(57)【要約】【課題】良好な放熱性と絶縁性とを有し、かつ破損を抑制できる半導体装置およびその製造方法を提供する。【解決手段】半導体素子１ａ、１ｂは、放熱板６の第１面６ｂに対向して配置されている。絶縁シート７は、半導体素子１ａ、１ｂと放熱板６の第１面６ｂとの間に配置されている。冷却器１０は、放熱板６の第２面６ｃに対向する表面１０ｃを有している。放熱グリース９は、放熱板６の第２面６ｃと冷却器１０の表面１０ｃとを接合している。放熱グリース９は、充填材９１と、その充填材９１とは異なる材質よりなりかつ充填材９１の粒径よりも大きな粒径を有する粒子１１とを含んでいる。粒子１１は、放熱板６の第２面６ｃに形成された窪み６ａと冷却器１０の表面１０ｃに形成された窪み１０ａとで挟まれ、かつ窪み６ａおよび窪み１０ａの各々に嵌っている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに対向する第１面および第２面を有する金属部材と、
前記金属部材の前記第１面に対向して配置された半導体素子と、
前記半導体素子と前記金属部材の前記第１面との間に配置された絶縁部材と、
前記金属部材の前記第２面に対向する表面を有する冷却部材と、
前記金属部材の前記第２面と前記冷却部材の前記表面とを接合するグリースと、
を備え、
前記グリースは、充填材と、前記充填材とは異なる材質よりなりかつ前記充填材の粒径よりも大きな粒径を有する粒子とを含み、
前記粒子は、前記金属部材の前記第２面に形成された第１窪みと前記冷却部材の前記表面に形成された第２窪みとで挟まれ、かつ前記第１窪みおよび前記第２窪みの各々に嵌っている、半導体装置。
【請求項２】
前記粒子は、前記半導体素子の直下に配置されている、請求項１に記載の半導体装置。
【請求項３】
前記金属部材および前記冷却部材がアルミニウムおよびアルミニウムの複合体のいずれかである、請求項１または請求項２に記載の半導体装置。
【請求項４】
前記粒子が鉄および鉄の複合体のいずれかからなる、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の半導体装置。
【請求項５】
前記粒子の粒径が１００μｍ以上３００μｍ以下である、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の半導体装置。
【請求項６】
互いに対向する第１面および第２面を有する金属部材の前記第１面に絶縁部材を接合する工程と、
前記絶縁部材を挟んで前記金属部材の前記第１面に対向するように前記絶縁部材上に半導体素子を搭載する工程と、
充填材と、前記充填材とは異なる材質よりなりかつ前記充填材の粒径よりも大きな粒径を有する粒子とを含むグリースを、冷却部材の表面に配置する工程と、
前記金属部材の前記第２面と前記冷却部材の前記表面との間に前記グリースを挟んで前記金属部材と前記冷却部材とを加圧接合し、前記粒子を前記金属部材の前記第２面と前記冷却部材の前記表面との各々に食い込ませる工程と、
を備えた、半導体装置の製造方法。
【請求項７】
前記粒子が前記半導体素子の直下に位置するように前記グリースは前記冷却部材の前記表面に配置される、請求項６に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項８】
前記粒子の粒径が１００μｍ以上３００μｍ以下である、請求項６または請求項７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、半導体装置およびその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、電力用半導体素子を実装した半導体装置は、高性能化および小型化される傾向にあり、従来よりも高い放熱性能を求められている。このような半導体装置は空冷または水冷の冷却器に放熱グリースを介して接合される。この放熱グリースには、シリコーンオイル中に熱伝導性の高いセラミック粒子、金属粒子などを充填したものが用いられている。この放熱グリースは流動性を有するため作業性に優れる。しかし、この放熱グリースの熱伝導率が低いため、放熱性能が低くなる。
【０００３】
一方、最近は高い放熱性能が求められる半導体装置においては、絶縁シートがよく用いられている。絶縁シートは、樹脂中にセラミック粒子からなる無機粉末充填材が充填されたものである。絶縁シートには流動性が不要である。このため絶縁シートでは、上記の放熱グリースよりも高い熱伝導性能を得ることができる。
【０００４】
たとえば特開２００６−２６１５０５号公報（特許文献１）では、絶縁伝熱シートの一方の面に半導体チップなどの発熱体が搭載される回路層が設けられ、他方の面に放熱板が設けられている。これにより、発熱体側の熱が効率よく放熱体側に伝導されて放熱が行われ、さらに温度サイクルなどの作用によって熱変形を受けても安定した性能を長期にわたって発揮することができると上記公報には記載されている。
【０００５】
上記文献では、絶縁伝熱シートは、母材と、その母材の面方向に配置されたダイヤモンドなどの絶縁性高熱伝導硬質粒子とを有している。この硬質粒子は母材の少なくとも一方の面から突出している。このため、この絶縁伝熱シートが高熱伝導体層間に挟み込まれて加圧された際に、ダイヤモンド粒子が高熱伝導体層内に突き出す。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−２６１５０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記のような絶縁伝熱シートでは、放熱性と絶縁性とを両立させる必要がある。放熱性と絶縁性との間には背反事項的な要素があり、放熱性と絶縁性とを両立させるために放熱性を犠牲にするなどのバランスをとった結果になることが多い。そのため、モジュールの動作に十分な放熱性能が得られないという課題がある。
【０００８】
さらに上記の絶縁伝熱シートには均等にダイヤモンド粒子が含まれている。このため、絶縁伝熱シートを高熱伝導体層間に挟んで加圧する際に大きな加圧力が必要となり、半導体装置の破損が懸念される。
【０００９】
