(57)【要約】【課題】ガラスエポキシ基板のような繊維強化樹脂製の回路基板を用いて放熱性および信頼性に優れた電力用半導体装置を得ることを目的とする。【解決手段】繊維強化樹脂で板状に形成され、厚み方向に貫通する貫通孔３ｈが設けられた回路基板３と、回路基板３の一方の面の貫通孔３ｈを含む領域に、直接または伝熱板２を介して接合された電力用半導体素子１と、貫通孔３ｈ内に突出するように、電力用半導体素子１または伝熱板２に設けられた突起２２と、を備え、突起２２は貫通孔３ｈの側壁と接合されているとともに、当該突起２２が設けられた電力用半導体素子１または伝熱板２を構成する部材２ｍｂの線膨張係数よりも大きい線膨張係数を有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
繊維強化樹脂で板状に形成され、厚み方向に貫通する貫通孔が設けられた回路基板と、
前記回路基板の一方の面の前記貫通孔を含む領域に、直接または伝熱板を介して接合された電力用半導体素子と、
前記貫通孔内に突出するように、前記電力用半導体素子または前記伝熱板に設けられた突起と、を備え、
前記突起は前記貫通孔の側壁と接合されているとともに、当該突起が設けられた電力用半導体素子または伝熱板を構成する部材の線膨張係数よりも大きい線膨張係数を有することを特徴とする電力用半導体装置。
【請求項２】
前記回路基板はガラスエポキシ基板であり、
前記突起は、当該突起が設けられた電力用半導体素子または伝熱板を構成する部材の線膨張係数よりも前記ガラスエポキシ基板の厚み方向の線膨張係数に近い線膨張係数を有することを特徴とする請求項１に記載の電力用半導体装置。
【請求項３】
前記突起の先端は、平坦状に形成されており、
前記突起の平坦状の先端と前記回路基板の他方の面とが同一面になっていることを特徴とする請求項１または２に記載の電力用半導体装置。
【請求項４】
前記突起は、前記電力用半導体素子または前記伝熱板の所定位置に接合したはんだバンプであることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の電力用半導体装置。
【請求項５】
前記突起と前記貫通孔の側壁との接合に、前記はんだバンプを構成するはんだ材よりも融点の低いはんだ材が用いられていることを特徴とする請求項４に記載の電力用半導体装置。
【請求項６】
前記電力用半導体素子がワイドバンドギャップ半導体材料により形成されていることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載の半導体装置。
【請求項７】
前記ワイドバンドギャップ半導体材料は、炭化ケイ素、窒化ガリウム系材料、およびダイヤモンドのうちのいずれかであることを特徴とする請求項６に記載の半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電力用半導体装置に関するもので、とくに、ガラスエポキシ基板を用いた電力用半導体装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
産業機器から家電・情報端末まであらゆる製品に電力用半導体装置が普及しつつあり、家電に搭載される電力用半導体装置については、小型化と高い信頼性が特に求められる。電力用半導体装置は高電圧・大電流を扱うため発熱が大きく、外部に効率的に放熱する必要がある。電力用半導体装置のうちでも、小型の電力用半導体装置は基板上に電子回路が形成される場合が多いが、基板を介して外部に放熱する場合、基板の放熱性が重要になる場合が多い。また、動作温度が高く、効率に優れている点で、今後の主流となる可能性の高いＳｉＣのようなワイドバンドギャップ半導体材料にも対応できることも同時に求められている。
【０００３】
基板を材料面から検討すると、セラミック基板や金属基板は熱伝導性に優れるが、微細配線が困難で、ＩＣなど他の電子部品との共有化・小型化が難しい。一方、微細配線が容易なガラスエポキシ基板のような繊維強化樹脂製の回路基板を採用しようとすると、基板の熱伝導率が極めて低く、放熱性を向上させるための様々な工夫が必要となる。
【０００４】
