(57)【要約】【課題】２つの導体板間に従来に比べて大きい絶縁距離を確保可能なパワーモジュール及びその製造方法を提供する。【解決手段】電力用半導体素子１を有するヒートスプレッダ２とベース板３とを有するパワーモジュール１１０において、絶縁シート４よりも大きい仮貼付け板１０１にて絶縁シートをベース板３に加圧加熱して接着し、接着後、絶縁シートよりも小さいヒートスプレッダ２を絶縁シートとは異なる接合層１０２で接合する。【選択図】図１Ｄ
2015019003.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１導体板の装着面に装着された電力用半導体素子と、
上記第１導体板の非装着面に対向して配置される第２導体板と、
上記第１導体板と上記第２導体板との間に位置し、上記第１導体板よりも大きな面積を有し第２導体板に接着される絶縁シートと、
上記絶縁シートと第１導体板の上記非装着面との間に位置し、絶縁シートと第１導体板とを接合する、上記絶縁シートとは異なる接合層と、
を備えたことを特徴とするパワーモジュール。
【請求項２】
上記接合層は、上記絶縁シートに対してフィラーの充填率を異ならせた第２絶縁シートである、請求項１に記載のパワーモジュール。
【請求項３】
上記接合層は、
上記絶縁シートと第１導体板の上記非装着面との間に位置し、上記絶縁シートよりも小さくかつ上記第１導体板よりも大きい面積を有し上記絶縁シートに接着される金属板と、
この金属板と第１導体板の上記非装着面との間に位置し、金属板と第１導体板とを接合するはんだとを有する、請求項１に記載のパワーモジュール。
【請求項４】
第１導体板の装着面に装着された電力用半導体素子と、上記第１導体板の非装着面に対向して配置される第２導体板と、上記第１導体板と上記第２導体板との間に位置し上記第１導体板よりも大きな面積を有し第２導体板に接着される絶縁シートとを備えたパワーモジュールの製造方法であって、
上記絶縁シートよりも大きな面積を有し上記絶縁シートから除去可能な材料にて形成された仮貼付け板を用いて、この仮貼付け板と上記第２導体板との間に上記絶縁シートを挟み加圧する工程と、
上記加圧する工程後、上記絶縁シートと第１導体板の上記非装着面との間に設けた接合層によって上記絶縁シートと上記第１導体板とを接合する工程と、
を備えたことを特徴とするパワーモジュールの製造方法。
【請求項５】
上記加圧後、上記仮貼付け板は、エッチングによって上記絶縁シートから除去される、請求項４に記載のパワーモジュールの製造方法。
【請求項６】
上記絶縁シートの加圧前に、上記仮貼付け板又は上記絶縁シートに対して、上記絶縁シートからの上記仮貼付け板の除去を容易にする接着阻害部を設ける、請求項４に記載のパワーモジュールの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電力用半導体素子を有する電力用半導体装置、いわゆるパワーモジュール、及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
産業機器から家電及び情報端末まで、あらゆる製品にパワーモジュールが普及しつつある。また、家電に搭載されるパワーモジュールについては、小型化及び高機能化が特に求められている。さらにまたパワーモジュールには、動作温度が高く効率に優れている点で、今後の主流となる可能性の高いＳｉＣ半導体に適用可能なパッケージ形態であることも求められている。
このようなパワーモジュールは、高電圧及び大電量を半導体が扱うという特徴から、高い放熱性と絶縁性とを両立させる必要がある。一般的には、セラミック基板を絶縁材料として、このセラミック基板に電力用半導体素子を積層する構造であるが、低コスト化を目指してセラミック基板に代えて、熱伝導率の高いフィラーを樹脂バインダーに分散させた絶縁シートが活用されつつある。例えば特許文献１では、２つの金属板を絶縁シートを介して積層し、金属板端部における絶縁シートのはみ出し部分を樹脂で被覆することによって絶縁性を強化する手法が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平５−１６０３０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１のように、絶縁シートのはみ出し部分を樹脂によって被覆することで絶縁性を強化する手法については、絶縁シートのはみ出し部分は絶縁性を発揮できず、絶縁シートのはみ出し部分から絶縁破壊するため、上下の金属板間の電気絶縁距離を増大させる効果が得られない可能性があった。
