(57)【要約】【課題】余剰はんだを吸収するための溝を有する半導体装置において、放熱性とはんだ寿命を向上する。【解決手段】半導体素子（２０）を有する発熱部（１１）と、発熱部（１１）にはんだ（１２，１４）を介して電気的且つ熱的に接続された金属部材（１３，１５）を備える。金属部材（１３，１５）の発熱部側の面に、発熱部（１１）とのオーバーラップ領域（３２）からオーバーラップ領域（３２）外まで延設された、余剰はんだを吸収するための溝（３０）を有する。溝（３０）として、オーバーラップ領域の中心（３２ａ）に最も近い位置（３１ａ）の深さをＤ１、オーバーラップ領域の外周端（３２ｂ）における深さをＤ２、中心（３２ａ）から最も離れた位置（３１ｂ）の深さをＤ３とすると、Ｄ１＜Ｄ２＜Ｄ３の関係を満たし、且つ、任意位置の深さが、該任意位置よりもオーバーラップ領域の中心（３２ａ）に近い位置の深さ以上とされた傾斜溝（３１）を有する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体素子（２０）を少なくとも有する発熱部（１１）と、
はんだ（１２，１４）を介して前記発熱部（１１）と電気的且つ熱的に接続された金属部材（１３，１５）と、を備え、
前記金属部材（１３，１５）における発熱部側の面に、前記発熱部（１１）とオーバーラップするオーバーラップ領域（３２）内からオーバーラップ領域（３２）外まで延設された、余剰はんだを吸収するための溝（３０）を少なくとも１つ有する半導体装置であって、
前記溝（３０）として、前記オーバーラップ領域の中心（３２ａ）に最も近い位置（３１ａ）の深さをＤ１、前記オーバーラップ領域の外周端（３２ｂ）における深さをＤ２、前記オーバーラップ領域の中心（３２ａ）から最も離れた位置（３１ｂ）における深さをＤ３とすると、Ｄ１＜Ｄ２＜Ｄ３の関係を満たし、且つ、任意位置の深さが、該任意位置よりも前記オーバーラップ領域の中心（３２ａ）に近い位置の深さ以上となるように設けられた傾斜溝（３１）を有することを特徴とする半導体装置。
【請求項２】
前記傾斜溝（３１）は、前記オーバーラップ領域の中心（３２ａ）から遠ざかるほど深さが深くなってい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】
前記傾斜溝（３１）は、前記オーバーラップ領域の中心（３２ａ）に対する周方向の長さを幅とし、前記オーバーラップ領域の中心（３２ａ）に最も近い位置（３１ａ）の幅をＷ１、前記オーバーラップ領域の外周端（３２ｂ）における深さをＷ２、前記オーバーラップ領域の中心（３２ａ）から最も離れた位置（３１ｂ）における深さをＷ３とすると、Ｗ１＜Ｗ２＜Ｗ３の関係を満たし、且つ、任意位置の幅が、該任意位置よりも前記オーバーラップ領域の中心（３２ａ）に近い位置の幅以上となるように、設けられていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の半導体装置。
【請求項４】
前記傾斜溝（３１）は、前記オーバーラップ領域の中心（３２ａ）から遠ざかるほど幅が広くなっていることを特徴とする請求項３に記載の半導体装置。
【請求項５】
前記溝（３０）として傾斜溝（３１）のみを有し、
前記傾斜溝（３１）は、前記オーバーラップ領域の中心（３２ａ）を取り囲むように、環状に設けられていることを特徴とする請求項３又は請求項４に記載の半導体装置。
【請求項６】
前記傾斜溝（３１）を複数有することを特徴とする請求項１〜４いずれか１項に記載の半導体装置。
【請求項７】
前記金属部材（１３，１５）における発熱部側の面に、前記オーバーラップ領域（３２）よりも外側に設けられ、少なくとも２つの前記傾斜溝（３１）において、隣り合う前記傾斜溝（３１）同士を連結する連結溝（３４）を有することを特徴とする請求項６に記載の半導体装置。
【請求項８】
複数の前記傾斜溝（３１）において、前記オーバーラップ領域の中心（３２ａ）側の端部と、前記オーバーラップ領域の中心（３２ａ）との距離が一定とされていることを特徴とする請求項６又は請求項７に記載の半導体装置。
【請求項９】
前記傾斜溝（３１）として、矩形状をなす前記オーバーラップ領域（３２）の角部（３２ｃ）に設けられた溝を有することを特徴とする請求項１〜８いずれか１項に記載の半導体装置。
【請求項１０】
前記傾斜溝（３１）の壁面に、前記金属部材（１３，１５）の発熱部側の面において溝を除く部分（３３）よりも、前記はんだ（１２，１４）に対する濡れ性が大きい部材（３６）が設けられていることを特徴とする請求項１〜９いずれか１項に記載の半導体装置。
【請求項１１】
前記半導体素子（２０）は、両面に電極を有する素子であり、
前記半導体素子（２０）の一面側に配置され、前記発熱部（１１）に、はんだ（１２）を介して電気的且つ熱的に接続された第１金属部材（１３）と、前記半導体素子（２０）の一面と反対の裏面側に配置され、前記発熱部（１１）に、はんだ（１４）を介して電気的且つ熱的に接続された第２金属部材（１５）と、を備え、
前記第１金属部材（１３）及び前記第２金属部材（１５）の少なくとも一方が、前記金属部材として傾斜溝（３１）を有することを特徴とする請求項１〜１０いずれか１項に記載の半導体装置。
【請求項１２】
前記発熱部（１１）は、前記半導体素子（２０）と、前記半導体素子（２０）の一面の電極とはんだ（２１）を介して電気的且つ熱的に接続された金属製の中継部材（２２）とを有し、
前記第１金属部材（１３）は、前記中継部材（２２）に、はんだ（１２）を介して電気的且つ熱的に接続されるとともに、前記金属部材として傾斜溝（３１）を有することを特徴とする請求項１１に記載の半導体装置。
【請求項１３】
前記傾斜溝（３１）として、矩形状をなす前記オーバーラップ領域（３２）の、角部（３２ｃ）の間に位置する辺部（３２ｄ）の中央を含んで設けられた溝を有することを特徴とする請求項１２に記載の半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体素子を少なくとも有する発熱部と、はんだを介して発熱部に電気的且つ熱的に接続された金属部材と、を備え、金属部材における発熱部側の面に余剰はんだを吸収するための溝が設けられた半導体装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば特許文献１に示されるように、はんだを介して半導体素子などが固着される部材の固着面に、余剰はんだを吸収するための溝が設けられた半導体装置が知られている。
