(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体モジュールの外筺体を放熱体上に実装してなる半導体モジュールユニットの製造方法であって、
（ａ）前記半導体モジュール又は前記放熱体の実装面に、２０℃、剪断速度５／ｓｅｃにおける粘度が１３０Ｐａ・ｓ以下の熱伝導性グリースを塗布する工程と、
（ｂ）前記半導体モジュールを前記放熱体上に前記グリース塗布面を介して実装する工程と、
（ｃ）前記工程（ｂ）の後、前記グリースを２０℃における粘度の降伏値が４０Ｐａ以上３００Ｐａ以下となるように増粘させる工程とを備える、半導体モジュールユニットの製造方法。
【請求項２】
前記工程（ｃ）は、加熱、光もしくは放射線照射、水分供給のいずれかにより前記熱伝導性グリースを増粘させる工程である、請求項１に記載の半導体モジュールユニットの製造方法。
【請求項３】
前記工程（ａ）は、熱硬化性を有するグリースを含む前記熱伝導性グリースを塗布する工程である、請求項２に記載の半導体モジュールユニットの製造方法。
【請求項４】
半導体モジュールの外筺体を放熱体上に実装してなる半導体モジュールユニットの製造方法であって、
（ａ）前記半導体モジュールまたは前記放熱体の実装面に、２０℃、剪断速度５／ｓｅｃにおける粘度が１３０Ｐａ・ｓ以下の熱伝導性グリースを塗布する工程と、
（ｂ）前記熱伝導性グリースを２０℃における粘度の降伏値が４０Ｐａ以上３００Ｐａ以下となるように増粘させる工程と、
（ｃ）前記工程（ｂ）の後、前記半導体モジュールを前記放熱体上に前記熱伝導性グリース塗布面を介して実装する工程とを備える、半導体モジュールユニットの製造方法。
【請求項５】
前記工程（ｂ）は、加熱、光もしくは放射線照射、水分供給のいずれかにより前記熱伝導性グリースを増粘させる工程である、請求項４に記載の半導体モジュールユニットの製造方法。
【請求項６】
前記工程（ａ）は、揮発性の溶媒を含む前記熱伝導性グリースを塗布する工程である、請求項５に記載の半導体モジュールユニットの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、半導体モジュールの外筺体を放熱体上に実装してなる半導体モジュールユニットの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体モジュールと、これが実装されるヒートシンクとの間には、熱伝達を良くする熱伝導層として高熱伝導性のグリース層が設けられる。しかし、例えば２Ｗ／ｍＫ以上の熱伝導率を持つ熱伝導性グリースは、粘度が高く塗布が困難であるため、実装プロセスに難点があった。その一方で、粘度を低くするべく基油の分子量を下げた場合には、ブリードや揮発が発生し易く、信頼性に欠けるという問題点がある。
【０００３】
グリース層におけるオイルのブリードを防止するために、グリース層の代わりにゲルを用いるものが示されている（例えば特許文献１）。塗布後の加熱反応によってゲル化するものを用いれば塗布が容易であり、塗布後にブリードは生じない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−２８４６５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に示されるようなゲルシートを熱伝導層として用いる場合、塗布後の加熱反応によって硬化したゲルシートは、パッケージや基材の反りが大きい場合これに追従できず信頼性に欠けるという問題がある。さらに、高温で熱膨張するため、熱抵抗が上昇するという問題もある。
【０００６】
