(57)【要約】【課題】  半導体パッケージにおいて、製造時の不具合の発生を抑制する技術を提供する。【解決手段】  半導体パッケージは、セラミックによって形成される基体であって、第１の方向に対向する第１の表面及び第２の表面と、第１の表面と第２の表面との間を貫通する貫通口とを有する基体と、銅を含んで形成され、第１の方向視で矩形形状の放熱体であって、第１の表面に接合することで第１の表面に開口する開口部を閉塞し、半導体を支持する放熱体と、を備え、基体は、放熱体の外周を囲むように形成された外周壁部を有しており、第１の方向視で放熱体の短辺方向および長辺方向の両方向において、外周壁部間の内寸法（Ａ）と放熱体の外寸法（Ｂ）との寸法差（Ｃ）に対する放熱体の外寸法（Ｂ）の比率（Ｂ／Ｃ）は、１２１以下であり、第１の方向視で放熱体の短辺方向および長辺方向の少なくとも一方において、比率（Ｂ／Ｃ）は、１２以上である。【選択図】  図３
2020194933.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体パッケージであって、
セラミックによって形成される基体であって、第１の方向に対向する第１の表面及び第２の表面と、前記第１の表面と前記第２の表面との間を貫通する貫通口とを有する前記基体と、
銅を含んで形成され、前記第１の方向視で矩形形状を有する放熱体であって、ろう材を介して前記第１の表面に接合することで前記貫通口のうち前記第１の表面に開口する開口部を閉塞し、半導体を支持する前記放熱体と、を備え、
前記基体は、前記放熱体の外周を囲むように形成された外周壁部を有しており、
前記第１の方向視で、前記放熱体の短辺方向および長辺方向の両方向において、前記外周壁部間の内寸法（Ａ）と前記放熱体の外寸法（Ｂ）との寸法差（Ｃ）に対する前記放熱体の外寸法（Ｂ）の比率（Ｂ／Ｃ）は、１２１以下であり、
前記第１の方向視で、前記放熱体の短辺方向および長辺方向の少なくとも一方において、前記比率（Ｂ／Ｃ）は、１２以上である、
半導体パッケージ。
【請求項２】
請求項１に記載の半導体パッケージであって、
前記基体は、アルミナによって形成されている、
半導体パッケージ。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の半導体パッケージであって、
前記第１の方向視で、前記放熱体の短辺方向および長辺方向の両方向において、前記比率（Ｂ／Ｃ）は、１２以上である、
半導体パッケージ。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の半導体パッケージであって、
前記第１の方向視で前記放熱体の短辺方向における前記比率（Ｂ／Ｃ）は、前記放熱体の長辺方向における前記比率（Ｂ／Ｃ）より小さく、
前記第１の方向視で前記放熱体の短辺方向における前記寸法差（Ｃ）は、前記放熱体の長辺方向における前記寸法差（Ｃ）より小さい、
半導体パッケージ。
【請求項５】
半導体パッケージの製造方法であって、
所定の方向視で矩形形状を有し、銅を含んで形成され、半導体を支持する放熱体と、セラミックによって形成され、第１の方向に対向する第１の表面及び第２の表面と、前記第１の表面と前記第２の表面との間を貫通する貫通口と、前記第１の表面上の空間を取り囲むように立設された外周壁部と、を有する基体と、を準備する準備工程と、
前記外周壁部に囲まれている、前記第１の表面上の取付位置に、前記所定の方向と前記第１の方向とが揃うように、ろう材を介して前記放熱体を配置し、前記貫通口のうち前記第１の表面に開口する開口部を閉塞する配置工程と、を備え、
前記配置工程では、
前記取付位置に、
