(57)【要約】【課題】安価でハンダ付け性の低下及び放熱性の低下を抑えたハンダ膜厚制御方法及び回路装置の提供。【解決手段】粒状フィラー１１を用いてハンダの膜厚を制御するハンダ膜厚制御方法において、長さ方向に平行な両端部Ｗ２に粒状フィラー１１を含有するリボン状に形成されたリボンハンダ１０を、放熱板２０のハンダ付け面に配置し、リボンハンダ１０上に半導体素子１５を配置し、加熱することで、粒状フィラー１１でハンダ部１３の膜厚を確保しつつ、半導体素子１５を放熱板２０のハンダ付け面にハンダ付けする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
フィラーを用いてハンダの膜厚を制御するハンダ膜厚制御方法において、
長さ方向に平行な両端部に前記フィラーが含有されリボン状に形成されたハンダ箔を、ハンダ付け面に配置し、
前記ハンダ箔上に半導体素子を配置し、加熱することで、
前記ハンダ付け面と前記ハンダ箔の間に挟まれた前記フィラーで前記ハンダの膜厚を確保し、前記半導体素子を前記ハンダ付け面にハンダ付けすることを特徴とするハンダ膜厚制御方法。
【請求項２】
請求項１に記載のハンダ膜厚制御方法において、
前記ハンダ箔の前記両端部に含有されるフィラーが、前記半導体素子の発熱部を避けて配置されることを特徴とするハンダ膜厚制御方法。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載のハンダ膜厚制御方法において、
前記フィラーが、高融点金属又は樹脂又はセラミックスで形成される粒状物質からなることを特徴とするハンダ膜厚制御方法。
【請求項４】
請求項１又は請求項２に記載のハンダ膜厚制御方法において、
前記フィラーが、高融点金属、又は樹脂で形成されるワイヤ状物質からなることを特徴とするハンダ膜厚制御方法。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４のいずれか１つに記載のハンダ膜厚制御方法を用いて製造され、前記フィラーによって前記ハンダの膜厚が確保されていることを特徴とする回路装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体素子を基板にハンダ付けする際に、一定の厚みのハンダの膜厚を確保するための技術である。
【背景技術】
【０００２】
ハンダ付けの際にハンダの膜厚を所定の厚さとなるように制御することは、ハンダ付けした基板の信頼性を向上させるために必要である。
ハンダ膜厚が薄い場合、熱サイクルによって圧縮又は引っ張り応力がハンダにかかり、クラックが発生する虞がある。ハンダの膜厚の厚みは、厚いほど応力を緩和する緩衝剤としての信頼性が向上する。
一方、ハンダの膜厚を厚くすると、半導体素子の放熱性が低下するという問題がある。また、ハンダの膜厚が厚くなると、マンハッタン現象が起き易くなるなどの問題もある。つまり、ハンダの膜厚は厚すぎても薄すぎても問題となる。
このため、ハンダの膜厚を一定に保つ方法が従来から検討されていた。
【０００３】
特許文献１には、ハンダ組成物の発明として、ハンダペーストに分離粒子やフィラメントを混ぜる技術が開示されている。
ハンダペーストに混ぜるのは、ハンダが溶融する温度で固形である分散粒子またはフィラメントである。このようにハンダペーストに分散粒子またはフィラメントを混ぜることで、ハンダ付けした半導体素子とハンダ付け面との間の高さを、分散粒子或いはフィラメントによって確保することが可能となる。
また、特許文献２には、半導体装置及びその製造方法の発明として、ハンダ付けする絶縁基板とベース基板との間にスペーサを設けてハンダの膜厚を確保する技術である。
絶縁基板とベース基板との間に、必要な厚みを持ったスペーサを挟むことで、スペーサによって高さが維持され、ハンダの膜厚を確保することが可能となる。
【０００４】
また、特許文献３には、回路装置及びその製造方法の発明として、半導体素子をハンダ付けする際に、ランド状の導電パターンの表面に半導体素子の四隅にあたる部分に部分的に金属粉を混入させ、その上面に半導体素子を配置してハンダ付けすることで、一定のハンダの膜厚を確保することが可能となる。
