(57)【要約】      （修正有）【課題】安価に製造することができると共に、放熱性に優れ、且つ高温高湿環境下で高電圧が長時間印加されても電気絶縁性が低下することがないパワーモジュールを提供する。【解決手段】Ｃｕベース基板１とＣｕ基板４との間に有機絶縁層２を備えるパワーモジュールであって、正電圧が印加されるＣｕベース基板及び／又はＣｕ基板の有機絶縁層と接する面にＣｕマイグレーション防止層が形成されていることを特徴とするパワーモジュールである。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｃｕベース基板とＣｕ基板との間に有機絶縁層を備えるパワーモジュールであって、正電圧が印加されるＣｕベース基板及び／又はＣｕ基板の有機絶縁層と接する面にＣｕマイグレーション防止層が形成されていることを特徴とするパワーモジュール。
【請求項２】
金属ベース基板とＣｕ基板との間に有機絶縁層を備えるパワーモジュールであって、正電圧が印加されるＣｕ基板の有機絶縁層と接する面にＣｕマイグレーション防止層が形成されていることを特徴とするパワーモジュール。
【請求項３】
前記Ｃｕマイグレーション防止層は、Ａｕ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｓｎ、Ａｌ及びこれらの合金からなる群より選択される少なくとも１つから形成される層であることを特徴とする請求項１又は２に記載のパワーモジュール。
【請求項４】
前記Ｃｕマイグレーション防止層の厚さは、０．０５μｍ以上であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のパワーモジュール。
【請求項５】
前記ベース基板の厚さは、５ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載のパワーモジュール。
【請求項６】
シリコーンゲル又はゴムでポッティング封止されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載のパワーモジュール。
【請求項７】
熱硬化性樹脂でトランスファーモールド封止されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載のパワーモジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高温高湿環境下でも使用可能なパワーモジュールに関し、特に、車両及び電鉄等で使用されるパワーモジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
パワーモジュールでは、電気絶縁性を確保しつつ、半導体素子から発生した熱を効率良く放散させることが必要とされている。特に、半導体搭載用の回路基板では、近年、高密度実装化及び高性能化が要求されており、半導体素子の小型化及び高性能化、並びに回路配線の微細化及び高密度化に伴って、半導体素子から発生した熱を如何に放散するかということが問題となっている。そのため、半導体素子を搭載したＣｕ基板（例えば、Ｃｕ回路基板やＣｕ製ヒートスプレッダなど）と金属ベース基板との間の絶縁層として高熱伝導性の有機絶縁層を用いたパワーモジュールや、放熱性に優れた構造を有するパワーモジュールが提案されている。ここで、高熱伝導性の有機絶縁層とは、一般的に、セラミックス等の熱伝導性フィラーをエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂中に分散させた層である。
【０００３】
例えば、特許文献１では、金属ベース基板上に有機絶縁層を介してリードフレームを設けたパワーモジュールが提案されている。また、特許文献２では、半導体素子の両面に所定の放熱部材を設けたパワーモジュールが提案されている。これらのパワーモジュールは、当該文献中で説明されているように熱放散性に優れている。
【０００４】
一方、パワーモジュールは、高温吸湿環境下において数百〜数千Ｖの高電圧が印加される状況で使用されることが多いため、リークやショートという劣化現象が生じ、パワーモジュールが故障することがある。