【０００３】
特許文献１では、微小ダイボンドパッド上ではんだが過剰となり、リフロー時に、はんだの表面張力により半球状を呈し、軽量且つ極めて微小な半導体素子が傾いて固着されるのを抑制するために、パッドに放射状の複数の溝を設けている。また、各溝の形状をクサビ形状としている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平５−２４３２８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上記半導体装置として、半導体素子に、絶縁ゲートバイポーラトランジスタ（ＩＧＢＴ）などのパワー系素子を採用し、固着される部材に、素子の熱を放熱する機能と電極としての機能を兼ね備える金属部材を採用した構成が知られている。このような構成では、素子が駆動することで熱を生じるため、金属部材において、素子とオーバーラップする部分（以下、オーバーラップ領域と示す）の中心ほど温度が高くなる。
【０００６】
放熱性の点では、温度が高くなる部分ほどはんだ厚さが薄いほうが、熱抵抗が小さくなり有利である。しかしながら、溝の深さが均一であると、上記した中心の近くにはんだ厚の厚い部分が存在することとなる。すなわち、放熱性が低くなる。
【０００７】
また、放熱性を高めるために溝の深さを浅くすると、素子の側面（外形輪郭）に対応するオーバーラップ領域の外周端においてはんだ厚が薄くなる。素子と金属部材との線膨張係数差に基づく応力は、オーバーラップ領域の外周端に集中することが知られているが、上記構成とすると、線膨張係数差に基づく応力に対する耐力が低下する。すなわち、はんだ寿命が短くなる。
【０００８】
本発明は上記問題点に鑑み、余剰はんだを吸収するための溝を有する半導体装置において、放熱性とはんだ寿命を向上することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成する為に請求項１に記載の発明は、
半導体素子（２０）を少なくとも有する発熱部（１１）と、
はんだ（１２，１４）を介して発熱部（１１）と電気的且つ熱的に接続された金属部材（１３，１５）と、を備え、
金属部材（１３，１５）における発熱部側の面に、発熱部（１１）とオーバーラップするオーバーラップ領域（３２）内からオーバーラップ領域（３２）外まで延設された、余剰はんだを吸収するための溝（３０）を少なくとも１つ有する半導体装置であって、
溝（３０）として、オーバーラップ領域の中心（３２ａ）に最も近い位置（３１ａ）の深さをＤ１、オーバーラップ領域の外周端（３２ｂ）における深さをＤ２、オーバーラップ領域の中心（３２ａ）から最も離れた位置（３１ｂ）における深さをＤ３とすると、Ｄ１＜Ｄ２＜Ｄ３の関係を満たし、且つ、任意位置の深さが、該任意位置よりもオーバーラップ領域の中心（３２ａ）に近い位置の深さ以上となるように設けられた傾斜溝（３１）を有することを特徴とする。
【００１０】
本発明によれば、傾斜溝（３１）が設けられた部位において、任意位置でのはんだ厚が、該任意位置よりも中心（３２ａ）に近い位置のはんだ厚以上となる。また、はんだ厚は、オーバーラップ領域の中心（３２ａ）に最も近い位置（３１ａ）で薄くなる。これにより、熱抵抗を小さくし、放熱性を向上することができる。さらに、発熱部（１１）と金属部材（１３，１５）との線膨張係数差に基づく応力（以下、単に応力と示す）が集中するオーバーラップ領域の外周端（３２ｂ）のはんだ厚は、中心（３２ａ）に最も近い位置（３１ａ）のはんだ厚よりも厚くなる。これにより、はんだ（１２，１４）の寿命を向上することができる。
【００１１】
また、本発明によれば、任意位置の深さが、該任意位置よりもオーバーラップ領域の中心（３２ａ）に近い位置の深さ以上となるように、傾斜溝（３１）が設けられている。これにより、余剰はんだの貯留量を大きくすることができる。また、リフロー時に、余剰はんだを、溝（３０）を通じてオーバーラップ領域（３２）からオーバーラップ領域（３２）外に逃がすことができる。特に本発明では、溝（３０）として傾斜溝（３１）を有するため、余剰はんだをオーバーラップ領域（３２）外に逃がしやすい。さらには、溝（３０）を通じて、リフロー時に空気をオーバーラップ領域（３２）外に逃がして、発熱部（１１）と金属部材（１３，１５）とを接合するはんだ（１２，１４）にボイドが生じるのを抑制することもできる。
【００１２】
請求項２に記載のように、
傾斜溝（３１）は、オーバーラップ領域の中心（３２ａ）から遠ざかるほど深さが深くされると良い。
【００１３】
上記したように、発熱部（１１）及び金属部材（１３，１５）は、オーバーラップ領域の中心（３２ａ）に近いほど温度が高く、中心（３２ａ）から遠ざかるほど温度が低下する。本発明によれば、はんだ厚が、中心（３２ａ）に近いほど薄く、中心（３２ａ）から遠ざかるにつれて厚くなる。言うなれば温度分布に応じてはんだ厚が変化する。したがって、放熱性をより向上することができる。また、傾斜溝（３１）が、深さ方向においてテーパ形状をなしているので、例えば階段形状に較べて、余剰はんだや空気をオーバーラップ領域（３２）外に逃がしやすい。
【００１４】
請求項３に記載のように、
傾斜溝（３１）は、オーバーラップ領域の中心（３２ａ）に対する周方向の長さを幅とし、オーバーラップ領域の中心（３２ａ）に最も近い位置（３１ａ）の幅をＷ１、オーバーラップ領域の外周端（３２ｂ）における深さをＷ２、オーバーラップ領域の中心（３２ａ）から最も離れた位置（３１ｂ）における深さをＷ３とすると、Ｗ１＜Ｗ２＜Ｗ３の関係を満たし、且つ、任意位置の幅が、該任意位置よりもオーバーラップ領域の中心に近い位置の幅以上となるように、設けられると良い。
【００１５】
これによれば、オーバーラップ領域の外周端（３２ｂ）におけるはんだ厚の厚い部分を、幅が一定の傾斜溝（３１）に較べて広くとることができる。したがって、応力の集中する部分がばらついても、はんだ寿命を向上することができる。また、幅が一定の傾斜溝（３１）に較べて、余剰はんだの貯留量を大きくすることができる。
【００１６】
請求項４に記載のように、
