半導体装置
【課題】絶縁基板と金属基板とを接合する接合部材および絶縁基板と放熱部材とを接合する接合部材の接合性を同時に良好に評価することが可能な半導体装置を提供する。
【解決手段】半導体装置1は、絶縁基3体に埋設された、絶縁基体の温度を検出する複数の温度検出素子を備え、複数の温度検出素子が、金属基体5の上面に配設された半導体素子7の中心と上下に重なり合う部分に位置する第1の温度検出素子と、金属基体の外周縁と上下に重なり合う部分に位置する少なくとも1つの第2の温度検出素子とを有している。
【解決手段】半導体装置1は、絶縁基3体に埋設された、絶縁基体の温度を検出する複数の温度検出素子を備え、複数の温度検出素子が、金属基体5の上面に配設された半導体素子7の中心と上下に重なり合う部分に位置する第1の温度検出素子と、金属基体の外周縁と上下に重なり合う部分に位置する少なくとも1つの第2の温度検出素子とを有している。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、半導体素子、特にIGBT、MOS−FETのようなパワー半導体素子が載置された半導体装置に関するものである。
【背景技術】
【0002】
IGBT、MOS−FETのようなパワー半導体素子が載置された半導体装置としては、たとえば特許文献1に記載のパワーモジュールが知られている。パワー半導体素子には大電流が流されるため、半導体装置における発熱量が増大する傾向にある。半導体素子で生じた熱は、絶縁基板に伝わる。また、絶縁基板に伝わった熱は絶縁基板の下面に接合される金属材料からなる放熱フィンのような放熱部材を介して外部に放出される。
【0003】
上述のように、パワー半導体素子が載置された半導体装置においては、この半導体素子に大電流が流されるため、半導体素子から多くの熱が生じ易い。このとき、半導体素子からの熱を絶縁基板の広範囲に伝えるために、金属部材を絶縁基板の上面に接合するとともにこの金属部材の上面に半導体素子が配設される場合がある。
【0004】
金属部材を構成する金属材料は、絶縁基板を構成するセラミックスのような絶縁材料よりも熱伝導性が良好である。そのため、半導体素子から金属部材へと伝わった熱が、金属部材の上面に平行な方向へと拡散し易くなる。そのため、絶縁基板の上面に半導体素子を直接に配設した場合と比較して、上記の熱が絶縁基板の広範囲に伝わりやすくなる。
【0005】
半導体素子から非常に多くの熱が生じる場合には、半導体素子が載置される金属部材と絶縁基板とを接合する接合部材および絶縁基板と放熱部材とを接合する接合部材に多くの熱が伝わる。そのため、これらの接合部材による接合性が低下して、半導体素子からの放熱が十分でなくなる可能性がある。
【0006】
そこで、特許文献1に記載のパワーモジュールにおいては、半導体素子の表面に温度検出素子として複数のダイオードを固着し、これらのダイオードを用いて半導体素子の温度を測定している。具体的には、接合部材に亀裂が生じて熱伝達が低下した場合に半導体素子の温度勾配が変化することから、複数のダイオードを用いて上記の温度勾配の変化を検出することによって、パワーモジュールの寿命を判断して半導体素子への通電を制御している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0007】
【特許文献1】特開2006−114575号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
半導体素子が載置される基板は一般的に放熱フィン、あるいは配線基板のような放熱部材に接合されている。特許文献1に記載のパワーモジュールにおける温度検出素子は半導体素子の表面に固着されることによって半導体素子の温度を測定していることから、絶縁基板と放熱部材とを接合する接合部材に亀裂が生じることによって熱伝導性が低下した場合、放熱性の低下を正確に検出することが困難であった。
【0009】
そこで、特許文献1に記載のパワーモジュールにおいては、放熱部材である金属ベース板の表面に別途、温度検出素子を固着することによって絶縁基板と放熱部材とを接合する
接合部材の接合性を評価している。しかしながら、温度検出素子を別途用いる必要があることから、温度検出素子である複数のダイオードと半導体素子との間の固着部に剥離などの不具合が発生した場合には、検出温度が低下し、結果として半導体素子の温度勾配を誤判定することとなったり、固着状態のバラツキによる温度検出誤差による誤判定を招くという課題や、温度検出素子を固着するためのスペースを確保することによるモジュールの大型化という課題が生じていた。
【0010】
本発明は、このような従来技術に鑑みてなされたものであり、モジュールを小型化しつつ、半導体素子が載置される金属部材と絶縁基板とを接合する接合部材および絶縁基板と放熱部材とを接合する接合部材の接合性を同時に良好に評価することが可能な半導体装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0011】
本発明の一態様に係る半導体装置は、上面および下面を有する絶縁基体と、該絶縁基体の上面に下面が第1の接合部材で接合された金属基体と、該金属基体の上面に配設された半導体素子と、前記絶縁基体を介して前記金属基体と上下に重なり合うように、前記絶縁基体の下面に上面が第2の接合部材で接合された放熱基板と、前記絶縁基体に埋設された、前記絶縁基体の温度を検出する複数の温度検出素子とを備えている。そして、前記複数の温度検出素子が、前記半導体素子の中心と上下に重なり合う部分に位置する第1の温度検出素子と、前記金属基体の外周縁と上下に重なり合う部分に位置する少なくとも1つの第2の温度検出素子とを有することを特徴としている。
【発明の効果】
【0012】
半導体装置の製造時の不良あるいは長期間の半導体装置の使用によって、金属基体の下面を絶縁基体の上面に接合する第1の接合部材および放熱基板の上面を絶縁基体の下面に接合する第2の接合部材が剥離する場合のように、第1の接合部材および第2の接合部材における熱伝達が低下した場合、このような熱伝達の低下は第1の接合部材および第2の接合部材のそれぞれの外周縁部分から生じ易い。そして、半導体素子が配設された金属基体の直下にまで上記の熱伝達の低下が進んだ場合に、金属基体から絶縁基体への放熱が阻害され、絶縁基体の温度勾配に大きな変化が生じるようになる。
