(57)【要約】【課題】  半導体素子から発生する熱量の放熱性が高くかつ、剛性を有したベース基板を有する半導体装置を提供する。【解決手段】  実施形態の半導体装置は、ベース基板と、前記ベース基板に設置される半導体素子と、を具備した半導体装置であって、前記ベース基板は、少なくとも前記半導体素子が設置されている領域に前記半導体素子が設置されている側から反対側の方向へ向かうに従って、開口の面積が大きくなるように孔部が形成され、その孔部内に周囲よりも熱伝導率の高い材料を具備している。【選択図】図２
2016178194.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベース基板と、
前記ベース基板に設置される半導体素子と、
を具備した半導体装置であって、
前記ベース基板は、少なくとも前記半導体素子が設置されている領域に前記半導体素子が設置されている側から反対側の方向へ向かうに従って、開口の面積が大きくなるように孔部が形成され、その孔部内に周囲よりも熱伝導率の高い材料が設けられている、
半導体装置。
【請求項２】
前記ベース基板は、
第１のベース部材と、
前記第１のベース部材の上に形成され、前記第１のベース部材よりも剛性の高い第２のベース部材と、
前記第２のベース部材の上に形成され、前記第２のベース部材よりも熱伝導率の高い第３のベース部材と、
からなり、
前記孔部は前記第２のベース部材に形成され、前記孔部内に前記第２のベース部材よりも熱伝導率の高い材料が設けられている、
請求項１に記載の半導体装置。
【請求項３】
前記孔部内の材料は前記第１のベース部材と同一の材料または、前記第３のベース部材と同一の材料で構成された請求項２に記載の半導体装置。
【請求項４】
前記第１のベース部材と前記第２のベース部材および、前記第２のベース部材と前記第３のベース部材とはろう部材で接着され、前記孔部はろう部材で構成されている請求項２に記載の半導体装置。
【請求項５】
前記ベース基板は、
第１のベース部材と、
前記第１のベース部材の上に形成され、前記第１のベース部材よりも剛性の高い第２のベース部材と、
を具備し、
前記孔部は第２のベース部材に形成され、
前記孔部内の材料は前記第１のベース部材の一部の領域を成す、
請求項１に記載の半導体装置。
【請求項６】
前記ベース基板は、前記第２のベース部材よりも熱伝導率の高く、前記第２のベース部材の上に第３のベース部材を更に設けた、
請求項５に記載の半導体装置。
【請求項７】
前記孔部はさらに前記第３のベース部材にも形成された、
請求項６に記載の半導体装置。
【請求項８】
前記ベース基板は、
第１のベース部材と、
前記第１のベース部材よりも剛性の高く、前記孔部が形成された第２のベース部材と、
からなり、
前記第１のベース部材は、前記第２のベース部材と比べて熱伝導率が高く、前記孔部に設けられている、
請求項１に記載の半導体装置。
【請求項９】
前記第１のベース部材は銀、銅、アルミニウムまたはダイヤモンドのいずれかであり、
前記第２のベース部材はモリブデン、タングステン、銅とモリブデンとの合金、銅とタングステンとの合金、鉄とニッケルとの合金または鉄とニッケルとコバルトとの合金のいずれかである、
請求項２乃至請求項８のいずれか１項に記載の半導体装置。
【請求項１０】
前記第３のベース部材は銀、銅、アルミニウムまたはダイヤモンドのいずれかである、
請求項２、請求項３、請求項４、請求項６のいずれか１項に記載の半導体装置。
【請求項１１】
ベース基板と、
前記ベース基板に設置される半導体素子と、
を具備した半導体装置の製造方法であって、
第１の金属材料によりベース基板を形成する工程と、
前記ベース基板に切削加工、鍛造または鋳造のいずれかにより、前記半導体素子が設置される領域に前記半導体素子が設置される側から反対側の方向へ向かうに従って、開口の面積が大きくなるように孔部を形成する工程と、
溶融した第２の金属材料に浸漬することにより第１の金属材料に第２の金属材料を含浸させると共に、前記孔部に第２の材料を埋設する工程と、
前記孔部に形成された第２の金属材料の上に半導体素子を設置する工程と、
