(57)【要約】  【課題】回路基板に接合された半導体素子上にヒートマスが接合されたままの状態で、Ｘ線による半田接続状態の検査を行うことのできる半導体装置の提供にある。  【解決手段】半導体素子１２と、半導体素子１２を載置して接合させる回路基板１１と、半導体素子１２上に半田で接合されるヒートマス１７とを備えた半導体装置１０において、ヒートマス１７の半導体素子１２と接合する側は、半導体素子１２と半田Ｈで接合される複数の突出部１９ａと、接合されない複数の非突出部１９ｂとを有し、ヒートマス１７の半導体素子１２と接合する側の反対側に、ヒートマス１７の突出部１９ａと非突出部１９ｂにおけるそれぞれの厚さ方向の距離ｄ４、ｄ５が同じとなるように突出部１９ａに対応して凹部２０が形成されている。  【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体素子と、前記半導体素子を載置して接合する基板と、前記半導体素子上に半田で接合されるヒートマスと、を備えた半導体装置において、
前記ヒートマスの前記半導体素子と接合する側は、前記半導体素子と半田で接合される突出部と、半田で接合されない非突出部とを有し、
前記ヒートマスの前記半導体素子と接合する側の反対側に、前記ヒートマスの前記突出部と前記非突出部におけるそれぞれの厚さ方向の距離が同じとなるように前記突出部と前記非突出部に対応して凹部または凸部が形成されていることを特徴とする半導体装置。
【請求項２】
前記ヒートマスの厚さ方向は、前記半導体装置のＸ線検査工程において前記ヒートマスを透過するＸ線の透過方向であることを特徴とする請求項１に記載の半導体装置。
【請求項３】
前記ヒートマスは、前記半導体素子と前記ヒートマスとの前記突出部における接合部分及び前記非突出部における非接合部分の両方を前記半導体素子から距離を置いて覆うような本体部を有し、前記突出部分と前記本体部分の厚さ方向の距離の和が前記非突出部分と前記本体部分との厚さ方向の距離の和と等しくなるように前記本体部分に前記凹部または凸部が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の半導体装置。
【請求項４】
前記ヒートマスは導電性の材料により形成され、前記半導体素子の電極として機能することを特徴とする請求項１に記載の半導体装置。
【請求項５】
基板上に半導体素子が接合され、該半導体素子上に半田で接合されるヒートマスにおいて、
前記ヒートマスの前記半導体素子と接合される側は、前記半導体素子と半田で接合される突出部と、半田で接合されない非突出部とを有し、
前記ヒートマスの前記半導体素子と接合する側の反対側に、前記ヒートマスの前記突出部と前記非突出部におけるそれぞれの厚さ方向の距離が同じとなるように前記突出部と前記非突出部に対応して凹部または凸部が形成されていることを特徴とするヒートマス。
【請求項６】
前記ヒートマスの厚さ方向は、前記半導体装置のＸ線検査工程において前記ヒートマスを透過するＸ線の透過方向であることを特徴とする請求項５に記載のヒートマス。
【請求項７】
半導体素子と、前記半導体素子を載置して接合する基板と、前記半導体素子上に半田で接合されるヒートマスとを備え、前記ヒートマスの前記半導体素子と接合する側は、前記半導体素子と半田で接合される突出部と、半田で接合されない非突出部とを有する半導体装置のＸ線検査用治具であって、
前記Ｘ線検査用治具は、Ｘ線検査時に前記ヒートマスの前記半導体素子と接合する側の反対側に装着され、前記ヒートマス及び前記Ｘ線検査用治具を透過するようにＸ線が照射された際に、前記ヒートマスの前記突出部と前記非突出部のそれぞれの部分における前記ヒートマスと前記Ｘ線検査用治具のＸ線減衰量の和が等しくなるように前記Ｘ線検査用治具の厚さ方向の距離が設定されていることを特徴とする半導体装置のＸ線検査用治具。
【請求項８】
前記Ｘ線検査用治具は、前記ヒートマスと同一材料で形成され、前記ヒートマスの前記突出部と前記非突出部のそれぞれの部分における前記ヒートマスと前記Ｘ線検査用治具の厚さ方向の距離の和が等しくなるように前記Ｘ線検査用治具に凹部または凸部が形成されていることを特徴とする請求項７に記載の半導体装置のＸ線検査用治具。
【請求項９】
前記半導体素子の上面には制御電極パッド部を有し、当該制御電極パッド部を除く部位に前記ヒートマスが接合されている構成を有する半導体装置において、前記Ｘ線検査用治具は前記ヒートマスに装着された際に、前記ヒートマス及び前記制御電極パッド部を含む前記半導体素子全面を覆うように形成され、前記Ｘ線検査用治具のうち制御電極パット部を覆う部分におけるＸ線減衰量が、前記ヒートマスを覆う部分における前記ヒートマスと前記Ｘ線検査用治具のＸ線減衰量の和と等しくなるように設定されていることを特徴とする請求項７に記載の半導体装置のＸ線検査用治具。
【請求項１０】
前記半導体素子の上面には制御電極パッド部を有し、当該制御電極パッド部を除く部位に前記ヒートマスが接合されている構成を有する半導体装置において、前記Ｘ線検査用治具は前記ヒートマスに装着された際に、前記ヒートマス及び前記制御電極パッド部を含む前記半導体素子全面を覆うように形成され、
前記Ｘ線検査用治具のうち制御電極パット部を覆う部分における厚さ方向の距離が、前記ヒートマスを覆う部分における前記ヒートマスと前記Ｘ線検査用治具の厚さ方向の距離の和と等しくなるように設定されていることを特徴とする請求項８に記載の半導体装置のＸ線検査用治具。
【請求項１１】
半導体素子と、前記半導体素子を載置して接合する基板と、前記半導体素子上に半田で接合されるヒートマスとを備え、前記ヒートマスの前記半導体素子と接合する側は、前記半導体素子と半田で接合される突出部と、半田で接合されない非突出部とを有する半導体装置のＸ線検査方法であって、
前記ヒートマスの前記半導体素子と接合する側の反対側に、前記ヒートマスと同一材料で形成され、前記ヒートマスの前記突出部と前記非突出部のそれぞれの部分における前記ヒートマスとの厚さ方向の距離の和が等しくなるように凹部または凸部が形成されているＸ線検査用治具を装着し、
前記Ｘ線検査用治具上からＸ線を照射して半田接続状態の検査を行うことを特徴とする半導体装置のＸ線検査方法。
【請求項１２】
前記半田接続状態は、前記半導体素子と前記基板の接合部分と、前記半導体素子と前記ヒートマスの接合部分との両方の状態であることを特徴とする請求項１１に記載の半導体装置のＸ線検査方法。 