そこで、銅ブロックを基板に設けた開口部に埋め込み、埋め込んだ銅ブロックに電力用半導体素子を接合することで素子で発生した熱を外部に放出する電力用半導体パッケージ（例えば、特許文献１参照。）や、はんだでコーティングした導体を電極基板に設けた貫通孔に落とし込み、それぞれを素子チップの電極に接合することで、配線を形成するとともに放熱性を向上させる電子回路基板（例えば、特許文献２参照。）で、開示された技術をガラスエポキシ基板に適用することが考えられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平６−１８８２７８号公報（段落００１４〜００１７、図１、図２）
【特許文献２】特開平９−２３０５５号公報（段落００１２〜００１６、図１〜図３）
【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、特許文献１に記載の技術はセラミック基板を前提とした技術である。一方、ガラスエポキシ基板は、セラミック基板と異なり、厚み方向と面方向とで線膨張係数が大きく異なるという特性を有している。そのため、ガラスエポキシ基板にその技術を応用した場合、基板に埋め込まれたブロックの大きさを小さくしても、文献記載のように銅ブロックとガラスエポキシ基板間に働く熱応力を緩和することができず、割れ等が生ずる恐れがある。また、特許文献２に記載のように、熱応力を緩和するために、フレキシビリティを有するまで基板を薄くすると、耐電圧の低下を招き、上述した要求を満たす電力用半導体装置を得ることが困難となる。
【０００７】
この発明は、上記のような問題点を解決するためになされたものであり、ガラスエポキシ基板のような繊維強化樹脂製の回路基板を用いて放熱性および信頼性に優れた電力用半導体装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明にかかる電力用半導体装置は、繊維強化樹脂で板状に形成され、厚み方向に貫通する貫通孔が設けられた回路基板と、前記回路基板の一方の面の前記貫通孔を含む領域に、直接または伝熱板を介して接合された電力用半導体素子と、前記貫通孔内に突出するように、前記電力用半導体素子または前記伝熱板に設けられた突起と、を備え、前記突起は前記貫通孔の側壁と接合されているとともに、当該突起が設けられた電力用半導体素子または伝熱板を構成する部材の線膨張係数よりも大きい線膨張係数を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
この発明によれば、回路基板の貫通孔内に突出して接合された突起が、大きな線膨張係数を有するように構成したので、放熱性および信頼性に優れた電力用半導体装置を得ることを目的とする。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施の形態１にかかる電力用半導体装置の構成を説明するための電力用半導体装置の部分断面図と主要構成部材であるヒートシンクの平面図と側面図である。
【図２】本発明の実施の形態１にかかる電力用半導体装置の構成を説明するための主要構成部材である回路基板の部分平面図と部分断面図である。
【図３】本発明の実施の形態２にかかる電力用半導体装置の構成を説明するための部分断面図である。
【図４】本発明の実施の形態３にかかる電力用半導体装置の構成を説明するための部分断面図である。
【図５】本発明の実施の形態３にかかる電力用半導体装置の製造方法を説明するための、各工程における平面図あるいは断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
実施の形態１．
図１と図２は、本発明の実施の形態１にかかる電力用半導体装置の構成を説明するための図である。図１は電力用半導体装置および半導体素子を接合するためのヒートシンクの構造を説明するためのもので、図１（ａ）は電力用半導体装置の部分断面図、図１（ｂ）はヒートシンクの裏面側から見たときの平面図、図１（ｃ）はヒートシンクの側面図である。また、図２は上記ヒートシンクに応じて形成された回路基板の構造を説明するためのもので、図２（ａ）は回路基板の部分平面図、図２（ｂ）は、図２（ａ）のＢ−Ｂ線による断面を示す部分断面図である。本発明の実施の形態１にかかる電力用半導体装置は、電力用半導体素子をヒートシンクを介して回路基板に伝熱接合するものである。以下、詳細に説明する。
【００１２】
