発明が解決しようとする課題[発明の詳細な説明]から抜粋

上述のように、ＡｌＳｉＣベース板は温度変動による形状変化に対して良好である。しかし、ＡｌＳｉＣベース板は熱伝導率が銅に比べ大幅に低下する欠点がある。近年、この欠点を改良した材料として、ＭｇＳｉＣ（マグネシウム合金に炭化珪素が含まれる複合材）が提案されている。以下、ＭｇＳｉＣを使用したベース板３をＭｇＳｉＣベース板と記載する。ＭｇＳｉＣベース板は、熱膨張係数等の機械的特性がＡｌＳｉＣベース板と同程度であり、熱電導率がＡｌＳｉＣベース板よりも２０％程度向上した材料である。 図１３は、ＭｇＳｉＣベース板を用いた従来構造のパワー半導体モジュールのヒートシンク取り付け前の構成を示す断面図である。図１４はＭｇＳｉＣベース板を用いた従来構造のパワー半導体モジュールのヒートシンク取り付け後の構成を示す断面図である。図１３に示すように、ＭｇＳｉＣベース板は、ＭｇＳｉＣ材のみで構成され、表面には軟質金属層は存在しない。さらに、ＭｇＳｉＣベース板は、ＳｉＣの粉末が表面に露出するため、最表面が硬質であり、図１４に示すように、ＭｇＳｉＣベース板はつぶれることがない。 このため、ヒートシンク１１の凹凸９による隙間を埋めることができず、ＭｇＳｉＣベースを使用すると、ＡｌＳｉＣベースよりベース板３とヒートシンク１１との間に隙間が多くできる。隙間が多くできると、パワー半導体チップ１の発熱により、サーマルペースト（不図示）が熱膨張して、隙間からサーマルペーストが外側に押し出される（ポンプアウト）。そのため、パワー半導体チップ１の発熱の繰り返しにより、サーマルペーストが枯渇するおそれがある。サーマルペーストは、グリースのような高粘度の液体に、熱伝導性の高い粒子を混ぜ込んだサーマルグリースである。サーマルペーストは、発熱体、例えば、ベース板３と放熱器、例えば、ヒートシンク１１間の微細な隙間を埋め、伝熱性を向上させるためのものである。このため、サーマルペーストが枯渇するとベース板３からヒートシンク１１への熱伝導が十分に行われず、パワー半導体チップ１が熱により故障する場合がある。 この発明は、上述した従来技術による問題点を解消するため、ポンプアウトによるサーマルペーストの枯渇を抑制し、熱によるパワー半導体チップの故障を抑制できる半導体装置および半導体装置の製造方法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[発明の詳細な説明]から抜粋

本発明にかかる半導体装置および半導体装置の製造方法によれば、ポンプアウトによるサーマルペーストの枯渇を抑制し、熱によるパワー半導体チップの故障を抑制できるという効果を奏する。