特開 2023-6386 電子部品装置の製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023006386

(43)【公開日】2023-01-18

(54)【発明の名称】電子部品装置の製造方法

(51)【国際特許分類】

   H01L 25/07 20060101AFI20230111BHJP

   H05K 1/02 20060101ALI20230111BHJP

【ＦＩ】

H01L25/04 C

H05K1/02 F

【審査請求】未請求

【請求項の数】16

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021108960

(22)【出願日】2021-06-30

(71)【出願人】

【識別番号】511187214

【氏名又は名称】株式会社ＦＬＯＳＦＩＡ

(72)【発明者】

【氏名】▲柳▼田 秀彰

(72)【発明者】

【氏名】水本 尚吾

【テーマコード（参考）】

5E338

【Ｆターム（参考）】

5E338AA02

5E338BB13

5E338BB75

5E338CD02

5E338EE27

(57)【要約】

【課題】電子部品の厚さを補うための作業性に優れる電子部品装置の製造方法の提供を目的とする。
【解決手段】第１の面および第２の面を有する平板状の接続部材を準備するステップと、前記第１の面から前記接続部材に溝を形成するステップと、前記接続部材の第１の面に電子部品を搭載するステップと、前記電子部品を搭載させた状態で、前記接続部材の前記第２の面から少なくとも前記溝に到達するよう前記接続部材を所定厚さまで薄くするステップと、を有する電子部品装置の製造方法である。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１の面および第２の面を有する平板状の接続板を準備するステップと、
前記第１の面から前記接続板に溝を形成するステップと、
前記接続板の第１の面に電子部品を接合するステップと、
前記電子部品の接合後、前記溝を露出させた状態で、前記接続板の前記第２の面から少なくとも前記溝に到達するよう前記接続板を所定厚さまで薄くするステップと、を有することを特徴とする電子部品装置の製造方法。

【請求項2】

前記接続板は銅（Ｃｕ）を主成分とする材料からなることを特徴とする請求項１記載の電子部品装置の製造方法。

【請求項3】

前記電子部品を接合するステップでは、複数の前記電子部品が前記第１の面に接合され、前記接続板を薄くするステップでは、前記接続板が前記電子部品ごとに前記溝に沿って分離されることを特徴とする請求項１記載の電子部品装置の製造方法。

【請求項4】

接続板の片面側に溝を形成するステップと、
前記片面に電子部品を接合するステップと、
前記電子部品の接合後、前記溝が露出した状態で、前記接続板が少なくとも前記溝に沿って分割されるまで、前記片面の裏面側から前記接続板を薄くするステップと、を備えることを特徴とする電子部品装置の製造方法。

【請求項5】

前記溝は、切削によって形成されることを特徴とする請求項１～４のいずれかに記載の電子部品装置の製造方法。

【請求項6】

前記前記電子部品を接合するステップは前記溝を形成するステップの後に行われることを特徴とする請求項１～５のいずれかに記載の電子部品装置の製造方法。

【請求項7】

前記薄くするステップにおいて、接続板がエッチングによって薄くされることを特徴とする請求項１～６のいずれかに記載の電子部品装置の製造方法。

【請求項8】

前記接続板を薄くする前に、前記電子部品の表面に保護手段を設けることを特徴とする請求項１～７のいずれかに記載の電子部品装置の製造方法。

【請求項9】

接続部材上の前記電子部品および前記電子部品より厚い他の電子部品を第１の基板上に搭載し、
前記電子部品および前記他の電子部品と第２の基板とを接合し、前記電子部品および前記他の電子部品を前記第１の基板と前記第２の基板との間に位置させ、
前記接続部材は、前記接続板が前記溝に沿って分割されて形成されたことを特徴とする請求項１～８のいずれかに記載の電子部品装置の製造方法。

【請求項10】

前記各基板と前記各電子部品とは、搭載または接合されることによって、それぞれビアを介して電気的または熱的に接続することを特徴とする請求項２～９のいずれかに記載の電子部品装置の製造方法。

【請求項11】

前記他の電子部品を、前記接続部材とは異なる厚さを有する他の接続部材を介して前記第１の基板に搭載することを特徴とする請求項９または１０に記載の電子部品装置の製造方法。

【請求項12】

前記電子部品および前記他の電子部品の少なくとも１つは縦型の半導体装置を含むことを特徴とする請求項９から１１のいずれかに記載の電子部品装置の製造方法。

【請求項13】

前記電子部品はスイッチング素子であることを特徴とする請求項１～１２のいずれかに記載の電子部品装置の製造方法。

【請求項14】

接続部材と、
前記接続部材と接合する電子部品と、を備え、
前記接続部材は、
接続板の片面側から前記接続板に溝が形成され、
前記片面に電子部品が接合された後、前記溝が露出した状態で、前記接続板が少なくとも前記溝に沿って分割されるまで、前記片面の裏面側から前記接続板を薄くされて形成されたことを特徴とする電子部品装置。

【請求項15】

請求項１４記載の電子部品装置を用いた電力変換装置。

【請求項16】

請求項１４記載の電子部品装置を用いた制御システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は半導体素子などの電子部品を備える電子部品装置の製造方法に関する。また、本発明は、半導体素子などの電子部品を備える電子部品装置に関する。

【背景技術】

【0002】

電子部品を搭載した回路基板を積層することで電子部品装置を三次元的に高密度実装する、いわゆる電子部品内蔵モジュール化技術が知られている。モジュール化された電子部品装置としては、能動部品（ＣＭＯＳやサイリスタ、オペアンプなどの）や受動部品（抵抗やコイル、コンデンサなどの）などを搭載したものが知られているが、特に、電子部品として半導体素子を搭載した半導体装置が挙げられる。

【0003】

また、近年注目されている、電力変換機能を有するパワー半導体装置においては、高速なスイッチング特性が求められるなどモジュールの高機能化へのニーズが高い。そして、多種類の半導体素子を内蔵しつつより高密度実装が可能なモジュール化技術が求められる。例えば、ショットキー・バリア・ダイオード（ＳＢＤ）、絶縁ゲート型バイポーラ・トランジスタ（ＩＧＢＴ：Insulated Gate Bipolar Transistor）、バイポーラ・トランジスタ、またはＭＯＳＦＥＴ（Metal-Oxide-Semiconductor Field Effect Transistor）等の半導体素子を高密度に内蔵してモジュール化することが求められている。このようなパワー半導体装置のモジュール化にあたっては、一般的な電子部品装置や半導体装置よりも高い信頼性が求められる。

【0004】

モジュール化された半導体装置として、例えば、特許文献１に開示された構造の半導体装置が知られている。特許文献１に開示された半導体装置は、基板１２上にメモリチップ１０やロジックチップ１１などの半導体素子が搭載され、これらがポリイミド絶縁膜１３で被覆されるとともに、ビア１４を介してＡＩ配線層１５との電気的接続がなされている。

