(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の半導体基板をはんだ接合により搭載するための銅または銅合金からなる放熱板であって、各半導体基板と放熱板の間隔を確保するための複数の突起を有し、半導体基板を搭載する面が凹面となる下記（１）式を満たす曲面形状を有する放熱板において、
下記（２）式および（３）式を満たすように高さの異なる突起を設けたことを特徴とする半導体基板用放熱板。
１０００≦Ｒ≦１００００  ……（１）
３×１０-4≦（ｈ1−ｈ2）／ＬP≦５×１０-3  ……（２）
１×１０-6≦（ｈ1−ｈ2）／Ｒ≦５×１０-5  ……（３）
ただし、並設する複数の半導体基板のうち一方の端に位置するものを基板Ａ、その隣のものを基板Ｂと呼び、基板Ａを載せたときに接する突起のうち、基板Ｂと反対側の端に位置するものを突起Ｐ1、基板Ｂ側の端に位置するものを突起Ｐ2と呼び、半導体基板を搭載する面を上にして水平面上に置いたときの鉛直方向に平行で、かつ突起Ｐ1と突起Ｐ2の先端を通る断面を断面Ｚと呼ぶとき、
Ｒ：断面Ｚにおける板厚中心部の曲率半径（ｍｍ）、
ｈ1およびｈ2：それぞれ突起Ｐ1およびＰ2の突起高さ（ｍｍ）、
ＬP：突起Ｐ1とＰ2の先端距離（ｍｍ）、
である。
【請求項２】
前記基板Ａを下記（４）式を満たすように搭載する請求項１に記載の半導体基板用放熱板。
２≦Ｘ≦１０  ……（４）
ただし、
Ｘ：断面Ｚにおいて基板Ａのはんだと接触する部位の突起Ｐ1側の端部と突起Ｐ1先端との距離（ｍｍ）である。
【請求項３】
突起高さｈ2が０.０１〜０.５ｍｍである請求項１または２に記載の半導体基板用放熱板。
【請求項４】
Ｚ断面における基板Ａのはんだ接触面の長さをＬA、基板Ｂのはんだ接触面の長さをＬBと呼ぶとき、ＬA＞ＬBである請求項１〜３の何れか１項に記載の半導体基板用放熱板。
【請求項５】
板面に設けた突起は、プレス加工により周囲を窪ませることによって形成した円柱状または円錐台状の形状（ただし上面は曲面であって構わない）を有するものである請求項１〜４の何れか１項に記載の半導体基板用放熱板。
【請求項６】
Ｐｂフリーはんだによって半導体基板を接合する請求項１〜５の何れか１項に記載の半導体基板用放熱板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体素子を搭載する基板（本明細書において「半導体基板」という）に接合される銅または銅合金からなる放熱板に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体素子から発生する熱を効率よく放散させるための手段として、半導体基板を熱伝導性の良い材料からなる「放熱板」の上に搭載する手段が広く採用されている。
【０００３】
図１に、放熱板の上に半導体基板を搭載した半導体モジュールの構成例を模式的に示す。アルミナや窒化アルミニウムなどのセラミックスからなる絶縁基板５の表面には銅パターン４が形成されており、その反対側の面には銅板などからなる導体層６が形成されている。絶縁基板５と銅パターン４および導体層６が一体となって半導体基板３を構成している。半導体基板３の銅パターン４が形成された面には、例えばはんだ層２を介して半導体素子７が搭載されている。銅パターン４と半導体素子７の間には必要に応じてＡｌなどの導電材料からなるリード線８が取り付けられ、回路を構成する。一方、半導体基板３の導体層６が形成された面は、はんだ層２を介して放熱板１と接合されている。
【０００４】
