(57)【要約】【課題】容易に放熱体を構成する基板の密着性を向上させ、放熱性を向上させることを目的とする。【解決手段】第２の金属基板１０３の表裏表面にろう材１０４を供給し、第１の金属基板１０２と重ね合わせない状態で加熱して仮ろう付けを行った後、ろう材１０４上に第１の金属基板１０２を配置し、再度加熱して本ろう付けを行って第１の金属基板１０２と第２の金属基板１０３とを接合させることにより、ろう材１０４内にボイドが発生することを抑制することができ、第１の金属基板１０３と第２の金属基板１０２との密着力を高くでき、放熱性を向上させることができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第２の放熱基板の表裏表面に、ろう材を介して２つの第１の放熱基板が接合される放熱体の製造方法であって、
前記第２の放熱基板の表裏表面に前記ろう材を供給するろう材供給工程と、
前記ろう材を加熱する仮ろう付け工程と、
仮ろう付けされた前記ろう材上に前記第１の放熱基板を重ね合わせる放熱基板積層工程と、
前記ろう材を加熱して前記第１の放熱基板と前記第２の放熱基板とを接合させる本ろう付け工程と
を有することを特徴とする放熱体の製造方法。
【請求項２】
前記第１の放熱基板および前記第２の放熱基板が金属板であることを特徴とする請求項１記載の放熱体の製造方法。
【請求項３】
前記第１の放熱基板が銅板であり、
前記第２の放熱基板が表面をＮｉ−Ｂでめっきされたモリブデン板であり、
前記ろう材が銀ろうであり、
前記仮ろう付け工程を還元雰囲気中で８００℃以上の加熱処理により行い、
前記本ろう付け工程を還元雰囲気中で８００℃以上の加熱処理により行う
ことを特徴とする請求項１記載の放熱体の製造方法。
【請求項４】
２つの第１の放熱基板と、
２つの前記第１の放熱基板の間に設けられる第２の放熱基板と、
前記第１の放熱基板と前記第２の放熱基板とを接合するろう材と
を有し、前記ろう材内のボイドが、平均直径が０ｍｍより大きく１．９ｍｍ以下であり、前記ろう材内における占有率が０％より大きく１％以下であることを特徴とする放熱体。
【請求項５】
前記第１の放熱基板が銅板であり、
前記第２の放熱基板が表面をＮｉ−Ｂでめっきされたモリブデン板であり、
前記ろう材が銀ろうである
ことを特徴とする請求項４記載の放熱体。
【請求項６】
請求項４または請求項５のいずれかに記載の放熱体と、
前記放熱体の表面に設けられて半導体素子の搭載領域となる搭載部と、
前記放熱体の前記表面の前記搭載部の周囲に取着される絶縁体と、
前記絶縁体上に形成されるリード端子と、
絶縁体上面に前記リード端子を挟んで取着される蓋体と
を有することを特徴とする半導体素子収納用パッケージ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体素子で発熱した熱を放熱する放熱体およびその製造方法ならびにこの放熱体を備える半導体素子収納用パッケージに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、半導体素子を収納するための半導体収納パッケージは、上面に半導体素子が載置固定される載置部を有する金属放熱体と、酸化アルミニウム質焼結体から成り、内部に半導体素子を収容する空所を形成するための開孔と、開孔周辺から外周部にかけて導出される複数個のメタライズ配線層を有する枠状の絶縁体とから構成されており、金属放熱体上面に枠状の絶縁体を、枠状の絶縁体が金属放熱体の半導体素子載置部を囲むようにろう付けされて形成されている。前記金属放熱体は、酸化アルミニウム質焼結体から成る絶縁体が強固にろう付けされ、かつ半導体素子の作動時に発生する熱を大気中に良好に放散させるため、例えば、モリブデン板の上下両面に銅板を圧延加工により一体的に接合させた熱膨張係数が絶縁体の熱膨張係数に近似し、かつ熱伝導率が約１５０Ｗ／ｍＫの複合材料が使用される（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