【0005】

特許文献２には、コア部材２１の上面高さ位置Ｌａと電子部品２５の上面高さ位置Ｌｂとの高さの差ｄを所望値にする高さ寸法調整部材３０が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特許第３７３５９８６号

【特許文献2】特開２００３－３４７７４１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

本発明者は、モジュールに搭載する電子部品の厚さを補うことを検討した。このためには、例えば、特許文献２に記載される高さ寸法調整部材を用いることが考えられる。当該高さ寸法調整部材は、独立した部材であるか銅（Ｃｕ）などのめっきを成長したものである。しかしながら、独立した部材である場合には、所定の厚さであって、その他の外形寸法が電子部品程度である高さ寸法調整部材を予め用意し、当該部材を電子部品とは別に基板等に搭載するか、あるいは、電子部品と接合して基板等に搭載するといった作業が必要であった。一方、めっきを成長したものである場合には、モジュール内の電子部品を搭載する箇所に、高さ寸法調整部材が所定の厚さとなるようにめっきする作業が必要であった。この場合、めっき膜の厚みによっては応力による膜剥がれが生じてしまうため、接合部分が電気的・機械的に不安定となり、電子部品の信頼性に影響を及ぼすおそれがあった。

【0008】

そこで本発明は、上記事情に鑑み、電子部品の厚さを補うための作業性に優れる電子部品装置の製造方法および電子部品の厚さが補われた電子部品装置の提供を目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明者らは、以下に示す電子部品装置の製造方法および電子部品装置が、上記した従来の課題を解決できることを見出した。

【0010】

本発明に係る電子部品装置の製造方法は、第１の面および第２の面を有する平板状の接続板を準備するステップと、前記第１の面から前記接続板に溝を形成するステップと、前記接続板の第１の面に電子部品を接合するステップと、前記電子部品の接合後、前記溝を露出させた状態で、前記接続板の前記第２の面から少なくとも前記溝に到達するよう前記接続板を所定厚さまで薄くするステップと、を有する電子部品装置の製造方法である。

【0011】

また、本発明に係る電子部品装置の製造方法は、接続板の片面側に溝を形成するステップと、前記片面に電子部品を接合するステップと、前記電子部品の接合後、前記溝が露出した状態で、前記接続板が少なくとも前記溝に沿って分割されるまで、前記片面の裏面側から前記接続板を薄くするステップと、を備える。

【0012】

また、本発明に係る電子部品装置は、第１の基板と、第１の基板上に配された板状の接続部材と、前記接続部材と接合されており、前記第１の基板と電気的に接続された電子部品と、前記電子部品と電気的に接続された第２の基板と、を備える。前記第１の基板の内面と前記電子部品の下面、および前記第２の基板の内面と前記電子部品の上面は、それぞれ対向している。前記接続部材は、接続板の片面側から前記接続板に溝が形成され、前記片面に電子部品が接合された後、前記溝が露出した状態で、前記接続板が少なくとも前記溝に沿って分割されるまで、前記片面の裏面側から前記接続板を薄くされて形成されたことを特徴とする。

【発明の効果】

【0013】

上記のように構成された本発明によれば、接続板の第２の面を薄くする条件を変更することで、形成された接続部材を所定厚さに調整できる。したがって、電子部品の厚さにかかわらず、電子部品と接続部材とのトータルの厚さを任意の厚さに調整できる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】本発明の実施形態に係る電子部品装置の断面図である。

【図2】本発明の実施形態に係る電子部品装置の製造方法を説明するためのフローチャートである。

【図3】本発明の実施形態に係る電子部品装置の製造方法を具体的に説明するための断面図である。

【図4】本発明の実施形態に係る電子部品装置の製造方法を具体的に説明するための断面図である。

【図5】本発明の実施形態に係る電子部品装置の製造方法を具体的に説明するための断面図である。

【図6】本発明の実施形態に係る電子部品装置の製造方法を具体的に説明するための断面図である。

【図7】本発明の実施形態に係る電子部品装置の製造方法を具体的に説明するための断面図である。

【図8】本発明の実施形態に係る電子部品装置の製造方法で製造された接続部材の断面写真である。

【図9】本発明の実施形態に係る電子部品装置を採用した制御システムの一例を示すブロック構成図である。

【図10】本発明の実施形態に係る電子部品装置を採用した制御システムの一例を示す回路図である。

【図11】本発明の実施形態に係る電子部品装置を採用した制御システムの他の例を示すブロック構成図である。

【図12】本発明の実施形態に係る電子部品装置を採用した制御システムの他の例を示す回路図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

以下、本発明に係る幾つかの実施形態を図面を参照しながら説明するが、本発明はこれら実施形態に限定されるものではない。なお、以下に例示する電子部品装置および電子部品装置の製造方法において、本発明の目的を阻害しない限り、適宜変更され、さらに変形、省略されてもよい。なお、同一構成要素には同一符号を付すことで、重複する説明を省略する。

【0016】

図１は本発明に係る電子部品装置の実施形態を示す断面図である。図１に示すように、本発明の実施形態に係る電子部品装置１１０は、下部配線基板（第１の基板）１、上部配線基板（第２の基板）２と、これら下部配線基板１および上部配線基板２の間に配置され、下部配線基板１および上部配線基板２と電気的に接続された半導体素子（電子部品、他の電子部品）３および半導体素子（電子部品、他の電子部品）４を備えている。また、電子部品装置１１０は、ビア８，１０，９，１１と、回路基板６と、接続部材５と、充填剤１２と、スルーホール１３と、を備える。

【0017】

半導体素子４は、下部配線基板（第１の基板）１と接続部材５を介して電気的および熱的に接続されている。なお、下部配線基板（第１の基板）１と上部配線基板（第２の基板）２は、図１中の座標軸で示されるｙ方向（紙面における上下方向）に物理的に離れており、かつ、各内面がｘ方向（紙面における左右方向）およびｚ方向（紙面における鉛直方向）に沿って拡がっており、対向するように配置されている。すなわち、下部配線基板１の内面と上部配線基板３の内面は、平行である。

【0018】

本実施形態においては、電子部品を所定位置に載置することで電気的な接続を行うための、電気回路が形成された回路基板６上に、電子部品である半導体素子３，４が載置される。そして、前述のとおり、半導体素子４と回路基板６との間には、接続部材５が介在している。

【0019】

半導体素子３としては、半導体部品であるＳＢＤ（Schottky Barrier Diode）やＰｉＮダイオードなどが選択され、半導体素子４としては、ＩＧＢＴ（絶縁ゲート型バイポーラ・トランジスタ：Insulated Gate Bipolar Transistor）やＭＯＳＦＥＴ（金属酸化膜半導体電界効果トランジスタ：Metal-Oxide-Semiconductor Field Effect Transistor）等のスイッチング素子などが選択されるが、これらに限定されるものではない。また、半導体素子４がＩＧＢＴやＭＯＳＦＥＴの場合には、回路基板６上にはさらにゲートドライバ（図示せず）が配置されていてもよい。ゲートドライバは、半導体素子４に設けられたゲート電極のスイッチング動作を制御するための駆動回路を内蔵したＩＣで構成される。なお、半導体素子３と半導体素子４とは、厚さ（ｙ方向の長さ）が異なる同一の種類（ＳＢＤやＭＯＳＦＥＴなど）の半導体素子が選択されてもよい。