からなる半導体装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、半導体装置および半導体装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体素子をパッケージした半導体装置において、半導体素子からの発熱が半導体装置の特性を劣化させることが知られている。このため、ベース基板に熱伝導率の高いベース部材を用い、その上に半導体素子を設置することで、放熱性を良くし、半導体装置の特性の劣化を抑制している。近年では窒化ガリウム（ＧａＮ）等を用いて、大電力での駆動を可能とした半導体素子が開発されており、半導体装置の更なる放熱性の向上が必要となっている。
【０００３】
しかし、放熱性の向上のためにベース基板に使用される熱伝導率の高いベース部材の割合を高めるとヤング率が低下し、製造過程等における熱応力等によるベース基板の反りが発生してしまう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第３３３６９８２号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明が解決しようとする課題は、半導体素子から発生する熱量の放熱性が高く、かつ、剛性を有したベース基板を有する半導体装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するため、実施形態の半導体装置は、ベース基板と、前記ベース基板に設置される半導体素子と、を具備した半導体装置であって、前記ベース基板は、少なくとも前記半導体素子が設置されている領域に前記半導体素子が設置されている側から反対側の方向へ向かうに従って、開口の面積が大きくなるように孔部が形成され、その孔部内に周囲よりも熱伝導率の高い材料を具備している。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の第１の実施形態である半導体装置の平面図。
【図２】本発明の第１の実施形態である半導体装置の断面図。
【図３】本発明の第２の実施形態である半導体装置の断面図。
【図４】本発明の第３の実施形態である半導体装置の断面図。
【図５】本発明の第４の実施形態である半導体装置の断面図。
【図６】本発明の第５の実施形態である半導体装置の断面図。
【図７】本発明の第６の実施形態である半導体装置の断面図。
【図８】本発明の第７の実施形態である半導体装置の断面図。
【図９】本発明の第７の実施形態である半導体装置の製造方法の図。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、半導体装置の実施形態を図面に基づき説明する。
【０００９】
（第１の実施形態）
図１は第１の実施形態である半導体装置の平面図である。ただし、図１の半導体装置は後述する蓋部８による封止がされる前の状態である。本実施形態の半導体装置はベース基板１の上に複数の回路基板５と半導体素子６とが設けられており、半導体素子６を挟むように回路基板５が配置されている。回路基板５と半導体素子６とはワイヤ７にて電気的に接続されており、回路基板５同士を配線する場合についてもワイヤ７にて電気的に接続されている。また、本実施形態の半導体装置は、回路基板５を挟むようにセラミック端子３が設けられ、回路基板５とセラミック端子３とはワイヤ７にて電気的に接続されている。セラミック端子３はそれぞれ外部リード端子２と電気的に接続している。さらに回路基板５および半導体素子６の周囲を覆うように枠体４がベース基板１に設けられている。
【００１０】
図２は図１のＡ−Ａ’の部分における本実施形態の断面図である。ベース基板１の上に複数の回路基板５と半導体素子６とが設けられており、半導体素子６はベース基板１に設置されている。半導体素子６はベース基板１に金錫（ＡｕＳｎ）はんだ等を用いて接合されるが、直接接触して設置されてもよい。回路基板５を挟むように設けられたセラミック端子３はろう部材９でベース基板１にろう付けされている。また、セラミック端子３には外部リード端子２がろう部材９でろう付けされている。回路基板５および半導体素子６の周囲を覆うように設けられた枠体４はセラミック端子３およびベース基板１に設けられている。枠体４の上に蓋部８を乗せて封止することで、本実施形態の半導体装置は気密封止型の半導体装置となる。
