(57)【要約】【課題】高温動作を要する場合にも優れた接続信頼性を有する半導体装置を得ること。【解決手段】ヒートブロック、接合材及び半導体素子をこの順で備える積層体と、積層体を封止する封止樹脂硬化物と、を有し、平面視において、接合材の外周縁が半導体素子の外周縁よりも大きい、半導体装置。【選択図】図１
2018148168.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ヒートブロック、接合材及び半導体素子をこの順で備える積層体と、該積層体を封止する封止樹脂硬化物と、を有し、
平面視において、前記接合材の外周縁が前記半導体素子の外周縁よりも大きい、半導体装置。
【請求項２】
前記接合材が金属粒子を含むペーストの焼結体である、請求項１に記載の半導体装置。
【請求項３】
平面視において、前記接合材及び前記半導体素子の形状が略正方形である場合、前記接合材の一辺の長さが前記半導体素子の一辺の長さよりも少なくとも１ｍｍ長い、請求項１又は２に記載の半導体装置。
【請求項４】
前記封止樹脂硬化物がトランスファーモールド工程によって形成されてなる、請求項１〜３のいずれか一項に記載の半導体装置。
【請求項５】
前記半導体素子がワイドバンドギャップ半導体である、請求項１〜４のいずれか一項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、半導体装置に関し、特に半導体素子とリードフレームとが接合材により接合され、さらに封止樹脂硬化物により一体化された半導体装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、半導体パッケージ材料において、高温・高湿下での安定性や信頼性に優れた耐熱性が求められている。例えば、ハイブリッド自動車や電気自動車、電鉄、分散電源ではインバーターにパワー半導体が多く使われているが、パワー密度の向上が著しく、パッケージ材料は高温に晒される。また、カーエレクトロニクス分野で用いられる通常の半導体チップを使用するエレクトロニクスコントロールユニット（ＥＣＵ）も、これまで車室内に搭載されていたが、より環境の厳しいエンジンルーム内へ搭載される方向にあり、より高い耐熱性が要求されている。さらに、ワイドバンドギャップ半導体（ＳｉＣ等）も適用され、２００℃以上で高温動作させる用途も予想されている。
【０００３】
このような使用条件下では、高温動作への対応が必要となるため、半導体素子の接合材にこれまで用いられてきたはんだでは対応が困難である。そのため、金属微粒子を含むペーストを焼結して得られる焼結金属による接合が高温対応の接合技術として提案されている（例えば、特許文献１参照）。さらに半導体素子やワイヤ等を含む基板全体をトランスファーモールド樹脂によって封止することにより、高温条件でも回路部材を保持し、半導体素子の放熱性と接合材の熱疲労に対する信頼性を向上させた半導体装置が提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−２１４３４０号公報
【特許文献２】特開２００４−１６５２８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、２００℃以上では樹脂の分解等による劣化が進みやすいため、封止樹脂硬化物の接着力が低下する。これにより、半導体素子やリードフレームのヒートブロック等の回路部材から封止樹脂硬化物が剥離することが懸念される。回路部材と封止樹脂硬化物間で一度生じた剥離は、繰り返しの温度サイクルにともなって進展するため、回路部材を保持できず、半導体素子の放熱性の劣化や接合材の接続信頼性の確保が難しくなる可能性がある。こうした状況は、半導体素子がワイドバンドギャップ半導体で構成された場合のように、大電力動作を前提として設計された場合において特に顕著である。
【０００６】
