(57)【要約】【課題】リードフレームと樹脂体の接合強度を向上させることで高い信頼性を有する半導体モジュールを提供する。【解決手段】リードフレームと、リードフレームに搭載されている半導体素子と、リードフレームの表面のうち少なくとも半導体素子が搭載される搭載面を被覆している非晶質膜と、半導体素子を封止するとともに、非晶質膜を介してリードフレームに接合している樹脂体と、を備えており、非晶質膜は、ＯまたはＮを含み、樹脂体は、官能基中または主鎖中にＯまたはＮを含む、半導体モジュール。【選択図】図１
2018098251.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
リードフレームと、
前記リードフレームに搭載されている半導体素子と、
前記リードフレームの表面のうち少なくとも前記半導体素子が搭載される搭載面を被覆している非晶質膜と、
前記半導体素子を封止するとともに、前記非晶質膜を介して前記リードフレームに接合している樹脂体と、を備えており、
前記非晶質膜は、ＯまたはＮを含み、
前記樹脂体は、官能基中または主鎖中にＯまたはＮを含む、
半導体モジュール。
【請求項２】
前記非晶質膜には、前記半導体素子が搭載される領域に開口が形成されており、
前記半導体素子は、前記非晶質膜の前記開口を介して前記リードフレームに接合している、請求項１に記載の半導体モジュール。
【請求項３】
前記リードフレームの表面のうち少なくとも前記搭載面に形成されており、前記非晶質膜の前記開口を介して露出するＮｉ−Ｐメッキ層と、
前記半導体素子と前記Ｎｉ−Ｐメッキ層の間に介在する接合層と、をさらに備えており、
前記接合層は、はんだ、又は、金属粒子を含む金属層である、請求項２に記載の半導体モジュール。
【請求項４】
前記リードフレームの表面のうち少なくとも前記搭載面の表面粗さが、１０μｍ以下である、請求項１から３のいずれか一項に記載の半導体モジュール。
【請求項５】
前記非晶質膜は、ＰＥＣＶＤ（Plasma-Enhanced Chemical Vapor Depositionの略）膜である、請求項１から４のいずれか一項に記載の半導体モジュール。
【請求項６】
前記非晶質膜は、Ｈを含む、請求項１から５のいずれか一項に記載の半導体モジュール。
【請求項７】
前記非晶質膜は、ＣまたはＳｉを含む、請求項１から６のいずれか一項に記載の半導体モジュール。
【請求項８】
ＰＥＣＶＤ法を用いて、リードフレームの表面のうち少なくとも半導体素子が搭載される搭載面を被膜する非晶質膜を形成する工程と、
前記リードフレームの前記搭載面に前記半導体素子を搭載する工程と、
前記半導体素子を封止するとともに、前記非晶質膜を介して前記リードフレームに接合する樹脂体を形成する工程と、を備えており、
前記樹脂体は、官能基中または主鎖中にＯまたはＮを含む、
半導体モジュールの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書が開示する技術は、半導体モジュールとその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、リードフレームと、リードフレームに搭載されている半導体素子と、それらを封止する樹脂体と、を備える半導体モジュールが知られている。このような半導体モジュールでは、樹脂封止により、構成部品の変形の防止、絶縁性の確保、外部環境からの遮断などの効果を得ている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−１３９３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
半導体モジュールの信頼性を向上させるために、リードフレームと樹脂体の接合強度（せん断破壊）を向上させる技術が必要とされている。
【０００５】