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、良好な放熱性を有し、かつ破損を抑制できる半導体装置およびその製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の半導体装置は、金属部材と、半導体素子と、絶縁部材と、冷却部材と、グリースとを備えている。金属部材は、互いに対向する第１面および第２面を有している。半導体素子は、金属部材の第１面に対向して配置されている。絶縁部材は、半導体素子と金属部材の第１面との間に配置されている。冷却部材は、金属部材の第２面に対向する表面を有している。グリースは、金属部材の第２面と冷却部材の表面とを接合している。グリースは、充填材と、その充填材とは異なる材質よりなりかつ充填材の粒径よりも大きな粒径を有する粒子とを含んでいる。粒子は、金属部材の第２面に形成された第１窪みと冷却部材の表面に形成された第２窪みとで挟まれ、かつ第１窪みおよび第２窪みの各々に嵌っている。
【００１１】
本発明の半導体装置の製造方法は、以下の工程を備えている。
互いに対向する第１面および第２面を有する金属部材の第１面に絶縁部材が接合される。その絶縁部材を挟んで金属部材の第１面に対向するように絶縁部材上に半導体素子が搭載される。充填材と、充填材とは異なる材質よりなりかつ充填材の粒径よりも大きな粒径を有する粒子とを含むグリースが、冷却部材の表面に配置される。金属部材の第２面と冷却部材の表面との間にグリースを挟んで金属部材と冷却部材とが加圧接合されることにより、粒子が金属部材の第２面と冷却部材の表面との各々に食い込む。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、グリースに含まれる粒子が金属部材の第２面および冷却部材の表面の各々に食い込んでいる。これにより粒子が金属部材および冷却部材の各々に食い込んだ箇所において放熱性を向上させることができる。
【００１３】
また放熱性が特に必要な箇所においてのみ粒子を金属部材および冷却部材の各々に食い込ませることによって、金属部材および冷却部材の接合部全体に粒子を食い込ませる構成と比較して、加圧時の加圧力が小さくて済む。これにより、半導体装置の破損を抑制することができる。
【００１４】
以上より本発明によれば、良好な放熱性を有し、かつ破損を抑制できる半導体装置およびその製造方法を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施の形態１における半導体装置の構成を示す断面図である。
【図２】図１に示す半導体装置における放熱グリースの部分を拡大した断面図である。
【図３】本発明の実施の形態１における半導体装置の製造方法の第１工程を示す概略断面図である。
【図４】本発明の実施の形態１における半導体装置の製造方法の第２工程を示す概略断面図である。
【図５】本発明の実施の形態１における半導体装置の製造方法の第３工程を示す概略断面図である。
【図６】本発明の実施の形態１における半導体装置の製造方法の第４工程を示す概略断面図である。
【図７】本発明の実施の形態１における半導体装置の製造方法の第５工程を示す概略断面図である。
【図８】本発明の実施の形態１における半導体装置の製造方法の第６工程を示す概略断面図である。
【図９】本発明の実施の形態１における半導体装置の製造方法の第７工程を示す概略断面図である。
【図１０】比較例における放熱グリースの部分を拡大した断面図である。
【図１１】本発明の実施の形態２における半導体装置の構成を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態について図に基づいて説明する。
（実施の形態１）
まず本実施の形態の電力用の半導体装置１００の構成について、図１および図２を用いて説明する。
【００１７】
図１に示されるように、本実施の形態の半導体装置１００は、パワーモジュール１０１と、放熱グリース９と、冷却器（冷却部材）１０とを有している。パワーモジュール１０１と冷却器１０とは、放熱グリース９によって接合されている。
【００１８】
パワーモジュール１０１は、半導体素子１ａ、１ｂと、リードフレーム３ａ〜３ｃと、インナーリード４と、放熱板（金属部材）６と、絶縁シート（絶縁部材）７と、封止樹脂８とを主に有している。
【００１９】
放熱板６は互いに対向する第１面６ｂと第２面６ｃとを有している。放熱板６は、たとえば直方体の形状を有している。半導体素子１ａ、１ｂの各々は、放熱板６の第１面６ｂに対向して配置されている。半導体素子１ａ、１ｂと放熱板６の第１面６ｂとの間には絶縁シート７が配置されている。絶縁シート７は、たとえば平板の形状を有している。
【００２０】
具体的には、半導体素子１ａ、１ｂの各々は、放熱板６および絶縁シート７からなる土台の上に、リードフレーム３ａ、３ｂを挟んで搭載されている。逆に言えば、放熱板６は、半導体素子１ａ、１ｂの下に、リードフレーム３ａ、３ｂと絶縁シート７とを介在して配置されている。この放熱板６は、半導体素子１ａ、１ｂの駆動時に生じる熱をパワーモジュール１０１の外部に放出するための部材である。
【００２１】
絶縁シート７は、半導体素子１ａ、１ｂと放熱板６との間、およびリードフレーム３ａ〜３ｃと放熱板６との間の各々を電気的に絶縁するための部材である。絶縁シート７は、半導体素子１ａ、１ｂと放熱板６との間、およびリードフレーム３ａ〜３ｃと放熱板６との間の各々に挟まれている。
【００２２】
具体的には絶縁シート７は、放熱板６の第１面６ｂに接するように装着されている。絶縁シート７は高い絶縁性と良好な取扱性とにより、パワーモジュール１０１のように放熱特性が求められる装置に用いられる。
【００２３】
リードフレーム３ｂ、３ｃは、パワーモジュール１０１内の半導体素子１ａ、１ｂの各々とパワーモジュール１０１の外部の装置とを電気的に接続するための導電性の部材である。このためリードフレーム３ｂ、３ｂは、パワーモジュール１０１の内部から外側に向けて延びている。
【００２４】
リードフレーム３ａ〜３ｃは、絶縁シート７の放熱板６と接する側の表面とは反対側の表面（図中上側の表面）に接するように載置されている。リードフレーム３ａ、３ｂの各々の絶縁シート７と接する側の表面とは反対側の表面（図中上側の主表面）上の少なくとも一部に、接合材２ａにより半導体素子１ａ、１ｂが接合されている。