また、特許文献４には、フィラーを含有したハンダの形成方法が示されている。
フィラーを含有したハンダを用いてハンダ付け面にハンダを塗布し、半導体素子を配置することで、ハンダに含有されるフィラーによって、ハンダの膜厚が確保可能となる。
【０００５】
【特許文献１】特開昭６０−２５５２９９号公報
【特許文献２】特開２００１−１６８２５２号公報
【特許文献３】特開２００６−７３５５４号公報
【特許文献４】特開平７−２９９５９１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１乃至特許文献４を用いてハンダ付けを行う場合、以下のような課題があると考えられる。
近年では、半導体素子に供給する電流が大きくなる傾向に伴い、半導体素子自身の発熱量が高くなっている等の理由から、半導体素子の熱暴走を防ぐためにもハンダの放熱性の低下は望ましくない。
しかし、特許文献１及び特許文献４に示す方法では、ハンダ塗布面に形成されるハンダ内に分離粒子やフィラメントなどのフィラーが全体的に分散することとなる。
ハンダ内に均一にフィラーを分散させる場合、フィラーが大量に必要になることと、半導体素子からの放熱を阻害する要因になる虞があるなどの問題がある。
フィラーには高融点金属が使用されることが多いが、高融点金属はコストが高いものが多い。このため、フィラーを大量に使用すると必然的にハンダ付けコストが上がってしまう。
【０００７】
また、フィラーに高融点金属が用いられると、高融点の金属はハンダよりも伝熱性が低いものが多いために、ハンダの放熱性が悪化する傾向にある。
フィラーとハンダとの間に金属間化合物が生成したり、フィラーの周囲に気泡ができ易くなったりするなどといった現象も、放熱性を阻害する要因となる。フィラーとハンダとの間に金属間化合物を生成すると、ハンダの融点が上がり、ハンダ付け性が低下するという問題も発生する。
【０００８】
一方、特許文献２及び特許文献３に示す方法を用いた場合、施工に手間がかかってしまうと言う問題がある。
スペーサを用意するという意味では、特許文献２と特許文献３では同じ手法で対応しているが、半導体素子の四隅にスペーサ、或いはフィラーを配置するためには、ハンダ塗布工程とは別に専用工程を用意する必要がある。専用工程を設けた場合には、設備を設けるためにコストがかかると共に、リードタイムが長くなりコストに影響してくる。
したがって、ハンダ付けのコストが上がってしまうという問題が発生することになる。
すなわち、特許文献１乃至特許文献４に開示される技術を用いた場合、いずれもコストが高くなる傾向にある。また、特許文献１及び特許文献４に開示される技術を用いると、ハンダ付け性及び放熱性の悪化が懸念される。
【０００９】
そこで、本発明はこのような課題を解決するために、安価でハンダ付け性の低下及び放熱性の低下を抑えたハンダ膜厚制御方法及び回路装置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】
【００１０】
前記目的を達成するために、本発明によるハンダ膜厚制御方法は以下のような特徴を有する。
（１）フィラーを用いてハンダの膜厚を制御するハンダ膜厚制御方法において、
長さ方向に平行な両端部に前記フィラーが含有されリボン状に形成されたハンダ箔を、ハンダ付け面に配置し、前記ハンダ箔上に半導体素子を配置し、加熱することで、前記ハンダ付け面と前記ハンダ箔の間に挟まれた前記フィラーで前記ハンダの膜厚を確保し、前記半導体素子を前記ハンダ付け面にハンダ付けすることを特徴とする。
【００１１】
（２）（１）に記載のハンダ膜厚制御方法において、
前記ハンダ箔の前記両端部に含有されるフィラーが、前記半導体素子の発熱部を避けて配置されることを特徴とする。
【００１２】
（３）（１）又は（２）に記載のハンダ膜厚制御方法において、
前記フィラーが、高融点金属又は樹脂又はセラミックスで形成される粒状物質からなることを特徴とする。
なお、ここでいう高融点金属とは、ハンダよりも融点が高い金属を含むものとする。
【００１３】
（４）（１）又は（２）に記載のハンダ膜厚制御方法において、
前記フィラーが、高融点金属、又は樹脂で形成されるワイヤ状物質からなることを特徴とする。