本明細書は、リードフレームと樹脂体の接合強度を向上させることで高い信頼性を有する半導体モジュールを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本明細書が開示する半導体モジュールの一実施形態は、リードフレームと、前記リードフレームに搭載されている半導体素子と、前記リードフレームの表面のうち少なくとも前記半導体素子が搭載される搭載面を被覆している非晶質膜と、前記半導体素子を封止するとともに、前記非晶質膜を介して前記リードフレームに接合している樹脂体と、を備える。前記非晶質膜は、ＯまたはＮを含み、前記樹脂体は、官能基中または主鎖中にＯまたはＮを含む。
【０００７】
上記実施形態の半導体モジュールでは、リードフレームと樹脂体は、非晶質膜を介して接合されている。非晶質膜と樹脂体は、比較的に高い接合強度を有する。これは、非晶質膜と樹脂体との間に、化学的な結合力（共有結合）が生じるためと考えられる。具体的には、非晶質膜に含まれるＯまたはＮが、非晶質膜を構成する主成分（例えばＣまたはＳｉ）と共有結合していると共に、樹脂体中の骨格（主鎖）または官能基を構成する元素（例えばＣ）と共有結合することで、非晶質膜と樹脂体が強固に接合されていると考えられる。このため、リードフレームの搭載面に半導体素子が搭載されている半導体モジュールにおいて、リードフレームと樹脂体の接合強度を向上させることができる。この結果、半導体モジュールの信頼性を向上させることができる。
【０００８】
上記実施形態の半導体モジュールでは、非晶質膜には、半導体素子が搭載される領域に開口が形成されていてもよい。この場合、半導体素子は、非晶質膜の開口を介してリードフレームに接合しているとよい。このような構成によると、半導体素子とリードフレームの間に非晶質膜が形成されている場合と比較して、半導体素子とリードフレームの間の電気抵抗を小さくすることができる。
【０００９】
上記実施形態の半導体モジュールは、リードフレームの表面のうち少なくとも搭載面に形成されており、非晶質膜の開口を介して露出するＮｉ−Ｐメッキ層と、半導体素子とＮｉ−Ｐメッキの間に介在する接合層と、をさらに備えてもよい。この場合、接合層は、はんだであってもよいし、金属粒子を含む金属層であってもよい。一般的に、リードフレームの表面には酸化皮膜が形成されやすい。このため、リードフレームの表面に接合層を形成し、リードフレームと半導体素子を接合すると、リードフレームと半導体素子の接合強度は比較的に低い。Ｎｉ−Ｐメッキ層の表面には、リードフレームの表面と比較して、酸化皮膜が形成されにくい。このため、リードフレームを、Ｎｉ−Ｐメッキ層及び接合層を介して半導体素子と接合することで、リードフレームと半導体素子の接合強度を高めることができる。この結果、半導体モジュールの信頼性を向上させることができる。
【００１０】
上記実施形態の半導体モジュールでは、前記リードフレームの表面のうち少なくとも前記搭載面の表面粗さが、１０μｍ以下であってもよい。リードフレームと樹脂体の接合強度を向上させる手段としては、例えば、リードフレームの表面を粗面化し、アンカー効果によってリードフレームと樹脂体の接合強度を向上させる手段がある。半導体モジュールを動作させるための信号の周波数が高くなると、リードフレームを流れる電流は、リードフレームの表面に集中するようになる（表皮効果）。この現象により、リードフレームの表面を粗面化すると、リードフレームを流れる電流の移動距離が長くなり、伝送損失が大きくなる。リードフレームを、非晶質膜を介してリードフレームに接合させる場合、リードフレームの搭載面の表面粗さを１０μｍ以下にすることができる。従って、リードフレームと樹脂体の接合強度を確保するとともに、リードフレームを流れる電流の伝送損失を抑制することができる。
【００１１】
上記実施形態の半導体モジュールでは、非晶質膜は、ＰＥＣＶＤ（Plasma-Enhanced Chemical Vapor Depositionの略）膜であってもよい。ＰＥＣＶＤ膜には、原料ガス及び／又はキャリアガスに起因した不純物としてＯまたはＮが含まれる。このため、非晶質膜と樹脂体が強固に接合される。
