(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
放熱ベースと、
前記放熱ベースの上面に接合された第１の導体層と、
前記第１の導体層の上面に接合された窒化アルミニウムからなる絶縁基板と、
前記絶縁基板の上面に接合された第２の導体層と、
一端が折れ曲がって接合端部をなし、前記第２の導体層の上面に対峙した前記接合端部の下面が、固相流動で前記第２の導体層の上面の一部に接合された電極端子
とを備え、前記第２の導体層と前記電極端子との接合界面における結晶粒径が１μｍ以下であり、前記接合端部の上面に超音波ホーンの加圧痕が残存していることを特徴とする半導体装置。
【請求項２】
前記第２の導体層及び前記電極端子のそれぞれが銅からなることを特徴とする請求項１に記載の半導体装置。
【請求項３】
前記絶縁基板の厚さが０．２ｍｍ以上１．０ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１又は２に記載の半導体装置。
【請求項４】
前記絶縁基板の端部から前記第２の導体層が０．８ｍｍ離間し、
前記電極端子が前記第２の導体層の端部から０．５ｍｍ以上離間することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の半導体装置。
【請求項５】
前記第１の導体層が前記絶縁基板の下面全面を覆うことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の半導体装置。
【請求項６】
第１の導体層と、前記第１の導体層の上面に接合された窒化アルミニウムからなる絶縁基板と、前記絶縁基板の上面に接合された第２の導体層とを有する絶縁回路基板を用意する工程と、
前記第１の導体層を放熱ベースに接合する工程と、
一端が折れ曲がって接合端部をなす電極端子を用意し、前記第２の導体層の上面と前記接合端部の下面とを対峙させる工程と
５０℃以上１２５℃以下の範囲で加熱した状態において、超音波で固相流動を生じさせて前記第２の導体層の上面の一部と前記接合端部の下面とを接合する工程
とを含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項７】
前記第２の導体層と前記電極端子とを接合する工程により、前記第２の導体層と前記電極端子との接合界面における結晶粒径が１μｍ以下となることを特徴とする請求項６に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項８】
前記第２の導体層及び前記電極端子のそれぞれが銅からなることを特徴とする請求項６又は７に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項９】
前記絶縁基板の端部から前記第２の導体層が０．８ｍｍ離間し、
前記第２の導体層と前記接合端部とを接合する工程は、前記電極端子が前記第２の導体層の端部から０．５ｍｍ以上離間するように前記第２の導体層と前記電極端子とを接合することを特徴とする請求項６〜８のいずれか１項に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１０】
前記絶縁回路基板を用意する工程は、前記絶縁基板の下面全面を覆うように前記第１の導体層を形成することを含むことを特徴とする請求項６〜９のいずれか１項に記載の半導体装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）からなる絶縁基板を有する半導体装置及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電力用半導体装置の実装において、セラミックス製の絶縁基板の両面に導体層を接合した絶縁回路基板が使用されている。絶縁回路基板の導体層と、外部回路等に電気的に接続するための電極端子とを接合する方法としては、半田付けや、超音波接合が挙げられる。超音波接合は、半田付けと比較して強固に接合することが可能であり信頼性が高い。