またモリブデン板の上下両面に銅板をろう付けして金属放熱体を形成し、銅板の厚みをモリブデン板の厚みの１．２５〜４倍にすることで、熱伝導率を２５０Ｗ／ｍＫ以上とし、その際のろう材厚を、ろう材内部にボイドを形成し熱伝導率低下することを防止するために０．０２ｍｍ以上の厚さとする場合もあった。
【０００４】
図８は従来の半導体素子収納用パッケージ金属放熱体の製造方法を説明する図であり、従来のモリブデン板を銅板で挟み込む半導体素子収納用パッケージ金属放熱体の製造方法を示す。
【０００５】
図８において、金属放熱体５０１は、モリブデン板５０３を２枚の銅板５０２で挟み込む構成であり、モリブデン板５０３と銅板５０２とをろう材５０４で接合させている。モリブデン板５０３と銅板５０２とを接合する際には、モリブデン板５０３と銅板５０２との間にろう材５０４を配置し、還元雰囲気中で８００℃以上に加熱する熱処理を行っていた。銅板およびモリブデンを張り合わせる際、お互いの反りにより接合面に空間（空気層）が生じるが、最終的にろう材が溶融し濡れ広がることにより空気層が押し出される。このとき、ろう材５０４の厚みが０．０２ｍｍ未満であると、モリブデン板５０３の上下両面に銅板５０２をろう材５０４を介してろう付けする際、銅板およびモリブデン板の反りを吸収できないため、ろう材５０４の内部に多数のボイドが形成される。ボイドにより、金属放熱体５０１の熱伝導率が低下してしまう危険性があるため、ろう材５０４は０．０２ｍｍ以上の厚さにしていた（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平３−２００３５３号公報
【特許文献２】特開平７−２１１８２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、前記従来の金属放熱体５０１の構成では、Ａｇ−Ｃｕ系のろう材５０４（例えばＢＡｇ−８相当）を用いてろう付けを行う際、０．０５ｍｍ厚のろう材５０４を用いても、異種材料である銅板５０２および電解Ｎｉめっき５０５を施したモリブデン板５０３に銀ろうが濡れ広がる特性差があるため、前述した空気層の追い出しが不十分になり、結果としてろう材５０４にボイドが発生した。従来の金属放熱体では、Φ２．０ｍｍ以上のボイドが生じており、基板全体のボイド占有率は２０％になる場合があった。その結果、モリブデン板と銅板との密着性が低下し、金属放熱体５０１の放熱性が低下するという課題を有していた。特に、半導体素子直下部にボイドが発生した場合、著しく放熱性が低下する。なお、電解Ｎｉめっき５０５は、銀ロウの濡れを確保するために、モリブデン板５０３に施されている。
【０００８】
半導体素子直下部へのボイド発生を低減させる方法として、板状の銀ろうを使用する場合がある。しかし、重ね合わせる銅板５０２に反りがあったり、平面度が不均一である場合には、銅板５０２とろう材５０４との間に隙間が生じ、ろう材５０４が濡れ広がっても気泡が抜けにくく、モリブデン板と銅板との密着性が低下し、放熱性が低下するという課題が残る。
【０００９】
ここで、上述する銀ろうの濡れ特性差によって生じるボイドについて説明する。Ａｇ−Ｃｕ系のろう材５０４を用いて銅板５０２を接合する場合、ろう材５０４の銀成分が銅板５０２内部に拡散する。一方、Ａｇ−Ｃｕ系のろう材５０４を用いてＮｉめっき５０５が施されたモリブデン板５０３を接合する場合、ろう材５０４の銀成分はＮｉめっき５０５の層へ拡散しない。したがって、銅板５０２とモリブデン板５０３とでＡｇ−Ｃｕ系のろう材５０４を挟み込むと、ろう材５０４の銀成分が銅板５０２に拡散するため、ろう材５０４のモリブデン５０３側に銅成分が銅板５０２側より多くなり、ろう材５０４の成分比率に変化が生じて分離が進む。このため、銅板５０２とモリブデン板５０３との間に、ろう材５０４の濡れ広がりやすさ・速さに違いが生じるため、ろう材５０４内に生じた気泡が抜けにくくなる。
