(57)【要約】      （修正有）【課題】半導体素子を収容した半導体モジュールと冷却器の間に塗布されるグリスの劣化を予測する方法を提供する。【解決手段】グリスの劣化の予測方法は、半導体素子の予定される最高使用温度におけるグリスの貯蔵弾性率Ｇ１を損失弾性率Ｇ２で除した復元率Ｇ１／Ｇ２と、貯蔵弾性率Ｇ１と損失弾性率Ｇ２が同じ値となるときのグリスの歪みと、を用いる。復元率と、グリスの歪みをパラメータとすることにより、グリスの劣化を精度良く予測することができる。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体素子を収容した半導体モジュールと冷却器の間に塗布されるグリスの劣化予測方法であり、
前記半導体素子の予定される最高使用温度における前記グリスの初期の貯蔵弾性率Ｇ１を初期の損失弾性率Ｇ２で除した変数Ｇ１／Ｇ２と、
前記初期の貯蔵弾性率Ｇ１と前記初期の損失弾性率Ｇ２が同じ値となるときの前記グリスの歪みｄＤと、を用いて所定熱サイクル後の前記グリスの劣化予測方法。
【請求項２】
数式１によって、前記半導体素子が２０℃から１２０℃への温度変化を２０万サイクル繰り返した後の前記グリスの熱抵抗の増分の予測値Ａを得る、請求項１に記載の劣化予測方法。
Ａ＝0.001×(22.57-0.7504×dD+267.4312×(1-G1/G2))        （数式１）
【請求項３】
請求項１または請求項２の劣化予測方法を用いて劣化予測を行う工程と、
前記劣化予測の結果に基づいて前記グリスに含有させるフィラーの含有量を調整するフィラー調整工程と、
を備えている、グリスの製造方法。
【請求項４】
請求項１または請求項２の劣化予測方法を用いて劣化予測を行う工程と、
前記劣化予測の結果に基づいて架橋オイルの架橋数を調整する架橋数調整工程と、
を備えている、グリスの製造方法。
【請求項５】
半導体素子を収容した半導体モジュールと冷却器の間に塗布されるグリスであり、
前記半導体素子の予定される最高使用温度における前記グリスの初期の貯蔵弾性率Ｇ１を初期の損失弾性率Ｇ２で除した変数Ｇ１／Ｇ２と、
前記初期の貯蔵弾性率Ｇ１と前記初期の損失弾性率Ｇ２が同じ値となるときの前記グリスの歪みｄＤが、数式２を満足するグリス。
0.02≧0.001×(22.57-0.7504×dD+267.4312×(1-G1/G2))        （数式２）
【請求項６】
フィラーとしてシリカを含有している請求項５に記載のグリス。
【請求項７】
請求項５又は６に記載されたグリスの製造方法であり、
架橋オイルの架橋数を調整する調整工程を含んでいる、グリスの製造方法。
【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、グリスの劣化予測方法、グリス、グリスの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体素子を封止したパワーカード（半導体モジュール）とヒートスプレッダ（冷却器）との間にグリスが塗布された半導体装置が例えば特許文献１に開示されている。
【０００３】
パワーカードが温度上昇と温度低下（熱サイクル）を繰り返すと、ヒートスプレッダに対向しているパワーカードの表面が面外変形を繰り返す。パワーカードの表面が面外変形を繰り返すと、押し出されたグリスが元に戻りきれず、グリスの中に気泡が生じることがある。そのような現象は「グリス抜け」と呼ばれることがある。グリス抜けが生じると、パワーカードからヒートスプレッダへの熱伝達の効率が低下する。熱サイクルに対してグリス抜けが生じ難いグリスが求められている。例えば、特許文献２では、次の条件を満たすグリスが、濡れ性と拡がり性が良く、グリス抜けが生じ難いとされている。
【０００４】