そこで、これらの劣化現象を防止するための方法がいくつか提案されている。例えば、特許文献３では、金属ベース基板とリードフレームとの間の有機絶縁層を、金属ベース基板端部から有機絶縁層がはみ出すように設けることで、リードフレームと金属ベース基板端部との間のショートを防止することが提案されている。また、特許文献４では、イオン性不純物と化合する添加剤を添加した封止樹脂を用いて封止することで、封止樹脂が剥離した際のリードフレーム間及びリードフレームと金属ベース基板との間のＣｕマイグレーションを防止してリークやショートの発生を抑制することが提案されている。さらに、特許文献５では、特殊な半導体チップを用いることで、絶縁されるべき一対の電極間にショートが生じる可能性が増大したタイミングを検出する方法が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−１９６４９５号公報
【特許文献２】特開２００１−１５６２２５号公報
【特許文献３】特開平８−２０４０９８号公報
【特許文献４】特開２００３−９２３７９号公報
【特許文献５】特開２００８−１７７２９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、高温吸湿環境下において高電圧が印加される状況でパワーモジュールを使用すると、リードフレームと金属ベース基板端部との間や、封止樹脂が剥離した際のリードフレーム間及びリードフレームと金属ベース基板との間だけでなく、有機絶縁層自体の劣化によってもリークやショートが発生する。
一方、有機絶縁層の劣化は、セラミックス等の熱伝導性フィラーを高圧熱プレス等により高充填化させることで抑制できるとも考えられるが、近年、車両及び電鉄等に使用されるパワーモジュールでは、家庭電化製品で使用されるパワーモジュールに比べて、使用される環境の高温高湿化が増しており、このような環境下では、有機絶縁層の劣化が十分に抑制できない。その結果、リークやショートが発生してパワーモジュールの信頼性が著しく低下する。
【０００７】
このような有機絶縁層の劣化は、次の現象によって進行すると考えられる。まず、樹脂封止されたパワーモジュールは、高温吸湿環境下において高電圧が印加される状況で使用すると、徐々に吸湿し、有機絶縁層の周囲から内部に水分が徐々に拡散する。そうすると、有機絶縁層と接する部材との間に水分が入り込み、当該部材を構成するＣｕがイオン化して溶出する（〔１〕Ｃｕの溶解）。次に、電圧の印加等によってＣｕイオンが移動し（〔２〕Ｃｕイオンの移動）、移動したＣｕイオンは還元作用を受けてＣｕ又はＣｕ化合物として析出する（〔３〕Ｃｕの析出）。この現象は、Ｃｕマイグレーションと一般的に言われており、この３つの過程が順次発生していると考えられる。このＣｕマイグレーションが生じた場合、極間有効距離が小さくなり、不均一な電界を生じさせる。その結果、電界集中が発生し、電気絶縁性が著しく低下する。
【０００８】
また、上記のＣｕマイグレーションは、有機絶縁層における水分侵入速度の増加、イオン不純物の混入、熱伝導性フィラーの溶解によるｐＨ変化等の様々な要因によって加速されるが、これらの要因が例え最適化されたとしても、高電圧が印加される場合にはＣｕマイグレーションによる有機絶縁層の劣化が激しくなる。
一方、パワーモジュールが、特に車両及び電鉄等に使用される場合、パワーモジュールの故障は安全性を損なう恐れがあるため、何らかのフェイルセーフ設計を採用することが望ましい。しかし、特許文献５のように特別な検出回路を設ける方法を採用した場合、製造コストが増大するという問題がある。
【０００９】
本発明は、上記のような問題を解決するためになされたものであり、安価に製造することができると共に、放熱性に優れ、且つ高温高湿環境下で高電圧が長時間印加されても電気絶縁性が低下することがないパワーモジュール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】
【００１０】
そこで、本発明者らは上記のような問題を解決すべく鋭意研究した結果、正電圧が印加されるＣｕ含有部材の有機絶縁層と接する面にＣｕマイグレーション防止層を形成することで、高温高湿環境下で高電圧が長時間印加されても、Ｃｕ含有部材からのＣｕマイグレーションを防止し得ることを見出し、本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明は、Ｃｕベース基板とＣｕ基板との間に有機絶縁層を備えるパワーモジュールであって、正電圧が印加されるＣｕベース基板及び／又はＣｕ基板の有機絶縁層と接する面にＣｕマイグレーション防止層が形成されていることを特徴とするパワーモジュールである。