【0020】

本発明の実施形態では、半導体素子３，４は縦型素子である。そして、半導体素子３，４は、半導体材料からなる素子本体３ａ，４ａと、素子本体３ａ，４ａの下側面に設けられる第１の電極３ｂ，４ｂと、素子本体３ａ，４ａの上側面に設けられる第２の電極３ｃ，４ｃとから構成されている。

【0021】

第１の電極３ｂ，４ｂおよび第２の電極３ｃ，４ｃは、それぞれ単数もしくは複数の電極から構成されていてもよい。例えば、半導体素子４がＩＧＢＴの場合には、第１の電極４ｂもしくは第２の電極４ｃの一方がゲート電極とエミッタ電極から構成され、半導体素子４がＭＯＳＦＥＴの場合には、第１の電極４ｂもしくは第２の電極４ｃの一方がゲート電極とソース電極から構成されていてもよい。これら第１および第２の電極３ｂ，３ｃ，４ｂ，４ｃは、いずれも、エッチングやスパッタリング等の方法により、表面に金属膜等が積層された状態の電極であっても良い。第１および第２の電極３ｂ，３ｃ，４ｂ，４ｃの厚みは、表面に金属膜等が積層された状態を含めて、任意に設定することができる。第１の電極３ｂ，４ｂおよび第２の電極３ｃ，４ｃは、さらに、銅（Ｃｕ）を主成分とする金属からなる薄板や、銅合金の薄板（ＥＦＴＥＣ等のリードフレーム材料）から形成され、面内方向に単数もしくは複数並設された状態に製作される薄板を有していてもよい。また、前記薄板は、銅とモリブデン（Ｍｏ）との積層薄板（ＣＭＣやＣＰＣ）や、メッシュ状のモリブデン中に銅を流し込んで一体化したＰＣＭ３０などの材料からなる複合板で構成されていてもよい。

【0022】

回路基板６は、半導体素子３，４が上面に搭載される。回路基板６の材料は、例えば、銅（Ｃｕ）を含む金属板である。回路基板６は、半導体素子３の直下と半導体素子４の直下とでｙ方向における位置が同じである。なお、回路基板６は、連続する１つの部材であってもよく、分離した複数の部材であってもよい。回路基板６は、連続する１つの部材である場合、ｘ方向における半導体素子３と半導体素子４との間に貫通孔が設けられる。回路基板６と半導体素子３，４は、電気的に接続している。

【0023】

回路基板６は、例えば半導体素子３の直下において、下面が複数のビア８の上端と接合されることで、ビア８を介して下部配線基板１と電気的に接続されている。これにより、半導体素子３は、下部配線基板１と電気的に接続されている。なお、ビア８のｘ方向およびｚ方向における位置は、半導体素子３の直下でなくともよい。また、半導体素子３は、第２の電極３ｃの上面が複数のビア９の下端と接合されることで、ビア９を介して上部配線基板２と電気的に接続されている。

【0024】

回路基板６は、例えば半導体素子４の直下において、下面が複数のビア１０の上端と接合されることで、ビア１０を介して下部配線基板１と電気的に接続されている。これにより、半導体素子４は、下部配線基板１と電気的に接続されている。また、半導体素子４の第２の電極４ｃは、上面が複数のビア１１の下端と接合されることで、複数のビア１１を介して上部配線基板２と電気的に接続されている。

【0025】

また、下部配線基板１と上部配線基板２とは、下部配線基板１から上部配線基板２まで図１中ｙ方向に延設されたスルーホール１３で接続されている。スルーホール１３は、例えば、中空の円柱形状に形成される。スルーホール１３の内周面１３ａには、銅（Ｃｕ）などを主成分とする導電材料がめっき加工されている。スルーホール１３の当該めっきと、下部配線基板１および上部配線基板２とがそれぞれ接合されることで、スルーホール１３は、下部配線基板１と上部配線基板２とを電気的に接続している。

【0026】

回路基板６と下部配線基板１とは、ビア８，１０を介してｙ方向に電気的に接続されている。ビア８，１０の上端は、回路基板６の下面と接合される。ビア８，１０の下端は、下部配線基板１と接合されている。ビア８，１０が下部配線基板１から上方へ突出するｙ方向の寸法は、例えば、それぞれ同じである。また、第２の電極３ｃ，４ｃと上部配線基板２とは、ビア９，１１を介してｙ方向に電気的に接続されている。ビア９，１１の下端は、電極３ｃ，４ｃの上面と接合されている。ビア９，１１の上端は、上部配線基板２と接合されている。ビア９，１１が上部配線基板２から下方へ突出するｙ方向の寸法は、例えば、同じである。また、ビア８，１０の上述の突出する寸法と、ビア９，１１の上述の突出する寸法とは、同じとされもよい。ビア８，９，１０，１１が各配線基板１，２から突出する寸法が同じであるとき、半導体素子３の素子本体３ａのｙ方向の中央を電子部品装置１１０のｙ方向における中央近傍に位置させることができる。これによって、素子本体３ａから生じる熱を下部配線基板１と上部配線基板２とから均等に放出させることができる。

【0027】

本発明の実施形態においては、下部配線基板１、上部配線基板２、およびこれら配線基板１，２により形成されたモジュールの空間１２に充填された電気絶縁材料がそれぞれ設けられた状態から、下部配線基板１の下側および上部配線基板２の上側から半導体素子３，４に向けて、図１中ｙ方向に沿ってドリルによる穴あけ加工を行う。続いて、形成された円錐状の穴の表面および内部に銅（Ｃｕ）などの導電材料をめっき加工することでビア８，９，１０，１１が形成される。したがって、回路基板６と下部配線基板１は、ビア８，１０を介して図１中ｙ方向に電気的に接続され、また第２の電極３ｃ，４ｃと上部配線基板２は、ビア９，１１を介して図１中ｙ方向に電気的に接続される。本発明の実施形態においては、ビア８，９，１０，１１およびこれらに接続する下部配線基板１、上部配線基板２は、銅（Ｃｕ）などの電気伝導性および熱伝導性に優れた材料を主成分として形成されている。また、本発明の実施形態においては、形成されたビア８，９の長さ（図１中ｙ方向の寸法）は同じであり、またビア１０，１１の長さ（図１中ｙ方向の寸法）は同じであることが望ましいが、形成された全てのビア８，９，１０，１１の長さが同じであるのが最も望ましい。