【００２５】
リードフレーム３ａ〜３ｃは、内側リードフレーム３ａと、外側リードフレーム３ｂ、３ｃとを有している。内側リードフレーム３ａは、半導体素子１ａに接合材２ａを介在して電気的に接続されている。外側リードフレーム３ｃは、半導体素子１ａにボンディングワイヤ５を介在して電気的に接続されている。また外側リードフレーム３ｂは、半導体素子１ｂに接合材２ａを介在して電気的に接続されている。
【００２６】
なお半導体素子１ａ、１ｂとリードフレーム３ａ〜３ｃとは接合材２ａにより互いに電気的に接続されてもよいが、ボンディングワイヤ５により互いに電気的に接続されてもよい。
【００２７】
インナーリード４は、複数の半導体素子１ａ、１ｂ間を電気的に接続するための導電性の部材である。インナーリード４は、リードフレーム３ａ〜３ｃと同様の態様を有している。インナーリード４は、半導体素子１ａ、１ｂの各々と接合材２ｂを介在して電気的に接続されている。これにより半導体素子１ａ、１ｂ同士がインナーリード４を介在して互いに電気的に接続されている。なおインナーリード４は、半導体素子１ａ、１ｂのリードフレーム３ａ、３ｂと対向する側の表面とは反対側の表面（図中上側の表面）上に位置している。
【００２８】
以上に述べた半導体素子１ａ、１ｂ、リードフレーム３ａ〜３ｃと、インナーリード４、放熱板６および絶縁シート７を覆うように封止樹脂８が形成されている。これにより封止樹脂８は、半導体素子１ａ、１ｂ、リードフレーム３ａ〜３ｃと、インナーリード４、放熱板６および絶縁シート７を封止している。
【００２９】
半導体素子１ａ、１ｂ、接合材２ａ、２ｂ、絶縁シート７、内側リードフレーム３ａ、インナーリード４、ボンディングワイヤ５の各々の全体が封止樹脂８に覆われている。ただし外側へ向うように延びる外側リードフレーム３ｂ、３ｃは、その一部（内側の領域）のみが封止樹脂８に覆われ、他の一部（特に外側の領域）は封止樹脂８に覆われていない。これにより外側リードフレーム３ｂの当該部分がパワーモジュール１０１の外側と電気的に接続可能となっている。
【００３０】
また放熱板６の第２面６ｃ以外の面は封止樹脂８に覆われているが、第２面６ｃは封止樹脂８に覆われていない。第２面６ｃを露出させることにより、放熱性の悪い封止樹脂が存在しないことから、熱を効率よく逃がすことが可能となる。
【００３１】
封止樹脂８は、半導体素子１ａ、１ｂの周囲を覆うことにより、ヒートサイクル試験、パワーサイクル試験、耐湿信頼性試験の各種試験による信頼性を向上させることができる。
【００３２】
半導体素子１ａ、１ｂから発生する熱は、パワーモジュール１０１内において、接合材２ａ、リードフレーム３ａ、３ｂ、絶縁シート７、放熱板６の順序で伝わり、放熱板６の露出面（第２面６ｃ）に到達する。この熱を効率よく逃がすために、放熱板６の第２面６ｃと冷却器１０の表面１０ｃとが放熱グリース９により接合されている。
【００３３】
図２は、放熱グリース９の上下に存在する放熱板６と冷却器１０を含んで拡大した図である。図２に示されるように、放熱グリース９は、オイル９２と、充填材９１と、粒子１１とを有している。
【００３４】
オイル９２は、放熱グリース９のベースとなるものであり、シリコーンオイルもしくは鉱油系オイルを主成分とする液体よりなっている。
【００３５】
充填材９１は、熱伝導性の良い材料よりなり、導電性および絶縁性のいずれであってもよい。
【００３６】
導電性の充填材９１としては、金、白金、銀、銅、アルミニウム、鉄、スズ、亜鉛、タングステン、モリブデンなどの金属またはそれらの金属化合物の粒子が適している。
【００３７】
絶縁性の充填材９１としては、窒化アルミニウム、窒化ケイ素、窒化ホウ素、酸化アルミニウム（アルミナ）、酸化ケイ素（シリカ）、酸化マグネシウム、酸化亜鉛、酸化チタン、炭化ケイ素、炭化ホウ素、炭化チタンなどのセラミック粒子が適している。
【００３８】
放熱グリース９に充填される充填材９１の粒径は１μｍ以上１００μｍ以下である。充填材９１の粒径が小さいとオイル９２中に充填できる充填材９１の量が少なくなるため、放熱グリース９の熱伝導率が低くなるという問題がある。一方、充填材９１の粒径が大きくなると、オイル９２中に充填できる充填材９１の量が多くできるため、放熱グリース９の熱伝導率が大きくなる効果はある。しかし充填材９１の粒径が大きくなると、加圧後の放熱グリース９の厚みを薄くできないため、熱抵抗が上昇する問題がある。
【００３９】
以上より、２０μｍ以上５０μｍ以下の最大粒径を有する充填材９１を使用し、かつ２Ｗ／ｍＫ以上３Ｗ／ｍＫ以下の熱伝導率を有する放熱グリース９がよく用いられている。放熱グリース９は塗布後に加圧されることで充填材９１の最大粒径付近の厚みｔ１になる。
【００４０】
粒子１１は、充填材９１より大きな粒径を有し、かつ放熱板６および冷却器１０よりも硬い素材よりなっている。充填材９１の最大粒径が２０μｍ以上５０μｍ以下の場合、粒子１１の粒径は、１００μｍ以上３００μｍ以下であることが好ましい。
【００４１】
粒子１１の粒径が１００μｍ未満となると、充填材９１との粒径差が小さいために放熱板６や冷却器１０への粒子１１の喰い込みが少なく熱抵抗の低減の効果が小さい。一方、粒子１１の粒径が３００μｍを超えるとパワーモジュール１０１と冷却器１０との接合時に、粒子１１を放熱板６や冷却器１０に喰い込ませるための加圧力が大きくなり、パワーモジュール１０１の損傷の問題が発生する。また、加圧力が不足の場合は、放熱グリース９の厚みが厚くなり、逆に放熱性が悪化することになる。粒子１１の粒径は、充填材９１の最大粒径の２倍以上１５倍以下であってもよい。
【００４２】
粒子１１の形状としては、特に規定されるものではない。しかし、使われる粒子１１は同じ粒径、形状であることが好ましいことから、粒径や形状が安定している球形のものがよい。
【００４３】
粒子１１は、充填材９１とは異なる材質よりなっている。粒子１１の材質は、導電性および絶縁性のどちらの材質でもよい。粒子１１の材質は、放熱板６および冷却器１０にアルミニウム系の材料が用いられることから、アルミニウム系の材料より硬いものであればよい。粒子１１の材質としてステンレス鋼などの鉄系の粒子がコスト面で好ましい。