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、高温動作を要する場合にも優れた接続信頼性を有する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】
【０００７】
本発明は、ヒートブロック、接合材及び半導体素子をこの順で備える積層体と、積層体を封止する封止樹脂硬化物と、を有し、平面視において、接合材の外周縁が半導体素子の外周縁よりも大きい、半導体装置を提供する。
【０００８】
本発明において、接合材が金属粒子を含むペーストの焼結体であることが好ましい。
【０００９】
本発明において、平面視において、接合材及び半導体素子の形状が略正方形である場合、接合材の一辺の長さが半導体素子の一辺の長さよりも少なくとも１ｍｍ長いことが好ましい。
【００１０】
本発明において、封止樹脂硬化物がトランスファーモールド工程によって形成されてなるものであることが好ましい。
【００１１】
本発明において、半導体素子がワイドバンドギャップ半導体であることが好ましい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、高温動作を要する場合にも優れた接続信頼性を有する半導体装置を得ることができる。リードフレームのヒートブロックと封止樹脂硬化物との間に従来よりも広面積で形成された接合材を設けることで、封止樹脂硬化物が接合材の一部を被覆することになる。この際、接合材がアンカー効果を発生することにより、リードフレームのヒートブロックと封止樹脂硬化物との剥離を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本実施形態の半導体装置を示す模式図である。
【図２】本実施形態の半導体装置（Ｓｉ  ＴＥＧパッケージ）を示す模式断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
＜半導体装置＞
図１は本実施形態の半導体装置を示す模式図である。具体的には、図１（ａ）は、本実施形態の半導体装置の特徴的な構成を示す断面模式図である。また、図１（ｂ）は、本実施形態の半導体装置の、平面視における、半導体素子、接合材及びヒートブロックの外周縁を比較する図である。
【００１５】
図１（ａ）に示す半導体装置１は、アウターリード３ａ，３ｂ、及びヒートブロック３ｃを備えるリードフレームと、当該リードフレームの全体をパッケージする封止樹脂硬化物５とを備える。半導体装置１の裏面からはリードフレームの一部であるヒートブロック３ｃの放熱面が露出するとともに、封止樹脂硬化物５の端部からはアウターリード３ａ，３ｂが露出している。
【００１６】
ヒートブロック３ｃの放熱面とは反対側の面と、半導体素子２の裏面電極とは、接合材４により接合されている。半導体素子２の表面電極と、アウターリード３ａとは、金属配線６によって電気接続されている。
【００１７】
次に、上述した半導体装置の主な部材および製造方法について説明する。リードフレームの一部であるヒートブロック３ｃおよびアウターリード３ａ，３ｂは、Ｃｕ等の金属で構成されている。ヒートブロック３ｃおよびアウターリード３ａ，３ｂは、酸化防止や接合材との接着力を向上させるために、ＮｉやＡｇ等のめっきが施されていてもよい。また、ヒートブロック３ｃおよびアウターリード３ａ，３ｂの一部にめっきが施されていてもよく、例えば、全面にＮｉめっきが施されているが、接合部分のみＡｇめっきが施されていてもよい。また、ヒートブロック３ｃおよびアウターリード３ａ，３ｂの一部は封止されるため、封止樹脂硬化物５との接着力向上を目的に、めっきの種類を選択してもよい。
【００１８】
半導体素子２の裏面電極はリードフレームの一部であるヒートブロック３ｃの、放熱面とは反対側の面に接合される。
【００１９】
接合材４としては、金属粒子を含有するペーストの焼結体（焼結接合材）が挙げられる。金属粒子としては、銅、銀、亜鉛等の金属からなる粒子が挙げられ、その形状としては、球状、略球状、多面体状、針状、フレーク状（鱗片状）が挙げられる。