【００１１】
本実施形態の半導体装置のベース基板１は厚さ方向に３層のベース部材により構成されている。熱伝導率の高い第１のベース部材１０ａの上に、第１のベース部材１０ａよりも剛性の高い第２のベース部材１１ａがろう部材９で接着されている。第２のベース部材１１ａの上に、第２のベース部材１１ａよりも熱伝導率の高い第３のベース部材１２ａがろう部材９で接着されている。第３のベース部材１２ａの上には半導体素子６が設置されている。
【００１２】
ベース基板１は、少なくとも半導体素子６が設置されている領域に、半導体素子６が設置されている側から反対側の方向へ向かうに従って、開口の面積が大きくなるように孔部が形成されている。孔部とはベース基板１に形成された孔、および孔近傍のベース基板１の部分であり、本実施形態及び以下の実施形態において同様とする。本実施形態では孔部は第２のベース部材１１ａに形成されている。孔部内には周囲の第２のベース部材１１ａよりも熱伝導率の高い材料（以下、孔部内の材料１３とする。）が設けられている。孔部内の材料１３は周囲の第２のベース部材１１ａおよび第１のベース部材１０ａ、第３のベース部材１２ａとはろう部材９で接着されている。
【００１３】
孔部内の材料１３は半導体素子６が設置されている側から反対側の方向へ向かうに従って、面積が大きくなる形状を有している。
【００１４】
半導体装置に電圧を印加すると、半導体素子６での発熱量が大きく、半導体素子６が設置されている領域が最も温度が高い部分となる。半導体素子６が設置されている領域の熱は半導体素子６が設置されている側から反対側の方向へ向かって拡散をする。
【００１５】
そのため、本実施形態の孔部は熱の拡散方向に向かって広がって形成されている。また、孔部内の材料１３は熱の拡散方向に向かって広がって形成されている。これにより、半導体装置の熱は第３のベース部材１２ａから孔部内の材料１３を介して第１のベース部材１０ａに効率よく拡散する。また、本実施形態の半導体装置は剛性の高い第２のベース部材１１ａを有するため、熱応力等によるベース基板１の反りを防ぐことができる。
【００１６】
また、ろう部材９は第２のベース部材１１ａと比較して熱伝導率の高い部材である。このため、本実施形態の変形例として、孔部の形状を半導体素子６が設置されている側から反対側の方向へ向かうに従って開口の面積が大きくなるように形成し、孔部内の材料１３は半導体素子６が設置されている側から反対側の方向へ面積を均一とし、孔部と孔部内の材料１３との間をろう部材９を設けても良い。
【００１７】
（第２の実施形態）
第２の実施形態の半導体装置の平面図は第１の実施形態と同様であり、図１と同様である。図３は図１のＡ−Ａ’の部分における本実施形態の断面図である。回路基板５と半導体素子６と、セラミック端子３と、外部リード端子２と、枠体４と、蓋部８との配置およびワイヤ７による配線は第１の実施形態と同様のため、詳細な説明は省略する。
【００１８】
本実施形態の半導体装置のベース基板１は厚さ方向に３層のベース部材により構成されている。熱伝導率の高い第１のベース部材１０ｂの上に、第１のベース部材１０ｂよりも剛性の高い第２のベース部材１１ａがろう部材９で接着されている。第２のベース部材１１ａの上に、第２のベース部材１１ａよりも熱伝導率の高い第３のベース部材１２ａがろう部材９で接着されている。第３のベース部材１２ａの上には半導体素子６が設置されている。
【００１９】
ベース基板１は、少なくとも半導体素子６が設置されている領域に、半導体素子６が設置されている側から反対側の方向へ向かうに従って、開口の面積が大きくなるように孔部が形成されている。本実施形態では孔部は第２のベース部材１１ａに形成されている。孔部内には周囲の第２のベース部材１１ａよりも熱伝導率の高い、第１のベース部材１０ｂの一部の領域が設けられている。第１のベース部材１０ｂの一部の領域は周囲の第２のベース部材１１ａおよび第３のベース部材１２ａとはろう部材９で接着されている。