【００１２】
上記実施形態の半導体モジュールでは、非晶質膜は、Ｈを含んでいてもよい。これにより、非晶質膜中のＯまたはＮは、通常、−ＯＨ（ヒドロキシ基）、−ＮＨ（イミノ基）、−ＮＨ２などの官能基として存在することができる。−ＯＨ（ヒドロキシ基）、−ＮＨ（イミノ基）、−ＮＨ２などの官能基が存在することで、非晶質膜と樹脂体が共有結合しやすくなる。
【００１３】
上記実施形態の半導体モジュールでは、非晶質膜は、ＣまたはＳｉを含んでいてもよい。非晶質膜がＣまたはＳｉを含むことで、非晶質膜が化学的に安定する。このため、非晶質膜と樹脂体の接合面が安定化し、高い接合強度が長期的に維持され得る。
【００１４】
本明細書が開示する半導体モジュールの製造方法は、ＰＥＣＶＤ法を用いて、リードフレームの表面のうち少なくとも半導体素子が搭載される搭載面を被膜する非晶質膜を形成する工程と、前記リードフレームの前記搭載面に前記半導体素子を搭載する工程と、前記半導体素子を封止するとともに、前記非晶質膜を介して前記リードフレームに接合する樹脂体を形成する工程と、を備える。前記樹脂体は、官能基中または主鎖中にＯまたはＮを含む。
【００１５】
上記の半導体モジュールの製造方法では、ＰＥＣＶＤ法を用いて、非晶質膜を形成している。ＰＥＣＶＤ法を用いて非晶質膜を形成することで、非晶質膜には原料ガス及び／又はキャリアガスに起因した不純物としてＯまたはＮが含まれる。ＯまたはＮを含んでいる非晶質膜を、官能基中または主鎖中にＯまたはＮを含む樹脂体によって被覆すると、非晶質膜と樹脂体が強固に接合される。これは、非晶質膜と樹脂体との間に、化学的な結合力（共有結合）が生じているためと考えられる。従って、信頼性の高い半導体モジュールを製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】実施例１に係る半導体モジュールの断面図である。
【図２】実施例１に係る半導体モジュールの製造工程を示す図である（１）。
【図３】実施例１に係る半導体モジュールの製造工程を示す図である（２）。
【図４】実施例１に係る半導体モジュールの製造工程を示す図である（３）。
【図５】実施例１に係る半導体モジュールの製造工程を示す図である（４）。
【図６】実施例１に係る半導体モジュールの製造工程を示す図である（５）。
【図７】実施例２に係る半導体モジュールの断面図である。
【図８】実施例２に係る半導体モジュールの製造工程を示す図である（１）。
【図９】実施例２に係る半導体モジュールの製造工程を示す図である（２）。
【図１０】実施例３に係る半導体モジュールの断面図である。
【図１１】実施例４に係る半導体モジュールの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
（実施例１）
図１を用いて半導体モジュール２について説明する。半導体モジュール２は、リードフレーム１２と、Ｎｉ−Ｐメッキ層１４と、非晶質膜１６と、接合層１８と、半導体素子２０と、樹脂体２２と、を備えている。なお、図１では、半導体素子２０に接続されるボンディングワイヤなどを省略している。
【００１８】
リードフレーム１２は、例えばＣｕ（銅）などの金属製の部材であり、平板状の形態を有する。リードフレーム１２の表面の表面粗さＲzJIS（十点平均粗さ）は、１０μｍ以下である。Ｎｉ−Ｐメッキ層１４は、リードフレーム１２の表面全体を被覆している。Ｎｉ−Ｐメッキ層１４の表面の表面粗さは、リードフレーム１２の表面の表面粗さＲzJISよりもわずかに大きい。
【００１９】