【0028】

下部配線基板１の下側には、電子部品装置の制御系統との信号の授受を行うための、図示しない電気回路が形成されている。上部配線基板２の上側には、セラミック（例えば酸化アルミニウム、酸化シリコン、窒化シリコン）やＲＣＣ（Ｒｅｓｉｎ Ｃｏａｔｅｄ Ｃｏｐｐｅｒ）などの電気絶縁性を有する材料を含む層を介して、図示しない放熱フィンなどの放熱機構が取り付けられる。また、電子部品装置１１０の内部で半導体素子３，４や接続部材５の周囲に形成された空間１２には、エポキシ樹脂やプリプレグなどの電気絶縁材料が充填されている。この電気絶縁材料には、ガラス繊維または炭素繊維などを混ぜることで強度的に異方性を持たせたものであってもよい。

【0029】

接続部材５は、半導体素子４とビア１０および下部配線基板１とを電気的に接続する。また、接続部材５は、半導体素子４とビア１０および下部配線基板１とを熱的にも接続する。 接続部材５は、電気伝導率が比較的高い材料が好ましく、それに加えて、熱伝導率の比較的高い材料であることが好ましい。本発明の実施形態においては、接続部材５は、例えば、銅（Ｃｕ）を主成分とした部材から構成することが好ましい。また、本発明の実施形態においては、半導体素子４の厚さと接続部材５の厚さとの合計（図１における上下方向の寸法）は、半導体素子３の厚さとほぼ同じであり、この条件を満たすように、後述する製造プロセスによって、板状の接続部材５の厚さが調整される。

【0030】

例えば、接続部材５と半導体素子４との間には接着層（不図示）が設けられている。当該接着層は、接続部材５と半導体素子４とを接合している。当該接着層の材料としては、例えば、銀（Ａｇ）焼結材、銅焼結材、はんだ、銀ペースト、ＡｕＧｅ系合金などが挙げられる。なお、接続部材５と第１の電極４ｂとは、対向する表面同士を直接接合（例えば拡散接合）により接続することも可能であり、その場合には当該接着層は不要である。当該接着層の厚さは、回路基板６や接続部材５などと比較して極めて薄いため、接続部材５の厚さの設定において考慮されなくともよいが、予め接着層の厚さが見積もられて、接続部材５の厚さの設定において考慮されてもよい。なお、同様の接着層は、回路基板６と半導体素子３との接合において用いられてもよい。

【0031】

以上のように構成された本発明の実施形態に係る電子部品装置１１０の動作等について詳しく説明する。なお、以下の電子部品装置１１０の動作等は、一例であり、これに限られるものではない。

【0032】

まず、図示しないゲートドライバが制御信号（スイッチング信号）を出力すると、半導体素子４が動作してスイッチング制御が行われる。これによって、半導体素子４からは所望のパルス波形が生成され、第１の電極４ｂもしくは第２の電極４ｃから駆動信号として出力される。この駆動信号は、図示しない制御対象に与えられる。例えば半導体素子４がＭＯＳＦＥＴの場合、ＭＯＳＦＥＴのゲート電極Ｇに対して、図示しないゲートドライバから制御信号を供給することでＭＯＳＦＥＴ４のスイッチング制御が行われる。また、この場合には、半導体素子３は、例えばＳＢＤであり、ＭＯＳＦＥＴのソース電極Ｓの電流をドレイン電極Ｄに還流するための高耐圧還流ダイオード（ＦＷＤ：Ｆｒｅｅ Ｗｈｅｅｌｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）として機能する。

【0033】

また、半導体素子３，４が動作する際、電子部品装置１１０の下部配線基板１に電気信号や処理信号が集められ、下部配線基板１の下方に設けられた電気回路を介して制御系統に送られる。つまり、制御系統に送られる電気信号や処理信号は、下部配線基板１を経由して授受がなされる。そのため、半導体素子３，４の第２の電極３ｃ，４ｃから入出力される電気信号も、上部配線基板２およびスルーホール１３を経由して、下部配線基板１につながるループで導通する。このように、下部配線基板１と上部配線基板２は、スルーホール１３を介して、半導体素子３，４の電気的な導通を行っている。

【0034】

また、ビア８，９，１０，１１およびスルーホール１３の内周面１３ａを介して、モジュール内の熱、すなわち半導体素子３，４からの発熱が下部配線基板１の下部もしくは上部配線基板２の上部に放熱される。本発明の実施形態においては、上述のとおり、半導体素子４の第２の電極４ｃが複数の電極から構成され、かつ上部配線基板２の上側には図示しない放熱フィンなどの放熱機構が取り付けられることで、モジュール上方からの放熱が効果的に行われるよう構成されている。

【0035】

続いて、上述した接続部材５の厚さを調整するための具体的な製造方法に関して、図２に示されるフローチャートと、図３乃至図７に示される断面図を参照して詳しく説明する。

【0036】

本発明の実施形態に係る電子部品装置１００の製造方法は、第１の面１４ａおよび第２の面１４ｂを有する平板状の銅板１４（接続板の一例）を準備するステップ（Ｓ１）と、第１の面１４ａから銅板１４に溝Ｇを形成するステップ（Ｓ２）と、銅板１４の第１の面１４ａに半導体素子４（電子部品）を搭載するステップ（Ｓ３）と、半導体素子４の接合後、銅板１４に形成した溝Ｇを露出させた状態で、銅板１４の第２の面１４ｂから少なくとも溝Ｇに到達するよう銅板１４を所定厚さまで薄くするステップ（Ｓ６）と、を少なくとも含むものである。

【0037】

また、ステップＳ２は、銅板１４の片面側である第１の面１４ａ側に溝Ｇを形成するステップということができる。ステップＳ３は、第１の面１４ａに半導体素子４を接合するステップということができる。ステップＳ６は、溝Ｇが露出した状態で、銅板１４が少なくとも溝Ｇに沿って分割されるまで、第１の面１４ａの裏面である第２の面１４ｂ側から銅板１４を薄くするステップということができる。

【0038】

まず図３に示すように、接続部材５の材料である平板状の銅板（接続部材）１４を準備し、後述する各種加工のための所定位置に配置する（Ｓ１）。ここで銅板１４は、厚さ方向（図３中ｙ方向）および幅方向（図３中ｘ方向）の寸法が、最終的に製作される板状の接続部材５の同寸法より大きいものが用いられる。銅板１４の厚さは、例えば１００μｍ～３００μｍのものが選定される。