【００２０】
金属粒子（金属微粒子）の大きさは、ナノあるいはマイクロレベルとすることができ、具体的には、０．５μｍ以上５００μｍ以下程度とすることができ、１μｍ以上１００μｍ以下程度としてもよい。金属粒子は、例えば、酢酸、ラウリン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、アラキジン酸、テレフタル酸、オレイン酸等の脂肪族カルボン酸、ピロメリット酸、ｏ−フェノキシ安息香酸等の芳香族カルボン酸、セチルアルコール、ステアリルアルコール、イソボルニルシクロヘキサノール、テトラエチレングリコール等の脂肪族アルコール、ｐ−フェニルフェノール等の芳香族アルコール、オクチルアミン、ドデシルアミン、ステアリルアミン等のアルキルアミン、ステアロニトリル、デカニトリル等の有機ニトリル化合物等の表面処理剤により処理されていても構わない。
【００２１】
ペースト中の分散媒としては、金属粒子を分散でき、さらに焼成時に揮発除去されるものであれば特に制限なく使用することができる。例えば、１，３−ジオキソラン−２−オン、４−メチル−１，３−ジオキソラン−２−オンなどの炭酸エステル類、メタノール、エタノールなどの低級アルコール類、グリセリン、ジグリセリン、ジエチレングリコール、プロピレングリコールなどの多価アルコール類、アミン類、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド等の酸アミド、γ―ブチロラクトンなどのエステル類、水が挙げられる。あるいは、ペンタノール、ヘキサノール、ヘプタノール、オクタノール、デカノール、エチレングリコール、ブチレングリコール、α―テルピネオール、ボルニルシクロヘキサノール（ＭＴＰＨ）等の高級アルコール類及びエチレングリコールブチルエーテル、エチレングリコールフェニルエーテル、ジエチレングリコールメチルエーテル、ジエチレングリコールエチルエーテル、ジエチレングリコールブチルエーテル、ジエチレングリコールイソブチルエーテル、ジエチレングリコールヘキシルエーテル、トリエチレングリコールメチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールジブチルエーテル、ジエチレングリコールブチルメチルエーテル、ジエチレングリコールイソプロピルメチルエーテル、トリエチレングリコールジメチルエーテル、トリエチレングリコールブチルメチルエーテル、プロピレングリコールプロピルエーテル、ジプロピレングリコールメチルエーテル、ジプロピレングリコールエチルエーテル、ジプロピレングリコールプロピルエーテル、ジプロピレングリコールブチルエーテル、ジプロピレングリコールジメチルエーテル、トリプロピレングリコールメチルエーテル、トリプロピレングリコールジメチルエーテル等のエーテル類、エチレングリコールエチルエーテルアセテート、エチレングリコールブチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールブチルエーテルアセテート、ジプロピレングリコールメチルエーテルアセテート（ＤＰＭＡ）、乳酸エチル、乳酸ブチル、炭酸プロピレン等のエステル類、シクロヘキサノン、オクタン、ノナン、デカン、ウンデカン等の脂肪族炭化水素、ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素が挙げられる。
【００２２】
ヒートブロック３ｃ上への、金属粒子を含むペーストの形成方法は、スクリーン印刷のような通常の印刷方法で形成してもよく、スプレーのような塗布方法で形成してもよく、予め溶媒を乾燥させた金属粒子の凝集体を設置してもよい。この金属粒子を含むペースト上に半導体素子２を載置し、加圧状態あるいは無加圧状態にて加熱することでペーストを焼結させることで、ヒートブロック３ｃと半導体素子２とが接合材４により接合される。
【００２３】