絶縁基板５は、半導体素子と同程度の小さい熱膨張係数を必要とすることから、例えばパワー半導体用絶縁基板としてはセラミックスで作られる。これに対し、放熱板１は直接半導体素子と接合されるものではないため半導体素子と同等の小さい熱膨張係数までは要求されず、むしろ熱伝導性の方が優先される。このため、放熱板には熱伝導性の良好な銅、銅合金、アルミニウムまたはアルミニウム合金の板が主として使用される。
【０００５】
半導体基板を放熱板にはんだ接合する際、はんだ層が薄くなりすぎる箇所が生じると、その部分ではんだ層にクラックが入りやすい。その対策として、できるだけ均一なはんだ層厚みを実現するために、放熱板の半導体基板を搭載する面に複数の突起を設け、両者の間隙を確保しておくことが行われている（特許文献１、２）。
【０００６】
はんだの種類については、最近では環境問題からＰｂフリーはんだが主流になりつつある。ＰｂフリーはんだとしてはＳｎ−Ａｇ系、Ｓｎ−Ｓｂ系などが実用に供されている。しかし、これらは従来のＰｂはんだに比べクリープに対する抵抗力が強い。このため、はんだ付け時の冷却過程において、放熱板は半導体基板との熱膨張差によって半導体基板側が凸になる「反り」を生じやすい。すなわち、従来のＰｂはんだの場合は、はんだ付け時の冷却過程で放熱板と半導体基板が異なる熱膨張挙動を呈すると、両者の間を埋めるＰｂはんだはクリープ現象によって変形することで歪を吸収し、放熱板の反りは大きくならずに済んでいた。ところがＰｂフリーはんだの場合はクリープ変形が生じにくいため、両者の熱膨張差に起因する歪は緩和されず、結果的により熱膨張係数の大きい放熱板（銅または銅合金）が半導体基板よりも大きく収縮して、上記のような反りが生じ、しばしば問題となっていた。この問題の対策として、はんだ接合前に予め放熱板に逆方向の反りを付けておく手法が採られることがある（特許文献３）。すなわち、半導体基板側の面が凹面となる曲面形状を形成しておき、熱膨張差による反りが相殺されるようにするものである。
【０００７】
【特許文献１】特開２０００−２７７８７６号公報
【特許文献２】特開２００１−３５８２６７号公報
【特許文献３】特開２００３−６８９４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記のように、放熱板に突起を設けることにより、はんだ層の薄い部分で生じていたクラックの発生は効果的に抑制できるようになった。また、放熱板に予め逆方向の反りを付けておくことにより、Ｐｂフリーはんだを使用した場合に特に顕著であった「反り」の問題も大幅に軽減された。突起の形成と、逆方向の反り付けを同時に行うことが、これらの問題の同時解決に有効であることも確認されている。
【０００９】
ところが、複数の半導体基板を１枚の放熱板の上に搭載するタイプの半導体モジュールも多く採用される。このタイプでは、放熱板に突起の形成と、逆方向の反り付けを同時に施した場合、新たな問題が顕在化することがわかった。すなわち、放熱板上に搭載される複数の半導体基板のうち、端部に配置されるものにおいて、はんだ凝固時のいわゆる「引け」に起因する欠陥（接合不良）が生じやすいのである。
【００１０】