【0013】
上記の態様に係る半導体装置においては、温度検出素子を半導体素子の表面に固着することによって半導体素子の温度を測定するのではなく、絶縁基体に埋設することによって絶縁基体の温度を測定している。しかも、複数の温度検出素子が単に絶縁基体に埋設されているのではなく、複数の温度検出素子が、半導体素子の中心と上下に重なり合う部分に位置する第1の温度検出素子と、金属基体の外周縁と上下に重なり合う部分に位置する少なくとも1つの第2の温度検出素子とを有している。
【0014】
そのため、第1の接合部材における熱伝達の低下が金属基体の直下まで進行することによって絶縁基体の温度勾配に変化が生じた場合および第2の接合部材における熱伝達の低下が金属基体の直下まで進行することによって絶縁基体の温度勾配に変化が生じた場合のいずれにおいても、複数の温度検出素子によってこれらの温度勾配の変化を即座に検出することが可能となる。
【0015】
このように、第1の接合部材における熱伝達の低下による絶縁基体の温度勾配の変化および第2の接合部材における熱伝達の低下による絶縁基体の温度勾配の変化を別々の温度検出素子によって測定するのではなく、同じ温度検出素子によって測定できる。絶縁基体中に温度検出素子を内蔵一体化することにより、温度検出素子と絶縁基体との接合性に関する変化を防止できることによる温度検出測定の信頼性向上を実現することができるとともに、半導体装置を小型化させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【0016】
【図1】第1の実施形態の半導体装置を示す斜視図である。
【図2】図1に示す半導体装置の平面透視図である。
【図3】図2に示す半導体装置におけるX−X断面での断面図である。
【図4】図3に示す半導体装置における熱伝達の様子を示す作用図である。
【図5】図3に示す半導体装置における平常時の温度検出素子の位置と温度との関係を示す概念図である。
【図6】図3に示す半導体装置における第1の接合部材の熱伝達が低下した場合の温度検出素子の位置と温度との関係を示す概念図である。
【図7】図3に示す半導体装置における第2の接合部材の熱伝達が低下した場合の温度検出素子の位置と温度との関係を示す概念図である。
【図8】図2に示す半導体装置の変形例を示す平面透視図である。
【図9】第2の実施形態の半導体装置の平面透視図である。
【図10】図9に示す半導体装置におけるX−X断面での断面図である。
【図11】図10に示す半導体装置における平常時の温度検出素子の位置と温度との関係を示す概念図である。
【図12】図10に示す半導体装置における第1の接合部材の熱伝達が低下した場合の温度検出素子の位置と温度との関係を示す概念図である。
【図13】図10に示す半導体装置における第2の接合部材の熱伝達が低下した場合の温度検出素子の位置と温度との関係を示す概念図である。
【発明を実施するための形態】
【0017】
以下、本発明の各実施形態の半導体装置について、図面を用いて詳細に説明する。但し、以下で参照する各図は、説明の便宜上、下記の実施形態を構成する部材のうち、特徴的な構成を説明するために必要な主要部材のみを簡略化して示したものである。したがって、下記の実施形態の半導体装置は、本明細書が参照する各図に示されていない任意の構成部材を備え得る。また、各図中の部材の寸法は、実際の構成部材の寸法および各部材の寸法比率等を忠実に表したものではない。
【0018】
図1〜7に示すように、第1の実施形態の半導体装置1は、上面および下面を有する絶縁基体3と、絶縁基体3の上面に接合された金属基体5と、金属基体5の上面に配設された半導体素子7と、絶縁基体3を介して金属基体5と上下に重なり合うように、絶縁基体3の下面に接合された放熱基板9と、絶縁基体3に埋設された複数の温度検出素子11とを備えている。金属基体5は、下面が絶縁基体3の上面に第1の接合部材13で接合されている。放熱基板9は、上面が絶縁基体3の下面に第2の接合部材15で接合されている。温度検出素子11は、絶縁基体3の温度を検出するための部材である。
【0019】
そして、本実施形態の半導体装置1においては、複数の温度検出素子11が、半導体素子7の中心と上下に重なり合う部分に位置する第1の温度検出素子11aと、金属基体5の外周縁と上下に重なり合う部分に位置する少なくとも1つの第2の温度検出素子11bとを有している。
【0020】
本実施形態の半導体装置1においては、温度検出素子11を半導体素子7の表面に固着することによって半導体素子7の温度を測定するのではなく、絶縁基体3に埋設することによって絶縁基体3の温度を測定している。しかも、複数の温度検出素子11は、単に絶縁基体3に埋設されているのではなく、半導体素子7の中心と上下に重なり合う部分に位置する第1の温度検出素子11aと、金属基体5の外周縁と上下に重なり合う部分に位置する少なくとも1つの第2の温度検出素子11bとを有している。
【0021】
そのため、例えば、絶縁基体3または金属基体5からの第1の接合部材13の剥離によって生じた空隙、あるいは、第1の接合部材13の側面に生じるクラックが金属基体5の直下まで進行することによって絶縁基体3の温度勾配に変化が生じた場合には、第1の温度検出素子11aおよび第2の温度検出素子11bによって、これらの温度勾配の変化を即座に検出することが可能となる。
【0022】
また、例えば、絶縁基体3または放熱基板9からの第2の接合部材15の剥離によって生じた空隙、あるいは、第2の接合部材15の側面に生じるクラックが金属基体5の直下まで進行することによって絶縁基体3の温度勾配に変化が生じた場合にも、第1の温度検出素子11aおよび第2の温度検出素子11bによってこれらの温度勾配の変化を即座に検出することが可能となる。
【0023】
このように、第1の接合部材13における熱伝達の低下が金属基体5の直下まで進行することによって絶縁基体3の温度勾配に変化が生じた場合および第2の接合部材15における熱伝達の低下が金属基体5の直下まで進行することによって絶縁基体3の温度勾配に変化が生じた場合のいずれにおいても、複数の温度検出素子11によってこれらの温度勾配の変化を即座に検出することが可能となる。
【0024】
