(57)【要約】 【課題】  冷却性能の高い配線基板および配線基板を含む半導体パッケージを提供することを特徴とする。【解決手段】  窒化珪素で形成された厚さ０．２ｍｍ以上１ｍｍ以下の伝熱領域部分３５を含む絶縁基板部３０と、伝熱領域部分３５上に積層された厚さ１．５ｍｍ以上の金属材料により形成されたパッド部２０を含む配線層部と、を備えたことを特徴とする配線基板ＳＢ。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
窒化珪素で形成された厚さ０．２ｍｍ以上１ｍｍ以下の伝熱領域部分を含む絶縁基板部と、
前記伝熱領域部分上に積層された厚さ１．５ｍｍ以上の金属材料により形成されたパッド部を含む配線層部と、を備えたことを特徴とする配線基板。
【請求項２】
前記パッド部の厚さが２ｍｍ以上５ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１記載の配線基板。
【請求項３】
前記絶縁基板部は、前記パッド部が積層されている面と対向した面を内壁面の一部とする筒形状部を有することを特徴とする請求項１又は請求項２記載の配線基板。
【請求項４】
前記伝熱領域部分は、前記パッド部が積層されている面と対向した面に複数の突出形状部分を有することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項記載の配線基板。
【請求項５】
前記絶縁基板部は、前記複数の突出形状部分の各々の端部と連続して形成されている面形状部を更に備えたことを特徴とする請求項４記載の配線基板。
【請求項６】
請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の配線基板と、
前記配線基板の前記パッド部上に接合された半導体素子と、
前記半導体素子を封止する封止構造部と、を具備することを特徴とする半導体パッケージ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、配線基板および配線基板を含む半導体パッケージに関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体パッケージは、例えば、半導体回路基板と、半導体回路基板を封止する封止部材と、を含む。半導体回路基板は、例えば、セラミックや樹脂等の絶縁基材および絶縁基材の両面または片面に固定された金属箔等を含む導電基材と、一方の導電基材に半田等で固定された半導体素子等を含む回路と、を備えている。
【０００３】
例えばＩＧＢＴ（絶縁ゲートバイポーラトランジスタ：Insulated Gate Bipolar Transistor）などのパワー半導体素子は、スイッチングすることにより熱を発生する。そのため、半導体回路基板は、熱を拡散する拡散板を介してヒートシンクと接触するように固定されて冷却される。
【０００４】
近年、パワー半導体は高電圧、大電流下において高速でスイッチングする特性が要求されている。大電流下において高速でスイッチングすることにより多量の熱が発生するため、パワー半導体を含む半導体回路には放熱性、冷却性能の向上が望まれている。
【０００５】
また、ハイブリッドカ−や電気自動車等の実用化に伴い、パワー半導体モジュールは小型化、軽量化、低価格化が望まれている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−３２９９３８号公報
【特許文献２】特開２００２−３１５３５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
半導体回路基板の冷却性能は、半導体素子と冷却面との間の熱抵抗（パッケージ熱抵抗）と、冷却面と冷却媒体との間の熱抵抗（熱伝達）とに依存している。  