【０００３】
従来の超音波接合に関する技術として、特許文献１には、絶縁基板上の配線パターンとリードを超音波接合することが開示されている。特許文献２には、０．６３５ｍｍ又は０．３２ｍｍの厚さのＡｌＮからなる絶縁基板上の導体パターンに電極端子を超音波接合することが開示されている。特許文献３には、超音波振動によるエネルギーと、パルスヒート加熱によるエネルギーとを併用した接合エネルギーによりチップと基板とを接合するときに、約１５０℃まで昇温することが開示されている。特許文献４には、チップと基板とを接合するときに、超音波振動を印加するとともに、ヒータの待機温度（約５０℃）から金属溶融電極の融点よりも低い温度（約１８３℃）よりも低い接合温度（約１５０℃）に設定することが開示されている。
【０００４】
更に、特許文献５には、Ａｕメタライズ内部端子上にＡｕバンプを用いて水晶振動素子を接合するときに、セラミックパッケージを１５０℃〜２００℃程度の低温で加熱し、加圧しつつ超音波を印加することが開示されている。特許文献６には、電極端子部と配線パターンとを接合するときに、超音波印加及び光照射手段による光照射によって加熱することが開示されている。特許文献７〜９には、部材同士を接合するときに超音波と加熱を併用することがそれぞれ開示されている。
【０００５】
特許文献１や特許文献２に記載されているように、セラミックス製の絶縁基板の材料としては、ＡｌＮ、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）又は窒化ケイ素（Ｓｉ３Ｎ４）が採用されている。このうち、ＡｌＮは、Ａｌ２Ｏ３やＳｉ３Ｎ４と比較して熱伝導率が優れているが、Ａｌ２Ｏ３やＳｉ３Ｎ４からなる絶縁基板と比較して機械的強度が弱い。このため、特許文献１や特許文献２に記載されているように、超音波接合によりＡｌＮからなる絶縁基板と電極端子とを接合しようとすると、絶縁基板に割れが生じて絶縁不良となりやすく、量産化できないという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１５−６９９９８２号公報
【特許文献２】特開２０１５−５６４１２号公報
【特許文献３】特開２０１１−２０１７７号公報
【特許文献４】特開２００９−２８７２９号公報
【特許文献５】特開２０００−２３２３３２号公報
【特許文献６】特開平８−１４６４５１号公報
【特許文献７】特開２０１０−２１２１６号公報
【特許文献８】特開平１１−１７７００７号公報
【特許文献９】国際公開第２０１１／０９２８０９号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記問題に鑑み、本発明は、ＡｌＮからなる絶縁基板の割れを抑制しつつ、絶縁基板と電極端子とを強固に接合した半導体装置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】
本発明の一態様は、（ａ）放熱ベースと、（ｂ）放熱ベースの上面に接合された第１の導体層と、（ｃ）第１の導体層の上面に接合されたＡｌＮからなる絶縁基板と、（ｄ）絶縁基板の上面に接合された第２の導体層と、（ｅ）一端が折れ曲がって接合端部をなし、第２の導体層の上面に対峙した接合端部の下面が固相接合で第２の導体層の上面の一部に接合された電極端子とを備え、第２の導体層と電極端子との接合界面における結晶粒径が１μｍ以下であり、接合端部の上面に超音波ホーンの加圧痕が残存している半導体装置であることを要旨とする。
【０００９】