【0039】

続いて、溝Ｇが形成される。例えば、溝Ｇの形成においては、ｘ方向に沿って平行に延びる複数の溝とｚ方向に沿って平行に延びる複数の溝とがそれぞれ形成される。ｘ方向に沿って延びる複数の溝とｚ方向に沿って延びる複数の溝とは、第１の面１４ａ側から見たとき、それぞれ直交しており、格子状となる。図４に示すように、溝Ｇのうちｚ方向に沿って平行に延びる溝は、位置決めされた銅板１４の第１の面１４ａ側から厚さ方向（図４中ｙ方向）に沿って銅板１４にダイシングソー１５が押し付けられ、ダイシングソー１５が図４の紙面と直交する方向（図４中ｚ方向）に移動させられることにより形成される。また、溝Ｇのうちｘ方向に沿って平行に延びる溝（不図示）は、銅板１４の第１の面１４ａ側から厚さ方向に沿って銅板１４にダイシングソー１５が押し付けられ、ダイシングソー１５がｘ方向に移動させられることにより形成される。

【0040】

ダイシングソー１５は、銅板１４が位置決めされているため、銅板１４の所定位置に押し付けられる。これによって、銅板１４の所定位置に、ダイシング（切削加工）によって、例えば等間隔に、複数本の溝Ｇが形成される（Ｓ２）。形成する溝Ｇの深さ（ｙ方向の長さ）は、製作すべき接続部材５の厚さに応じて決定される。形成される溝Ｇの深さは、接続部材５の厚さ以上とされる。形成する溝Ｇの数は、製作すべき接続部材５の個数に応じて決定される。また、さらに、溝Ｇの間隔は、次ステップで銅板１４に接合される半導体素子４の外形寸法に応じて決定される。例えば、溝Ｇのｘ方向の間隔は、半導体素子４の下面（すなわち電極４ｂの下面）のｘ方向の寸法より若干大きく形成される。例えば、溝Ｇのｚ方向の間隔は、半導体素子４の下面（すなわち電極４ｂの下面）のｚ方向の寸法より若干大きく形成される。この場合、溝Ｇによって矩形に分割された第１の面１４ａの各領域は、電極４ｂの下面の面積より一回り大きい面積を有する。

【0041】

続いて、図５に示すように、あらかじめ製作された半導体素子４を、ダイボンディング（ダイアタッチ、チップボンディングともいう）などによって、鋼板１４の表面（第１の面）に形成された各溝Ｇの間の凸面上に接合する（Ｓ３）。すなわち、半導体素子４は、溝Ｇによって矩形に区画された第１の面１４ａの各領域に接合される。ここでは説明の都合上、３個の半導体素子４が接合された状態を示しているが、接合される半導体素子４の数は特に限定されない。より多くの半導体素子４を接合することで、一連のステップＳ１～Ｓ８でされる接続部材５の数を増やすことが可能となる。また、ダイボンディングにあたっては、上述したように、半導体素子４と接続部材５とを接着層を用いて接合することが可能である。なお、半導体素子４と接続部材５を直接接合（例えば拡散接合）により接続する場合には接着層は不要である。

【0042】

なお、あらかじめステップＳ２で溝Ｇを形成しておくことによって、これら溝Ｇの位置（図５の紙面上方から見た溝Ｇの位置）をセンシングしながら、半導体素子４を銅板１４上の正確な位置（図５の紙面上方から見た鋼板１４上のｘ－ｚ面内での位置）に接合することが可能となる。したがって、ステップＳ３で半導体素子４の接合プロセスを行う前に、ステップＳ２のダイシングを行っておくことで、半導体素子４の位置決めをより正確に行うことができ、ダイボンディング時の電気的接続の不良等が低減され、電子部品装置の品質が向上する。

【0043】

続いて、図６に示すように、ステップＳ４では、半導体素子４が搭載された状態の銅板１４を、表面（第１の面１４ａ）と裏面（第２の面１４ｂ）の上下が入れ替わるように反転させる（Ｓ４）。これにより、銅板１４の表面が図６中の紙面下側に位置し、銅板１４の裏面が図６中の紙面上側に位置する。

【0044】

そして、半導体素子４の表面（第２の電極４ｃに相当）に保護テープ（保護手段）１６などの保護部材を押し付けることで、保護テープ１６を装着する（Ｓ５）。保護テープ１６としては、粘弾性材料からなる接着面を備えたものが用いられ、着脱が容易で、取り外す際に半導体素子４の表面に接着剤などの残留物を残さないものが好ましい。保護テープ１６は、ステップＳ６において電極４ｃの表面を保護するために用いられる。特にステップＳ６でエッチング剤を使用する場合において、保護テープ１６は、半導体素子４の表面がエッチング剤等により腐食するなどといった、不要な化学反応を生じさせることを防止でき、半導体素子４の品質を維持することができる。本発明の実施形態においては、この段階で、半導体素子４は作業環境中に露出した状態でよく、半導体素子４や銅板１４の周囲を樹脂等で被覆するといった工程は不要である。

【0045】

続いて、図７に示すように、溝Ｇが第１の面１４ａ側に露出した状態で、銅板１４の裏面（第２の面１４ｂ）をエッチング処理する（Ｓ６）。溝Ｇが露出した状態とは、溝Ｇが埋められていない状態を指す。ここで使用されるエッチング剤は、銅板１４の組成や、エッチング量（表面からエッチングした厚さ）、エッチング時間などを考慮して適宜選定される。

【0046】

ステップＳ６でのエッチングにより、銅板１４の厚さが裏面から減少し、少なくともステップＳ２で形成された溝Ｇに到達するよう銅板１４の除去を行い、さらにエッチング処理を進めて、銅板１４が所定の厚さＴとなった状態でエッチング処理を終了する。ここで、厚さＴとは接続部材５に求められる厚さに相当する。したがって、銅板１４が厚さＴとされることで、所望の厚さＴの接続部材５となる。ステップＳ６において、銅板１４は、第２の面１４ｂ側の一部が取り除かれる。銅板１４は、溝Ｇとｙ方向において重なる一部が取り除かれることによって、溝Ｇが銅板１４をｙ方向に貫通することとなる。これにより、銅板１４は、溝Ｇに沿って分割される。言い換えると、銅板１４は、溝Ｇに沿って分離する。銅板１４が分割されて形成された接続部材５は、上面視矩形のチップ状または直方体形状である。

【0047】

ステップＳ６の終了後には、銅板１４と一体化した複数の半導体素子４が、溝Ｇによってそれぞれ分離されて個片化された状態となる。

【0048】

各半導体素子４から保護テープ１６の除去を行い（Ｓ７）、その後、一体化された半導体素子４と接続部材５のうちの１つを、例えば接続部材５を介して電気的に接続されるように、回路基板６上に搭載する（Ｓ８）。

【0049】

そして、接続部材５に搭載された半導体素子４を下部配線基板１と上部配線基板２の間に配置し、半導体素子４を下部配線基板１と上部配線基板２にそれぞれ接続することで、モジュール化された電子部品装置１１０が構成される。