【００１０】
モリブデン板５０３表面に施されているＮｉめっき５０５表面上に、素材の特性を銀ろうに近づけて、前述した銀ろう濡れ特性差を解消するために、銅めっきあるいは金めっきを二重に施し、銀ろうの濡れ広がり特性差を改善することが試みられている。しかし、銀ろうを８００℃以上に加熱すると、下地Ｎｉめっき５０５の銅めっき膜あるいは金めっき膜への拡散が進むため、結果としてＮｉめっき５０５と銅板５０２の接合という構図が変わらず、課題解決に至らない。
【００１１】
また、金属放熱体５０１全体のろう材５０４に生じるボイドを低減するため、所望の金属放熱体５０１形状と同寸の銀ろうシートを用いる場合もあった。しかし、張り合わせる銅板５０２の平面度、反り方向、同寸にすることによる金属放熱体５０１側面への銀ろうの回りこみ、広げた面積分の銀ろう使用量を抑制するため、銀ろうシートの厚みを薄くする必要があり、ろう材５０４を高精度に管理する必要が生じるという課題がある。
【００１２】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、容易に放熱体を構成する基板の密着性を向上させ、放熱性を向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
前記目的を達成するために、本発明の放熱体の製造方法は、第２の放熱基板の表裏表面に、ろう材を介して２つの第１の放熱基板が接合される放熱体の製造方法であって、前記第２の放熱基板の表裏表面に前記ろう材を供給するろう材供給工程と、前記ろう材を加熱する仮ろう付け工程と、仮ろう付けされた前記ろう材上に前記第１の放熱基板を重ね合わせる放熱基板積層工程と、前記ろう材を加熱して前記第１の放熱基板と前記第２の放熱基板とを接合させる本ろう付け工程とを有することを特徴とする。
【００１４】
また、本発明の放熱体は、２つの第１の放熱基板と、２つの前記第１の放熱基板の間に設けられる第２の放熱基板と、前記第１の放熱基板と前記第２の放熱基板とを接合するろう材とを有し、前記ろう材内のボイドが、平均直径が０ｍｍより大きく１．９ｍｍ以下であり、前記ろう材内における占有率が０％より大きく１％以下であることを特徴とする。
【００１５】
また、本発明の半導体素子収納用パッケージは、放熱体と、前記放熱体の表面に設けられて半導体素子の搭載領域となる搭載部と、前記放熱体の前記表面の前記搭載部の周囲に取着される絶縁体と、前記絶縁体上に形成されるリード端子と、絶縁体上面に前記リード端子を挟んで取着される蓋体とを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
以上のように、容易に放熱体を構成する基板の密着性を向上させ、放熱性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】実施の形態１における金属放熱体の断面図
【図２】実施の形態１の放熱体の製造方法における仮ろう付け工程を説明する図
【図３】実施の形態１の放熱体の製造方法における本ろう付け工程を説明する図
【図４】実施の形態２の半導体素子収納用パッケージを示す分解断面図
【図５】熱解析シミュレーションのモデル図
【図６】モデルの特性を示す図
【図７】ボイドの発生状態と半導体素子のジャンクション温度のシミュレーション結果を示す図
【図８】従来の半導体素子収納用パッケージ金属放熱体の製造方法を説明する図