前記第１の方向視で、前記放熱体の短辺方向および長辺方向の両方向において、前記外周壁部間の内寸法（Ａ）と前記放熱体の外寸法（Ｂ）との寸法差（Ｃ）に対する前記放熱体の外寸法（Ｂ）の比率（Ｂ／Ｃ）が、１２１以下となり、
前記第１の方向視で前記放熱体の短辺方向および長辺方向の少なくとも一方において、前記比率（Ｂ／Ｃ）が、１２以上となるように、前記放熱体を配置する、
半導体パッケージの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体パッケージ、および、半導体パッケージの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、半導体を支持する基体と、半導体で発生する熱を外部に放射する放熱体とを備える半導体パッケージが知られている。例えば、特許文献１には、基体の一方の側に放熱体が配置されており、基体の他方の側に配置される発光ダイオードで発生する熱を、基体に形成されている貫通口内のサブマウントを介して放熱体に伝える技術が開示されている。また、特許文献２には、貫通口の内側の突部によって、貫通口内に配置されている矩形形状の放熱体を支持する基体を備える半導体パッケージが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−１２７６４号公報
【特許文献２】特許５２００３９４号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載の半導体パッケージでは、放熱体は、基体が有する枠状の外周壁部の内側に配置されているため、外周壁部間の内寸法が放熱体の外寸法より大きすぎると、半導体パッケージの製造時において、基体と放熱体とを接合するとき、放熱体が所定の位置からずれたり、回転した状態で接合されたりするおそれがある。また、外周壁部間の内寸法を小さくしすぎると、基体と放熱体とを接合するとき、基体と放熱体との熱膨張差によって放熱体が外周壁部の内側に接触し、基体にクラックが発生するおそれがある。また、特許文献２に記載の半導体パッケージでは、矩形形状の放熱体の熱膨張量は、長辺方向の方が短辺方向に比べ大きいため、基体と放熱体とを接合するとき、放熱体と一部の突部とが当たることで一部の突部に応力が集中し、基体が割れるおそれがある。
【０００５】
本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、半導体パッケージにおいて、製造時の不具合の発生を抑制する技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態として実現することが可能である。
【０００７】
（１）本発明の一形態によれば、半導体パッケージが提供される。この半導体パッケージは、セラミックによって形成される基体であって、第１の方向に対向する第１の表面及び第２の表面と、前記第１の表面と前記第２の表面との間を貫通する貫通口とを有する前記基体と、銅を含んで形成され、前記第１の方向視で矩形形状を有する放熱体であって、ろう材を介して前記第１の表面に接合することで前記貫通口のうち前記第１の表面に開口する開口部を閉塞し、半導体を支持する前記放熱体と、を備え、前記基体は、前記放熱体の外周を囲むように形成された外周壁部を有しており、前記第１の方向視で、前記放熱体の短辺方向および長辺方向の両方向において、前記外周壁部間の内寸法（Ａ）と前記放熱体の外寸法（Ｂ）との寸法差（Ｃ）に対する前記放熱体の外寸法（Ｂ）の比率（Ｂ／Ｃ）は、１２１以下であり、前記第１の方向視で、前記放熱体の短辺方向および長辺方向の少なくとも一方において、前記比率（Ｂ／Ｃ）は、１２以上である。
【０００８】