傾斜溝（３１）は、オーバーラップ領域の中心（３２ａ）から遠ざかるほど幅が広くされると良い。
【００１７】
これによれば、傾斜溝（３１）が、幅方向においてテーパ形状をなしているので、例えば階段形状に較べて、余剰はんだや空気をオーバーラップ領域外に逃がしやすい。また、傾斜溝（３１）の断面積（溝内の容積）が、中心（３２ａ）から遠ざかるほど大きくなる。すなわち、余剰はんだの貯留量を大きくすることができる。
【００１８】
例えば請求項５に記載のように、
溝（３０）として傾斜溝（３１）のみを有し、
傾斜溝（３１）は、オーバーラップ領域の中心（３２ａ）を取り囲むように、環状に設けられることが好ましい。
【００１９】
これによれば、オーバーラップ領域の外周端（３２ｂ）全周に傾斜溝（３１）が位置する。すなわち、オーバーラップ領域の外周端（３２ｂ）全周で、はんだ厚が厚くなる。したがって、オーバーラップ領域の外周端（３２ｂ）のどの位置で応力が集中しても、はんだ寿命を向上することができる。また、余剰はんだの偏り、ひいては傾斜溝（３１）からのはんだ溢れを抑制することができる。
【００２０】
一方、請求項６に記載のように、
傾斜溝（３１）を複数有する構成としても良い。
【００２１】
これによれば、オーバーラップ領域の外周端（３２ｂ）において、はんだ厚が複数箇所で厚くなる。すなわち、複数箇所において、はんだ寿命を向上することができる。また、同一形状（深さ、幅）の傾斜溝（３１）を１つのみ有する構成に較べて、余剰はんだの貯留量を大きくすることができる。
【００２２】
請求項７に記載のように、
金属部材（１３，１５）における発熱部側の面に、オーバーラップ領域（３２）よりも外側に設けられ、少なくとも２つの傾斜溝（３１）において、隣り合う傾斜溝（３１）同士を連結する連結溝（３４）を有する構成としても良い。
【００２３】
これによれば、傾斜溝（３１）間での余剰はんだの偏り、ひいては傾斜溝（３１）からのはんだ溢れを抑制することができる。
【００２４】
請求項８に記載のように、
複数の傾斜溝（３１）において、オーバーラップ領域の中心（３２ａ）側の端部と、オーバーラップ領域の中心（３２ａ）との距離が一定とされた構成としても良い。
【００２５】
これによっても、複数の傾斜溝（３１）において、余剰はんだの偏り、ひいては傾斜溝（３１）からのはんだ溢れを抑制することができる。
【００２６】
請求項９に記載のように、
傾斜溝（３１）として、矩形状をなすオーバーラップ領域（３２）の角部（３２ｃ）に設けられた溝を有すると良い。
【００２７】
一般的に、応力は、矩形状をなすオーバーラップ領域（３２）の角部（３２ｃ）に集中する。本発明によれば、角部（３２ｃ）において、はんだ厚が厚くなる。これにより、はんだ寿命を向上することができる。
【００２８】
上記した各発明は、請求項１０に記載のように、
傾斜溝（３１）の壁面に、金属部材（１３）の発熱部側の面において溝を除く部分（３３）よりも、はんだ（１２，１４）に対する濡れ性が大きい部材（３６）が設けられると良い。
【００２９】
これによれば、リフロー時において、余剰はんだが傾斜溝（３１）内を濡れ広がりやすくなる。これにより、オーバーラップ領域外に余剰はんだを効率良く逃がすことができる。
【００３０】
請求項１１に記載のように、
半導体素子（２０）は、両面に電極を有する素子であり、
半導体素子（２０）の一面側に配置され、発熱部（１１）に、はんだ（１２）を介して電気的且つ熱的に接続された第１金属部材（１３）と、半導体素子（２０）の一面と反対の裏面側に配置され、発熱部（１１）に、はんだ（１４）を介して電気的且つ熱的に接続された第２金属部材（１５）と、を備え、
第１金属部材（１３）及び第２金属部材（１５）の少なくとも一方が、金属部材として傾斜溝（３１）を有する構成に好適である。
【００３１】
これによれば、発熱部（１１）の熱を、半導体素子（２０）の両面側に位置する金属部材（１３，１５）に放熱することができる。すなわち、放熱性を向上することができる。そして、このような構成において、上記した各発明の作用効果を奏することができる。例えば傾斜溝（３１）を有することで、放熱性をより向上しつつ、はんだ寿命を向上することができる。
【００３２】
さらには、請求項１２に記載のように、
発熱部（１１）は、半導体素子（２０）と、半導体素子（２０）の一面の電極とはんだ（２１）を介して電気的且つ熱的に接続された金属製の中継部材（２２）とを有し、
第１金属部材（１３）は、中継部材（２２）に、はんだ（１２）を介して電気的且つ熱的に接続されるとともに、金属部材として傾斜溝（３１）を有する構成に好適である。
【００３３】
これによれば、中継部材（２２）を有することにより、発熱部（１１）と第１金属部材（１３）との間の距離を稼ぐことができる。これにより、例えば半導体素子（２０）が３端子（例えばＩＧＢＴ）を有し、一面に２つの電極（例えばエミッタ電極とゲート電極）を有する場合、ゲート電極の接続が容易となる。そして、このような構成において、上記した各発明の作用効果を奏することができる。
【００３４】
請求項１３に記載のように、
傾斜溝（３１）として、矩形状をなすオーバーラップ領域（３２）の、角部（３２ｃ）の間に位置する辺部（３２ｄ）の中央を含んで設けられた溝を有しても良い。
【００３５】
請求項１２に記載の半導体装置は、例えば、第２金属部材（１５）上に、はんだ（１４）を介して半導体素子（２０）を配置し、半導体素子（２０）上に、はんだ（２１）を介して中継部材（２２）を配置し、中継部材（２２）上にはんだ（１２）を配置してなる積層体について、リフロー（１ｓｔリフロー）する。次いで、第１金属部材（１３）上に、第２金属部材（１５）に対して中継部材（２２）が下となるように積層体を配置した状態で、リフロー（２ｎｄリフロー）することで得られる。２ｎｄリフローでは、形成される半導体装置が所定高さとなるように、積層体を押し付けながらリフローする。２ｎｄリフローの前において、中継部材（２２）上に設けたはんだ（１２）は、中継部材（２２）の中心を頂点として盛り上がっており、２ｎｄリフロー時の荷重を受けて、第１金属部材（１３）に対し、中継部材（２２）とのオーバーラップ領域の中心（３２ａ）から外側に向けて同心円状（等方的）に広がる。すなわち、オーバーラップ領域の外周端（３２ｂ）のうち、はんだ（１２）は、辺部（３２ｄ）の中央に先ず到達する。本発明によれば、辺部（３２ｄ）の中央を含んで傾斜溝（３１）を設けているので、余剰はんだを、オーバーラップ領域（３２）外に効率良く逃がすことができる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】第１実施形態に係る半導体装置の概略構成を示す平面図である。