【０００５】
本発明は、このような問題点を解決するためになされたもので、２つの導体板間に従来に比べて大きい絶縁距離を確保可能なパワー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】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明は以下のように構成する。
即ち、本発明の一態様におけるパワーモジュールは、第１導体板の装着面に装着された電力用半導体素子と、上記第１導体板の非装着面に対向して配置される第２導体板と、上記第１導体板と上記第２導体板との間に位置し、上記第１導体板よりも大きな面積を有し第２導体板に接着される絶縁シートと、上記絶縁シートと第１導体板の上記非装着面との間に位置し、絶縁シートと第１導体板とを接合する、上記絶縁シートとは異なる接合層と、を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の一態様におけるパワーモジュールによれば、絶縁シートと接合層とを有する。絶縁シートは、第１導体板よりも大きな面積を有し、第２導体板に接着される。このような絶縁シートと第１導体板とは、接合層によって接合するようにした。このように、第１導体板と第２導体板との接合を絶縁シート及び接合層で行うことで、接合層を十分に薄くすることができ熱抵抗の低減を図ることができる。また絶縁シートは、第１導体板よりも大きな面積を有していることから、絶縁距離は、絶縁シートの厚さだけでなく、第１導体板から外側へ存在する絶縁シートの長さも加えることができる。その結果、放熱性を得るために絶縁シートを薄くした場合でも、第１導体板と第２導体板との間の絶縁距離を従来に比べて大きく取ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１Ａ】本発明の実施の形態１によるパワーモジュールの製造工程の概念を示す図である。
【図１Ｂ】本発明の実施の形態１によるパワーモジュールの製造工程の概念を示す図である。
【図１Ｃ】本発明の実施の形態１によるパワーモジュールの製造工程の概念を示す図である。
【図１Ｄ】本発明の実施の形態１によるパワーモジュールの製造工程の概念を示す図である。
【図１Ｅ】本発明の実施の形態１によるパワーモジュールの製造工程の概念を示す図である。
【図２】図１に示すパワーモジュールの変形例における概念図である。
【図３Ａ】本発明の実施の形態２によるパワーモジュールの製造工程の概念を示す図である。
【図３Ｂ】本発明の実施の形態２によるパワーモジュールの製造工程の概念を示す図である。
【図３Ｃ】本発明の実施の形態２によるパワーモジュールの製造工程の概念を示す図である。
【図３Ｄ】本発明の実施の形態２によるパワーモジュールの製造工程の概念を示す図である。
【図３Ｅ】本発明の実施の形態２によるパワーモジュールの製造工程の概念を示す図である。
【図４Ａ】本発明の実施の形態３によるパワーモジュールの製造工程の概念を示す図である。
【図４Ｂ】本発明の実施の形態３によるパワーモジュールの製造工程の概念を示す図である。
【図４Ｃ】本発明の実施の形態３によるパワーモジュールの製造工程の概念を示す図である。
【図４Ｄ】本発明の実施の形態３によるパワーモジュールの製造工程の概念を示す図である。
【図４Ｅ】本発明の実施の形態３によるパワーモジュールの製造工程の概念を示す図である。
【図５Ａ】絶縁シートを用いたパワーモジュールのプロセスにおける課題を説明するための模式図である。
【図５Ｂ】絶縁シートを用いたパワーモジュールのプロセスにおける課題を説明するための模式図である。
【図６Ａ】絶縁シートを用いたパワーモジュールの別のプロセスにおける課題を説明するための模式図である。