すなわち、第1の接合部材13における熱伝達の低下による絶縁基体3の温度勾配の変化および第2の接合部材15における熱伝達の低下による絶縁基体3の温度勾配の変化を別々の温度検出素子11によって測定するのではなく、同じ温度検出素子11によって測定できる。従って、半導体装置1を小型化させることが可能となる。
【0025】
本実施形態の半導体装置1は、上面および下面を有する絶縁基体3を備えている。絶縁基体3としては、高い絶縁性を有する部材を用いることができる。絶縁性を有する部材としては、例えば、熱伝導率が20〜150[W/m・K]のセラミックス材料を用いることができ、具体的には、各種のガラスセラミック、Al2O3,AlN,Si3N4およびSiCのようなセラミック材料を用いることができる。
【0026】
このようなセラミック材料を含有する原料粉末、有機溶剤ならびにバインダを混ぜることによって混合部材が作製される。混合部材をシート状に成形することによってグリーンシートが作製される。これらのグリーンシートを複数積層することによって生積層体が作製される。そして、この生積層体を焼成することによって絶縁基体3が作製される。
【0027】
絶縁基体3の形状としては、例えば、略四角板形状とすることができる。絶縁基体3が平板形状である場合、その大きさを、例えば一辺5mm以上50mm以下に設定することができる。また、絶縁基体3の厚みとしては、例えば、0.2mm以上2mm以下に設定することができる。
【0028】
絶縁基体3の上面には、金属基体5の下面が第1の接合部材13で接合されている。金属基体5は、上面に半導体素子7が載置される載置領域を有している。本実施形態において載置領域とは、金属基体5を平面視した場合に半導体素子7と重なり合う領域を意味している。金属基体5は、半導体素子7からの熱を、金属基体5において上面に平行な方向へと拡散させることによって、絶縁基体3の広範囲に効率よく伝えるための部材である。そのため、金属基体5および半導体素子7を平面視した場合に、金属基体5の外周縁が半導体素子7の外周縁を囲むように位置していることが好ましい。
【0029】
絶縁基体3の下面に接合された放熱基板9が後述のように金属材料からなる場合、絶縁基体3を構成する材料の熱膨張係数と放熱基板9を構成する熱膨張係数との差によって絶縁基体3に大きな反りが生じる可能性がある。しかしながら、放熱基板9と同様に金属材
料からなる金属基体5が絶縁基体3の上面に配設された構成とすることによって、絶縁基体3が金属基体5および放熱基板9によって上下に挟まれた構成となる。そのため、絶縁基体3に大きな反りが生じる可能性を小さくできる。
【0030】
金属基体5の形状としては、例えば、絶縁基体3と同様に、略四角板形状とすることができる。なお、金属基体5および絶縁基体3を平面視した場合に、金属基体5の上面と絶縁基体3の上面とが同じ大きさではなく、金属基体5および絶縁基体3を平面視した場合に、絶縁基体3の外周縁が金属基体5の外周縁を囲むように位置している。これは、第2の温度検出素子11bが、金属基体5の外周縁と上下に重なり合う部分に位置するように絶縁基体3に埋設されているからである。
【0031】
具体的には、例えば、金属基体5の上面と絶縁基体3の上面とが相似形となるように、金属基体5の上面の形状を絶縁基体3の上面を縮小した形状とすればよい。金属基体5が平板形状である場合、その大きさを、例えば一辺3mm以上45mm以下に設定することができる。また、金属基体5の厚みとしては、例えば、0.2mm以上2mm以下に設定することができる。
【0032】
金属基体5としては、例えば、熱伝導率が50〜500[W/m・K]の金属材料を用いることができる。具体的には、W,Mo,Ni,Al,AgまたはCuのような金属材料、これらの金属からなる合金または複合材料を用いることができる。
【0033】
金属基体5の下面は、絶縁基体3の上面に第1の接合部材13で接合されている。半導体装置1の使用時において半導体素子7から放熱基板9への熱伝導性が低下した場合、半導体素子7に過度の熱が溜まることによって、半導体素子7の耐久性が低下する可能性がある。そのため、金属基体5を絶縁基体3に接合する第1の接合部材13としては、接合性が良好であると同時に、熱伝導性が良好であることが求められる。
【0034】
第1の接合部材13としては、Agロウのような単一の金属材料からなるロウ材、Ag−Cuロウ、Ag−SnロウまたはAu−Snロウのような合金材料からなるロウ材、或いは、半田を用いることができる。
【0035】
本実施形態の半導体装置1は、金属基体5の上面に配設された半導体素子7を備えている。本実施形態における半導体素子7は矩形状であって、平面視した場合の形状が四角形である。半導体素子7としては、例えば、IGBT、MOS−FETのようなパワー半導体素子7が用いられる。半導体素子7は半導体装置1の使用時において発熱する。特に、半導体素子7として上記のようなパワー半導体素子7を用いている場合、多くの熱が生じる。半導体素子7で生じた熱は、図4に示すように、金属基体5および絶縁基体3を介して放熱基板9へと伝わり、放熱基板9において外部に放熱される。そのため、半導体装置1には、半導体素子7から放熱基板9への熱伝導が良好であることが求められる。
【0036】
本実施形態の半導体装置1は、絶縁基体3の下面に上面が第2の接合部材15で接合された放熱基板9を備えている。なお、本実施形態の半導体装置1においては、放熱基板9の上面が絶縁基体3の下面全体に第2の接合部材15で接合されているが、特にこれに限られるものではない。放熱基板9は、絶縁基体3を介して半導体素子7が上面に載置された金属基体5と上下に重なり合うように位置していればよく、必ずしも絶縁基体3の下面全体に接合される必要はない。
【0037】
本実施形態における放熱基板9は、絶縁基体3の下面に接合される平板の形状の部位9aと、この部位の下面側に位置する複数のフィン9bとを有している。平板の形状の部位9aと複数のフィン9bとは、別々に作製した後で、平板の形状の部位9aの下面にフィ
ン9bを接合してもよい。また、平板の形状の部位9aと複数のフィン9bとは、一体的に形成してもよい。放熱基板9としては、例えば、W,Mo,Ni,Al,AgまたはCuのような金属材料、これらの金属からなる合金または複合材料を用いることができる。無論、放熱基板9として上記の構成に限定されることはなく、例えば、平板の形状の部位9aのみからなる構成であっても良い。