その条件とは、以下の通りである。ずり弾性が測定可能な粘弾性測定装置を用い、２５℃から１２５℃まで１０℃／分、１２５℃から１４５℃まで２℃／分、１４５℃から１５０℃まで０．５℃／分で昇温した後、１５０℃で７，２００秒維持しつつ、シリコーン組成物の貯蔵弾性率Ｇ１及び損失弾性率Ｇ２を測定した場合に、維持開始から３，０００秒後の貯蔵弾性率Ｇ１が１０，０００Ｐａ以下であり、維持開始から７，２００秒後の貯蔵弾性率Ｇ１が１００，０００Ｐａ以下であり、かつ貯蔵弾性率Ｇ１が損失弾性率Ｇ２を上回るのに維持開始から８００秒以上を要する硬化物を与えるものであること。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１７−０９２３７４号公報
【特許文献２】特開２０１５−０５９１９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献２に開示された技術は、パワーカードとヒートスプレッダの間にグリスを挟んで圧力を加えた際に広がり性の良いグリスの条件を与える。グリス抜けを低減するのであれば、より直接的に、所定の熱サイクル後のグリスの性能劣化を見込んだグリスの初期条件が得られるとよい。性能劣化を見込んだグリスの初期条件が解れば、劣化評価試験を試行錯誤的に繰り返して劣化の少ないグリスを見つけるのではなく、劣化が少ないと見込めるグリスを評価試験前に選定することができる。
【０００７】
本明細書は、半導体素子を収容した半導体モジュールと冷却器の間に塗布されるグリスの性能劣化を予測する方法と、経時的な性能劣化が少ないことが見込めるグリスと、そのようなグリスの製造方法を開示する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本明細書が開示するグリスの劣化の予測方法は、半導体素子の予定される最高使用温度におけるグリスの初期の貯蔵弾性率Ｇ１を初期の損失弾性率Ｇ２で除した復元率Ｇ１／Ｇ２と、初期の貯蔵弾性率Ｇ１と初期の損失弾性率Ｇ２が同じ値となるときのグリスの歪みｄＤと、を用いる。Ｇ１／Ｇ２というパラメータと、ｄＤというパラメータを採用することにより、グリスの劣化を精度良く予測することができるようになる。Ｇ１／Ｇ２というパラメータと、ｄＤというパラメータの技術的意味は実施例の項で説明する。
【０００９】
グリスの性能劣化を予測する一つの具体式は、次の数式１で与えられる。数式１によって、熱負荷（半導体素子の２０℃から１２０℃への温度変化）を２０万サイクル繰り返した後のグリスの熱抵抗の増分の予測値Ａが得られる。なお、熱抵抗の単位は［℃／Ｗ］である。
Ａ＝0.001×(22.57-0.7504×dD+267.4312×(1-G1/G2))        （数式１）
【００１０】
（数式１）は、劣化の予測値が、グリスの初期のパラメータ（Ｇ１／Ｇ２及びｄＤ）で与えられることを意味する。従って、（数式１）は、経時劣化を考慮した、グリスの望ましい初期条件としても利用することができる。発明者らの検討によると、所定の条件の半導体装置において、次の（数式２）を満足するパラメータＧ１／Ｇ２とパタメータｄＤを有するグリスが、２０万サイクル繰り返し後にも半導体素子の温度を耐熱温度以下に抑えることができることが判明した。即ち、（数式１）の左辺Ａが０．０２以下のグリスが半導体モジュールと冷却器の間に塗布するグリスとして好適である。
0.02≧0.001×(22.57-0.7504×dD+267.4312×(1-G1/G2))        （数式２）
【００１１】
（数式１）の左辺Ａの値が０．０２以下となるグリスを実現する技術として、グリスにフィラーとしてシリカを含有させるとよい。また、数式１の左辺Ａの値が０．０２以下となるグリスを製造するには、架橋オイルの架橋数を調整する調整工程を含んでいるとよい。また、上記したグリスの性能劣化を予測する方法を使うことによっても、良好なグリスを製造する方法が導ける。その製造方法は、上記した劣化予測方法を用いて劣化予測を行う工程と、劣化予測の結果に基づいてグリスに含有させるフィラーの含有量を調整するフィラー調整工程を備えているとよい。あるいは、フィラー調整工程に代えて、劣化予測の結果に基づいて架橋オイルの架橋数を調整する架橋数調整工程を備えていてもよい。