【0050】

なお、ステップＳ３で、半導体素子４を銅板１４の第１の面１４ａに複数接合しておくことで、ステップＳ６後に、半導体素子４と接続部材５とが一体化した状態となっているため、その後の電子部品装置の製造がスムーズに行われる。すなわち、作業者は、接合部材５と半導体素子４とを一つずつ接合することなく、一体化された接続部材５と半導体素子４とを回路基板６に搭載し、電子部品装置１１０に内蔵させることができる。

【0051】

本発明では、上述のように複数の半導体素子（電子部品）４を個片化と接続部材５（銅板１４）の最終的な厚さ調整を１つの工程（ステップＳ６）で行うので、工業的有利に電子部品装置を製造することができる。また、本発明では、モジュールの製造プロセスの簡略化を図ることができる。本発明では、搭載される半導体素子の数や厚さに左右されることなく、一定長さのビアによって電気的接続を図ることができる。そして、このような共通仕様化によって、モジュールの品質が安定し、電子部品装置の量産が容易となる。本発明の実施形態においては、上述のように、エッチングによって接続部材５の厚さを任意に調整することが可能となるため、同時に搭載する半導体素子３、４との厚さの差を容易に調整でき、ビアの長さを一定にすることが容易になる。上述のプロセスを採用することにより、接続部材の厚さを数μｍ単位で管理することも可能となることから、電子部品同士の厚さの差が極小であったとしても対応できる。モジュールに内蔵される半導体素子３と同一の基板上に実装される他の半導体素子４との厚さの差を補うことができ、これら半導体素子３、４の上面の厚さ方向における位置（図１におけるｙ方向の位置）を揃えることができるため、これら半導体素子３、４と電気的に接続するビア９、１１のｙ方向に沿った長さを同じにすることができる。

【0052】

特に、厚さの異なる複数の電子部品装置をモジュール内に搭載する場合にも、本発明を採用することで、当該厚さの違いに起因する電気的不具合等のリスクを極力抑制することができ、電子部品の厚さにかかわらずモジュールの品質を安定させることが可能となる。

【0053】

銅板１４の厚さは、特定の厚さでなくともよく厚さＴより厚ければよいため、量産された銅板を採用することができる。これにより、銅板１４のコストを抑制することができる。

【0054】

図８は、上記の製造方法によって製作された接続部材５の端部付近の拡大写真である。同図からも明らかなように、所望の厚さＴとなった接続部材５の端部を観察すると、エッチング処理Ｓ６が施されて形成された接続部材５の片面についてはエッジが除去され、断面が曲線を描くような状態に製作された。一方、ダイシング処理Ｓ２の影響を受けた接続部材５の表面（第１の面と同じ面）については、そのエッジ部分に、図８の紙面下方向に向かって凸となるバリが形成されていることが判明した。これは、これは、ダイシング処理時においてダイシングソーによって切断できずに接続部材のエッジ部分に残留してしまった切削残しが原因と推測される。

【0055】

すなわち、ステップＳ２、ステップＳ３およびステップＳ６を含む電子部品装置の製造方法によっては、ダイシングによって銅板１４を切り分けたものではないため、接続部材５の下面（半導体素子４が接合された面の裏面）から突出するような変形が生じないことが判った。これは、当該処理面の平面性が保たれることを意味する。すなわち、図１において接続部材５と回路基板６とを接続する場合に、回路基板６に向かってバリ等の突起が形成されないことを意味する。そして、基板等と当接する面が平らに形成されることで、接続部材５と回路基板６との間に空間を生じさせないようにして当接面での正確な面接触が図られることとなる。これは、接続部材５と回路基板６とを面接触で位置合わせした後にレーザ光によってビアを形成する際、レーザ光の焦点を当該当接面に正確に結ばせるため非常に有利である。一方、ダイシングによって銅板１４を切り分けた場合には、当接面を平滑化する工程が別途必要となる。本発明にかかる電子部品装置の製造方法によれば、上述のバリ等の突起が形成されないため、接続部材５を回路基板６とそのまま位置合わせすることができる。そして、ビアが正確に形成されることで安定した電気的接続が可能となることにより、モジュールの性能が長期間にわたり安定化することとなり、電子部品装置としての信頼性が飛躍的に向上する。

【0056】

なお、ステップＳ６はエッチングに限定されるものではない。例えば、上記エッチングに代えて、銅板１４の裏面（図７の紙面上方から見た鋼板１４のｘ－ｚ面、すなわち第２の面１４ｂ）をサンドブラスト加工やフライス加工することで、銅板１４を所定厚さＴとすることも可能である。このような加工であっても、銅板１４を第２の面１４ｂ側から薄くすることができる。なお、ステップＳ６をエッチングを用いて行うことにより、銅板１４の厚さの調整をより精度よく行うことができる。

【0057】

図１に示した本発明の実施形態は、半導体素子（他の電子部品）３には接続部材が接続されず、半導体素子（電子部品）４のみに接続部材５が接続されることで半導体素子３との厚さを調整するものであった。一方、上述の製造方法によって、半導体素子３と半導体素子４の両方に、それぞれ異なる厚さの接続部材を接続することで、両者の厚さを調整することも可能である。特に、モジュールの機能向上が進むことで、必要となる半導体素子の数や種類が増え、より多くの半導体素子がモジュール内に搭載されることが予想される。そのような場合には、モジュール内に搭載される複数の半導体素子の厚さの違いを調整するために、それぞれ個別の厚さの接続部材が接続しなければならず、そのような場合に本発明は極めて有効である。

【0058】

本発明の実施形態に係る電子部品装置は、パワー半導体の半導体材料として広く知られている炭化ケイ素（ＳｉＣ）、窒化ガリウム（ＧａＮ）、酸化ガリウム（Ｇａ_２Ｏ_３）などが用いられた半導体素子を含む場合に有用である。特に、バンドギャップの高いコランダム構造の酸化ガリウム（α－Ｇａ_２Ｏ_３）や、βガリア構造の酸化ガリウム（β－Ｇａ_２Ｏ_３）が用いられた半導体素子を含む場合に極めて有用であり、半導体装置の高密度化のみならず信頼性向上にも貢献する。また、本実施形態にかかる半導体装置によれば、信頼性を低下させることなく、異なる寸法の半導体素子を内蔵することができる。そのため、部品内蔵基板モジュールにおける設計の自由度を従来よりも広げることができる。

【0059】

なお、上述した本発明に係る複数の実施形態を組合わせたり、一部の構成要素を他の実施形態に適用することももちろん可能であり、そのようなものも本発明の実施形態に属する。本発明の実施形態に係る電子部品としては、半導体素子だけでなく、半導体素子以外の能動部品（ＣＭＯＳやサイリスタ、オペアンプなどの）や受動部品（抵抗やコイル、コンデンサなどの）なども含まれる。また、本発明の実施態様においては、第１の半導体素子３および第２の半導体素子４に加えて、さらに他の半導体素子がさらに内蔵された構成であってもよい。また、上述した能動部品や受動部品が、半導体装置と共に内蔵された構成であってもよい。これら電子部品に接続部材を適宜接続することで、電子部品の厚さが調整される。本発明の実施態様においては、上記した半導体装置をサブモジュールとして上で、これらサブモジュールを複数組み合わせてモジュールを形成して使用してもよい。