【0038】
平板の形状の部位9aの厚みとしては、例えば、0.2mm以上2mm以下に設定できる。また、複数のフィン9bの、基体の上面に垂直な方向の長さとしては、例えば、0.5mm〜20mmに設定できる。このような放熱基板9を備えていることによって、半導体素子7から生じた熱を、放熱基板9を介して外部に効率良く放熱することができる。
【0039】
放熱基板9の上面は、基体の下面に第2の接合部材15で接合されている。半導体装置1の使用時において半導体素子7から放熱基板9への熱伝導性が低下した場合、上述の通り、半導体素子7の耐久性が低下する可能性がある。そのため、放熱基板9を絶縁基体3に接合する第2の接合部材15としては、接合性が良好であると同時に、熱伝導性が良好であることが求められる。
【0040】
第2の接合部材15としては、第1の接合部材13と同様に、Agロウのような単一の金属材料からなるロウ材、Ag−Cuロウ、Ag−SnロウまたはAu−Snロウのような合金材料からなるロウ材、或いは、半田を用いることができる。
【0041】
本実施形態の半導体装置1は、第1の温度検出素子11aおよび少なくとも1つの第2の温度検出素子11bを含む複数の温度検出素子11を備えている。複数の温度検出素子11は、基体の温度を検出するための部材であり、それぞれ絶縁基体3に埋設されている。温度検出素子11としては、例えば、サーミスタ、熱電対または温度特性を備えた抵抗体などを用いることができる。
【0042】
絶縁基体3に孔部を形成して、この孔部内に温度検出素子11を配設することによって、温度検出素子11を絶縁基体3に埋設させることができる。また、上述のように、絶縁基体3がグリーンシートを複数積層するとともに焼成することによって形成される場合、下記のようにして温度検出素子11を絶縁基体3に埋設させることもできる。
【0043】
温度検出素子11として、複数の金属ペーストを焼成することによって形成される熱電対や抵抗体を用いる場合、グリーンシートを積層する際に、温度検出素子11となる金属ペーストを複数のグリーンシートの間に挟めばよい。具体的には、例えば、タングステンやモリブデンからなる金属ペーストをグリーンシートに印刷すればよい。金属ペーストが間に挟まれたグリーンシートを焼成することによって、温度検出素子11を絶縁基体3に埋設することができる。
【0044】
第1の温度検出素子11aは、半導体素子7の中心と上下に重なり合う部分に位置している。なお、半導体素子7の中心とは、半導体素子7を平面視した場合における面の中心を意味しており、下記のようにして示すことができる。例えば、平面視した場合の半導体素子7の形状が四角形である場合、対角線の交点が半導体素子7の中心である。また、平面視した場合の半導体素子7の形状が円形である場合、円心が半導体素子7の中心である。
【0045】
第2の温度検出素子11bは、金属基体5の外周縁と上下に重なり合う部分に位置している。なお、金属基体5の外周縁と上下に重なり合うとは、具体的には、下記のようにして示すことができる。図3に示すように、金属基体5の外周縁を下方に引き伸ばした場合に、この引き伸ばした仮想線上に第2の温度検出素子11bの少なくとも一部が位置して
いることを意味している。なお、本実施形態の半導体装置1は2つの温度検出素子11を有しており、左右それぞれの仮想線上に第2の温度検出素子11bが位置している。
【0046】
第1の温度検出素子11aおよび第2の温度検出素子11bは、それぞれ絶縁基体3に埋設されているが、このとき、第1の温度検出素子11aおよび第2の温度検出素子11bが、それぞれ絶縁基体3の厚み方向の中央に位置していることが好ましい。
【0047】
例えば、温度検出素子11が第1の接合部材13における熱伝達の低下に起因する絶縁基体3の温度勾配の変化を検出するためのものである場合、絶縁基体3と第1の接合部材13との接合面に近い箇所に位置していることが好ましい。また、温度検出素子11が第2の接合部材15における熱伝達の低下に起因する絶縁基体3の温度勾配の変化を検出するためのものである場合、絶縁基体3と第2の接合部材15との接合面に近い箇所に位置していることが好ましい。
【0048】
しかしながら、本実施形態における温度検出素子11は、第1の接合部材13および第2の接合部材15における熱伝達の低下に起因する絶縁基体3の温度勾配の変化を検出している。そのため、第1の接合部材13および第2の接合部材15における熱伝達の低下に起因する絶縁基体3の温度勾配の変化をそれぞれ良好に検出するために、第1の温度検出素子11aおよび第2の温度検出素子11bが、それぞれ絶縁基体3の厚み方向の中央に位置していることが好ましい。
【0049】
本実施形態の半導体装置1は、上記の第1の温度検出素子11aおよび第2の温度検出素子11bを有していることから、第1の接合部材13および第2の接合部材15における熱伝達の低下が金属基体5の直下まで進行することによって絶縁基体3の温度勾配に変化が生じた場合のいずれにおいても、複数の温度検出素子11によってこれらの温度勾配の変化を即座に検出することが可能となる。
【0050】
具体的には、第1の接合部材13によって金属基体5が良好に絶縁基体3に接合されるとともに、第2の接合部材15によって放熱基板9が良好に絶縁基体3に接合されている場合、平常時として、図5に示すような温度分布を示す。
【0051】
第1の接合部材13が金属基体5から剥離する場合、このような剥離は、第1の接合部材13と金属基体5との接合面の周縁部分からこの接合面の中心部分へと進行する。また、第1の接合部材13が絶縁基体3から剥離する場合、このような剥離は、第1の接合部材13と絶縁基体3との接合面の周縁部分からこの接合面の中心部分へと進行する。また、第1の接合部材13の側面にクラックが生じた場合、このクラックは第1の接合部材13の側面から中心へと第1の接合部材13の中を伝播する形態にて進行する。
【0052】