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明の放熱体は、第２の放熱基板を２枚の第１の放熱基板で挟み込む構成であり、第１の放熱基板と第２の放熱基板とをろう材により接合している。
本発明の放熱体において、第１の放熱基板と第２の放熱基板とをろう材により接合する際には、ろう材を第２の放熱基板に貼り付けた状態で、加熱して仮ろう付けを行い、その後、第１の放熱基板を張り合わせた後、さらに加熱して本ろう付けを行う。
【００１９】
これにより、仮ろう付けの際にはろう材と第１の放熱基板が接していないので、第１の放熱基板にろう材の材料が拡散せず、ろう材が均一に第１の放熱基板および第２の放熱基板上に濡れ拡がるため、ろう材内にボイドが発生することを抑制することができ、第１の放熱基板と第２の放熱基板との密着力を高くでき、放熱性を向上させることができる。
【００２０】
なお、本発明の放熱体は、半導体素子を搭載しても良いし、半導体素子を搭載し、蓋体で半導体素子を収納する半導体素子収納用パッケージとして用いても良い。
以下、本発明の実施の形態として、金属放熱体および、金属放熱体を備える半導体素子収納用パッケージについて、図面を参照しながら説明する。
【００２１】
（実施の形態１）
図１は実施の形態１における金属放熱体の断面図である。図１において、図８と同じ構成要素については同じ符号を用い、説明を省略する。
【００２２】
図１において、金属放熱体１０１は、第２の放熱基板であるＮｉ−Ｂめっきが施された第２の金属板１０３と、第２の金属板１０３を挟み込む第１の放熱基板である２枚の第２の金属板１０２とを、ろう材１０４でろう付けして構成される。
【００２３】
第１の金属板１０２は、例えば銅、銀、アルミニウム、金等の金属材料、またはこれらの中の少なくとも１つを含む合金材料から成る。
第２の金属板１０３は、例えばモリブデン、タングステン等の金属材料、またはこれらの中の少なくとも１つを含む合金材料から成る。これら第１の金属板１０２、第２の金属板１０３は、基板に圧延加工、打抜き加工といった金属加工を施すことによって形成され、さらに第２の金属板１０３は表面処理が施されている。
【００２４】
第２の金属板１０３への表面処理として、電解めっき、無電解めっき、スパッタによって、第２の金属板１０３の表面に金属層１０６を形成することにより行われる。金属層１０６としてはニッケルめっき、ニッケル−リン、ニッケル−ボロンめっき等の金属、またはこれらの中の少なくとも１つを含む合金から成る。このような第２の金属板１０３の表面処理を行うことにより、第２の金属板１０３に半田付けやろう付けを行うことができる。なお、金属層１０６として、ニッケルめっきによって第２の金属板１０３を被覆すると、１０００℃以上の耐熱特性を有することができ、銀ろう付けが可能となるため好ましい。
【００２５】
例えば、本発明の金属放熱体１０１は、金属層１０６として電解Ｎｉめっきが施された、第２の金属板１０３であるモリブデン板の表裏に、所望量のろう材１０４である銀ろう（例えばＢＡｇ−８相当）を介して第１の金属板１０２である銅板を重ね合わせて形成している。第２の金属板１０３と銅板との接合は、銀ろうを加熱処理することにより行われる。これにより、第１の金属板１０２である銅板と金属板１０３の反りにより生じる空気層を、銀ろうが溶融し、濡れ広がることで追い出すことができる。
【００２６】
このとき、ろう材１０４内のボイドは、一つあたりのボイドの直径が０ｍｍより大きく１．９ｍｍ以下、ろう材１０４内におけるボイド占有率が０％より大きく１％以下であることが好ましく、ボイドが存在しない状態がより好ましい。
【００２７】
次に、本発明の半導体素子収納用パッケージ金属放熱体の放熱特性について、図５〜図７を参照して、ボイドの発生状態と半導体素子のジャンクション温度の関係の熱解析シミュレーション結果を用いて説明する。