図２に、表面に突起を形成し、かつ曲率半径Ｒの逆方向の反りを付けた放熱板の上に２枚の半導体基板を並設した場合の断面を模式的に示す（半導体基板のはんだと接触する部位は図１の導体層６に相当する）。これは、はんだ接合前の状態をイメージしたものである。概念を説明するために、突起の高さおよび反りの大きさについては極めて誇張して描いてある。この例ではサイズの異なる２枚の半導体基板を非対称に配置してある。このうちサイズの大きい方の半導体基板を例にとると、隣接する基板と反対側の最も端に位置する突起Ｐ1の外側（図２では左側）には、長さＸにわたって放熱板と半導体基板の間に隙間部分（以下「周縁部」という）が形成される。周縁部の長さＸがあまり短いとはんだクラックの原因となることが知られており、通常、Ｘは２.０ｍｍ程度以上は確保される。しかしながら、放熱板には反りが付けられていることにより、特にサイズの大きい方の半導体基板の周縁部では基板縁部と放熱板表面との距離Ｙがかなり小さくなる。したがって、はんだ付けを行ったとき、この周縁部ではんだの「引け」が生じやすく、接合不良を招く要因となる。なお、隣の基板に近い側の周縁部では、引けに起因する接合不良は問題になりにくい。図２では隣の基板に近い側の周縁部（突起Ｐ2の外側）がＸより小さい場合を例示しているが、これが仮にＸと同じであっても、はんだ引けに起因するクラックは隣接する基板と反対側の周縁部（突起Ｐ1の外側）で発生する。
【００１１】
本発明は、複数の半導体基板を並べて搭載する放熱板において、Ｐｂフリーはんだを使用した場合の「反り」の発生と、周縁部に生じる「引け」に起因した欠陥の発生を一挙に解消しうる放熱板を提供しようというものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
発明者らは種々検討の結果、上記課題は、放熱板表面の突起の高さを一様にするのではなく、部分的に差を付けることによって達成できることを見出した。すなわち本発明では、複数の半導体基板をはんだ接合により搭載するための銅または銅合金からなる放熱板であって、各半導体基板と放熱板の間隔を確保するための複数の突起を有し、半導体基板搭載面が凹面となる下記（１）式を満たす曲面形状を有する放熱板において、
下記（２）式および（３）式を満たすように高さの異なる突起を設けたことを特徴とする半導体基板用放熱板が提供される。特に、下記基板Ａを下記（４）式を満たすように搭載する放熱板が好適な対象となる。
１０００≦Ｒ≦１００００  ……（１）
３×１０-4≦（ｈ1−ｈ2）／ＬP≦５×１０-3  ……（２）
１×１０-6≦（ｈ1−ｈ2）／Ｒ≦５×１０-5  ……（３）
２≦Ｘ≦１０  ……（４）
ただし、並設する複数の半導体基板のうち一方の端に位置するものを基板Ａ、その隣のものを基板Ｂと呼び、基板Ａを載せたときに接する突起のうち、基板Ｂと反対側の端に位置するものを突起Ｐ1、基板Ｂ側の端に位置するものを突起Ｐ2と呼び、半導体基板を搭載する面を上にして水平面上に置いたときの鉛直方向に平行で、かつ突起Ｐ1と突起Ｐ2の先端を通る断面を断面Ｚと呼ぶとき、
Ｒ：断面Ｚにおける板厚中心部の曲率半径（ｍｍ）、
ｈ1およびｈ2：それぞれ突起Ｐ1およびＰ2の突起高さ（ｍｍ）、
ＬP：突起Ｐ1とＰ2の先端距離（ｍｍ）
Ｘ：断面Ｚにおいて基板Ａのはんだと接触する部位の突起Ｐ1側の端部と突起Ｐ1先端との距離（ｍｍ）、すなわち周縁部の長さ、
である。
【００１３】
図３に、本発明の放熱板の上に２枚の半導体基板を並設した場合のＺ断面を模式的に例示する。これは図２と同様、はんだ接合前の状態をイメージしたものであり、突起の高さおよび反りの大きさについては極めて誇張して描いてある。上記Ｒ、ｈ1、ｈ2、突起Ｐ1、突起Ｐ2、ＬPおよびＸ、並びに後述のＬA、ＬBを図３中に示してある。
【００１４】
放熱板を平面的に見た投影図においてｘ−ｙ座標系を想定するとき、半導体基板のレイアウトはｘ方向のみに複数枚を並設する場合もあるし、ｘ方向およびｙ方向の両方向に並設する場合もある。後者は例えば１枚の放熱板のｘ方向に２枚、ｙ方向に２枚、計４枚の半導体基板を搭載するような場合である。ｘ、ｙ両方向に並設する場合は、少なくともそのいずれかの方向について上記（１）式および（２）式、あるいはさらに（３）式が成立するようにする。
