JPS6337496B2 - - Google Patents

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JPS6337496B2
JPS6337496B2 JP54039934A JP3993479A JPS6337496B2 JP S6337496 B2 JPS6337496 B2 JP S6337496B2 JP 54039934 A JP54039934 A JP 54039934A JP 3993479 A JP3993479 A JP 3993479A JP S6337496 B2 JPS6337496 B2 JP S6337496B2
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semiconductor
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semiconductor device
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semiconductor element
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JP54039934A
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Toshinobu Sekiba
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Toshiba Corp
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Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、半導体基板に半導体素子を半田付け
して回路を構成したいわゆるモジユールまたはス
タツク等と呼ばれる半導体装置の改良に関する。
従来、スタツク構造の半導体装置１としては、
例えば、第１図に示す如く、銅板で作られた半導
体基板２の所定位置に半田層３を介して半導体素
子４を取付けたものが用いられていた。しかしな
がら、銅板からなる半導体基板２は、半田付け
性、放熱性、電気伝導性の点においては優れてい
るが、重量が重くしかもコストが高い欠点があつ
た。また、鋳造が困難であるため半導体基板２に
翼を設けて放熱効果を更に高めることができない
問題があつた。
これらの問題を解消するために、第２図に示す
如く、アルミニウムからなる半導体基板５の表面
に半田付け性に優れた銅Cu、あるいは、ニツケ
ルNiなどからなる金属被膜６をメツキにより形
成し、この金属被膜６の表面に半田層３を介して
半導体素子４を取付けた半導体装置７が作られて
いる。
この半導体装置７は、半導体基板５をアルミニ
ウムで形成したので、軽量化されしかも放熱効果
を上げるための加工も容易になつた。また、アル
ミニウムの半田付け性を改善するために、半田付
け性に優れた金属被膜６をメツキによつて形成し
ている。しかしながら、メツキによつて所定の厚
さの金属被膜６を形成するには、非常に長い時間
を必要とし製造性が悪い。更に、メツキでは、充
分に厚い金属被膜６を形成することができない等
の問題があつた。
また、半導体素子４と半導体基板５とを電気的
に絶縁する必要がある場合には、第３図に示す如
く、銅CuあるいはニツケルNiなどの金属被膜６
を表面に形成した半導体基板５に、セラミツクな
どからなる絶縁物層８を介して半導体素子４を取
付けるのであるが、絶縁物層８の半田付け性を改
善するため、絶縁物層８と金属被膜６との間に
は、半田層３、ニツケルメツキ層９ａ、モリブデ
ンMoあるいはタングステンＷからなる金属層９
ｂを順次設け、絶縁物層８と半導体素子５との間
には、モリブデンMoあるいはタングステンＷか
らなる金属層９ｂ、ニツケルメツキ層９ａ、半田
層３を順次設けて半導体装置１０を組立ている。
このように、半導体素子４と半導体基板５とを
電気的に絶縁する場合には、メツキ層９ａ、金属
層９ｂを絶縁物層８の両側に設けなければならず
極めて製造性が悪いという問題があつた。
また、半田付け性に優れたニツケル板や銅板を
半導体基板に熱圧着して金属層を形成したものも
あるが、熱圧着では、半導体素子の形状に対応し
た形状の金属層を形成することが極めて難しく、
半導体装置の高密度化を図ることができない等の
問題があつた。
本発明は、かかる点に鑑み種々の研究を行つた
結果、半導体素子の取付け強度が高く、かつ電気
特性、製造性に優れた半導体装置を提供するもの
である。
以下、本発明の実施例を図面を参照して詳細に
説明する。
第４図は、本発明に係る半導体装置の一実施例
を示す断面図である。
この半導体装置２０は、アルミニウムからなる
放熱基板１１の所定位置に順次積層形成されたセ
ラミツク絶縁層１６及び金属層１２上に半田層１
３を介して半導体素子１４を取付けたものであ
る。
ここで、セラミツク絶縁層１６は、溶射にて直
接放熱基板１１上に形成されている。金属層１２
は、半田付け性に優れた銅Cu、ニツケルNi、錫
Sn、銀Agの金属のうちの何れか１種を溶射によ
つて直接放熱基板１１上に形成したものである。
金属層１２の厚さは、取付ける半導体素子１４の
形状等に応じて適宜設定するのが望ましい。
また、セラミツク絶縁層１６及び金属層１２を
形成する際の溶射距離、溶射時の電流・電圧等の
溶射条件は、溶射するセラミツク或は金属の種類
等に応じて適宜設定するのが望ましい。
このように溶射によつて形成された金属層１２
の表面は、平均あらさが50μcm程度に粗面化され
ている。その結果、半田層１３と金属層１２との
密着性を高めて半導体素子１４を強固に放熱基板
１１に固定することができる。
また、金属層１２は、溶射によつて半導体素子
１４の形状に合致した形状に形成されているので
半導体装置２０の高密度化を図ることができる。
また、放熱基板１１は、アルミニウムで形成さ
れているので、半導体装置２０を軽量化すること
ができると共に、第５図に示す如く、放熱用の翼
１５を容易に形成することができ、放熱性の改善
を図ることができる。
以上説明した如く、本発明に係る半導体装置
は、溶射によつて形成された半田付け性に優れた
金属層上に半田層を介して半導体素子を取付ける
ようにしたので、アルミニウムからなる放熱基板
の優れた特性を供え、且つ半導体素子を強固に取
付けて電気特性を改善することができる等の顕著
な効果を有するものである。
【図面の簡単な説明】
第１図は、半導体基板が銅板で形成された従来
の半導体装置を示す断面図、第２図は、半導体基
板の表面にメツキによつて形成された金属被膜を
有する従来の半導体装置を示す断面図、第３図
は、半導体基板の表面にメツキによつて形成され
た金属被膜を有し、かつ、半導体素子と半導体基
板とが電気的に絶縁された従来の半導体装置を示
す断面図、第４図は、本発明に係る半導体装置の
一実施例を示す断面図、第５図は、半導体基板に
放熱用の翼を設けた本発明に係る半導体装置の他
の実施例を示す断面図である。 １，７，１０，２０…半導体装置、２，５，１
１…放熱基板、３，１３…半田層、４，１４…半
導体素子、６…金属被膜、８，１６…絶縁層、１
２…金属層。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. １ アルミニウムからなる放熱基板上に溶射によ
    つて直接形成されたセラミツク絶縁層と、該セラ
    ミツク絶縁層の所定位置に溶射によつて直接形成
    された銅Cu、ニツケルNi、錫Sn、銀Agのうち何
    れか１種からなる金属層と、該金属層の表面に半
    田層を介して取付けられた半導体素子とを具備す
    ることを特徴とする半導体装置。
JP3993479A 1979-04-03 1979-04-03 Semiconductor device Granted JPS55132048A (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3993479A JPS55132048A (en) 1979-04-03 1979-04-03 Semiconductor device
US06/563,884 US4542401A (en) 1979-04-03 1983-12-22 Semiconductor device with sprayed metal layer

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JP3993479A JPS55132048A (en) 1979-04-03 1979-04-03 Semiconductor device

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JPS55132048A JPS55132048A (en) 1980-10-14
JPS6337496B2 true JPS6337496B2 (ja) 1988-07-26

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