【００２０】
孔部内に設けられている第１のベース部材１０ｂの一部の領域は半導体素子６が設置されている側から反対側の方向へ向かうに従って、面積が大きくなる形状を有している。
【００２１】
本実施形態は第１の実施形態と同様に、半導体装置に電圧を印加すると、半導体素子６での発熱量が大きく、半導体素子６が設置されている領域が最も温度が高い部分となる。半導体素子６が設置されている領域の熱は半導体素子６が設置されている側から反対側の方向へ向かって拡散をする。
【００２２】
そのため、本実施形態の孔部は熱の拡散方向に向かって広がって形成されている。また、孔部内に設けられている第１のベース部材１０ｂの一部の領域は熱の拡散方向に向かって広がって形成されている。これにより、本実施形態の半導体装置の熱は第３のベース部材１２ａから孔部内の第１のベース部材１０ｂに効率よく拡散する。また、本実施形態の半導体装置は剛性の高い第２のベース部材１１ａを有するため、熱応力等によるベース基板１の反りを防ぐことができる。
【００２３】
また、本実施形態の変形例として、孔部の形状を半導体素子６が設置されている側から反対側の方向へ向かうに従って開口の面積が大きくなるように形成し、孔部内に設けられている第１のベース部材１０ｂの一部の領域は半導体素子６が設置されている側から反対側の方向へ面積を均一とし、孔部との間をろう部材９を設けても良い。
【００２４】
（第３の実施形態）
第３の実施形態の半導体装置の平面図は第１の実施形態と同様であり、図１と同様である。図４は図１のＡ−Ａ’の部分における本実施形態の断面図である。回路基板５と半導体素子６と、セラミック端子３と、外部リード端子２と、枠体４と、蓋部８との配置およびワイヤ７による配線は第１の実施形態と同様のため、詳細な説明は省略する。
【００２５】
本実施形態の半導体装置は第１の実施形態の半導体装置の孔部内の材料１３をろう部材９に置換したものである。即ち、第２のベース部材１１ａに形成された孔部内にろう部材９を設けた構造である。
【００２６】
本実施形態は第１の実施形態と同様に、半導体装置に電圧を印加すると、半導体素子６での発熱量が大きく、半導体素子６が設置されている領域が最も温度が高い部分となる。半導体素子６が設置されている領域の熱は半導体素子６が設置されている側から反対側の方向へ向かって拡散をする。
【００２７】
そのため、本実施形態の孔部は熱の拡散方向に向かって広がって形成されている。これにより、本実施形態の半導体装置の熱は第３のベース部材１２ａから孔部内のろう部材９を介して第１のベース部材１０ａに効率よく拡散する。また、本実施形態の半導体装置は剛性の高い第２のベース部材１１ａを有するため、熱応力等によるベース基板１の反りを防ぐことができる。
【００２８】
（第４の実施形態）
第４の実施形態の半導体装置の平面図は第１の実施形態と同様であり、図１と同様である。図５は図１のＡ−Ａ’の部分における本実施形態の断面図である。回路基板５と半導体素子６と、セラミック端子３と、外部リード端子２と、枠体４と、蓋部８との配置およびワイヤ７による配線は第１の実施形態と同様のため、詳細な説明は省略する。
【００２９】
本実施形態の半導体装置のベース基板１は厚さ方向に３層のベース部材により構成されている。熱伝導率の高い第１のベース部材１０ｃの上に第１のベース部材１０ｃよりも剛性の高い第２のベース部材１１ａがろう部材９で接着されている。第２のベース部材１１ａの上に第２のベース部材１１ａよりも熱伝導率の高い第３のベース部材１２ｂがろう部材９で接着されている。
【００３０】
ベース基板１は、少なくとも半導体素子６が設置されている領域に、半導体素子６が設置されている側から反対側の方向へ向かうに従って、開口の面積が大きくなるように孔部が形成されている。本実施形態では孔部は第２のベース部材１１ａおよび第３のベース部材１２ｂに形成されている。孔部内には周囲の第２のベース部材１１ａよりも熱伝導率の高い、第１のベース部材１０ｃの一部の領域が設けられている。第１のベース部材１０ｃの一部の領域は周囲の第２のベース部材１１ａおよび第３のベース部材１２ｂとはろう部材９で接着されている。また、この領域の上には半導体素子６が設置されている。