この構成によれば、銅を含んで形成され、第１の方向視で矩形形状を有する放熱体の外寸法と、セラミックによって形成される基体の外周壁部間の内寸法を用いて算出される比率（Ｂ／Ｃ）は、同じく第１の方向視で、放熱体の短辺方向および長辺方向のいずれにおいても１２１以下となっている。これにより、放熱体と基体との接合時における熱膨張によって放熱体と基体とが接触しなくなるため、放熱体との接触によって基体に割れが発生することを抑制することができる。また、同じく第１の方向視で、放熱体の短辺方向および長辺方向の少なくとも一方においては、比率（Ｂ／Ｃ）を１２以上とすることによって、基体と放熱体との接合時に、基体に対する放熱体の回転を抑制し、放熱体の接合位置がずれることを抑制することができる。したがって、製造時の不具合の発生を抑制することができる。
【０００９】
（２）上記形態の半導体パッケージにおいて、前記基体は、アルミナによって形成されていてもよい。この構成によれば、基体を形成するアルミナの線熱膨張係数と、放熱体を形成する銅の線熱膨張係数との関係から、接合時における放熱体と基体との接触による基体の割れを抑制し、かつ、基体に対する放熱体の回転を抑制することができる比率（Ｂ／Ｃ）を、１２以上１２１以下とすることができる。したがって、製造時の不具合の発生をさらに抑制することができる。
【００１０】
（３）上記形態の半導体パッケージにおいて、前記第１の方向視で、前記放熱体の短辺方向および長辺方向の両方向において、前記比率（Ｂ／Ｃ）は、１２以上であってもよい。この構成によれば、第１の方向視で、放熱体の短辺方向および長辺方向の両方向において、比率（Ｂ／Ｃ）を１２以上とすることで、貫通口の外周縁部が、放熱体の短辺方向と長辺方向とのいずれにおいて基体と放熱体との接合領域になる。これにより、放熱体の短辺方向および長辺方向の両方向において、基体に対する放熱体の回転をさらに抑制することができる。したがって、製造時の不具合の発生をさらに抑制することができる。
【００１１】
（４）上記形態の半導体パッケージにおいて、前記第１の方向視で、前記放熱体の短辺方向における前記比率（Ｂ／Ｃ）は、前記放熱体の長辺方向における前記比率（Ｂ／Ｃ）より小さく、前記第１の方向視で、前記放熱体の短辺方向における前記寸法差（Ｃ）は、前記放熱体の長辺方向における前記寸法差（Ｃ）より小さくてもよい。この構成によれば、放熱体の短辺方向における放熱体と外周壁部との間の隙間が、放熱体の長辺方向における放熱体と外周壁部との間の隙間より小さくなる。これにより、基体に対する放熱体の回転をさらに抑制することができるため、製造時の不具合の発生をさらに抑制することができる。
【００１２】
（５）本発明の別の形態によれば、半導体パッケージの製造方法が提供される。この半導体パッケージの製造方法は、所定の方向視で矩形形状を有し、銅を含んで形成され、半導体を支持する放熱体と、セラミックによって形成され、第１の方向に対向する第１の表面及び第２の表面と、前記第１の表面と前記第２の表面との間を貫通する貫通口と、前記第１の表面上の空間を取り囲むように立設された外周壁部と、を有する基体と、を準備する準備工程と、前記外周壁部に囲まれている、前記第１の表面上の取付位置に、前記所定の方向と前記第１の方向とが揃うように、ろう材を介して前記放熱体を配置し、前記貫通口のうち前記第１の表面に開口する開口部を閉塞する配置工程と、を備え、前記配置工程では、前記取付位置に、前記第１の方向視で、前記放熱体の短辺方向および長辺方向の両方向において、前記外周壁部間の内寸法（Ａ）と前記放熱体の外寸法（Ｂ）との寸法差（Ｃ）に対する前記放熱体の外寸法（Ｂ）の比率（Ｂ／Ｃ）が、１２１以下となり、前記第１の方向視で、前記放熱体の短辺方向および長辺方向の少なくとも一方において、前記比率（Ｂ／Ｃ）が、１２以上となるように、前記放熱体を配置する。