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ヒートシンクを備えた回路基板上に半導体素子が接合されている半導体装置、ヒートマス、半導体装置のＸ線検査用治具及び半導体装置の検査方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１で開示された従来技術においては、回路基板の表面にＢＧＡ型パッケージを配置してリフロー半田付け法により半田付けし、次に、回路基板とＢＧＡ型パッケージとの半田接続状態をＸ線検査し、そのＸ線検査が終了した後、回路基板の裏面側に、回路基板の放熱用スルーホールから伝達された熱を放出するための放熱部材を取り付ける回路基板へのＢＧＡ型パッケージの実装方法が開示されている。
このように、回路基板とＢＧＡ型パッケージとの半田接続状態をＸ線検査した後、回路基板の裏面側に放熱部材を取り付ければよいので、Ｘ線により半田接続状態を正確に確認することができるとしている。
【特許文献１】特開平１０−１２５８３３号公報（第４〜５頁、図４）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、特許文献１で開示された回路基板へのＢＧＡ型パッケージの実装方法を、回路基板に接合された半導体素子の表面側に予め放熱用補助部材としてのヒートマスが接合された構成を有する半導体装置に適用しようとした場合、Ｘ線による半田接続状態の検査ができない恐れがある。すなわち、ヒートマスとしては熱伝導性に優れた金属材料が用いられているが、Ｘ線検査において、Ｘ線の通過する途中に厚みの異なる形状の金属が存在すると、金属を透過するＸ線の透過量が部位によって異なるため、Ｘ線画像に濃淡ムラが発生することがある。特に、熱応力特性を考慮して複雑な厚み形状をもつヒートマスの場合、Ｘ線透過方向の厚さ距離が場所により異なり、ヒートマスの厚さに応じてＸ線画像で濃淡ムラとなって現れ、半田接続状態の観察ができなくなる問題がある。
【０００４】
本発明は上記の問題点に鑑みてなされたもので、本発明の目的は、回路基板に接合された半導体素子上にヒートマスが接合されたままの状態で、Ｘ線による半田接続状態の検査を行うことのできる半導体装置、ヒートマス、半導体装置のＸ線検査用治具及び検査方法の提供にある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を達成するため、請求項１記載の発明は、半導体素子と、前記半導体素子を載置して接合する基板と、前記半導体素子上に半田で接合されるヒートマスと、を備えた半導体装置において、前記ヒートマスの前記半導体素子と接合する側は、前記半導体素子と半田で接合される突出部と、半田で接合されない非突出部とを有し、前記ヒートマスの前記半導体素子と接合する側の反対側に、前記ヒートマスの前記突出部と前記非突出部におけるそれぞれの厚さ方向の距離が同じとなるように前記突出部と前記非突出部に対応して凹部または凸部が形成されていることを特徴とする。ここで、ヒートマスとは、熱的に結合した半導体素子の温度がヒートマスの温度より上昇した時に半導体素子の温度を受けるべく、所定の熱容量を有する部材を意味している。以下、この明細書では同じ意味に使用する。
【０００６】
請求項１記載の発明によれば、ヒートマスの半導体素子と接合する側の反対側に、ヒートマスの突出部と非突出部におけるそれぞれの厚さ方向の距離が同じとなるように突出部と非突出部に対応して凹部または凸部が形成されていることによって、例えば、Ｘ線検査時にヒートマスの厚さ方向にＸ線を透過させ半田接続状態の検査を行うとき、ヒートマスの厚さが場所によって異なることによるＸ線画像の濃淡ムラ発生を抑制することができ、半導体素子上にヒートマスが半田で接合されたままの状態で、Ｘ線による半田接続状態の検査を正確に行うことができる。
【０００７】
請求項２記載の発明は、請求項１に記載の半導体装置において、ヒートマスの厚さ方向は、前記半導体装置のＸ線検査工程において前記ヒートマスを透過するＸ線の透過方向であることを特徴とする。
請求項２記載の発明によれば、ヒートマスの厚さ方向はＸ線の透過方向なので、請求項１と同等の効果を得ることができる。
【０００８】
請求項３記載の発明は、請求項１に記載の半導体装置において、前記ヒートマスは、前記半導体素子と前記ヒートマスとの前記突出部における接合部分及び前記非突出部における非接合部分の両方を前記半導体素子から距離を置いて覆うような本体部を有し、前記突出部分と前記本体部分の厚さ方向の距離の和が前記非突出部分と前記本体部分との厚さ方向の距離の和と等しくなるように前記本体部分に前記凹部または凸部が形成されていることを特徴とする。
請求項３記載の発明によれば、ヒートマスの本体部分に、突出部分と本体部分の厚さ方向の距離の和が非突出部分と本体部分との厚さ方向の距離の和と等しくなるように凹部または凸部を形成すればよいので、製造が容易であり製造工程を簡略化できる。
【０００９】
請求項４記載の発明は、請求項１に記載の半導体装置において、前記ヒートマスは導電性の材料により形成され、前記半導体素子の電極として機能することを特徴とする。
請求項４記載の発明によれば、ヒートマスが半導体素子の電極として機能するため、別途電極を設ける必要がない。
【００１０】
請求項５記載の発明は、基板上に半導体素子が接合され、該半導体素子上に半田で接合されるヒートマスにおいて、前記ヒートマスの前記半導体素子と接合される側は、前記半導体素子と半田で接合される突出部と、半田で接合されない非突出部とを有し、前記ヒートマスの前記半導体素子と接合する側の反対側に、前記ヒートマスの前記突出部と前記非突出部におけるそれぞれの厚さ方向の距離が同じとなるように前記突出部と前記非突出部に対応して凹部または凸部が形成されていることを特徴とする。
請求項５記載の発明によれば、請求項１と同等の効果を得ることができる。
【００１１】
請求項６記載の発明は、請求項５に記載のヒートマスにおいて、前記ヒートマスの厚さ方向は、前記半導体装置のＸ線検査工程において前記ヒートマスを透過するＸ線の透過方向であることを特徴とする。
請求項６記載の発明によれば、請求項２と同等の効果を得ることができる。
【００１２】