【図２】図１のII-II線に沿う断面図である。
【図３】半導体装置のうち、半導体素子と放熱部材との接続部周辺を示す平面図である。
【図４】図３のIV-IV線に沿う断面図である。
【図５】変形例を示す断面図であり、図４に対応している。
【図６】第２実施形態に係る半導体装置のうち、半導体素子と放熱部材との接続部周辺を示す平面図である。図３に対応している。
【図７】図６のVII-VII線に沿う断面図である。
【図８】ターミナルと放熱部材との接続部周辺の変形例を示す平面図である。
【図９】変形例を示す平面図であり、図６に対応している。
【図１０】変形例を示す平面図であり、図６に対応している。
【図１１】変形例を示す平面図であり、図６に対応している。
【図１２】（ａ）は図１１のXIIa-XIIa線に沿う断面図であり、（ｂ）は、図１１のXIIｂ-XIIｂ線に沿う断面図である。
【図１３】その他変形例を示す断面図であり、図４，図７に対応している。
【図１４】その他変形例を示す断面図であり、図２に対応している。
【図１５】その他変形例を示す断面図であり、図４，図７に対応している。
【発明を実施するための形態】
【００３７】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。なお、以下の各図相互において互いに同一もしくは均等である部分に、同一符号を付与する。以下においては、半導体素子の厚さ方向、換言すれば溝の深さ方向を単に深さ方向と示し、深さ方向に垂直な方向を単に垂直方向と示す。また、平面形状とは、深さ方向に垂直な平面に沿う形状を示すものとする。
【００３８】
（第１実施形態）
先ず、半導体装置の概略構成を説明する。
【００３９】
図１及び図２に示す半導体装置１０は、半導体素子２０を少なくとも有する発熱部１１と、該発熱部１１に、はんだ１２を介して電気的且つ熱的に接続された放熱部材１３と、放熱部材１３と反対側において、発熱部１１にはんだ１４を介して電気的且つ熱的に接続された放熱部材１５と、を備えている。そして、放熱部材１３，１５は、発熱部１１側の面に、発熱部１１とオーバーラップするオーバーラップ領域３２内からオーバーラップ領域３２外まで延設された、余剰はんだを吸収するための溝３０を少なくとも１つ有している。なお、放熱部材１３が、特許請求の範囲に記載の第１金属部材に相当し、放熱部材１５が特許請求の範囲に記載の第２金属部材に相当するとともに、放熱部材１３，１５が、ともに特許請求の範囲に記載の金属部材に相当する。
【００４０】
本実施形態では、半導体素子２０が両面に電極を有しており、半導体装置１０は、半導体素子２０の一面の電極とはんだ２１を介して電気的且つ熱的に接続された金属製のターミナル２２を備えている。そして、放熱部材１３は、ターミナル２２に、はんだ１２を介して電気的且つ熱的に接続されている。また、半導体素子２０やはんだ１２，１４，２１などを封止するモールド樹脂１８を備えている。なお、ターミナル２２が、特許請求の範囲に記載の中継部材に相当する。
【００４１】
このような半導体装置１０は、たとえば車両のインバータ回路に組み入れられ、負荷をＰＷＭ制御するための装置として適用される。
【００４２】
発熱部１１は、上記したように、半導体素子２０、はんだ２１、及びターミナル２２を有している。半導体素子２０は、シリコンなどの半導体基板に、周知の半導体プロセスによって素子が構成されてなるものである。本実施形態では、半導体素子２０として、絶縁ゲートバイポーラトランジスタ（ＩＧＢＴ）が構成された半導体素子２０ａと、転流ダイオード（ＦＷＤ）が構成された半導体素子２０ｂを有している。これら１組の半導体素子２０ａ，２０ｂは、ともに深さ方向に電流が流れるように所謂縦型構造をなしており、深さ方向の両端面に図示しない電極（パッド）を有している。
【００４３】
また、２つの半導体素子２０ａ，２０ｂは、図１に示すようにともに平面矩形状とされ、図２に示すように、垂直方向において異なる位置であって、深さ方向においてほぼ同じ位置に配置されている。すなわち、半導体素子２０ａ，２０ｂは、離間しつつ横並びに配置されている。
【００４４】
そして、半導体素子２０の一面上、すなわち各半導体素子２０ａ，２０ｂの深さ方向における同一側の面上には、後述するボンディングワイヤ１７の高さを確保するためのターミナル２２がそれぞれ配置されている。
【００４５】
このターミナル２２は、放熱部材１３と半導体素子２０との熱伝導、電気伝導経路の途中に位置するため、熱伝導性及び電気伝導性を確保すべく、少なくとも金属材料を用いて形成されている。具体的には、銅やモリブデンなどの熱伝導性及び電気伝導性に優れた金属材料からなる。また、ターミナル２２は、平面矩形のブロック状をなしており、垂直方向において、半導体素子２０ａのエミッタパッド、半導体素子２０ｂのアノードパッドと位置が重なるように配置されている。また、ターミナル２２は、垂直方向における大きさが、半導体素子２０ａ，２０ｂや放熱部材１３よりも小さいものとなっている。
【００４６】
そして、半導体素子２０ａ，２０ｂと対応するターミナル２２との間には、はんだ２１がそれぞれ介在され、はんだ２１により半導体素子２０（２０ａ，２０ｂ）と対応するターミナル２２が、電気的、熱的、且つ機械的に接続されている。
【００４７】
このように構成される発熱部１１において、各ターミナル２２と放熱部材１３との間には、はんだ１２がそれぞれ介在され、はんだ１２により放熱部材１３とターミナル２２が、電気的、熱的、且つ機械的に接続されている。
【００４８】
放熱部材１３は、半導体素子２０の生じた熱を半導体装置１０の外部に放熱する機能を果たすとともに、半導体素子２０の外部接続端子（電極）としての機能も果たす。この放熱部材１３は、半導体素子２０ａ（ＩＧＢＴ）のエミッタ電極と半導体素子２０ｂ（ＦＷＤ）のアノード電極を兼ねている。
【００４９】