【００３１】
孔部内に設けられている第１のベース部材１０ｃの一部の領域は半導体素子６が設置されている側から反対側の方向へ向かうに従って、面積が大きくなる形状を有している。
【００３２】
本実施形態は第１の実施形態と同様に、半導体装置に電圧を印加すると、半導体素子６での発熱量が大きく、半導体素子６が設置されている領域が最も温度が高い部分となる。半導体素子６が設置されている領域の熱は半導体素子６が設置されている側から反対側の方向へ向かって拡散をする。
【００３３】
そのため、本実施形態の孔部は熱の拡散方向に向かって広がって形成されている。また、孔部内に設けられている第１のベース部材１０ｃの一部の領域は熱の拡散方向に向かって広がって形成されている。これにより、本実施形態の半導体装置の熱は第１のベース部材１０ｃに効率よく拡散する。また、本実施形態の半導体装置は剛性の高い第２のベース部材１１ａを有するため、熱応力等によるベース基板１の反りを防ぐことができる。
【００３４】
また、本実施形態の変形例として、孔部の形状を半導体素子６が設置されている側から反対側の方向へ向かうに従って開口の面積が大きくなるように形成し、孔部内に設けられている第１のベース部材１０ｃの一部の領域は半導体素子６が設置されている側から反対側の方向へ面積を均一とし、孔部との間をろう部材９を設けても良い。
【００３５】
（第５の実施形態）
第５の実施形態の半導体装置の平面図は第１の実施形態と同様であり、図１と同様である。図６は図１のＡ−Ａ’の部分における本実施形態の断面図である。回路基板５と半導体素子６と、セラミック端子３と、外部リード端子２と、枠体４と、蓋部８との配置およびワイヤ７による配線は第１の実施形態と同様のため、詳細な説明は省略する。
【００３６】
本実施形態の半導体装置のベース基板１は厚さ方向に２層のベース部材により構成されている。熱伝導率の高い第１のベース部材１０ｃの上に第１のベース部材１０ｃよりも剛性の高い第２のベース部材１１ｂがろう部材９で接着されている。
【００３７】
ベース基板１は、少なくとも半導体素子６が設置されている領域に、半導体素子６が設置されている側から反対側の方向へ向かうに従って、開口の面積が大きくなるように孔部が形成されている。本実施形態では孔部は第２のベース部材１１ｂに形成されている。孔部内には周囲の第２のベース部材１１ｂよりも熱伝導率の高い、第１のベース部材１０ｃの一部の領域が設けられている。第１のベース部材１０ｃの一部の領域の上には半導体素子６が設置されている。
【００３８】
孔部内に設けられている第１のベース部材１０ｃの一部の領域は半導体素子６が設置されている側から反対側の方向へ向かうに従って、面積が大きくなる形状を有している。
【００３９】
本実施形態は第１の実施形態と同様に、半導体装置に電圧を印加すると、半導体素子６での発熱量が大きく、半導体素子６が設置されている領域が最も温度が高い部分となる。半導体素子６が設置されている領域の熱は半導体素子６が設置されている側から反対側の方向へ向かって拡散をする。
【００４０】
そのため、本実施形態の孔部は熱の拡散方向に向かって広がって形成されている。また、孔部内に設けられている第１のベース部材１０ｃの一部の領域は熱の拡散方向に向かって広がって形成されている。これにより、本実施形態の半導体装置の熱は第１のベース部材１０ｃに効率よく拡散する。また、本実施形態の半導体装置は剛性の高い第２のベース部材１１ｂを有するため、熱応力等によるベース基板１の反りを防ぐことができる。
【００４１】
また、本実施形態の変形例として、孔部の形状を半導体素子６が設置されている側から反対側の方向へ向かうに従って開口の面積が大きくなるように形成し、孔部内に設けられている第１のベース部材１０ｃの一部の領域は半導体素子６が設置されている側から反対側の方向へ面積を均一とし、孔部との間をろう部材９を設けても良い。
【００４２】
（第６の実施形態）
第６の実施形態の半導体装置の平面図は第１の実施形態と同様であり、図１と同様である。図７は図１のＡ−Ａ’の部分における本実施形態の断面図である。回路基板５と半導体素子６と、セラミック端子３と、外部リード端子２と、枠体４と、蓋部８との配置およびワイヤ７による配線は第１の実施形態と同様のため、詳細な説明は省略する。