例えば、半導体素子と冷却面との間に介在する構成を減らすと、パッケージ熱抵抗を小さくすることができるため、冷却性能の向上には有利になる。しかしながら、半導体素子と冷却面との距離が近くなると、半導体素子で発生した熱を冷却面に伝達するまでに拡散することが困難となる。半導体素子で発生した熱が拡散されない場合、熱抵抗が大きくなり、結果的には冷却性能が著しく低下して不利になってしまう。また、冷却面の一部が局所的に高温となり、冷却媒体が沸騰する可能性があった。
【０００８】
本発明の実施形態は、上記事情を鑑みて成されたものであって、冷却性能の高い配線基板および配線基板を含む半導体パッケージ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】
【０００９】
実施形態によれば、窒化珪素で形成された厚さ０．２ｍｍ以上１ｍｍ以下の伝熱領域部分を含む絶縁基板部と、前記伝熱領域部分上に積層された厚さ１．５ｍｍ以上の金属材料により形成されたパッド部を含む配線層部と、を備えたことを特徴とする配線基板が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、第１実施形態の配線基板および半導体パッケージの構成の一例を説明するための断面図である。
【図２】図２は、複数のセラミックス材料の放熱性、機械的特性、および、耐食性について比較した結果を示す図である。
【図３】図３は、実施形態の配線基板および半導体パッケージのパッド部の厚さと放熱能力との関係の一例を示す図である。
【図４】図４は、第２実施形態の配線基板および半導体パッケージの伝熱領域部分の厚さと放熱能力との関係の一例を示す図である。
【図５】図５は、第３実施形態の配線基板および半導体パッケージの構成の他の例を説明するための断面図である。
【図６】図６は、実施形態の配線基板および半導体パッケージの構成の他の例を説明するための断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、実施形態の配線基板および配線基板を含む半導体パッケージについて、図面を参照して説明する。  
図１は、第１実施形態の配線基板および半導体パッケージの構成の一例を説明するための断面図である。
【００１２】
本実施形態の半導体パッケージは、半導体素子１０と、配線基板ＳＢと、封止構造部４０と、を有している。配線基板ＳＢは、パッド部２０と、絶縁基板部３０と、を有している。
【００１３】
半導体素子１０は、ＩＧＢＴ（絶縁ゲートバイポーラトランジスタ：Insulated Gate Bipolar Transistor）、ＦＥＴ（Field-Effect Transistor）、ＧＴＯ（gate turn-off thyristor）、トランジスタなどの半導体スイッチや、ダイオード等、電気回路に用いられる様々な半導体素子を含む。半導体素子１０は、例えば半田１２によりパッド部２０の表面に固定されている。
【００１４】
パッド部２０は、回路配線に用いられる銅材料やアルミニウムなどの導電材料をパターンニングして形成される配線層部の部分である。本実施形態ではパッド部２０は、例えば銅により形成されている。パッド部２０は、例えば後述する絶縁基板部３０の伝熱領域部分３５に直接接合され、あるいは、伝熱領域部分３５の表面にろう接合されている。パッド部２０は、絶縁基板部３０上においてパターンニングされ、半導体素子１０を含む回路の一部を構成してもよく、外部から電流を供給するリードが接続される接続パッドを含んでいてもよい。
【００１５】
また、パッド部２０は、半導体素子１０で発生した熱を絶縁基板部３０の基板面方向（半導体素子１０、パッド部２０、および絶縁基板部３０が積層した方向と直交する方向）に拡散するためのヒートスプレッダであり、絶縁基板部３０の片面または両面に分割して存在してもよい。
【００１６】
絶縁基板部３０は、流路３２と、複数の突出形状部分３４と、伝熱領域部分３５と、を有している。  