【００４４】
パワーモジュール１０１と冷却器１０とは、放熱グリース９を介在して互いに加圧されることにより接合されている。放熱板６の第２面６ｃおよび冷却器１０の表面１０ｃの各々が平坦である場合、加圧による接合後における放熱グリース９の厚みｔ１は、放熱グリース９に含まれる充填材９１の最大粒径により規定された厚みである。
【００４５】
本実施の形態においては、放熱グリース９に、充填材９１より大きな粒径の粒子１１が含まれている。このため粒子１１は、放熱板６の第２面６ｃおよび冷却器１０の表面１０ｃの各々に食い込んでいる。具体的には、粒子１１は、放熱板６の第２面６ｃに形成された窪み（第１窪み）６ｃと冷却器１０の表面１０ｃに形成された窪み（第２窪み）１０ｃとで挟まれ、かつ窪み６ｃおよび窪み１０ｃの各々に嵌っている。
【００４６】
放熱グリース９には、粒子１１が密に配置された領域と、疎に配置された領域とがあってもよい。また粒子１１が密に配置された領域は、半導体素子１ａ、１ｂの駆動時に発生した熱が多く通る領域に配置されてもよい。ここで粒子１１が疎に配置された領域とは、粒子１１が全く配置されていない領域も含む。このため、半導体素子１ａ、１ｂの駆動時に発生した熱が多く通る領域に粒子１１が密に配置された領域が配置され、それ以外の領域には粒子１１が配置されていなくともよい。たとえば粒子１１は、半導体素子１ａ、１ｂの直下の領域Ｒａ、Ｒｂのみに選択的に配置されており、その領域Ｒａ、Ｒｂ以外の領域は配置されていなくてもよい。
【００４７】
次に、上記の各部材の材質、サイズなどについて詳細に説明する。
図１に示されるように、半導体素子１ａ、１ｂは、たとえばＩＧＢＴ（Insulated  Gate  Bipolar  Transistor）のような素子と、ＭＯＳＦＥＴ（Metal  Oxide  Semiconductor  Field-Effect  Transistor）のようなスイッチング素子およびダイオードのような整流素子とが搭載されたチップ状の部材である。ＩＧＢＴは大電流を流して駆動させる素子であるため、半導体素子は電力用半導体素子として駆動する。このため、ＩＧＢＴを搭載するモジュール１０１はいわゆるパワーモジュールである。
【００４８】
半導体素子１ａ、１ｂを構成する半導体チップはたとえばシリコン（Ｓｉ）により形成されていることが好ましい。しかし半導体素子１ａ、１ｂの各々の半導体チップは、シリコン以外にも、たとえば炭化珪素（ＳｉＣ）、窒化ガリウム系材料（たとえば窒化ガリウム（ＧａＮ））、ダイヤモンドからなる群から選択される少なくとも１つにより形成されていてもよい。これらはシリコンに比べてバンドギャップが広い、いわゆるワイドバンドギャップ半導体材料である。このようなワイドバンドギャップ半導体材料を用いて形成された半導体素子は、搭載される素子（ＭＯＳＦＥＴなど）に大電流を流すことによる高温での動作に適用することができる。
【００４９】
なお図１において、半導体素子１ａはスイッチング素子、半導体素子１ｂは整流素子を示す。本実施の形態においては１つのパワーモジュール内に２つの半導体素子１ａ、１ｂが互いに間隔をあけて配置されているが、１つのパワーモジュール内に配置される半導体素子の個数はこれに限定されない。１つのパワーモジュール内に配置される半導体素子の個数は任意である（すなわち半導体素子は１つのみ、または３つ以上配置されてもよい）。
【００５０】
放熱板６は熱伝導率の高い銅、アルミニウム、銅合金、アルミニウム合金、銅の複合体およびアルミニウムの複合体からなる群から選択される少なくとも１つにより形成されることが好ましい。特に、放熱板６は加工性がよく、粒子１１が喰い込むように変形しやすいことが望まれる。このため放熱板６は、アルミニウムもしくはアルミニウム合金により形成されることが好ましい。アルミニウム合金の中でも、熱伝導性が良い純アルミニウム系のＡ１０５０（純度９９．５％以上、ＪＩＳ（日本工業規格））、Ａ１０８０（ＪＩＳ）、Ａ１１００（純度９９．０％以上、ＪＩＳ）などのアルミニウム合金が放熱特性に優れていることから放熱板６の材質として好ましい。
【００５１】
放熱板６の厚みは、特に限定されないが、たとえば１ｍｍ以上５ｍｍ以下であることが好ましい。放熱板６が厚く形成されれば熱容量が大きく、また熱を広げて逃がすことができるために放熱性を高めることができる。具体的には放熱板６の厚みが１ｍｍ以上の場合、熱の広がりがより大きくなり、放熱性能がより向上する。また放熱板６の厚みが５ｍｍ以下であれば、放熱板６の加工性がより良くなり（加工がより容易になり）、製造コストをより低く抑えることができる。
【００５２】
絶縁シート７は、エポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂の中に熱伝導性の高い（セラミック粒子の）無機粉末充填材が含有された構成を有している。また後に詳述する封止樹脂８にも、エポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂の中にセラミック粒子の無機粉末充填材が充填されたものが用いられる。たとえば絶縁シート７および封止樹脂８の双方に、エポキシ樹脂に無機粉末充填材を充填したものが用いられると、絶縁シート７と封止樹脂８との界面において同じエポキシ樹脂同士が互いに反応し合って、強固な界面を形成することができる。
【００５３】
絶縁シート７は、高い放熱性能を有する必要がある。放熱性能を高めるためには熱伝導性の高い無機粉末充填材を絶縁シート７に用いることが有効である。絶縁シート７としては、たとえば結晶シリカ、酸化アルミニウム（アルミナ）、窒化ケイ素、窒化ホウ素、窒化アルミニウムなどの絶縁性で熱伝導性の高い無機粉末充填材を使用することができる。
【００５４】