金属基体5の下面が絶縁基体3の上面に接合されていることから、これらの剥離またはクラックが生じていない場合、金属基体5から絶縁基体3への熱の伝達が良好である。そのため、図5に示すように、平常時とほぼ同様の良好な熱伝導性を示す。しかしながら、第1の接合部材13に上記の剥離またはクラックが生じた場合、金属基体5の周縁部分の下面から絶縁基体3へ伝わる熱の量が少なくなる。そのため、図6に示すように、第2の温度検出素子11bの検出する温度が低下する。一方、この金属基体5の周縁部分の下面から絶縁基体3への熱伝導性の低下に伴って、金属基体5の中央部分の下面から絶縁基体3へ伝わる熱の量が多くなる。そのため、図6に示すように、第1の温度検出素子11aの検出する温度が上昇する。
【0053】
なお、図6において、図5に示す状態での温度分布を破線で示し、第1の接合部材13の外周縁に剥離またはクラックが生じた場合における温度分布を実線で示している。
【0054】
また、第2の接合部材15が放熱基板9から剥離する場合、このような剥離は、第2の接合部材15と放熱基板9との接合面の周縁部分からこの接合面の中心部分へと進行する。また、第2の接合部材15が絶縁基体3から剥離する場合、このような剥離は、第2の接合部材15と絶縁基体3との接合面の周縁部分からこの接合面の中心部分へと進行する。また、第2の接合部材15の側面にクラックが生じた場合、このクラックは第2の接合部材15の側面から中心へと進行する。
【0055】
放熱基板9の上面が絶縁基体3の下面に接合されていることから、第2の接合部材15における剥離またはクラックが金属基体5と上下に重なり合う位置よりも外側に留まっている場合、絶縁基体3から放熱基板9への熱伝導性が受ける影響は小さい。そのため、図5に示すように、平常時とほぼ同様の良好な熱伝導性を示す。
【0056】
しかしながら、これらの剥離またはクラックが金属基体5と上下に重なり合う位置に達し、当該位置より絶縁基体3の中心点方向に伸びた場合、絶縁基体3の下面における金属基体5の外周縁と上下に重なり合う部分から放熱基板9へ伝わる熱の量が少なくなる。そのため、図7に示すように、第2の温度検出素子11bの検出する温度が上昇する。また、この絶縁基体3の下面から放熱基板9への熱伝導性の低下に伴って、絶縁基体3全体の温度が上昇することから、図7に示すように、第1の温度検出素子11aの検出する温度も上昇する。
【0057】
なお、図7において、図5に示す状態での温度分布を破線で示し、第2の接合部材15に生じた剥離またはクラックが金属基体5と上下に重なり合う位置に達した場合における温度分布を実線で示している。
【0058】
このように、第1の接合部材13における熱伝達の低下および第2の接合部材15における熱伝達の低下を別々の温度検出素子11を用いて検出するのではなく、本実施形態の半導体装置1においては、同じ温度検出素子11によって測定できる。従って、第1の接合部材13または第2の接合部材15における熱伝達の低下に起因する絶縁基体3における温度勾配の変化を即座に検出しつつも、半導体装置1を小型化させることが可能となる。
【0059】
上述のように、本実施形態の半導体装置1においては、金属基体5が矩形状である。また、第2の温度検出素子11bを2つ以上備え、図2に示すように、金属基体5の外周縁をなす4辺における対向する2辺のそれぞれに対して上下に重なり合う位置に第2の温度検出素子11bが位置している。
【0060】
このような場合、図3に示すように、左右それぞれに位置する金属基体5の外周縁を下方に引き伸ばした仮想線上にそれぞれ第2の温度検出素子11bを位置させることができる。そのため、第1の接合部材13および第2の接合部材15における熱伝達の低下がそれぞれの右側端部または左側端部のいずれから生じて金属基体5の直下まで進行した場合であっても、2つの第2の温度検出素子11bによって温度勾配の変化を即座に検出することが可能となる。
【0061】
具体的には、第1の接合部材13の金属基体5からの剥離、第1の接合部材13の絶縁基体3からの剥離、または第1の接合部材13の側面におけるクラック、或いは、第2の接合部材15の放熱基板9からの剥離、第2の接合部材15の基体からの剥離、または第2の接合部材15の側面におけるクラックが金属基体5の右側方および左側方のいずれから起きた場合であっても、2つの第2の温度検出素子11bによって精度良く検出することができる。
【0062】
また、図3においては、金属基体5の外周縁をなす4辺における対向する2辺のそれぞれに対して上下に重なり合う位置に第2の温度検出素子11bが位置しているが、例えば、金属基体5の外周縁の対角線上に位置する2つの頂部のそれぞれに対して上下に重なり合う位置に第2の温度検出素子11bが位置していてもよい。
【0063】
さらには、図8に示すように、半導体装置1が第2の温度検出素子11bを4つ以上備え、金属基体5の外周縁をなす4辺のそれぞれに対して上下に重なり合う位置に第2の温度検出素子11bが位置していることが好ましい。
【0064】
このような場合、図8に示すように、金属基体5の外周縁を成す上下左右に位置する4辺のそれぞれと重なり合う位置に第2の温度検出素子11bが位置していることから、第1の接合部材13および第2の接合部材15における熱伝達の低下がそれぞれの平面視した場合の上下左右のいずれの端部から生じて金属基体5の直下まで進行した場合であっても、4つの第2の温度検出素子11bによって温度勾配の変化を精度良く検出することが可能となる。
【0065】
また、図8においては、金属基体5の外周縁をなす4辺のそれぞれに対して上下に重なり合う位置に第2の温度検出素子11bが位置しているが、例えば、金属基体5の外周縁の4つの頂部のそれぞれに対して上下に重なり合う位置に第2の温度検出素子11bが位置していてもよい。
【0066】
次に、第2の実施形態の半導体装置1について、図面を用いて詳細に説明する。なお、本実施形態にかかる各構成において、第1の実施形態と同様の機能を有する構成については、同じ参照符号を付記し、その詳細な説明を省略する。
【0067】
図9〜13に示すように、本実施形態の半導体装置1は、第1の実施形態の半導体装置1と比較して、複数の温度検出素子11が、半導体素子7の外周縁と上下に重なり合う部分に位置する少なくとも1つの第3の温度検出素子11cをさらに有している。
【0068】
既に示した通り、第1の接合部材13に上記の剥離またはクラックが生じた場合、金属基体5の周縁部分の接合部材13における熱伝達の低下が生じることとなり、第2の接合部材15における熱伝達の低下が金属基体5の直下まで進行し、当該位置より絶縁基体3の中心点方向に伸びた場合、絶縁基体3の温度勾配に変化が生じることから、第1の温度検出素子11aおよび第2の温度検出素子11bによってこれらの温度勾配の変化を即座に検出することが可能となる。