【００１４】
また、前記目的を達成するために、本発明による回路装置は以下のような特徴を有する。
（５）（１）乃至（４）のいずれか１つに記載のハンダ膜厚制御方法を用いて製造され、前記フィラーによって前記ハンダの膜厚が確保されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
このような特徴を有する本発明によるハンダ膜厚制御方法により、以下のような作用、効果が得られる。
まず、（１）に記載される発明は、フィラーを用いてハンダの膜厚を制御するハンダ膜厚制御方法において、長さ方向に平行な両端部にフィラーが含有されリボン状に形成されたハンダ箔を、ハンダ付け面に配置し、ハンダ箔上に半導体素子を配置し、加熱することで、ハンダ付け面とハンダ箔の間に挟まれたフィラーでハンダの膜厚を確保し、半導体素子をハンダ付け面にハンダ付けするものである。
したがって、リボン状のハンダ箔の両端に含有されるフィラーによって、半導体素子とハンダ付け面との高さが決定される為、ハンダ膜厚がフィラーでコントロールすることが可能となる。
【００１６】
両端部にフィラーを含有するリボン状のハンダ箔を用いてハンダ付けすることで、特許文献２及び特許文献３に記載されるように、スペーサを配置したり、フィラーを配置したりする手間が不要となる。ハンダ箔を配置すると同時にフィラーも配置されるためである。その結果、スペーサやフィラーを配置する工程を必要とせず、コストダウンに貢献できる。
また、リボン状のハンダ箔の両端部にフィラーが含有されていることで、半導体素子の中央部にフィラーが配置されず、放熱性やハンダ付け性を阻害することがない。
例えばＮｉやＣｕをフィラーに用いた場合、ハンダに溶融し易いため、ハンダの融点程度でフィラーの周りに金属間化合物を生成することが知られている。このように金属間化合物が生成されることで、ハンダの融点が上がってしまい、ハンダ付け性を阻害する要因となるが、リボン状のハンダ箔の両端部にフィラーが含有されていることで、ハンダ箔の中央部分での融点上昇の影響を抑え、ハンダ付け性を維持できる。
また、例えばＭｏやＷをフィラーとして用いた場合、ハンダに溶融し難いが、フィラーの周囲に気泡を生じやすい。このような気泡はハンダの放熱性を阻害する要因となるが、リボン状のハンダ箔の両端部にフィラーが含有されていることで、気泡が生じたとしても放熱性の阻害を抑えることができる。
つまり、安価でハンダ付け性の低下及び放熱性の低下を抑えたハンダ膜厚制御方法を提供することが可能となる。
【００１７】
また、（２）に記載される発明は、（１）に記載のハンダ膜厚制御方法において、ハンダ箔の両端部に含有されるフィラーが、半導体素子の発熱部を避けて配置されるので、半導体素子からの放熱性の阻害を抑制することが可能となる。
前述した通り、半導体素子は通電することで発熱し、その放熱のためにハンダ付け面から熱が奪われるように構成される。半導体素子上面や周囲においても放熱はするが、周囲の環境温度が高くなると次第に放熱効率が低下するため、ハンダ付け面への放熱も考慮する必要がある。ハンダ付け面側に冷却機構を備えているようなケースでは、加熱時にはハンダ付け面側への放熱が重要になる。
フィラーに用いられる粒状物質やワイヤ状物質等が、ハンダに比べて伝熱性に劣る場合、半導体素子の発熱部にフィラーが配置されることは放熱性を阻害する要因となるため、これを避けることで放熱性の阻害要因を排除することができる。
【００１８】
また、（３）に記載される発明は、（１）又は（２）に記載のハンダ膜厚制御方法において、フィラーが、高融点金属又は樹脂又はセラミックスで形成される粒状物質からなるものである。
また、（４）に記載される発明は、（１）又は（２）に記載のハンダ膜厚制御方法において、フィラーが、高融点金属、又は樹脂で形成されるワイヤ状物質からなるものである。
フィラーは、粒状物質からなるものである場合には、粒状物質の粒径によってハンダの膜厚が確保され、ワイヤ状物質からなる場合には、ワイヤ状物質の直径によってハンダの膜厚が確保される。