請求項７記載の発明は、半導体素子と、前記半導体素子を載置して接合する基板と、前記半導体素子上に半田で接合されるヒートマスとを備え、前記ヒートマスの前記半導体素子と接合する側は、前記半導体素子と半田で接合される突出部と、半田で接合されない非突出部とを有する半導体装置のＸ線検査用治具であって、前記Ｘ線検査用治具は、Ｘ線検査時に前記ヒートマスの前記半導体素子と接合する側の反対側に装着され、前記ヒートマス及び前記Ｘ線検査用治具を透過するようにＸ線が照射された際に、前記ヒートマスの前記突出部と前記非突出部のそれぞれの部分における前記ヒートマスと前記Ｘ線検査用治具のＸ線減衰量の和が等しくなるように前記Ｘ線検査用治具の厚さ方向の距離が設定されていることを特徴とする。
【００１３】
請求項７記載の発明によれば、ヒートマスの突出部と非突出部のそれぞれの部分におけるヒートマスとＸ線検査用治具のＸ線減衰量の和が等しくなるようにＸ線検査用治具の厚さ方向の距離が設定されていることにより、Ｘ線検査用治具及びヒートマスを透過したＸ線はそれぞれの部分において同じように減衰し同じ強さで出力される。従って、ヒートマスとＸ線検査用治具のＸ線減衰量の和が異なることによるＸ線画像の濃淡ムラ発生を抑制することができ、Ｘ線による半田接続状態の検査を正確に行うことができる。
また、半導体素子上に接合されたヒートマスに対応するＸ線検査用治具を用意するだけでよく、半導体素子上に接合されたヒートマスは従来と同様の形状のままで特殊な形状加工が不要なため、部品コストの低減を図ることが可能となる。
【００１４】
請求項８記載の発明は、請求項７に記載の半導体装置のＸ線検査用治具において、前記Ｘ線検査用治具は、前記ヒートマスと同一材料で形成され、前記ヒートマスの前記突出部と前記非突出部のそれぞれの部分における前記ヒートマスと前記Ｘ線検査用治具の厚さ方向の距離の和が等しくなるように前記Ｘ線検査用治具に凹部または凸部が形成されていることを特徴とする。
請求項８記載の発明によれば、Ｘ線検査用治具をヒートマスと同一材料で形成し、ヒートマスとＸ線検査用治具の厚さ方向の距離の和が等しくなるようにＸ線検査用治具に凹部または凸部を形成すればよいので、製造工数及び部品コストの低減を図れる。
【００１５】
請求項９記載の発明は、請求項７に記載の半導体装置のＸ線検査用治具において、前記半導体素子の上面には制御電極パッド部を有し、当該制御電極パッド部を除く部位に前記ヒートマスが接合されている構成を有する半導体装置において、前記Ｘ線検査用治具は前記ヒートマスに装着された際に、前記ヒートマス及び前記制御電極パッド部を含む前記半導体素子全面を覆うように形成され、前記Ｘ線検査用治具のうち制御電極パット部を覆う部分におけるＸ線減衰量が、前記ヒートマスを覆う部分における前記ヒートマスと前記Ｘ線検査用治具のＸ線減衰量の和と等しくなるように設定されていることを特徴とする。
請求項９記載の発明によれば、Ｘ線検査用治具がヒートマス及び制御電極パッド部を含む半導体素子全面を覆うように形成されていることにより、ヒートマスと半導体素子との接合面に加えて制御電極パッド部の下面を含む半導体素子と基板との接合面の全面のＸ線による半田接続状態の検査を行うことができる。
【００１６】
請求項１０記載の発明は、請求項８に記載の半導体装置のＸ線検査用治具において、前記半導体素子の上面には制御電極パッド部を有し、当該制御電極パッド部を除く部位に前記ヒートマスが接合されている構成を有する半導体装置において、前記Ｘ線検査用治具は前記ヒートマスに装着された際に、前記ヒートマス及び前記制御電極パッド部を含む前記半導体素子全面を覆うように形成され、前記Ｘ線検査用治具のうち制御電極パット部を覆う部分における厚さ方向の距離が、前記ヒートマスを覆う部分における前記ヒートマスと前記Ｘ線検査用治具の厚さ方向の距離の和と等しくなるように設定されていることを特徴とする。
請求項１０記載の発明によれば、Ｘ線検査用治具のうち制御電極パット部を覆う部分における厚さ方向の距離を、ヒートマスを覆う部分におけるヒートマスとＸ線検査用治具の厚さ方向の距離の和と等しくなるように形成すればよいので、製造が容易であり製造工数及び部品コストの低減を図れる。また、Ｘ線検査用治具がヒートマス及び制御電極パッド部を含む半導体素子全面を覆うように形成されていることにより、ヒートマスと半導体素子との接合面に加えて制御電極パッド部の下面を含む半導体素子と基板との接合面の全面のＸ線による半田接続状態の検査を行うことができる。
【００１７】
請求項１１記載の発明は、半導体素子と、前記半導体素子を載置して接合する基板と、前記半導体素子上に半田で接合されるヒートマスとを備え、前記ヒートマスの前記半導体素子と接合する側は、前記半導体素子と半田で接合される突出部と、半田で接合されない非突出部とを有する半導体装置のＸ線検査方法であって、前記ヒートマスの前記半導体素子と接合する側の反対側に、前記ヒートマスと同一材料で形成され、前記ヒートマスの前記突出部と前記非突出部のそれぞれの部分における前記ヒートマスとの厚さ方向の距離の和が等しくなるように凹部または凸部が形成されているＸ線検査用治具を装着し、前記Ｘ線検査用治具上からＸ線を照射して半田接続状態の検査を行うことを特徴とする。
請求項１１記載の発明によれば、ヒートマスの半導体素子と接合する側の反対側にＸ線検査用治具を装着させ、Ｘ線検査用治具上からＸ線を照射して半田接続状態の検査を行えばよいので、操作が簡単であり、検査工程を簡略化できる。
【００１８】
請求項１２記載の発明は、請求項１１に記載の半導体装置のＸ線検査方法において、前記半田接続状態は、前記半導体素子と前記基板の接合部分と、前記半導体素子と前記ヒートマスの接合部分との両方の状態であることを特徴とする。
請求項１２記載の発明によれば、半導体素子と基板の接合部分及び半導体素子とヒートマスの接合部分の両方の接合部分の半田接続状態の検査を同時に行うことができるので検査効率の向上を図れる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、半導体素子上にヒートマスが半田で接合されたままの状態で、Ｘ線による半田接続状態の検査を正確に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
（第１の実施形態）
以下、第１の実施形態に係る半導体装置について、図１〜図４に基づいて説明する。なお、図１及び図２は、半導体装置の構成を模式的に示したものであり、一部の寸法を誇張して分かり易く図示しており、実際の寸法とは異なっている。