非晶質膜１６は、リードフレーム１２の側面及び上面に形成されている。非晶質膜１６は、後述するＰＥＣＶＤ（Plasma-Enhanced Chemical Vapor Depositionの略）法によって形成されるＰＥＣＶＤ膜である。非晶質膜１６は、Ｃ、Ｓｉ、Ｏ、Ｎ、及び、Ｈを含んでいる。非晶質膜１６の主成分は、Ｃである。なお、「主成分」とは、非晶質膜１６全体を１００ａｔ％とした場合の、元素の含有量が最も多いことを示す。非晶質膜１６中のＯ、Ｎ、及び、Ｈは、−ＯＨ（ヒドロキシ基）、−ＮＨ（イミノ基）、−ＮＨ２（アミノ基）などの官能基として存在する。非晶質膜１６は、有機系膜と比較して、優れた耐熱性を有する。なお、非晶質膜１６の主成分は、Ｓｉであってもよい。また、非晶質膜１６は、Ｏ及びＮの少なくとも一方を含んでいればよい。非晶質膜１６の上面側には、開口部１６ａが形成されている。開口部１６ａが形成されている範囲において、Ｎｉ−Ｐメッキ層１４の上面が露出している。なお、本実施例では、リードフレーム１２の下面に非晶質膜１６が形成されていないが、リードフレーム１２の下面に非晶質膜１６を形成してもよい。これにより、リードフレーム１２の防食性などを高めることができる。
【００２０】
開口部１６ａが形成されている範囲において、Ｎｉ−Ｐメッキ層１４の上面には、接合層１８が形成されており、接合層１８の上面には、半導体素子２０が形成されている。即ち、半導体素子２０は、接合層１８及びＮｉ−Ｐメッキ層１４を介してリードフレーム１２の上面（搭載面）に接合されている。本実施例において、接合層１８は、はんだ層からなる。なお、接合層１８は、Ａｇ（銀）ペーストなどからなる金属ナノ粒子を加熱することによって形成される金属層からなってもよい。半導体素子２０は、縦型の半導体素子である。半導体素子２０の上面側には、表面電極（図示省略）が設けられており、半導体素子２０の下面側には裏面電極（図示省略）が設けられている。裏面電極は、リードフレーム１２と電気的に接続されている。
【００２１】
樹脂体２２は、半導体素子２０を封止するとともに、非晶質膜１６を被覆している。樹脂体２２は、非晶質膜１６との界面近傍において、官能基または主鎖中にＯを含む樹脂からなる。例えば、樹脂体２２は、エポキシ基を含むエポキシ樹脂からなる。なお、樹脂体２２がエポキシ基を含むとは、樹脂体２２が非晶質膜１６を被覆する前の樹脂体２２の状態を示している。樹脂体２２が非晶質膜１６上に被覆されると、樹脂体２２の官能基のＣが非晶質膜１６の表面に存在するルイス基（−ＯＨ、−ＮＨ、−ＮＨ２など）により攻撃され、樹脂体２２の官能基のＣと非晶質膜中のＯまたはＮが共有結合をする。これにより、樹脂体２２と非晶質膜１６が強固に接合される。そして、リードフレーム１２は、Ｎｉ−Ｐメッキ層１４及び非晶質膜１６を介して樹脂体２２と接合される。なお、樹脂体２２は、官能基または主鎖中にＯまたはＮを含む樹脂からなっていればよい。例えば、樹脂体２２は、イソシアネート基を有する樹脂からなっていてもよいし、無水マレイン酸を含む樹脂からなっていてもよい。
【００２２】
半導体モジュール２の下面（詳細には、Ｎｉ−Ｐメッキ層１４の下面）には、例えば、冷却器（図示省略）が設けられる。リードフレーム１２は、Ｎｉ−Ｐメッキ層１４を介して冷却器に接触する。従って、リードフレーム１２は、半導体素子２０を流れる電流のための導電路であるとともに、半導体素子２０で発生した熱を冷却器まで放熱するための放熱板としても機能する。
【００２３】
半導体モジュール２の効果について説明する。リードフレーム１２の表面に樹脂体２２を形成する場合、リードフレーム１２と樹脂体２２は熱膨張差により剥離しやすいことが知られている。半導体モジュール２では、リードフレーム１２と樹脂体２２は、非晶質膜１６を介して接合されている。上述のように、Ｏを含む非晶質膜１６と官能基または主鎖中にＯを含む樹脂体２２は、共有結合により強固に接合される。このため、リードフレーム１２と樹脂体２２も強固に接合される。これにより、リードフレーム１２の表面を樹脂体２２で被覆して、リードフレーム１２と樹脂体２２を接合させる場合と比較して、リードフレーム１２と樹脂体２２の接合強度を高めることができる。この結果、半導体モジュール２の信頼性が向上する。
【００２４】
