(57)【要約】【課題】  半導体素子が実装された配線基板と放熱基板とが接続されたモジュールにおいて、高信頼性かつ高放熱性を有する半導体モジュールを提供する。【解決手段】半導体素子を第１面に搭載した配線基板と、上記配線基板のうち上記第１面の反対の第２面に形成された金属バンプと、上記第２面の周辺に形成された接続用電極と、第１の電極と上記第１の電極の外周に配置された第２の電極とを有する放熱基板と、上記金属バンプと上記第１の電極との間に配設された金属シートと、上記第２の電極と上記接続用電極とを接合する接合材と、備え、上記第１の電極と上記第２の電極との間の上記放熱基板上に、空間である切り欠きが配置されている半導体モジュールを用いる。【選択図】  図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体素子を第１面に搭載した配線基板と、
前記配線基板のうち前記第１面の反対の第２面に形成された金属バンプと、
前記第２面の周辺に形成された接続用電極と、
第１の電極と前記第１の電極の外周に配置された第２の電極とを有する放熱基板と、
前記金属バンプと前記第１の電極との間に配設された金属シートと、
前記第２の電極と前記接続用電極とを接合する接合材と、備え、
前記第１の電極と前記第２の電極との間の前記放熱基板上に、空間である切り欠きが配置されている半導体モジュール。
【請求項２】
前記切り欠きは、凹部形状のスリットを設けた請求項１記載の半導体モジュール。
【請求項３】
前記第２の電極は、複数個ある請求項１または２記載の半導体モジュール。
【請求項４】
前記接続用電極は、複数個ある請求項１〜３のいずれか１項に記載の半導体モジュール。
【請求項５】
前記接続用電極は、前記配線基板の側面にも配置されている請求項１〜４のいずれか１項に記載の半導体モジュール。
【請求項６】
前記配線基板の側面の前記接続用電極は、半円筒形状である請求項５項に記載の半導体モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体モジュールとその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ：発光ダイオード）は消費電力が低く、白熱電球や蛍光灯に置き換わる光学素子として広く普及しつつある。このような半導体素子を実装する半導体パッケージは搭載する筐体セットの小型化要求や電気的、光学的な設計容易性から、半導体素子もしくは半導体パッケージとは別に周辺部品を搭載したモジュール化へ移行しつつある。
【０００３】
そのような中、半導体モジュールは、半導体素子の高出力化に伴い、高い放熱性を備えることが重要になってきており、熱伝導性の高い接合材料や放熱性の高い配線基板や金属基板を用いた半導体モジュールが開発されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
特許文献１の構造の断面を図１４に示す。剛性の高い放熱基板１０３の上方に、配線基板１０２がある。配線基板１０２上の半導体素子１０４の下部は、放熱基板１０３に接触している。半導体素子１０４の熱は、直接、放熱基板１０３へ逃がされる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１２−１０９５２１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、前記従来の構成では、図１４のように半導体モジュール１０１の配線基板１０２は、剛性の高い放熱基板１０３と接触してなく、フリーな構造となっている。そのため、実使用環境において温度変化が生じた際に、配線基板１０２が熱でたわみ易くなり、接続信頼性が低いという課題を有している。
【０００７】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、高放熱性と高信頼性を両立できる半導体モジュール及びその製造方法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】
【０００８】
上記目的を達成するために、半導体素子を第１面に搭載した配線基板と、上記配線基板のうち上記第１面の反対の第２面に形成された金属バンプと、上記第２面の周辺に形成された接続用電極と、第１の電極と上記第１の電極の外周に配置された第２の電極とを有する放熱基板と、上記金属バンプと上記第１の電極との間に配設された金属シートと、上記第２の電極と上記接続用電極とを接合する接合材と、備え、上記第１の電極と上記第２の電極との間の上記放熱基板上に、空間である切り欠きが配置されている半導体モジュールを用いる。