高融点金属は、ハンダの融点よりも高い金属であれば良く、ハンダへの溶解性の低いものである方がより好ましい。高融点金属の例としては、例えば、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｆｅ、Ｗ、Ｍｏ、Ａｌ、Ｃｏ、Ｎｂ、Ｔｉ等や、それらの合金などが考えられる。
樹脂はハンダに溶解する虞が低いので、耐熱性の高い樹脂を用いれば、フィラーとして用いることができる。セラミックスは融点が高くハンダに溶解する虞が低いのでフィラーの材料として好ましい。
【００１９】
また、このような特徴を有する本発明による回路装置により、以下のような作用、効果が得られる。
（５）に記載される発明は、（１）乃至（４）のいずれか１つに記載のハンダ膜厚制御方法を用いて製造され、フィラーによってハンダの膜厚が確保されているので、半導体素子からの放熱性が高く、より大きな電流を流しても動作に影響が少ない回路装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
次に、本発明の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
（第１実施形態）
図１に、第１実施形態のリボンハンダ１０の模式平面図を示す。
リボンハンダ１０は、厚みは１００μｍ程度でリボン幅Ｗ１は１０ｍｍ程度である。このリボンハンダ１０の両端の端部Ｗ２部分には、粒状フィラー１１が配置されている。
リボンハンダ１０のハンダ部分はＳｎＣｕＡｇ系のハンダを用いている。一方、粒状フィラー１１には直径８０μｍ程度の純Ｎｉ粒子を用いている。第１実施形態では、粒状フィラー１１は球状の粒子であるものとする。
粒状フィラー１１の材料の候補としては、Ｎｉの他に、Ｃｕ、Ｆｅ、Ｗ、Ｍｏ、Ａｌ、Ｃｏ、Ｎｂ、Ｔｉ及びその合金などの金属が考えられる。フィラー１１に用いる金属としては、高融点金属である方が望ましい。
高融点金属を用いる理由は、ハンダ付けの際にハンダを溶解させる温度で粒状フィラー１１が完全に溶解してしまっては困るからである。逆に言えば、ハンダの融点よりも高い融点の金属であれば、粒状フィラー１１として用いることが可能である。
【００２１】
もちろん、融点の低いハンダを用いれば、融点の低い金属や樹脂などを粒状フィラー１１に用いることも可能である。
この他、粒状フィラー１１としてセラミックスを用いたりすることを妨げない。セラミックスは耐熱性が高い上に、ハンダに溶解しにくいというメリットがある。
粒状フィラー１１は、必ずしも図１に示すようにリボンハンダ１０の端部Ｗ２に整列させる必要はないが、粒状フィラー１１が一定の間隔で配置されている方が、応力を吸収するという点では好ましい。また、端部Ｗ２からはみ出さないことが好ましい。
リボン幅Ｗ１と端部Ｗ２は、５：１程度の比率としてある。したがって、リボン幅Ｗ１のうち、２／５は端部Ｗ２として粒状フィラー１１が含有する部分であり、３／５は粒状フィラー１１を含まないハンダのみの部分となる。
【００２２】
図２（ａ）は、半導体素子１５を放熱板２０上に配置した様子を表す上面視図である。また、図２（ｂ）は、半導体素子１５を放熱板２０上に配置した状態の側断面図である。
半導体素子１５は、発熱部１５ａを中央部に備えている。一般的な半導体素子１５はこのようにチップである発熱部１５ａを中央部分に備えており、その周囲はパッケージの部分にあたるので発熱はしない。
この半導体素子１５の発熱部１５ａとその周囲との比率が、リボン幅Ｗ１と端部Ｗ２の比率と対応しているものとする。すなわち、図２（ｂ）の断面に示される発熱部１５ａの幅は半導体素子１５の幅に比べて３：５程度の割合となっている。
放熱板２０は、セラミックスなどを用いた絶縁性の基板であり、別途表面にパターンが形成されている。そして、放熱板２０にはアルミニウム製のヒートシンクを備える部品と接着され、効率的に冷却が可能となっている。
半導体素子１５は、放熱板２０の所定の位置に配置される必要があり、半導体素子１５と放熱板２０はハンダ付けされることで固定される。
半導体素子１５と放熱板２０の間には、リボンハンダ１０が配置されている。図２（ｂ）は、ハンダ付けが終わった状態であり、半導体素子１５の左右であって発熱部１５ａの外側に粒状フィラー１１が配置されている。