図１及び図２に示すように、車両に搭載されて使用される半導体装置１０は基板としての絶縁性の回路基板１１を備え、回路基板１１上に半導体素子１２が半田Ｈを介して接合されている。回路基板１１は、表面に配線金属層１３を有するセラミック基板１４が冷却器としての金属製のヒートシンク１５と裏面の金属層１６を介して接合されて一体化されている。ヒートシンク１５は、扁平な四角箱状に形成されるとともに、冷却媒体が流れる冷媒流路１５ａを備えている。ヒートシンク１５の冷却能力は、半導体素子１２が定常発熱状態にある場合、半導体素子１２で発生した熱が回路基板１１を介してヒートシンク１５に伝導されて円滑に冷却されるように設定されている。ヒートシンク１５は、アルミニウムやアルミニウム合金や銅等で形成されている。
【００２１】
金属層１６は、セラミック基板１４とヒートシンク１５とを接合する接合層として機能し、例えば、アルミニウムや銅等で形成されている。冷媒流路１５ａは、図示しない入口部及び出口部を備え、入口部及び出口部は車両に装備された冷媒循環路に連結可能に形成されている。なお通常は、回路基板１１及び半導体素子１２はヒートシンク１５に複数搭載されているが、図１及び図２においては１個のみ示している。
半導体素子１２としては、例えば、ＩＧＢＴ、ＭＯＳＦＥＴ、ダイオードなどが用いられている。
配線金属層１３は、例えば、アルミニウムや銅等で形成されている。セラミック基板１４は、例えば、窒化アルミニウム、アルミナ、窒化ケイ素等により形成されている。
【００２２】
半導体素子１２上には、半導体素子１２で発生した熱を一時的に吸収して、その後、放出するヒートマス１７が半田Ｈで接合されている。
ヒートマス１７は、平面形状が半導体素子１２とほぼ同等の大きさの本体部１８と、本体部１８の半導体素子１２側において本体部１８から延設された複数の突出部１９ａ及び非突出部１９ｂからなる脚部１９とで構成されている。そして、脚部１９における突出部１９ａの先端において半導体素子１２に半田Ｈで直接接合されている。
【００２３】
図２に示すように、ヒートマス１７の脚部１９に形成されている複数の突出部１９ａ及び非突出部１９ｂは、回路基板１１の表面と平行に置かれた本体部１８の下面より突出部１９ａ及び非突出部１９ｂが交互に延設された形状となっている。また、本体部１８下面より突出部１９ａが延設される部分に対応する本体部１８の上面には、凹部２０が形成されている。
【００２４】
図３に示すように、本体部１８の厚さ方向の距離をｄ１とし、脚部１９の厚さ方向の距離、即ち、突出部１９ａ及び非突出部１９ｂの距離をｄ２とし、凹部２０の厚さ方向の距離をｄ３とすれば、ｄ２＝ｄ３となるように形成されている。なお、図３における上下方向が本体部１８の厚さ方向であり、この方向は矢印で示すＸ線検査におけるＸ線透過方向と平行である。ここで、ヒートマス１７の突出部１９ａにおける厚さ方向の距離をｄ４、非突出部１９ｂにおける厚さ方向の距離をｄ５と定義する。そうすれば、突出部１９ａにおける厚さ方向の距離ｄ４は、ｄ４＝ｄ１＋ｄ２−ｄ３と表わされる。また、非突出部１９ｂにおける厚さ方向の距離ｄ５は、ｄ５＝ｄ１と表わされる。ところで、ｄ２＝ｄ３となるように形成されているので、ｄ４＝ｄ１となり、ヒートマス１７の突出部１９ａと非突出部１９ｂにおけるそれぞれの厚さ方向の距離ｄ４、ｄ５は等しくなっている。
【００２５】
即ち、ヒートマス１７の半導体素子１２と接合する側は、半導体素子１２と半田Ｈで接合される複数の突出部１９ａと、半導体素子１２と半田Ｈで接合されない複数の非突出部１９ｂとを有し、ヒートマス１７の半導体素子１２と接合する側の反対側に、半導体素子１２とヒートマス１７との突出部１９ａにおける接合部分及び非突出部１９ｂにおける非接合部分の両方を半導体素子１２から距離を置いて覆うような本体部１８を有している。
そして、ヒートマス１７の突出部１９ａと非突出部１９ｂにおけるそれぞれの厚さ方向の距離ｄ４、ｄ５が同じとなるように突出部１９ａに対応して本体部１８には凹部２０が形成されている。
【００２６】
ヒートマス１７の熱容量は、過負荷等によって半導体素子１２から定常発熱状態より大きな熱が発生して、ヒートシンク１５による冷却機能が足りなくなった際、半導体素子１２で発生した熱の一部を一時的に吸収して半導体素子１２が過熱状態になることを抑制するのに必要な値に設定されている。例えば、半導体装置１０がハイブリッド車の走行用モータの制御に使用されるインバータの場合、定常運転状態から急な加速あるいは急停止の場合、１秒未満の短時間で半導体素子１２からの発熱で定格の３〜５倍もの損失熱量が発生する。この実施形態においては、その際に、半導体素子１２の温度が動作温度の上限を超えないようヒートマス１７の熱容量が設定されている。
ヒートマス１７の材質としては、半導体素子１２とヒートマス１７とを接合する半田Ｈより高融点の金属が好ましく、銅、アルミニウム等が用いられ表面がニッケルメッキされている。
【００２７】
半導体装置１０は、例えば、次のようにして製造される。先ず、セラミック基板１４の一方の面に金属層１６が形成され、他方の面に配線金属層１３が形成された回路基板１１と、ヒートシンク１５とを準備する。回路基板１１は、例えば、予めセラミック基板１４の両面にアルミニウム層が形成されたＤＢＡ基板にエッチング処理を行って、アルミニウム層を所定形状の金属層１６及び配線金属層１３に加工して作成する。ヒートシンク１５は、例えば、冷媒流路１５ａの形状に対応した中子を使用して、アルミニウムの鋳造により作成する。
次に、回路基板１１はヒートシンク１５の上に金属層１６がヒートシンク１５側に対向する状態で配置され、ヒートシンク１５と金属層１６との間にシート状のアルミニウム接続用ろう材が介在される。そして、ヒートシンク１５及び回路基板１１をその状態で仮止めし、接合面に荷重を加えながら、真空雰囲気又は不活性ガス雰囲気中において、所定温度で加熱することにより、ヒートシンク１５と金属層１６とをろう付けする。
【００２８】
次に、配線金属層１３の所定位置に半導体素子１２を半田を介して配置し、半導体素子１２上にペースト状の半田を塗布し、塗布された部分にヒートマス１７の脚部１９を配置する。そして、炉内にて所定温度で加熱することにより、配線金属層１３と半導体素子１２の間の半田と、脚部１９における突出部１９ａと半導体素子１２との間の半田が溶融する。こうして、配線金属層１３と半導体素子１２とを半田Ｈで接合させると同時に、突出部１９ａを半導体素子１２上に半田Ｈで接合させる。図１に模式的に示すように、突出部１９ａと半導体素子１２との接合状態は、半田Ｈが突出部１９ａの先端より周囲にはみ出すようにフィレットが形成されており、隣接する突出部１９ａの先端に形成される半田Ｈと繋がった状態にある。
