【手続補正書】
【提出日】平成20年3月31日(2008.3.31)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材（１０、５０）に、はんだ材料からなるはんだ層（２０、２１）を介して半導体素子（３０）が接合されてなる半導体装置において、前記半導体素子（３０）は駆動時に発熱することによって、その面内にて温度分布を持つものであり、前記半導体素子（３０）において駆動時に許容される最大温度をＴｔ、前記温度分布上において前記半導体素子（３０）の位置に対応した温度をＴｃとしたとき、前記最大温度Ｔｔから前記温度Ｔｃを差し引いた値を温度マージンΔＴとし、前記半導体素子（３０）の面内にて前記温度マージンΔＴが大きい位置ほど、前記はんだ層（２０、２１）中に存在するボイド（４０）の最大直径ｄｔが大きくなっていることを特徴とする半導体装置。
【請求項２】
前記最大温度Ｔｔは、前記半導体素子（３０）の最大発熱温度であ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】
前記はんだ層（２０、２１）は、前記半導体素子（３０）の裏面側に設けられた第１のはんだ層（２０）と表面側に設けられた第２のはんだ層（２１）とから構成されることを特徴とする請求項１または２に記載の半導体装置。
【請求項４】
前記第１のはんだ層（２０）に含まれるボイド（４０）と前記第２のはんだ層（２１）に含まれるボイド（４０）とが同じ位置ｘに重なっている場合には、前記ボイド（４０）の最大直径ｄｔは各々のはんだ層（２０、２１）で規定された直径よりも小さく規定され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】
前記半導体素子（３０）は、前記第１のはんだ層（２０）を介して下側ヒートシンクと接合されるとともに前記第２のはんだ層（２１）を介して金属体（５０）と接合され、前記金属体（５０）は第３のはんだ層（２２）を介して上側ヒートシンク（６０）と接合されているものであって、前記ボイド（４０）の最大直径ｄｔは前記第１のはんだ層（２０）及び前記第２のはんだ層（２１）のみ規定することを特徴とする請求項３または４に記載の半導体装置。
【請求項６】
前記温度マージンΔＴは、前記半導体素子（３０）の面内の中央部に近い位置ｘ１の温度マージンΔＴ１に対して、前記中央部から離れた位置ｘ２の温度マージンΔＴ２の方が大きくなっていることを特徴とする請求項１乃至５の何れか１つに記載の半導体装置。
【請求項７】
基材（１０、５０）に、はんだ材料からなるはんだ層（２０、２１）を介して半導体素子（３０）を接合してなる半導体装置の製造方法において、駆動時における前記半導体素子（３０）の面内の温度分布を求め、前記半導体素子（３０）において駆動時に許容される最大温度をＴｔ、前記温度分布上において前記半導体素子（３０）の位置に対応した温度をＴｃとしたとき、前記最大温度Ｔｔから前記温度Ｔｃを差し引いた値である温度マージンΔＴを求め、前記半導体素子（３０）の面内にて前記温度マージンΔＴの比較的小さい位置に、前記はんだ材料を設置した後、当該はんだ材料をリフローすることを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項８】
前記はんだ材料を設置する工程において、前記はんだ材料を前記半導体素子（３０）の面内における中央部付近に配設することを特徴とする請求項７に記載の半導体装置の製造方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２５】
ここで、請求項２に記載の発明のように、請求項１に記載の半導体装置においては、前記最大温度Ｔｔは、半導体素子（３０）の最大発熱温度とすることができる。
また、請求項３に記載の発明では、はんだ層（２０、２１）は、半導体素子（３０）の裏面側に設けられた第１のはんだ層（２０）と表面側に設けられた第２のはんだ層（２１）とから構成されることを特徴としている。
それによれば、半導体素子（３０）の裏面側に設けられた第１のはんだ層（２０）及び表面側に設けられた第２のはんだ層（２１）中のボイド（４０）の大きさを抑制することにより、半導体素子（３０）の冷却性能をより適切に確保することができる。
また、請求項４に記載の発明では、第１のはんだ層（２０）に含まれるボイド（４０）と第２のはんだ層（２１）に含まれるボイド（４０）とが同じ位置ｘに重なっている場合には、ボイド（４０）の最大直径ｄｔは各々のはんだ層（２０、２１）で規定された直径よりも小さく規定されていることを特徴としている。
それによれば、第１のはんだ層（２０）に含まれるボイド（４０）と第２のはんだ層（２１）に含まれるボイド（４０）とが同じ位置ｘに重なっている場合、ボイド（４０）による半導体素子（３０）の局所温度上昇ΔＴｂが増加するため、この同じ位置ｘにおいて許容されるボイド（４０）の最大直径ｄｔを、各々のはんだ層（２０、２１）で規定された直径よりも小さく規定することにより、局所温度上昇ΔＴｂの増加を抑制することができる。
また、請求項５に記載の発明では、半導体素子（３０）は、第１のはんだ層（２０）を介して下側ヒートシンクと接合されるとともに第２のはんだ層（２１）を介して金属体（５０）と接合され、金属体（５０）は第３のはんだ層（２２）を介して上側ヒートシンク（６０）と接合されているものであって、ボイド（４０）の最大直径ｄｔは第１のはんだ層（２０）及び第２のはんだ層（２１）のみ規定することを特徴としている。
それによれば、金属体（５０）と上側ヒートシンク（６０）とを接合する第３のはんだ層（２２）については、ボイド（４０）が含まれていても金属体（５０）内での熱拡散により半導体素子（３０）の局所温度上昇が緩和されるため、第１のはんだ層（２０）や第２のはんだ層（２１）と同様にボイドの直径を規定する必要はない。
また、請求項６に記載の発明では、温度マージンΔＴは、半導体素子（３０）の面内の中央部に近い位置ｘ１の温度マージンΔＴ１に対して、中央部から離れた位置ｘ２の温度マージンΔＴ２の方が大きくなっていることを特徴としている。
それによれば、半導体素子（３０）は駆動時に発熱することによって、その面内にて、相対的に中央部が高温となり端部が低温となるような温度分布を有するため、温度マージンΔＴは請求項６に記載のような関係となる。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２６】
請求項７に記載の発明では、基材（１０、５０）に、はんだ材料からなるはんだ層（２０、２１）を介して半導体素子（３０）を接合してなる半導体装置の製造方法において、駆動時における半導体素子（３０）の面内の温度分布を求め、半導体素子（３０）において駆動時に許容される最大温度をＴｔ、前記温度分布上において半導体素子（３０）の位置に対応した温度をＴｃとしたとき、前記最大温度Ｔｔから前記温度Ｔｃを差し引いた値である温度マージンΔＴを求め、半導体素子（３０）の面内にて温度マージンΔＴの比較的小さい位置に、はんだ材料を設置した後、当該はんだ材料をリフローすることを特徴としている。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３１】
つまり、本発明によれば、上記請求項１に記載の半導体装置を適切に製造することのできる半導体装置の製造方法を提供することができる。
また、請求項８に記載の発明では、はんだ材料を設置する工程において、はんだ材料を半導体素子（３０）の面内における中央部付近に配設することを特徴としている。
それによれば、上記請求項７に記載の半導体装置の製造方法を提供することができる。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１００
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１００】
なお、金属体５０と上側ヒートシンク６０とを接合する第３のはんだ層２２については、ボイドが含まれていても、金属体５０内での熱拡散により半導体素子３０の局所温度上昇が緩和されるため、必ずしも上記実施形態の方法に従ってボイドの直径を規定する必要はない。