半導体素子１５と放熱板２０は、リボンハンダ１０が溶融して凝固することにより形成されたハンダ部１３によって接合されている。
【００２３】
第１実施形態は以上のような構成を備えているので、以下に説明する作用及び効果を奏する。
まず、第１の効果として、粒状フィラー１１によってハンダ部１３の膜厚を確保することが可能である点が挙げられる。
粒状フィラー１１を用いてハンダの膜厚を制御するハンダ膜厚制御方法において、長さ方向に平行な両端部Ｗ２に粒状フィラー１１を含有するリボン状に形成されたリボンハンダ１０を、放熱板２０のハンダ付け面に配置し、リボンハンダ１０上に半導体素子１５を配置し、加熱することで、粒状フィラー１１でハンダ部１３の膜厚を確保しつつ、半導体素子１５を放熱板２０のハンダ付け面にハンダ付けするものであるので、粒状フィラー１１の粒径によってハンダ部１３の膜厚が決定される。
粒状フィラー１１の粒径は前述した通り８０μｍ程度であり、粒状フィラー１１の材質として純Ｎｉを使用しているが、純Ｎｉはハンダとの親和性が高い故にハンダに溶解しやすい。
したがって、ハンダ付け後は粒状フィラー１１の粒径は若干痩せ、ハンダ部１３と粒状フィラー１１の間には金属間化合物が生成される。
【００２４】
ただし、この溶解速度は実験によって求めることが出来るため、リボンハンダ１０の加熱温度及び加熱時間を一定に保てば、粒状フィラー１１の粒径によってハンダ部１３の厚みを決定できる。
したがって、リボンハンダ１０に含有させた粒状フィラー１１の粒径によってハンダ部１３の膜厚を決定できると言える。
ハンダ部１３の膜厚は、半導体素子１５の発熱量にもよるが、５０μｍ〜６０μｍ程度が理想的である。
半導体素子１５に通電することで、発熱部１５ａで発熱し、その熱は半導体素子１５の周囲へ放出される。半導体素子１５の放熱板２０と対向する面からも、ハンダ部１３を介して熱が伝えられる。
半導体素子１５の上面に専用のヒートシンクを設けていれば、上面からも熱の放出が期待できるが、ハイブリットカー等に車載するインバータは、瞬間的に６００〜７００度となるような高温にさらされるので、冷媒を用いたヒートシンクなどインバータを冷却する手段を放熱板２０側に備えることが多い。
【００２５】
これは、半導体素子１５の大きさがあまり大きくない点や車載スペースなどとの兼ね合いなども問題となるためである。したがって、速やかに半導体素子１５から放熱板２０側に熱を逃がす必要があり、ハンダ部１３の厚みは極力薄くしたいのが実情である。
一方、半導体素子１５と放熱板２０とでは構成する素材が異なるため、熱膨張率が異なる。放熱板２０側はアルミニウムを用いて形成されていることが多く。半導体素子１５よりも熱膨張しやすい。このため、半導体素子１５と放熱板２０との熱膨張の差を吸収する役割もハンダ部１３は担っている。
ハンダ部１３は比較的柔らかいために、膨張に対して追従性が高いのである。ただし、ハンダ部１３の厚みがあまり薄すぎると、ハンダ部１３にクラックが入ってしまうことになる。クラックが入り、空気層が出来てしまうと、熱伝達率が悪化するので、半導体素子１５に深刻なダメージを負わせる虞がある。
このような理由から、ハンダ部１３の膜厚は適切に維持されることが必要であり、粒状フィラー１１の粒径によってこれを維持できる点で、リボンハンダ１０を粒状フィラー１１に含有する意義は高い。
【００２６】
ただし、第１実施形態では粒状フィラー１１に用いている材質が純Ｎｉであるため、前述のようにハンダ部１３と粒状フィラー１１の接触部分で金属間化合物が形成されてしまう虞がある。
このため、粒状フィラー１１の付近のハンダの融点は高くなってしまう傾向にある。
一方、粒状フィラー１１にハンダに融解しにくいＷやＭｏのようにハンダ付け困難な金属や、セラミックや樹脂のようにハンダ付けできないのような粒子を用いる場合には、金属間化合物は生成しない代わりに、粒状フィラー１１の周囲に気泡ができやすい。気泡ができると、断熱性が高くなり熱伝達率が悪化する。
このように粒状フィラー１１を用いることで発生する問題点についても、リボンハンダ１０の端部Ｗ２に粒状フィラー１１が整列されているために、ハンダ付け性が必要とされる半導体素子１５の発熱部１５ａの部分では、粒状フィラー１１の影響を受けずに放熱板２０に半導体素子１５をハンダ付け可能となる。