本発明の他の態様は、（ａ）第１の導体層と、第１の導体層の上面に配置された窒化アルミニウムからなる絶縁基板と、絶縁基板の上面に配置された第２の導体層とを有する絶縁回路基板を用意する工程と、（ｂ）第１の導体層を放熱ベースに接合する工程と、（ｃ）一端が折れ曲がって接合端部をなす電極端子を用意し、第２の導体層の上面と接合端部の下面と対峙させる工程と、（ｄ）５０℃以上１２５℃以下の範囲で加熱した状態において、超音波で固相流動を生じさせて第２の導体層の上面と接合端部の下面とを接合する工程とを含む半導体装置の製造方法であることを要旨とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、ＡｌＮからなる絶縁基板の割れを抑制しつつ、絶縁基板と電極端子とを強固に接合した半導体装置及びその製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１（ａ）は、本発明の実施の形態に係る半導体装置の一例を示す平面図であり、図１（ｂ）は、図１（ａ）のＡ−Ａ方向から見た断面図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る半導体装置の要部の断面ＳＥＭ写真である。
【図３】図２の領域Ａを拡大した断面ＳＥＭ写真である。
【図４】本発明の実施の形態に係る半導体装置の電極端子単体の断面ＳＥＭ写真である。
【図５】図３の領域Ａを拡大した断面ＳＥＭ写真である。
【図６】図６（ａ）〜図６（ｃ）は、本発明の実施の形態に係る半導体装置の製造方法の一例を説明するための工程断面図である。
【図７】本発明の実施の形態に係る半導体装置の第２の導体層と電極端子の接合部分のシェア強度と加熱温度との関係を示すグラフである。
【図８】本発明の実施の形態に係る半導体装置の製造工程において第２の導体層表面に形成される酸化膜厚と加熱温度との関係を示すグラフである。
【図９】本発明のその他の実施の形態に係る半導体装置の一例を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下において、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。以下の説明で参照する図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付している。ただし、図面は模式的なものであり、厚みと平面寸法との関係、各層の厚みの比率等は現実のものとは異なることに留意すべきである。したがって、具体的な厚みや寸法は以下の説明を参酌して判断すべきものである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。
【００１３】
更に、以下に示す実施の形態は、本発明の技術的思想を具体化するための半導体装置の製造方法を例示するものであって、本発明の技術的思想は、構成部品の材質や、それらの形状、構造、配置等を下記のものに特定するものでない。本発明の技術的思想は、特許請求の範囲に記載された請求項が規定する技術的範囲内において、種々の変更を加えることができる。
【００１４】
また、本明細書において、「上面」「下面」等の「上」「下」の定義は、図示した断面図上の単なる表現上の問題であって、例えば、半導体装置の方位を反時計回りに９０°変えて観察すれば「上」「下」の称呼は「左」「右」になり、１８０°変えて観察すれば「上」「下」の称呼の関係は逆になることは勿論である。
【００１５】
（半導体装置の構成）
本発明の実施の形態に係る半導体装置は、図１（ａ）及び図１（ｂ）に示すように、放熱ベース２と、放熱ベース２の上面に配置された絶縁回路基板１と、絶縁回路基板１の上面に配置された電極端子３とを備える。図示を省略するが、絶縁回路基板１上には、ＩＧＢＴやＭＯＳＦＥＴ等の単体の電力用半導体素子、又はインバータやコンバータ等の回路の少なくとも一部を構成する複数の電力用半導体素子が搭載される。
【００１６】