図１に示すように、電力用半導体装置では、電力用半導体素子１をヒートシンク２を介して回路基板３に実装するようにしている。そして、ヒートシンク２は、図１（ｂ）、（ｃ）に示すように、銅（Ｃｕ）製の平板部２１（９ｍｍ×９ｍｍ×厚さ１ｍｍ）から円柱形の突起２２（直径１．３ｍｍ、高さ１ｍｍ）が１６個（４個×４列）突出するように形成されている。突起２２の部分は、平板部２１よりも線膨張係数が大きくなるように構成している。
【００１３】
そのため、本実施の形態１においては、ヒートシンク２を、図１（ａ）に示すように、亜鉛（Ｚｎ）やアルミニウム（Ａｌ）の柱状部材２ｍｐを複数の穴を設けた銅の板材２ｍｂに熱かしめにより挿入することにより製造している。これにより、突起２２部分については、亜鉛（Ｚｎ：４０ｐｐｍ／Ｋ）やアルミニウム（Ａｌ：２４ｐｐｍ／Ｋ）のように、平板部２１（Ｃｕ：１７ｐｐｍ／Ｋ）よりも線膨張係数が大きくなる。
【００１４】
一方、回路基板３は、ガラス繊維にエポキシ樹脂を含浸させて形成したガラスエポキシ基板と呼ばれる基板本体３１の表面に、銅パターン３２を形成したものであり、銅パターン３２が形成された部分の厚みは突起２２の高さと同じ１ｍｍである。そして、図２に示すように、ヒートシンク２の突起２２の配置に対応して、スルーホール３ｈが形成されている。スルーホール３ｈの内壁も銅でコーティング（銅パターン３２が延長）されており、最終的な開口径は、突起２２を挿入できるように１．５ｍｍに設定している。
【００１５】
なお、基板本体３１を構成するガラスエポキシ基板は、ガラス繊維が面方向（ｘｙ）に配向しているので、ガラス繊維による拘束によって面方向の線膨張係数はガラス繊維に近い小さな値になる。その代わり、拘束の少ない厚み方向（ｚ）での変化が大きくなり、面方向に比べて厚み方向の線膨張係数は６０ｐｐｍ／Ｋと、ヒートシンク２の平板部２１を構成する銅の４倍近い大きな値になる。
【００１６】
このような構成の部材を用いて、以下のようにして電力用半導体装置を製造する。
まず、回路基板３の各スルーホール３ｈに突起２２が入るように、回路基板３の一方の面３ｆ１側の所定位置にヒートシンク２を設置する。そして、図１（ａ）に示すように、スルーホール３ｈと突起２２との隙間が埋まるように、はんだ５２（ＳｎＡｇＣｕ：融点２１９℃）によってヒートシンク２を回路基板３に接合する。このとき、突起２２の先端の平坦面が回路基板３の他方の面３ｆ２と面一となるように、ヒートシンク２の平板部２１を一方の面３ｆ１に密着させておく。
【００１７】
そして、回路基板３上のヒートシンク２に、はんだ５１を用いて電力用半導体素子１を接合し、図示しない配線部材による電気接続を行って電力用回路を形成する。そして、回路基板の裏面３ｆ２に、絶縁シート４１を介して放熱板４２を設置することで電力用半導体装置が完成する。
【００１８】
このように構成した電力用半導体装置を動作させると、電力用半導体素子１に電流が流れ、電力用半導体素子１が発熱する。電力用半導体素子１で発生した熱は、ヒートシンク２を介して、回路基板３に伝わる。このとき、回路基板３の基板本体３１は、熱伝導率の低いガラスエポキシ基板で構成されているが、ヒートシンク２の突起２２が、回路基板３を貫通するように構成しているので、熱は回路基板３の裏面側３ｆ２側の放熱板４２に直接伝熱する。さらに、回路基板３に設けたスルーホール３ｈと突起２２との隙間には、はんだ５２が充填されているので、回路基板３の裏面３ｆ２全体にも熱が伝わり、放熱板４２を介して電力用半導体素子１で発生した熱を効率よく放熱することができる。
【００１９】
このとき、ヒートシンク２の突起２２を平板部２１と同じ銅で構成した場合、突起２２とスルーホール３ｈの内壁とでは、上述したように厚み方向（ｚ）での線膨張係数が４倍近く異なることになる。そのため、動作に伴い温度が変化すると、突起２２とスルーホール３ｈ（基板本体３１）間に変位差が生じる。そのため、起動停止を繰り返しているうちにスルーホール３ｈ近傍部分で亀裂が生じ、絶縁性不良や伝熱不良といった信頼性低下につながる現象が生じることがあった。
【００２０】
しかしながら、本実施の形態１にかかる電力用半導体装置では、スルーホール３ｈに挿入する突起２２部分を、平板部２１よりも線膨張係数の大きな材料で構成するようにしたので、突起２２とスルーホール３ｈの内壁との厚み方向（ｚ）での変位が少なくなり、熱応力を抑制できるので、起動停止を繰り返しても亀裂等を生じることなく、安定した運転が可能となる。
