４８の位置決め
も、その絶縁性プレート１６７でできるようになり、組
立精度を向上させることができる。

【００８３】［第１１実施例］図１２に示す第１１実施
例においては、同じく、下金属絶縁基板２１と上金属絶
縁基板７１（１５４）との間に、シリコンゲル５３を充
填するのに代えて、半導体素子３１，３３，３４を囲繞
する凹部１７１〜１７３を有する、例えばシリコンゴム
等の絶縁材で作製した第１の絶縁性シート１７４と、導
電体１４６〜１４８を囲繞する孔１７５〜１７７を有す
る、同じくシリコンゴム等の絶縁材で作製した第２の絶
縁性シート１７８とを配設している。

【００８４】このように構成したものでも、上記第１０
実施例と同様の効果を得ることができる。又、この場
合、半導体素子３１，３３，３４を囲繞する凹部１７１
〜１７３と、導電体１４６〜１４８を囲繞する孔１７５
〜１７７の形成が、第１の絶縁性シート１７４と第２の
絶縁性シート１７８とに別々にできるため、加工が容易
で、生産性を向上させることができる。

【００８５】［第１２実施例］図１３に示す第１２実施
例においては、同じく、下金属絶縁基板２１と上金属絶
縁基板７１（１５４）との間に、シリコンゲル５３を充
填するのに代えて、シリコンゲル１８１〜１８３により
半導体素子３１，３３，３４を個別に封止し、その各封
止部分間に空間１８４，１８５をあけている。

【００８６】このように構成したものでは、シリコンゲ
ル１８１〜１８３による封止部分が半導体素子３１，３
３，３４ごとに離間しているため、それらシリコンゲル
１８１〜１８３が硬化するとき、並びに半導体素子３
１，３３，３４の発熱等によってシリコンゲル１８１〜
１８３が膨脹するときの、それらに伴う上下の基板７１
（１５４），２１の横方向の変位量を小さく留め得、両
基板７１（１５４），２１に対する半導体素子３１，３
３，３４の相対的な位置ずれを抑制できて、組立精度を
向上させることができる。

【００８７】なお、基板７１（１５４），２１間には耐
圧を確保するのに充分な間隔をあけている。このため、
シリコンゲル１８１〜１８３による封止部分間には、特
に絶縁材を設ける必要はないが、しかし、基板７１（１
５４），２１間が極端に狭くなるなど、より優れた絶縁
性が要求される場合には、その各封止部分間に絶縁ガス
を封入すると良い。

【００８８】又、半導体素子３１，３３，３４ごとの封
止は、シリコンゲル１８１〜１８３に代えて、エポキシ
樹脂等のモールド樹脂で行っても良い。特にこのように
した場合には、モールド樹脂が硬化するときの収縮力で
もって、両基板７１（１５４），２１の、半導体素子３
１，３３，３４に対する圧接を強めて、信頼性を向上さ
せることができる。

【００８９】更に、この場合、導電ゴムコネクタ１４４
に代えて、導電体１４６〜１４８同様の導電体を使用
し、この導電体もシリコンゴムあるいはモールド樹脂で
個別に封止するようにしても良い。このほか、本発明は
上記し且つ図面に示した実施例にのみ限定されるもので
はなく、要旨を逸脱しない範囲内で適宜変更して実施し
得る。

【００９０】

【発明の効果】本発明は以上説明したとおりのもので、
下記の効果を奏する。請求項１の半導体装置の製造方法
によれば、占有面積や高さの縮小化を達成できると共
に、損失の低減もでき、更に、放熱性の向上、信頼性の
向上、並びに生産性の向上を達成することができる。

【００９１】請求項２の半導体装置の製造方法によれ
ば、ソルダーペーストに導電率の高いはんだを使用する
ことが可能で、半導体素子の接合部のインピーダンスを
更に小さくでき、損失を一層低減することができる。請
求項３の半導体装置の製造方法によれば、多くの電子部
品を実装するのに、それを占有面積の小さい、小形のも
ので実現することができる。

【００９２】請求項４の半導体装置の製造方法によれ
ば、半導体素子の上面の電極と上金属絶縁基板の下面の
電極とを位置精度良く接合できて組立精度を向上できる
と共に、半導体装置の全体の高さを使用機器の寸法に応
じたものに調整でき、且つ、半導体装置の特性に要求さ
れるインピーダンスを持った寸法のはんだバンプ及びソ
ルダーペーストの選択が可能となって、信頼性の一層の
向上を達成することができる。

【００９３】請求項５の半導体装置の製造方法によれ
ば、接合部のインピーダンスの小さいはんだバンプを形
成できて、半導体装置の損失を低減でき、併せて、半導
体装置の特性に要求されるインピーダンスを持った寸法
のはんだバンプを形成できて、信頼性の一層の向上を達
成することができる。請求項６の半導体装置の製造方法
によれば、請求項５の半導体装置の製造方法同様の効果
が得られるほかに、半導体素子に対する放熱板の接合
が、はんだバンプの形成と同時にできて、生産性を向上
させることができ、更に、その接合した放熱板により、
半導体素子の放熱性を向上させることができる。