放熱ベース２は、絶縁回路基板１からの発熱を放熱させる。放熱ベース２の材料としては、例えば銅（Ｃｕ）若しくはアルミニウム（Ａｌ）又はこれらの合金や、炭化珪素アルミニウム（ＡｌＳｉＣ）等が使用可能である。放熱ベース２と絶縁回路基板１とは接合部材（半田層）４により接合されている。接合部材４の材料としては、例えば錫（Ｓｎ）、鉛（Ｐｂ）、銀（Ａｇ）、Ｃｕ又はこれらの合金が使用可能である。
【００１７】
絶縁回路基板１は、放熱ベース２の上面に接合部材４により接合された第１の導体層１１と、第１の導体層１１の上面に接合されたＡｌＮからなる絶縁基板１０と、絶縁基板１０の上面に接合された第２の導体層（回路パターン層）１２とを備える。絶縁基板１０と第２の導体層１２、及び絶縁基板１０と第１の導体層１１は、例えば図示を省略した銀ろうを介してそれぞれ接合されている。
【００１８】
絶縁基板１０は、例えば矩形の平面パターン形状を有し、例えば３９ｍｍ×５３ｍｍ程度のサイズを有する。絶縁基板１０の厚さＴ０は例えば０．２ｍｍ以上１．０ｍｍ以下程度、好ましくは０．２ｍｍ以上０．６３５ｍｍ以下程度であり、例えば０．３８ｍｍとしてもよい。表１に、ＡｌＮ、Ａｌ２Ｏ３、Ｓｉ３Ｎ４についての熱伝導率、強度、線熱膨張係数（ＣＴＥ）及び相対厚さを示す。表１中、「強度」は曲げ強度を意味し、「相対厚さ」は絶縁基板として用いる場合に通常必要とされる厚さの相対値を意味する。表１から、ＡｌＮは、Ａｌ２Ｏ３やＳｉ３Ｎ４に比較して熱伝導性に優れているが、機械的強度は弱く、割れが生じやすいことが分かる。
【００１９】
【表１】
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【００２０】
第１の導体層１１及び第２の導体層１２のそれぞれのサイズは絶縁基板１０のサイズよりも小さく設定されている。第１の導体層１１の厚さＴ１及び第２の導体層１２の厚さＴ２のそれぞれは０．２ｍｍ以上１．０ｍｍ以下程度とすることができる。第１の導体層１１の厚さＴ１及び第２の導体層１２の厚さＴ２は同一でもよく、互いに異なってもよい。第１の導体層１１及び第２の導体層１２の材料としては、例えばＣｕ又はＡｌが使用可能である。第１の導体層１１及び第２の導体層１２は、互いに同一の材料を使用してもよく、互いに異なる材料を使用してもよい。
【００２１】
電極端子３の材料としては、ＣｕやＡｌ等が使用可能であり、例えばＣ１０２０−１／２Ｈ（ＪＩＳ規格）が使用可能である。電極端子３の一端は図１（ｂ）に示すように略直角に折れ曲がってＬ字型形状をなし、Ｌ字型に折れ曲がって第２の導体層１２の上面と略平行に対峙した部分が、第２の導体層１２と接合される接合端部３ａをなしている。電極端子３の接合端部３ａの下面と第２の導体層１２の上面の一部とは、加熱した状態での超音波接合により固相接合で接合されている。
【００２２】
ここで、超音波接合は、固相接合の一つである。固相接合は、一般的に溶接に比較して接合部分の強度が高く、ろう接と異なり同一材質のみで接合が可能である。金属での超音波接合は、接合界面に水平な超音波振動と垂直な圧力を加えて、界面の酸化膜等を除去し、現れた金属面に摩擦熱を生じ、固相流動を起こして接合を得る。
【００２３】
電極端子３の接合端部３ａの厚さＴ３は例えば０．２ｍｍ以上２．０ｍｍ以下程度である。電極端子３の他端は、図示を省略した外部回路等に電気的に接続されている。図１（ａ）及び図１（ｂ）に模式的に示すように、電極端子３の接合端部３ａの上面には、超音波接合時の超音波ホーンの加圧痕が残存している。なお、超音波ホーンの加圧痕の形状は、超音波ホーンの形状に依存し、図１（ａ）及び図１（ｂ）に例示したものに特に限定されない。例えば、図１（ａ）では加圧痕が格子状の平面パターンである場合を例示したが、同心円状の平面パターンであってもよい。
【００２４】
図１（ａ）に示すように、平面パターン上、電極端子３の接合端部３ａは例えば矩形を有している。図１（ａ）の紙面の左右方向に沿った方向の接合端部３ａの幅Ｗ１と、幅Ｗ１に直交する方向の接合端部３ａの幅Ｗ２のそれぞれは、例えば１．０ｍｍ以上４．０ｍｍ以下程度である。幅Ｗ１，Ｗ２は互いに同一でもよく、互いに異なっていてもよい。