【００２７】
また、第２の効果として、粒状フィラー１１によるハンダ部１３の伝熱性の低下を抑えることが可能である点が挙げられる。
リボンハンダ１０に含有する粒状フィラー１１の量は、特許文献１及び特許文献４に示した場合よりも少なくても、ハンダ部１３の厚みを確保することが可能となる。
リボンハンダ１０の端部Ｗ２に粒状フィラー１１を含有し、リボンハンダ１０の中央部には粒状フィラー１１が含まれないため、半導体素子１５の発熱部１５ａを避けて粒状フィラー１１を配置することが可能である。
理想的には半導体素子１５の四隅に粒状フィラー１１がそれぞれ配置されれば、基本的にはハンダ部１３の膜厚の制御が可能であり、特許文献１及び特許文献４に示されるようにハンダ部１３の全体に粒状フィラー１１が均一に存在させる場合と同様にハンダ部１３の膜厚を確保できる効果が得られる。ただし、粒状フィラー１１の数が少なくなると、半導体素子１５に対して粒状フィラー１１が配置される位置に精度が要求されることとなるので、第１実施例示すように、端部Ｗ２の部分に粒状フィラー１１を整列させることが好ましい。
【００２８】
図３に、粒状フィラー１１添加量と平均フィラー粒子間距離との関係をグラフとして示す。
縦軸は粒状フィラー１１のハンダ部１３に対する重量比を添加量（mass％）として示し、横軸は、粒状フィラー１１の粒子間距離（ｍｍ）を示している。
なお、粒状フィラー１１の粒子間距離は、図２（ｂ）のように断面での粒子間距離を意味している。したがって、特許文献１又は特許文献４に示されるようにハンダ部１３に全体的に混ざっている状態では周囲の粒状フィラー１１との平均的な粒子間距離を評価することになるが、本発明として第１実施形態の粒状フィラー１１の粒子間距離は、端部Ｗ２における隣り合う粒状フィラー１１同士の距離となる。
黒三角でプロットしているのが、特許文献１又は特許文献４に示されるようにハンダ部１３の全体に均一になるように粒状フィラー１１が配合されるケースであり、黒丸でプロットしているのが第１実施形態のように端部Ｗ２に粒状フィラー１１を配列したリボンハンダ１０を用いてハンダ部１３を形成したケースである。それぞれ、黒三角を「従来」、黒丸を「本発明」と表記している。
また、分かりやすいように「従来」のプロットデータより最小二乗法で近似した値を破線で、「本発明」のプロットデータより最小二乗法で近似した値を実線で示している。
【００２９】
図４に、粒状フィラー１１の添加量と粒状フィラー１１入りハンダ部１３の液相温度との関係をグラフとして示す。
縦軸は粒状フィラー１１入りハンダ部１３の液相温度（℃）を示しており、横軸は、粒状フィラー１１のハンダ部１３に対する重量比を添加量（mass％）として示している。
実験モデルは特許文献１又は特許文献４に示されるようなハンダ部１３に粒状フィラー１１を均一かつ全体的に含有させたものを対象としている。
この図４に示すように、粒状フィラー１１が純Ｎｉの場合、ハンダに溶解することでハンダ液相線温度は上昇してしまい、ハンダの融点が上昇してしまう結果となる。
つまり、図３及び図４から、粒状フィラー１１間距離を近くしようとして、粒状フィラー１１の添加量を増やすと、特許文献１や特許文献４に示されるように、ハンダ部１３の全体的に粒状フィラー１１が分散している方式である場合には、温度上昇を招くことが判る。
【００３０】
粒状フィラー１１の粒子間距離が近いほど、ハンダ部１３の上に載せる半導体素子１５の安定性が高くなるため、粒子間距離は近くしたいが、ハンダの融点が上昇すると、ハンダ付け性が悪化する他、気泡等が入りやすくなるなどのデメリットもある。
この点、第１実施形態のリボンハンダ１０を用いることで、図３に示す通り、粒子間距離を短くしても、粒状フィラー１１の添加量をそれ程増やさなくても済むので、結果的に、粒子間距離を近くした上でハンダ部１３の伝熱性を確保することが可能である。
この他、粒状フィラー１１の添加量が少なくて済むので、コスト的なメリットも高い。
【００３１】