半導体素子２の、ヒートブロック３ｃとの接合面とは反対側の面には、ワイヤボンディングやリボンボンディング等によって配線材（金属配線６）が接続される。なお、アウターリード３ａ，３ｂをはんだ等の接合材によって接続してもよい。ワイヤやリボンはＡｌやＣｕ等の金属が通常用いられるが、半導体素子に損傷を与えずに配線材を接続させるものであれば、特に限定されない。
【００２４】
ヒートブロック３ｃの放熱面とアウターリード３ａ，３ｂの一部を露出させて、半導体素子２と接合材４、金属配線６は封止樹脂硬化物５によって封止される。封止樹脂硬化物５は、例えばエポキシ樹脂と無機フィラーとを含有する熱硬化性樹脂（封止樹脂）の硬化物であるものを用いることができる。
【００２５】
ヒートブロック３ｃの放熱面を下にしてトランスファーモールド用の下金型の上に載せ、リードフレームの周縁部を上金型と下金型とで挟み込むように型締めすることで回路部の位置を固定し、封止材を金型内に注入して硬化させる。このようなトランスファーモールド工程により、ヒートブロック３ｃの放熱面とアウターリード３ａ，３ｂの一部が露出し、半導体素子２を含む回路部材を封止する封止樹脂硬化物５が形成される。
【００２６】
最後に封止樹脂硬化物５からはみ出たリードフレームの不要な部分を切除し、アウターリード３ａ，３ｂが所定の形に成型されることで、半導体装置が完成する。
【００２７】
すなわち、本実施形態の半導体装置の特徴部を示すと、当該半導体装置は、ヒートブロック、接合材及び半導体素子をこの順で備える積層体と、該積層体を封止する封止樹脂硬化物と、を有するということができる。
【００２８】
また、本実施形態の半導体装置では、平面視において、接合材の外周縁が半導体素子の外周縁よりも大きい。このことは、本実施形態の半導体装置では、積層体の積層面に対し垂直な方向（積層方向）から見て、接合材の面積が半導体素子の面積よりも大きく、かつ接合材の主面が半導体素子の主面を内包している、と言うこともできる。図１（ｂ）は、本実施形態の半導体装置の、平面視における、半導体素子、接合材及びヒートブロックの外周縁を比較する図である。すなわち、同図に示されるように、接合材４は、半導体素子２の面積よりも大きくなるように形成されている。例えば、上記のペーストを半導体素子２の主面よりもはみ出るように塗布等することにより、焼成後にこのような態様の半導体装置を得ることができる。これにより、封止樹脂硬化物が接合材の一部を被覆することになる。
【００２９】
平面視における半導体素子の形状は特に限定されないが、矩形とすることができ、略正方形とすることができる。接合材の形状も特に限定されないが、同様に矩形とすることができ、略正方形とすることができる。
【００３０】
本実施形態においては、リードフレームのヒートブロックと封止樹脂硬化物との間に設けられた、従来よりも広面積で形成された接合材が、アンカー効果を発生する。当該効果をより得易いという観点から、接合材及び半導体素子の形状が略正方形である場合、接合材の一辺の長さが半導体素子の一辺の長さよりも少なくとも１ｍｍ長いことが好ましく、２ｍｍ長いことがより好ましく、４ｍｍ長いことがさらに好ましい。当該上限は特に限定されないが、一般的な半導体素子及びヒートブロックのサイズに鑑み、例えばヒートブロックの全面に接合材が形成された場合を想定すると、３０ｍｍ程度とすることができる。
【００３１】
次に動作について説明する。半導体装置１を起動させると整流素子などの半導体素子２に電流が流れ、熱が発生する。発生した熱は、温度勾配を駆動力としてヒートブロック３ｃから放熱されるが、放熱量と熱の発生量とがバランスするまで半導体装置１の温度は上昇する。このとき、半導体素子２は２００℃程度まで温度が上昇することがある。一方、半導体装置１の動作を停止すると、温度が低下する。このような温度の上昇と下降（温度サイクル）を繰り返すと、特に線膨張係数の異なるヒートブロック３ｃと封止樹脂硬化物５との間で応力が発生する。
【００３２】