この構成によれば、放熱体と基体との接合時における基体の割れを抑制するとともに、基体に対する放熱体の回転を抑制することができる。これにより、製造時の不具合の発生を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】第１実施形態の半導体パッケージを備える半導体装置の斜視図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線断面図とＢ−Ｂ線断面図である。
【図３】基体の大きさと放熱体の大きさの関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
＜第１実施形態＞
図１は、第１実施形態の半導体パッケージ１０を備える半導体装置１の斜視図である。図２は、図１のＡ−Ａ線断面図（図２（ａ））とＢ−Ｂ線断面図（図２（ｂ））である。図３は、本実施形態の半導体パッケージ１０が備える基体１５と放熱体２５との大きさの関係を示す図である。半導体装置１は、半導体２と、半導体パッケージ１０を備える。半導体２は、例えば、発光ダイオードであり、図示しない電気配線によって半導体装置１の外部の制御装置と電気的に接続されており、発光が制御される。なお、半導体２は、発光ダイオードに限定されず、例えば、パワーＭＯＳＦＥＴやダイオードなどから構成されるパワーデバイスであってもよいし、他の機能を有する半導体を含んでもよい。半導体パッケージ１０は、基体１５と、接合層２０と、放熱体２５と、サブマウント３０とを備える。
【００１５】
基体１５は、セラミック、例えば、アルミナによって形成されており、載置部１６と、外周壁部１７を有する。載置部１６は、矩形形状の平板部であり、図２に実線矢印Ｃ１で示す第１の方向に対向する第１の表面１６ａ及び第２の表面１６ｂと、第１の表面１６ａと第２の表面１６ｂとの間を貫通する貫通口１８を有する。本実施形態では、第１の表面１６ａは、ニッケルめっきによってメタライズされている。外周壁部１７は、載置部１６の外周を囲む枠部であり、図２に示すように、載置部１６の第１の表面１６ａ上の空間と第２の表面１６ｂ上の空間とのそれぞれを取り囲むように立設されている。
【００１６】
接合層２０は、載置部１６の第１の表面１６ａ上に配置されている。本実施形態では、接合層２０は、銀ろうから形成されており、基体１５と放熱体２５を接合する。
【００１７】
放熱体２５は、銅を含んで形成されており、第１の方向視で、矩形形状を有する平板部材である。放熱体２５は、図２に示すように、外周壁部１７のうち載置部１６の第１の表面１６ａ上の空間を取り囲むように立設されている外周壁部１７の内側に配置されている。放熱体２５の一方の主面２６の外周縁部は、接合層２０を介して基体１５の第１の表面１６ａに接合されている。これにより、放熱体２５は、基体１５の貫通口１８のうち第１の表面１６ａに開口する開口部１６ｃを閉塞する。なお、本実施形態では、「矩形形状」とは、図３（ｂ）に示すように、角部が面取りされている形状も含む。
【００１８】
ここでは、基体１５の大きさと放熱体２５の大きさとの関係を、図３を用いて説明する。図３（ａ）は、放熱体２５が配置されていない状態の基体１５の第１の方向視を示す図である。図３（ｂ）は、放熱体２５が配置されている状態の半導体パッケージ１０の第１の方向視を示す図である。本実施形態では、図３（ｂ）に示すように、矩形形状の放熱体２５において、放熱体２５の短辺方向ＤSと、長辺方向ＤLとを規定する。
【００１９】