【００２８】
図５は熱解析シミュレーションのモデル図であり、本発明の放熱体上に半導体素子が実装された状態を示す。図６はモデルの特性を示す図である。図７はボイドの発生状態と半導体素子のジャンクション温度のシミュレーション結果を示す図であり、図７（ａ）はボイドの平均直径とボイドのろう材内における占有率を変化させた時の熱抵抗とジャンクション温度の変化を示す表、図７（ｂ）はボイドの占有率が１０％の時のボイドの平均直径と熱抵抗およびジャンクション温度との関係を示す表である。
【００２９】
図５に示すように、シミュレーションのモデルは、金属放熱体１０１上に、ダイボンド１０８により半導体素子１０７を接合している。金属放熱体１０１は、第２の金属板１０３の表裏に、ろう材１０４により第１の金属板１０２が貼り合わされた構成である。図６に示す特性において、半導体素子１０７が動作して発熱する場合のシミュレーション結果を説明する。なお、このシミュレーションでは、半導体素子１０７はＳｉ系の半導体、ダイボンド１０８はＡｕＳｎ半田、ろう材１０４はＢＡｇ−８の銀ろうを用いる。
【００３０】
ろう材１０４におけるボイドを、１つのボイドの平均直径が１．９ｍｍ以下であり、前記ろう材内におけるボイド占有率１％以下とした時、金属放熱体の熱抵抗が０．４９Ｋ／Ｗとなる。そのため、例えば、半導体素子の印加電力を１００Ｗ、動作温度を６０℃とした場合、半導体素子のジャンクション温度Ｔｊは１０８．７℃となる。一方、１つのボイドの平均直径が０．１ｍｍ以下かつボイド占有率が１０．０％以上の場合、金属放熱体の熱抵抗が０．３４Ｋ／Ｗとなる。そのため、例えば、半導体素子の印加電力を１００Ｗ、動作温度を６０℃とした場合、半導体素子のジャンクション温度Ｔｊは９３．９℃となる。半導体素子のジャンクション温度は、一般的に半導体の実使用上の保証温度としては、シリコン半導体では１７５℃以下、ＧａＡｓ系半導体では１２５℃以下が望まれるので、上述したボイド状態の金属放熱体の放熱特性としては十分満足する。そのため、ろう材１０４に含まれるボイドの直径を１．９ｍｍ以下とし、ボイドのろう材１０４におけるボイド占有率を１％以下とすることにより、金属放熱体１０１の放熱特性が改善し、半導体素子１０７の故障率を低下させることが可能となる。同様に、１つのボイドの平均直径が０．１ｍｍ以下かつボイド占有率が１０．０％以上とすることにより、金属放熱体１０１の放熱特性が改善し、半導体素子１０７の故障率を低下させることが可能となる。
【００３１】
また、ボイド直径４．６ｍｍ以上かつボイド占有率が６．０％以上の場合、ろう材１０４内に熱伝導率の低い空気層がボイドとして存在することになるため、金属放熱体１０１の熱抵抗が１．１７Ｋ／Ｗ以上となる。そのため、例えば、半導体素子の印加電力を１００Ｗ、動作温度を６０℃とした場合、素子のジャンクション温度Ｔｊは１７６．５℃となり、一般Ｓｉ半導体の最高ジャンクション温度である１７５℃以上となり、金属放熱体１０１の放熱特性が不足し、半導体素子１０７が破壊されることが懸念される。
【００３２】
このように、本発明の放熱体では、ろう材１０４に含まれるボイドの直径を１．９ｍｍ以下とし、ボイドのろう材１０４における占有率を１％以下とすることにより、放熱基板同士の密着性を向上させることができ、金属放熱体１０１の放熱特性を向上させることができる。
【００３３】
次に、図１に示した金属放熱体１０１の製造方法について、図２、３を参照して説明する。図２は実施の形態１の放熱体の製造方法における仮ろう付け工程を説明する図、図３は実施の形態１の放熱体の製造方法における本ろう付け工程を説明する図である。
【００３４】