【００１５】
並設する半導体基板のうち、端に位置するいずれのものを基板Ａとしても構わないが、特にＺ断面において長さの長いものを基板Ａとして本発明を適用することが望ましい。具体的には、Ｚ断面における基板Ａのはんだ接触面の長さをＬA、基板Ｂのはんだ接触面の長さをＬBとするとき、ＬA＞ＬBとなるように基板Ａを選ぶと効果的である。
【００１６】
前記の突起高さｈ2は０.０１〜０.５ｍｍであることが好ましい。また、板面に設けた突起は、プレス加工により周囲を窪ませることによって形成した円柱状または円錐台状の形状（ただし上面は曲面であって構わない）を有するものとすることができる。これらの放熱板は、半導体基板を接合する際、Ｐｂフリーはんだが好適に使用できる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、複数の半導体基板を搭載する放熱板において、従来、端部の基板の周縁部に発生しやすかったはんだの「引け」に起因する接合不良、はんだクラックを顕著に軽減することが可能になった。Ｐｂフリーはんだの使用時に特に問題となる「反り」についても同時に軽減可能である。したがって本発明は、半導体モジュールの設計自由度の拡大、および信頼性の向上をもたらすものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
前述のように、半導体基板をＰｂフリーはんだで接合したときの「反り」を低減するためには、予め放熱板に逆方向の反りを付けておくことが有効であり、複数の半導体基板を１枚の放熱板に搭載する場合も、この手法は利用されている。この逆方向の反りは通常、板面のｘ方向、ｙ方向にそれぞれ一様な曲率半径をもつ曲面をプレスによって形成している。そうすると、例えばｘ方向に並設する複数の半導体基板のうち、ｘ方向の長さが他のものより長い基板においては、ｘ方向周縁部での放熱板との間隔（図２のＹ）が小さくなる。したがって、その部分で、はんだの凝固収縮に伴って発生する「引け」（中央部方向へ溶湯が供給されることによる周縁部での溶湯の欠乏）が顕著に起こり、欠陥（接合不良）が顕在化する。一方、隣接する半導体基板に近い方の端部では、同じように放熱板との間隔が小さくなっても、「引け」に起因する欠陥は発生しにくい。
【００１９】
発明者らは詳細な検討の結果、上記のような「引け」の生じやすい周縁部で半導体基板と放熱板との間隔が大きくなるよう、突起の高さに差を付けることによって、その「引け」を大幅に低減できることを見出した。これにより、通常の一様な曲率半径の曲面をもつ放熱板を用いても、サイズの異なる複数の半導体基板を搭載した際の周縁部でのはんだ接合不良を顕著に抑止できる。
【００２０】
図３に示したように、Ｚ断面における長さの長い方の半導体基板を基板Ａとして本発明を適用することが効果的である。放熱板の厚みは概ね１〜５ｍｍであり、Ｚ断面における板厚中心部での曲率半径Ｒが下記（１）式を満たすものが適用でき、（１）'式を満たす場合が特に効果的である。
１０００≦Ｒ≦１００００  ……（１）
１０００≦Ｒ≦７０００  ……（１）'
曲率半径Ｒが１０００ｍｍより小さい場合は、Ｐｂフリーはんだ使用時に生じる反り量がキャンセルされても、なお半導体基板搭載面側が凹となる反りが残ってしまう。一方、Ｒが１００００ｍｍを超えるとＰｂフリーはんだ使用時の反りを十分軽減することが難しくなる。Ｒは７０００ｍｍ以下とすることが好ましい。
【００２１】