【００２９】
このようにして製造された半導体装置１０は、製造後、Ｘ線検査装置２１にてＸ線検査が行われ、半田接続状態の検査が行われる。Ｘ線検査装置２１は、図１に示すように、ヒートマス１７における上面側に設けられＸ線の照射を行うＸ線発生器２１ａと、ヒートシンク１５側に設けられたＸ線透過画像読取装置２１ｂとで構成されており、Ｘ線発生器２１ａとＸ線透過画像読取装置２１ｂとの間に半導体装置１０を設置し、Ｘ線発生器２１ａよりＸ線を照射し、半導体装置１０を透過したＸ線をＸ線透過画像読取装置２１ｂにて読み取り、読み取られた画像データを画像処理装置２１ｃにて処理されて画像表示部２１ｄに表示される。Ｘ線画像では、半導体装置１０がＸ線を通過させた部分では白く写り、半導体装置１０がＸ線を阻止した部分では黒く写るように表示される。
【００３０】
このような性質を利用して半導体装置１０の半田接続状態の検査を行うことができる。
もしも、半田Ｈの接合部にボイド（気泡）が混在している場合には、Ｘ線画像では、その部分は白く写り、半田接続不良の判断を行うことができる。この実施形態においては、半導体素子１２とヒートマス１７との突出部１９ａにおける接合部分及び非突出部１９ｂにおける非接合部分の両方を覆うようにヒートマス１７が形成され、ヒートマス１７の突出部１９ａと非突出部１９ｂにおけるそれぞれの厚さ方向の距離ｄ４、ｄ５、即ち、Ｘ線の透過方向の厚さ距離が全体に等しくなるよう形成されている。従って、ヒートマス１７の影響を受けることなく半導体素子１２と回路基板１１との接合部分及び半導体素子１２とヒートマス１７との接合部分の両接合部分の半田接続状態の検査を行える。
【００３１】
次に、上記構成を有する半導体装置１０について作用説明を行う。
半導体装置１０のＸ線検査工程においては、Ｘ線検査装置２１のＸ線発生器２１ａとＸ線透過画像読取装置２１ｂとの間に半導体装置１０を設置し、Ｘ線発生器２１ａよりＸ線を照射して半田接続状態の検査が行われる。
図１に示すように、Ｘ線発生器２１ａより照射されたＸ線は、ヒートマス１７、ヒートマス１７と半導体素子１２との接合部分、半導体素子１２、半導体素子１２と回路基板１１との接合部分、回路基板１１及びヒートシンク１５を通過した後、Ｘ線透過画像読取装置２１ｂで読み取られ、画像処理装置２１ｃを介して画像表示部２１ｄに表示される。
【００３２】
Ｘ線検査において、Ｘ線の通過する途中に金属が存在すると、Ｘ線は金属内の透過量の差異によってＸ線画像に濃淡ムラが発生することがある。特に、金属製のヒートマス１７は、放熱性や熱応力特性を考慮して複雑な形状を有するものがあり、半導体素子１２や回路基板１１及びヒートシンク１５と比較してＸ線透過方向の厚さ距離が部位によって大きく異なり、その分影響を受けやすい。
しかし本実施例のヒートマス１７は、図３に示すように、突出部１９ａに対応して本体部１８に凹部２０が形成されていることにより、ヒートマス１７の突出部１９ａと非突出部１９ｂにおけるそれぞれの厚さ方向の距離ｄ４、ｄ５が等しくなっている。従って、Ｘ線はヒートマス１７のそれぞれの部分において同じよう減衰し同じ強さで出力される。
【００３３】
もし、ヒートマス１７と半導体素子１２との接合部分又は、半導体素子１２と回路基板１１との接合部分にボイドが混在している場合には、Ｘ線画像では、その部分は白く写る。図４はＸ線画像を模式的に示したものであり、図４（ａ）はこの実施形態におけるＸ線画像を示しており、図中不定形の部分がボイドに相当する。図４（ｂ）は、比較例としてヒートマス１７に凹部２０が設けられていないＸ線画像を示したものであり、ヒートマスのＸ線透過方向の厚さ距離が場所により異なっていることにより、ヒートマスの厚さに応じてＸ線画像で濃淡ムラとなって現れ、ボイドの観察がしづらくなっている。
この実施形態では、ヒートマス１７のＸ線透過方向の厚さ距離が等しくなるように設定されていることにより、それぞれの部分におけるＸ線画像の濃淡ムラ発生を抑制することができ、Ｘ線による半田接続状態の検査を正確に行うことができる。
また、半田接合状態が悪く、ヒートマス１７が半導体素子１２及び回路基板１１対して傾いて接合されている場合には、Ｘ線は突出部１９ａや非突出部１９ｂ及び、凹部２０に対して斜め方向から入射されるため、Ｘ線透過方向の厚さ距離が場所により異なることになり、Ｘ線画像においては、明らかに濃い部分が画像となって現れ、ヒートマス１７の傾きについても容易に検出することができる。
【００３４】
この第１の実施形態に係る半導体装置１０によれば以下の効果を奏する。
（１）ヒートマス１７の半導体素子１２と接合する側の反対側に、ヒートマス１７の突出部１９ａと非突出部１９ｂにおけるそれぞれの厚さ方向の距離ｄ４、ｄ５が同じとなるように突出部１９ａに対応して本体部１８に凹部２０が形成されていることによって、Ｘ線検査時にヒートマス１７の厚さ方向にＸ線を透過させ半田接続状態の検査を行うとき、ヒートマス１７の厚さが異なることによるＸ線画像の濃淡ムラ発生を抑制することができ、Ｘ線による半田接続状態の検査を正確に行うことができる。
（２）ヒートマス１７と半導体素子１２との接合部分に対するＸ線検査においては、Ｘ線はヒートマス１７を透過させて検査せざるを得ないが、厚さ方向を均一にすることでＸ線画像の濃淡ムラを抑制し、ヒートマス１７を接合した状態でも良好に検査することができる。
（３）ヒートマス１７と半導体素子１２との接合部分及び、半導体素子１２と回路基板１１との接合部分の両接合部分のＸ線による半田接続状態の検査を同時に行うことができるので検査効率の向上を図れる。
（４）半導体装置１０は、半導体素子１２と、半導体素子１２を載置して接合させる回路基板１１と、半導体素子１２で発生した熱が伝導されるヒートシンク１５と、半導体素子１２上に半田で接合されるヒートマス１７とを備えている。従って、過負荷等によって半導体素子１２から定常発熱状態より大きな熱が発生した場合は、半導体素子１２で発生した熱の一部はヒートマス１７に一時的に吸収されるため、ヒートシンク１５による冷却能力が不足しても半導体素子１２が過熱状態になることが抑制される。
（５）ヒートマス１７は、本体部１８と脚部１９より構成され、本体部１８には凹部２０が設けられているために、本体部１８を介しての放熱性が向上しており、過負荷時における半導体素子１２の温度上昇を更に抑制できる。