絶縁シート７の厚みｔ２は５０μｍ以上５００μｍ以下であることが好ましい。絶縁シート７に使用される無機粉末充填材には、その最大粒径が５０μｍ以上１５０μｍ以下のものがよく用いられる。ここで無機粉末充填材の最大粒径とは、無機粉末充填材の内部に引いた直線の寸法（無機粉末充填材の射影におけるその内部の直線状の寸法）の最大値を意味する。このため絶縁シート７が５０μｍよりも薄ければ、そこに含まれる無機粉末充填材の最大粒径よりも薄くなることから、絶縁シート７の絶縁性が著しく低下してしまう場合がある。一方、絶縁シート７が５００μｍよりも厚い場合、絶縁シート７の絶縁性は良いが熱抵抗が大きくなり、放熱性能が低下してしまう場合がある。以上の観点から、絶縁シート７の厚みｔは５０μｍ以上５００μｍ以下であることが好ましい。なお絶縁シート７は単一の層からなるものである必要はなく、絶縁シート７はたとえば熱伝導率が互いに異なる複数の層が積層された構成であってもよい。
【００５５】
また上記のように絶縁シート７は樹脂材料をベースとして形成されている。このため、たとえば絶縁シート７が通常の半導体装置の基板として用いられるセラミック材料により形成される場合に比べて、絶縁シート７と封止樹脂８および放熱板６との線膨張係数の差が小さくなる。このため絶縁シート７がセラミック材料である場合に比べて、ヒートサイクルによる絶縁シート７の樹脂割れおよび界面剥離を抑制することができる。
【００５６】
さらに樹脂材料をベースとする絶縁シート７は、接着剤としての機能も有している。このため後述するパワーモジュール１０１の封止工程にて行われる熱硬化時に、絶縁シート７は、リードフレーム３ａ〜３ｃ、放熱板６および封止樹脂８と互いに密着するように接着される。このため絶縁シート７は、その一方および他方の主表面上に、リードフレーム３ａ〜３ｃ、放熱板６および封止樹脂８と互いに接着するための接着剤を塗布する必要がない。当該接着剤は熱抵抗上昇の原因となるため、これを塗布しないことにより、絶縁シート７とリードフレーム３ａ〜３ｃ、放熱板６および封止樹脂８との間の熱抵抗の増加を抑制することができ、放熱性能の高いパワーモジュール１０１を得ることができる。
【００５７】
リードフレーム３ａ〜３ｃおよびインナーリード４の各々は、たとえば銅、鉄、銅合金および鉄合金からなる群から選択される少なくとも１つにより形成されることが好ましい。
【００５８】
これらの中でも、特に銅または銅合金がリードフレーム３ａ〜３ｃおよびインナーリード４の各々の材質として用いられることが好ましい。銅または銅合金が用いられることにより、リードフレーム３ａ〜３ｃおよびインナーリード４の熱伝導性および電気伝導性を特に優れたものとすることができる。
【００５９】
またリードフレーム３ａ〜３ｃおよびインナーリード４は、上記銅などにより形成された母材の表面にニッケル、銀、ニッケルパラジウム金などの薄膜がめっきにより形成された構成を有していてもよい。これにより、当該母材の酸化を抑制し、かつ当該母材とボンディングワイヤ５との接合状態をより良好なものとすることができる。
【００６０】
接合材２ａは、はんだ、銀を主成分とする焼結性フィラー、銀を主成分とするろう材、スズ中に銅を分散した材料、金を主成分とする金スズ、および金ゲルマニウムなどの金系合金からなる群から選択される少なくとも１つであることが好ましい。これらは熱伝導性が高く導電性が高い接合材料である。
【００６１】
また接合材２ｂは、はんだ、銀を主成分とする焼結性フィラー、銀を主成分とするろう材、スズ中に銅を分散した材料からなる群から選択される少なくとも１つであることが好ましい。これらは導電性が高い接合材料である。
【００６２】
ボンディングワイヤ５は、アルミニウム、銅、金、銀、これらの金属を主成分とする合金からなる群から選択される少なくとも１つであることが好ましい。
【００６３】
封止樹脂８としては、エポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂の中に、溶融シリカ、結晶シリカ、酸化アルミニウム（アルミナ）、窒化ケイ素などの無機粉末充填材を混入することにより、熱膨張係数および弾性率が調整された材料が用いられる。これらの中でも封止樹脂８としては溶融シリカを充填材として用いることが特に好ましい。封止樹脂８には熱伝導性が要求されないため、熱伝導性は低いが熱膨張係数が小さい溶融シリカを含めることにより、封止樹脂８全体の熱膨張係数の調整を容易にすることができる。なお封止樹脂８の熱伝導率は、０．７Ｗ／ｍＫ以上０．９Ｗ／ｍＫ以下であり、パワーモジュール１０１を構成する他の各部材の熱伝導率に比べて低く設定されている。
【００６４】
冷却器１０は、半導体装置１００（半導体素子１ａ、１ｂ）の駆動時に発生する熱を外部に放出するための部材である。冷却器１０には放熱板６と同様の材質を用いることが可能である。また冷却器１０の形状は制約されるものではない。冷却器１０は冷却性能を向上させるためにフィン１０ｂを有することが多い。フィン１０ｂを設けた場合、冷却器１０が複雑な形状となることから、冷却器１０はダイカスト成形または押し出し成形により製造されることになる。これらの成形に適したＡｌ−Ｓｉ−Ｃｕ系のＡＤＣ１０（ＪＩＳ）、ＡＤＣ１２（ＪＩＳ）などのアルミニウム合金が冷却器１０の材質として用いられてもよい。
【００６５】
次に、本実施の形態における半導体装置１００の製造方法の一例について、図３〜図９を用いて説明する。
【００６６】
図３に示されるように、まず複数の半導体素子１ａ、１ｂがそれぞれリードフレーム３ａ、３ｂの一方（上側）の表面上の所望の位置に接合材２ａを介在して接合される。複数の半導体素子１ａ、１ｂは、互いに間隔をあけて配置される。この工程はダイボンディングと呼ばれる。ダイボンディングにおいては同時に、複数の半導体素子１ａ、１ｂ同士が接合材２ｂを介在してインナーリード４により接合される。
【００６７】
半導体素子１ａ、１ｂとしては、たとえばシリコンよりなりＩＧＢＴが搭載された半導体チップと、たとえばシリコンよりなりダイオードが搭載された半導体チップとが用いられる。ここでたとえばＩＧＢＴ（定格６００Ｖ、１００Ａ）が搭載された半導体チップの平面視におけるサイズは、１０ｍｍ×１０ｍｍ×０．２５ｍｍである。またたとえばダイオード（定格６００Ｖ、１００Ａ）が搭載された半導体チップの平面視におけるサイズは１０ｍｍ×８ｍｍ×０．２５ｍｍである。
【００６８】
接合材２ａとして、たとえば鉛を含まないはんだ材（スズ９９．２５質量％、銅０．７５質量％）が用いられる。リードフレーム３ａ〜３ｃの各々は、平坦（厚み方向に関する座標の変化（ばらつき）が全体で０．１ｍｍ以下）であり、無酸素銅（Ｃ１０２０（ＪＩＳ））製であり、０．６ｍｍの厚みを有している。