このような放熱部材１３は、熱伝導性及び電気伝導性を確保すべく、少なくとも金属材料を用いて形成される。具体的には、銅、銅合金、アルミ合金などの熱伝導性及び電気伝導性に優れた金属材料からなる。また、放熱部材１３のうち、発熱部１１と対向する一面１３ａは、後述するモールド樹脂１８により被覆されている。一方、一面１３ａと反対の面１３ｂは、モールド樹脂１８から露出されており、この露出面１３ｂが所謂放熱面となっている。なお、図１に示す符号１３ｃは、放熱部材１３のうち、モールド樹脂１８の外部に引き出された、外部接続用のリード部である。
【００５０】
また、放熱部材１３は、発熱部１１と対向する一面１３ａに、はんだ１２の余剰分（すなわち、余剰はんだ）を吸収するための溝３０を有している。また、溝３０として、傾斜溝３１を有している。この傾斜溝３１は本実施形態の特徴部分であるので、その詳細については後述する。
【００５１】
一方、発熱部１１における放熱部材１３と反対側、すなわち、半導体素子２０ａのコレクタ電極及び半導体素子２０ｂのカソード電極には、はんだ１４を介して、放熱部材１５、電気的、熱的、且つ機械的に接続されている。
【００５２】
放熱部材１５も、放熱部材１３同様、半導体素子２０の生じた熱を半導体装置１０の外部に放熱する機能を果たすとともに、半導体素子２０の外部接続端子（電極）としての機能も果たす。また、熱伝導性及び電気伝導性を確保すべく、少なくとも金属材料を用いて形成される。具体的には、銅、銅合金、アルミ合金などの熱伝導性及び電気伝導性に優れた金属材料からなる。この放熱部材１５は、半導体素子２０ａ（ＩＧＢＴ）のコレクタ電極と半導体素子２０ｂ（ＦＷＤ）のカソード電極を兼ねている。
【００５３】
また、放熱部材１５のうち、発熱部１１と対向する一面１５ａは、後述するモールド樹脂１８により被覆されている。一方、一面１５ａと反対の面１５ｂは、モールド樹脂１８から露出されており、この露出面１５ｂが所謂放熱面となっている。なお、図１に示す符号１５ｃは、放熱部材１５のうち、モールド樹脂１８の外部に引き出された、外部接続用のリード部である。
【００５４】
また、放熱部材１５は、発熱部１１と対向する一面１５ａに、はんだ１４の余剰分（すなわち、余剰はんだ）を吸収するための溝３０を有している。また、溝３０として、放熱部材１３同様、傾斜溝３１を有している。この傾斜溝３１は本実施形態の特徴部分であるので、その詳細については後述する。
【００５５】
このように、発熱部１１は、深さ方向において、一対の放熱部材１３，１５により挟まれている。また、図１に示すように、放熱部材１３，１５の、発熱部１１を間に挟む部分は、ほぼ平面矩形状となっている。
【００５６】
また、放熱部材１５の周囲には、外部接続用端子として複数本のリード１６が設けられている。これらリード１６は、リードフレームからなるものである。本実施形態では、半導体素子２０ａのゲートパッドと、金やアルミニウムなどからなるボンディングワイヤ１７を介して電気的且つ機械的に接続されている。なお、半導体素子２０ａにおいて、ゲートパッドは、ＩＧＢＴのエミッタパッドと同一面内であって、ターミナル２２と対向しない部分に形成されている。したがって、半導体素子２０ａのターミナル２２側（放熱部材１３側）の面にボンディングワイヤ１７が接続されている。このリード１６は、その一部がモールド樹脂１８の外部に突出しており、外部機器との電気的な接続が可能となっている。
【００５７】
そして、各放熱部材１３，１５の一部、放熱部材１３，１５の間に介在された半導体素子２０（２０ａ，２０ｂ）、各ターミナル２２、各リード１６の一部、及びボンディングワイヤ１７、はんだ１２，１４，２１が、モールド樹脂１８にて封止されている。このモールド樹脂１８は、エポキシ系樹脂などからなる。また、金型内に樹脂を注入し、成形してなるものである。
【００５８】
このように、本実施形態に係る半導体装置１０は、半導体素子２０（２０ａ，２０ｂ）の両面それぞれにて、放熱部材１３，１５を介した放熱を行うことができる両面放熱構造となっている。
【００５９】
次に、上記した半導体装置１０の製造方法の一例について簡単に説明する。
【００６０】
先ず、半導体素子２０（２０ａ，２０ｂ）を準備し、放熱部材１５における溝３０（傾斜溝３１）の形成された一面１５ａ上に、はんだ１４（はんだ箔）を介して、半導体素子２０ａ，２０ｂを搭載する。次いで、この半導体素子２０ａ，２０ｂの上に、予め両面にはんだ２１，１２が迎えはんだとして配置されたターミナル２２を、それぞれ搭載する。このとき、はんだ２１が半導体素子２０ａ，２０ｂ側となるようにする。なお、はんだ２１，１２は、表面張力により、ターミナル２２の中心を頂点として盛り上がった形状となっている。また、はんだ１２は、半導体装置１０における高さの公差ばらつきをはんだ１２にて吸収するために、余裕をもって多めに配置される。
【００６１】
そして、この積層状態で、はんだ１４，２１，１２をリフロー（１ｓｔリフロー）させることにより、半導体素子２０ａ，２０ｂと放熱部材１５とをはんだ１４を介して接続し、半導体素子２０ａ，２０ｂとターミナル２２とをはんだ２１を介して接続する。はんだ１２については、接続対象である放熱部材１３がまだ無いので、表面張力により、ターミナル２２の中心を頂点として盛り上がった形状となる。
【００６２】
次いで、リード１６と半導体素子２０ａのゲートパッドとをボンディングワイヤ１７により接続する。そして、１ｓｔリフローにより一体化した積層体を、放熱部材１５に対してターミナル２２が下方となるように、放熱部材１３上に載置する。
【００６３】
そして、放熱部材１３を下にしてはんだ１２のリフロー（２ｎｄリフロー）を行うとともに、積層体に荷重を加えて、半導体装置１０の高さを所定の高さとなるようにする。このとき、多めのはんだ１２をターミナル２２と放熱部材１３の間に供給しているため、ターミナル２２と放熱部材１３との間のはんだ１２は不足せず、確実な接続を行うことができる。
【００６４】
また、上記荷重の印加などにより、ターミナル２２と放熱部材１３との対向領域（後述するオーバーラップ領域３２）から押し出される余剰のはんだ１２は、放熱部材１３の一面１３ａに形成された溝３０（傾斜溝３１）により吸収される。以上により、半導体装置１０を得ることができる。
【００６５】