【００１２】
本明細書が開示する技術の詳細とさらなる改良は以下の「発明を実施するための形態」にて説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】半導体モジュールと冷却器が積層された半導体装置の断面図である。
【図２】図１の破線矩形IIの範囲の拡大図である。
【図３】グリスの物理モデルである。
【図４】グリスの物理特性を計測する実験の模式図である。
【図５】貯蔵弾性率Ｇ１と損失弾性率Ｇ２を説明する図である。
【図６】歪み耐力を説明する図である。
【図７】半導体素子から冷媒までの伝熱経路の熱力学的モデルである。
【図８】２０万サイクル後のグリスの熱抵抗の実測値と予測値を比較したグラフである。
【図９】グリスの製造方法のフローチャートである。
【図１０】グリスの別の製造方法のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
まず、対象となる半導体装置について説明する。図１に半導体装置２の断面図を示す。半導体装置２は、半導体素子３を有するパワーモジュール１０（半導体モジュール）と、一対の冷却器６ａ、６ｂを備えている。半導体素子３は、電力変換用のパワートランジスタである。半導体素子３は、具体的には、ＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）あるいはＭＯＳＦＥＴ（Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor）である。
【００１５】
パワーモジュール１０の本体は樹脂製のパッケージ８である。パッケージ８の中に、半導体素子３とスペーサ５が封止されている。スペーサ５は、高い導電性と高い熱伝導率を有する銅で作られている。パッケージ８の一方の面に放熱板４ａが露出しており、他方の面に放熱板４ｂが露出している。放熱板４ａは、パッケージ８の内部で半導体素子３の一方の面に接合されている。半導体素子３の一方の面には、コレクタ電極が露出しており、放熱板４ａは、コレクタ電極に接合されている。放熱板４ｂは、パッケージ８の内部でスペーサ５に接合されており、スペーサ５の反対側は半導体素子３の他方の面に接合されている。半導体素子３の他方の面には、エミッタ電極が露出しており、放熱板４ｂは、スペーサ５を介してエミッタ電極と導通している。放熱板４ａ、４ｂは、半導体素子３と熱的に接続している。
【００１６】
パワーモジュール１０の放熱板４ａが露出している面に冷却器６ａが対向しており、放熱板４ｂが露出している面に冷却器６ｂが対向している。冷却器６ａ、６ｂは、アルミニウムで作られた流路であり、内部を液体の冷媒が流れる。パワーモジュール１０の放熱板４ａと冷却器６ａの間にグリス７が塗布されており、放熱板４ｂと冷却器６ｂの間にもグリス７が塗布されている。
【００１７】
図示を省略しているが、半導体装置２は、冷却器６ａ、６ｂとパワーモジュール１０の積層方向に加圧されており、その加圧力によってグリス７は薄く延ばされている。
【００１８】
図２に、図１の破線矩形IIの範囲の拡大図を示す。図２の符号７ａが示す箇所は、半導体素子３が常温のときのグリス７の端を示している。半導体素子３の温度が上昇すると放熱板４ａ、４ｂが面外変形を生じ、グリス７が外側へ押し出される。図２の符号７ｂが示す箇所が、グリス７が押し出されることにより図中の右側へ移動したグリス端部を示している。半導体素子３が冷えて放熱板４ａ、４ｂの面外変形が元に戻るとグリス７が内側（半導体素子３の近く）へ戻る。すなわち、図２の符号７ａが示す箇所へ戻る。グリス７の元へ戻り易さは、グリス７の粘弾性特性に依存する。グリス７が元に戻り難いと、グリス７の中に気泡が生じ、半導体素子３から冷却器４ａ、４ｂの冷媒への熱伝達効率が下がる。