まず、図２に示すように、金属層１０６である電解Ｎｉめっきが施された、第２の金属板１０３であるモリブデン板の表裏に、所望量のろう材１０４である銀ろう（例えばＢＡｇ−８相当）を重ね合わせる。その後、銀ろうが重ねあわされたモリブデン板を、８００℃以上の還元雰囲気中で１０分間加熱処理し、仮ろう付けを行う。その際、銀ろうの厚みムラを低減するために、例えばカーボン等の平面性のある治具で挟み込んで銀ろう付けを行うと良い。
【００３５】
次に、図３に示すように、この両面にろう付けされたモリブデン板を、第１の金属板１０２である上下２枚の銅板で挟み、重ね合わせる。その後、還元雰囲気中で、８００℃以上の加熱処理を１０分間行うことにより本ろう付けを行う。これにより、モリブデン板の表裏に銅板を接合して金属放熱板１０１が形成される。
【００３６】
銀ろうの濡れ特性の差のために、従来技術では、銀ろう構成成分である銀と銅が分離しながら、銀ろうが電解Ｎｉめっき上を水平方向に不均一に濡れ広がり、銅板においては、銅板内部（垂直方向）に銀ろう構成成分である銀が拡散するといった懸念があった。そのため、銅板を貼り付けた状態で銀ろうを加熱すると、銀ろう構成成分である銀と銅の比率が不均一に濡れ広がるため、銅板上で局所的に銀ろうの濡れが低下し、各板の反りによって生じる空間、所謂空気層が、銀ろうが濡れ広がることにより追い出されることが不足するため、銀ろう内に気泡が発生していた。
【００３７】
これに対して、実施の形態１の放熱体の製造方法によると、ろう付けの前処理として、銅板を貼り付けない状態で、モリブデン板のＮｉ−Ｂめっき表面に銀ろうを仮ろう付けをすることで、仮ろう付けにおいて、銀ろうを溶融しながら、銅板に銀ろう中の銀が拡散することがなくなる。そして、その後に銅板を貼り付けて熱処理を行ったとしても、銀ろうを仮ろう付けした状態であるので、Ｎｉめっき一面に広がっている銀ろうが銅板内部方向へ一律に拡散していくため、銀ろうを銅板上に十分に濡れ広がらせることができる。そのため、銅板上およびモリブデン板上を、銀ろうが十分に濡れ拡がり、銀ろう内のボイドの発生を抑制することができる。その結果、ろう材の厚みの調整等を行うことなく、容易に銅板とモリブデン板との密着性を向上させ、放熱体の放熱性を向上することができる。
【００３８】
（実施の形態２）
図４は実施の形態２の半導体素子収納用パッケージを示す分解断面図である。図４において、図１、図２および図３と同じ構成要素については同じ符号を用い、説明を省略する。
【００３９】
図４において、半導体素子収納用パッケージ２０１は、実施の形態１に示す金属放熱体１０１、絶縁体２０３、リード端子２０５および蓋体２０６から構成される。また、金属放熱体１０１の表面には半導体素子２０２を搭載する搭載部が設けられる。金属放熱体１０１の表面の搭載部周辺領域には、絶縁体２０３を介して、１または複数のリード端子２０５が形成される。このような半導体素子収納用パッケージ２０１において、金属放熱体１０１の搭載部に、ダイボンド材２０７を介して半導体素子２０２を搭載した後に、配線導体２０４で半導体素子２０２とリード端子２０５を電気的に接続し、絶縁体２０３上面にリード端子２０５の一部を挟んで蓋体２０６を取着し、半導体素子２０２および配線導体２０４を封止することにより半導体装置が形成される。
【００４０】
実施の形態１と同様に、金属放熱体１０１の第１の金属板１０２は、例えば銅、銀、アルミニウム、金等の金属材料、またはこれらの中の少なくとも１つを含む合金材料から成る。
【００４１】
第２の金属板１０３は、例えばモリブデン、タングステン等の金属材料、またはこれらの中の少なくとも１つを含む合金材料から成る。これら第１の金属板１０２、第２の金属板１０３は、基板に圧延加工、打抜き加工といった金属加工を施すことによって形成され、さらに第２の金属板１０３は表面処理が施されている。
【００４２】