【００２１】
また、銅で構成した平板部２１に比べ、銅よりも線膨張係数の高い亜鉛やアルミニウムのような材料は弾性率も低い。そのため、仮に同じ変位が生じたとしても、熱応力が小さくなるので、さらに亀裂等の発生を防止する効果が高くなる。
【００２２】
なお、はんだ５１、５２の代わりの接合材料として、ＡｇペーストやＡｇナノパウダなど、金属フィラーを樹脂バインダに分散させた接合材料を用いても、同様の効果が得られる。またヒートシンク２の平板部２１の素材として銅を用いたが、鉄などの金属や、アルミナや窒化アルミなどのセラミックに金属メタライズを施したものでも同様の効果が得られる。また、電力用半導体素子１と回路基板３との間をヒートシンク２を介して実装する例を示したが、例えば、突起２２をヒートシンク２ではなく、電力用半導体素子１の裏面に直接形成しても、発熱のレベルによっては同様の効果が得られる。
【００２３】
なお、電力用半導体装置として、上記説明で用いた図に示す構成は、主要部材のみを示した簡略図であって、実際の電力用半導体装置では様々な構成がなされることは言うまでもない。また、図において、電力用半導体装置内での主な発熱源となる電力用半導体素子１は、ＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）やＭＯＳＦＥＴ（Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor）などのスイッチング素子や整流素子として、電力を制御する素子である。そして、本発明の電力用半導体装置の効果を顕著に発揮できるための好適な半導体材料としては、炭化ケイ素（ＳｉＣ）を基材とするいわゆるワイドバンドギャップ半導体が挙げられる。ワイドバンドギャップ半導体材料としては、炭化ケイ素以外にも、窒化ガリウム系材料、ダイヤモンドなどが用いられる。
【００２４】
これは、たとえば、スイッチング素子や整流素子として機能する電力用半導体素子１に、ワイドバンドギャップ半導体素子を用いた場合、従来から用いられてきたケイ素で形成された素子よりも電力損失が低いため、電力用半導体装置の高効率化が可能となる。また、耐電圧性が高く、許容電流密度も高いため、電力用半導体装置の小型化が可能となる。さらにワイドバンドギャップ半導体素子は、耐熱性が高いので、高温動作が可能であり、放熱板４２の放熱フィンの小型化や、水冷部の空冷化も可能となるので、電力用半導体装置の一層の小型化が可能になる。
【００２５】
しかし、ＳｉＣ素子は従来のＳｉ素子よりも高温の温度に耐え得るという特徴があることから、このような電力用半導体素子１を実装した電力用半導体装置の使用温度環境は、従来よりも更に高温の温度領域に達する可能性がある。したがって、起動停止による温度変化が従来にも増して大きくなることが予想され、スルーホール３ｈと突起２２間にかかる熱応力は更に増大するため、本発明による低応力化の効果がより顕著に表れる。
【００２６】
つまり、ワイドバンドギャップ半導体の特性を活かして、小型化や高効率化を進めても電力用半導体装置のヒートサイクル耐性、パワーサイクル耐性を向上させ、電力用半導体装置の長寿命化を実現することができる。つまり、本発明による応力低減効果を発揮することで、ワイドバンドギャップ半導体の特性を活かすことができるようになる。
【００２７】
以上のように、本発明の実施の形態１にかかる電力用半導体装置によれば、繊維強化樹脂で板状に形成され、厚み方向に貫通するスルーホール３ｈ（貫通孔）が設けられた回路基板３と、回路基板３の一方の面のスルーホール３ｈを含む領域に、直接またはヒートシンク２（伝熱板）を介して接合された電力用半導体素子１と、スルーホール３ｈ内に突出するように、電力用半導体素子１またはヒートシンク２に設けられた突起２２と、を備え、突起２２はスルーホール３ｈの側壁と接合されているとともに、当該突起２２が設けられた電力用半導体素子１またはヒートシンク２を構成する部材２ｍｂの線膨張係数よりも大きい線膨張係数を有するようにした。
【００２８】