伝熱領域部分３５は、パッド部２０が接合する絶縁基板部３０の部分であって、パッド部２０が接合した面と、パッド部２０が接合した面と対向した冷却面３６とを含む。伝熱領域部分３５は、パッド部２０と接触した絶縁基板部３０の面と冷却面３６との間に位置する絶縁基板部３０の部分である。
【００１７】
突出形状部分３４は、伝熱領域部分３５のパッド部２０が積層されている面と対向した面に設けられ、伝熱領域部分３５の冷却面３６が突出した絶縁基板部３０の一部である。突出形状部分３４は、突出形状部分３４を除いたときの面を基準面として流路３２へ突出している。突出形状部分３４は、絶縁基板部３０の伝熱領域部分３５と一体に形成されている。突出形状部分３４は、伝熱領域部分３５と別体であってもよく、例えば噴流や垂直流などの高い流速を用いた冷却方法を採用する場合には、突出形状部分３４を省略しても構わない。
【００１８】
流路３２は、絶縁基板部３０の内部に設けられた冷却媒体が通過するための空隙である。すなわち、絶縁基板部３０は、内部に流路となる空隙を有し、パッド部２０が積層されている面と対向した面（冷却面３６）を内壁面の一部とする筒形状部を有する。
【００１９】
絶縁基板部３０は、粉末状の材料をシート状にして焼結して形成されている。本実施形態では、絶縁基板部３０は、例えば窒化珪素（ＳｉＮ）のセラミックスのシートなどで形成され、これを積層して形成することも可能である。絶縁基板部３０の材料は熱抵抗が低く、パッド部２０と接合するための十分な強度を有していることが望ましい。
従来は、半導体素子１０で発生する熱を基板面方向に広げて放熱していたが、配線基板を小型化すると基板面方向に十分熱を広げて放熱することができなくなる。そこで、本実施形態では、配線基板の伝熱性を高くして熱を冷却媒体へ伝達しなければならない。さらに、冷却媒体による冷却性能を上げるために冷却媒体の圧力を高くし、流速をより速くしなければならない。このことから、絶縁基板部３０の材料は、伝熱性が高く、強度が高く、かつ、耐食性に優れているものを選ぶべきである。
窒化珪素は抗折強度が高く、高温環境においても安定性が高い。また、窒化珪素は、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）や樹脂等と比較して熱伝導率が高い。したがって、内部に流路３２を有する絶縁基板部３０は、冷却媒体の流速向上や沸騰現象に対する十分な耐量を有する。
【００２０】
更に、本実施形態では、後述のようにパッド部２０が厚く形成されているため、パッド部２０が一定の剛性を有している。このことから、絶縁基板部３０の一方の面のみにパッド部２０を貼り合わせた場合でも配線基板ＳＢが反ることを回避することができる。
【００２１】
また、流路の表面に用いる材料として、アルミニウムと、ニッケルメッキと、窒化珪素とについて以下のようにＭＳＥ（マイクロスラリージェットエロージョン）試験を行った。なお、ニッケルメッキについては、一般的な材料と耐食処理を施した材料とについてＭＳＥ試験を行った。
【００２２】
それぞれの材料の試験材を用意し、試験材表面に微細粒子を投射してエロージョン（浸食）摩耗を発生させて、エロージョンの進行速度が材料強さに応じて異なることに基づいて材料表面の強さを計測した。
【００２３】
上記のＭＳＥ試験により、窒化珪素は、アルミニウムやニッケルメッキに比べて摩耗しにくく、エロージョンが発生し難い結果が得られた。したがって、例えば冷却媒体としてエチレングリコール水溶液などの冷却媒体を用いる場合、窒化珪素は、アルミニウムや、銅（ニッケルメッキ）よりも耐食性が高いため、窒化珪素により配線基板ＳＢを形成することにより、冷却媒体の圧力を大きくして冷却媒体の流速を大きくすることが可能となり、十分な冷却性能を備えた配線基板ＳＢを実現することができる。
【００２４】