突起高さについては、図３のように、放熱板に基板Ａを載せたときに接する突起のうち、基板Ｂと反対側の端に位置するものを突起Ｐ1、基板Ｂ側の端に位置するものを突起Ｐ2とし、突起Ｐ1と突起Ｐ2の先端距離をＬP（ｍｍ）、突起Ｐ1およびＰ2の高さをそれぞれｈ1およびｈ2（ｍｍ）とするとき、下記（２）式および（３）式を満たすように高さに差を付ける。（２）'式あるいは（３）'式を満たすようにすることが一層好ましい。
３×１０-4≦（ｈ1−ｈ2）／ＬP≦５×１０-3  ……（２）
５×１０-4≦（ｈ1−ｈ2）／ＬP≦３×１０-3  ……（２）'
１×１０-6≦（ｈ1−ｈ2）／Ｒ≦５×１０-5  ……（３）
５×１０-6≦（ｈ1−ｈ2）／Ｒ≦３×１０-5  ……（３）'
（ｈ1−ｈ2）／ＬPが小さすぎる、または（ｈ1−ｈ2）／Ｒが小さすぎると、はんだ層が自由端となる突起Ｐ1側の周縁部で「引け」を十分軽減することができない。逆に（ｈ1−ｈ2）／ＬPが大きすぎる、または（ｈ1−ｈ2）／Ｒが大きすぎると、過剰のはんだが必要になるとともに、半導体基板の水平性が不足する。なお、ＬP自体は概ね１０〜２００ｍｍの範囲で設定できる。
【００２２】
基板Ａは図３に示されるＸ（断面Ｚにおける周縁部の長さ）（ｍｍ）が下記（４）式を満たすように搭載されることが望ましい。（４）'式を満たすことが一層好ましい。
２≦Ｘ≦１０  ……（４）
３≦Ｘ≦５  ……（４）'
Ｘが小さすぎると当該周縁部がはんだクラック発生の起点となる。一方Ｘが大きすぎると、当該周縁部で基板Ａと放熱板との間隔が狭くなりすぎ、「引け」を十分防止することが難しくなる。
基板Ａと放熱板の間を構成するはんだ層の厚みを十分確保するために、基板Ｂ側の突起Ｐ2の高さｈ2を０.０１〜０.５ｍｍの範囲で調整することができ、０.１〜０.４ｍｍとすることが好ましい。
【００２３】
放熱板の材質は、純Ｃｕ（純度９９.９９％以上）または銅合金で構成する。銅合金としてはＣｕ−Ｆｅ−Ｐ系、Ｃｕ−Ｎｉ−Ｂ系などが挙げられる。これらの素材を用いて一般的な銅または銅合金の製造プロセスにより、例えば板厚２〜４ｍｍの条を製造し、順送金型によるプレス加工に供することにより、上記所望形状の放熱板を得ることができる。順送金型プレスにおいては、突起を形成した後、１枚ずつに分離し、最終段で反り付けを行う手順が採用できる。
【００２４】
突起の形状は、プレス加工により周囲を窪ませることによって形成した円柱状または円錐台状の形状（ただし上面は曲面であって構わない）を有するものが好ましい。図４に、そのような突起の断面形状を模式的に示す。図４（ａ）には円柱状のもの、（ｂ）には円錐台状のものを例示した。いずれの場合も、突起１１の周囲に窪み１２が形成されている。ポンチを板面から押し込んで窪み１２を作ることにより、材料の流れが生じて中心に突起１１が形成される。窪み１２の周囲にも隆起部１３が形成される。順送金型では、突起形成を２段または３段以上のプレス過程で完了するようにすれば、良好な形状の突起が形成できる。すなわち、突起形成の１段目でポンチを押し込んで、突起１１が所定より高めになるように窪み１２を形成する。その際、周囲の隆起部１３も高めに形成される。次いで２段目以降で突起１１の頭部をプレスして所定の突起高さに調整するとともに、隆起部１３もプレスして低くする。隆起部１３が高いままだと窪み１２中へのはんだの流れ込みが阻害され、接合不良の要因となりやすい。前記の突起Ｐ1およびＰ2の高さの差は、このような順送金型による複数回のパンチによって制御することができる。なお、突起１１の径は先端部で約１〜２ｍｍ程度とすればよい。突起の高さは図中にｈと記載したように、隆起部１３を除く周囲の板面から突起１１の先端までの高さである。