【００９４】請求項７の半導体装置によれば、請求項１
の半導体装置の製造方法により製造した半導体装置と同
様の効果が得られるほかに、特に生産性を更に向上させ
ることができ、又、半導体素子と上両面金属絶縁基板と
の接合部分の熱疲労を更に小さくできて、信頼性を更に
向上させることができる。加えて、多くの電子部品を実
装するのに、それを占有面積の小さい、小形のもので実
現することができる。請求項８の半導体装置によれば、
半導体素子を下金属絶縁基板に接合させるのも、上金属
絶縁基板に対する半導体素子の上面の電極の圧接と同じ
圧接でできるため、生産性を一層向上させることができ
る。請求項９の半導体装置によれば、小形化以外、請求
項７の半導体装置と同様の作用効果を得ることができ
る。請求項１０の半導体装置によれば、絶縁充填物の硬
化工程が不要になって、生産性を向上させることができ
る。又、その絶縁充填物にボイドの発生もなく、信頼性
を向上させることができる。

【００９５】請求項１１の半導体装置によれば、半導体
素子の上面の電極に対する導電体の位置決めが、絶縁性
プレートでできるようになって、組立精度を向上させる
ことができる。請求項１２の半導体装置によれば、請求
項１１の半導体装置同様の効果が得られるほかに、絶縁
性シートの加工も容易で、生産性を更に向上させること
ができる。

【００９６】請求項１３の半導体装置によれば、モール
ド樹脂の硬化の際の収縮力でもって、下金属絶縁基板と
上金属絶縁基板の、半導体素子に対する圧接を強めて、
信頼性を向上させることができる。請求項１４の半導体
装置によれば、下金属絶縁基板と上金属絶縁基板に対す
る半導体素子の相対的な位置ずれを抑制できて、組立精
度を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例を示す半導体装置全体の完
成状態の縦断面図

【図２】特性図

【図３】本発明の第２実施例を示す半導体装置全体の加
熱工程状態の縦断面図

【図４】本発明の第３実施例を示す図１相当図

【図５】本発明の第４実施例を示す図３相当図

【図６】本発明の第５実施例を示すはんだバンプ作製工
程状態の縦断面図

【図７】本発明の第６実施例を示す図６相当図

【図８】本発明の第７実施例を示す図１相当図

【図９】本発明の第８実施例を示す図１相当図

【図１０】本発明の第９実施例を示す図１相当図

【図１１】本発明の第１０実施例を示す図１相当図

【図１２】本発明の第１１実施例を示す図１相当図

【図１３】本発明の第１２実施例を示す図１相当図

【図１４】従来例を示す図１相当図

【符号の説明】

２１は下金属絶縁基板、２４ａ〜２４ｃは電極、２５〜
２７はソルダーペースト、３１は半導体素子、３１ａ，
３１ｂは電極、３２ははんだダンプ、３３は半導体素
子、３３ａ，３３ｂは電極、３４は半導体素子、３４
ａ，３４ｂは電極、３５，３６ははんだダンプ、４０は
上金属絶縁基板、４３ａ〜４３ｄは電極、４４〜４８は
ソルダーペースト、５３はシリコンゲル、６２は下熱
板、６４は上熱板、７１は上両面金属絶縁基板、７５ａ
〜７５ｆは電極、７６ａ〜７６ｄは電極、７７〜８１は
ソルダーペースト、８７〜９６はソルダーペースト、９
９，１００，１０２，１０３はチップ部品（他の電子部
品）、１０１はＩＣ（他の電子部品）、１１１，１１２
は位置決め用の孔、１１３は位置決め用治具、１１４は
ピン、１１５はスペーサ、１２１は下型治具、１２２は
凹部、１２４は上型治具、１２６は貫通孔、１２７はは
んだ、１３１は下型治具、１３２は凹部、１３３は放熱
板、１３４は放熱板用はんだ、１３６は上型治具、１３
８は貫通孔、１３９，１４１〜１４３ははんだ、１４６
〜１４８は導電体、１４９は固定部材、１５３ａ〜１５
３ｄは電極、１５４は上金属絶縁基板、１６１〜１６３
は凹部、１６４〜１６６は孔、１６７は絶縁性プレー
ト、１７１〜１７３は凹部、１７４は絶縁性シート、１
７５〜１７７は孔、１７８は絶縁性シート、１８１〜１
８３はシリコンゲル、１８４，１８５は空間を示す。