図２は、複数のセラミックス材料の放熱性、機械的特性、および、耐食性について比較した結果を示す図である。ここでは、セラミックスの材料として、アルミナと、アルジルと、窒化アルミニウムと、窒化珪素とのそれぞれについての評価結果を示す。アルミナおよびアルジルは、熱伝導率が低く放熱性が低い。また、アルミナと窒化アルミニウムとは、曲げ強度が低く機械的特性が他の材料よりも劣っているため、パッド部２０と接合するための十分な強度を得ることができない。また窒化アルミニウムは破壊靱性値が低く耐食性が劣っているため、流路の表面の材料として用いた場合にエロージョンが発生する恐れがある。これに対し、窒化珪素は、放熱性、機械的特性、および、耐食性のすべてについて優れた特性を有し、絶縁基板部３０の材料として適切である。
【００２５】
封止構造部４０は、例えば樹脂等により形成された絶縁体である。封止構造部４０は、例えばモールドやポッティングにより、半導体パッケージの半導体素子１０やパッド部２０等を被覆および封止している。封止構造部４０は、少なくとも半導体素子１０を封止することにより半導体素子１０が水や空気と接触することを防止し、半導体素子１０の劣化を回避している。封止構造部４０は、パッド部２０の一部を露出するように配置されてもよい。
【００２６】
本実施形態の半導体パッケージでは、半導体素子１０は、電流が流れ始めてから急速に温度上昇し始めるまでに所定の時間、例えば３秒程度を要するものを採用している。例えば、本実施形態の半導体パッケージが車両に搭載されるインバータの回路として用いられる場合、車両のアクセルが踏まれているときに半導体素子１０に電流が流れる。長時間にわたって車両のアクセルが踏まれることは稀であるため、半導体素子１０を効果的に冷却するために、半導体素子１０に電流が流れ始めてから所定の時間における半導体素子１０の温度上昇を低く抑えることが有効である。
【００２７】
本実施形態の半導体パッケージは、熱源である半導体素子１０と、冷却媒体と接触する絶縁基板部３０の冷却面３６との間に、半田１２と、パッド部２０と、絶縁基板部３０の伝熱領域部分３５とを有している。したがって、半導体素子１０で発生した熱は、パッド部２０へ放熱され、さらに絶縁基板部３０の伝熱領域部分３５に放熱されて冷却媒体により冷却される。また、パッド部２０にリードが接続される場合には、リードからパッド部２０へ流れる電流によりリードとパッド部２０との接続部分で熱が発生する。リードとパッド部２０との間で発生した熱は、パッド部２０へ放熱され、さらに絶縁基板部３０の伝熱領域部分３５へ放熱されて冷却媒体により冷却される。
【００２８】
熱源から冷却媒体との間に熱伝達率が低い部材が含まれる場合、熱伝達率が低い部材と接触した部材内で熱流束が拡散する。そのため、熱伝達率が低い部材と接触した部材の体積が大きい程、熱源で発生した熱を吸収することができる。また、熱源で発生した熱は冷却媒体と接触した冷却面において熱源の接触面積よりも広い領域に拡散し、冷却面の温度は熱源よりも低くなる。
【００２９】
しかしながら、本実施形態の半導体パッケージでは、熱源と冷却面３６との間に熱伝達率が低い部材が含まれないため、熱源で発生した熱が略拡散されずに冷却面３６まで伝達される可能性がある。熱源で発生した熱が拡散されずに冷却面３６まで伝達すると、冷却性能が著しく低下してしまう。この場合、冷却面３６の一部分しか熱交換に利用されないこととなるため、無用に高圧で高速な冷却媒体の流れを必要とする冷却系となってしまう。
【００３０】
上記のように、本実施形態の半導体パッケージでは、熱源で発生した熱が略拡散されずに冷却面３６まで伝達されることによって、効率が低い冷却系になる可能性があるため、本願発明者らは、パッド部２０の厚さ（積層方向の幅）Ｈ１と伝熱領域部分の厚さ（積層方向の幅）Ｈ２とを変えたときのそれぞれの放熱能力について検討した。
【００３１】
図３は、実施形態の配線基板および半導体パッケージのパッド部の厚さと放熱能力との関係の一例を示す図である。  