そのため、突起２２によって電力用半導体素子１の熱を回路基板３の全面に伝熱することで放熱性が向上するとともに、突起２２の線膨張係数がヒートシンク２の平板部２１または半導体材料よりも大きくなることで、回路基板３の厚み方向の線膨張係数に近づき、突起２２と回路基板３との変位差が小さくなり、熱応力が抑制される。そのため、ガラスエポキシ基板のような微細配線が容易で小型化が可能な繊維強化基板を用いても、放熱性および信頼性に優れた電力用半導体装置を得ることができる。
【００２９】
とくに、回路基板３はガラスエポキシ基板であり、突起２２は、突起２２が設けられた電力用半導体素子１またはヒートシンク２の平板部２ｍｂを構成する部材（例えば銅）の線膨張係数よりもガラスエポキシ基板の厚み（ｚ）方向の線膨張係数に近い線膨張係数を有する材料（例えば亜鉛）で構成されているようにすれば、変位差がさらに小さくなり、熱応力の発生が抑制され、さらに信頼性が向上する。
【００３０】
さらに、突起２２の先端が平坦状に形成されており、突起２２の先端と回路基板３の他方の面３ｆ２とが同一面になるようにしたので、放熱板４２への伝熱面積が拡大し、放熱性がさらに向上する。
【００３１】
実施の形態２．
本実施の形態２では、実施の形態１と較べて突起の形成方法が異なり、実施の形態１に用いたかしめではなく、突起用の柱状部材をはんだにより平板に接合したものである。図３は、本発明の実施の形態２にかかる電力用半導体装置の構成を説明するための部分断面図で、実施の形態１の説明に用いた図１（ａ）に対応するものである。図中、放熱板や絶縁シートの記載を省略し、実施の形態１で説明したものと同様のものには同様の符号を付して説明を省略する。
【００３２】
図３に示すように、本実施の形態２にかかる電力用半導体装置では、突起２２の核となる核材２２ｎを高融点はんだ（ＳｎＳｂはんだ：融点２４０℃）２２ｃで平板部２１に対して接合することにより、ヒートシンク２に突起２２を設けるようにした。なお、高融点はんだ２２ｃとは、実施の形態１で説明したヒートシンク２を回路基板３に接合するためのはんだ５２（ＳｎＡｇＣｕ：融点２１９℃）よりも融点が高く、はんだ５２による接合の際に、溶融しないはんだのことを指す。
【００３３】
核材２２ｎとしては、実施の形態１で説明した亜鉛やアルミが適しているが、はんだ２２ｃあるいは、はんだ５２で被覆したい部分の表面にＣｕめっきを施すことが望ましい。これにより、はんだの量を加減するだけで所望の領域にはんだ被覆（または充填）を形成することができる。例えば、基板裏面３ｆ２側に露出する部分（先端部）には、Ｃｕめっきを施さないことにより、はんだの回りこみによる基板裏面３ｆ２の凹凸の発生を抑制することが可能となる。このめっきの有無やめっき対象領域の選択は上述した実施の形態１でも同様に適用できる。
【００３４】
なお、後工程時に前工程で使用したはんだが溶融することのないように、融点の異なるＳｎＡｇＣｕやＳｎＳｂはんだを用いた例を示したが、これに限ることはない。例えば、Ｃｕ粉入りはんだペースト（旭化成イーマテリアルズ製Ａ−ＦＡＰなど）を用いると、一旦はんだ付けを行うと、再度はんだ付け温度まで加熱しても再溶融しないため、両方に同じ融点のＣｕ粉入りはんだペーストを使っても同様の効果を得られる。
【００３５】
以上のように、本実施の形態２にかかる電力用半導体装置によれば、電力用半導体素子１の平坦面、あるいはヒートシンク２を構成する銅の板材２ｍｂの平坦面に核材２２ｎを接合することで突起２２を形成するようにしたので、電力用半導体素子１にも、線膨張係数が大きな突起２２を容易に形成することができる。
【００３６】
実施の形態３．
本実施の形態３においては、実施の形態２と較べて突起の構成が異なり、核材を用いずはんだバンプにより直接突起を形成するようにしたものである。図４と図５は、本発明の実施の形態３にかかる電力用半導体装置の構成とその製造方法を説明するためのもので、図４は電力用半導体装置の部分断面図で、実施の形態２の説明に用いた図３に対応するものである。図５は電力用半導体装置の製造方法を説明するための工程ごとの部材の状態を示すもので、図５（ａ）はヒートシンクの平板部の平面図、図５（ｂ）はヒートシンクに突起を設ける際の断面図、図５（ｃ）は回路基板にヒートシンクを挿入する際の部分断面図、図５（ｄ）は回路基板にヒートシンクを接合した際の部分断面図である。ここでも、実施の形態１で説明したものと同様のものには同様の符号を付して説明を省略する。
【００３７】