次に、半導体装置１０の特徴部分である溝３０、特に傾斜溝３１の構成及び作用効果について、図３及び図４を用いて説明する。なお、図３及び図４では、傾斜溝３１のうち、放熱部材１５側の傾斜溝３１について、半導体素子２０とともに例示する。本実施形態では、半導体素子２０ａ，２０ｂともに同様の構成となっている。また、放熱部材１３側については言及しないが、放熱部材１３とターミナル２２の接続部についても同様の構成となっている。
【００６６】
溝３０は、放熱部材１５の一面１５ａに形成されており、図３及び図４に示すように、半導体素子２０（発熱部１１）とオーバーラップするオーバーラップ領域３２内からオーバーラップ領域３２外まで延設されている。詳しくは、放熱部材１５の一面１５ａに、半導体素子２０ａに対応する溝３０と、半導体素子２０ｂに対応する溝３０が、個別に形成されている。そして、各溝３０は、対応する半導体素子２０のオーバーラップ領域３２内からオーバーラップ領域３２外まで延設されている。本実施形態では、これら溝３０が、いずれも傾斜溝３１となっている。なお、溝３０（傾斜溝３１）は、プレス加工やエッチングにより形成することができる。また、一面１５ａのうち、溝３０を除く部分は平坦部３３となっている。すなわち、オーバーラップ領域３２における傾斜溝３１より内側の部分と、オーバーラップ領域３２外であって傾斜溝３１よりも外側の部分が、平坦部３３となっている。
【００６７】
ここで、傾斜溝３１のうち、オーバーラップ領域３２の中心３２ａに最も近い位置３１ａの深さをＤ１、オーバーラップ領域３２の外周端３２ｂにおける深さをＤ２、オーバーラップ領域３２の中心３２ａから最も離れた位置３１ｂにおける深さをＤ３とする。すると、傾斜溝３１は、Ｄ１＜Ｄ２＜Ｄ３の関係を満たし、且つ、任意位置の深さＤが、該任意位置よりもオーバーラップ領域３２の中心３２ａに近い位置の深さ以上となるように設けられている。
【００６８】
半導体素子２０は駆動することで熱を生じ、この熱は放熱部材１５に伝達される。また、半導体素子２０の熱が伝達される放熱部材１５において、発熱部１１とのオーバーラップ領域３２の中心３２ａに近いほど温度が高く、中心３２ａから遠ざかるほど温度が低下する。これに対し、本実施形態では、傾斜溝３１が設けられた部位において、任意位置でのはんだ１４の厚さ（以下、単にはんだ厚と示す）が、該任意位置よりも中心３２ａに近い位置のはんだ厚以上となる。また、はんだ厚は、オーバーラップ領域３２の中心３２ａに最も近い位置３１ａで、最も薄くなる。これにより、熱抵抗を小さくし、放熱性を向上することができる。
【００６９】
また、発熱部１１と放熱部材１５との線膨張係数差に基づく応力（以下、単に応力と示す）は、オーバーラップ領域３２の外周端３２ｂに集中する。これに対し、本実施形態では、傾斜溝３１が設けられた部位において、オーバーラップ領域３２の外周端３２ｂのはんだ厚が、中心３２ａに最も近い位置３１ａのはんだ厚よりも厚くなる。これにより、はんだ１４の寿命を向上することができる。特に、金属からなる放熱部材１５と、シリコンからなる半導体素子２０との間には応力が生じるが、本実施形態によれば、はんだ寿命を向上することができる。
【００７０】
このように本実施形態に係る半導体装置１０によれば、傾斜溝３１により、放熱性とはんだ寿命を向上することができる。
【００７１】
また、本実施形態では、任意位置の深さＤが、該任意位置よりもオーバーラップ領域３２の中心３２ａに近い位置の深さ以上となるように、傾斜溝３１が設けられている。これにより、余剰はんだの貯留量を大きくすることができる。また、リフロー時に、余剰はんだを、溝３０を通じてオーバーラップ領域３２からオーバーラップ領域３２外に逃がすことができる。特に本実施形態では、溝３０として傾斜溝３１を有するため、余剰はんだをオーバーラップ領域３２外に逃がしやすい。さらには、溝３０を通じて、リフロー時に空気をオーバーラップ領域３２外に逃がして、発熱部１１と放熱部材１５とを接合するはんだ１４に、ボイドが生じるのを抑制することもできる。なお、放熱部材１３側では、上記したように、本実施形態では、半導体装置１０の高さを調整すべく、多めのはんだ１２を迎えはんだとして、ターミナル２２に設けておくため、はんだ１２がオーバーラップ領域３２外へ溢れ出しやすい。しかしながら、溝３０，特に傾斜溝３１の効果により、溝３０（傾斜溝３１）内に余剰はんだを逃し、ターミナル２２の側面側へ濡れ広がるのを抑制することができる。
【００７２】
特に本実施形態では、傾斜溝３１の深さが、オーバーラップ領域３２の中心３２ａから遠ざかるほど深くなっている。このため、傾斜溝３１が設けられた部位において、はんだ厚は、中心３２ａに近いほど薄く、中心３２ａから遠ざかるにつれて厚くなる。言うなれば温度分布に応じてはんだ厚が変化する。したがって、放熱性をより向上することができる。また、傾斜溝３１が、深さ方向においてテーパ形状をなしているので、例えば階段形状に較べて、余剰はんだや空気をオーバーラップ領域３２外に逃がしやすい。
【００７３】
また、本実施形態では、傾斜溝３１の幅Ｗも下記のように調整されている。ここで、オーバーラップ領域３２の中心３２ａに対する周方向の長さを幅Ｗとする。また、オーバーラップ領域３２の中心３２ａに最も近い位置３１ａの幅をＷ１、オーバーラップ領域３２の外周端３２ｂにおける深さをＷ２、中心３２ａから最も離れた位置３１ｂにおける深さをＷ３とする。すると、傾斜溝３１は、Ｗ１＜Ｗ２＜Ｗ３の関係を満たし、且つ、任意位置の幅Ｗが、該任意位置よりもオーバーラップ領域３２の中心３２ａに近い位置の幅以上となるように、設けられている。
【００７４】
これによれば、オーバーラップ領域３２の外周端３２ｂにおけるはんだ厚の厚い部分を、幅Ｗが一定の傾斜溝３１に較べて広くとることができる。したがって、応力の集中する部分がばらついても、はんだ寿命を向上することができる。また、幅Ｗが一定の傾斜溝３１に較べて、余剰はんだの貯留量を大きくすることができる。
【００７５】
特に本実施形態では、傾斜溝３１の幅Ｗが、オーバーラップ領域３２の中心３２ａから遠ざかるほど広くなっている。このように、傾斜溝３１を、幅方向においてテーパ形状とすると、例えば幅方向において階段形状とする構成に較べて、余剰はんだや空気をオーバーラップ領域３２外に逃がしやすい。また、傾斜溝３１の断面積（溝内の容積）を、中心３２ａから遠ざかるほど大きくすることができる。すなわち、貯留量を稼ぐことができる。