そこで、本発明は上述の問題点に鑑み、塗布性、信頼性が良く、基材の反りへの追従性も良い熱伝導性グリースを用いた半導体モジュールの実装方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の第１の半導体モジュールユニットの製造方法は、半導体モジュールの外筺体を放熱体上に実装してなる半導体モジュールユニットの製造方法であって、（ａ）半導体モジュール又は放熱体の実装面に、２０℃、剪断速度５／ｓｅｃにおける粘度が１３０Ｐａ・ｓ以下の熱伝導性グリースを塗布する工程と、（ｂ）半導体モジュールを放熱体上にグリース塗布面を介して実装する工程と、（ｃ）工程（ｂ）の後、グリースを２０℃における粘度の降伏値が４０Ｐａ以上３００Ｐａ以下となるように増粘させる工程とを備える。
【０００８】
また、本発明の第２の半導体モジュールユニットの製造方法は、（ａ）半導体モジュール又は放熱体の実装面に、２０℃、剪断速度５／ｓｅｃにおける粘度が１３０Ｐａ・ｓ以下の熱伝導性グリースを塗布する工程と、（ｂ）熱伝導性グリースを２０℃における粘度の降伏値が４０Ｐａ以上３００Ｐａ以下となるように増粘させる工程と、（ｃ）工程（ｂ）の後、半導体モジュールを放熱体上に熱伝導性グリース塗布面を介して実装する工程とを備える。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の第１の半導体モジュールユニットの製造方法は、（ａ）半導体モジュール又は放熱体の実装面に、２０℃、剪断速度５／ｓｅｃにおける粘度が１３０Ｐａ・ｓ以下の熱伝導性グリースを塗布する工程と、（ｂ）半導体モジュールを放熱体上にグリース塗布面を介して実装する工程と、（ｃ）工程（ｂ）の後、グリースを２０℃における粘度の降伏値が４０Ｐａ以上３００Ｐａ以下となるように増粘させる工程とを備える。熱伝導性グリースの粘度を塗布時に低くすることによって、擦れることなく塗布できると共に、半導体モジュールを放熱体上に実装した後に増粘することによって、ポンピングアウトを防止し信頼性のあるグリースとなる。さらに、２０℃における粘度の降伏値を３００Ｐａ以下とすることによって、半導体モジュールの反りに追従することも可能である。加えて、グリースはゲルシートや接着剤とは異なり容易に形状変化するため、高温で熱膨張することによる熱抵抗増加が生じないという利点を有する。
【００１０】
また、本発明の第２の半導体モジュールユニットの製造方法は、半導体モジュールの外筺体を放熱体上に実装してなる半導体モジュールユニットの製造方法であって、（ａ）半導体モジュール又は放熱体の実装面に、２０℃、剪断速度５／ｓｅｃにおける粘度が１３０Ｐａ・ｓ以下の熱伝導性グリースを塗布する工程と、（ｂ）熱伝導性グリースを２０℃における粘度の降伏値が４０Ｐａ以上３００Ｐａ以下となるように増粘させる工程と、（ｃ）工程（ｂ）の後、半導体モジュールを放熱体上に熱伝導性グリース塗布面を介して実装する工程とを備える。熱伝導性グリースの粘度を塗布時に低くすることによって、擦れることなく塗布できると共に、熱伝導性グリースを増粘した後に半導体モジュールを放熱体上に実装することにより、ポンピングアウトを防止し信頼性のあるグリースとなる。さらに、２０℃における粘度の降伏値を３００Ｐａ以下とすることによって、半導体モジュールの反りに追従することも可能である。加えて、グリースはゲルシートや接着剤とは異なり容易に形状変化するため、高温で熱膨張することによる熱抵抗増加が生じない。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】モールド型インバーターモジュールの断面図である。
【図２】ケース型インバーターモジュールの断面図である。
【図３】モールド型インバーターモジュールの実装プロセスを示す断面図である。
【図４】モールド型インバーターモジュールの実装構造を示す断面図である。
【図５】熱伝導層に用いられる材料の特徴を示す図である。
【図６】市販の熱伝導性グリースの評価結果を示す図である。
【図７】熱伝導性グリースの剪断速度と剪断応力の関係を示す図である。
【図８】実施の形態１に係るモールド型インバーターモジュールの実装プロセスを示す断面図である。
【図９】実施の形態１に係る増粘性グリースの印刷パターンを示す図である。