図３（ｂ）に示す第１の方向視の図において、短辺方向ＤSにおける基体１５の外周壁部１７間の内寸法、すなわち、短辺方向ＤSで対向する外周壁部１７の内側の間の距離を、内寸法ＡSとし、短辺方向ＤSにおける放熱体２５の外寸法、すなわち、放熱体２５の短辺方向ＤSの幅を、外寸法ＢSとする。このとき、外周壁部１７間の内寸法ＡSと放熱体２５の外寸法ＢSとの差を寸法差ＣSとすると、寸法差ＣSに対する放熱体２５の外寸法ＢSの比率（Ｂ／Ｃ）Sは、１２以上１２１以下となっている。
【００２０】
また、図３（ｂ）に示す第１の方向視の図において、長辺方向ＤLにおける基体１５の外周壁部１７間の内寸法、すなわち、長辺方向ＤLで対向する外周壁部１７の内側の間の距離を、内寸法ＡLとし、長辺方向ＤLにおける放熱体２５の外寸法、すなわち、放熱体２５の長辺方向ＤLの幅を、外寸法ＢLとする。このとき、外周壁部１７間の内寸法ＡLと放熱体２５の外寸法ＢLとの差を寸法差ＣLとすると、寸法差ＣLに対する放熱体２５の外寸法ＢLの比率（Ｂ／Ｃ）Lは、１２以上１２１以下となっている。
【００２１】
また、本実施形では、基体１５の大きさと放熱体２５の大きさとの関係において、比率（Ｂ／Ｃ）Sは、比率（Ｂ／Ｃ）Lより小さくなっている。また、寸法差ＣSは、寸法差ＣLより小さくなっている。
【００２２】
サブマウント３０は、放熱体２５の一方の主面２６に配置されている直方体形状の部材であり、貫通口１８内に配置されている。サブマウント３０の一方の側は、放熱体２５に接合し、サブマウント３０の他方の側には、半導体２が設けられている。これにより、半導体２は、サブマウント３０を介して放熱体２５に支持される。サブマウント３０は、半導体２で発生する熱を放熱体２５に伝える。
【００２３】
次に、本実施形態の半導体パッケージ１０の製造方法について説明する。本実施形態の半導体パッケージ１０の製造方法では、準備工程において、第１の表面１６ａに接合層２０が配置されている基体１５と、基体１５との大きさの関係が上述した比率（Ｂ／Ｃ）および寸法差Ｃとなっている放熱体２５と、サブマウント３０が準備される。準備工程の後、配置工程において、放熱体２５が基体１５の第１の表面１６ａ側の外周壁部１７の内側に配置される。配置工程では、放熱体２５は、基体１５を第１の方向（図２の実線矢印Ｃ１の方向）から見たとき、矩形形状となるように、外周壁部１７の内側に配置される。外周壁部１７の内側に配置された放熱体２５は、８００℃の接合温度において接合層２０に接合され、基体１５に取り付けられる。さらに、放熱体２５の一方の主面２６に、サブマウント３０が取り付けられる。
【００２４】
次に、本実施形態の半導体パッケージ１０の効果を説明するための評価試験結果について説明する。本評価試験では、種々の大きさの基体と放熱体とを組み合わせた複数のサンプルを用いて、基体と放熱体とを８００℃の接合温度で接合し、半導体パッケージを製造した。この半導体パッケージを製造したときの、基体と放熱体との接触の有無や、基体に対する放熱体の移動などの有無を確認し、基体と放熱体との組み合わせを評価した。
【００２５】
（サンプル１）
外周壁部間の内寸法
長辺方向ＡL：７．０ｍｍ    短辺方向ＡS：５．０ｍｍ
放熱体の外寸法
長辺方向ＢL：６．９４ｍｍ  短辺方向ＢS：４．９４ｍｍ
寸法差  長辺方向ＣL：０．０６ｍｍ  短辺方向ＣS：０．０６ｍｍ
比率    長辺方向（Ｂ／Ｃ）L：１１６    短辺方向（Ｂ／Ｃ）S：８２
・試験結果  ＯＫ
接合時の熱膨張によって、外周壁部間の内寸法は、７．０４１ｍｍ×５．０２９ｍｍとなり、放熱体は、７．０３８ｍｍ×５．０１０ｍｍに膨張した。この熱膨張によっても、基体と放熱体とが接触することはなかったため、熱膨張する放熱体による応力は基体に作用せず、基体にクラックは発生しなかった。