【図６Ｂ】絶縁シートを用いたパワーモジュールの別のプロセスにおける課題を説明するための模式図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明の実施形態であるパワーモジュール及びその製造方法について、図を参照しながら以下に説明する。尚、各図において、同一又は同様の構成部分については同じ符号を付している。また、以下の説明が不必要に冗長になるのを避け当業者の理解を容易にするため、既によく知られた事項の詳細説明及び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。また、以下の説明及び添付図面の内容は、特許請求の範囲に記載の主題を限定することを意図するものではない。
【００１０】
本発明の実施の形態を説明する前に、まず、絶縁シートを用いたパワーモジュールの製造プロセスについて簡単に説明する。
パワーモジュールが放熱性、絶縁性及び接着強度において所望の性能を発揮するため、図５Ａに示すように、電力用半導体素子１を装着したＣｕ板製のヒートスプレッダ２と、Ｃｕ板製のベース板３とは、絶縁シート４を間に挟み、かつ規定荷重を印加した状態で加熱が行われる。これにより、ヒートスプレッダ２とベース板３とは、絶縁シート４によって接着される。一方、加圧及び加熱の際、図５Ｂに示すように、ヒートスプレッダ２から絶縁シート４がはみ出す。このはみ出した絶縁シート部分４ａは、加圧による荷重が作用しないため硬化不足となり、また、ヒートスプレッダ２とベース板３とに挟まれた絶縁シート４の硬化部４ｂと比較すると、絶縁シート４内の熱伝導フィラーの密度が低く、放熱性及び絶縁性が乏しくなる。よって絶縁シート４のはみ出し部分４ａでは電気絶縁性が不足する懸念がある。よってこの場合、ヒートスプレッダ２とベース板３との間の電気的絶縁距離に、はみ出し部分４ａを含めることはできず、上記絶縁距離は、絶縁シート４において硬化した部分である硬化部４ｂの厚さＴに等しいことになる。
【００１１】
また、パワーモジュールの他の製造プロセスでは、図６Ａに示すように、ヒートスプレッダ２よりも小さい絶縁シート４を用いて、ヒートスプレッダ２とベース板３との接着を行い、その後、図６Ｂに示すように、ヒートスプレッダ２とベース板３との隙間に封止樹脂５を流し込む製法もある。この場合、封止樹脂５は、一般的に、絶縁シート４に比して絶縁性が低いため、ヒートスプレッダ２とベース板３との間の電気的絶縁距離は、やはり絶縁シート４の厚さＴとなる。
【００１２】
したがって、上述のいずれの場合も、より大きい絶縁距離を確保するためには、絶縁シート４を厚くする必要があるが、絶縁シート４は熱伝導率が小さいため、厚みを大きくすることで熱抵抗が大きくなり放熱性が低下するという問題が生じる。
以下に説明する、本発明の各実施の形態ではこのような問題を解決し、より大きい絶縁距離を確保可能とする。
【００１３】
実施の形態１．
図１Ａから図１Ｅは、本発明の実施の形態１によるパワーモジュール１１０（図１Ｅ）の製造方法の概念を示した図である。このパワーモジュール１１０は、基本的構成部分として、電力用半導体素子１と、第１導体板の一例に相当するヒートスプレッダ２と、第２導体板の一例に相当するベース板３と、絶縁シート４と、接合層１０２とを備える。
【００１４】
ここで電力用半導体素子１として、例えばパワーＭＯＳＦＥＴ及びＩＧＢＴ等が相当する。電力用半導体素子１は、一例としてＳｉ製で１０ｍｍ×１０ｍｍ×厚さ０．２ｍｍの大きさである。
ヒートスプレッダ２及びベース板３は、導電性材料で形成された板材であり、例えば金属製の板である。一例として、ヒートスプレッダ２は、Ｃｕ製で１２ｍｍ×１２ｍｍ×厚さ２ｍｍの大きさであり、ベース板３は、Ｃｕ製で２０ｍｍ×２０ｍｍ×厚さ２ｍｍの大きさを有する。ヒートスプレッダ２の装着面２ａ（図１Ｄ）には、電力用半導体素子１が装着される。また、装着面２ａの対向面である、ヒートスプレッダ２の非装着面２ｂに対向してベース板３が配置される。
【００１５】
絶縁シート４は、エポキシ樹脂などの樹脂バインダーに、窒化ホウ素などの熱伝導率の高いフィラーを分散させた樹脂製シートである。一例として、絶縁シート４は１６ｍｍ×１６ｍｍ×厚さ０．２ｍｍの大きさを有する。このような絶縁シート４は、ヒートスプレッダ２とベース板３との間に配置され、ヒートスプレッダ２よりも大きな面積を有し、以下に説明するように加圧によってベース板３及び仮貼付け板に接着され、ヒートスプレッダ２とベース板３との間の電気的絶縁を得るための部材である。