【図１０】反応性グリースの粘度変化を示す図である。
【図１１】実施の形態２に係るモールド型インバーターモジュールの実装プロセスを示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
＜半導体モジュール＞
図１に、本実施の形態の半導体モジュールの一例であるモールド型のインバーターモジュールの断面構造を示す。モールド型インバーターモジュールは、リードフレーム１と、リードフレーム１に高熱伝導導電性のダイボンド５を介して実装されるパワー素子４と、複数のリードフレーム１間を導通するワイヤーボンド３とを備える。さらに、モールド型インバーターモジュールは、リードフレーム１の背面に設けられて放熱機能を有するインナーヒートスプレッター６と、インナーヒートスプレッター６の背面に設けられる熱伝導性絶縁シート７と、熱伝導性絶縁シート７の背面に設けられる銅箔８と、銅箔８とリードフレーム１の一部を露出させてそれ以外の上述の構成要素を封止する封止樹脂２とを備える。インナーヒートスプレッター６、熱伝導性絶縁シート７、銅箔８を介して、パワー素子４の熱が放熱される構成となっている。
【００１３】
図２に、本実施の形態の半導体モジュールの別の例であるケース型のインバーターモジュールの断面構造を示す。ケース型インバーターモジュールは、金属ベース板１３と、金属ベース板１３上に高熱伝導導電性のダイボンド５を介して形成される複数のＤＢＣ（Ｄｉｒｅｃｔ  Ｂｏｎｄｉｎｇ  Ｃｏｐｐｅｒ）セラミック基板１２と、ＤＢＣセラミック基板１２上にそれぞれ実装されるパワー素子４と、複数のパワー素子４間を導通するワイヤーボンド３とを備える。さらに、ケース型のインバーターモジュールは、金属ベース板１３上において、パワー素子４が実装された領域を囲うように設けられる樹脂ケース枠１０と、ワイヤーボンド３を樹脂ケース枠１０の外部に導通するために樹脂ケース枠１０に埋め込まれた埋め込みブスバー９と、樹脂ケース枠１０内を封止するシリコーンゲル１１とを備える。金属ベース板１３を介して、パワー素子４の熱が放熱される構成となっている。
【００１４】
図１に示したインバーターモジュールは、図３（ａ），（ｂ），（ｃ）の手順に示すように、銅箔８側の面に熱伝導層１４を介してヒートシンク１５に実装され、半導体モジュールユニットとなる。ヒートシンク１５に実装する際には、図４に示すように、インバーターモジュールがヒートシンク１５と固定されるよう皿ばね１７と皿ばね支持体１８を用いて加圧する。
【００１５】
＜熱伝導層＞
インバーターモジュールとヒートシンク１５の間に設けられる熱伝導層１４には、従来から、熱伝導性グリースの他、ゲルシートあるいはゴムシートや、硬化性接着剤などが用いられる。
【００１６】
図５に、熱伝導層に用いる材料の夫々について長所と短所を示す。最も良く用いられるのはオイルにフィラーを添加した熱伝導性グリースであるが、導電率を２．０Ｗ／ｍ・Ｋ以上にするべくフィラー量を増加すると、粘度が上がり塗布に支障をきたす。低粘度化するためにはオイル成分の低分子量化が有効であるが、揮発しやすくなるため耐熱性の低下を招く。また、低粘度にすれば塗布が容易であるが、実装した後の素子動作に伴うヒートサイクルによりポンピングアウトが発生し、グリースが半導体モジュールとヒートシンク１５の間から徐々に外に移動するため熱抵抗が増加し、信頼性に欠ける。このように、熱伝導性グリースを用いる場合には塗布性と信頼性の間にトレードオフが発生するため、両者を満足するものは得られない。
【００１７】
ポンピングアウトはグリースのようなオイル状の物性に由来するものであるから、半導体モジュールとヒートシンク１５に挟み込むものが固体であればこの問題は解決する。ゲル状あるいはゴム状の高熱伝導シートが市販されており、これらはカットしたものをヒートシンクに載せて半導体モジュールで挟み込むだけであるため、実装プロセスが容易で特殊な装置を必要としない。また、簡単に取り外せるのでリペア性にも優れている。しかしながら、これらはグリースと異なり薄く広がる性質のものではないので、膜厚が厚くなり熱抵抗が大きくなってしまう。さらに、高温ではシートが熱膨張して熱抵抗が増大する。また、半導体モジュールやヒートシンクに接する界面での熱抵抗が大きいという欠点も有している。
