本发明专利技术提供了半导体电路板，其中导体部分设置在绝缘衬底上，其中所述导体部分的半导体元件安装部的表面粗糙度按算术平均粗糙度Ra是0.3μm或更低，按十点平均粗糙度Rzjis是2.5μm或更低，按最大高度Rz是2.0μm或更小，并且按算术平均波纹度Wa是0.5μm或更低。另外，假定绝缘衬底的厚度是t1并且导体部分的厚度是t2，厚度t1和t2满足关系：0.1≤t2/t1≤50。由于上述结构，即使半导体元件的热产生量增加，也可以提供具有优异的TCT特性的半导体电路板和半导体装置。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术设及半导体电路板，使用所述半导体电路板的半导体装置，W及用于制造 所述半导体电路板的方法。
技术介绍
用于电子控制的半导体巧片（半导体元件）在尺寸上已经日益减小，并且所述巧 片的热产生量稳步增加。因此，提高安装有半导体巧片的半导体电路板（包括模块）的散 热是重要的。该是因为如果半导体巧片即使仅在巧片的一个点处超过巧片的本征温度，所 述巧片的电阻也会变为负侧温度系数。该种改变导致其中电力电流强烈流动的热逸散，由 此立即破坏所述巧片。即，存在着如下需求；进行考虑了与巧片的功率损耗一致的裕量的散 热设计。 热阻化th)可W用公式化h=L/化XA)表达。在此公式中，Rth是热阻，L是热传 递路径，k是热导率，W及A是散热面积。根据此公式，随着热传递路径（L)的下降W及热 导率化）和散热面积（A)的增加，热阻巧th)变小。注意，通常热传递路径（L)对应于电路 板的厚度。 公知的使用半导体巧片的半导体装置设及不同材料之间的接触，其中所述半导体 装置的热传递路径表示为；巧片一焊料一电极电路材料一绝缘衬底一背面金属板一焊料一 散热构件（热沉）。除了所述散热构件，该些热介质都属于绝缘电路板。目P，除非充当大部 分热传递路径的绝缘电路板的散热性能出众，否则不可能实现半导体装置性能的提高。 当前主流的半导体巧片的Si巧片已经遇到了其响应速度的极限。因此，使用SiC 和GaN作为下一代半导体元件的巧片的开发正作为国家项目快步前进，其目的是进一步降 低装置的尺寸和提高装置的性能。具体地，SiC巧片可W在高达600°C的温度可用，而主流 的Si巧片的工作温度是125至Ij150°C。因此，除了快的响应速度之外，高的工作温度是SiC 巧片的另一个特性特征。 然而，如果使用传统焊料材料将巧片和电极电路材料结合在一起，则工作温度下 降到所述焊料材料的烙点或更低。由此不可能充分利用所述巧片的高的工作温度的特征。 在正在开发高烙点焊料材料的当前情况下，还没有开发出充分可靠并且具有60(TC或更高 的烙点的任何焊料材料。例如，国际公布号W02007/10536U专利文件1)的小册子建议使 用Ag-化纤焊料代替高烙点焊料材料。如专利文件1所述的，已经证实使用该种具有60(TC 或更高的接合温度的高烙点纤焊料使电极电路材料和半导体元件之间的接合（结合）可靠 性增强到了一定程度。 另一方面，不仅仅尝试增强接合可靠性，也做出尝试W进一步改善散热。例如，研 究了由一种用于在没有将诸如纤焊料之类的任何接合材料置于其间而直接将半导体巧片 结合到电极电路材料的方法，W及一种用于通过加厚电极电路材料不仅在绅度方向散热而 且在横向方向散热的方法。此外，虽然半导体巧片通过绝缘电路板接合（结合）到热沉的 单面冷却方法在传统半导体电路板模块中是主流，但是也已经使用从半导体巧片的两面对 半导体巧片冷却的双面冷却方法等。[000引现有技术文件 专利文件 专利文件1 ;国际公布号W02007/105361的小册子 专利文件2 ;日本专利号3797905
技术实现思路