【００６９】
また半導体素子１ａ、１ｂの各々のリードフレーム３ａ、３ｂと接合される側と反対側（上側）の表面には部分的にニッケル金めっき（図示せず）が施されている。複数の半導体素子１ａ、１ｂの各々のニッケル金めっきの部分が、接合材２ｂを介在してインナーリード４（厚み０．６ｍｍ）と電気的に接続される。これにより、複数の半導体素子１ａ、１ｂ同士がインナーリード４を介在して互いに電気的に接続される。接合材２ｂは、たとえば鉛を含まないはんだ材（スズ９９．２５質量％、銅０．７５質量％）よりなる。
【００７０】
半導体素子１ａ、１ｂの下面における接合材２ａを用いた接合、および半導体素子１ａ、１ｂの上面における接合材２ｂを用いた接合は、減圧はんだリフロー装置を用いて、一括で実施される。
【００７１】
図４に示されるように、半導体素子１ａと、リードフレームの一部である外側リードフレーム３ｃとがボンディングワイヤ５により電気的に接続される。この工程はワイヤボンディングと呼ばれる。ここで用いられるボンディングワイヤ５は、たとえばその延在する方向に交差する断面が直径０．１５ｍｍのほぼ円形であるアルミニウム製のものである。
【００７２】
また放熱板６（サイズ４０ｍｍ×２０ｍｍ×２ｍｍ）の互いに対向する第１面６ｂおよび第２面６ｃのうち第１面６ｂ上に絶縁シート７が載置される。この状態で放熱板６と絶縁シート７とが加熱および加圧される。これにより放熱板６に絶縁シート７が接合される。この絶縁シート７を放熱板６上において加熱および加圧する工程はプレス工程と呼ばれる。この際、絶縁シート７は完全に硬化しておらず、加温により再溶融する半硬化状態である。
【００７３】
図５に示されるように、半導体素子１ａ、１ｂが接合されかつワイヤボンディング工程が完了したリードフレーム３ａ〜３ｃと、プレス工程が完了し絶縁シート７が接合された放熱板６とが、樹脂封止（モールド工程）を行なうため、金型２１、２２のキャビティ２３内に配置される。この状態において、絶縁シート７の上面にリードフレーム３ａ〜３ｃが接触するように配置される。
【００７４】
ここでの金型２１、２２はトランスファーモールド工程により樹脂封止を行なうためのものである。金型２１、２２は、上側金型２１と、下側金型２２とを有している。金型２１、２２のキャビティ２３内に、半導体素子１ａ、１ｂ、インナーリード４、放熱板６および絶縁シート７などが設置される。また外側リードフレーム３ｂ、３ｃの一部は上側金型２１と下側金型２２とに挟まれる。
【００７５】
絶縁シート７はキャビティ２３内の高温雰囲気により溶融することで、リードフレーム３ａ〜３ｃに接着される。これにより、絶縁シート７を挟んで放熱板６の第１面６ｂに対向するように絶縁シート７上に半導体素子１ａ、１ｂが搭載される。
【００７６】
またこのとき金型２１、２２の外側には、シリンダに接続されたポット（図示せず）が配置されている。このポットには、樹脂封止を行なうための材料である封止材タブレットがセットされている。封止材タブレットは粉末状の封止用の樹脂材料を円筒状（タブレット状）に圧縮成形したものである。
【００７７】
上側金型２１と下側金型２２とが閉じられた後、ポット内の封止材タブレットが加圧されながら、金型２１、２２の内部に供給される。この際、固形状の封止材タブレットは加熱により次第に溶融して流動性を増しながら、上側金型２１と下側金型２２との間の領域に注入される。流動性を増した封止材タブレットは、金型２１、２２のランナー２４とゲート２５とを通じてキャビティ２３内に注入される。
【００７８】
キャビティ２３内に注入された流動性のある封止材タブレットとしての樹脂材料は、金型２１、２２でさらに加熱されることにより硬化して封止樹脂８（図６）となる。封止樹脂８がキャビティ２３内を充填することにより、キャビティ２３内の半導体素子１ａ、１ｂ、放熱板６などの各部材の表面は、硬化された封止樹脂８に覆われる。
【００７９】
なおトランスファーモールド工程においては、封止樹脂８および絶縁シート７を硬化させるため、キャビティ２３内の温度はたとえば１８０℃とされ、キャビティ２３内の圧力はたとえば１０ＭＰａとされ、加熱時間は３分とされる。ただしトランスファーモールド工程における加熱時間は、封止樹脂８および絶縁シート７の反応度により適宜任意の時間を設定することができる。
【００８０】
また絶縁シート７も加温により上記のように溶融し、当該トランスファーモールド工程の更なる加温により熱硬化する。
【００８１】
図６に示されるように、封止樹脂８が硬化した後、封止樹脂８により封止されたパワーモジュール１０１が金型２１、２２から取り出される。なお金型２１、２２からパワーモジュール１０１が取り出された後に、封止樹脂８の硬化度をさらに上げるためにたとえば１８０℃の温度で８時間の熱硬化のための加熱がなされてもよい。以上においては封止樹脂８がトランスファーモールド工程により供給されているが、封止樹脂８の供給方法はこれに限られない。
【００８２】
次に、リードフレーム３ｂ、３ｃの不要部分が切断される。この工程はタイバーカットと呼ばれる。そして封止樹脂８の外側にはみ出た、たとえば放熱板６の表面に沿う方向に直線状に延びる外側リードフレーム３ｂ、３ｃが、封止樹脂８の外側でたとえば図中上側に向かう方向に延びるように約９０°屈曲される。これにより、半導体素子１ａ、１ｂを封止したパワーモジュール１０１が完成する。
【００８３】
図７に示されるように、複数のフィン１０ｂを有する冷却器１０が準備される。この冷却器１０のフィン１０ｂとは反対側の平面な表面１０ｃに放熱グリース９がたとえば約５０μｍの厚みで塗布される。
【００８４】
放熱グリース９は、たとえばシリコーン系のオイルと、そのオイルに充填された最大粒径３０μｍのアルミナ粒子とを有し、２Ｗ／ｍＫの熱伝導率を有している。また放熱グリースは、たとえばステンレス鋼ＳＵＳ３０４（ＪＩＳ）からなる粒径２５０μｍの球状の粒子１１も有する。これにより、充填材９１と、その充填材９１とは異なる材質よりなりかつ充填材９１の粒径よりも大きな粒径を有する粒子１１とを含む放熱グリース９が、冷却器１０の表面１０ｃに配置される。
【００８５】