【００１８】
また、熱硬化性あるいは湿気硬化性樹脂にフィラーを添加した接着剤をモジュールまたはヒートシンク１５に塗布し、両者を貼り合わせた後接着剤を硬化する場合もポンピングアウトの発生を無くすことができる。これらの接着剤は塗布後硬化するため成分が揮発することがない。そのため、低分子量の成分を用いて、塗布時に低粘度にすることができ、容易に塗布することができる。また半導体モジュールやヒートシンク１５界面に対して強固に接着するため界面熱抵抗は比較的低い。しかしながら、冷熱に起因するモジュールの反りに追従することができず、一度クラックや剥離が発生すると熱抵抗が大きく増大し、もとに戻らないという欠点がある。またゲルシートやゴムシートの場合と同様に、高温では接着剤が熱膨張して熱抵抗が増加する。
【００１９】
ところで、半導体モジュールとヒートシンク１５間の隙間は、モジュール動作時に発生する熱に起因するモジュールの反りにより増加するものである。例えばモールド型インバーターモジュールの場合は、室温で０．０５ｍｍであった隙間が１２５℃では０．２ｍｍに達する。半導体モジュールとヒートシンク１５間に挟み込む熱伝導層１４は、モジュールの反りに追従して流動し、半導体モジュールとヒートシンク１５間を充填する必要があるため、液状でなければならない。そこで、発明者らは塗布性、耐ポンピングアウト性、反り追従性、耐熱性を考慮し、パワーモジュール実装の際にモジュールとヒートシンク１５間に充填する熱伝導層１４として、増粘性グリースを用いることが最適であることを見出した。本発明の増粘性グリースは、未初期状態では塗布するのに最適な粘度であり、反応後は信頼性の面から最適な粘度に変化するものである。増粘は加熱、光、放射線、湿気、溶剤乾燥の何れかで発現する。
【００２０】
＜増粘性グリース＞
用いる増粘性グリースの増粘前の粘度、増粘後の粘度と実際の塗布性、信頼性評価結果について検討を重ねた。粘度とスクリーン印刷仕上がり結果の検討結果を図６に示す。市販の７種類のグリース（グリース１〜グリース７）を、スクリーン印刷機を用いて０．５ｍｍ厚のＳＵＳステンシル版に印刷した。５０ｍｍ角パターンを３×５配列で印刷し、ウレタン平スキージを用いてスキージ角度７５°、塗布速度は５ｍｍ／ｓｅｃとした。このときの、室温（２０℃）における、剪断速度５（１／ｓｅｃ）及び剪断速度１（１／ｓｅｃ）で測定した粘度（Ｐａ・ｓ）と、降伏値（Ｐａ）、擦れの有無を示している。
【００２１】
この結果から、印刷性（塗布性）を評価する場合は、グリースの粘度を剪断速度５（１／ｓｅｃ）で測定するのが好ましいことが分かった。これ以上速い速度だと、高粘度のグリースの場合、グリースが回転速度に追従できず、回転板とグリースの希釈型間に滑りが発生し、再現性のあるデータが得にくい。実際の塗布性との相関を検討した結果、２０℃、５（１／ｓｅｃ）での粘度が１５０Ｐａ・ｓ以上であると、スクリーン印刷機での塗布精度が著しく低くなり、擦れが生じやすくなることが分かった。そして、１３０Ｐａ・ｓ以下であれば擦れが生じず塗布性が良い。
【００２２】
次にポンピングアウトの評価を行った（図６）。５０ｍｍ×３５ｍｍの２ｍｍ厚のアルミ板中央に、スクリーン印刷で直径１０ｍｍの丸パターンを厚さ１１０ミクロンで印刷し、１００ミクロンスペーサーを介して同形状のガラス板を上から被せ、両端をクリップで留めた。グリースはガラス板とアルミ板の両方に接していることを確認した。
【００２３】