【００４３】
本実施形態のベース基板１は第１のベース部材１０ｄと第２のベース部材１１ｃからなる。本実施形態では孔部は剛性の高い第２のベース部材１１ｃに形成されている。孔部内には周囲の第２のベース部材１１ｃよりも熱伝導率の高い、第１のベース部材１０ｄが設けられている。第１のベース部材１０ｄの上には半導体素子６が設置されている。第１のベース部材１０ｄはろう部材９で第２のベース部材１１ｃの孔部内に設けられている。
【００４４】
本実施形態は第１の実施形態と同様に、半導体装置に電圧を印加すると、半導体素子６での発熱量が大きく、半導体素子６が設置されている領域が最も温度が高い部分となる。半導体素子６が設置されている領域の熱は半導体素子６が設置されている側から反対側の方向へ向かって拡散をする。
【００４５】
そのため、本実施形態の孔部は熱の拡散方向に向かって広がって形成されている。また、孔部内に設けられている第１のベース部材１０ｄは熱の拡散方向に向かって広がって形成されている。これにより熱が拡散し、本実施形態の半導体装置は放熱性に優れている。また、本実施形態の半導体装置は剛性の高い第２のベース部材１１ｂを有するため、熱応力等によるベース基板１の反りを防ぐことができる。
【００４６】
（第７の実施形態）
第７の実施形態の半導体装置の平面図は第１の実施形態と同様であり、図１と同様である。図８は図１のＡ−Ａ’の部分における本実施形態の断面図である。回路基板５と半導体素子６と、セラミック端子３と、外部リード端子２と、枠体４と、蓋部８との配置およびワイヤ７による配線は第１の実施形態と同様のため、詳細な説明は省略する。
【００４７】
本実施形態のベース基板１は第１の金属材料と第２の金属材料とからなる合金層１４と第２の金属材料からなる金属層１５とからなる。第１の金属材料は第２の金属材料よりも剛性が高く、第２の金属材料は第１の金属材料よりも熱伝導率が高い材料である。
【００４８】
ベース基板１の合金層１４は少なくとも半導体素子６が設置されている領域に、半導体素子６が設置されている側から反対側の方向へ向かうに従って、開口の面積が大きくなるように孔部が形成されている。孔部内には周囲の合金層１４よりも熱伝導率の高い、金属層１５が設けられている。金属層１５の上には半導体素子６が設置されている。本実施形態は上記ろう部材９による層の接着をしていない。
【００４９】
以下に本実施形態の半導体装置の製造方法の工程を説明する。
【００５０】
第１の金属材料からベース基板１を形成する。このベース基板１に、半前記半導体素子６が設置される側から反対側の方向へ向かうに従って、開口の面積が大きくなるように孔部を形成する。孔部の形成には切削加工、鍛造または鋳造などがある。切削加工は工具等により孔部を切り削る加工である。鍛造は第１の金属材料の孔部を形成する箇所にプレスにより孔部を形成する方法である。鋳造は溶融した第１の金属材料を、孔部が形成されるよう型に流し込み、冷却して形状を作成する方法である。
【００５１】
ベース基板１に孔部を形成した後、溶融した第２の金属材料にベース基板１を浸漬する。これにより、ベース基板１の第１の金属材料に第２の金属材料が含浸される。また、ベース基板１の孔部には第２の金属材料が入り、冷却されることで、孔部に第２の金属材料が埋設される。この含浸の工程により、第１の金属材料と第２の金属材料との合金からなる合金層１４と、孔部に前記第２の金属材料からなる金属層１５とからなるベース基板１が作成される。
【００５２】
含浸の工程については一例として以下のような工程がある。図９は第７の実施形態である半導体装置の製造方法の図である。ベース基板１に板状部材１６をつけて、ベース基板１に形成された孔部の一方を塞ぐ。板状部材１６を下にして溶融した第２の金属材料にベース基板１と板状部材１６とを浸漬させる。これにより第１の金属材料には第２の金属材料が含浸し、板状部材１６により一方を塞がれた孔部には第２の金属材料が溜まる。この第２の金属材料が冷却することで、孔部に第２の金属材料が埋設される。ベース基板１を冷却して第２の金属材料が固形となったら、板状部材１６を剥離または切削してベース基板１より取り除く。その後ベース基板１の表面を研磨することで図８のベース基板１が作成される。