【0069】
半導体素子7で生じた熱は金属基体5および絶縁基体3を介して放熱基板9に伝達されるとともに、放熱基板9において半導体装置1の外部に放出される。そのため、第1の接合部材13または第2の接合部材15における熱伝達の低下が金属基体5の直下からさらに進行して半導体素子7の直下にまで進行した場合、第1の接合部材13または第2の接合部材15における熱伝達が大きく低下する。そのため、半導体素子7からの放熱が十分でなくなる可能性がある。
【0070】
本実施形態の半導体装置1は、複数の温度検出素子11が、半導体素子7の外周縁と上下に重なり合う部分に位置する少なくとも1つの第3の温度検出素子11cをさらに有している。そのため、第1の接合部材13または第2の接合部材15における熱伝達の低下が半導体素子7の直下まで進行した場合における温度勾配の変化を第1の温度検出素子11aおよび第3の温度検出素子11cによって検出することが可能となる。結果として、第1の接合部材13または第2の接合部材15における熱伝達の低下が半導体素子7の直
下まで進行した場合であっても、これを正確に検出して半導体素子7への通電を制御することができる。
【0071】
具体的には、第1の接合部材13に生じた熱伝達の低下をもたらす剥離またはクラックが、半導体素子7の外周縁と上下に重なり合う位置に達し、当該位置より絶縁基体3の中心点方向に伸びた場合、金属基体5の下面における半導体素子7の外周縁と上下に重なり合う部分から外辺部の間より絶縁基体3へ伝わる熱の量が少なくなる。そのため、図12に示すように、第3の温度検出素子11cの検出する温度が低下する。一方、金属基体5の上記の部分から絶縁基体3への熱伝導性の低下に伴って、金属基体5の中央部分の下面から絶縁基体3へ伝わる熱の量がさらに多くなる。そのため、図12に示すように、第1の温度検出素子11aの検出する温度がさらに上昇する。
【0072】
なお、図12において、図11に示す状態での温度分布および第1の接合部材13の外周縁に剥離またはクラックが生じて当該位置より絶縁基体3の中心点方向に伸びた場合における温度分布を破線で示し、第1の接合部材13に生じた剥離またはクラックが半導体素子7と上下に重なり合う位置に達して、当該位置より絶縁基体3の中心点方向に伸びた場合における温度分布を実線で示している。
【0073】
また、第2の接合部材15に生じた熱伝達の低下をもたらす剥離またはクラックが、半導体素子7の外周縁と上下に重なり合う位置に達して、当該位置より絶縁基体3の中心点方向に伸びた場合、絶縁基体3の下面における半導体素子7の外周縁と上下に重なり合う部分から外辺部の間より放熱基板9へ伝わる熱の量が少なくなる。そのため、図13に示すように、第3の温度検出素子11cの検出する温度が上昇する。また、この絶縁基体3の下面から放熱基板9への熱伝導性の低下に伴って、絶縁基体3全体の温度が上昇することから、図13に示すように、第1の温度検出素子11aの検出する温度がさらに上昇する。
【0074】
なお、図13において、図11に示す状態での温度分布および第2の接合部材15に生じた剥離またはクラックが金属基体5と上下に重なり合う位置に達して、当該位置より絶縁基体3の中心点方向に伸びた場合における温度分布を破線で示し、第2の接合部材15に生じた剥離またはクラックが半導体素子7と上下に重なり合う位置に達して、当該位置より絶縁基体3の中心点方向に伸びた場合における温度分布を実線で示している。
【0075】
このように、第1の接合部材13または第2の接合部材15における剥離またはクラックが金属基体5の直下まで進行した場合だけでなく、第1の接合部材13または第2の接合部材15における剥離またはクラックが半導体素子7の直下まで進行した場合もそれぞれ正確に検出することができる。
【0076】
そのため、例えば、第1の接合部材13または第2の接合部材15における剥離またはクラックが金属基体5の直下まで進行した場合においては、半導体装置1の寿命が近いと外部に出力するとともに、第1の接合部材13または第2の接合部材15における剥離またはクラックが半導体素子7の直下まで進行した場合においては、半導体装置1の寿命を判断して半導体素子7への通電を制御することができる。
【0077】
本実施形態の半導体装置1において、第3の温度検出素子11cは、第1の温度検出素子11aと第2の温度検出素子11bとを結ぶ直線上に位置していることが好ましい。また、複数の第二、および第三の温度検出素子の配置する位置は中心点よりの距離が最も遠くなる金属基体5の放射線上の外辺位置に重なる位置に配置することが好ましい。
【0078】
第1の接合部材13または第2の接合部材15において金属基体5の直下まで進行した
剥離またはクラックを第1の温度検出素子11aと第2の温度検出素子11bとによって検出した場合に、この剥離またはクラックが、半導体素子7の直下まで進行することをより正確に検出することができるからである。
【0079】
上述の通り、各実施形態の半導体装置について説明してきたが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではない。すなわち、本発明の要旨を逸脱しない範囲内であれば、種々の変更や実施の形態の組み合わせを施すことは何等差し支えない。
【符号の説明】
【0080】
1・・・半導体装置
3・・・絶縁基体
5・・・金属基体
7・・・半導体素子
9・・・放熱基板
9a・・・平板の形状の部位
9b・・・フィン
11・・・温度検出素子
11a・・・第1の温度検出素子
11b・・・第2の温度検出素子
11c・・・第3の温度検出素子
13・・・第1の接合部材
15・・・第2の接合部材
【技術分野】
【0001】
本発明は、半導体素子、特にIGBT、MOS−FETのようなパワー半導体素子が載置された半導体装置に関するものである。
【背景技術】
【0002】
IGBT、MOS−FETのようなパワー半導体素子が載置された半導体装置としては、たとえば特許文献1に記載のパワーモジュールが知られている。パワー半導体素子には大電流が流されるため、半導体装置における発熱量が増大する傾向にある。半導体素子で生じた熱は、絶縁基板に伝わる。また、絶縁基板に伝わった熱は絶縁基板の下面に接合される金属材料からなる放熱フィンのような放熱部材を介して外部に放出される。