また、本発明は、金属ベース基板とＣｕ基板との間に有機絶縁層を備えるパワーモジュールであって、正電圧が印加されるＣｕ基板の有機絶縁層と接する面にＣｕマイグレーション防止層が形成されていることを特徴とするパワーモジュールである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、安価に製造することができると共に、放熱性に優れ、且つ高温高湿環境下で高電圧が長時間印加されても電気絶縁性が低下することがないパワーモジュールを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】実施の形態１におけるパワーモジュールの基本構造の断面図である。
【図２】実施の形態１におけるパワーモジュールの断面図である。
【図３】実施の形態１におけるパワーモジュールの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
実施の形態１．
本実施の形態のパワーモジュールは、ベース基板とＣｕ基板との間に有機絶縁層を備える。
パワーモジュールは、様々な製品に実装した場合、外部電圧等によって数百〜数千Ｖの高電圧が印加される。印加される電圧は、パワーモジュールが実装される回路や製品機能等によって様々であり、ベース基板に正電圧が印加されたり、Ｃｕ基板に正電圧が印加されることがある。また、場合によっては、製品の使用中にパワーモジュールに印加される電圧が反転することもある。パワーモジュールに印加された正電圧は、Ｃｕ含有材料から構成された部材に対してＣｕマイグレーションを生じさせ、有機絶縁層を劣化させる。
【００１４】
本実施の形態のパワーモジュールは、上記のような高電圧の印加に伴うＣｕマイグレーションの発生を防止するために、正電圧が印加されるＣｕ含有部材の有機絶縁層と接する面にＣｕマイグレーション防止層を形成している。
以下、本実施の形態のパワーモジュールの基本構造につき図面を用いて説明する。
図１は、本実施の形態のパワーモジュールの基本構造の断面図である。（ａ）は、正電圧がＣｕ基板に印加される場合、（ｂ）は正電圧がベース基板に印加される場合、（ｃ）は印加される電圧が反転する場合における、パワーモジュールの基本構造の断面図である。
【００１５】
（ａ）のパワーモジュールの基本構造は、ベース基板１と、ベース基板１上に形成された有機絶縁層２と、有機絶縁層２上に形成されたＣｕ基板４とから構成され、Ｃｕ基板４の有機絶縁層２と接する面にＣｕマイグレーション防止層３が形成されている。この基本構造において、ベース基板１は、Ｃｕベース基板及び金属ベース基板のどちらであってもよい。
この基本構造によれば、正電圧がＣｕ基板４に印加されても、Ｃｕマイグレーション防止層３の存在によって、Ｃｕ基板４からＣｕがイオン化して溶出することはなく、Ｃｕマイグレーションを防止することができる。その結果、Ｃｕマイグレーションに起因する有機絶縁層２の劣化は生じることなく、電気絶縁性の低下を防止することができる。
【００１６】
（ｂ）のパワーモジュールの基本構造は、ベース基板１と、ベース基板１上に形成された有機絶縁層２と、有機絶縁層２上に形成されたＣｕ基板４とから構成され、ベース基板１の有機絶縁層２と接する面にＣｕマイグレーション防止層３が形成されている。この基本構造において、ベース基板１はＣｕベース基板である。
この基本構造によれば、正電圧がベース基板１に印加されても、Ｃｕマイグレーション防止層３の存在によって、ベース基板１からＣｕがイオン化して溶出することはなく、Ｃｕマイグレーションを防止することができる。その結果、Ｃｕマイグレーションに起因する有機絶縁層２の劣化は生じることなく、電気絶縁性の低下を防止することができる。
【００１７】
（ｃ）のパワーモジュールの基本構造は、ベース基板１と、ベース基板１上に形成された有機絶縁層２と、有機絶縁層２上に形成されたＣｕ基板４とから構成され、ベース基板１及びＣｕ基板４の有機絶縁層と接する面にＣｕマイグレーション防止層３が形成されている。この基本構造において、ベース基板１はＣｕベース基板である。
この基本構造によれば、印加される電圧が反転しても（すなわち、正電圧がベース基板１及びＣｕ基板４の両方に印加されても）、Ｃｕマイグレーション防止層３の存在によって、ベース基板１及びＣｕ基板４からＣｕがイオン化して溶出することはなく、Ｃｕマイグレーションを防止することができる。その結果、Ｃｕマイグレーションに起因する有機絶縁層２の劣化は生じることなく、電気絶縁性の低下を防止することができる。