また、リードフレーム１２の表面の表面粗さＲzJISは、１０μｍ以下であり、比較的に小さい。リードフレーム１２と樹脂体２２の接合強度を向上させる手段としては、リードフレーム１２の表面の表面粗さＲzJISを大きくし、アンカー効果によってリードフレーム１２と樹脂体２２の接合強度を向上させる手段がある。半導体モジュール２を高周波の信号で動作させる場合、リードフレーム１２を流れる電流は、リードフレーム１２の表面に集中する（表皮効果）。従って、リードフレーム１２の表面の表面粗さＲzJISを大きくすると、リードフレーム１２を流れる電流の移動距離が長くなり、リードフレーム１２を流れる電流の伝送損失が大きくなる。半導体モジュール２では、リードフレーム１２が、非晶質膜１６を介して樹脂体２２に強固に接合されるため、リードフレーム１２の表面の表面粗さＲzJISを大きくする必要がない。このため、リードフレーム１２と樹脂体２２の接合強度を確保するとともに、リードフレーム１２を流れる電流の伝送損失を抑制することができる。
【００２５】
（半導体モジュール２の製造方法）
次いで、半導体モジュール２の製造方法について説明する。まず、図２に示すように、平板状のリードフレーム１２を準備する。リードフレーム１２の表面の表面粗さＲzJISは、１０μｍ以下になるように形成する。
【００２６】
次いで、リードフレーム１２の表面にＮｉ−Ｐメッキ層１４を形成する（図３）。Ｎｉ−Ｐメッキ層１４は、無電解メッキ法、電気メッキ法によって形成することができる。
【００２７】
次いで、Ｎｉ−Ｐメッキ層１４の上面にレジスト膜１２４を形成する。レジスト膜１２４は、リードフレーム１２の上面において、半導体素子２０を接合する範囲に形成する。次いで、Ｎｉ−Ｐメッキ層１４及びレジスト膜１２４の表面に非晶質膜１６を成膜する（図４）。非晶質膜１６は、ＰＥＣＶＤ法によって成膜される。具体的には、Ｎｉ−Ｐメッキ層１４に被覆されているリードフレーム１２をチャンバー内にセットし、チャンバー内を真空排気する。次いで、チャンバー内に反応ガスを供給し、Ｎｉ−Ｐメッキ層１４及びレジスト膜１２４上に、非晶質膜１６を成膜する。反応ガスとしては、テトラミチルシラン、ピリジン、トルエン、テトラエトキシシランを用いている。また、反応ガスとともに導入するキャリアガスには、水素（Ｈ２）、窒素（Ｎ２）、アルゴン（Ａｒ）、酸素（Ｏ２）を用いる。これにより、Ｎ、Ｏ、Ｈ、Ｃ、Ｓｉを含む非晶質膜１６が形成される。非晶質膜１６中のＯ、Ｎ、及び、Ｈは、−ＯＨ（ヒドロキシ基）、−ＮＨ（イミノ基）、−ＮＨ２（アミノ基）などの官能基として存在する。このように、ＰＥＣＶＤ法を用いることで、Ｏ、Ｎを含む非晶質膜１６を形成することができる。また、反応ガス中の化合物の濃度を調整することで、非晶質膜１６に含まれる各原子の組成（原子比）を調整することができる。本実施例では、Ｃが主成分となるように、反応ガス中の化合物の濃度を調整している。なお、例えば、Ｎを含む非晶質炭素膜を形成する場合は、炭素含有ガスと窒素ガスを含む反応ガスを用いるとよい。炭素含有ガスは、炭素環式化合物ガス、Ｎを含む複素環式化合物ガスから選ばれる一種以上のガスを用いるとよい。
【００２８】
また、上述のように、リードフレーム１２の表面の表面粗さＲzJISは、比較的に小さい。ＰＥＣＶＤ法は、リードフレーム１２の表面の表面粗さＲzJISが比較的に小さい場合であっても、リードフレーム１２の表面に非晶質膜１６を形成することができる。このため、リードフレーム１２の表面の表面粗さＲzJISを大きくする必要がない。従って、高周波の信号を利用して半導体モジュール２を動作させる場合において、リードフレーム１２を流れる電流の伝送損失を抑制することができる。また、ＰＥＣＶＤ法を用いることで、Ｎｉ−Ｐメッキ層１４の側面及び上面において、非晶質膜１６を均一に形成することができる。このため、例えば、Ｎｉ−Ｐメッキ層１４の、側面、角部などに適切な膜厚の非晶質膜１６が形成されない場合などと比較して、リードフレーム１２と樹脂体２２の接合強度を高めることができる。
【００２９】