【００１６】
接合層１０２は、絶縁シート４とヒートスプレッダ２の非装着面２ｂとの間に位置し、絶縁シート４とヒートスプレッダ２とを接合するための部分であり、絶縁シート４とは異なる材料で構成される。本実施の形態１では、一例としてＡｇペーストを利用している。また、接合層１０２の面積は、絶縁シート４よりも小さい。
このように実施の形態１によるパワーモジュール１１０は、電気絶縁を得るために絶縁シート４を利用し、ヒートスプレッダ２とベース板３との接合のために接合層１０２を利用していることを特徴とした構造である。
【００１７】
このような構成を有するパワーモジュール１１０の製造方法について、以下に説明する。
まず、図１Ａに示すように、ベース板３に絶縁シート４が搭載される。この絶縁シート４に対して、仮貼付け板１０１が、絶縁シート４を間に挟むようにしてベース板３に対向して配置される。仮貼付け板１０１は、一例として、Ｃｕ製で２０ｍｍ×２０ｍｍ×厚さ０．１ｍｍの大きさを有する。図示及び記載のように、仮貼付け板１０１の面積は絶縁シート４よりも大きい。
次に、図１Ｂに示すように、ベース板３及び仮貼付け板１０１は、互いに加圧されながら規定の硬化温度まで加熱される。これにより、ベース板３及び仮貼付け板１０１に絶縁シート４を接着する。
次に、図１Ｃに示すように、絶縁シート４から仮貼付け板１０１を除去、ここでは剥離する。
次に、図１Ｄに示すように、電力用半導体素子１を装着面２ａに装着したヒートスプレッダ２を接合層１０２によって絶縁シート４に接着する。
最後に、図１Ｅに示すように、外部端子８ａ、８ｂに対してワイヤボンド９ａ、９ｂにより配線を行う。その後、封止樹脂５を用いてベース板３上に配置したヒートスプレッダ２等を封止し、パワーモジュール１１０が作製される。ここで、外部端子８ａ、８ｂは、一例としてＣｕ製で厚さ０．６ｍｍのリードフレームであり、ワイヤボンド９ａ、９ｂは、一例としてアルミニウム製で、直径０．４ｍｍおよび０．２ｍｍであり、封止樹脂５は、例えばエポキシ樹脂である。
【００１８】
以上に構成されるパワーモジュール１１０は、以下の効果を有する。
上述のように、絶縁シート４は、ヒートスプレッダ２よりも大きな面積を有し、ベース板３に接着され、さらに、絶縁シート４とヒートスプレッダ２とは、接合層１０２によって接合される。このように、ヒートスプレッダ２とベース板３との接合を絶縁シート４及び接合層１０２で行うことで、接合層１０２を十分に薄くすることができ熱抵抗の低減を図ることができる。また絶縁シート４は、ヒートスプレッダ２よりも大きな面積を有していることから、絶縁距離は、絶縁シート４の厚さだけでなく、ヒートスプレッダ２から外側へ存在する絶縁シート４の長さも加えることができる。その結果、放熱性を得るために絶縁シート４を薄くした場合でも、ヒートスプレッダ２とベース板３との間の絶縁距離を従来に比べて大きく取ることが可能となる。
【００１９】
詳しく説明する。絶縁シート４の面積は、接合層１０２で接着される領域よりも大きい。また、絶縁シート４は、図１Ｂに示すように、絶縁シート４よりも大きい面積の仮貼付け板１０１で、その全面が均一に加圧及び加熱されてベース板３に接着されている。さらに、このように絶縁シート４の全面を均一にベース板３に接着した後で、接合層１０２によってヒートスプレッダ２を絶縁シート４に接着して、ヒートスプレッダ２とベース板３とを接合している。
したがって、上述の均一加圧及び加熱によってヒートスプレッダ２の外側に延在する絶縁シート４についても、ヒートスプレッダ２とベース板３とが重なり合う接着領域内の絶縁シート４と同等の電気絶縁性を有する。そのため、絶縁距離は、図１Ｄに示すように、絶縁シート４の厚さＬ１だけでなく、ヒートスプレッダ２から外側に存在する絶縁シート４の長さＬ２も加算することが可能となる。したがって、放熱性を良好にするために絶縁シート４を薄くした場合でも、本実施の形態１のパワーモジュール１１０によれば、十分な絶縁距離を得ることが可能となる。
【００２０】
また、ヒートスプレッダ２とベース板３とに対して、両者間に絶縁性を得る機能と、両者を接着する機能とを別の材料、つまり絶縁シート４と接合層１０２とで行うことにより、安定して絶縁性及び接着強度を得ることが可能になる。その結果、プロセスの歩留まりが向上する効果も得ることができ、また、製品の長寿命化、小型軽量化、省エネルギーにも寄与することができる。