【００１８】
Ｃｕマイグレーション防止層３としては、イオンマイグレーションが生じ難い層であれば特に限定されない。一般的に、イオンマイグレーションの起こり易さは、イオン化傾向、ｐＨ、反応速度等の様々な因子と関係しており、一義的に定義することは難しいが、例えば、Ｃｕよりも標準電極電位の高い金属（例えば、Ａｕ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｆｅなど）やこれらの合金から形成される層をＣｕマイグレーション防止層３として用いることができる。
また、各金属の標準電極電位は、表１に示すように、±数Ｖの範囲であり、パワーモジュールに印加される数百〜数千Ｖの高電圧の環境下では、Ｃｕよりも卑な金属であっても、表面に酸化物を形成して不動態化する金属（例えば、Ｎｉ、Ｓｎ、Ａｌなど）であれば、イオンマイグレーションが起こり難い。そのため、これらの金属や合金から形成される層をＣｕマイグレーション防止層３として用いてもよい。
【００１９】
【表１】
2010287844.tif 000003
【００２０】
さらに、Ａｇ等のイオンマイグレーションが起こり易い金属であっても、ＰｄやＣｕ等を添加してイオンマイグレーションが起こり難い合金とすれば、Ｃｕマイグレーション防止層３として用いることができる。
なお、図１では、Ｃｕマイグレーション防止層３は単層としているが、複数層としてもよい。
【００２１】
Ｃｕマイグレーション防止層３の形成方法としては、特に限定されず、公知の表面処理方法を用いて形成することができる。表面処理方法としては、例えば、溶射、電気メッキ、無電解メッキ等が挙げられる。
Ｃｕマイグレーション防止層３の厚さは、特に限定されないが、好ましくは０．０５μｍ以上、より好ましくは０．５μｍ以上５μｍ以下である。Ｃｕマイグレーション防止層３の厚さが１μｍ未満であると、熱プレスにより有機絶縁層２と接着させる際に、有機絶縁層２中に含まれる熱伝導性フィラーによってＣｕマイグレーション防止層３がダメージを受け、Ｃｕマイグレーションの防止効果が十分に得られないことがある。
【００２２】
Ｃｕ基板４は、特に限定されず、公知のＣｕ基板を用いることができる。このＣｕ基板４は、用途に応じて様々な回路パターンが形成された回路基板（Ｃｕ回路基板）であっても、熱の拡散を目的とした回路が形成されていない基板（Ｃｕ製ヒートスプレッダ）であってもよい。ここで、Ｃｕ基板４は、Ｃｕのみから構成される基板だけでなく、Ｃｕを含む化合物（合金）等から構成される基板も含む。
【００２３】
ベース基板１としては、特に限定されず、公知のベース基板を用いることができる。ベース基板１の例としては、Ｃｕベース基板やＡｌベース基板等が挙げられる。ここで、Ｃｕベース基板とは、Ｃｕのみから構成されるベース基板だけでなく、Ｃｕを含む化合物（合金）等から構成されるベース基板も含む。同様に、Ａｌベース基板とは、Ａｌのみから構成されるベース基板だけでなく、Ａｌを含む化合物（合金）等から構成されるベース基板も含む。
ベース基板１としてＣｕベース基板を用い、且つ正電圧がベース基板１に印加される場合、Ｃｕマイグレーションが生じるため、Ｃｕベース基板上にはＣｕマイグレーション防止層３を形成する必要がある。一方、ベース基板１としてＣｕ以外の金属ベース基板（例えば、Ａｌベース基板など）を用いる場合、当該金属ベース基板においてＣｕマイグレーションは軽微なため、当該金属ベース基板上にＣｕマイグレーション防止層３を形成する必要はない。
【００２４】
また、Ｃｕ基板４にＣｕマイグレーション防止層３を形成した場合、有機絶縁層２とＣｕ基板４との間の密着性が低下する傾向にあり、ヒートサイクル後に剥離が生じるおそれがある。この剥離の原因となる応力は、ベース基板１の厚さと関係しており、ベース基板１が厚すぎると、有機絶縁層２とＣｕ基板４との間の剥離が生じ、パワーモジュールの信頼性が低下することがある。そのため、ベース基板１の厚さは、好ましくは５ｍｍ以下、より好ましくは０．０１ｍｍ以上３ｍｍ以下とすることが望ましい。
【００２５】
