[发明专利]半导体散热板用Mo烧结部件以及使用该Mo烧结部件的半导体装置

说明书

技术领域

本发明涉及在半导体散热板中使用的Mo烧结部件以及使用该Mo烧结部件的半导体装置。

背景技术

半导体装置一般用于各种各样的电子设备。半导体装置通过在半导体元件中流过电流而发挥作用。此时，半导体元件将发热。如果不使该发热有效地逃散，则可能导致半导体元件自身的破坏或者误动作。因此，对将半导体元件配置在散热板上、从而使半导体元件的热有效地向装置的外部逃散进行了尝试。

编入上述半导体装置中的半导体散热板不仅热传导系数高、而且使起因于热膨胀差的应力降低，因此，要求热膨胀率近似于半导体元件，以及具有充分的结构强度等。作为满足这样的条件的散热板的具体例子，例如在日本特开平11-307701号公报（专利文献1）中，公开了使铜熔渗进入Mo压实粉体中而形成的Mo-Cu熔渗基板。通过将作为低热膨胀率材料的Mo和作为高热传导系数材料的Cu进行组合，可以提供一种低热膨胀、且散热性优良的散热板。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平11-307701号公报

发明内容

发明所要解决的课题

然而，上述专利文献1中公开的Mo-Cu熔渗基板采用使Cu熔渗到Mo压实粉体中的方法而形成，因而存在的问题是难以使Cu均匀地熔渗到内部。特别是当内部残存有气孔（空气）时，它的一部分变成热阻抗部，从而成为阻碍散热效果的原因。特别地，Mo和Cu的存在比率部分地变化不仅可能导致散热效果的恶化，而且也可能导致强度和热膨胀率的偏差等。

本发明是鉴于这样的技术课题而完成的，提供一种散热性良好、且结构强度较高的半导体散热板用Mo烧结部件以及使用该Mo烧结部件的半导体装置。

用于解决课题的手段

本发明涉及一种半导体散热板用Mo烧结部件，其由含有10～50质量%铜的钼烧结合金材料构成，其特征在于：钼合金材料的钼晶体的平均粒径为10～100μm，每500μm×500μm单位面积的Mo晶体的面积比的偏差在平均值的±10%以内。

另外，Mo烧结部件的表面粗糙度Ra优选为5μm以下。另外，钼烧结合金材料优选以金属元素换算计含有0.1～3质量%的Ni、Co、Fe之中的至少一种以上。另外，钼烧结合金材料优选的是密度为90～98%的烧结合金材料。另外，铜优选填充在钼晶体彼此之间的间隙中。另外，钼晶体的最大晶体粒径优选为平均粒径的2倍以下。另外，相邻的钼晶体彼此之间的最远离的距离优选为50μm以下。

另外，Mo烧结部件优选的是厚度为0.05～1mm、直径为5～70mm的圆板状。另外，Mo烧结部件的热膨胀率优选为7～14×10^-6/℃。另外，Mo烧结部件的抗拉强度优选为0.44GPa以上。另外，Mo烧结部件的比电阻优选为5.3×10^-6Ω·m以下。

另外，本发明的半导体装置将上述本发明的半导体散热板用Mo烧结部件用作散热板而构成。

发明的效果

根据本发明的半导体散热板用Mo烧结部件以及使用该Mo烧结部件的半导体装置，由于半导体散热板用Mo烧结部件的Mo晶体尺寸的偏差较小，因而可以提供一种散热性和结构强度优良的散热板。其结果是，可以大幅度提高半导体装置的可靠性。

附图说明

图1是表示本发明的半导体散热板用Mo烧结部件的构成例的剖视图。

图2是表示本发明的半导体散热板用Mo烧结部件的组织的一个例子的剖视图。

图3是表示本发明的半导体散热板用Mo烧结部件的形状例的立体图。

图4是表示本发明的半导体散热板用Mo烧结部件的制造方法的一个例子的剖视图。

图5是表示本发明的半导体散热板用Mo烧结部件的其它组织的例子的剖视图。

具体实施方式

本实施方式的半导体散热板用Mo烧结部件由含有10～50质量%铜的钼合金材料构成，其特征在于：上述钼合金材料的钼晶体的平均粒径为10～100μm，每500μm×500μm单位面积的Mo晶体的面积比的偏差在平均值的±10%以内。

当上述铜的含有量低于10质量%或者超过50质量%时，热膨胀系数（热膨胀率）偏离7～14×10^-6/℃的可能性较高。