【００１９】
図３にグリスの物理モデルを示す。グリス１７は、弾性要素１７ａと粘性要素１７ｂの直列接続でモデル化することができる。符号１３は、不動点であり、図１においてはグリス７の中央に相当する。粘弾性体の物理特性は、貯蔵弾性率Ｇ１と損失弾性率Ｇ２で表されることが知られている。グリスの貯蔵弾性率Ｇ１と損失弾性率Ｇ２について説明する。
【００２０】
図４は、グリスの物理特性を計測する実験の模式図である。グリス７を２枚の平板２１ａ、２１ｂで挟み、一方の平板２１ｂを固定し、他方の平板２１ａをずらす。平板２１ａが図４の破線の位置に移動すると、グリス７は符号７ｃが示すように変形する。グリス７の厚みを記号Ｌ２で示し、グリス７の端の移動量を記号Ｌ１で示す。そうすると、グリス７の歪みｙは、ｙ＝Ｌ１／Ｌ２で定義される。このとき、グリス７の内部には応力ｓが発生する。
【００２１】
図４のモデルで平板２１ａを周期的に振動させると、歪みｙ（ｔ）と応力ｓ（ｔ)の間には位相差ｄｌｔが生じる。図５に、周期的に変化する歪みｙ（ｔ）と応力ｓ（ｔ）のグラフを示す。記号「ｗ」は平板２１ａの振動の角周波数を表す。記号「ｉ」は、虚数を表す。図５にも示してあるように、周期的な歪みｙ（ｔ）と応力ｓ（ｔ）は、次の数式３で表すことができる。なお、「ｄｌｔ」は歪みｙ（ｔ）と応力ｓ（ｔ）の間に生じる遅れ（位相差）である。
ｙ（ｔ）＝ｙ０・ｅｘｐ（ｉ・ｗ・ｔ）                （数式３）
ｓ（ｔ）＝ｓ０・ｅｘｐ（ｉ・（ｗ・ｔ＋ｄｌｔ））
【００２２】
図５にも示されているように、複素弾性率Ｇ＊は、次の（数式４）で表される。
Ｇ＊＝（ｓ０／ｙ０）・ｃｏｓ（ｄｌｔ）＋ｉ・（ｓ０／ｙ０）・ｓｉｎ（ｄｌｔ）
（数式４）
【００２３】
数式４の右辺第１項が貯蔵弾性率Ｇ１に相当し、右辺第２項が損失弾性率Ｇ２に相当する。数式５に、貯蔵弾性率Ｇ１と損失弾性率Ｇ２を示す。
Ｇ１＝（ｓ０／ｙ０）×ｃｏｓ（ｄｌｔ）                    （数式５）
Ｇ２＝（ｓ０／ｙ０）×ｓｉｎ（ｄｌｔ）
【００２４】
貯蔵弾性率Ｇ１が図３の弾性要素１７ａに相当し、損失弾性率Ｇ２が粘性要素１７ｂに相当する。貯蔵弾性率Ｇ１を損失弾性率Ｇ２で除した変数（Ｇ１／Ｇ２）は弾性要素と粘性要素のいずれの影響が強いかを示す指標となる。ここでは、変数Ｇ１／Ｇ２を「復元率」と称する。
【００２５】
図４の実験モデルにおいて、平板２１ａを一方向にずらしていくと、歪みｙ＝Ｌ１／Ｌ２が徐々に大きくなる。歪みｙを大きくしていくと、貯蔵弾性率Ｇ１と損失弾性率Ｇ２が変化する。図６に、歪みｙに対するＧ１とＧ２の変化を示す。歪みｙに対するＧ１とＧ２の変化率が相違し、所定の歪みｄＤで貯蔵弾性率Ｇ１と損失弾性率Ｇ２が一致する。このときの歪みｄＤを「歪み耐力」と称する。歪み耐力ｄＤが大きいということは、大きな歪みに対しても、復元力が良く働くことを意味する。歪み耐力は、半導体素子３の予定される最高使用温度（本実施例では１２０［℃］）において、Ｇ１／Ｇ２＝１となる値が採用される。なお、半導体素子３の予定される最高使用温度における値を用いるのは、予想される最高使用温度のときが、使用条件が最も厳しくなるからである。具体的には、予想される最高使用温度のとき、グリスの変形量が最も大きくなる。本実施例では、そのときの貯蔵弾性率Ｇ１と損失弾性率Ｇ２を用いてグリスの劣化を予測する。
【００２６】
グリス抜け（半導体素子の熱サイクル（放熱板４ａ、４ｂの面外変形サイクル）による気泡発生）を生じ難くするには、グリスは、大きな歪みでも良く復元する特性を持てばよい。すなわち、歪み耐力ｄＤが大きく、かつ、復元率Ｇ１／Ｇ２が大きければよい。気泡発生は、放熱板４ａ（４ｂ）から冷却器６ａ（６ｂ）への熱伝達効率の低下、即ち、グリスの性能劣化を意味する。グリスの性能劣化は、グリスの熱抵抗の増分として現れる。
【００２７】