【００２６】
（サンプル２）
外周壁部間の内寸法
長辺方向ＡL：６．５ｍｍ    短辺方向ＡS：４．５ｍｍ
放熱体の外寸法
長辺方向ＢL：６．２６ｍｍ  短辺方向ＢS：４．３ｍｍ
寸法差  長辺方向ＣL：０．２４ｍｍ  短辺方向ＣS：０．２ｍｍ
比率    長辺方向（Ｂ／Ｃ）L：２６      短辺方向（Ｂ／Ｃ）S：２２
・試験結果  ＯＫ
接合時の熱膨張によっても基体と放熱体とが接触することはなかったため、熱膨張する放熱体による応力は基体に作用せず、基体にクラックは発生しなかった。また、短辺方向の寸法差ＣSが長辺方向の寸法差ＣLより短いため、基体と放熱体とを接合するときの基体に対する放熱体の回転が抑制されることを確認した。
【００２７】
（サンプル３）
外周壁部間の内寸法
長辺方向ＡL：８．５５ｍｍ  短辺方向ＡS：５．００ｍｍ
放熱体の外寸法
長辺方向ＢL：８．４８ｍｍ  短辺方向ＢS：４．９４ｍｍ
寸法差  長辺方向ＣL：０．０７ｍｍ  短辺方向ＣS：０．０６ｍｍ
比率    長辺方向（Ｂ／Ｃ）L：１２１      短辺方向（Ｂ／Ｃ）S：８２
・試験結果  ＯＫ
接合時の熱膨張によって、外周壁部間の内寸法は、８．６００４ｍｍ×５．０３ｍｍとなり、放熱体は、８．６００３ｍｍ×５．０１ｍｍに膨張した。この熱膨張によっても基体と放熱体とが接触することはなかったため、熱膨張する放熱体による応力は基体に作用せず、基体にクラックは発生しなかった。
【００２８】
（サンプル４）
外周壁部間の内寸法
長辺方向ＡL：９．８５ｍｍ    短辺方向ＡS：７．０ｍｍ
放熱体の外寸法
長辺方向ＢL：９．７７ｍｍ    短辺方向ＢS：６．９ｍｍ
寸法差  長辺方向ＣL：０．０８ｍｍ    短辺方向ＣS：０．１ｍｍ
比率    長辺方向（Ｂ／Ｃ）L：１２２      短辺方向（Ｂ／Ｃ）S：６９
・試験結果  ＮＧ
接合時の熱膨張によって、外周壁部間の内寸法は、９．９０８ｍｍ×７．０３ｍｍとなり、放熱体は、９．９０９ｍｍ×６．９８ｍｍに膨張した。この熱膨張によって、長辺方向において基体と放熱体とが接触したため、熱膨張する放熱体による応力が基体に作用し、基体にクラックが発生した。
【００２９】
（サンプル５）
外周壁部間の内寸法
長辺方向ＡL：７．０ｍｍ  短辺方向ＡS：５．０ｍｍ
放熱体の外寸法
長辺方向ＢL：６．４ｍｍ  短辺方向ＢS：４．０ｍｍ
寸法差  長辺方向ＣL：０．６ｍｍ  短辺方向ＣS：１．０ｍｍ
比率    長辺方向（Ｂ／Ｃ）L：１１    短辺方向（Ｂ／Ｃ）S：４
・試験結果  ＮＧ
接合後の降温によって、基体と放熱体との間に貫通口に連通する隙間ができてしまうため、基体における放熱体側と半導体側との間の気密を確保できないことが確認された。基体における気密性を確保するためには、外周壁部間の内寸法のうちの約２〜４割を基体と放熱体との接合領域として確保する必要があるが、接合領域を大きくすると放熱体上でサブマウントを配置可能な範囲が小さくなることが懸念される。また、短辺方向の寸法差ＣSが長辺方向の寸法差ＣLより大きいため、基体に対する放熱体の回転が短辺側で止まらず長辺側で接触するまで回転することが確認された。具体的には、短辺方向の寸法差ＣSを長辺方向の寸法差ＣLより小さくした場合にくらべ、２倍以上回転した。
【００３０】