なお、リボンハンダ１０の製造方法について簡単に触れておくと、例えば２対の薄さが製品の半分程度のリボン状のハンダ箔を用意して、その間に粒状フィラー１１を端部Ｗ２の部分だけに等間隔に配置しながらローラで圧延しつつリボンハンダ１０を製造する方法が考えられる。
なお、リボンハンダ１０と同じ厚みのハンダ箔の端部Ｗ２の部分に粒状フィラー１１を配置し、ローラで圧延して所定の厚みとしつつ、粒状フィラー１１をリボンハンダ１０の中に埋め込むという手法を用いても良い。
この他、特許文献１又は特許文献４に示されるような、全体的に粒状フィラー１１が含まれているリボンハンダ１０を細く切って両端に圧着しながら成形するという手法も考えられる。
【００３２】
（第２実施形態）
第２実施形態は第１実施形態とほぼ同じであるがフィラーが、第１実施形態で示すような粒状ではなく、ワイヤ状であるという点で異なる。
図５に、第２実施形態のリボンハンダ１０の模式平面図を示す。第１実施形態の図１に対応する。
このように、リボンハンダ１０の両脇にワイヤ状フィラー１４が配置されている。ワイヤ状フィラー１４の材質は、粒状フィラー１１と同じく高融点金属か、樹脂などが考えられる。高融点金属は、例えば、Ｎｉや、Ｃｕ、Ｆｅ、Ｗ、Ｍｏ、Ａｌ、Ｃｏ、Ｎｂ、Ｔｉ及びその合金が考えられる。しかしながら、リボンハンダ１０を所定の長さに分割することを考えると、Ｗ、Ｍｏ、Ｆｅ等の硬度が高い金属は避けた方が好ましい。その他、リボンハンダ１０自身の融点が低ければ、樹脂ワイヤを用いることも考えられる。
ワイヤ状フィラー１４を配置する位置については、第１実施形態と同様にリボン幅Ｗ１のうち端部Ｗ２部分に配置することが望ましく、半導体素子１５の発熱部１５ａを避けた場所が好ましい。
【００３３】
第２実施形態のリボンハンダ１０を用いるメリットとしては、第１実施形態と比較して、リボンハンダ１０を形成しやすい点にある。また、半導体素子１５と放熱板２０の間にハンダ部１３を形成した際には、粒状フィラー１１を用いた場合は等間隔に並べられることが好ましいことに触れたが、ワイヤ状フィラー１４を用いれば、そういった心配をする必要はない。
すなわち、リボンハンダ１０に対してワイヤ状フィラー１４が均等に配置しやすいというメリットがある。
【００３４】
以上、本実施形態に則して発明を説明したが、この発明は前記実施形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱することのない範囲で構成の一部を適宜変更することにより実施することもできる。
例えば、リボンハンダ１０に配置される粒状フィラー１１又はワイヤ状フィラー１４が端部Ｗ２片側に２列以上になることを妨げない。また、粒状フィラー１１の形状、及びワイヤ状フィラー１４の材質についても、実施形態中で説明する物質以外のものを用いることを妨げない。
また、リボンハンダ１０のハンダについても、ＳｎＣｕＡｇ系のハンダ以外のものにも適用が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】第１実施形態の、リボンハンダ１０の模式平面図を示している。
【図２】（ａ）第１実施形態の、半導体素子１５を放熱板２０上に配置した様子を表す上面視図を示している。（ｂ）第１実施形態の、半導体素子１５を放熱板２０上に配置した状態の側断面図を示している。
【図３】第１実施形態の、粒状フィラー１１添加量と平均フィラー粒子間距離との関係をグラフとして示している。
【図４】第１実施形態の、粒状フィラー１１の添加量と粒状フィラー１１入りハンダ部１３の液相温度との関係をグラフとして示している。
【図５】第２実施形態の、リボンハンダ１０の模式平面図を示している。
【符号の説明】
【００３６】
１０      リボンハンダ
１１      粒状フィラー
１３      ハンダ部
１４      ワイヤ状フィラー
１５      半導体素子
１５ａ      発熱部
２０      放熱板
Ｗ１      リボン幅
Ｗ２      端部
【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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