【発明の効果】
【０００９】
以上のように、本発明の半導体モジュールおよびその製造方法によれば、放熱基板と配線基板との間に金属バンプを設けることで、半導体素子が発生する熱を効率的に放熱することが可能である。また、放熱基板と配線基板との接続は、金属バンプの周囲に設けた接続材により強固である。
【００１０】
さらに、金属バンプと放熱基板との間に金属シートを挿入することで、金属バンプと放熱基板との線膨張差を吸収できる。それとともに、両者の接触面積を大きくすることができるため、熱抵抗を小さくなる。結果、高放熱性と高信頼性を両立することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】（ａ）本発明の第１の実施形態における配線基板の概略図、（ｂ）（ａ）の平面図
【図２】本発明の第１の実施形態における半導体パッケージの断面図
【図３】（ａ）本発明の第１の実施形態における放熱基板の概略図、（ｂ）（ａ）の平面図
【図４】（ａ）本発明の第１の実施形態における放熱基板に接合材および金属シートを搭載した概略図、（ｂ）（ａ）の平面図
【図５】本発明の第１の実施形態における半導体モジュールの断面図
【図６】（ａ）本発明の第２の実施形態における放熱基板の概略図、（ｂ）（ａ）の平面図
【図７】（ａ）本発明の第２の実施形態における放熱基板に接合材および金属シートを搭載した概略図、（ｂ）（ａ）の平面図
【図８】本発明の第２の実施形態における半導体モジュールの断面図
【図９】（ａ）本発明の第３の実施形態における配線基板の概略図、（ｂ）（ａ）の平面図
【図１０】本発明の第３の実施形態における半導体パッケージの断面図
【図１１】（ａ）本発明の第３の実施形態における放熱基板の概略図、（ｂ）（ａ）の平面図
【図１２】（ａ）本発明の第３の実施形態における放熱基板に接合材および金属シートを搭載した概略図、（ｂ）（ａ）の平面図
【図１３】本発明の第３の実施形態における半導体モジュールの断面図
【図１４】従来技術の実施形態における半導体モジュールの断面図
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。以下で説明する実施形態は、いずれも一具体例を示すものである。以下の実施形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置および接続形態、ステップの順序等は、一例であり、本発明を限定する主旨のものではない。
【００１３】
また、以下の実施形態における構成要素のうち、最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。但し、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、すでによく知られた事項の詳細説明や実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が不必要に冗長になるのを避けるとともに、理解を容易にするためである。
【００１４】
（第１の実施形態）
図１（ａ）は本発明の第１の実施形態における半導体モジュールの配線基板１の第２面のＡ−Ａ線断面図である。図１（ｂ）は本発明の第１の実施形態における半導体モジュールの配線基板１の第２面の上面図である。
【００１５】
図１（ａ）およびに図１（ｂ）に示すように、配線基板１の第２面には、配線基板の放熱用電極２、配線基板の接続用電極３、金属バンプ４が形成されている。
【００１６】
放熱用電極２は、電極として使用するものでなく、熱を逃がすためのものである。
【００１７】
接続用電極３は、電気的に接続するものである。接続用電極３は、放熱用電極２より配線基板１の外周部分にある。
【００１８】
配線基板１を真空チャンバー内に設置し、配線基板１の表面をプラズマ処理により活性化させた後に、Ｎｉ−Ｃｒからなる合金層をスパッタリング法により０．２μｍ成膜し、さらにスパッタリング法により、Ａｕ層を０．４μｍ成膜した。
【００１９】
その後、電気めっきにより、Ｎｉ層０．５μｍとＡｕ層０．５μｍをそれぞれ成膜し、配線基板の放熱用電極２と配線基板の接続用電極３を形成した。
【００２０】
ここで、配線基板の放熱用電極２と配線基板の接続用電極３とは、形成位置および機能が異なるため、区別して記載したが、構成する材料および厚みについては同様である。なお、これらの成膜材料、膜厚み、膜構成、膜形成方法においては、後の金属バンプ４の形成が可能であり、かつ信頼性の高いものであれば、特に限定されない。