できあがった試料を、長手方向を下に直角に立てた状態でヒートサイクル試験装置に入れ、−４０℃／１２０℃で５００サイクルを経た後取り出し、初期位置からたれ落ちたグリースの位置を測定し、その長さをポンピングアウトしやすさの指標とした。この結果も図６に示している。たれ長さと粘度の関係を見ると、降伏値で評価することがもっとも適当であることが分かる。
【００２４】
図６に示した降伏値は（１）式に示すカッソン式から導かれる。
【００２５】
【数１】
0005383599.tif 000002
【００２６】
ここで、τはずり応力、η∞はずり速度が無限大のときの粘度（極限粘度）、Ｄはずり速度であり、τ0が降伏値となる。よって、ずり応力の１／２乗とずり速度の１／２乗を図７に示すようにプロットしたときに描かれる直線のｙ軸切片から、降伏値が求められる。
【００２７】
ヒートサイクル試験（−５０℃／１２５℃、５００サイクル、モジュール垂直設置）後の熱抵抗測定結果より、降伏値は４０Ｐａ以上であるのが好ましいことが判明した。またトランスファーモールド型インバーターモジュールＣＴ３００ＤＡＢ０６０（三菱電機製）を１２５℃に昇温して反りを測定した場合、約０．１ｍｍであった。このインバーターモジュールにグリースを塗布した上でヒートシンクに実装し、熱を発生させて熱抵抗を測定したところ、２０℃での降伏値が３００Ｐａ以上のグリースの場合には、グリースが反りに追従せずボイドが発生していると思われる熱抵抗増大が見られた。
【００２８】
以上の検討結果より、本発明の熱伝導層１４に用いる増粘性グリースは、増粘前では２０℃、剪断速度５（１／ｓｅｃ）における粘度が１３０Ｐａ・ｓ以下であり、且つ増粘後には２０℃での降伏値が４０Ｐａ以上、３００Ｐａ以下であることが好ましいことが判明した。しかしながら、図６に掲載したグリース１〜７の中でその両者を満足するものはない。両者を満足するグリースとしては、反応性グリースや塗布後溶剤を揮発させる事により増粘する溶剤希釈グリースが挙げられる。これらのグリースはパッケージ側または基板・ヒートシンク側のどちらに塗布しても、良好な熱抵抗を得ることが可能である。
【００２９】
（実施の形態１）
実施の形態１の半導体モジュールユニットの製造方法では、増粘性グリースとして反応性グリースを用いる。図８では、図１に示したトランスファーモールド型半導体モジュールであるＣＴ３００ＤＡＢ０６０（三菱電機製）を、金属ベース板１９に実装して半導体モジュールユニットとする工程を示す。なお、図８において、図３，４で示した構成要素と同一のものについては同一の参照符号を付している。
【００３０】
図８に示すように、図８（ａ）の半導体モジュールの外筺体（封止樹脂２および銅箔８の外面）のうち銅箔８が形成された面（放熱側）を上にして、その面に反応性グリース１４ａを厚さ５０μｍのステンシル版を用いてスクリーン印刷する（図８（ｂ））。反応性グリース１４ａは、市販のシリコーン系グリース（図６のグリース３）１００ｇに対し、市販の粘度０．１Ｐａ・ｓの付加型シリコーンコーティング材を７ｇ加えて良く撹拌し、さらに熱硬化性を有する反応性グリースを調合したものを用いる。混合後の粘度は、２０℃、剪断速度５（１／ｓｅｃ）で１２０Ｐａ・ｓとなる。印刷パターンは、５９×３９ｍｍの印刷範囲に９ｍｍ角の正方形パターンを１ｍｍピッチで配列する（図９）。グリース厚は約５０μｍである。なお、反応性グリース１４ａは半導体モジュールではなく銅ベース板１９（放熱体）にスクリーン印刷しても良い。
【００３１】
次に、印刷面（グリース塗布面）を下にして、半導体モジュールを厚さ３ｍｍのニッケルメッキの銅ベース板１９に実装し、リードフレーム１の３箇所をブスバー２０にねじ止めする。さらに、皿バネ１７と皿ばね支持体１８を用いて半導体モジュールと金属ベース板１９が動かないように固定し、上から約４００Ｎの加重を行う。そのままの状態で１５０℃、１時間加熱して反応性グリース１４ａを増粘させることにより、半導体モジュールを銅ベース板１９に実装した半導体モジュールユニットを得る（図８（ｃ））。反応性グリース１４ａは、１５０℃で１時間過熱した後に室温まで冷却したところ降伏値が１９０Ｐａとなった。以上の工程を経た反応性グリース１４ａは、粘度の降伏値が上述した４０Ｐａ以上３００Ｐａ以下の条件を満たしており、ポンピングアウトを生じることなくモジュールの反りに追従する望ましい特性となった。なお、反応前と反応後の粘度とずり速度の関係を図１０に示す。