従来の半導体装置では、これにより半導体素子とヒートブロックとの接合面に沿って剥離が進行する。そして、さらに温度サイクルを繰り返すと、ヒートブロックと封止樹脂硬化物との間の剥離が拡大し、回路部材を保持できなくなり、チップの放熱性の低下や、接合材と金属配線の劣化が発生する。
【００３３】
一方、本実施形態の半導体装置１では、ヒートブロック３ｃの半導体素子２との接合面に、半導体素子２よりも広面積で接合材４が配置されている。この場合、接合材４の焼結構造により、ヒートブロック３ｃと封止樹脂硬化物５との間にアンカー効果を発生させることができる。その結果、ヒートブロック３ｃと封止樹脂硬化物５との間の剥離を抑制し、回路部材を保持することができる。これにより、チップの放熱性の低下や、接合材４と金属配線６の劣化が抑制されるため、半導体装置１の接続信頼性を向上させることができる。
【００３４】
なお、半導体素子２としては、シリコン（Ｓｉ）等の（一般的な）半導体材料の他、シリコンカーバイド（ＳｉＣ）、ガリウムナイトライド（ＧａＮ）等のワイドバンドギャップ半導体材料などを特に限定なく用いることができる。また、半導体素子２としては、メモリー系やロジック系のＩＣから、整流素子やＩｎｓｕｌａｔｅｄ  Ｇａｔｅ  Ｂｉｐｏｌａｒ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ（ＩＧＢＴ）、Ｍｅｔａｌ−Ｏｘｉｄｅ−Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ  Ｆｉｅｌｄ−Ｅｆｆｅｃｔ−Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ（ＭＯＳＦＥＴ）のようなパワー半導体まで特に限定されずに用いることができる。特に、パワー半導体は、高温環境に晒されやすいため、本実施形態における半導体素子２として好適に用いることができる。
【００３５】
本実施形態の半導体装置の形状等は特に限定されないが、例えばパワー半導体素子を用いた場合では、ディスクリートパッケージ、パワーモジュールと呼ばれるパッケージとして用いることができる。
【実施例】
【００３６】
以下、実施例および比較例により本発明を詳細に説明するが、本発明はこれによって制限されるものではない。
【００３７】
［実施例１］
（銀粒子接着剤組成物の作製）
次に示す工程にて銀粒子接着剤組成物を作製した。まず、ＤＰＭＡ（ダイセル工業株式会社製、ジプロピレングリコールメチルエーテルアセテート）１２質量部と、ＭＴＰＨ（日本テルペン化学株式会社製、イソボルニルシクロヘキサノール）１２質量部、ステアリン酸０．８８質量部をらいかい機にて１０分間混練し、液状成分を得た。この液状成分に、鱗片状銀粒子（福田金属箔粉工業株式会社製、ＡｇＣ−２３９）８８質量部を加えてらいかい機にて１５分間混練し、銀粒子接着剤組成物（銀粒子を含有するペースト）を得た。
【００３８】
（銀粒子接着剤組成物層の形成）
図２は、本実施例における評価に用いた、Ｓｉ  ＴＥＧパッケージを示す模式断面図である。すなわち、厚み４μｍのＡｇめっきが形成されたＣｕブロック９（縦２４ｍｍ×横１９ｍｍ×厚さ３ｍｍ）を用意した。Ｃｕブロック９にギャップ１００μｍのメタルマスクを設置し、焼結銀ペースト（銀粒子接着剤組成物）を縦１０ｍｍ×横１０ｍｍの範囲にスクリーン印刷した。ついで、焼結銀ペーストをスクリーン印刷したＣｕブロック９を１６０℃のホットプレート上で１８０秒間加熱し、銀粒子接着剤組成物層を形成した。
【００３９】
（銀粒子接着剤組成物層による接合工程）
Ｓｉダミーチップ８（縦５ｍｍ×横５ｍｍ×厚さ０．１５ｍｍ、表面：Ａｌ膜、裏面：Ａｇ膜）のＡｇ膜側と銀粒子接着剤組成物層とが接触するように、Ｓｉダミーチップ８を銀粒子接着剤組成物層上に設置し、圧着用サンプルを用意した。ここで、Ｓｉダミーチップ８とは、Ｓｉを用いた試験用のＴＥＧ（ｔｅｓｔ  ｅｌｅｍｅｎｔ  ｇｒｏｕｐ）チップをいう。以下、「Ｓｉダミーチップ」を、単に「チップ」ということがある。３００℃に加熱されたステンレス製ステージとステンレス製ヘッドによって、圧着用サンプルを１０ＭＰａで９０秒間にて加圧し、チップ８をＣｕブロック９に接合した。この接合材４を「焼結銀接合材」と呼ぶ。なお、加圧の際にチップのＣｕブロック９との接合面とは反対側の面とステンレス製ヘッドとの間にカーボンシート（厚さ３ｍｍ）を挟み、チップを保護した。