次いで、リフトオフ法を利用して、レジスト膜１２４を除去し、それと同時にレジスト膜１２４上に形成されていた非晶質膜１６の一部を除去する（図５）。これにより、開口部１６ａが形成され、Ｎｉ−Ｐメッキ層１４の上面の一部が露出する。
【００３０】
次いで、開口部１６ａが形成されている範囲において、半導体素子２０を、接合層１８及びＮｉ−Ｐメッキ層１４を介してリードフレーム１２に接合する（図６）。上述のように、接合層１８は、はんだ層（はんだ材）からなる。リードフレーム１２の表面には、酸化皮膜が比較的に形成されやすい。このため、リードフレーム１２の表面に接合層１８を形成すると、接合層１８の濡れ性が悪い。従って、リードフレーム１２の表面に接合層１８を形成して、リードフレーム１２と半導体素子２０を接合させる場合、リードフレーム１２と半導体素子２０の接合強度は比較的に低い。Ｎｉ−Ｐメッキ層１４の表面は、リードフレーム１２の表面よりも、酸化皮膜が形成されにくい。従って、Ｎｉ−Ｐメッキ層１４の表面に接合層１８を形成することで、はんだ材の濡れ性を向上させることができる。この結果、半導体素子２０とリードフレーム１２の接合強度を高めることができる。
【００３１】
次いで、半導体素子２０を樹脂体２２で封止し、非晶質膜１６を樹脂体２２で被覆する（図１）。これにより、半導体モジュール２が完成する。なお、樹脂体２２は、非晶質膜１６をＮｉ−Ｐメッキ層１４の表面に成膜してから短時間（例えば、３０分以内）の間に形成されることが好ましい。上述のように、非晶質膜１６が樹脂体２２で被覆されると、樹脂体２２の官能基のＣが非晶質膜１６の表面に存在するルイス基（−ＯＨ、−ＮＨ、−ＮＨ２など）により攻撃され、樹脂体２２の官能基のＣと非晶質膜中のＯまたはＮが共有結合をする。これにより、非晶質膜１６と樹脂体２２が強固に接合される。また、リードフレーム１２が、Ｎｉ−Ｐメッキ層１４及び非晶質膜１６を介して樹脂体２２に接合される。
【００３２】
（実施例２）
次いで、実施例２の半導体モジュール２０２について説明する。なお、以下では、実施例間で共通する構成について、同じ符号を付して説明を省略する。半導体モジュール２０２が半導体モジュール２と異なる点は、半導体モジュール２０２では、リードフレーム１２の表面にＮｉ−Ｐメッキ層１４が形成されていない点と、非晶質膜２１６に開口部が形成されていない点である。
【００３３】
半導体モジュール２０２において、リードフレーム１２の側面及び上面には、非晶質膜２１６が形成されている。非晶質膜２１６は、非晶質膜１６と同様の元素によって構成される。半導体素子２０は、接合層１８及び非晶質膜２１６を介してリードフレーム１２と接合している。樹脂体２２は、半導体素子２０を封止するとともに、非晶質膜２１６と接合している。従って、リードフレーム１２は、非晶質膜２１６を介して樹脂体２２に接合されている。このような構成でも、リードフレーム１２と樹脂体２２を強固に接合することができる。
【００３４】
次いで、半導体モジュール２０２の製造方法について説明する。まず、実施例１と同様に、リードフレーム１２を準備する（図２）。次いで、リードフレーム１２の表面に非晶質膜２１６を成膜する（図８）。非晶質膜２１６は、ＰＥＣＶＤ法によって成膜される。反応ガス、キャリアガスは、実施例１の場合と同様である。なお、実施例２では、レジスト膜は形成されない。
【００３５】
次いで、リードフレーム１２の上面側において、半導体素子２０を、接合層１８及び非晶質膜２１６を介してリードフレーム１２に接合する（図９）。その後、樹脂体２２によって、リードフレーム１２及び半導体素子２０を封止する（図７）。これにより半導体モジュール２０２が完成する。
【００３６】
（実施例３）
次いで、図１０を用いて、両面冷却型の半導体モジュール３０２について説明する。半導体モジュール３０２において、半導体素子２０よりも下側の部分は、半導体モジュール２の構成と同様である。
【００３７】