【0060】

また、上記実施形態では、電子部品装置１１０がモジュールであったが、電子部品装置は、半導体素子４と接続部材５とが一体化されたものであってもよい。

【0061】

また、上記実施形態では、接続板の一例として銅板１４が用いられたが、銅板１４に代えて、材料が金や銀、その他の金属、これらの組み合わせからなる板、セラミック材料からなる板あるいは珪素（Ｓｉ）を主成分とする板が用いられてもよい。

【0062】

また、図４～図７に示される溝Ｇは、縦断面の形状がコの字状であったが、これに限られずＵ字状であってもよくＶ字状であってもよい。また、溝Ｇは、エッチングやレーザ照射によって形成されてもよい。

【0063】

また、溝Ｇ同士の間隔は、均等でなくともよい。溝Ｇ同士の間隔を変更することで、同時に異なる外形寸法の接続部材を形成することができる。

【0064】

上述した本発明の実施形態に係る電子部品装置は、上記した機能を発揮させるべく、インバータやコンバータなどの電力変換装置に適用することができる。図９は、本発明の実施形態に係る電子部品装置を用いた制御システムの一例を示すブロック構成図、図１０は同制御システムの回路図であり、特に電気自動車（Electric Vehicle）への搭載に適した制御システムである。

【0065】

図９に示すように、制御システム500はバッテリー（電源）501、昇圧コンバータ502、降圧コンバータ503、インバータ504、モータ（駆動対象）505、駆動制御部506を有し、これらは電気自動車に搭載されてなる。バッテリー501は例えばニッケル水素電池やリチウムイオン電池などの蓄電池からなり、給電ステーションでの充電あるいは減速時の回生エネルギーなどにより電力を貯蔵するとともに、電気自動車の走行系や電装系の動作に必要となる直流電圧を出力することができる。昇圧コンバータ502は例えばチョッパ回路を搭載した電圧変換装置であり、バッテリー501から供給される例えば200Vの直流電圧を、チョッパ回路のスイッチング動作により例えば650Vに昇圧して、モータなどの走行系に出力することができる。降圧コンバータ503も同様にチョッパ回路を搭載した電圧変換装置であるが、バッテリー501から供給される例えば200Vの直流電圧を、例えば12V程度に降圧することで、パワーウインドーやパワーステアリング、あるいは車載の電気機器などを含む電装系に出力することができる。

【0066】

インバータ504は、昇圧コンバータ502から供給される直流電圧をスイッチング動作により三相の交流電圧に変換してモータ505に出力する。モータ505は電気自動車の走行系を構成する三相交流モータであり、インバータ504から出力される三相の交流電圧によって回転駆動され、その回転駆動力を図示しないトランスミッション等を介して電気自動車の車輪に伝達する。

【0067】

一方、図示しない各種センサを用いて、走行中の電気自動車から車輪の回転数やトルク、アクセルペダルの踏み込み量（アクセル量）などの実測値が計測され、これらの計測信号が駆動制御部506に入力される。また同時に、インバータ504の出力電圧値も駆動制御部506に入力される。駆動制御部506はＣＰＵ（Central Processing Unit）などの演算部やメモリなどのデータ保存部を備えたコントローラの機能を有するもので、入力された計測信号を用いて制御信号を生成してインバータ504にフィードバック信号として出力することで、スイッチング素子によるスイッチング動作を制御する。これによって、インバータ504がモータ505に与える交流電圧が瞬時に補正されることで、電気自動車の運転制御を正確に実行させることができ、電気自動車の安全・快適な動作が実現する。なお、駆動制御部506からのフィードバック信号を昇圧コンバータ502に与えることで、インバータ504への出力電圧を制御することも可能である。

【0068】

図１０は、図９における降圧コンバータ503を除いた回路構成、すなわちモータ505を駆動するための構成のみを示した回路構成である。同図に示されるように、本発明の実施形態に係る半導体装置は、例えばショットキーバリアダイオードとして昇圧コンバータ502およびインバータ504に採用されることでスイッチング制御に供される。昇圧コンバータ502においてはチョッパ回路に組み込まれてチョッパ制御を行い、またインバータ504においてはIGBTを含むスイッチング回路に組み込まれてスイッチング制御を行う。なお、バッテリー501の出力にインダクタ（コイルなど）を介在させることで電流の安定化を図り、またバッテリー501、昇圧コンバータ502、インバータ504のそれぞれの間にキャパシタ（電解コンデンサなど）を介在させることで電圧の安定化を図っている。

【0069】

また、図１０中に点線で示すように、駆動制御部506内にはCPU（Central Processing Unit）からなる演算部507と不揮発性メモリからなる記憶部508が設けられている。駆動制御部506に入力された信号は演算部507に与えられ、プログラムされた演算を必要に応じて行うことで各半導体素子に対するフィードバック信号を生成する。また記憶部508は、演算部507による演算結果を一時的に保持したり、駆動制御に必要な物理定数や関数などをテーブルの形で蓄積して演算部507に適宜出力する。演算部507や記憶部508は公知の構成を採用することができ、その処理能力等も任意に選定できる。

【0070】

図９や図１０に示されるように、制御システム500においては、昇圧コンバータ502、降圧コンバータ503、インバータ504のスイッチング動作にはダイオードやスイッチング素子であるサイリスタ、パワートランジスタ、IGBT、MOSFET等が用いられる。これらの半導体素子に酸化ガリウム（Ｇａ_２Ｏ_３）、特にコランダム型酸化ガリウム（α－Ｇａ_２Ｏ_３）をその材料として用いることでスイッチング特性が大幅に向上する。さらに、本発明の実施形態に係る電子部品装置を適用することで、極めて良好なスイッチング特性が期待できるとともに、制御システム500の一層の小型化やコスト低減が実現可能となる。すなわち、昇圧コンバータ502、降圧コンバータ503、インバータ504のそれぞれが本発明による効果を期待できるものとなり、これらのいずれか一つ、もしくは任意の二つ以上の組合せ、あるいは駆動制御部506も含めた形態のいずれにおいても本発明の効果を期待することができる。

【0071】

なお、上述の制御システム500は本発明の実施形態に係る電子部品装置を電気自動車の制御システムに適用できるだけではなく、直流電源からの電力を昇圧・降圧したり、直流から交流へ電力変換するといったあらゆる用途の制御システムに適用することが可能である。また、バッテリーとして太陽電池などの電源を用いることも可能である。

【0072】

図１１は、本発明の実施形態に係る部品電子装置を採用した制御システムの他の例を示すブロック構成図、図１２は同制御システムの回路図であり、交流電源からの電力で動作するインフラ機器や家電機器等への搭載に適した制御システムである。