第２の金属板１０３の表面処理として、電解めっき、無電解めっき、スパッタによって金属層１０６が施される。金属層１０６としてはニッケルめっき、ニッケル−リン、ニッケル−ボロンめっき等の金属、またはこれらの中の少なくとも１つを含む合金から成る。このような第２の金属板１０３への表面処理を行うことにより、半田付けやろう付けを行うことができる。また、電解Ｎｉめっきによって第２の金属板１０３を被覆すると、１０００℃以上の耐熱特性を有し、銀ろう付けできるため好ましい。
【００４３】
絶縁体２０３は、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）焼結体、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）焼結体、ガラスセラミックス等のセラミックスから成り、第２の金属板１０３の熱膨張係数と熱膨張係数が近似する材料から選ばれる。絶縁体２０３は、半導体素子２０２の搭載部を取り囲むように環状形状に形成され、ロウ材等の接着材を介して金属放熱体１０１の搭載部を有する表面側に取着される。
【００４４】
絶縁体２０３には、その外側にかけて導出されるＷ，Ｍｏ等の高融点金属、Ｃｕ等の低抵抗金属等の配線導体からなるリード端子２０５が形成されており、リード端子２０５は、外部電気回路基板と接続可能な構成である。
【００４５】
この時、実施の形態１と同様に、ろう材１０４内のボイドは、直径１．９ｍｍ以下、占有率１％以下であることが好ましい。本発明の半導体素子収納用パッケージ２０１によれば、ろう材１０４内のボイドを、占有率１％以下としたとき、金属放熱体１０１の放熱特性が改善され、熱抵抗が最大０．４９Ｋ／Ｗとなる。例えば、半導体素子２０２の印加電力を１００Ｗ、動作温度を６０℃とした場合、素子のジャンクション温度Ｔｊは１０８．７℃となり、一般的に望まれるＳｉ半導体の実使用上の保証温度１７５℃を下回るので、半導体素子２０２を長期間に渡り安定して作動可能となる。
【００４６】
このように、実施の形態１と同様に、ボイドの生成が抑制されたろう材により第１の金属板１０２と第２の金属板１０３とを接合することにより、容易に第１の金属板１０２と第２の金属板１０３との密着性が向上し、金属放熱体１０１の放熱性が向上する。そして、この金属放熱体１０１を備える、実施の形態２の半導体素子収納用パッケージ２０１に半導体素子２０２を搭載すると、半導体素子２０２の放熱性が向上できる。
【産業上の利用可能性】
【００４７】
本発明は、容易に放熱体を構成する基板の密着性を向上させ、放熱性を向上させることができ、半導体素子で発熱した熱を放熱する放熱体およびその製造方法ならびにこの放熱体を備える半導体素子収納用パッケージ等に有用である。
【符号の説明】
【００４８】
１０１    金属放熱体
１０２    第１の金属板
１０３    第２の金属板
１０４    ろう材
１０５    ボイド
１０６    金属層
１０７    半導体素子
１０８    ダイボンド
２０１    半導体素子収納用パッケージ
２０２    半導体素子
２０３    絶縁体
２０４    配線導体
２０５    リード端子
２０６    蓋体
２０７    ダイボンド材
５０１    金属放熱体
５０２    銅板
５０３    モリブデン板
５０４    ろう材
５０５    Ｎｉめっき
【図１】
2015213097.tif 000003
【図２】
2015213097.tif 000004
【図３】
2015213097.tif 000005
【図４】
2015213097.tif 000006
【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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