【００７６】
さらに、本実施形態では、溝３０として傾斜溝３１のみを有しており、傾斜溝３１は、オーバーラップ領域３２の中心３２ａを取り囲むように、環状に設けられている。詳しくは、図３に示すように、傾斜溝３１が、中心３２ａを中心とした平面円環状をなしている。そして、円形の内周端（すなわち、中心３２ａに最も近い位置３１ａ）がオーバーラップ領域３２内、円形の外周端（すなわち、中心３２ａから最も離れた位置３１ｂ）がオーバーラップ領域３２外となっている。また、傾斜溝３１の幅Ｗは、オーバーラップ領域３２の中心３２ａから遠ざかるほど広くなっている。このため、オーバーラップ領域３２の外周端３２ｂ全周に傾斜溝３１が位置し、オーバーラップ領域３２の外周端３２ｂ全周で、はんだ厚が厚くなる。したがって、オーバーラップ領域３２の外周端３２ｂのどの位置で応力が集中しても、はんだ寿命を向上することができる。また、余剰はんだの偏り、ひいては傾斜溝３１からのはんだ溢れを抑制することができる。
【００７７】
（変形例）
本実施形態では、傾斜溝３１の深さが、オーバーラップ領域３２の中心３２ａから遠ざかるほど深くなる例を示した。しかしながら、傾斜溝３１は、少なくとも、Ｄ１＜Ｄ２＜Ｄ３の関係を満たし、且つ、任意位置の深さＤが、該任意位置よりもオーバーラップ領域３２の中心３２ａに近い位置の深さ以上となるように設けられれば良い。傾斜溝３１が、深さ方向においてテーパ形状をなすのではなく、例えば図５に示すように、階段形状をなすようにしても良い。
【００７８】
（第２実施形態）
本実施形態において、上記実施形態に示した半導体装置１０と共通する部分についての説明は割愛する。第１実施形態では、傾斜溝３１が環状に設けられる例を示した。
【００７９】
これに対し、本実施形態では、図６及び図７に示すように、放熱部材１３が、溝３０として複数の傾斜溝３１を有している。詳しくは、溝３０として傾斜溝３１のみを有しており、１つのオーバーラップ領域３２に対し、４つの傾斜溝３１が設けられている。各傾斜溝３１は、第１実施形態に示す環状の傾斜溝３１同様、Ｄ１＜Ｄ２＜Ｄ３の関係を満たし、且つ、任意位置の深さＤが、該任意位置よりもオーバーラップ領域３２の中心３２ａに近い位置の深さ以上となるように設けられている。また、傾斜溝３１の深さが、オーバーラップ領域３２の中心３２ａから遠ざかるほど深くなっている。さらに、各傾斜溝３１において、幅Ｗは、傾斜溝３１の延設方向において一定となっている。
【００８０】
このような傾斜溝３１を採用すると、第１実施形態に記載の作用効果に加え、オーバーラップ領域３２の外周端３２ｂにおいて、はんだ厚が複数箇所で厚くなる。すなわち、複数箇所において、はんだ寿命を向上することができる。また、同一形状（深さ、幅）の傾斜溝３１を１つのみ有する構成に較べて、余剰はんだの貯留量を大きくすることができる。
【００８１】
また、本実施形態では、同一のオーバーラップ領域３２に設けられた複数の傾斜溝３１において、オーバーラップ領域３２の中心３２ａ側の端部（すなわち、中心３２ａに最も近い位置３１ａ）と、中心３２ａとの距離が一定となっている。このため、複数の傾斜溝３１において、余剰はんだの偏り、ひいては傾斜溝３１からのはんだ溢れを抑制することができる。
【００８２】
ところで、上記した製造方法によれば、２ｎｄリフローの前で、はんだ１２が、ターミナル２２の中心を頂点として盛り上がった形状となっており、２ｎｄリフロー時に受ける荷重により、放熱部材１３に対し、はんだ１２は、ターミナル２２とのオーバーラップ領域３２の中心３２ａから外側に向けて同心円状（等方的）に広がる。本実施形態によれば、放熱部材１３において、各傾斜溝３１により、余剰はんだをオーバーラップ領域３２外に効率良く逃がすことができる。
【００８３】
ところで、応力は、平面矩形状をなすオーバーラップ領域３２の角部３２ｃに集中しやすい。これに対し、本実施形態では、傾斜溝３１として、平面矩形状をなすオーバーラップ領域３２の角部３２ｃに設けられた溝を有している。詳しくは、１つのオーバーラップ領域３２に対して設けられた４つの傾斜溝３１が全て、互いに異なる角部３２ｃ（言うなれば四隅）に位置している。したがって、角部３２ｃにおいて、はんだ厚が厚くなり、はんだ寿命を向上することができる。
【００８４】
（変形例）
本実施形態では、傾斜溝３１の深さが、オーバーラップ領域３２の中心３２ａから遠ざかるほど深くなる例を示した。しかしながら、傾斜溝３１は、少なくとも、Ｄ１＜Ｄ２＜Ｄ３の関係を満たし、且つ、任意位置の深さＤが、該任意位置よりもオーバーラップ領域３２の中心３２ａに近い位置の深さ以上となるように設けられれば良い。例えば図５に示したように、傾斜溝３１が深さ方向において階段形状をなすようにしても良い。
【００８５】
本実施形態では、平面矩形状をなすオーバーラップ領域３２の４つの角部３２ｃにそれぞれ傾斜溝３１を設ける例を示した。しかしかなら、４つの角部３２ｃの一部のみに傾斜溝３１を設けた構成としても良い。
【００８６】
本実施形態では、平面矩形状をなすオーバーラップ領域３２の角部３２ｃに、傾斜溝３１を設ける例を示した。しかしながら、傾斜溝３１として、オーバーラップ領域３２の、角部３２ｃの間に位置する辺部３２ｄの中央を含んで設けられた溝を有しても良い。図８に示す例では、平面矩形状をなすオーバーラップ領域３２の４つの辺部３２ｄに対し、それぞれ中央を含むように傾斜溝３１が設けられている。上記したように、２ｎｄリフロー時に受ける荷重により、放熱部材１３に対し、はんだ１２は、ターミナル２２とのオーバーラップ領域３２の中心３２ａから外側に向けて同心円状（等方的）に広がる。すなわち、オーバーラップ領域３２の外周端３２ｂのうち、はんだ１２は、辺部３２ｄの中央に先ず到達する。したがって、上記構成によれば、余剰はんだを、オーバーラップ領域３２外に効率良く逃がすことができる。
【００８７】