図４に示すように、本実施の形態３にかかる電力用半導体装置では、ヒートシンク２にはんだバンプを用いて設ける突起２２を形成したものである。以下、電力用半導体装置の製造方法のうち、ヒートシンクに突起を設ける工程と、回路基板にヒートシンクを接合する工程について図５を用いて説明する。その他の工程については、上述した各実施の形態で説明したのと同様であるので説明を省略する
【００３８】
はじめに、ヒートシンク２の平板部２１となる板材２ｍｂの突起２２を設ける面をはんだレジスト６で覆う。つぎに、ＹＡＧレーザ描画により、図５（ａ）に示すよう、突起２２の設置領域Ｐ２２として、直径１ｍｍの円形部分のレジスト６を除去する。これにより、はんだが設置領域Ｐ２２から流れ出すことを防止するための流れ防止ダムが形成される。
【００３９】
つぎに、高融点はんだ（ＳｎＳｂはんだ：融点２４０℃）のバンプを設置領域Ｐ２２上に形成するとともに、図５（ｂ）に示すように、治具７をあてることによって、はんだバンプによる高さが揃えられ、高さ１ｍｍの突起２２が形成される。
【００４０】
次に、図５（ｃ）に示すように、回路基板３の各スルーホール３ｈに、高融点はんだバンプによる突起２２を挿入し、突起２２の先端が回路基板３の面３ｆ２と面一となるように、ヒートシンク２を回路基板３に設置する。
【００４１】
そして、図５（ｄ）に示すように、スルーホール３ｈと突起２２との隙間が埋まるように、はんだ５２（ＳｎＡｇＣｕ：融点２１９℃）によってヒートシンク２を回路基板３に接合する。以降、電力用半導体素子１等の回路部材を回路基板に実装することで、電力用半導体装置が完成する。
【００４２】
なお、板材２ｍｂの所定位置に所定形状（範囲）のはんだバンプを形成するため、レーザ描画によるソルダレジストを形成する例を示したが、これに限ることはない。例えば、クロム（Ｃｒ）など、はんだぬれしない材料のめっきや、ドライフィルムレジストによってソルダレジストを形成しても、はんだバンプにより突起２２を形成することができる。
【００４３】
また、突起２２がはんだ５１の接合時に溶融することがないように、突起用のはんだと接合用のはんだに融点の異なるＳｎＡｇＣｕやＳｎＳｂはんだを用いた例を示したが、これに限ることはない。ここでも、実施の形態２で説明したのと同様に、Ｃｕ粉入りはんだペースト（旭化成イーマテリアルズ製Ａ−ＦＡＰなど）を用いると、一旦はんだ付けを行うと、再度はんだ付け温度まで加熱しても再溶融しないため、両方に同じ融点のＣｕ粉入りはんだペーストを使ってもはんだバンプによる突起２２を形成することができる。
【００４４】
さらに、接合材料やバンプ材料として、ＡｇペーストやＡｇナノパウダなど、金属フィラーを樹脂バインダに分散させた接合材料を用いても、再溶融しないため同様の効果が得られる。さらに、バンプを用いれば、容易に電力用半導体素子１の裏面に直接形成することが可能なので、実施の形態１で説明したように、ヒートシンクではなく、直接電力用半導体素子から突出する突起を容易に形成することができる。
【００４５】
以上のように、本実施の形態３にかかる電力用半導体装置によれば、突起２２は、電力用半導体素子１またはヒートシンク２の平板部２１を構成する板材２ｍｂの所定位置（設置領域Ｐ２２）に接合したはんだバンプであるので、線膨張係数が大きな突起２２を容易に形成することができる。
【００４６】
とくに、突起２２とスルーホール３ｈの側壁との接合に用いた材料が、はんだバンプを構成するはんだ材よりも融点の低いはんだ材であるようにしたのでヒートシンク２を回路基板３にはんだ５１により接合する際に、突起２２が溶融することがなく、容易に電力用半導体装置を製造することができる。
【符号の説明】
【００４７】
１：電力用半導体素子、
２：ヒートシンク、
２ｍｂ：板材、２ｍｐ柱状部材、
２１：平板部、２２：突起、２２ｎ：核材、２２ｃ：はんだ、
３：回路基板、
３ｈ：スルーホール（貫通孔）、
３１：基板本体（ガラスエポキシ基板）、３２：銅パターン、
４１：絶縁シート、
４２：放熱板、
５２：はんだ。
【図１】
2014027121.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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