上述したように、比率（Ｂ／Ｃ）が１２未満になると、放熱体の少なくとも１５％以上を基体との接合領域として確保する必要があるため、放熱体上の実装範囲が狭くなった。このため、十分な実装領域を確保するためには基体を大きくする必要があるが、半導体パッケージの体格が大きくなる。また、基体と放熱体とを接合する前に放熱体上にサブマウントを設ける場合、５°以上回転するため、基体との位置関係が大きくずれてしまった。一方、比率（Ｂ／Ｃ）が１２の場合、放熱体と基体との接合領域を確保しつつ、放熱体上の実装範囲が広くなることを確認した。これにより、半導体パッケージの体格を小さくすることが確認された。また、基体に対する放熱体の回転も抑制されることが確認された。
【００３１】
（サンプル６）
外周壁部間の内寸法
長辺方向ＡL：１５．０ｍｍ  短辺方向ＡS：７．０ｍｍ
放熱体の外寸法
長辺方向ＢL：１４．９ｍｍ  短辺方向ＢS：６．９ｍｍ
寸法差  長辺方向ＣL：０．１ｍｍ    短辺方向ＣS：０．１ｍｍ
比率    長辺方向（Ｂ／Ｃ）L：１４９    短辺方向（Ｂ／Ｃ）S：６９
・試験結果  ＮＧ
接合時に、温度が６５０℃になると、熱膨張により外周壁部間の内寸法が１５．０７ｍｍ×７．０３ｍｍとなり、放熱体の外寸法が１５．０７ｍｍ×６．９８ｍｍとなるため、長辺方向で基体と放熱体が接触する。さらに６５０℃以上の温度への昇温で、放熱体はさらに熱膨張するため、基体を押し広げる向きに応力が作用し、基体にクラックが発生することが確認された。
【００３２】
以上説明した、本実施形態の半導体パッケージ１０によれば、アルミナによって形成される基体１５の外周壁部１７間の内寸法Ａと、銅を含んで形成され、第１の方向視で矩形形状を有する放熱体２５の外寸法Ｂとから算出される比率Ｂ／Ｃは、同じく第１の方向視で、放熱体２５の短辺方向ＤSおよび長辺方向ＤLのいずれにおいても１２１以下となっている。これにより、基体１５と放熱体２５との接合時における熱膨張によって基体１５と放熱体２５とが接触しなくなるため、放熱体２５との接触によって基体１５に割れが発生することを抑制することができる。また、同じく第１の方向視で、放熱体２５の短辺方向ＤSおよび長辺方向ＤLの少なくとも一方においては、比率Ｂ／Ｃを１２以上とすることによって、基体１５と放熱体２５との接合時に、基体１５に対する放熱体２５の回転を抑制し、放熱体２５の接合位置がずれることを抑制することができる。したがって、製造時の不具合の発生を抑制することができる。
【００３３】
また、本実施形態の半導体パッケージ１０によれば、放熱体２５の短辺方向ＤSおよび長辺方向ＤLの少なくとも一方においては、比率Ｂ／Ｃを１２以上とすることによって、放熱体２５と基体１５との接合領域を確保しつつ、放熱体２５上の実装範囲を広く確保することができる。これにより、半導体パッケージ１０の体格を小さくすることができる。
【００３４】
また、本実施形態の半導体パッケージ１０によれば、基体１５は、アルミナから形成されている。これにより、銅の線熱膨張係数と、アルミナの線熱膨張係数との関係から、接合時における放熱体２５と基体１５との接触による基体１５の割れを抑制し、かつ、基体１５に対する放熱体２５の回転を抑制することができる比率を、１２以上１２１以下とすることができる。したがって、製造時の不具合の発生をさらに抑制することができる。
【００３５】
また、本実施形態の半導体パッケージ１０によれば、放熱体２５の短辺方向ＤSおよび長辺方向ＤLの両方向において、比率Ｂ／Ｃを１２以上とする。放熱体２５の短辺方向ＤSおよび長辺方向ＤLの両方向において、比率（Ｂ／Ｃ）を１２以上とすることで、貫通口１８の外周縁部が、放熱体２５の短辺方向ＤSと長辺方向ＤLとにおいて基体１５と放熱体２５との接合領域になる。これにより、放熱体２５の短辺方向ＤSおよび長辺方向ＤLの両方向において、基体１５に対する放熱体２５の回転をさらに抑制することができる。したがって、製造時の不具合の発生をさらに抑制することができる。
【００３６】