（６）ヒートマス１７の半導体素子１２と接合する側は、半導体素子１２と半田Ｈで接合される複数の突出部１９ａと、半田Ｈで接合されない複数の非突出部１９ｂとを有していることにより、接合部が複数の領域に分割されるためヒートマス１７と半導体素子１２とに生じる熱応力が緩和され、半田クラック等の発生を抑制することができる。
（７）半田接合状態が悪く、ヒートマス１７が半導体素子１２に傾いて接合されている場合には、Ｘ線透過方向の厚さ距離が場所により異なることになり、Ｘ線画像においては、明らかに濃い部分が画像となって現れ、ヒートマス１７の傾きについても容易に検出することができる。
（８）ヒートマス１７の突出部１９ａと非突出部１９ｂにおけるそれぞれの厚さ方向の距離ｄ４、ｄ５が同じとなるように突出部１９ａに対応して本体部１８に凹部２０を形成すればよいので、製造が容易であり製造工程を簡略化できる。
【００３５】
（第２の実施形態）
次に、第２の実施形態に係る半導体装置３０を図５に基づいて説明する。
この実施形態は、第１の実施形態におけるヒートマス１７の形状を変更したものであり、その他の構成は共通である。
従って、ここでは説明の便宜上、先の説明で用いた符号を一部共通して用い、共通する構成についてはその説明を省略し、変更した個所のみ説明を行う。
【００３６】
図５に示すように、この実施形態のヒートマス３１は、本体部３２と脚部３３より構成され、本体部３２、脚部３３は第１の実施形態における本体部１８、脚部１９と対応しそれぞれ同一形状に形成されている。即ち、脚部３３における突出部３３ａ及び非突出部３３ｂは脚部１９における突出部１９ａ及び非突出部１９ｂに対応して形成され、本体部３２における凹部３４は本体部１８における凹部２０に対応して形成されている。
【００３７】
ヒートマス３１は半導体素子１２の電極を兼ねており、接続部３５がヒートマス３１の本体部３２より上方に突出して形成されている。半導体素子１２がＩＧＢＴの場合、上面側にエミッタ電極パッドがあり、ヒートマス３１はエミッタ電極パッドと半田にて接合されてエミッタ電極になる。半導体素子１２がＭＯＳＦＥＴの場合、上面側にソース電極パッドがあり、ヒートマス３１はソース電極パッドと半田で接合されてソース電極になる。半導体素子１２がダイオードの場合、上面側にアノード電極パッドがあり、ヒートマス３１はアノード電極パッドと半田にて接合されてアノード電極になる。それぞれの電極は、接続部３５を介して別途設けられている銅バー３６と接続されている。
そして、それ以外の構成は、第１の実施形態と同等となっている。
【００３８】
このように、第２の実施形態における半導体装置３０の構成は、接続部３５を設けること以外は、第１の実施形態における半導体装置１０の構成と同等であり、もたらされる作用も同等なので、作用説明を省略する。
また、第１の実施形態における（１）〜（８）と同等の効果を得ることができること以外に、次のような効果を奏する。
（９）ヒートマス３１が半導体素子１２の電極を兼ねているため、別途電極を設ける必要がない。
【００３９】
（第３の実施形態）
次に、第３の実施形態に係る半導体装置５０を図６〜図９に基づいて説明する。
この実施形態は、第１の実施形態におけるヒートマス１７の形状を変更したものであり、その他の構成は共通である。
従って、ここでは説明の便宜上、先の説明で用いた符号を一部共通して用い、共通する構成についてはその説明を省略し、変更した個所のみ説明を行う。
【００４０】
図６に示すように、半導体装置５０は、半導体素子１２と、半導体素子１２を載置して接合させる回路基板１１と、半導体素子１２で発生した熱が伝導されるヒートシンク１５と、半導体素子１２上に半田で接合されるヒートマス５１とを備えている。
ヒートマス５１は、平面形状が半導体素子１２と同等の大きさの本体部５２と、本体部５２の半導体素子１２側において本体部５２から延設された複数の突出部５３ａ及び非突出部５３ｂからなる脚部５３とで構成されている。そして、脚部５３における突出部５３ａの先端において半導体素子１２に半田Ｈで直接接合されている。
Ｘ線検査時においては、ヒートマス５１の半導体素子１２と接合する側の反対側にＸ線検査用治具５４が装着される。
Ｘ線検査用治具５４は、ヒートマス５１の本体部５２と同等の大きさの平面を有する直方体状の基部５５と、基部５５のヒートマス５１に接する側と反対側において基部５５に設けられた複数の凹部５６と、位置決め部材５７とで構成されている。
【００４１】
図７に示すように、ヒートマス５１の脚部５３に形成されている複数の突出部５３ａ及び非突出部５３ｂは、回路基板１１の表面と平行に置かれた本体部５２の下面より突出部５３ａ及び非突出部５３ｂが交互に延設された形状となっている。
Ｘ線検査用治具５４の基部５５の下面は、ヒートマス５１の本体部５２の上面に接するように配置されている。基部５５の上面側には、所定の深さを有する複数の凹部５６が形成されている。
図６及び図７に示すように、Ｘ線検査用治具５４が半導体装置５０に装着された状態においては、ヒートマス５１の突出部５３ａに対応してＸ線検査用治具５４の凹部５６が配設されている。
Ｘ線検査用治具５４は、ヒートマス５１と同一材料で形成されている。
【００４２】
図８に示すように、ヒートマス５１における本体部５２の上下方向の距離をｇ１とし、脚部５３の上下方向の距離、即ち、突出部５３ａ及び非突出部５３ｂの距離をｇ２とし、Ｘ線検査用治具５４における基部５５の上下方向の距離をｇ３とし、凹部５６の深さ距離、即ち、厚さ方向の距離をｇ４とすれば、ｇ２＝ｇ４となるように形成されている。
なお、図８における上下方向が本体部５２及び基部５５の厚さ方向であり、この方向は矢印で示すＸ線検査におけるＸ線透過方向と平行である。
【００４３】
ここで、ヒートマス５１にＸ線検査用治具５４が装着された状態において、ヒートマス５１の突出部５３ａの厚さ方向距離をｇ５、非突出部５３ｂにおける厚さ方向の距離をｇ６と定義する。そうすれば、ｇ５＝ｇ１＋ｇ２＋ｇ３−ｇ４、ｇ６＝ｇ１＋ｇ３と表わされる。ところで、ｇ２＝ｇ４となるように形成されているので、ｇ５＝ｇ１＋ｇ３となり、ヒートマス５１の突出部５３ａと非突出部５３ｂにおけるそれぞれの厚さ方向の距離ｇ５、ｇ６は等しくなっている。