【００２１】
さらに、電気めっきにより、配線基板の放熱用電極２上に、Ａｕ層５μｍを成膜し、配線基板１にＡｕ層からなる金属バンプ４を形成した。
【００２２】
図２に、半導体パッケージ６の断面図を示す。図２に示す通り、配線基板１の第１面に半導体素子５をＡｕからなる突起電極（図示せず）を介して搭載し、超音波を印加することにより、配線基板１と半導体素子５とを接続した。
【００２３】
図３（ａ）は本発明の第１の実施形態の放熱基板７のＢ−Ｂ線断面図である。図３（ｂ）は本発明の第１の実施形態における放熱基板７の上面図である。
【００２４】
図３（ａ）およびに図３（ｂ）に示すように、放熱基板７には、放熱基板の電極８が形成されており、放熱基板７は、熱伝導性の良好なＣｕ材料をベースに構成されている。放熱基板７に形成された電極８は、Ｎｉ層およびＡｕ層で構成されている。
【００２５】
また、放熱基板７の電極８は、第１の電極８ａと第２の電極８ｂの２つの領域に分かれており、第１の電極８ａは、図１（ａ）および図１（ｂ）に示した配線基板の放熱用電極２および金属バンプ４に対応し、第２の電極８ｂは、図１（ａ）および図１（ｂ）に示した配線基板１の接続用電極３に対応している。
【００２６】
また、配線基板１に形成された放熱基板７の第１の電極８ａと第２の電極８ｂの間には、全周にわたって放熱基板７上の空間である切り欠き９がある。
【００２７】
図４（ａ）は本発明の第１の実施形態における放熱基板７に接合材１０および金属シート１１を搭載したＣ−Ｃ線断面図、図４（ｂ）は本発明の第１の実施形態における放熱基板７に接合材１０および金属シート１１を搭載した上面図である。
【００２８】
まず、マウンタを用いて放熱基板７の第２の電極８ｂとほぼ同じ外形寸法および形状に成形した接合材１０を、放熱基板７の第２の電極８ｂに位置合わせし、搭載した。このとき、接合材１０はＡｕＳｎからなるはんだ材料とし、厚みは３０μｍのものを使用した。ここで、接合材１０は、ＡｕＳｎからなるはんだを使用したが、例えば、ＳｎＡｇＣｕ材料からなるはんだでも構わず、さらにはフィルム状あるいはペースト状の樹脂材料でも構わない。
【００２９】
また、接合材１０の搭載方法については、接合材１０の形状がペレットやフィルムであればマウンタを用いて搭載し、またペーストであれば印刷もしくはディスペンサ等により放熱基板の電極８上へ供給することが好ましい。
【００３０】
次に、放熱基板７に形成された放熱基板の第１の電極８ａの上に、放熱基板の第１の電極８ａとほぼ同じ外形寸法の金属シート１１を、マウンタを用いて位置合わせし、搭載した。
【００３１】
このとき、金属シート１１は厚み２５μｍのＣｕ箔を使用した。金属シート１１の材料は、高熱伝導であることが重要であることからＣｕが望ましいが、同様の効果が得られるならばＡｕ等の他の材料であっても構わない。
【００３２】
また、金属シート１１は、放熱基板の第１の電極８ａとその上に搭載される図１（ａ）および図１（ｂ）に図示される金属バンプ４との間に挿入する（図５）。金属シート１１のクッション性により、放熱基板の第１の電極８ａおよび金属バンプ４の表面の微小な凹凸を吸収することができる。これにより、放熱基板７に形成された放熱基板の第１の電極８ａと金属バンプ４との接触面積を大きくし、熱伝導性を向上させることができる。金属シート１１の厚みは、薄すぎるとクッション性が不足し、また厚すぎると熱伝導性が低下するため、１５μｍ〜２５μｍ程度が望ましい。
【００３３】
図５は、本発明の第１の実施形態における半導体モジュール１２の断面図である。
【００３４】
＜プロセス＞
まず、図４（ａ）、および図４（ｂ）に示した放熱基板７をダイボンダーのステージに搭載した。
【００３５】
次に、ダイボンダーのステージを３００度以上で加熱した。放熱基板７の第１の電極８ａに搭載した接合材１０を溶融させた状態で、配線基板１の第２面に金属バンプ４を形成した半導体パッケージ６を位置合わせし、加圧しながら搭載した。
【００３６】
これにより、図５に示すように、配線基板１の金属バンプ４と放熱基板７の第１の電極８ａとが金属シート１１を介して広い面積で接触することで、熱伝導性が良好となる。
【００３７】
さらに、配線基板１と放熱基板７とは、特に実使用時に応力が加わりやすい外周部を接合材１０によって強固に接合されることで、高い信頼性を確保できる。
【００３８】