【0073】

図１１に示すように、制御システム600は、外部の例えば三相交流電源（電源）601から供給される電力を入力するもので、AC/DCコンバータ602、インバータ604、モータ（駆動対象）605、駆動制御部606を有し、これらは様々な機器（後述する）に搭載することができる。三相交流電源601は、例えば電力会社の発電施設（火力発電所、水力発電所、地熱発電所、原子力発電所など）であり、その出力は変電所を介して降圧されながら交流電圧として供給される。また、例えば自家発電機等の形態でビル内や近隣施設内に設置されて電力ケーブルで供給される。AC/DCコンバータ602は交流電圧を直流電圧に変換する電圧変換装置であり、三相交流電源601から供給される100Vや200Vの交流電圧を所定の直流電圧に変換する。具体的には、電圧変換により3.3Vや5V、あるいは12Vといった、一般的に用いられる所望の直流電圧に変換される。駆動対象がモータである場合には12Vへの変換が行われる。なお、三相交流電源に代えて単相交流電源を採用することも可能であり、その場合にはAC/DCコンバータを単相入力のものとすれば同様のシステム構成とすることができる。

【0074】

インバータ604は、AC/DCコンバータ602から供給される直流電圧をスイッチング動作により三相の交流電圧に変換してモータ605に出力する。モータ604は、制御対象によりその形態が異なるが、制御対象が電車の場合には車輪を、工場設備の場合にはポンプや各種動力源を、家電機器の場合にはコンプレッサなどを駆動するための三相交流モータであり、インバータ604から出力される三相の交流電圧によって回転駆動され、その回転駆動力を図示しない駆動対象に伝達する。

【0075】

なお、例えば家電機器においてはAC/DCコンバータ602から出力される直流電圧をそのまま供給することが可能な駆動対象も多く（例えばパソコン、LED照明機器、映像機器、音響機器など）、その場合には制御システム600にインバータ604は不要となり、図１１中に示すように、AC/DCコンバータ602から駆動対象に直流電圧を供給する。この場合、例えばパソコンなどには3.3Vの直流電圧が、LED照明機器などには5Vの直流電圧が供給される。

【0076】

一方、図示しない各種センサを用いて、駆動対象の回転数やトルク、あるいは駆動対象の周辺環境の温度や流量などといった実測値が計測され、これらの計測信号が駆動制御部606に入力される。また同時に、インバータ604の出力電圧値も駆動制御部606に入力される。これらの計測信号をもとに、駆動制御部606はインバータ604にフィードバック信号を与え、スイッチング素子によるスイッチング動作を制御する。これによって、インバータ604がモータ605に与える交流電圧が瞬時に補正されることで、駆動対象の運転制御を正確に実行させることができ、駆動対象の安定した動作が実現する。また、上述のように、駆動対象が直流電圧で駆動可能な場合には、インバータへのフィードバックに代えてAC/DCコンバータ602をフィードバック制御することも可能である。

【0077】

図１２は、図１１の回路構成を示したものである。同図に示されるように、本発明の実施形態に係る電子部品装置は、例えばショットキーバリアダイオードとしてAC/DCコンバータ602およびインバータ604に採用されることでスイッチング制御に供される。AC/DCコンバータ602は、例えばショットキーバリアダイオードをブリッジ状に回路構成したものが用いられ、入力電圧の負電圧分を正電圧に変換整流することで直流変換を行う。またインバータ604においてはIGBTにおけるスイッチング回路に組み込まれてスイッチング制御を行う。なお、AC/DCコンバータ602とインバータ604の間にキャパシタ（電解コンデンサなど）を介在させることで電圧の安定化を図っている。

【0078】

また、図１２中に点線で示すように、駆動制御部606内にはCPUからなる演算部607と不揮発性メモリからなる記憶部608が設けられている。駆動制御部606に入力された信号は演算部607に与えられ、プログラムされた演算を必要に応じて行うことで各半導体素子に対するフィードバック信号を生成する。また記憶部608は、演算部607による演算結果を一時的に保持したり、駆動制御に必要な物理定数や関数などをテーブルの形で蓄積して演算部607に適宜出力する。演算部607や記憶部608は公知の構成を採用することができ、その処理能力等も任意に選定できる。

【0079】

このような制御システム600においても、図９や図１０に示した制御システム500と同様に、AC/DCコンバータ602やインバータ604の整流動作やスイッチング動作にはダイオードやスイッチング素子であるサイリスタ、パワートランジスタ、IGBT、MOSFET等が用いられる。これら半導体素子に酸化ガリウム（Ｇａ_２Ｏ_３）、特にコランダム型酸化ガリウム（α－Ｇａ_２Ｏ_３）をその材料として用いることでスイッチング特性が向上する。さらに、本発明の実施形態に係る電子部品装置を適用することで、極めて良好なスイッチング特性が期待できるとともに、制御システム600の一層の小型化やコスト低減が実現可能となる。すなわち、AC/DCコンバータ602、インバータ604のそれぞれが本発明による効果を期待できるものとなり、これらのいずれか一つ、もしくは組合せ、あるいは駆動制御部606も含めた形態のいずれにおいても本発明の効果を期待することができる。

【0080】

なお、図１１および図１２では駆動対象としてモータ605を例示したが、駆動対象は必ずしも機械的に動作するものに限られず、交流電圧を必要とする多くの機器を対象とすることができる。制御システム600においては、交流電源から電力を入力して駆動対象を駆動する限りにおいては適用が可能であり、インフラ機器（例えばビルや工場等の電力設備、通信設備、交通管制機器、上下水処理設備、システム機器、省力機器、電車など）や家電機器（例えば、冷蔵庫、洗濯機、パソコン、LED照明機器、映像機器、音響機器など）といった機器を対象とした駆動制御のために搭載することができる。

【符号の説明】

【0081】

１ 下部配線基板（第１の基板）
２ 上部配線基板（第２の基板）
３ 半導体素子（他の電子部品）
４ 半導体素子（電子部品）
３ａ，３ｂ 素子本体
３ｂ，３ｃ，４ｂ，４ｃ 電極
５ 接続部材
６ 回路基板
８，９，１０，１１ ビア
１３ スルーホール
１４ 銅板（接続部材）
１６ 保護テープ（保護手段）
１１０ 半導体装置（電子部品装置）
５００ 制御システム
５０１ バッテリー（電源）
５０２ 昇圧コンバータ
５０３ 降圧コンバータ
５０４ インバータ
５０５ モータ（駆動対象）
５０６ 駆動制御部
５０７ 演算部
５０８ 記憶部
６００ 制御システム
６０１ 三相交流電源（電源）
６０２ ＡＣ／ＤＣコンバータ
６０４ インバータ
６０５ モータ（駆動対象）
６０６ 駆動制御部
６０７ 演算部
６０８ 記憶部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】