図４は、積層方向と略直交した方向において、半導体素子１０の幅Ｌ１を１０［ｍｍ］、伝熱領域部分３５の幅を３０［ｍｍ］、熱伝達率を６０００［Ｗ／（ｍ２Ｋ）］、絶縁基板部３０の伝熱領域部分３５の厚さＨ２を０．２５［ｍｍ］として、パッド部２０の厚さＨ１［ｍｍ］を０．５［ｍｍ］以上１０［ｍｍ］以下の範囲で変化させてシミュレーションを行った結果を示している。ここでは横軸をパッド部２０の厚さＨ１［ｍｍ］とし、縦軸を最大の放熱能力を１としたときの放熱能力［Ｗ／Ｗ］としている。なお放熱能力とは、半導体素子が許容される最大放熱量［Ｗ］を基準とした値である。最大の放熱能力を１とすることで、半導体素子の許容温度の影響が除去される。
【００３２】
このシミュレーション結果によれば、パッド部２０の厚さＨ１が小さいときには放熱能力が低く、パッド部２０の厚さＨ１が１．５［ｍｍ］で最大の放熱能力の略８０％、２［ｍｍ］で最大の放熱能力の略８５％を得ることができた。また、パッド部２０の厚さＨ１が４［ｍｍ］で最大の放熱能力の略９８％を得ることができ、パッド部２０の厚さＨ１が５［ｍｍ］で最大の放熱能力の略９９％を得ることができ、パッド部２０の厚さＨ１が５［ｍｍ］以上で略最大放熱能力と同等の結果を得ることができた。なお、上記のシミュレーション結果は、半導体素子１０の幅Ｌ１と、伝熱領域部分３５の幅Ｌ２と、熱伝達率とを変更した場合であっても略同じ結果が得られた。
【００３３】
上記の結果から、十分な放熱能力を得るために、パッド部２０の厚さＨ１は１．５［ｍｍ］以上とすることが望ましく、２［ｍｍ］以上とすることが更に望ましい。一方で、半導体パッケージの小型化、軽量化および低価格化を実現するためにはパッド部２０の厚さＨ１は薄くできた方が望ましい。したがって、パッド部２０の厚さＨ１は略最大の放熱能力を得られる範囲の最小値とした方がよく、例えば５［ｍｍ］以下とすることが望ましい。厚さＨ１の最大値は、放熱能力と半導体パッケージの厚さとを考慮して、設計時に適宜変更するものである。
【００３４】
図４は、実施形態の配線基板および半導体パッケージの伝熱領域部分の厚さと放熱能力との関係の一例を示す図である。  
図４は、積層方向と直交した方向において、半導体素子１０の幅Ｌ１を１０［ｍｍ］、伝熱領域部分３５の幅を３０［ｍｍ］、熱伝達率を６０００［Ｗ／（ｍ２Ｋ）］、パッド部２０の厚さＨ１を２［ｍｍ］として、絶縁基板部３０の伝熱領域部分３５の厚さＨ２を０．１［ｍｍ］以上２［ｍｍ］以下の範囲で変化させてシミュレーションを行った結果を示している。ここでは横軸をパッド部２０の厚さＨ１［ｍｍ］とし、縦軸を最大の放熱能力を１としたときの放熱能力としている。なお放熱能力とは、半導体素子が許容される最大放熱量［Ｗ］を基準とした値である。最大の放熱能力を１とすることで、半導体素子の許容温度の影響が除去される。
【００３５】
このシミュレーション結果によれば、絶縁基板部３０の伝熱領域部分３５の厚さＨ２が薄い程熱能力が良い傾向があり、厚さＨ２が０．２５ｍｍ以下では放熱能力［Ｗ／Ｗ］に変化はなかった。なお、上記のシミュレーション結果は、半導体素子１０の幅Ｌ１と、伝熱領域部分３５の幅Ｌ２と、熱伝達率とを変更した場合であっても略同じ結果が得られた。
【００３６】
絶縁基板部３０の伝熱領域部分３５が厚くなると材料のコストが上昇し、半導体パッケージの単価を低く抑えることが困難となる。一方で伝熱領域部分３５が薄すぎると基板として十分な強度を得ることができず、衝撃等が加えられた際に絶縁基板部３０が破損してしまう。したがって、伝熱領域部分３５の厚さＨ２は基板としての強度が得られる最小の厚さ、例えば０．２［ｍｍ］以上の厚さであればよい。セラミックスシートを積層して絶縁基板部３０を形成する場合には、伝熱領域部分３５の厚さＨ２は絶縁基板部３０を形成するセラミックスシートの単位厚さに依存するため、例えば伝熱領域部分３５の厚さＨ２の最小値はセラミックスシート１枚の厚さとなる。
【００３７】