本実施形態では、幅Ｗが、傾斜溝３１の延設方向において一定とされる例を示した。しかしながら、第１実施形態に記載のように、傾斜溝３１は、Ｗ１＜Ｗ２＜Ｗ３の関係を満たし、且つ、任意位置の幅Ｗが、該任意位置よりもオーバーラップ領域３２の中心３２ａに近い位置の幅以上となるように、設けられても良い。さらには、傾斜溝３１の幅Ｗを、オーバーラップ領域３２の中心３２ａから遠ざかるほど広くしても良い。例えば図９に示す例では、全ての傾斜溝３１において、傾斜溝３１の幅Ｗが、オーバーラップ領域３２の中心３２ａから遠ざかるほど広くなっている。なお、図９に示す例では、傾斜溝３１として、平面矩形状をなすオーバーラップ領域３２の角部３２ｃに設けられた傾斜溝３１を４つと、辺部３２ｄの中央を含んで設けられた傾斜溝３１を４つ有している。
【００８８】
本実施形態では、１つのオーバーラップ領域３２に設けられた複数の傾斜溝３１が、互いに干渉せず、離間して設けられる例を示した。しかしながら、放熱部材１５の一面１５ａに、オーバーラップ領域３２よりも外側に設けられ、少なくとも２つの傾斜溝３１において、隣り合う傾斜溝３１同士を連結する連結溝３４を有する構成としても良い。これによれば、傾斜溝３１間での余剰はんだの偏り、ひいては傾斜溝３１からのはんだ溢れを抑制することができる。なお、図１０に示す例では、隣り合う傾斜溝３１の全てを、弧状をなす連結溝３４にて連結した構成となっている。
【００８９】
本実施形態では、複数の溝３０が全て傾斜溝３１である例を示した。しかしながら、複数の溝３０の一部のみを傾斜溝３１としても良い。例えば図１１及び図１２（ａ），（ｂ）に示す例では、１つのオーバーラップ領域３２に設けられた４つの溝３０のうち、中心３２ａを挟んで対向位置にある２つの溝３０が傾斜溝３１とされ、残りの２つの溝３０が延設方向において深さ一定の溝３５となっている。
【００９０】
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上記した実施形態になんら制限されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々変形して実施することが可能である。
【００９１】
例えば図１３に示すように、傾斜溝３１の壁面に、放熱部材１５の一面１５ａにおいて溝３０を除く平坦部３３よりも、はんだ１４に対する濡れ性が大きいメッキ層３６が設けられた構成としても良い。このような構成とすると、リフロー時において、余剰はんだが傾斜溝３１内を濡れ広がりやすくなる。これにより、オーバーラップ領域３２外に余剰はんだを効率良く逃がすことができる。なお、メッキ層３６が、特許請求の範囲に記載のはんだ１４に対する濡れ性が大きい部材に相当する。メッキ層３６としては、例えば金からなるメッキ層を採用することができる。
【００９２】
本実施形態では、半導体装置１０が、半導体素子２０として２つの半導体素子２０ａ，２０ｂを有する例を示した。しかしながら、半導体素子２０の個数は特に限定されるものではない。１つの半導体素子２０のみを有する構成を採用することもできる。
【００９３】
本実施形態では、半導体素子２０ａと半導体素子２０ｂを１組有する例を示した。しかしながら、一対の放熱部材１３，１５の間に、複数組の半導体素子２０ａ，２０ｂが配置された構成を採用することもできる。
【００９４】
本実施形態では、発熱部１１としてターミナル２２を含む例を示した。しかしながら、発熱部１１としては、少なくとも半導体素子２０を有せば良い。すなわち、はんだ２１及びターミナル２２を有さない構成としても良い。例えば図１４に示す例では、発熱部１１としての半導体素子２０（２０ａ，２０ｂ）が、はんだ１２を介して放熱部材１３と接続されている。なお、図１４では、放熱部材１３，１５に傾斜溝３１が形成されている。
【００９５】
さらには、両面放熱構造の半導体装置１０に限定されるものではない。例えば片面放熱構造の半導体装置１０にも、上記傾斜溝３１を適用することができる。すなわち、一対の放熱部材１３，１５ではなく、１つの半導体素子２０に対して１つの放熱部材のみを有する構成としても良い。この場合、１つの放熱部材が、傾斜溝３１を有する金属部材となる。さらに、半導体素子２０は、両面電極素子に限定されるものではなく、片面電極素子を採用することもできる。
【００９６】
本実施形態では、一対の放熱部材１３，１５の両方に溝３０（傾斜溝３１）を有する例を示した。しかしながら、溝３０（傾斜溝３１）は、放熱部材１３，１５の少なくとも一方に設けられれば良い。例えば、放熱部材１５のみに溝３０（傾斜溝３１）が設けられた構成としても良いし、放熱部材１３のみに溝３０（傾斜溝３１）が設けられた構成としても良い。
【００９７】
例えば図１５に示すように、オーバーラップ領域３２の平坦部３３に、所定高さの突起部３７を設けた構成としても良い。これによれば、突起部３７の高さ分、はんだ１４の厚さを確保することができる。すなわち、はんだ１４の最薄厚さを規定することができる。例えばリフロー時に、突起部３７が半導体素子２０に接触すると、半導体素子２０と放熱部材１５との距離、すなわちはんだ１４の最薄厚さが規定されることとなる。これによれば、所望の寿命を保証するためのはんだ１４の厚さを確保することができる。
【符号の説明】
【００９８】
１０・・・半導体装置
１１・・・発熱部
１２，１４・・・はんだ（はんだ）
１３，１５・・・放熱部材（金属部材）
２０・・・半導体素子
２０ａ・・・半導体素子
２０ｂ・・・半導体素子
２１・・・はんだ
２２・・・ターミナル（中継部材）
３０・・・溝
３１・・・傾斜溝
３１ａ・・・端部
３１ｂ・・・端部
３２・・・オーバーラップ領域
３２ａ・・・中心
３２ｂ・・・外周端
３２ｃ・・・角部
３２ｄ・・・辺部
【図１】
2013123016.tif 000003
【図２】
2013123016.tif 000004
【図３】
2013123016.tif 000005
【図４】
2013123016.tif 000006
【図５】
2013123016.tif 000007
【図６】
2013123016.tif 000008
【図７】
2013123016.tif 000009
【図８】
2013123016.tif 000010
【図９】
2013123016.tif 000011
【図１０】
2013123016.tif 000012
【図１１】
2013123016.tif 000013
【図１２】
2013123016.tif 000014
【図１３】
2013123016.tif 000015
【図１４】
2013123016.tif 000016
【図１５】
2013123016.tif 000017