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公開番号2024115689
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-08-27
出願番号2023021473
出願日2023-02-15
発明の名称半導体組立体の製造方法、冷却器、及び半導体組立体
出願人株式会社フジクラ
代理人弁理士法人とこしえ特許事務所
主分類H01L 23/36 20060101AFI20240820BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】フィンの破損を抑制することができる半導体組立体の製造方法を提供する。
【解決手段】半導体組立体1の製造方法は、接合材料300を介して冷却器20及び半導体装置10を積層する第1の工程と、冷却器20に治具100を取り付ける第2の工程と、冷却器20と半導体装置10とを接合する第3の工程と、を備え、冷却器20は、複数のフィン51から構成された複数のフィン列50と、複数のフィン列50が設けられたベース40と、を備え、ベース40は、フィン51が形成されておらず線状に延在する非形成領域42を有し、第2の工程は、フィン列50の間に治具100の押圧部110を挿入して、非形成領域42に当接させることを含み、第3の工程は、押圧部110により非形成領域42を押圧することを含む。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
冷却器と半導体装置を備える半導体組立体の製造方法であって、
前記冷却器及び前記半導体装置の少なくとも一方に接合材料を配置し、前記接合材料を介して前記冷却器及び前記半導体装置を積層する第１の工程と、
前記冷却器に治具を取り付ける第２の工程と、
前記治具、前記冷却器、前記接合材料、及び前記半導体装置を加圧しながら加熱し、前記冷却器と前記半導体装置とを接合する第３の工程と、を備え、
前記冷却器は、
複数のフィンからそれぞれ構成され、それぞれ線状に延在する複数のフィン列と、
前記複数のフィン列が相互に間隔を空けて設けられたベースと、を備え、
前記ベースは、前記複数のフィン列の間に、前記フィンが形成されておらず線状に延在する非形成領域を有しており、
前記治具は、前記フィン列同士の間に進入可能であり、線状に延在する押圧部を備え、
前記第２の工程は、前記フィン列の間に前記押圧部を挿入して、前記ベースの前記非形成領域に前記押圧部を当接させることを含み、
前記第３の工程は、前記押圧部により前記非形成領域を押圧することを含む半導体組立体の製造方法。
続きを表示（約 1,200 文字）【請求項２】
請求項１に記載の半導体組立体の製造方法であって、
前記フィンは、板状であり、
前記フィン列は、前記フィンの冷却面が互いに対向するように前記フィンが並べられた構成となっており、
前記非形成領域は、複数の前記フィンの延在方向に対して交差する方向に沿って延在している半導体組立体の製造方法。
【請求項３】
請求項１または２に記載の半導体組立体の製造方法であって、
前記治具は、
複数の前記押圧部と、
前記複数の押圧部を相互に連結する連結部と、を備える半導体組立体の製造方法。
【請求項４】
請求項１または２に記載の半導体組立体の製造方法であって、
前記治具の前記押圧部の高さが、前記フィンの高さより大きい半導体組立体の製造方法。
【請求項５】
請求項１または２に記載の半導体組立体の製造方法であって、
前記接合材料は、銀を含む組成物で構成されている半導体組立体の製造方法。
【請求項６】
請求項１または２に記載の半導体組立体の製造方法であって、
前記フィンは、銅を含む材料で構成されている半導体組立体の製造方法。
【請求項７】
請求項１または２に記載の半導体組立体の製造方法であって、
前記冷却器は、前記フィンを覆うように前記ベースに取り付けられるカバーを備え、
前記半導体組立体の製造方法は、
前記ベース及び前記フィン列から前記治具を取り外す第４の工程と、
前記カバーを前記ベースに当接させて前記カバーを取り付ける第５の工程と、を備えた半導体組立体の製造方法。
【請求項８】
請求項７に記載の半導体組立体の製造方法であって、
前記治具は、
複数の前記押圧部と、
前記複数の押圧部を相互に連結する連結部と、を備え、
前記連結部は、枠状の形状を有し、
前記押圧部は、前記連結部の枠状の形状を横断する桟であり、
前記連結部における前記ベースとの第１の当接面の形状は、前記カバーにおける前記ベースとの第２の当接面の形状を包含しており、