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 下金属絶縁基板の上面の電極にソルダー
   ペーストを付着させ、 そのソルダーペースト上に、上面の電極にはんだバンプ
   を設けた半導体素子を下面の電極により接するように搭
   載し、 この半導体素子のはんだバンプ上に、下面の電極にソル
   ダーペーストを付着させた上金属絶縁基板を搭載して、 これらを加熱し前記両ソルダーペーストを溶融させるこ
   とによって、 前記半導体素子の下面の電極と下金属絶縁基板の上面の
   電極、及び半導体素子の上面の電極と上金属絶縁基板の
   下面の電極とを接合したことを特徴とする半導体装置の
   製造方法。
2. 【請求項２】 両ソルダーペーストの加熱溶融を、下金
   属絶縁基板及び上金属絶縁基板の各金属ベースに接触し
   た熱板からの熱伝導によって行うことを特徴とする請求
   項１記載の半導体装置の製造方法。
3. 【請求項３】 下金属絶縁基板及び上金属絶縁基板の少
   なくともいずれか一方に代えて、上下の両面に電極を有
   する両面基板を用い、これの外側の面の電極に他の電子
   部品を実装したことを特徴とする請求項１又は２記載の
   半導体装置の製造方法。
4. 【請求項４】 上下の基板の各隅部に位置決め用の孔を
   形成し、この孔を、位置決め用治具が有するピンに嵌め
   て位置決めすると共に、上下の基板の間にスペーサを配
   設し、このスペーサの高さを変えることによって、上下
   の基板の間の寸法の調整を可能としたことを特徴とする
   請求項１ないし３のいずれかに記載の半導体装置の製造
   方法。
5. 【請求項５】 下型治具の凹部に半導体素子を配置し、
   この半導体素子の上面を上型治具で覆って、この上型治
   具が有する貫通孔に配置したはんだを加熱溶融させるこ
   とにより、はんだバンプを形成すると共に、その上型治
   具の貫通孔とこれに配置するはんだの大きさを変えるこ
   とにより、はんだバンプの寸法の変更を可能としたこと
   を特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の半導
   体装置の製造方法。
6. 【請求項６】 下型治具の凹部に、半導体素子よりも先
   に放熱板、及び放熱板用はんだを順に配置し、上型治具
   が有する貫通孔に配置したはんだを加熱溶融させると同
   時に、その放熱板用はんだを加熱溶融させることによ
   り、はんだバンプを形成すると同時に、半導体素子に放
   熱板を接合することを特徴とする請求項５記載の半導体
   装置の製造方法。
7. 【請求項７】 上面に電極を有する下金属絶縁基板と、 上下の両面に電極を有し、その下面の電極を前記下金属
   絶縁基板の上面の電極にはんだ又は導電性接着剤により
   接合させて実装された半導体素子と、 この半導体素子の上面の電極の上に配置された導電体
   と、 上下の両面に電極を有し、その下面の電極を、前記導電
   体を介して前記半導体素子の上面の電極に圧接させた上
   金属絶縁基板と、 この上金属絶縁基板と前記下金属絶縁基板との間に充填
   されたシリコンゲルとを具備して成ることを特徴とする
   半導体装置。
8. 【請求項８】 半導体素子の下面の電極を、下金属絶縁
   基板の上面の電極にはんだ又は導電性接着剤により接合
   させるのに代えて、下金属絶縁基板の上面の電極に圧接
   により接合させたことを特徴とする請求項７記載の半導
   体装置。
9. 【請求項９】 上下の両面に電極を有する上金属絶縁基
   板に代えて、下面にのみ電極を有する上金属絶縁基板を
   用いたことを特徴とする請求項７又は８記載の半導体装
   置。
10. 【請求項１０】 上金属絶縁基板と前記下金属絶縁基板
    との間に、シリコンゲルを充填するのに代えて、絶縁性
    ガスを封入したことを特徴とする請求項７ないし９のい
    ずれかに記載の半導体装置。
11. 【請求項１１】 上金属絶縁基板と前記下金属絶縁基板
    との間に、シリコンゲルを充填するのに代えて、半導体
    素子を囲繞する凹部を有すると共に導電体を囲繞する孔
    を有する絶縁性プレートを配設したことを特徴とする請
    求項７ないし９のいずれかに記載の半導体装置。
12. 【請求項１２】 上金属絶縁基板と前記下金属絶縁基板
    との間に、シリコンゲルを充填するのに代えて、半導体
    素子を囲繞する凹部を有する第１の絶縁性シートと、導
    電体を囲繞する孔を有する第２の絶縁性シートとを配設
    したことを特徴とする請求項７ないし９のいずれかに記
    載の半導体装置。
13. 【請求項１３】 上金属絶縁基板と前記下金属絶縁基板
    との間に、シリコンゲルを充填するのに代えて、モール
    ド樹脂を充填したことを特徴とする請求項７ないし９の
    いずれかに記載の半導体装置。
14. 【請求項１４】 上金属絶縁基板と前記下金属絶縁基板
    との間に、シリコンゲルを充填するのに代えて、シリコ
    ンゲル又はモールド樹脂により半導体素子を個別に封止
    し、その各封止部分間に空間をあけたことを特徴とする
    請求項７ないし９のいずれかに記載の半導体装置。