有機絶縁層２としては、特に限定されず、公知の有機絶縁層（有機絶縁シート）を用いることができる。有機絶縁層２の例としては、熱伝導性フィラーを熱硬化性樹脂中に分散した層又はシートが挙げられる。熱伝導性フィラーとしては、溶融シリカ（ＳｉＯ２）、結晶シリカ（ＳｉＯ２）、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）、窒化ホウ素（ＢＮ）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、炭化ケイ素（ＳｉＣ）等が挙げられる。また、熱硬化性樹脂としては、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、シリコーン樹脂、ポリイミド樹脂等が挙げられる。この有機絶縁層（有機絶縁シート）の作製方法は、特に限定されず、公知の方法を用いることができる。
有機絶縁層２の厚さは、特に限定されないが、一般的に１０μｍ以上１０００μｍ以下である。
【００２６】
上記のパワーモジュールの基本構造の作製方法としては、特に限定されず、公知の方法に準じて行なうことができる。例えば、ベース基板１及び／又はＣｕ基板４にＣｕマイグレーション防止層３を形成した後、ベース基板１と、有機絶縁層２と、Ｃｕ基板４とを積層し、熱プレスによって接着する。そして、必要であれば、エッチング等によって所望の回路パターンをＣｕ基板４上に形成すればよい。熱プレスの条件については、使用する材料の大きさや厚さ等に応じて適宜設定すればよい。
【００２７】
本実施の形態のパワーモジュールは、上記の基本構造を有する。このパワーモジュールの例について、図面を用いて説明する。
図２及び３は、本実施の形態のパワーモジュールの断面図である。なお、図２及び３は、図１（ａ）の基本構造を有するパワーモジュールのみを示したが、図１（ｂ）及び（ｃ）の基本構造を有していてもよい。
図２において、パワーモジュールは、図１の基本構造に加えて、半導体素子５及び外部電極端子９がＣｕ基板４上に配置されており、半導体素子５の間は金属ワイヤ７を介して接続されている。そして、この構造体の周囲に設けられたケース１０によって、外部電極端子９の外部接続部分及びベース基板１の外部放熱部分以外が封止樹脂８で封止されている。
【００２８】
半導体素子５、金属ワイヤ７、外部電極端子９及びケース１０としては、特に限定されず、公知のものを用いることができる。また、これらの配置方法も、特に限定されず、公知の方法に準じて行なうことができる。
封止樹脂８は、エポキシ樹脂や、シリコーンゲル又はゴム等の公知のポッティング封止材である。
図２のパワーモジュールの製造方法は、特に限定されず、例えば、基本構造に加えて、半導体素子５、金属ワイヤ７、外部電極端子９及びケース１０を配置した後、上部からケース１０内に封止樹脂８をポッティングし、加熱硬化させることによってケース内を封止すればよい。加熱硬化の条件等は、使用する封止樹脂８に応じて適宜設定すればよい。
【００２９】
図３において、パワーモジュールは、図１の基本構造に加えて、半導体素子５がＣｕ基板４上に配置さており、また、リードフレーム６がＣｕ基板４に直接接続されていると共に、金属ワイヤ７を介して半導体素子５に接続されている。そして、リードフレーム６の外部接続部分及びベース基板１の外部放熱部分以外が封止樹脂８で封止されている。
半導体素子５、リードフレーム６及び金属ワイヤ７としては、特に限定されず、公知のものを用いることができる。また、これらの配置方法も、特に限定されず、公知の方法に準じて行なうことができる。
封止樹脂８としては、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂のような公知のトランスファーモールド封止材である。
【００３０】
図３のパワーモジュールの製造方法は、特に限定されず、例えば、基本構造に加えて、半導体素子５、リードフレーム６及び金属ワイヤ７を配置した後、トランスファー成形によってリードフレーム６の外部接続部分及びベース基板１の外部放熱部分以外を封止すればよい。トランスファー成形の条件等は、使用する封止樹脂８に応じて適宜設定すればよい。
特に、図３のトランスファーモールド封止されたパワーモジュールは、図２のパワーモジュールよりも、生産性に優れているため、低コスト化を図ることができると共に、多品種少量生産に有利である。
【００３１】
本実施の形態のパワーモジュールは、正電圧が印加されるベース基板１及び／又はＣｕ基板４の有機絶縁層２と接する面にＣｕマイグレーション防止層３を形成しているので、高温吸湿環境下で数百〜数線Ｖの電圧が印加されてもベース基板１及び／又はＣｕ基板４からのＣｕマイグレーションを防止して有機絶縁層２の劣化を抑制することができる。その結果、有機絶縁層２の劣化に起因するリークやショートが生じず、電気絶縁性が低下することがないため、パワーモジュールの信頼性が向上する。