【００５３】
ベース基板１が作成された後、作成されたベース基板１の上に半導体素子６を設置し、回路基板５とセラミック端子３を配置し、ワイヤ７で配線する。ベース基板１およびセラミック端子３の上に枠体４を配置し、更にセラミック端子３の上に外部リード端子２を配置する。この後に蓋部８で封止する。
【００５４】
本実施形態は第１の実施形態と同様に、半導体装置に電圧を印加すると、半導体素子６での発熱量が大きく、半導体素子６が設置されている領域が最も温度が高い部分となる。半導体素子６が設置されている領域の熱は半導体素子６が設置されている側から反対側の方向へ向かって拡散をする。
【００５５】
そのため、本実施形態の孔部は熱の拡散方向に向かって広がって形成されている。また、孔部内に設けられている金属層１５は熱の拡散方向に向かって広がって形成されている。これにより熱が拡散し、本実施形態の半導体装置は放熱性に優れている。また、本実施形態の半導体装置は剛性の高い合金層１４を有するため、熱応力等によるベース基板１の反りを防ぐことができる。
【００５６】
上記の各実施形態において、ろう部材９は一例として、銀ろう等がある。ただし、上記の実施形態において、ろう部材９は銀ろうに限定をしない。
【００５７】
第１のベース部材１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄは一例として銀、銅、アルミニウムまたはダイヤモンド等がある。ただし、上記の実施形態において、第１のベース部材１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄはこれらに限定をしない。
【００５８】
第２のベース部材１１ａ、１１ｂ、１１ｃは一例としてモリブデン、タングステン、銅とモリブデンとの合金、銅とタングステンとの合金、鉄とニッケルとの合金または鉄とニッケルとコバルトとの合金等がある。ただし、上記の実施形態において、第２のベース部材１１ａ、１１ｂ、１１ｃはこれらに限定をしない。
【００５９】
第３のベース部材１２ａ、１２ｂは一例として銀、銅、アルミニウムまたはダイヤモンド等がある。ただし、上記の実施形態において、第３のベース部材１２ａ、１２ｂはこれらに限定をしない。
【００６０】
第１の実施形態および第３の実施形態における第３のベース部材１２ａは第１のベース部材１０ａと同一の材料でも良い。また、第２の実施形態における第３のベース部材１２ａは第１のベース部材１０ｂと同一の材料でも良い。また、第４の実施形態における第３のベース部材１２ｂは第１のベース部材１０ｃと同一の材料でも良い。
【００６１】
第１の金属材料は一例としてモリブデンまたはタングステン等がある。ただし、上記の実施形態において、第１の金属材料はこれらに限定をしない。
【００６２】
第２の金属材料は銅等がある。ただし、上記の実施形態において、第２の金属材料はこれらに限定をしない。
【００６３】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、そのほかの様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００６４】
１‥‥ベース基板、
２‥‥外部リード端子、
３‥‥セラミック端子、
４‥‥枠体、
５‥‥回路基板、
６‥‥半導体素子、
７‥‥ワイヤ、
８‥‥蓋部、
９‥‥ろう部材、
１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ‥‥第１のベース部材、
１１ａ、１１ｂ、１１ｃ‥‥第２のベース部材、
１２ａ、１２ｂ‥‥第３のベース部材、
１３‥‥孔部内の材料、
１４‥‥合金層、
１５‥‥金属層、
１６‥‥板状部材。
【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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