また、例えば、機関車において６．５ｋＶモジュールの場合でも、絶縁性を確保するために伝熱領域部分３５は１［ｍｍ］の厚さがあれば十分である。以上のことから、伝熱領域部分３５の厚さＨ２は、例えば、０．２［ｍｍ］以上１［ｍｍ］以下とすることが望ましい。
【００３８】
上記のように、パッド部２０と絶縁基板部３０の伝熱領域部分３５との厚さを適切な値とすることにより、半導体素子１０と冷却面３６との間に半田１２とパッド部２０と絶縁基板部３０の伝熱領域部分３５とが配置されるのみであっても、十分な放熱能力を備えた配線基板ＳＢおよび半導体パッケージを提供することが可能となる。すなわち、本実施形態によれば、冷却性能の高い配線基板および配線基板を含む半導体パッケージを提供することができる。
【００３９】
更に、本実施形態の半導体パッケージは、半導体素子１０と、パッド部２０と、絶縁基板部３０と、封止構造部４０と、を備えるのみであって、従来の半導体パッケージと比較して構成が少なくなるため、小型化、軽量化、低価格化を実現することが可能となる。
【００４０】
図５は、第２実施形態の配線基板および半導体パッケージの構成の一例を説明するための断面図である。  
なお、以下の複数の例の説明において、上述の第１実施形態と同様の構成については同一の符号を付して説明を省略する。本実施形態では絶縁基板部３０の構成が図１の例と異なり、他の構成は図１に示す例と同様である。本実施形態の半導体パッケージは、流路ジャケット５０に取り付けられている。
【００４１】
絶縁基板部３０は、伝熱領域部分３５を有している。本実施形態では、絶縁基板部３０は突出形状部分を有していない。したがって、伝熱領域部分３５の冷却面３６は略平坦である。伝熱領域部分３５は、流路ジャケット５０と固定するためのネジ５４が挿入されるネジ孔を端部に有している。
【００４２】
流路ジャケット５０は、凹部５６と、ステップ部５８と、を有している。凹部５６は、基板面方向における中央部分に設けられている。凹部５６は伝熱領域部分３５と対向し、凹部５６と伝熱領域部分３５との間の空隙が冷却媒体の流路となる。ステップ部５８は、伝熱領域部分３５と流路ジャケット５０とをねじ止めする部分の内側に設けられている。ステップ部５８上にはオーリング５２が配置されている。オーリング５２は弾性体であって、伝熱領域部分３５とステップ部５８との間で挟まれて、絶縁基板部３０と流路ジャケット５０との間を封止している。
【００４３】
上記のように、本実施形態の半導体パッケージは、絶縁基板部３０に流路ジャケット５０が取り付けられることにより、絶縁基板部３０と流路ジャケット５０との間に冷却媒体の流路が形成される。流路ジャケット５０はセラミックスを材料とするものでなくてもよく、例えばアルミニウム等の金属材料や、樹脂材料で形成されてもよい。
【００４４】
この例においても、十分な放熱能力を得るために、パッド部２０の厚さＨ１は１．５［ｍｍ］以上とすることが望ましく、２［ｍｍ］以上とすることが更に望ましい。また、半導体パッケージの小型化、軽量化および低価格化を実現するためにパッド部２０の厚さＨ１は、５［ｍｍ］以下とすることが望ましい。  
また、伝熱領域部分３５の厚さＨ２は必要最小限の厚さであればよく、伝熱領域部分３５の厚さＨ２は、例えば、０．２［ｍｍ］以上１［ｍｍ］以下とすることが望ましい。
【００４５】
上記のように、パッド部２０と絶縁基板部３０の伝熱領域部分３５との厚さを適切な値とすることにより、上述の実施形態と同様に、冷却性能の高い配線基板および配線基板を含む半導体パッケージを提供することができる。更に、この例によれば、従来の半導体パッケージと比較して構成が少なくなるため、小型化、軽量化、低価格化を実現することが可能となる。
【００４６】
図６は、第３実施形態の配線基板および半導体パッケージの構成の一例を説明するための断面図である。  
本実施形態では絶縁基板部３０および封止構造部４０の構成が図１の例と異なり、他の構成は図１に示す例と同様である。本実施形態の半導体パッケージは、流路ジャケット５０に取り付けられている。
【００４７】
