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

樹脂封止型半導体においては、内蔵される部材との樹脂密着性が信頼性に大きく影響を与える。図１１の構造においては、ＤＣＢ基板１０４を構成するセラミックからなる絶縁基板１０１と、銅で形成される銅回路パターン１０２ａ，１０２ｂとの線膨張率差が原因となり、絶縁基板１０１近傍の銅回路パターン１０２ａ，１０２ｂと封止樹脂１１１の間で応力が発生し、ＤＣＢ基板１０４と封止樹脂１１１との間に剥離が生じるという課題があった。 半導体チップ１０６が搭載されるＤＣＢ基板１０４と封止樹脂１１１との間に剥離が進行した場合、半導体チップ１０６と銅ブロック１０３ａとの接合部にも応力が集中し、接合部劣化が発生して、故障の原因となる。 特に、銅回路パターン１０２ａと封止樹脂１１１との間に生じた剥離が絶縁基板１０１にまで進展すると、絶縁不良が発生する。また、封止樹脂１１１が絶縁基板１０１とのみ密着し、銅回路パターン１０２ａから剥離している状態でも、銅回路パターン１０２ａ近傍の絶縁基板１０１に応力が集中するため、絶縁基板１０１にクラックが発生し、同様に絶縁不良となる。 さらに、近年適用が進むＳｉＣ（炭化珪素）デバイス等のＷＢＧ（ワイドバンドギャップ）素子を搭載したパワー半導体モジュールでは、動作温度範囲が従来のＳｉ（シリコン）デバイスを搭載したパワー半導体モジュールと比べ高くなっており、Ｓｉデバイスを搭載したパワー半導体モジュール以上（Ｔｊｍａｘ≧１７５℃）の高温駆動となる。そのような場合、さらに熱応力が増大するため、前記のような封止樹脂１１１の剥離が起こりやすくなることが想定され、信頼性の低下が懸念される。 前記の特許文献１〜特許文献４では、銅ブロックの周囲の銅回路パターンの銅の平均の体積を銅ブロックから外に向って小さくすることで、銅回路パターンと絶縁基板との線膨張率差を緩やかにして、熱応力集中を回避し、樹脂の剥離を生じにくくすることについては記載されていない。 この発明の目的は、前記の課題を解決して、樹脂封止型パワー半導体モジュールなどの半導体装置において、封止樹脂の密着性を保持し、モジュールの信頼性および寿命を向上させることができる半導体装置を提供することにある。

課題を解決するための手段[発明の詳細な説明]から抜粋

本発明によれば、導電ブロックが固着した導電パターン付絶縁基板の導電パターンにおいて、導電ブロックが固着した箇所の周囲の導電パターンの単位面積あたりの平均の体積を導電ブロックから外に向って減少させるように配置したことで、導電パターン付絶縁基板と封止樹脂の密着性を向上させ、半導体装置の信頼性および寿命を向上させることができる。