図３（ａ）、図３（ｂ）および図５に示すように、放熱基板の第１の電極８ａと第２の電極８ｂとの間に、切り欠き９がある。このことで、放熱基板７に半導体モジュール１２を搭載する際に、溶融した接合材１０は放熱基板の第１の電極８ａへ濡れ広がることがない。したがって、接合材１０と金属バンプ４とは接触することがない。
【００３９】
ここで、切り欠き９の幅は、０．２ｍｍとした。切り欠き９の幅は、大きすぎると半導体モジュール１２のサイズが大きくなるため、望ましくない。また、小さすぎると、放熱基板７に半導体モジュール１２を搭載する際に、溶融した接合材１０は、第１の電極８ａ濡れ広がる可能性がある。そのため、切り欠き９の幅は、０．２〜０．５ｍｍ程度が望ましい。
【００４０】
これにより、例えば、接合材１０にＳｎＡｇＣｕを含むはんだを使用し、金属バンプ４に、Ｃｕを使用した際に、金属バンプ４のＣｕが溶融したＳｎＡｇＣｕを含むはんだによって溶け出す「はんだ食われ」による不具合を防止することができる。
【００４１】
以上のように、放熱基板７と配線基板１との間に金属バンプ４を設ける構成とすることで、半導体素子５が発生する熱を効率的に放熱することが可能である。
【００４２】
さらに、放熱基板７と配線基板１との接続は、金属バンプ４の周囲に設けた接合材１０で強固に固定される。特に半導体モジュール１２の外周部は信頼性において応力集中による接続不良が発生しやすいため、より強く固定されることが重要である。
【００４３】
さらに、金属バンプ４と配線基板１との間に金属シート１１を挿入する構造とすることで、金属バンプ４と配線基板１との線膨張差を吸収できるとともに、両者の接触面積を大きくすることができるため、熱抵抗を小さくすることができ、高放熱性と高信頼性を両立することが可能となる。
【００４４】
（第２の実施形態）
第２の実施形態は、第１の実施形態と概ね共通であり、共通部分の詳細な説明は省略し、差異がある部分について主に説明する。説明しない事項は実施の形態１と同様である。
【００４５】
図６（ａ）は本発明の第２の実施形態における半導体モジュールの放熱基板７ａのＤ−Ｄ線断面図である。図６（ｂ）は本発明の実施の形態における半導体モジュールの放熱基板７ａの上面図である。
【００４６】
第１の実施形態に示した図３（ａ）およびに図３（ｂ）との違いは、放熱基板７ａの電極の切り欠き９ａの領域に、スリット１３があることである。
【００４７】
図７（ａ）は本発明の第２の実施形態における半導体モジュール１２ａの放熱基板７ａに接合材１０および金属シート１１を搭載したＥ−Ｅ線断面図、図７（ｂ）は本発明の第２の実施形態における半導体モジュール１２ａの放熱基板７ａに接合材１０および金属シート１１を搭載した上面図である。
【００４８】
第１の実施形態に示した図４（ａ）およびに図４（ｂ）との違いは、放熱基板７ａの電極の切り欠き９ａの領域に、スリット１３があることである。
【００４９】
図８は、本発明の第２の実施形態における半導体モジュール１２ａの断面図である。放熱基板７ａの電極の切り欠き９ａの領域には、スリット１３が形成されている。このような構成にすることで、接合材１０を溶融した状態で、配線基板１と放熱基板７ａとを接合する際に、接合材１０が配線基板１に押しつぶされて放熱基板の中央部へ広がる場合でも、放熱基板７ａのスリット１３へ接合材１０の剰余分が流れ込むため、接合材１０と金属バンプ４とは接触することがない。
【００５０】
スリット１３の形成は、ルーターを用いた機械的な方法で行った。ルーター加工は図６（ｂ）に示すように、放熱基板７ａの電極の切り欠き９ａの領域に、幅０．２ｍｍ、深さ０．１ｍｍの寸法で形成した。スリット１３の形成方法は、ルーターを用いた機械的な方式だけでなく、薬液によるエッチングを用いた化学的な方式であっても構わない。また、スリット１３の形状は、図７（ａ）および図７（ｂ）に示すように、接合材１０が配置される領域の内側に全周にわたって形成されることが望ましい。少なくとも、接合材１０と、第１の電極８ａ間に設けるとよい。
【００５１】
これにより、接合時に溶融した接合材１０の剰余分がスリット１３に流れ込むことで、接合材１０と金属バンプ４との接触を防いでいる。さらにスリット１３の幅や深さについても同様に、接合時の溶融した接合材１０の剰余分がスリット１３に流れ込んだ際に、接合材１０と金属バンプ４とが接触しない寸法であれば、構わない。
【００５２】
これにより、例えば、接合材１０に、ＳｎＡｇＣｕを含むはんだを使用し、金属バンプ４にＣｕを使用した際に、金属バンプ４のＣｕが溶融したＳｎＡｇＣｕを含むはんだによって溶け出す「はんだ食われ」による不具合を防止することができる。