【００２５】
本発明の放熱板は、はんだとの濡れ性や、耐食性を改善する等の目的で、表面にＮｉめっき等のめっきを施してから使用することができる。はんだは、Ｓｎ−３.５Ａｇ、Ｓｎ−５Ｓｂ等のＰｂフリーはんだが適用できる。板面に所定量のフラックスとはんだを配置し、その上に複数の半導体基板を設置した状態ではんだの融点より概ね５０〜１００℃高い温度の炉（例えばＮ2＋Ｈ2雰囲気）に装入し、十分にはんだが溶けてから炉外に出して放冷する。サイズの異なる半導体基板を搭載した場合でも、前述のように突起高さに差を持たせているため周縁部での「引け」が顕著に抑制され、また、放熱板には予め逆方向の反りが付けられているので半導体基板と放熱板との熱膨張差に起因して生じる反りが相殺される。
【実施例】
【００２６】
板厚３ｍｍのＣｕ−０.０７Ｆｅ−０.０２Ｐ合金（焼鈍後、約２５％の冷間圧延を行ったもの）を用いて、順送金型によるプレスにより、形状の異なるイ、ロ、２種類の放熱板を作製した。放熱板イは幅１３０ｍｍのフープから打ち抜いた長辺１２０ｍｍ、短辺８０ｍｍのものであり、放熱板ロは幅１１７ｍｍのフープから打ち抜いた長辺１００ｍｍ、短辺５０ｍｍのものである。いずれも、図４（ａ）に示したタイプの突起を片面に８個（ａ〜ｈ）形成した。図５および図６にそれぞれ放熱板イおよびロの突起形成位置を模式的に示す。突起の径は約１.５ｍｍである。突起の形成は２段のプレス過程で行うことにより、突起高さを制御した。短辺方向の反り量は、放熱板イ、ロとも曲率半径２０００ｍｍとした。長辺方向の反り量は、放熱板イで曲率半径３５００ｍｍ（一部のサンプルを除く）とし、放熱板ロでは４５００ｍｍとした。
【００２７】
放熱板イ、ロとも、図５または図６に示す位置に２枚の半導体基板を搭載することとした。それぞれ、放熱板の長辺方向の長さが長いものを基板Ａ、他のものを基板Ｂとした。放熱板イ、ロとも、基板Ａの搭載位置にある突起のうち、ｃ（またはａ）が突起Ｐ1、ｆ（またはｅ）が突起Ｐ2に相当する。断面Ｚはｃとｆの頂点（またはａとｅの頂点）を通る断面となる。このＺ断面における曲率半径Ｒは、放熱板イで３５００ｍｍ（一部のサンプルを除く）、放熱板ロで４５００ｍｍとみなすことができる。
【００２８】
半導体基板として、窒化アルミニウム基板の表面に銅パターンを形成した厚さ約０.３ｍｍのもので、図５および図６に示した搭載位置に合う寸法のもの（４種類）を用意した。はんだはロジン系フラックスを含有したＳｎ−３.５Ａｇ合金ペーストを用意し、各放熱板の所定位置に上記はんだペーストを通常の手法で適正量塗布し、その上に半導体基板を載せて３００℃、Ｎ2＋Ｈ2雰囲気の炉に装入し、約１０分経過後に炉外に出して放冷した。なお、周縁部の長さＸを大きくした一部の例では、基板Ａの取り付け位置をずらすことによりＸを変化させた。
【００２９】
はんだ接合を終えた各サンプルについて、基板Ａのｃ，ａ側の周縁部の断面を光学顕微鏡で観察することにより、はんだ引けに起因する欠陥の有無を調べ、欠陥が認められなかったものを◎（優秀）、クラックに進展しないレベルの欠陥が認められたものを○（良好）、クラックに進展する欠陥が認められたものを×（不良）と評価し、○評価以上を合格と判定した。
【００３０】