また、本実施形態の半導体パッケージ１０によれば、貫通口１８の外周縁部が、放熱体２５の短辺方向ＤSと長辺方向ＤLとにおいて基体１５と放熱体２５との接合領域になるため、基体１５の放熱体２５が配置されている一方の側と貫通口１８とが接合によって遮断される。これにより、基体１５における放熱体２５が配置されている一方の側と半導体２が配置されている他方の側との間の気密を確保することができる。
【００３７】
また、本実施形態の半導体パッケージ１０によれば、比率（Ｂ／Ｃ）Sは、比率（Ｂ／Ｃ）Lより小さく、短辺方向の寸法差ＣSは、長辺方向の寸法差ＣLより小さい。これにより、放熱体２５の短辺方向ＤSにおける放熱体２５と外周壁部１７との間の隙間が、放熱体２５の長辺方向ＤLにおける放熱体２５と外周壁部１７との間の隙間より小さくなる。したがって、基体１５に対する放熱体２５の回転をさらに抑制することができるため、製造時の不具合の発生をさらに抑制することができる。
【００３８】
また、本実施形態の半導体パッケージ１０の製造方法によれば、配置工程において、第１の方向視で、比率（Ｂ／Ｃ）L、および、（Ｂ／Ｃ）Sは、１２以上１２１以下となるように、基体１５と放熱体２５とを接合する。これにより、放熱体２５と基体１５との接合時における基体１５の割れを抑制するとともに、基体１５に対する放熱体２５の回転を抑制することができる。したがって、製造時の不具合の発生を抑制することができる。
【００３９】
＜本実施形態の変形例＞
本発明は上記の実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能であり、例えば次のような変形も可能である。
【００４０】
［変形例１］
上述の実施形態では、第１の方向視で、放熱体２５の短辺方向ＤSおよび長辺方向ＤLのいずれにおいても、比率Ｂ／Ｃは、１２以上１２１以下であるとした。しかしながら、短辺方向ＤSおよび長辺方向ＤLのいずれか一方において、比率Ｂ／Ｃが１２以上であればよい。これにより、基体１５と放熱体２５との接合時に、基体１５に対する放熱体２５の回転をある程度抑制し、放熱体２５の接合位置のずれをある程度抑制することができる。
【００４１】
［変形例２］
上述の実施形態では、基体１５は、アルミナから形成されるとした。しかしながら、基体１５は、アルミナ以外のセラミックから形成されてもよい。
【００４２】
［変形例３］
上述の実施形態では、第１の方向視で、放熱体２５の比率（Ｂ／Ｃ）Sは、比率（Ｂ／Ｃ）Lより小さく、寸法差ＣSは、寸法差ＣLより小さいとした。しかしながら、短辺方向と長辺方向との間での比率（Ｂ／Ｃ）の関係、および、短辺方向ＤSと長辺方向ＤLとの間での寸法差Ｃの関係はこれに限定されない。
【００４３】
以上、実施形態、変形例に基づき本態様について説明してきたが、上記した態様の実施の形態は、本態様の理解を容易にするためのものであり、本態様を限定するものではない。本態様は、その趣旨並びに特許請求の範囲を逸脱することなく、変更、改良され得るとともに、本態様にはその等価物が含まれる。また、その技術的特徴が本明細書中に必須なものとして説明されていなければ、適宜、削除することができる。
【符号の説明】
【００４４】
１…半導体装置
２…半導体
１０…半導体パッケージ
１５…基体
１６…載置部
１６ａ…第１の表面
１６ｂ…第２の表面
１６ｃ…開口部
１７…外周壁部
１８…貫通口
２０…接合層
２５…放熱体
２６…一方の主面
３０…サブマウント
ＡL、ＡS…内寸法
Ｂ／Ｃ…比率
ＢL、ＢS…外寸法
ＣL、ＣS…寸法差
【図１】
2020194933.tif 000003
【図２】
2020194933.tif 000004
【図３】
2020194933.tif 000005