【００５３】
以上のように、放熱基板７ａと配線基板１との間に金属バンプ４を設ける構成とすることで、半導体素子５が発生する熱を効率的に放熱することが可能であるとともに、放熱基板７ａと配線基板１との接続は、金属バンプ４の周囲に設けた接合材１０で強固に固定される。特に、基板の外周部は信頼性において応力集中による接続不良が発生しやすいため、より強く固定されることが重要である。
【００５４】
さらに、金属バンプ４と配線基板１との間に金属シート１１を挿入する構造とすることで、金属バンプ４と配線基板１との線膨張差を吸収できるとともに、両者の接触面積を大きくすることができるため、熱抵抗を小さくすることができ、高放熱性と高信頼性を両立することが可能となる。
【００５５】
加えて、切り欠き９ａの領域にスリット１３を形成することで、放熱基板７ａと配線基板１とを接合する際に、接合材１０と金属バンプ４とは接触することがない。この結果、金属バンプ４の材料が接合材１０によって溶け出す「はんだ食われ」による不具合を防止でき、高品質のモジュール構造を実現可能となる。
【００５６】
（第３の実施形態）
第３の実施形態は、第１の実施形態および第２の実施形態のいずれにも概ね共通であり、共通部分の詳細な説明は省略し、差異がある部分について主に説明する。説明しない事項は実施の形態１，２と同様である。
【００５７】
図９（ａ）は、本発明の第３の実施形態における配線基板１ｂの第２面のＦ−Ｆ線断面図である。図９（ｂ）は本発明の第３の実施形態における配線基板１ｂの第２面の上面図である。
【００５８】
図９（ａ）およびに図９（ｂ）に示すように、配線基板１ｂの第２面には、配線基板の放熱用電極２、配線基板の接続用電極３ｂ、金属バンプ４が形成されている。第１の実施形態との違いは、配線基板１ｂの接続用電極３ｂが複数個形成されており、それぞれが独立していることである。
【００５９】
配線基板の接続用電極３ｂは、配線基板１ｂの下面を含む端面かつ外周部に形成されている。本実施の形態では、１．０ｍｍの間隔で配線基板１ｂの各辺に４個ずつ、合計１６個の接続用電極を３ｂ形成したが、配線基板１ｂの製造性を考慮しながら、配線基板の接続用電極３ｂの総面積が極力大きくなるように、設計することが望ましい。これにより、接続面積を大きくすることができ、接続信頼性を高めることが可能となる。
【００６０】
なお、接続用電極３ｂの形状は、図９（ｂ）の形状に限定されない。図９（ｂ）では、平面視で半円状形状の凹部形状、円筒の筒の半分の形状である。これは、作製時に、複数の配線基板１ｂが１つの大きな基板を使用するためである。つまり、複数の配線基板１ｂとなる大きな基板で、隣接する配線基板１ｂとの境界に、孔を開け、内部に電極形成し、個別の配線基板１ｂに切り分けるためである。
【００６１】
配線基板１ｂの形状としては、平面視で、半円の凹形状、コーナにＲの付いた方形の凹形状などが好ましい。
【００６２】
図１０に、半導体パッケージ６ｂの断面図を示す。図１０は図２と同様に、配線基板１ｂの第１面に半導体素子５を搭載し、接続したものである。
【００６３】
図１１（ａ）は本発明の第３の実施形態における放熱基板７のＧ−Ｇ線断面図である。図１１（ｂ）は本発明の第３の実施形態における放熱基板７ｂの上面図である。
【００６４】
図１１（ａ）およびに図１１（ｂ）に示すように、放熱基板７ｂには、放熱基板の電極８１が複数個形成されており、それぞれが独立している。また、この放熱基板の電極８１は、第１の電極８１ａ、第２の電極８１ｂとからなる。
【００６５】
第２の電極８１ｂは、図９（ａ）およびに図９（ｂ）に示した、配線基板１の第２面にある放熱基板７ｂの接続用電極３ｂの位置と形状に合わせている。
【００６６】
図１２（ａ）は本発明の第３の実施形態における放熱基板７ｂに接合材１０および金属シート１１を搭載したＨ−Ｈ線断面図、図１２（ｂ）は本発明の第３の実施形態における放熱基板７ｂに接合材１０および金属シート１１を搭載した上面図である。
【００６７】
まず、マウンタを用いて放熱基板の第２の電極８１ｂに配設した独立部を覆うように成形した接合材１０を、放熱基板の第２の電極８１ｂに位置合わせし、搭載した。このとき、接合材１０はＡｕＳｎからなるはんだ材料とし、厚みは３０μｍのものを使用した。
【００６８】
また、接合材１０の搭載方法については、接合材１０の形状がペレットやフィルムであればマウンタを用いて搭載し、またペーストであれば印刷もしくはディスペンサ等により放熱基板の第２の電極８１ｂ上へ供給する。