図８に示されるように、粒子１１は、放熱性能を上げたい領域、ここでは半導体素子１ａ、１ｂの直下に相当する領域Ｒａ、Ｒｂに配置される。粒子１１の配置する数に制約はないが、粒子１１の数が少ないと放熱特性が下がり、多すぎると粒子１１が重なり合い加圧後の放熱グリース９の厚みが厚くなり放熱特性が悪くなる。
【００８６】
図９に示されるように、パワーモジュール１０１と冷却器１０とが放熱グリース９を挟んで接合される。具体的には、パワーモジュール１０１における放熱板６の第２面６ｃと冷却器１０の表面１０ｃとの間に放熱グリース９を挟んでパワーモジュール１０１と冷却器１０とが加圧接合される。この加圧接合は、たとえばネジ締め、板ばねなどを用いてパワーモジュール１０１と冷却器１０とを加圧することにより行われる。この加圧接合により放熱グリース９に含まれる粒子１１が放熱板６の第２面６ｃと冷却器１０の表面１０ｃとの各々に食い込む。また上記の加圧接合により、放熱グリース９の厚みが放熱グリース９に含まれる充填材９１の最大粒径近くまで薄くされる。
【００８７】
以上により本実施の形態の半導体装置１００が製造される。
次に、本実施の形態の作用効果について、放熱グリース９中に粒子１１を配置しない場合の比較例（図１０）と対比しながら説明する。
【００８８】
図９に示されるように、パワーモジュール１０１内の半導体素子１ａ、１ｂで発生した熱は接合材２ａ、リードフレーム３ａ、３ｂ、絶縁シート７、放熱板６、放熱グリース９を通じて冷却器１０に到達して外気に放熱される。この中で熱抵抗が高い部分は、絶縁シート７もしくは放熱グリース９である。放熱グリース９に到達するまでに熱は横方向にも広がるが、半導体素子１ａ、１ｂの直下の領域Ｒａ、Ｒｂを通る熱が最も多い。
【００８９】
ここで仮に図１０に示される比較例のように、放熱グリース９がオイル９２および充填材９１のみからなり粒子１１を有しない場合には、放熱グリース９の熱抵抗が高いため、熱を十分に放熱することができない。
【００９０】
これに対して本実施の形態においては、図１および図２に示されるように、放熱グリース９に含まれる粒子１１が放熱板６の第２面６ｃと冷却器１０の表面１０ｃとの各々に食い込んでいる。これにより粒子１１が放熱板６および冷却器１０の各々に食い込んだ箇所において放熱性を向上させることができる。
【００９１】
また放熱性が特に必要な箇所においてのみ粒子１１を放熱板６および冷却器１０の各々に食い込ませることによって、放熱板６および冷却器１０の接合部全体に粒子１１を食い込ませる構成と比較して、加圧時の加圧力が小さくて済む。つまり、放熱の際に熱が多く通る領域のみに粒子１１が選択的に配置されることにより、加圧時の加圧力を小さくすることができる。これにより、半導体装置１００の破損を抑制することができる。
【００９２】
また放熱性が特に必要な箇所においてのみ粒子１１を放熱板６および冷却器１０の各々に食い込ませることによって、放熱板６および冷却器１０の接合部全体に粒子１１を食い込ませる構成と比較して、放熱板６および冷却器１０との間の絶縁を維持することが容易となる。
【００９３】
以上より本実施の形態によれば、良好な放熱性と絶縁性とを有し、かつ破損を抑制できる半導体装置１００およびその製造方法を実現することができる。
【００９４】
また図９に示されるように、放熱グリース９の粒子１１を半導体素子１ａ、１ｂの直下の領域Ｒａ、Ｒｂに配置することで、効率的に熱を冷却器１０に伝えることができる。また粒子１１が半導体素子１ａ、１ｂの直下の領域Ｒａ、Ｒｂにのみ位置することにより、加圧時の加圧力を小さくでき、半導体装置１００の破損を抑制することができる。
【００９５】
またパワーモジュール１０１内で絶縁性が確保されているため、放熱グリース９で絶縁性の確保は必要ない。このため、放熱グリース９の粒子１１として、熱伝導がよく、所定の粒径、形状を有する金属粒子を使用することが可能となる。これらの金属粒子として、たとえば鉄および鉄の複合体などを選択することが可能となり、これらの金属粒子は入手しやすいという効果を有する。
【００９６】
また粒子１１が放熱板６および冷却器１０に喰い込んでいるため、放熱板６および冷却器１０の固定が強固になるという効果もある。
【００９７】
さらに後述するように、粒子１１の粒径を１００μｍ以上３００μｍ以下とすることにより、放熱性をさらに向上させることも可能となる。
【００９８】
また放熱グリース９が用いられているため、作業性が良好である。また本実施の形態においては粒子１１としてダイヤモンドを用いる必要がないため、安価に半導体装置を製造することができる。
【００９９】
（実施の形態２）
図１１に示されるように、本実施の形態の構成は、図１および図２に示された実施の形態１の構成と比較して、パワーモジュールの構造において異なる。本実施の形態におけるパワーモジュール１０２においては、実施の形態１における放熱板６および絶縁シート７に代えて、セラミック基板１４が用いられている。
【０１００】
セラミック基板１４は、セラミック材１４ａと、配線回路１４ｂと、配線回路（金属部材）１４ｃとを有している。セラミック材１４ａは、セラミック基板１４のコア部分であり、互いに対向する一方表面と他方表面とを有している。
【０１０１】
配線回路１４ｂは、セラミック基板１４の一方表面に形成されている。半導体素子１ａ、１ｂの各々は、配線回路１４ｂの一部に接合材２ａを介在して接合されている。配線回路１４ｂの他の部分は、リードフレーム３ｂ、３ｃと電気的に接合されている。
【０１０２】
配線回路１４ｃは、セラミック基板１４の他方表面に形成されている。配線回路１４ｃは複数の配線部に分割されている必要はない。
【０１０３】
セラミック材１４ａの材質としては、絶縁性が高く熱伝導率が高いものがよい。セラミック材１４ａとしては、酸化アルミニウム（アルミナ）、窒化ケイ素、窒化ホウ素、窒化アルミニウムがよい。セラミック材１４ａとして、熱伝導性と機械強度に優れていることから、０．３２ｍｍ厚の窒化ケイ素を用いることが好ましい。
【０１０４】
また配線回路１４ｂ、１４ｃの材質としては、電気伝導性がよく熱伝導性も高い金属がよい。たとえば、銅、アルミニウム、鉄および銅合金、アルミニウム合金、鉄合金といった金属が配線回路１４ｂ、１４ｃの材質として用いられる。配線回路１４ｂと配線回路１４ｃとは必ずしも同じ材質である必要はなく、配線回路１４ｂは銅、配線回路１４ｃはアルミニウムという異なる材料の組み合わせでもよい。