【００２５】
図２に、本発明の実施の形態に係る半導体装置の電極端子３及び第２の導体層１２のそれぞれがＣｕからなる場合の、電極端子３と第２の導体層１２との接合界面の断面ＳＥＭ写真を示す。図３は、図２中の領域Ａを拡大した部分を示す断面ＳＥＭ写真である。図４は、超音波接合前の電極端子３単体の断面ＳＥＭ写真である。図５は、図３中の領域Ａを拡大した部分を示す断面ＳＥＭ写真である。
【００２６】
図３に示すように、第２の導体層１２の超音波接合前の結晶粒径は４０μｍ以上３００μｍ以下程度である。図４に示すように、超音波接合前の電極端子３単体の結晶粒径は５μｍ以上２０μｍ以下程度である。これに対し、図５に示すように、第２の導体層１２と電極端子３との超音波接合後の接合界面では、Ｃｕの結晶粒径が微細化しており、Ｃｕの結晶粒径は０．１μｍ以上１μｍ以下程度である。本明細書において、「結晶粒径」は、断面ＳＥＭ像から直接計測した粒径を意味する。Ｃｕの結晶粒径が１μｍ以下程度となる第２の導体層１２と電極端子３との接合層の厚さは例えば１００μｍ程度である。
【００２７】
第２の導体層１２の端部と絶縁基板１０の端部との距離Ｄ３は例えば０．８ｍｍ程度であり、平面パターン上の第２の導体層１２の全周に亘って一定である。図１（ａ）の紙面の左右方向に沿った方向の電極端子３と第２の導体層１２の端部との距離Ｄ１は０．５ｍｍ以上程度離間させることが好ましい。更に、距離Ｄ１と直交する方向の電極端子３と第２の導体層１２の端部との距離Ｄ２は０．５ｍｍ程度以上離間させることが好ましい。即ち、電極端子３の接合端部３ａは第２の導体層１２の全周に亘って、第２の導体層１２の端部から０．５ｍｍ程度以上離間させることが好ましい。
【００２８】
第２の導体層１２の端部と絶縁基板１０の端部との距離Ｄ３が０．８ｍｍ程度離間している場合に、距離Ｄ１，Ｄ２を０．５ｍｍ程度以上に設定することにより、電極端子３と第２の導体層１２とを超音波接合する際に、電極端子３の接合端部３ａ直下の位置の絶縁基板１０にかかる応力を低減でき、絶縁破壊を抑制することができる。
【００２９】
第１の実施の形態に係る半導体装置によれば、薄いＡｌＮからなる絶縁基板１０を用いて、電極端子３と第２の導体層１２とが加熱した状態での超音波接合により強固に接合された半導体装置を実現可能となる。
【００３０】
（半導体装置の製造方法）
次に、図６（ａ）〜図６（ｃ）を参照しながら、本発明の実施の形態に係る半導体装置の製造方法の一例を説明する。
【００３１】
まず、ＡｌＮからなる絶縁基板１０を用意し、絶縁基板１０の上面及び下面に、第２の導体層１２及び第１の導体層１１を銀ロウによりそれぞれロウ付けする。これにより、図６（ａ）に示す絶縁回路基板１を用意する。そして、図６（ｂ）に示すように、絶縁回路基板１の第１の導体層１１を、半田等の接合部材４を用いて放熱ベース２に接合する。
【００３２】
次に、放熱ベース２に接合された絶縁回路基板１を、超音波接合装置のアンビルに固定する。そして、大気中においてホットプレート等により、放熱ベース２に接合された絶縁回路基板１を５０℃以上１２５℃以下程度の温度範囲まで昇温する。絶縁回路基板１の加熱温度は熱電対等を用いて測定可能である。大気中での昇温により、第２の導体層１２の上面には第２の導体層１２に含まれる金属（例えばＣｕ）の酸化膜が形成される。
【００３３】
引き続き、一端が折れ曲がって接合端部３ａをなす電極端子３を用意し、第２の導体層１２の上面と接合端部３ａの下面とを対峙させる。図６（ｃ）に示すように、電極端子３に超音波ホーン５を押し当てる。そして、所定の温度（５０℃以上１２５℃以下程度）に加熱した状態で、超音波接合により、放熱ベース２に接合した絶縁回路基板１の第２の導体層１２の上面の一部と電極端子３の接合端部３ａの下面とを接合する。
【００３４】