【００３２】
以上の説明では、半導体モジュールを金属ベース板１９に実装した後に反応性グリース１４ａの増粘を行ったが、反応性グリースを用いる場合には実装の前に増粘プロセスを行っても良い。また、増粘方法は加熱に限らずグリースの材料に応じて、光照射や照射線放射、また水分供給等の方法によっても良い。
【００３３】
＜効果＞
本実施の形態の半導体モジュールユニットの製造方法によれば、以下の効果を奏する。すなわち、実施の形態１の半導体モジュールユニットの製造方法は、半導体モジュールの外筺体を放熱体（金属ベース板１９）上に実装してなる半導体モジュールユニットの製造方法であって、（ａ）半導体モジュールまたは金属ベース板１９の実装面に、２０℃、剪断速度５／ｓｅｃにおける粘度が１３０Ｐａ・ｓ以下の反応性グリース１４ａを塗布する工程と、（ｂ）半導体モジュールを金属ベース板１９上にグリース塗布面を介して実装する工程と、（ｃ）工程（ｂ）の後、反応性グリース１４ａを２０℃における粘度の降伏値が４０Ｐａ以上３００Ｐａ以下となるように増粘させる工程とを備える。反応性グリース１４ａの粘度を塗布時に低くすることによって、擦れることなく塗布できると共に、半導体モジュールを金属ベース板１９に実装した後に増粘することによって、ポンピングアウトを防止し信頼性のあるグリースとなる。さらに、２０℃における粘度の降伏値を３００Ｐａ以下とすることによって、半導体モジュールの反りに追従することも可能である。加えて、反応性グリース１４ａはゲルシートや接着剤とは異なり高温で熱膨張することによる熱抵抗増加が生じない。
【００３４】
また、上記工程（ｃ）では、加熱、光もしくは放射線照射、水分供給のいずれかによりグリース１４を増粘させることにより、塗布性と信頼性の両方を実現するグリースとすることが可能である。
【００３５】
さらに、上記工程（ａ）において熱硬化性を有するグリースを含む反応性グリース１４ａを塗布する場合は、工程（ｃ）で反応性グリース１４ａを加熱することにより増粘させて、塗布性と信頼性の両方を実現するグリースとすることが可能である。
【００３６】
（実施の形態２）
実施の形態２の半導体モジュールユニットの製造方法では、増粘性グリースとして溶剤希釈グリースを用いる。図１１では、図１に示したトランスファーモールド型半導体モジュールであるＣＴ３００ＤＡＢ０６０（三菱電機製）を、金属ベース板１９に実装して半導体モジュールユニットとする工程を示す。なお、図１１において、図８で示した構成要素と同一のものについては同一の参照符号を付している。
【００３７】
図１１に示すように、図１１（ａ）の半導体モジュールの外筺体（封止樹脂２および銅箔８の外面）のうち銅箔８が形成された面（放熱側）を上にして、その面に溶剤希釈グリース１４ｂを厚さ５０μｍのステンシル版を用いてスクリーン印刷する（図１１（ｂ））。溶剤希釈グリース１４ｂは、市販のシリコーン系グリース（図６のグリース３）１００ｇに揮発性の溶媒としてトルエン５ｇを添加したものを用いる。混合後の粘度は、２０℃、剪断速度５（１／ｓｅｃ）で１２０Ｐａ・ｓとなる。印刷パターンは５９×３９ｍｍで長方形抜きパターンとする。グリース厚は約５５μｍである。なお、溶剤希釈グリース１４ｂは半導体モジュールではなく銅ベース板１９（放熱体）にスクリーン印刷しても良い。
【００３８】
次に、溶剤希釈グリース１４ｂを印刷した半導体モジュールをグリース塗布面になにも触れないようにしながら７０℃で３０分、さらに１５０℃で１時間加熱し、グリース中のトルエンを揮発させて増粘させる。このように溶剤希釈グリース１４ｂを用いる場合は、溶剤を揮発させる必要があるため、実装工程の前に増粘工程を行う。トルエン揮発後のグリースの降伏値は、トルエン添加前の降伏値とほぼ同じ５２Ｐａになった。但し膜厚は若干減少して５０μｍとなった。