以上の考察から、所定の熱サイクル後のグリスの劣化は、半導体素子３の予定される最高使用温度におけるグリスの初期の貯蔵弾性率Ｇ１を初期の損失弾性率Ｇ２で除した変数Ｇ１／Ｇ２（復元率）と、初期の貯蔵弾性率Ｇ１と初期の損失弾性率Ｇ２が一致するときのグリスの歪みｄＤ（歪み耐力）を用いて予測することができる。
【００２８】
気泡発生は、半導体素子３から冷却器６ａ、６ｂ（冷媒）への伝熱効率の低下となって現れる。そして、半導体素子３から冷却器６ａ、６ｂ（冷媒）への伝熱効率は、熱抵抗で定量的に評価することができる。発明者らは、鋭意検討した結果、歪み耐力ｄＤと復元率Ｇ１／Ｇ２を用いると、グリスの劣化は、次の数式６で予測できることを発見した。数式６の左辺Ａは、半導体素子３が２０℃から１２０℃への温度変化を２０万サイクル繰り返した後のグリス７の熱抵抗の増分の予測値（単位は℃／Ｗ）を示す。
Ａ＝0.001×(22.57-0.7504×dD+267.4312×(1-G1/G2))        （数式６）
【００２９】
なお、貯蔵弾性率Ｇ１と損失弾性率Ｇ２は、グリスの初期における値を用いる。また、歪み耐力ｄＤも、グリスの初期の貯蔵弾性率Ｇ１と損失弾性率Ｇ２に基づいて計測される。また、ここでは、半導体素子３の予定されている最高使用温度は１２０℃である。なお、図６に示すように、貯蔵弾性率Ｇ１と損失弾性率Ｇ２は、歪みとともに変化する。一方、図１、２のケースの場合、歪みは、概ね１０［％］程度である。そこで、歪みが１０［％］のときの貯蔵弾性率Ｇ１と損失弾性率Ｇ２を、（数式６）で用いる。また、（数式５）の定義から、Ｇ１／Ｇ２は、ｔａｎ（ｄｌｔ）に等価である。
【００３０】
半導体装置２（図１）において、半導体素子３から冷却器６ａ、６ｂの冷媒までの熱力学モデルを図７に示す。素子モデル２３から冷媒モデル２９の間に、グリスモデル２７と、他の熱抵抗モデル２４が介在する。他の熱抵抗モデル２４には、放熱板４ａ、４ｂ、スペーサ５、冷却器６ａ、６ｂの筐体などが含まれる。素子モデル２３の温度を記号Ｔｊ（素子温度Ｔｊ）で表し、冷媒モデル２９の温度を記号Ｔｃｃ（冷媒温度Ｔｃｃ）で表す。また、グリスモデル２７の熱抵抗を記号ＲＧで表し、他の熱抵抗モデル２４の熱抵抗を記号ＲＨＳで表す。そうすると、次の数式７が成立する。
（Ｔｊ−Ｔｃｃ）／Ｑ＝ＲＨＳ＋ＲＧ                    （数式７）
【００３１】
数式７で、記号Ｑは、素子モデル２３が発する熱量である。（数式７）を変形すると、次の（数式８）が得られる。
ＲＧ＝（Ｔｊ−Ｔｃｃ）／Ｑ−ＲＨＳ                    （数式８）
【００３２】
一例では、冷媒の温度Ｔｃｃは６５℃であり、他の熱抵抗モデル２４の熱抵抗ＲＨＳは０．１４［℃／Ｗ］である。素子モデル２３が発する熱量Ｑが５３１［Ｗ］である。素子温度Ｔｊが耐熱温度１５０［℃］を超えないためには、グリスの熱抵抗ＲＨＳは０．０２［℃／Ｗ］以下であればよいことがわかる。別言すれば、数式６の左辺Ａが０．０２以下となる復元率Ｇ１／Ｇ２と歪み耐力ｄＤを有するグリスを選定すれば、半導体素子３が上記した熱サイクル（２０℃から１２０℃の温度変化、２０万サイクル）を経た後も、半導体素子３は、その耐熱温度（１５０℃）を超えない可能性が極めて高い。
【００３３】
図８に、温度２０℃から１２０℃への温度変化を２０万サイクル繰り返した後のグリス７の熱抵抗の実測値と予測値を比較したグラフを示す。図８に示す通り、数式６による予測値は、実測値とよく一致することがわかる。
【００３４】
発明者らの検討によると、数式６の左辺Ａが０．０２を下回るようにするには、グリスにフィラーとして、表面積の大きいシリカを混在させるとよいことが判明した。また、グリス製造の際に、架橋オイルの架橋数を調整する（増やす）ことによっても、数式６の左辺Ａが０．０２を下回るグリスを得られることが判明した。
【００３５】