【0003】
上述のように、パワー半導体素子が載置された半導体装置においては、この半導体素子に大電流が流されるため、半導体素子から多くの熱が生じ易い。このとき、半導体素子からの熱を絶縁基板の広範囲に伝えるために、金属部材を絶縁基板の上面に接合するとともにこの金属部材の上面に半導体素子が配設される場合がある。
【0004】
金属部材を構成する金属材料は、絶縁基板を構成するセラミックスのような絶縁材料よりも熱伝導性が良好である。そのため、半導体素子から金属部材へと伝わった熱が、金属部材の上面に平行な方向へと拡散し易くなる。そのため、絶縁基板の上面に半導体素子を直接に配設した場合と比較して、上記の熱が絶縁基板の広範囲に伝わりやすくなる。
【0005】
半導体素子から非常に多くの熱が生じる場合には、半導体素子が載置される金属部材と絶縁基板とを接合する接合部材および絶縁基板と放熱部材とを接合する接合部材に多くの熱が伝わる。そのため、これらの接合部材による接合性が低下して、半導体素子からの放熱が十分でなくなる可能性がある。
【0006】
そこで、特許文献1に記載のパワーモジュールにおいては、半導体素子の表面に温度検出素子として複数のダイオードを固着し、これらのダイオードを用いて半導体素子の温度を測定している。具体的には、接合部材に亀裂が生じて熱伝達が低下した場合に半導体素子の温度勾配が変化することから、複数のダイオードを用いて上記の温度勾配の変化を検出することによって、パワーモジュールの寿命を判断して半導体素子への通電を制御している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0007】
【特許文献1】特開2006−114575号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
半導体素子が載置される基板は一般的に放熱フィン、あるいは配線基板のような放熱部材に接合されている。特許文献1に記載のパワーモジュールにおける温度検出素子は半導体素子の表面に固着されることによって半導体素子の温度を測定していることから、絶縁基板と放熱部材とを接合する接合部材に亀裂が生じることによって熱伝導性が低下した場合、放熱性の低下を正確に検出することが困難であった。
【0009】
そこで、特許文献1に記載のパワーモジュールにおいては、放熱部材である金属ベース板の表面に別途、温度検出素子を固着することによって絶縁基板と放熱部材とを接合する
接合部材の接合性を評価している。しかしながら、温度検出素子を別途用いる必要があることから、温度検出素子である複数のダイオードと半導体素子との間の固着部に剥離などの不具合が発生した場合には、検出温度が低下し、結果として半導体素子の温度勾配を誤判定することとなったり、固着状態のバラツキによる温度検出誤差による誤判定を招くという課題や、温度検出素子を固着するためのスペースを確保することによるモジュールの大型化という課題が生じていた。
【0010】
本発明は、このような従来技術に鑑みてなされたものであり、モジュールを小型化しつつ、半導体素子が載置される金属部材と絶縁基板とを接合する接合部材および絶縁基板と放熱部材とを接合する接合部材の接合性を同時に良好に評価することが可能な半導体装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0011】
本発明の一態様に係る半導体装置は、上面および下面を有する絶縁基体と、該絶縁基体の上面に下面が第1の接合部材で接合された金属基体と、該金属基体の上面に配設された半導体素子と、前記絶縁基体を介して前記金属基体と上下に重なり合うように、前記絶縁基体の下面に上面が第2の接合部材で接合された放熱基板と、前記絶縁基体に埋設された、前記絶縁基体の温度を検出する複数の温度検出素子とを備えている。そして、前記複数の温度検出素子が、前記半導体素子の中心と上下に重なり合う部分に位置する第1の温度検出素子と、前記金属基体の外周縁と上下に重なり合う部分に位置する少なくとも1つの第2の温度検出素子とを有することを特徴としている。
【発明の効果】
【0012】
半導体装置の製造時の不良あるいは長期間の半導体装置の使用によって、金属基体の下面を絶縁基体の上面に接合する第1の接合部材および放熱基板の上面を絶縁基体の下面に接合する第2の接合部材が剥離する場合のように、第1の接合部材および第2の接合部材における熱伝達が低下した場合、このような熱伝達の低下は第1の接合部材および第2の接合部材のそれぞれの外周縁部分から生じ易い。そして、半導体素子が配設された金属基体の直下にまで上記の熱伝達の低下が進んだ場合に、金属基体から絶縁基体への放熱が阻害され、絶縁基体の温度勾配に大きな変化が生じるようになる。
【0013】
上記の態様に係る半導体装置においては、温度検出素子を半導体素子の表面に固着することによって半導体素子の温度を測定するのではなく、絶縁基体に埋設することによって絶縁基体の温度を測定している。しかも、複数の温度検出素子が単に絶縁基体に埋設されているのではなく、複数の温度検出素子が、半導体素子の中心と上下に重なり合う部分に位置する第1の温度検出素子と、金属基体の外周縁と上下に重なり合う部分に位置する少なくとも1つの第2の温度検出素子とを有している。
【0014】
そのため、第1の接合部材における熱伝達の低下が金属基体の直下まで進行することによって絶縁基体の温度勾配に変化が生じた場合および第2の接合部材における熱伝達の低下が金属基体の直下まで進行することによって絶縁基体の温度勾配に変化が生じた場合のいずれにおいても、複数の温度検出素子によってこれらの温度勾配の変化を即座に検出することが可能となる。
【0015】
このように、第1の接合部材における熱伝達の低下による絶縁基体の温度勾配の変化および第2の接合部材における熱伝達の低下による絶縁基体の温度勾配の変化を別々の温度検出素子によって測定するのではなく、同じ温度検出素子によって測定できる。絶縁基体中に温度検出素子を内蔵一体化することにより、温度検出素子と絶縁基体との接合性に関する変化を防止できることによる温度検出測定の信頼性向上を実現することができるとともに、半導体装置を小型化させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【0016】