【実施例】
【００３２】
以下、実施例及び比較例により本発明の詳細を説明するが、これらによって本発明が限定されるものではない。
（実施例１）
３ｍｍ厚のＣｕ基板の一方の表面に約３μｍ厚のＡｕメッキ（Ｃｕマイグレーション防止層）を施した。次に、０．１ｍｍ厚の銅箔（ベース基板）上に、窒化ホウ素をエポキシ樹脂中に分散させた有機絶縁層（０．２ｍｍ）を形成した後、Ａｕメッキを形成したＣｕ基板を積層させた。この積層物を１８０℃で真空熱プレスし、図１（ａ）に示すパワーモジュールの基本構造体を作製した。
（比較例１）
Ｃｕ基板にＡｕメッキを施さないこと以外は、実施例１と同様にしてパワーモジュールの基本構造体を作製した。
【００３３】
実施例１及び比較例１で得られたパワーモジュールの基本構造体を高温高湿槽の中に入れ、Ｃｕ基板が正極、ベース基板が陰極となるように電源からの配線を施した。そして、高温高湿槽を８５℃８５ＲＨに調整し、温度及び湿度が安定したところで、直流電圧１０００Ｖを電源から印加し、バイアス試験を行なった。
このバイアス試験では、電流検知器により両極間に流れる電流を測定し、この電流が不連続に上昇した時間を絶縁破壊寿命時間として評価した。また、絶縁破壊寿命時間の評価は、４つのサンプルで行い、絶縁破壊寿命時間の平均値を求めた。
その結果、実施例１のパワーモジュールの基本構造体は、比較例１のパワーモジュールの基本構造体に比べて、絶縁破壊寿命時間が１０倍以上となり、高温吸湿環境下で高電圧が印加されても電気絶縁性が低下しないことがわかった。
【００３４】
（実施例２）
実施例２では、Ｃｕ基板に形成するＣｕマイグレーション防止層の厚さを変えて実験を行なった。
実施例２のパワーモジュールの基本構造体は、約３μｍ厚のＡｕメッキの代わりに０．０５μｍ〜２．０μｍ厚のＮｉメッキをＣｕ基板に施したこと以外は、実施例１と同様にして作製した。
得られたパワーモジュールの基本構造体について、実施例１と同様にして絶縁破壊寿命時間を評価した。また、絶縁破壊寿命時間の評価は、４つのサンプルで行い、絶縁破壊寿命時間の平均値を求めた。その結果を表２に示す。なお、表２の結果は、比較例１の絶縁破壊寿命時間を基準とした比率により表した。
【００３５】
【表２】
2010287844.tif 000004
【００３６】
表２の結果に示されるように、Ｎｉメッキ（Ｃｕマイグレーション処理層）の厚さが０．０５μｍ〜２．０μｍの範囲において、絶縁破壊寿命時間の向上が観察された。特に、その厚さが２．０μｍの場合に、比較例１よりも絶縁破壊寿命時間が５倍以上となる結果が再現良く観察された。
【００３７】
（実施例３）
実施例３では、ベース基板の厚さを変えて実験を行なった。
実施例３のパワーモジュールの基本構造体は、約３μｍ厚のＡｕメッキの代わりに３μｍ厚のＮｉメッキをＣｕ基板に施したこと、及び０．１〜５．０ｍｍ厚のベース基板を用いたこと以外は、実施例１と同様にして作製した。
得られたパワーモジュールの基本構造体について、−４０℃〜１２５℃の間でヒートサイクル試験を３００回行い、基本構造体における剥離の有無を目視で観察した。この剥離観察において、剥離が全くなかったものを◎、一部に剥離があるが、実用可能であるものを○、剥離が多いものを×として評価した。その結果を表３に示す。
【００３８】
【表３】
2010287844.tif 000005
表３の結果に示されるように、ベース基板の厚さが０．１〜５．０ｍｍの範囲において、剥離は観察されないか、又は一部に剥離があっても実用可能なレベルであった。特に、その厚さが３．０ｍｍ以下の範囲では、剥離が全くなかった。
【００３９】
以上の結果からわかるように、本発明によれば、安価に製造することができると共に、放熱性に優れ、且つ高温高湿環境下で高電圧が長時間印加されても電気絶縁性が低下することがないパワーモジュールを提供することができる。
【符号の説明】
【００４０】
１  ベース基板、２  有機絶縁層、３  Ｃｕマイグレーション防止層、４  Ｃｕ基板、５  半導体素子、６  リードフレーム、７  金属ワイヤ、８  封止樹脂、９  外部電極端子、１０  ケース。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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