【００４０】
（パッケージ封止工程）
チップ８接合後のＣｕブロック９において、Ｃｕブロック９の放熱面を除いた部分を封止樹脂によって封止した。封止樹脂には日立化成株式会社製固形封止材（ＣＥＬ−４００ＺＨＦ１６、ガラス転移温度２０４℃、無機充填剤含有エポキシ系樹脂、弾性率１７．１ＧＰａ、線膨張係数１０．２×１０−６／℃）を用いた。封止にはトンラスファーモールド装置を用いて、金型温度１８０℃、成形圧力６．９ＭＰａ、硬化加熱時間９０秒にて、封止を行った。その後、封止後のサンプルを１７５℃のオーブンにて６時間加熱することで封止樹脂の硬化を完了し、封止樹脂硬化物５の外形が縦５０ｍｍ×横３０ｍｍ×厚さ９ｍｍであるＳｉ  ＴＥＧパッケージ７（以下、単に「パッケージ」ということがある。）を作製した。
【００４１】
（封止樹脂硬化物の密着面積率評価）
Ｓｉ  ＴＥＧパッケージをＳＡＭ（Ｓｃａｎｎｉｎｇ  Ａｃｏｕｓｔｉｃ  Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）によって観察し、次のようにして温度サイクル試験前の密着面積率Ｓ０を評価した。まず、Ｓｉ  ＴＥＧパッケージのＣｕブロック９側から３５ＭＨｚの超音波を照射し、Ｃｕブロック９と封止樹脂硬化物５との界面で反射された超音波を測定し、ＳＡＭ画像を観察した。
【００４２】
次に温度サイクル４００回後に同様にＣｕブロック９と封止樹脂硬化物５との界面のＳＡＭ画像を観察した。温度サイクル試験前のＳＡＭ画像よりもコントラストが明るくなった箇所の面積ＳＡ４００を評価した。Ｓ０からＳＡ４００を引算した後、Ｓ０で除算し、Ｃｕブロック９と封止樹脂硬化物５との密着面積率Ｓ４００（％）を評価した。次に温度サイクル１０００回後に同様に接合材のＳＡＭ画像を観察した。温度サイクル試験前のＳＡＭ画像よりもコントラストが明るくなった箇所の面積ＳＡ１０００を評価した。Ｓ０からＳＡ１０００を引算した後、Ｓ０で除算し、Ｃｕブロック９と封止樹脂硬化物５の密着面積率Ｓ１０００（％）を評価した。得られた結果を表２に示す。
【００４３】
なお、パッケージの温度サイクル試験は次のようにして行った。すなわち、試験槽内にてパッケージには温風と冷風によって温度サイクルが与えられた。まず、試験槽内の温度が２００℃±５℃を５分以上保持するように、温風を３０分送風した。次に、試験槽内の温度が−４０℃±５℃を５分以上保持するように、冷風を３０分送風した。これを温度サイクル１回とし、４００回又は１０００回まで温度サイクル試験を実施した。
【００４４】
［実施例２］
実施例１の銀粒子接着剤組成物層の形成にて、焼結銀ペースト（銀粒子接着剤組成物）を縦８ｍｍ×横８ｍｍの範囲にスクリーン印刷した以外は、実施例１と同様にしてＳｉ  ＴＥＧパッケージを作製した。さらに実施例１と同様にして、パッケージのヒートブロックと封止樹脂硬化物の密着面積率評価と、パッケージの温度サイクル試験を実施し、結果を表２に示した。
【００４５】
［実施例３］
実施例１の銀粒子接着剤組成物層の形成にて、焼結銀ペースト（銀粒子接着剤組成物）を縦６ｍｍ×横６ｍｍの範囲にスクリーン印刷した以外は、実施例１と同様にしてＳｉ  ＴＥＧパッケージを作製した。さらに実施例１と同様にして、パッケージのヒートブロックと封止樹脂硬化物の密着面積率評価と、パッケージの温度サイクル試験を実施し、結果を表２に示した。
【００４６】
［比較例１］