図９に、上記した劣化予測方法を使ったグリス製造方法のフローチャートを示す。まず、所定の初期量のフィラーを混在させたグリスを試作する（ステップＳ２）。次に、試作したグリスの初期の貯蔵弾性率Ｇ１と損失弾性率Ｇ２と歪み耐力ｄＤを計測する（ステップＳ３）。そして、計測した値から数式６の値Ａ（劣化予測値Ａ）を算出する（ステップＳ４）。求めた劣化予測値Ａが０．０２以下でない場合、フィラーの量（又は表面積）を変更したグリスを試作する（ステップＳ５：ＮＯ、Ｓ６）。そして、再び、試作したグリスの初期の貯蔵弾性率Ｇ１と損失弾性率Ｇ２と歪み耐力ｄＤを計測する（ステップＳ３）。計測した値から数式６の値Ａ（劣化予測値Ａ）を求める（ステップＳ４）。求めた劣化予測値Ａが０．０２以下でない場合、ステップＳ６、Ｓ３、Ｓ４の処理を繰り返す。求めた劣化予測値Ａが０．０２以下となった場合、そのときのフィラーの含有量（及び表面積）を量産用の設計値として決定する（ステップＳ７）。決定した設計値でグリスを量産する（ステップＳ８）。こうして、伝熱効率の劣化が少ないグリスを量産することができる。伝熱効率の劣化が少ないとは、所定の熱サイクル後にも半導体素子が耐熱温度を超えないように、熱抵抗の増加が少ないグリスを意味する。
【００３６】
なお、フィラーの量を調整することと、１個のフィラーの表面積を調整することは、同じ効果をもたらす。なぜならば、いずれも、全フィラーの表面積を調整することと等価だからである。ステップＳ３及びＳ４が、劣化予測方法を用いて劣化予測を行う工程に相当する。ステップＳ５及びＳ６が、劣化予測の結果に基づいてグリスに含有させるフィラーの含有量を調整するフィラー調整工程に相当する。
【００３７】
図１０に、上記した劣化予測方法を使ったグリスの別の製造方法のフローチャートを示す。まず、所定の架橋数のオイルを使ったグリスを試作する（ステップＳ１２）。次に、試作したグリスの初期の貯蔵弾性率Ｇ１と損失弾性率Ｇ２と歪み耐力ｄＤを計測する（ステップＳ１３）。そして、計測した値から数式６の値Ａ（劣化予測値Ａ）を算出する（ステップＳ１４）。求めた劣化予測値Ａが０．０２以下でない場合、架橋数を増やした（あるいは減らした）オイルを使ってグリスを試作する（ステップＳ１５：ＮＯ、Ｓ１６）。そして、再び、試作したグリスの初期の貯蔵弾性率Ｇ１と損失弾性率Ｇ２と歪み耐力ｄＤを計測する（ステップＳ１３）。計測した値から数式６の値Ａ（劣化予測値Ａ）を求める（ステップＳ１４）。求めた劣化予測値Ａが０．０２以下でない場合、ステップＳ１６、Ｓ１３、Ｓ１４の処理を繰り返す。求めた劣化予測値Ａが０．０２以下となった場合、そのときの架橋数を量産用の設計値として決定する（ステップＳ１７）。決定した設計値でグリスを量産する（ステップＳ１８）。こうして、伝熱効率の劣化が少ないグリスを量産することができる。伝熱効率の劣化が少ないとは、所定の熱サイクル後にも半導体素子が耐熱温度を超えないように、熱抵抗の増加が少ないグリスを意味する。
【００３８】
ステップＳ１３及びＳ１４が、劣化予測方法を用いて劣化予測を行う工程に相当する。ステップＳ１５及びＳ１６が、劣化予測の結果に基づいてグリスに含有させるフィラーの含有量を調整するフィラー調整工程に相当する。
【００３９】
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。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】
【００４０】
２：半導体装置
３：半導体素子
４ａ、４ｂ：放熱板
５：スペーサ
６ａ、６ｂ：冷却器
７：グリス
８：パッケージ
１０：パワーモジュール
１７：グリス
１７ａ：弾性要素
１７ｂ：粘性要素
２１ａ、２１ｂ：平板
２３：素子モデル
２４：熱抵抗モデル
２７：グリスモデル
２９：冷媒モデル
Ｇ１：貯蔵弾性率
Ｇ２：損失弾性率
ｄＤ：歪み耐力
【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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