半導体素子２０の上面には、接合層３２４が形成されている。接合層３２４の上面には、電極ブロック３２６が形成されている。半導体素子２０は、接合層３２４を介して電極ブロック３２６に接合されている。電極ブロック３２６の上面には、接合層３２８が形成されている。接合層３２８の上面には、リードフレーム３３２が形成されている。リードフレーム３３２の表面は、Ｎｉ−Ｐメッキ層３３４によって覆われている。リードフレーム３３２の側面及び下面には、非晶質膜３３６が形成されている。非晶質膜３３６の下面には、開口部３３６ａが形成されている。開口部３３６ａには、接合層３２８が形成されている。リードフレーム３３２は、Ｎｉ−Ｐメッキ層３３４及び接合層３２８を介して電極ブロック３２６に接合している。樹脂体３２２は、半導体素子２０を封止するとともに、非晶質膜１６、３３６と接合している。非晶質膜３３６は、非晶質膜１６と同様の元素で構成されている。このため、非晶質膜３３６と樹脂体２２は、共有結合により強固に接合される。従って、リードフレーム３３２は、非晶質膜３３６を介して樹脂体２２に接合される。
【００３８】
リードフレーム３３２は、リードフレーム１２と同様に、Ｃｕなどの金属からなる。また、半導体モジュール３０２の上面（詳細には、Ｎｉ−Ｐメッキ層３３４の上面）には、例えば、冷却器（図示省略）が設けられる。このため、半導体素子２０から発生される熱は、リードフレーム１２及びリードフレーム３３２を通って上下の冷却器まで放熱される。従って、半導体モジュール３０２の放熱性を向上させることができる。
【００３９】
（実施例４）
次いで、図１１を用いて、両面冷却型の半導体モジュール４０２について説明する。半導体モジュール４０２において、半導体素子２０よりも下側の部分は、半導体モジュール２０２（図９）の構成と同様である。また、半導体素子２０よりも上側の部分において、半導体モジュール３０２（図１０）と異なる点は、半導体モジュール４０２では、リードフレーム３３２の表面にＮｉ−Ｐメッキ層３３４が形成されていない点と、非晶質膜４３６に開口部が形成されていない点である。このような構成でも、リードフレーム３３２と樹脂体２２を強固に接合することができる。また、半導体モジュール４０２の放熱性を向上させることができる。
【００４０】
以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。
【００４１】
（変形例１）
上記の実施例２において、非晶質膜２１６の上面に接合層１８が設けられている。これに代えて、非晶質膜２１６に開口部を設け、開口部が設けられている範囲に接合層１８が設けられていてもよい。即ち、半導体素子２０が、接合層１８のみを介してリードフレーム１２に接合されていてもよい。この場合、接合層１８とリードフレーム１２の間に非晶質膜２１６が形成されている場合と比較して、リードフレーム１２と半導体素子２０の間の電気抵抗を低減することができる。
【００４２】
（変形例２）
イオンプレーディング法、スパッタリング法などを用いて、非晶質膜１６を成膜してもよい。
【００４３】
本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成し得るものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。
【符号の説明】
【００４４】
２        ：半導体モジュール
１２      ：リードフレーム
１４      ：Ｎｉ−Ｐメッキ層
１６      ：非晶質膜
１６ａ    ：開口部
１８      ：接合層
２０      ：半導体素子
２２      ：樹脂体
【図１】
2018098251.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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【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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