本专利技术要解决的问题 如上所述，已经做出了对散热结构的各种改善的尝试，为半导体元件的工作温度 的升高做准备。一种用于在不将诸如纤焊料之类的任何结合材料置于其间的情况下直接将 半导体巧片结合（接合）到电极电路材料的方法，使得热传递路径（L)缩短。 另外，一种用于通过加厚电极电路材料不仅在绅度方向散热而且在横向方向散热 的方法，使得散热面积（A)增加。从半导体巧片的两面对半导体巧片冷却的双面冷却方法， 也使得散热面积（A)增加。 然而，已经存在该样一个问题，没有用于热阻减少从而进一步改善散热（热福射 特性）的各种方法的合适的半导体电路板。 本专利技术旨在处理此问题并且提供散热出众的半导体电路板。 解决所述问题的手段 本专利技术的半导体电路板，其中导体部分设置在绝缘衬底（板）上，其特征在于所述 导体部分的半导体元件安装部的表面粗趟度按算术平均粗趟度Ra是0. 3ym或更低，按十 点平均粗趟度化jis是2. 5ym或更低，按最大高度化是2. 0ym或更小，并且按算术平均 波纹度Wa是0. 5ym或更低。 假定绝缘衬底的厚度是tl并且导体部分的厚度是t2,其优选地满足关系： 0.1《t2/tl《50。此外，所述导体部分的侧面边缘的截面角度优选的是45°或更小。另 夕F，所述导体部分优选地由金属板制成，而所述绝缘衬底优选地由陶瓷衬底制成，并且用于 结合所述金属板和所述陶瓷衬底的结合层的从所述金属板突出的突出区域（宽度）优选地 是0. 2mm或更小。此外，所述绝缘衬底优选地由氧化侣衬底、氮化侣衬底、氮化娃衬底、和绝 缘树脂衬底中的一个构成。此外，所述导体部分优选地由铜、铜合金、侣和侣合金中的一个 构成。 根据本专利技术的半导体装置的特征在于半导体元件安装在本专利技术的半导体电路板 的导体部分上。所述半导体元件优选地由一个或多于一个元件构成，所述元件从由Si元 件、GaN元件、和SiC元件组成的组中选出。另外，所述半导体元件优选地通过置于其间的 接合材料结合到导体部分。可选地，不使用置于其间的结合材料而将半导体元件直接结合 到所述导体部分也是优选的。 一种用于制造本专利技术的半导体电路板的方法包括：在绝缘衬底上形成导体部分的 导体部分形成步骤；W及将所述导体部分的半导体元件安装部（表面）的表面粗趟度设定 为按算术平均粗趟度Ra是0. 3ym或更低，按十点平均粗趟度化jis是2. 5ym或更低，按 最大高度是2. 0ym或更小，并且按算术平均波纹度Wa是0. 5ym或更低的表面处理步骤。 所述表面处理步骤优选地是抛光步骤。替代地，抛光步骤优选地是刻蚀步骤。另 外替代地，抛光步骤优选地是压制（press)过程。[002引本专利技术的优点本专利技术的半导体电路板在导体部分的半导体元件安装部的平面度上显著改善，并 且由此散热出众。此外，安装有半导体元件的半导体装置可W改善散热。此外，当安装有半 导体元件时，所述半导体电路板对使用结合材料和不使用结合材料该两种情况下都适用。【附图说明】 图1是示出根据本专利技术的半导体电路板的一种实施例的截面视图； 图2是示出根据本专利技术的半导体电路板的另一种实施例的截面视图； 图3是示出根据本专利技术的半导体电路板的此外另一种实施例的截面视图；[002引图4是示出根据本专利技术的半导体电路板的又一种实施例的截面视图； 图5是示出根据本专利技术的半导体装置的一种实施例的截面视图； 图6是示出根据本专利技术的半导体装置的另一种实施例的截面视图； 图7是示出根据本专利技术的半导体装置的此外另一种实施例的截面视图。【具体实施方式】 根据本专利技术的半导体电路板，其中导体部分设置在绝缘衬底上，其特征在于所述 导体部分的半导体元件安装部的表面粗趟度按算术平均粗趟度Ra是0. 3ym或更低，按十 点平均粗趟度化jis是2. 5ym或更低，按最大高度化是2. 0ym或更小，并且按算术平均 波纹度Wa是0. 5ym或更低。 图1示出了本专利技术的半导体电路板的一种实施例。在图1中，附图标记1指代半 导体电路板，附图标记2指代绝缘衬底，附图标记3指代导体部分，附图标记4指代另一个 导体部分（背面（后面）导体部分），W及附图标记5指代绝缘衬底与导体本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种半导体电路板，其中导体部分设置在绝缘衬底上，其中所述导体部分的半导体元件安装部的表面粗糙度按算术平均粗糙度Ra是0.3μm或更低，按十点平均粗糙度Rzjis是2.5μm或更低，按最大高度Rz是2.0μm或更小，并且按算术平均波纹度Wa是0.5μm或更低。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：加藤宽正，星野政则，
申请(专利权)人：株式会社东芝，东芝高新材料公司，
类型：发明
国别省市：日本;JP
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。