JP5203896B2 - 半導体装置およびその製造方法 - Google Patents
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Description
図1は、本発明の第1の実施の形態に係る半導体装置の模式的断面構造を示す。
また、第1の実施の形態に係る半導体装置の製造方法は、半導体チップ1と、半導体チップ1のエミッタ側に接合されるエミッタ電極2と、半導体チップ1のコレクタ側に接合されるコレクタ電極3と、エミッタ電極2の半導体チップ1と反対側に接合される第1放熱体4と、コレクタ電極3の半導体チップ1と反対側に接合される第2放熱体5とを具備するモジュール半導体装置の製造方法において、半導体チップ1とエミッタ電極2と第1放熱体4を接合する接合材料(2a、2b、2c)、半導体チップ1とコレクタ電極3と第2放熱体5を接合する接合材料(3a、3b、3c)を形成する工程と、接合材料(2a、2b、2c)を形成したエミッタ電極2と、接合材料(3a、3b、3c)を形成したコレクタ電極3と、接合材料を形成した第1放熱体4および第2放熱体5とを接触させる工程と、接合材料の融点以上に加熱する工程と、半導体チップ1と、エミッタ電極2と第1放熱体4と、コレクタ電極3と第2放熱体5とを接合する工程とを有する。
厚さ3mmの無酸素銅板の両面に厚さ0.1mmのSn−0.7重量%Cu−0.2重量%Co−0.1%重量Tiはんだリボンを挿置し、冷間圧延を行なって、厚さ1.6mmのSn−0.7重量%Cu−0.2重量%Co−0.1%重量Ti/無酸素銅/Sn−0.7重量%Cu−0.2重量%Co−0.1%重量Tiのクラッド材料を製作した。
2…エミッタ電極
2a、2b、2c、3a、3b、3c…接合材料
3…コレクタ電極
4…第1放熱体
5…第2放熱体
Claims (12)
- 半導体チップと、
前記半導体チップのエミッタ側に接合されるエミッタ電極と、
前記半導体チップのコレクタ側に接合されるコレクタ電極と、
前記エミッタ電極の前記半導体チップと反対側に接合される第1放熱体と、
前記コレクタ電極の前記半導体チップと反対側に接合される第2放熱体と、
前記半導体チップと前記エミッタ電極と前記第1放熱体、前記半導体チップと前記コレクタ電極と前記第2放熱体を接合する接合材料と
を具備するモジュール半導体装置において、
前記接合材料を前記エミッタ電極、前記コレクタ電極および前記第1および第2放熱体の表面に予め形成したことを特徴とする半導体装置。 - 請求項1に記載の半導体装置において、
前記エミッタ電極、前記コレクタ電極および前記第1および第2放熱体が、
Cu系材料、Al系材料、若しくはCu系材料とAl系材料を複合化した複合材料のいずれかからなることを特徴とする半導体装置。 - 請求項2に記載の半導体装置において、
前記複合材料は、
クラッド圧延法、溶射法、ディッピング法、めっき法のいずれかを用いて複合化されたことを特徴とする半導体装置。 - 請求項1乃至3のいずれかに記載の半導体装置において、
前記接合材料が、
前記半導体チップ、前記エミッタ電極、前記コレクタ電極、若しくは前記第1および第2放熱体の母材、若しくは合金元素と、
前記接合材料の母材のSnと、
金属間化合物を形成する金属元素、Cu、Co、Ni、Ti、Ge、Zn、Al、Ag、Biの内すくなくとも一種を含有し、
残部がSnと不可避不純物からなることを特徴とする半導体装置。 - 請求項1乃至4のいずれかに記載の半導体装置において、
前記接合材料が、
クラッド圧延法、溶射法、ディッピング法、めっき法のいずれかを用いて前記エミッタ電極と前記コレクタ電極と前記接合材料と複合化した複合材料からなることを特徴とする半導体装置。 - 請求項1乃至5のいずれかに記載の半導体装置において、
前記エミッタ電極、前記コレクタ電極および前記第1および第2放熱体が、
機械加工法、若しくはプレス成形法により形成され、
前記接合材料を具備した接合部位を有することを特徴とする半導体装置。 - 半導体チップと、
前記半導体チップのエミッタ側に接合されるエミッタ電極と、
前記半導体チップのコレクタ側に接合されるコレクタ電極と、
前記エミッタ電極の前記半導体チップ1と反対側に接合される第1放熱体と、
前記コレクタ電極の前記半導体チップ1と反対側に接合される第2放熱体と
を具備するモジュール半導体装置の製造方法において、
前記半導体チップと前記エミッタ電極と前記第1放熱体、前記半導体チップと前記コレクタ電極と前記第2放熱体を接合する接合材料を形成する工程と、
前記接合材料を形成した前記エミッタ電極と、前記接合材料を形成した前記コレクタ電極と、前記接合材料を形成した前記第1および第2放熱体とを接触させる工程と、
前記接合材料の融点以上に加熱する工程と、
前記半導体チップと、前記エミッタ電極と前記第1放熱体と、前記コレクタ電極と前記第2放熱体とを接合する工程と
を有することを特徴とする半導体装置の製造方法。 - 請求項7に記載の半導体装置の製造方法において、
前記エミッタ電極、前記コレクタ電極および前記第1および第2放熱体が、
Cu系材料、Al系材料、若しくはCu系材料とAl系材料を複合化した複合材料のいずれかからなることを特徴とする半導体装置の製造方法。 - 請求項8に記載の半導体装置の製造方法において、
前記複合材料は、
クラッド圧延法、溶射法、ディッピング法、めっき法のいずれかを用いて複合化される工程を有することを特徴とする半導体装置の製造方法。 - 請求項7乃至9のいずれかに記載の半導体装置の製造方法において、
前記接合材料が、
前記半導体チップ、前記エミッタ電極、前記コレクタ電極、若しくは前記第1および第2放熱体の母材、若しくは合金元素と、
前記接合材料の母材のSnと、
金属間化合物を形成する金属元素、Cu、Co、Ni、Ti、Ge、Zn、Al、Ag、Biの内すくなくとも一種を含有し、
残部がSnと不可避不純物からなることを特徴とする半導体装置の製造方法。 - 請求項7乃至10のいずれかに記載の半導体装置の製造方法において、
前記接合材料が、
クラッド圧延法、溶射法、ディッピング法、めっき法のいずれかを用いて前記エミッタ電極と前記コレクタ電極と前記接合材料と複合化した複合材料からなることを特徴とする半導体装置の製造方法。 - 請求項7乃至11のいずれかに記載の半導体装置の製造方法において、
前記エミッタ電極、前記コレクタ電極および前記第1および第2放熱体を、機械加工法、若しくはプレス成形法により形成する工程と、
前記接合材料を接合部位に形成する工程と
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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