即ち、Ｘ線検査用治具５４の装着時においては、ヒートマス５１の突出部５３ａと非突出部５３ｂのそれぞれの部分におけるヒートマス５１とＸ線検査用治具５４の厚さ方向の距離の和ｇ５、ｇ６が等しくなるように突出部１９ａに対応してＸ線検査用治具５４の基部５５には凹部５６が形成されている。このことにより、ヒートマス５１の突出部５３ａと非突出部５３ｂのそれぞれの部分におけるヒートマス５１とＸ線検査用治具５４のＸ線減衰量の総和が等しくなっている。
【００４４】
ヒートマス５１の熱容量は、過負荷等によって半導体素子１２から定常発熱状態より大きな熱が発生して、ヒートシンク１５による冷却機能が足りなくなった際、半導体素子１２で発生した熱の一部を一時的に吸収して半導体素子１２が過熱状態になることを抑制するのに必要な値に設定されている。
半導体装置５０におけるそれ以外の構成は第１の実施形態と同等であり、説明を省略する。
【００４５】
次に、上記のような構成を有する半導体装置５０及びＸ線検査用治具５４につき、図９に基づきＸ線検査方法について説明を行う。
先ず、図９（ａ）に示すように、半導体装置５０のＸ線検査工程においては、半導体装置５０にＸ線検査用治具５４が装着される。Ｘ線検査用治具５４は、基部５５の下面をヒートマス５１側に向けて、上方よりヒートマス５１上に載置する。このとき、Ｘ線検査用治具５４の端部に設けられた位置決め部材５７によって位置決めが行われる。
【００４６】
次に、図９（ｂ）に示すように、Ｘ線検査装置２１のＸ線発生器２１ａとＸ線透過画像読取装置２１ｂとの間にＸ線検査用治具５４が装着された半導体装置５０を設置し、Ｘ線発生器２１ａよりＸ線を照射して半田接続状態の検査が行われる。
Ｘ線発生器２１ａより照射されたＸ線は、Ｘ線検査用治具５４、ヒートマス５１、ヒートマス５１と半導体素子１２との接合部分、半導体素子１２、半導体素子１２と回路基板１１との接合部分、回路基板１１及びヒートシンク１５を通過した後、Ｘ線透過画像読取装置２１ｂで読み取られ、画像処理装置２１ｃを介して画像表示部２１ｄに表示される。
【００４７】
ところで、Ｘ線検査用治具５４の装着時においては、ヒートマス５１の突出部５３ａと非突出部５３ｂのそれぞれの部分におけるヒートマス５１とＸ線検査用治具５４の厚さ方向の距離の和ｇ５、ｇ６が等しくなるようにＸ線検査用治具５４には凹部５６が形成されていることにより、Ｘ線検査用治具５４及びヒートマス５１を透過したＸ線はそれぞれの部分において同じように減衰し同じ強さで出力される。従って、ヒートマス５１とＸ線検査用治具５４のＸ線減衰量の総和が異なることによるＸ線画像の濃淡ムラ発生を抑制することができ、Ｘ線による半田接続状態の検査を正確に行うことができる。
【００４８】
この第３の実施形態に係る半導体装置５０によれば，第１の実施形態における（２）〜（４）及び（６）、（７）と同等の効果を得ることができること以外に、次のような効果を奏する。
（１０）Ｘ線検査時に、半導体装置５０にＸ線検査用治具５４を装着することにより、ヒートマス５１の突出部５３ａと非突出部５３ｂのそれぞれの部分におけるヒートマス５１とＸ線検査用治具５４の厚さ方向の距離の和ｇ５、ｇ６を等しくすることができる。従って、Ｘ線検査時にＸ線検査用治具５４及びヒートマス５１の厚さ方向にＸ線を透過させ半田接続状態の検査を行うとき、ヒートマス５１の厚さが異なることによるＸ線画像の濃淡ムラ発生を抑制することができ、Ｘ線による半田接続状態の検査を正確に行うことができる。
（１１）半導体素子１２上に接合されたヒートマス５１に対応するＸ線検査用治具５４を用意するだけでよく、半導体素子１２上に接合されたヒートマス５１は従来と同様の形状のままで特殊な形状加工が不要なため、部品コストの低減を図ることが可能となる。
（１２）Ｘ線検査用治具５４をヒートマス５１と同一材料で形成し、Ｘ線検査用治具５４とヒートマス５１の厚さ方向の距離の和ｇ５、ｇ６が等しくなるようにＸ線検査用治具５４に凹部５６を形成すればよいので、製造工数及び部品コストの低減を図れる。
【００４９】
（第４の実施形態）
次に、第４の実施形態に係る半導体装置５０を図１０及び図１１に基づいて説明する。
この実施形態は、第３の実施形態におけるＸ線検査用治具５４の形状を変更したものであり、その他の構成は共通である。
従って、ここでは説明の便宜上、先の説明で用いた符号を一部共通して用い、共通する構成についてはその説明を省略し、変更した個所のみ説明を行う。
【００５０】
図１０に示すように、この実施形態における半導体装置７０は、半導体素子１２上に設けられた電極パッド７４を除く部位にヒートマス７１が接合されている。半導体素子１２はトランジスタであり電極パッド７４は制御電極（ＩＧＢＴであればベース、ＭＯＳＦＥＴであればゲート）である。そして、電極パッド７４はワイヤボンディングによって回路基板１１の配線金属層１３に接続されている。
ヒートマス７１は、本体部７２と、本体部７２の半導体素子１２側において本体部７２から延設された複数の突出部７３ａ及び非突出部７３ｂからなる脚部７３とで構成されており、脚部７３における突出部７３ａの先端において半導体素子１２に半田Ｈにて電気的、熱的に接続されている。
【００５１】
Ｘ線検査時においては、ヒートマス７１の半導体素子１２と接合する側の反対側にＸ線検査用治具７５が装着される。
Ｘ線検査用治具７５は、平面形状が半導体素子１２と同等の大きさの基部７６と、基部７６のヒートマス７１に接する側と反対側において基部７６に設けられた複数の凹部７７と、電極パッド７４に対応して基部７６に突出して設けられた土手部７８と、位置決め部材７９とで構成されている。Ｘ線検査用治具７５は、電極パッド７４を含む半導体素子１２全面を覆うように形成されている。
そして、Ｘ線検査用治具７５が半導体装置７０に装着された状態においては、ヒートマス７１の突出部７３ａに対応してＸ線検査用治具７５の凹部７７が配設されている。Ｘ線検査用治具７５は、ヒートマス７１と同一材料で形成されている。
【００５２】
第３の実施形態と同様に、ヒートマス７１の突出部７３ａと非突出部７３ｂのそれぞれの部分におけるヒートマス７１とＸ線検査用治具７５の厚さ方向の距離の和ｍ１、ｍ２が等しくなるようにＸ線検査用治具７５に凹部７７が形成されている。
また、Ｘ線検査用治具７５の基部７６に連設された土手部７８のＸ線透過方向の厚さ距離をｍ３（基部７６を含む厚さ距離）とすれば、ｍ３＝ｍ１＝ｍ２となるように設定されている。
【００５３】