【００２１】
尚、上述の説明では、ヒートスプレッダ２には予め電力用半導体素子１を装着しているが、ベース板３とヒートスプレッダ２とを接着した後に電力用半導体素子１を装着してもよい。また、ベース板３とヒートスプレッダ２とを先に接着してからヒートスプレッダ２をパターニングしてもよい。
【００２２】
また本実施の形態１では、仮貼付け板１０１を剥離することで絶縁シート４から除去しているが、エッチングによって除去することでも、同様の効果が得られる。また、エッチングにより、パワーモジュール１１０の生産性を向上させることができる。
【００２３】
また、接合層１０２としてＡｇペーストを用いたが、熱抵抗を小さくすることができ、所望の接着強度が得られるものであれば、その他の接着材でも同様の効果が得られる。但し、絶縁性接着剤では熱抵抗増加が懸念されるので、導電性の接着剤であることが望ましい。
【００２４】
また、接合層１０２の他例として、図２に示すように、絶縁シート４のフィラーの充填率を変えることで放熱性及び接着性に特化した第２絶縁シート４ｃを用いて、加圧及び加熱により接着することも可能である。この第２絶縁シート４ｃを用いることで、接合層１０２として例えばＡｇペーストを用いる場合に必要であった別の製造装置を不要とすることができ、２つの接着工程で製造装置の共通化を図ることができる。
【００２５】
また本実施の形態１では、ヒートスプレッダ２及びベース板３としてＣｕを用いたが、ＡｌあるいはＦｅなどの熱伝導率の高い金属あるいは金属導体を有する基板を用いても同様の効果が得られる。
また、仮貼付け板１０１としてＣｕを用いたが、絶縁シート４にダメージを与えることなく剥離が可能な材料であれば、ＡｌあるいはＦｅなどの金属、エポキシ樹脂あるいはフッ素樹脂などの樹脂材料であっても同様の効果が得られる。
【００２６】
実施の形態２．
本発明の実施の形態２のパワーモジュールについて、図３Ａから図３Ｅを参照して説明する。
実施の形態１で説明したように、絶縁シート４をベース板３に接着するに際して仮貼付け板１０１を用いるが、本実施の形態２では、接着阻害部付きの仮貼付け板を用いる点で相違する。その他の構成は、実施の形態１におけるパワーモジュール１１０の構成に同じであり、ここでの説明は省略する。尚、本実施の形態２における、パワーモジュールに対して便宜上１１０−２を符番し、仮貼付け板に対して便宜上１０１−２を符番する。
以下には、上述の相違部分について説明する。
【００２７】
本実施の形態２のパワーモジュール１１０−２の製造に使用される仮貼付け板１０１−２では、図３Ａから図３Ｃに示すように、仮貼付け板１０１−２において絶縁シート４と接触する接触面１０１ａに、上記接着阻害部の一例に相当する離型剤１０３が設けられている。離型剤１０３の一例としてここではシリコン樹脂を用い、このシリコン離型剤１０３は、絶縁シート４の接触面１０１ａに塗布されている。
【００２８】
離型剤１０３を有する仮貼付け板１０１−２は、図３Ｂに示すように、離型剤１０３を絶縁シート４に接触させて配置され、実施の形態１で説明したように、仮貼付け板１０１−２とベース板３とによる加圧、加熱動作が行われる。これにより、絶縁シート４がその全面に渡り加圧され、ベース板３及び仮貼付け板１０１−２に接着される。
【００２９】
次に、図３Ｃに示すように、ベース板３及び仮貼付け板１０１−２に接着された絶縁シート４から、離型剤１０３を有する仮貼付け板１０１−２が除去される。このとき、離型剤１０３を塗布していることから、仮貼付け板１０１−２は、実施の形態１の仮貼付け板１０１に比べて容易に絶縁シート４から剥離可能である。
【００３０】
以後、実施の形態１の場合と同様に、図３Ｄ及び図３Ｅに示すように、絶縁シート４への接合層１０２によるヒートスプレッダ２の接着、外部端子８ａ、８ｂへの配線、封止樹脂５による封止の各動作が実行され、パワーモジュール１１０−２が完成する。
【００３１】
このように作製される本実施の形態２のパワーモジュール１１０−２では、シリコン樹脂の離型剤１０３を予め仮貼付け板１０１−２に塗布することで、実施の形態１において仮貼付け板１０１を剥離して除去する場合と比べて、絶縁シート４から仮貼付け板１０１−２を剥離しやすくなり、絶縁シート４にダメージを与え難くなるという特有の効果がある。その結果、歩留まりが向上する、及び生産性が向上するという効果が得られる。