また、放熱板の裏面の反り量（図７参照）をダイヤルゲージにより測定し、放熱板イで反り量０〜３０μｍのもの、放熱板ロで反り量０〜２０μｍのものをそれぞれ◎（優秀）、上記◎の範囲を外れるが放熱板イで反り量−２０〜６０μｍのもの、放熱板ロで反り量−１０〜５０μｍのものをそれぞれ○（良好）、それ以外のものを×（不良）と評価し、○評価以上を合格と判定した。反り量の符号は図７に示すように半導体基板搭載面が凹面になる場合を＋（プラス）、凸面になる場合を−（マイナス）とした。なお、図７は、放熱板長手方向に平行方向の板中央部の断面を模式的に示したもので、反り量は極めて誇張して描いてある。結果を表１に示す。
【００３１】
さらに、基板の水平性については、傾きがほとんど認められないものを◎（優秀）、傾きはあるが基板上のチップ接合およびアルミニウムワイヤー接合に悪影響のないものを○（良好）、傾きが生じてチップ接合またはワイヤー接合に悪影響のあるものを×（不良）と評価し、○評価以上を合格と判定した。
【００３２】
なお、すべての例において、基板Ｂの搭載位置にある突起についても、ｄ（またはｂ）を突起Ｐ1、ｈ（またはｇ）を突起Ｐ2としたときに前記（２）式および（３）式を満たすように、ｄ（およびｂ）の高さを高くしたが、Ｒを小さくしたＮｏ.７を除き、ｄ、ｂ側の周縁部でのはんだ引けに起因する欠陥は認められなかった。
【００３３】
【表１】
0004560644.tif 000002
【００３４】
表１からわかるように、本発明例の放熱板は、適切な条件で突起高さに差を付けたことにより、寸法の異なる複数の半導体基板を搭載したにもかかわらず、周縁部でのはんだ引けに起因する欠陥は認められなかった。また、Ｐｂフリーはんだを使用した場合の反りも十分に軽減できた。Ｎｏ.４およびＮｏ.１６は、はんだ層厚さがやや薄いが、多くの用途において実用上問題のないレベルの信頼性を有する。
【００３５】
これに対し、比較例であるＮｏ.１、１３は、はんだ引け、反りとも良好であるものの、使用するはんだの量が多くなるとともに、基板の水平性に劣った。Ｎｏ.５、１７は（ｈ1−ｈ2）／ＬPおよび（ｈ1−ｈ2）／Ｒが小さすぎ、Ｎｏ.６は周縁部の長さＸが大きすぎたことにより、周縁部でのはんだ引けに起因する欠陥が認められた。Ｎｏ.７はＲが小さすぎたことにより、熱膨張差により生じた反り量がキャンセルされてもプラス反りが残った。Ｎｏ.８はＲが大きすぎたため半導体基板と放熱板の熱膨張差に起因する反りが十分低減できなかった。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】放熱板の上に半導体基板を搭載した半導体モジュールの構成例を模式的に示した断面図。
【図２】複数の半導体基板を搭載する従来の放熱板の断面を模式的に示した図。
【図３】複数の半導体基板を搭載する本発明の放熱板の断面を模式的に示した図。
【図４】周囲に窪みを有する突起の断面形状を模式的に示した図。
【図５】実施例で使用した放熱板イの突起形成位置および半導体基板搭載位置を模式的に示した図。
【図６】実施例で使用した放熱板ロの突起形成位置および半導体基板搭載位置を模式的に示した図。
【図７】反り量を説明するために放熱板の断面を模式的に示した図。
【符号の説明】
【００３７】
１    放熱板
２    はんだ層
３    半導体基板
４    銅パターン
５    絶縁基板
６    導体層
７    半導体素子
８    リード線
１１    突起
１２    窪み
１３    隆起部
【図１】
0004560644.tif 000003
【図２】
0004560644.tif 000004
【図３】
0004560644.tif 000005
【図４】
0004560644.tif 000006
【図５】
0004560644.tif 000007
【図６】
0004560644.tif 000008
【図７】
0004560644.tif 000009