絶縁基板部３０は、伝熱領域部分３５、複数の突出形状部分３４、および、面形状部３８を有している。伝熱領域部分３５は、流路ジャケット５０と固定するためのネジ５４が挿入されるネジ孔を端部に有している。
【００４８】
面形状部３８は、複数の突出形状部分３４の各々の端部と連続して形成されている。すなわち、突出形状部分３４の一端は伝熱領域部分３５と連続し他端は面形状部３８と連続している。伝熱領域部分３５、突出形状部分３４、および、面形状部３８とは窒化珪素等のセラミックスにより一体に形成されている。セラミックスは焼結の際に縮むため、本実施形態では、突出形状部分３４の他端を面形状部３８と接続して、絶縁基板部３０の反りを回避している。  
封止構造部４０は半導体素子１０を覆い、パッド部２０の一部は封止構造部４０から露出している。パッド部２０が露出した部分には、リードやバスバーを接続可能である。
【００４９】
上記以外の構成は図５に示した半導体パッケージと同様である。すなわち、流路ジャケット５０は、凹部５６と、ステップ部５８と、を有している。本実施形態の半導体パッケージは、絶縁基板部３０に流路ジャケット５０が取り付けられることにより、絶縁基板部３０と流路ジャケット５０との間に冷却媒体の流路が形成される。流路ジャケット５０は、例えば低熱伝導のシーリング材を介して接続されるため、放熱能力を必要とせず、流路形成できれば材料は何れでもよい。流路ジャケット５０はセラミックスを材料とするものでなくてもよく、例えばアルミニウム等の金属材料や、樹脂材料で形成されてもよい。
【００５０】
この例においても、十分な放熱能力を得るために、パッド部２０の厚さＨ１は１．５［ｍｍ］以上とすることが望ましく、２［ｍｍ］以上とすることが更に望ましい。また、半導体パッケージの小型化、軽量化および低価格化を実現するためにパッド部２０の厚さＨ１は、５［ｍｍ］以下とすることが望ましい。  
また、伝熱領域部分３５の厚さＨ２は必要最小限の厚さであればよく、伝熱領域部分３５の厚さＨ２は、例えば、０．２［ｍｍ］以上１［ｍｍ］以下とすることが望ましい。
【００５１】
上記のように、パッド部２０と絶縁基板部３０の伝熱領域部分３５との厚さを適切な値とすることにより、上述の実施形態と同様に、冷却性能の高い配線基板および配線基板を含む半導体パッケージを提供することができる。更に、この例によれば、従来の半導体パッケージと比較して構成が少なくなるため、小型化、軽量化、低価格化を実現することが可能となる。
【００５２】
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、その他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。
【００５３】
例えば、第１実施形態において、絶縁基板部３０の突出形状部分３４は省略されても構わない。その場合であっても、上述の第１実施形態の配線基板および半導体パッケージと同様の効果を得ることができる。また、第１実施形態および第２実施形態において、封止構造部４０はパッド部２０の一部を露出して半導体素子１０を覆うように配置されても良い。その場合であっても上述の第１実施形態および第２実施形態と同様の効果を得ることができる。また、第２実施形態および第３実施形態において、配線基板ＳＢを流路ジャケット５０に固定する方法は上述の方法に限定されるものではない。
【符号の説明】
【００５４】
１０…半導体素子、１２…半田、２０…パッド部、３０…絶縁基板部、３２…流路、３４…突出形状部分、３５…伝熱領域部分、３６…冷却面、３８…面形状部、４０…封止構造部、５０…流路ジャケット、５２…オーリング、５４…ネジ、５６…凹部、５８…ステップ部
【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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