また、本実施の形態２のパワーモジュール１１０−２においても、実施の形態１におけるパワーモジュール１１０が有する上述の効果を有する。
【００３２】
離型剤１０３として、本実施の形態２ではシリコン樹脂剤を用いたが、仮貼付け板１０１−２と絶縁シート４との接着性を阻害するものであれば、例えばフッ素系の離型剤であっても同様の効果が得られる。
【００３３】
また、本実施の形態２では、仮貼付け板側にシリコン離型剤１０３を塗布して接着しているが、絶縁シート４側に塗布してもよい。この場合、仮貼付け板の剥離後、シリコン離型剤１０３を薬液によって絶縁シート４から除去すれば同様の効果が得られる。
【００３４】
さらにまた、上記接着阻害部の他例として、離型剤１０３の使用に限らず、仮貼付け板１０１−２における接触面１０１ａの表面粗さを低減する、あるいは鏡面処理を施すという形態によっても、上述と同等の効果を得ることができる。また、仮貼付け板１０１−２において剥離したい部分の表面に酸化膜を形成することも上記接着阻害部の他例に相当する。
【００３５】
また、実施の形態１で説明した各種の変形例は、本実施の形態２のパワーモジュール１１０−２に対しても適用可能である。また、図２を参照して説明した第２絶縁シート４ｃを適用することも可能である。
【００３６】
実施の形態３．
本発明の実施の形態３のパワーモジュールについて、図４Ａから図４Ｅを参照して説明する。
上述の実施の形態１、２では、仮貼付け板１０１あるいは仮貼付け板１０１−２の全てを絶縁シート４から除去した後、ベース板３に接着された絶縁シート４とヒートスプレッダ２とを接合層１０２によって接合している。この場合、接合層１０２は上述のように例えばＡｇペーストである。
これに対して、本実施の形態３のパワーモジュールでは、接合層１０２に相当するものとして、金属板及びはんだを用いる。具体的には、絶縁シート４に仮貼付け板を接着したままの状態で、この仮貼付け板をはんだによってヒートスプレッダ２に接合する。このような構成において、本実施の形態３は上述の実施の形態１、２と相違する。一方、その他の構成については、実施の形態１におけるパワーモジュール１１０の構成に同じであり、ここでの説明を省略する。尚、本実施の形態３における、パワーモジュールに対して１１３を符番し、仮貼付け板に対して１０１−３を符番する。
以下には、上述の相違部分について説明する。
【００３７】
上述の相違部分に着目しながら、本実施の形態３のパワーモジュール１１３の製造方法について簡単に説明する。
実施の形態１で説明したように、また図４Ａ及び図４Ｂに示すように、ベース板３及び仮貼付け板１０１−３が互いに加圧、加熱されて、その結果、ベース板３及び仮貼付け板１０１−３に絶縁シート４が接着される。この状態での仮貼付け板１０１−３は、実施の形態１における仮貼付け板１０１と同様に、一例としてＣｕ製で２０ｍｍ×２０ｍｍ×厚さ０．１ｍｍの大きさを有し、絶縁シート４よりも大きい。
【００３８】
次に、図４Ｃに示すように、仮貼付け板１０１−３が絶縁シート４よりも小さくなるように、仮貼付け板１０１−３の中央部１０１ｂを残してその外周部１０１ｃを切断し、この外周部１０１ｃを絶縁シート４から除去ここでは剥離する。よって、絶縁シート４には、仮貼付け板１０１−３、詳しくは仮貼付け板１０１−３の中央部１０１ｂが接着されている。この状態では、仮貼付け板１０１−３の中央部１０１ｂの大きさは、ヒートスプレッダ２と同じ面積、あるいはヒートスプレッダ２の面積よりも大きく、かつ絶縁シート４の面積よりも小さい面積である。
【００３９】
次に、図４Ｄに示すように、電力用半導体素子１を装着面２ａに装着したヒートスプレッダ２を、はんだ１０４によって仮貼付け板１０１−３に接合する。このように本実施の形態３では、接合層１０２は、仮貼付け板１０１−３及びはんだ１０４が相当する。
最後に、図４Ｅに示すように、外部端子８ａ、８ｂに対してワイヤボンド９ａ、９ｂにより配線を行う。その後、封止樹脂５を用いてベース板３上に配置したヒートスプレッダ２等を封止し、パワーモジュール１１３が作製される。
【００４０】