超音波接合においては、超音波ホーン５で電極端子３を第２の導体層１２側に向けて加圧しながら、超音波振動で固相流動を生じさせて第２の導体層１２と接合端部３ａとを接合する。超音波接合の条件は、例えば、加圧力を１００Ｎ以上５００Ｎ以下、周波数を１９ｋＨｚ以上２１ｋＨｚ以下、接合時間を３００ｍｓ以上７００ｍｓ以下、接合振幅を５０μｍ以上１００μｍ以下に設定可能である。第２の導体層１２の上面に形成されていた酸化膜は超音波振動による摩擦によって、第２の導体層１２の上面の全面から除去される。第２の導体層１２と電極端子３との超音波接合後の接合界面における結晶粒径は１μｍ以下となる。
【００３５】
このとき、第２の導体層１２の端部と電極端子３との距離Ｄ１，Ｄ２が０．５ｍｍ以上離間するように第２の導体層１２と電極端子３とを接合することが好ましい。これにより、電極端子３の接合端部３ａ直下の絶縁基板１０にかかる応力を低減でき、絶縁基板１０の絶縁破壊を抑制することができる。
【００３６】
上記の説明以外に、絶縁回路基板１上にＩＧＢＴ等の半導体チップを搭載する工程や、半導体チップと第２の導体層１２の間、半導体チップと外部回路と電気的に接続する電極端子の間をワイヤボンディングする工程等が含まれていても構わない。また、第２の導体層１２と１本の電極端子３とを接合する場合を説明したが、第２の導体層１２と２本以上の電極端子とを上述した方法で接合してもよい。
【００３７】
以上説明したように、本発明の実施の形態に係る半導体装置の製造方法によれば、加熱した状態で第２の導体層１２と電極端子３とを超音波接合することにより、第２の導体層１２と電極端子３との接合界面における金属の結晶粒径が微細化し、常温で超音波接合する場合に比して固相流動し易くなり、接合し易くなる。したがって、超音波接合に必要なエネルギーを低減できるので、超音波接合時の加圧力や超音波振動の振幅を小さくしたり、接合時間を短縮したりできる。したがって、超音波接合による絶縁基板１０へのダメージを軽減することができるので、絶縁基板１０の割れを防止でき、量産化が可能となる。
【００３８】
また、超音波接合時の加熱温度が１２５℃を超えると、接合強度のばらつきが顕著となる。そこで、超音波接合時の加熱温度を１２５℃以下に設定することにより、接合強度のばらつきの増大を抑制することができる。更に、超音波接合時の加熱温度は、製造上の観点からは７５℃以上１００℃以下がより好ましい。
【００３９】
なお、大気中で昇温及び超音波接合を行う代わりに、チャンバ等の内部において窒素（Ｎ２）雰囲気や水素（Ｈ２）雰囲気中で昇温及び超音波接合を行ってもよい。但し、大気中で昇温及び超音波接合を行う場合と比較して装置構成が複雑となる。
【００４０】
＜第１の実施例＞
第１の実施例として、５０℃、７５℃、１００℃、１２５℃で加熱した状態で、第２の導体層１２と電極端子３とを超音波接合した試料を作製した。比較例として、熱処理なし（２５℃）で超音波接合した試料と、１５０℃で加熱した状態で超音波接合した試料を作製した。そして、試料毎に、複数の位置においてシェア強度を測定した。測定結果を図７に示す。図７から、加熱温度が高いほどシェア強度は強くなる傾向が読み取れるが、１５０℃で加熱した試料ではシェア強度のばらつきが急激に大きくなることが分かる。したがって、１２５℃以下で加熱すれば、接合強度のばらつきの増大を抑制することができる。
【００４１】
＜第２の実施例＞
第２の実施例として、１００℃、１２５℃で加熱した状態で、第２の導体層１２と電極端子３とを超音波接合した試料を作製した。比較例として、熱処理なし（２５℃）で超音波接合した試料と、１５０℃で加熱した状態で超音波接合した試料を作製した。これらの試料について、昇温後で且つ超音波接合前に、エネルギー分散型Ｘ線分析（ＥＤＸ）により酸素（Ｏ）の深さ方向のプロファイルを測定した。そして、測定した深さ方向のプロファイルにおいて、Ｏの検出変化量が１／２になった地点（時間）を酸化膜とＣｕの界面と規定し、Ｃｕのエッチングレート（ＳｉＯ２換算にて１０．９２３ｎｍ／ｍｉｎ）を用い、酸化膜厚として算出した。