【０１０５】
本実施の形態においては、実施の形態１に記載と同様に、パワーモジュール１０２と冷却器１０とが、粒子１１を配置した放熱グリース９で接合される。したがって、粒子１１がセラミック基板１４の裏面（配線回路１４ｃの表面）と冷却器１０の表面とに喰い込んでいる。
【０１０６】
配線回路１４ｃは、変形しやすさの観点から、アルミニウムもしくはアルミニウム合金であることが好ましい。粒子１１は、１００μｍ以上３００μｍ以下のサイズであることが好ましい。配線回路１４ｃは、粒子１１が喰い込んだ際にセラミック材１４ａに到達しないように０．３ｍｍ厚のアルミニウムであることが好ましい。配線回路１４ｂとしても、セラミック基板１４の対称性を考慮して、配線回路１４ｃと同じく０．３ｍｍ厚のアルミニウムであることが好ましい。このように配線回路１４ｂと配線回路１４ｃとが互いに同じ厚みで同じ材質よりなることで、セラミック基板１４の反りを低減することができる。反りを低減することで、放熱グリース９の厚みを薄くすることができるので、半導体装置１００ａとしての熱抵抗を低減できる。
【０１０７】
なお上記以外の本実施の形態の構成は、図１および図２に示す実施の形態１の構成とほぼ同じであるため、実施の形態１と同一の要素については図１１において同一の符号を付し、その説明を繰り返さない。
【０１０８】
本実施の形態においても、実施の形態１と同様の効果を得ることができる。
【実施例１】
【０１０９】
実施の形態１の構成において、粒子１１を放熱グリース９中に配置した状態で、パワーモジュール１０１と冷却器１０とを加圧して接合した際の半導体装置１００の放熱性を評価した。その評価に用いた放熱板６の材質、放熱グリース９の熱伝導率および厚み、充填材９１の最大粒径、粒子１１の材質および粒径、および冷却器１０の材質を以下の表１に示す。本実施例では、放熱グリース９に含まれる充填材９１の最大粒径を２０μｍとし、放熱グリース９の熱伝導率を２Ｗ／ｍＫとした。また上記の評価により得られた放熱性の結果を合せて表１に示す。なお表１における放熱性は、粒子１１を使用しない比較例１の値を１００とした場合の相対値とした。
【０１１０】
【表１】
2017191826.tif 000003
【実施例２】
【０１１１】
実施例１と同様、実施の形態１の構成を用い、放熱グリース９に含まれる充填材９１の最大粒径を５０μｍとし、放熱グリース９の熱伝導率を３Ｗ／ｍＫとして、半導体装置１００の放熱性を評価した。その評価に用いた放熱板６の材質、放熱グリース９の熱伝導率および厚み、充填材９１の最大粒径、粒子１１の材質および粒径、および冷却器１０の材質を以下の表２に示す。また上記の評価により得られた放熱性の結果を合せて表２に示す。なお表２における放熱性は、粒子１１を使用しない比較例２の値を１００とした場合の相対値とした。
【０１１２】
【表２】
2017191826.tif 000004
【実施例３】
【０１１３】
実施の形態２の構成において、粒子１１を放熱グリース９中に配置した状態で、パワーモジュール１０２と冷却器１０とを加圧して接合した際の半導体装置１００ａの放熱性を評価した。その評価に用いた配線回路１４ｃの材質、放熱グリース９の熱伝導率および厚み、充填材９１の最大粒径、粒子１１の材質および粒径、および冷却器１０の材質を以下の表３に示す。本実施例では、放熱グリース９に含まれる充填材９１の最大粒径を２０μｍとし、放熱グリース９の熱伝導率を２Ｗ／ｍＫとした。また上記の評価により得られた放熱性の結果を合せて表３に示す。なお表３における放熱性は、粒子１１を使用しない比較例３の値を１００とした場合の相対値とした。
【０１１４】
【表３】
2017191826.tif 000005
【０１１５】
表１から表３における放熱性は、半導体素子１ａ、１ｂの各々に一定の電流値（３０Ａ）を流した時の、半導体素子１ａ、１ｂの温度上昇率を相対値として示したものである。したがって、値が低いほど温度上昇が少なく、半導体装置１００として放熱性能が向上していることを示している。
【０１１６】
表１から表３における放熱性の結果より、粒子１１の粒径が８０μｍおよび３５０μｍでは放熱性が低くなることが分かった。これは、粒子１１の粒径が８０μｍでは粒子１１による放熱効果が低く、また３５０μｍであると上下の金属層への粒子１１の喰い込みが十分でないために逆に放熱性が悪くなったためと考えられる。このことから、粒子１１の粒径としては、１００μｍ以上３００μｍ以下が好適であるといえる。具体的には、試験番号２、３、４、７、８、９、１２、１３、１４の各サンプルが上記の範囲数値条件を満たしており、放熱性が比較例より良好な結果を示している。
【０１１７】
今回開示された実施の形態および実施例はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【０１１８】
１ａ，１ｂ  半導体素子、２ａ，２ｂ  接合材、３ａ，３ｂ，３ｃ  リードフレーム、４  インナーリード、５  ボンディングワイヤ、６  放熱板、６ａ，１０ａ  窪み、７  絶縁シート、８  封止樹脂、９  放熱グリース、１０  冷却器、１０ｂ  フィン、１０ｃ  表面、１１  粒子、１４  セラミック基板、１４ａ  セラミック材、１４ｂ，１４ｃ  配線回路、２１  上側金型、２２  下側金型、２４  ランナー、２５  ゲート、９１  充填材、９２  オイル、１００，１００ａ  半導体装置、１０１，１０２  パワーモジュール。 
【図１】
2017191826.tif 000006
【図２】
2017191826.tif 000007
【図３】
2017191826.tif 000008
【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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【図１０】
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【図１１】
2017191826.tif 000016