【００３９】
その後、印刷面（グリース塗布面）を下にして、厚さ３ｍｍのニッケルメッキの銅ベース板１９に実装し、上から溶剤希釈グリース１４ｂを潰す目的で約１０００Ｎの加圧を２０秒間かけ（図１１（ｃ））、その後加圧を緩めた後、リードフレーム１の３箇所をブスバー２０にねじ止めした。さらに、皿バネ１７と皿ばね支持体１８を用いて上から約４００Ｎの加重をかけることにより、半導体モジュールを銅ベース板１９に実装した半導体モジュールユニットを得る（図１１（ｄ））。
【００４０】
以上の説明では、加熱することにより溶剤希釈グリース１４ｂを増粘させたが、増粘方法は加熱に限らずグリースの材料に応じて、光照射や照射線放射、また水分供給等の方法によっても良い。
【００４１】
＜効果＞
本実施の形態の半導体モジュールユニットの製造方法によれば、以下の効果を奏する。すなわち、実施の形態２の半導体モジュールユニットの製造方法は、半導体モジュールの外筺体を放熱体（金属ベース板１９）上に実装してなる半導体モジュールユニットの製造方法であって、（ａ）半導体モジュールまたは金属ベース板１９の実装面に、２０℃、剪断速度５／ｓｅｃにおける粘度が１３０Ｐａ・ｓ以下の溶剤希釈グリース１４ｂを塗布する工程と、（ｂ）溶剤希釈グリース１４ｂを２０℃における粘度の降伏値が４０Ｐａ以上３００Ｐａ以下となるように増粘させる工程と、（ｃ）半導体モジュールを金属ベース板１９上にグリース塗布面を介して実装する工程と、を備える。溶剤希釈グリース１４ｂの粘度を塗布時に低くすることによって、擦れることなく塗布できると共に、溶剤希釈グリース１４ｂを増粘した後に半導体モジュールを金属ベース板１９上に実装することによって、ポンピングアウトを防止し信頼性のあるグリースとなる。さらに、２０℃における粘度の降伏値を３００Ｐａ以下とすることによって、半導体モジュールの反りに追従することも可能である。加えて、溶剤希釈グリース１４ｂはゲルシートや接着剤とは異なり高温で熱膨張することによる熱抵抗増加が生じない。
【００４２】
また、上記工程（ｂ）では、加熱または室温での溶剤乾燥によって溶剤希釈グリース１４ｂを増粘させることにより、塗布性と信頼性の両方を実現するグリースとすることが可能である。
【００４３】
さらに、上記工程（ａ）において揮発性の溶媒を含む溶剤希釈グリース１４ｂを塗布する場合には、上記工程（ｂ）において溶媒を揮発させることによりグリースを増粘させ、塗布性と信頼性の両方を実現するグリースとすることが可能である。
【符号の説明】
【００４４】
１  リードフレーム、２  封止樹脂、３  ワイヤーボンド、４  パワー素子、５  ダイボンド、６  ヒートスプレッタ、７  熱伝導性絶縁シート、８  銅箔、９  埋め込みブスバー、１０  樹脂ケース枠、１１  シリコーンゲル、１２  ＤＢＣセラミック基板、１３  金属ベース板、１４  熱伝導層  １４ａ  反応性グリース、１４ｂ  溶剤希釈グリース、１５  ヒートシンク、１７  皿ばね、１８  皿ばね支持体、１９  金属ベース板、２０  ブスバー。
【図１】
0005383599.tif 000003
【図２】
0005383599.tif 000004
【図３】
0005383599.tif 000005
【図４】
0005383599.tif 000006
【図５】
0005383599.tif 000007
【図６】
0005383599.tif 000008
【図７】
0005383599.tif 000009
【図８】
0005383599.tif 000010
【図９】
0005383599.tif 000011
【図１０】
0005383599.tif 000012
【図１１】
0005383599.tif 000013