【００４２】
算出した酸化膜厚を図８に示す。図８から、熱処理なし（２５℃）、１００℃、１２５℃の試料では、酸化膜厚が約６ｎｍ以下であるのに対して、１５０℃の試料になると、酸化膜厚が約１１ｎｍとなり、急激に厚くなることが分かる。この酸化膜厚の急激な変化に依存して、図７に示した接合強度のばらつきの増大が生じていることが考えられる。
【００４３】
＜第３の実施例＞
第３の実施例として、第２の導体層１２の端部と絶縁基板１０の端部との距離Ｄ３を共通の０．８ｍｍとし、第２の導体層１２と電極端子３の距離Ｄ１を０．５ｍｍ、１．０ｍｍと異ならせて、７５℃で加熱した状態で、第２の導体層１２と電極端子３とを超音波接合した試料を作製した。比較例として、第２の導体層１２と電極端子３の距離Ｄ１を０ｍｍ、０．２ｍｍとした点が異なる試料を作製した。そして、各試料について、電極端子３直下の絶縁基板１０が絶縁破壊されているか否かを測定した。
【００４４】
【表２】
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【００４５】
測定結果を表２に示す。表２の下段の「×」は絶縁基板１０が絶縁破壊されていたことを示し、「○」は絶縁破壊されていないことを示す。表２から、第２の導体層１２と電極端子３の距離Ｄ１が０．５ｍｍ以上のときには、絶縁基板１０の絶縁破壊を防止できていることが分かる。
【００４６】
（その他の実施の形態）
上記のように、本発明は実施の形態によって記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面は本発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。
【００４７】
例えば、図９に示すように、絶縁回路基板１の絶縁基板１０の下面の第１の導体層１１が、絶縁基板１０の下面全面を覆うように設けられていてもよい。第１の導体層１１が、絶縁基板１０の下面全面を覆うことにより、接合端部３ａの下面と第２の導体層１２の上面との超音波接合による接合時に、絶縁基板１０にかかる応力を緩和することができ、絶縁破壊をより防止できる。図９に示した半導体装置を製造する際には、絶縁基板１０の下面全面を覆うように第１の導体層１１を形成して、絶縁回路基板１を作製すればよい。
【００４８】
また、本発明の実施の形態において、説明の便宜上、電極端子３の一端がなすＬ字型形状は直角に折れ曲がると説明したが、電極端子３の一端が折れ曲がって接合端部を形成していればよく、必ずしも「Ｌ字型形状」に限定されるものではない。電極端子３の一端が、Ｌ字型形状若しくはＬ字型に近い形状をなす場合であっても、Ｌ字の角度は、厳密には直角ではなくてもよく、略直角とみなせる場合を含む。更に、「Ｌ字型形状」には、折れ曲がり部分に湾曲部や曲面を有している場合も含む。
【００４９】
また、接合端部３ａの下面と第２の導体層１２の上面とは平行となっていると説明したが、厳密には平行でなくてもよい。接合端部３ａの下面と第２の導体層１２の上面とが対峙して接合端部３ａの下面と第２の導体層１２の上面が略平行とみなせる場合を含むことは勿論である。又、接合端部３ａの下面が曲面を有している場合も含み得る。
【００５０】
このように、特許請求の範囲に記載された本発明を逸脱しない範囲で、種々の半導体装置の製造方法及びこれに用いる半導体製造装置に適用可能である。
【符号の説明】
【００５１】
１…絶縁回路基板
２…放熱ベース
３…電極端子
３ａ…接合端部
４…接合部材
５…超音波ホーン
１０…絶縁基板
１１…第１の導体層
１２…第２の導体層
【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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