【００６９】
また、接合材１０がペーストの場合には、印刷あるいはディスペンスによる材料の供給が可能であるため、放熱基板の電極８上のみに限定して供給すれば良い。
【００７０】
図１３は、本発明の第３の実施形態における半導体モジュール１２ｂの断面図である。
本発明の第１の実施形態と同様に、放熱基板７ｂと配線基板１ｂとを接続した。
【００７１】
これにより、図１３に示すように、配線基板の金属バンプ４と放熱基板の第１の電極８１ａは、金属シート１１を介して広い面積で接触することで、熱伝導性が良好となる。
【００７２】
さらに、配線基板１ｂと放熱基板７ｂとは、特に実使用時に応力が加わりやすい外周部を接合材１０によって強固に接合されることで、高い信頼性を確保できる構造を有している。
【００７３】
これは、配線基板１ｂと放熱基板７ｂとを一連の材料で固定した場合に、実使用において温度変化が生じた際に配線基板１ｂと放熱基板７ｂとの熱膨張差により、接合材１０に負荷が加わり、接合部が破断する可能性があることを考慮したものである。
【００７４】
放熱基板７ｂに形成した放熱基板の第２の電極８１ｂは、配線基板１ｂの接続用電極３ｂと位置および寸法が対応しており、それぞれ複数個あり、かつ独立して形成されている。放熱基板の第２の電極８１ｂと配線基板１ｂの接続用電極３ｂとをそれぞれ複数個に分割して設けることにより、実使用において温度変化が生じた際でも配線基板１ｂと放熱基板７ｂとの熱膨張差による接合材１０に加わる負荷を小さくでき、接合部の破断を抑制することができる。
【００７５】
以上のように、放熱基板７ｂと配線基板１ｂとの間に金属バンプ４を設ける構成とすることで、半導体素子５が発生する熱を効率的に放熱することが可能であるとともに、放熱基板７ｂと配線基板１ｂとの接続は、金属バンプ４の周囲に設けた接合材１０で強固に固定される。
【００７６】
特に半導体モジュール１２ｂの外周部は信頼性において応力集中による接続不良が発生しやすいため、より強く固定されることが重要である。さらに、金属バンプ４と放熱基板７ｂとの間に金属シート１１を挿入する構造とすることで、金属バンプ４と放熱基板７ｂとの線膨張差を吸収できるとともに、両者の接触面積を大きくすることができるため、熱抵抗を小さくすることができ、高放熱性と高信頼性を両立することが可能となる。
【００７７】
加えて、放熱基板７ｂに形成した放熱基板の第２の電極８１ｂおよび、配線基板の接続用電極３ｂが対応しており、それぞれの電極を複数個に分割して設けられている。このことにより、実使用において温度変化が生じた際でも配線基板１ｂと接続用電極３ｂとの熱膨張差による接合材１０に加わる負荷を小さくでき、接合部の破断を抑制することができる。
【００７８】
さらに、配線基板１ｂの下面だけでなく、側面も含めて接続することで接続強度がより向上できるため、高信頼性のモジュール構造を実現できる。
【００７９】
（全体として）
実施の形態は組み合わせることができる。例えば、実施の形態１，２において、第２の電極８ｂは、実施の形態３と同様、複数個あってもよい。接続用電極３ｂも、複数個あってもよい。接続用電極３ｂは、配線基板の側面にも配置されていてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００８０】
本発明に係る半導体モジュールおよびその製造方法は、ＬＥＤを用いた車載用ヘッドランプや高輝度の照明器具において有用である。
【符号の説明】
【００８１】
１、１ｂ  配線基板
２  放熱用電極
３、３ｂ  接続用電極
４  金属バンプ
５  半導体素子
６、６ｂ  半導体パッケージ
７、７ａ、７ｂ放熱基板
８、８１  電極
８ａ、８１ａ  第１の電極
８ｂ、８１ｂ  第２の電極
９、９ａ  切り欠き
１０  接合材
１１  金属シート
１２、１２ａ，１２ｂ  半導体モジュール
１３  スリット
１０１  半導体モジュール
１０２  配線基板
１０３  放熱基板
１０４  半導体素子
【図１】
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【図２】
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【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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