実施例１の銀粒子接着剤組成物層の形成にて、焼結銀ペースト（銀粒子接着剤組成物）を縦５ｍｍ×横５ｍｍの範囲にスクリーン印刷した以外は、実施例１と同様にしてＳｉ  ＴＥＧパッケージを作製した。さらに実施例１と同様にして、パッケージのヒートブロックと封止樹脂硬化物の密着面積率評価と、パッケージの温度サイクル試験を実施し、結果を表２に示した。
【００４７】
［実施例４］
実施例１の銀粒子接着剤組成物層による接合工程にて、チップのサイズを縦３ｍｍ×横３ｍｍ×厚さ０．１５ｍｍにした以外は、実施例１と同様にしてＳｉ  ＴＥＧパッケージを作製した。さらに実施例１と同様にして、パッケージのヒートブロックと封止樹脂硬化物の密着面積率評価と、パッケージの温度サイクル試験を実施し、結果を表２に示した。
【００４８】
［実施例５］
実施例１の銀粒子接着剤組成物層の形成にて、焼結銀ペースト（銀粒子接着剤組成物）を縦８ｍｍ×横８ｍｍの範囲にスクリーン印刷したこと、および銀粒子接着剤組成物層による接合工程にて、チップのサイズを縦３ｍｍ×横３ｍｍ×厚さ０．１５ｍｍにした以外は、実施例１と同様にしてＳｉ  ＴＥＧパッケージを作製した。さらに実施例１と同様にして、パッケージのヒートブロックと封止樹脂硬化物の密着面積率評価と、パッケージの温度サイクル試験を実施し、結果を表２に示した。
【００４９】
［実施例６］
実施例１の銀粒子接着剤組成物層の形成にて、焼結銀ペースト（銀粒子接着剤組成物）を縦６ｍｍ×横６ｍｍの範囲にスクリーン印刷したこと、および銀粒子接着剤組成物層による接合工程にて、チップのサイズを縦３ｍｍ×横３ｍｍ×厚さ０．１５ｍｍにした以外は、実施例１と同様にしてＳｉ  ＴＥＧパッケージを作製した。さらに実施例１と同様にして、パッケージのヒートブロックと封止樹脂硬化物の密着面積率評価と、パッケージの温度サイクル試験を実施し、結果を表２に示した。
【００５０】
［実施例７］
実施例１の銀粒子接着剤組成物層の形成にて、焼結銀ペースト（銀粒子接着剤組成物）を縦４ｍｍ×横４ｍｍの範囲にスクリーン印刷したこと、および銀粒子接着剤組成物層による接合工程にて、チップのサイズを縦３ｍｍ×横３ｍｍ×厚さ０．１５ｍｍにした以外は、実施例１と同様にしてＳｉ  ＴＥＧパッケージを作製した。さらに実施例１と同様にして、パッケージのヒートブロックと封止樹脂硬化物の密着面積率評価と、パッケージの温度サイクル試験を実施し、結果を表２に示した。
【００５１】
［比較例２］
実施例１の銀粒子接着剤組成物層の形成にて、焼結銀ペースト（銀粒子接着剤組成物）を縦３ｍｍ×横３ｍｍの範囲にスクリーン印刷したこと、および銀粒子接着剤組成物層による接合工程にて、チップのサイズを縦３ｍｍ×横３ｍｍ×厚さ０．１５ｍｍにした以外は、実施例１と同様にしてＳｉ  ＴＥＧパッケージを作製した。さらに実施例１と同様にして、パッケージのヒートブロックと封止樹脂硬化物の密着面積率評価と、パッケージの温度サイクル試験を実施し、結果を表２に示した。
【００５２】
【表１】
2018148168.tif 000003
【００５３】
表１中の「焼結銀」は各実施例及び各比較例における「焼結銀接合材」を、「封止樹脂」は各実施例及び各比較例における「封止樹脂硬化物」を示す。
【００５４】
【表２】
2018148168.tif 000004
【００５５】
表２より、パッケージ中の接合材の温度サイクル耐性（温度サイクル試験における各温度サイクルでのヒートブロックと封止樹脂硬化物の密着面積率）を向上させるためには、ヒートブロックと封止樹脂硬化物との間に敢えてはみ出るように接合材を設けたことが有効であった。
【産業上の利用可能性】
【００５６】
本発明の半導体装置は、高温環境下での信頼性に優れた半導体装置を提供できるので、産業上有用である。
【符号の説明】
【００５７】
１…半導体装置、２…半導体素子、３ａ，３ｂ…アウターリード、３ｃ…ヒートブロック、４…接合材、５…封止樹脂硬化物、６…金属配線、７…Ｓｉ  ＴＥＧパッケージ、８…Ｓｉダミーチップ、９…Ｃｕブロック。
【図１】
2018148168.tif 000005
【図２】
2018148168.tif 000006