前記第２の工程は、前記連結部を前記ベースに当接することを含み、
前記第３の工程は、前記連結部により前記ベースを押圧することを含む半導体組立体の製造方法。
【請求項９】
請求項８に記載の半導体組立体の製造方法であって、
前記治具の前記連結部の高さが、前記フィンの高さより大きい半導体組立体の製造方法。
【請求項１０】
請求項７または８に記載の半導体組立体の製造方法であって、
前記カバーは、冷却流体の供給口及び排出口を有しており、
前記非形成領域は、前記供給口及び前記排出口を通過する仮想直線に対し、略垂直な方向に沿って延在している半導体組立体の製造方法。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体組立体の製造方法、冷却器、及び半導体組立体に関するものである。
続きを表示（約 1,500 文字）【背景技術】
【０００２】
半導体チップと、ヒートシンクとを、銀の加圧焼結体で接合して構成された半導体装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。この半導体装置は、半導体チップとヒートシンクとの間に銀を含む焼結材料を設け、加熱しながら加圧することによって製造される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２１－００２５６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記の半導体装置では、ヒートシンクを板状部材およびメッキ膜からなる構成としている。上記の半導体装置において、熱交換性能の向上を図るために、ヒートシンクをフィンによって構成した場合、板状部材からなるヒートシンクに比べ強度が低いため、加熱または加圧によってヒートシンクが変形したり、破損したりしてしまうおそれがあるという問題があった。
【０００５】
本発明が解決しようとする課題は、フィンの破損を抑制することができる半導体組立体の製造方法、冷却器、及び半導体組立体を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
［１］本発明の態様１は、冷却器と半導体装置を備える半導体組立体の製造方法であって、前記冷却器及び前記半導体装置の少なくとも一方に接合材料を配置し、前記接合材料を介して前記冷却器及び前記半導体装置を積層する第１の工程と、前記冷却器に治具を取り付ける第２の工程と、前記治具、前記冷却器、前記接合材料、及び前記半導体装置を加圧しながら加熱し、前記冷却器と前記半導体装置とを接合する第３の工程と、を備え、前記冷却器は、複数のフィンからそれぞれ構成され、それぞれ線状に延在する複数のフィン列と、前記複数のフィン列が相互に間隔を空けて設けられたベースと、を備え、前記ベースは、前記複数のフィン列の間に、前記フィンが形成されておらず線状に延在する非形成領域を有しており、前記治具は、前記フィン列同士の間に進入可能であり、線状に延在する押圧部を備え、前記第２の工程は、前記フィン列の間に前記押圧部を挿入して、前記ベースの前記非形成領域に前記押圧部を当接させることを含み、前記第３の工程は、前記押圧部により前記非形成領域を押圧することを含む半導体組立体の製造方法である。
【０００７】
［２］本発明の態様２は、態様１の半導体組立体の製造方法であって、前記フィンは、板状であり、前記フィン列は、前記フィンの冷却面が互いに対向するように前記フィンが並べられた構成となっており、前記非形成領域は、複数の前記フィンの延在方向に対して交差する方向に沿って延在している半導体組立体の製造方法であってもよい。
【０００８】
［３］本発明の態様３は、態様１または２の半導体組立体の製造方法であって、前記治具は、複数の前記押圧部と、前記複数の押圧部を相互に連結する連結部と、を備える半導体組立体の製造方法であってもよい。
【０００９】
［４］本発明の態様４は、態様１～３のいずれか一つの半導体組立体の製造方法であって、前記治具の前記押圧部の高さが、前記フィンの高さより大きい半導体組立体の製造方法であってもよい。
【００１０】
［５］本発明の態様５は、態様１～４のいずれか一つの半導体組立体の製造方法であって、前記接合材料は、銀を含む組成物で構成されている半導体組立体の製造方法であってもよい。
（【００１１】以降は省略されています）

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