このように作製される本実施の形態３のパワーモジュール１１３は、ヒートスプレッダ２とベース板３との接合のために、仮貼付け板１０１−３及びはんだ１０４を利用したことを特徴とした構造である。
このようなパワーモジュール１１３では、実施の形態１、２において接合層１０２として例えばＡｇペースト又はその他の接着剤を用いる場合に比べて、熱伝導性に優れた仮貼付け板１０１−３及びはんだ１０４を用いることで、熱抵抗をより小さくすることが可能である。よって、製品の小型軽量化及び省エネルギーにも寄与することができる。
そのほか、本実施の形態３のパワーモジュール１１３においても、実施の形態１におけるパワーモジュール１１０が奏する上述した効果を有する。
【００４１】
本実施の形態３では、仮貼付け板１０１−３は、その両面が共に凹凸のないＣｕ板を用いているが、絶縁シート４から除去される外周部１０１ｃと、絶縁シート４に接着した状態を維持する中央部１０１ｂとの境界に、例えばスリット等の分離部を予め形成しておいてもよい。この分離部によって、絶縁シート４から仮貼付け板１０１−３の外周部１０１ｃを容易に除去することが可能になる。
また、外周部１０１ｃに対応した領域のみに、実施の形態２で説明した例えば離型剤１０３のような接着阻害部を設けてもよい。これにより、絶縁シート４から外周部１０１ｃの除去が容易になると共に、絶縁シート４へのダメージが低減され、製品の歩留まりが向上する効果が得られる。尚、この接着阻害部について、実施の形態２で説明した変形例は、本実施の形態３のパワーモジュール１１３にも適用可能であり、それによって対応する効果を得ることができる。
【００４２】
さらにまた、仮貼付け板１０１−３の外周部１０１ｃについて、剥離によらずエッチングによって除去しても同様の効果が得られる。
また、本実施の形態３では、仮貼付け板１０１−３の外周部１０１ｃを除去してから、ヒートスプレッダ２を仮貼付け板１０１−３に接合しているが、ヒートスプレッダ２を接合した後に、外周部１０１ｃを除去しても、同様の効果が得られる。
【００４３】
さらにまた、本実施の形態３では、仮貼付け板１０１−３の外周部１０１ｃを除去しているが、ベース板３と仮貼付け板１０１−３との電気絶縁距離を十分確保できる位置まで、仮貼付け板１０１−３の外周部１０１ｃをヒートスプレッダ２側へ折り曲げることでも同様の効果が得られる。
【００４４】
また本実施の形態３では、ヒートスプレッダ２及びベース板３としてＣｕを用いたが、ＡｌあるいはＦｅなどの熱伝導率の高い金属、又は金属導体を有する基板を用いても同様の効果が得られる。また、仮貼付け板１０１−３としてＣｕを用いたが、絶縁シート４にダメージを与えることなく剥離が可能な材料であれば、ＡｌあるいはＦｅなどの金属であっても同様の効果が得られる。
【符号の説明】
【００４５】
１  電力用半導体素子、２  ヒートスプレッダ、２ａ  装着面、２ｂ  非装着面、
３  ベース板、  ４  絶縁シート、４ｃ  第２絶縁シート、
１０１，１０１−２，１０１−３  仮貼付け板、１０２  接合層、
１０３  離型剤、１０４  はんだ、
１１０，１１３  パワーモジュール。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図１Ｃ】
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【図１Ｄ】
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【図１Ｅ】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図３Ｄ】
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【図３Ｅ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図４Ｄ】
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【図４Ｅ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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