従って、Ｘ線検査時に、半導体装置７０にＸ線検査用治具７５を装着することにより、ヒートマス７１の突出部７３ａと非突出部７３ｂのそれぞれの部分におけるヒートマス７１とＸ線検査用治具７５の厚さ方向の距離の和ｍ１、ｍ２を等しくすることができることに加えて、半導体素子１２の電極パッド７４に対応して設けられた土手部７８の厚さ方向の距離ｍ３をｍ１、ｍ２と等しくすることができる。よって、ヒートマス７１が接合された領域におけるヒートマス７１と半導体素子１２との接合部及び、半導体素子１２と回路基板１１との接合部におけるＸ線画像の濃淡ムラを抑えて半田接続状態の検査を良好に行えると共に、ヒートマス７１が接合されていない半導体素子１２上の電極パッド７４に対応する領域とヒートマス７１が接合された領域との間のＸ線画像の濃度差を減らして当該電極パッド７４に対応する領域の半導体素子１２と回路基板１１との接合部の半田接続状態の検査をも良好に行うことができる。
【００５４】
なお、本発明は、上記した実施形態に限定されるものではなく発明の趣旨の範囲内で種々の変更が可能であり、例えば、次のように変更しても良い。
○  第１〜第２の実施形態では、ヒートマス１７、３１の半導体素子１２と接合する側の反対側に、ヒートマス１７、３１の突出部１９ａ、３３ａと非突出部１９ｂ、３３ｂにおけるそれぞれの厚さ方向の距離ｄ４、ｄ５が同じとなるように突出部１９ａ、３３ａに対応して凹部２０、３４が形成されているとして説明した。これは、ヒートマスをＸ線透過方向から見た場合に、第１〜第２の実施形態では、突出部の面積より非突出部の面積が大きく、突出部が非突出部の間に部分的に存在しているため、これに対応して本体部にはいわゆる凹部が形成されることによるものである。逆に、突出部の面積より非突出部の面積が小さく、突出部が部分的でなく連続的に繋がった状態で形成されており、非突出部が突出部の間に部分的に形成されている場合には、本体部には非突出部に対応して凸部が形成されることになる。
○  第３〜第４の実施形態では、ヒートマス５１、７１の半導体素子１２と接合する側の反対側にＸ線検査用治具５４、７５を装着し、ヒートマス５１、７１の突出部５３ａ、７３ａと非突出部５３ｂ、７３ｂのそれぞれの部分におけるＸ線検査用治具５４、７５とヒートマス５１、７１の厚さ方向の距離の和がそれぞれ等しくなるようにＸ線検査用治具５４、７５に凹部５６、７７が形成されているとして説明した。これは、ヒートマスをＸ線透過方向から見た場合に、第３〜第４の実施形態では、突出部の面積より非突出部の面積が大きく、突出部が非突出部の間に部分的に存在しているため、これに対応してＸ線検査用治具にはいわゆる凹部が形成されることによるものである。逆に、突出部の面積より非突出部の面積が小さく、突出部が部分的でなく連続的に繋がった状態で形成されており、非突出部が突出部の間に部分的に形成されている場合には、Ｘ線検査用治具には非突出部に対応して凸部が形成されることになる。
○  第３、第４の実施形態では、ヒートマス５１、７１とＸ線検査用治具５４、７５を同一材料で形成し、両部材のＸ線透過方向の厚さ距離が等しくなる（ｇ５＝ｇ６又は、ｍ１＝ｍ２）として説明したが、両部材をそれぞれ別材料で形成し、両部材のＸ線透過方向の厚さ距離を異ならせて形成しても良い。この場合には、それぞれの部分におけるヒートマスとＸ線検査用治具のＸ線減衰量の総和が等しくなるように厚さ距離を設定する必要がある。
○  第１〜第２の実施形態では、ヒートマス１７、３１の突出部１９ａ、３３ａと非突出部１９ｂ、３３ｂの厚さ距離ｄ２をヒートマス１７、３１の全面において等しく形成されているとして説明したが、異なっていても良い。この場合には、ヒートマスのそれぞれの部分におけるＸ線透過方向の厚さ距離が互いに等しくなるように、突出部及び非突出部に対応する本体部の厚さ距離を調整する必要がある。
○  第１〜第４の実施形態では、ヒートマス１７、３１、５１、７１が接合された半導体素子１２が回路基板１１に接合されその回路基板１１にヒートシンク１５を取り付けた状態でＸ線検査が行われるとして説明したが、回路基板１１にヒートシンク１５を取り付ける前にＸ線検査を行い、その後ヒートシンク１５を取り付けても良い。
○  ヒートマス及びＸ線検査用治具は、ブロック体より切削加工により形成しても良いし、鍛造又は鋳造による成形或いは、板状部材を複数枚貼り合わせて形成してもよい。
○  第４の実施形態で土手部７８はヒートマス７１の上面より上側になる形状としたが、ヒートマス７１の上面より下側に張り出す形状でも良い。この場合、位置決め部材７９と同様に、位置決めに用いる事が出来る。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】第１の実施形態に係る半導体装置の全体構成を示す断面図である。
【図２】第１の実施形態に係る半導体装置の全体構成を示す斜視図である。
【図３】第１の実施形態に係るヒートマス部の拡大断面図である。
【図４】第１の実施形態に係るＸ線画像を模式的に示す模式図である。（ａ）本実施形態におけるＸ線画像、（ｂ）比較例におけるＸ線画像。
【図５】第２の実施形態に係る半導体装置の全体構成を示す断面図である。
【図６】第３の実施形態に係る半導体装置及びＸ線検査用治具の全体構成を示す断面図である。
【図７】第３の実施形態に係る半導体装置及びＸ線検査用治具の全体構成を示す斜視図である。
【図８】第３の実施形態に係るヒートマス及びＸ線検査用治具の拡大断面図である。
【図９】第３の実施形態に係るＸ線検査方法を示す模式図である。（ａ）半導体装置へのＸ線検査用治具の装着時、（ｂ）Ｘ線検査装置によるＸ線検査時。
【図１０】第４の実施形態に係る半導体装置及びＸ線検査用治具の全体構成を示す断面図である。
【図１１】第４の実施形態に係る半導体装置及びＸ線検査用治具の全体構成を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００５６】
１０  半導体装置
１１  回路基板
１２  半導体素子
１５  ヒートシンク
１７  ヒートマス
１９ａ  突出部
１９ｂ  非突出部
２０  凹部
２１  Ｘ線検査装置
Ｈ  半田
ｄ４  突出部における厚さ方向の距離
ｄ５  非突出部における厚さ方向の距離
【図１】
2010021220.tif 000003
【図２】
2010021220.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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