【図1】第1の実施形態の半導体装置を示す斜視図である。
【図2】図1に示す半導体装置の平面透視図である。
【図3】図2に示す半導体装置におけるX−X断面での断面図である。
【図4】図3に示す半導体装置における熱伝達の様子を示す作用図である。
【図5】図3に示す半導体装置における平常時の温度検出素子の位置と温度との関係を示す概念図である。
【図6】図3に示す半導体装置における第1の接合部材の熱伝達が低下した場合の温度検出素子の位置と温度との関係を示す概念図である。
【図7】図3に示す半導体装置における第2の接合部材の熱伝達が低下した場合の温度検出素子の位置と温度との関係を示す概念図である。
【図8】図2に示す半導体装置の変形例を示す平面透視図である。
【図9】第2の実施形態の半導体装置の平面透視図である。
【図10】図9に示す半導体装置におけるX−X断面での断面図である。
【図11】図10に示す半導体装置における平常時の温度検出素子の位置と温度との関係を示す概念図である。
【図12】図10に示す半導体装置における第1の接合部材の熱伝達が低下した場合の温度検出素子の位置と温度との関係を示す概念図である。
【図13】図10に示す半導体装置における第2の接合部材の熱伝達が低下した場合の温度検出素子の位置と温度との関係を示す概念図である。
【発明を実施するための形態】
【0017】
以下、本発明の各実施形態の半導体装置について、図面を用いて詳細に説明する。但し、以下で参照する各図は、説明の便宜上、下記の実施形態を構成する部材のうち、特徴的な構成を説明するために必要な主要部材のみを簡略化して示したものである。したがって、下記の実施形態の半導体装置は、本明細書が参照する各図に示されていない任意の構成部材を備え得る。また、各図中の部材の寸法は、実際の構成部材の寸法および各部材の寸法比率等を忠実に表したものではない。
【0018】
図1〜7に示すように、第1の実施形態の半導体装置1は、上面および下面を有する絶縁基体3と、絶縁基体3の上面に接合された金属基体5と、金属基体5の上面に配設された半導体素子7と、絶縁基体3を介して金属基体5と上下に重なり合うように、絶縁基体3の下面に接合された放熱基板9と、絶縁基体3に埋設された複数の温度検出素子11とを備えている。金属基体5は、下面が絶縁基体3の上面に第1の接合部材13で接合されている。放熱基板9は、上面が絶縁基体3の下面に第2の接合部材15で接合されている。温度検出素子11は、絶縁基体3の温度を検出するための部材である。
【0019】
そして、本実施形態の半導体装置1においては、複数の温度検出素子11が、半導体素子7の中心と上下に重なり合う部分に位置する第1の温度検出素子11aと、金属基体5の外周縁と上下に重なり合う部分に位置する少なくとも1つの第2の温度検出素子11bとを有している。
【0020】
本実施形態の半導体装置1においては、温度検出素子11を半導体素子7の表面に固着することによって半導体素子7の温度を測定するのではなく、絶縁基体3に埋設することによって絶縁基体3の温度を測定している。しかも、複数の温度検出素子11は、単に絶縁基体3に埋設されているのではなく、半導体素子7の中心と上下に重なり合う部分に位置する第1の温度検出素子11aと、金属基体5の外周縁と上下に重なり合う部分に位置する少なくとも1つの第2の温度検出素子11bとを有している。
【0021】
そのため、例えば、絶縁基体3または金属基体5からの第1の接合部材13の剥離によって生じた空隙、あるいは、第1の接合部材13の側面に生じるクラックが金属基体5の直下まで進行することによって絶縁基体3の温度勾配に変化が生じた場合には、第1の温度検出素子11aおよび第2の温度検出素子11bによって、これらの温度勾配の変化を即座に検出することが可能となる。
【0022】
また、例えば、絶縁基体3または放熱基板9からの第2の接合部材15の剥離によって生じた空隙、あるいは、第2の接合部材15の側面に生じるクラックが金属基体5の直下まで進行することによって絶縁基体3の温度勾配に変化が生じた場合にも、第1の温度検出素子11aおよび第2の温度検出素子11bによってこれらの温度勾配の変化を即座に検出することが可能となる。
【0023】
このように、第1の接合部材13における熱伝達の低下が金属基体5の直下まで進行することによって絶縁基体3の温度勾配に変化が生じた場合および第2の接合部材15における熱伝達の低下が金属基体5の直下まで進行することによって絶縁基体3の温度勾配に変化が生じた場合のいずれにおいても、複数の温度検出素子11によってこれらの温度勾配の変化を即座に検出することが可能となる。
【0024】
すなわち、第1の接合部材13における熱伝達の低下による絶縁基体3の温度勾配の変化および第2の接合部材15における熱伝達の低下による絶縁基体3の温度勾配の変化を別々の温度検出素子11によって測定するのではなく、同じ温度検出素子11によって測定できる。従って、半導体装置1を小型化させることが可能となる。
【0025】
本実施形態の半導体装置1は、上面および下面を有する絶縁基体3を備えている。絶縁基体3としては、高い絶縁性を有する部材を用いることができる。絶縁性を有する部材としては、例えば、熱伝導率が20〜150[W/m・K]のセラミックス材料を用いることができ、具体的には、各種のガラスセラミック、Al2O3,AlN,Si3N4およびSiCのようなセラミック材料を用いることができる。
【0026】
このようなセラミック材料を含有する原料粉末、有機溶剤ならびにバインダを混ぜることによって混合部材が作製される。混合部材をシート状に成形することによってグリーンシートが作製される。これらのグリーンシートを複数積層することによって生積層体が作製される。そして、この生積層体を焼成することによって絶縁基体3が作製される。
【0027】
絶縁基体3の形状としては、例えば、略四角板形状とすることができる。絶縁基体3が平板形状である場合、その大きさを、例えば一辺5mm以上50mm以下に設定することができる。また、絶縁基体3の厚みとしては、例えば、0.2mm以上2mm以下に設定することができる。
【0028】
絶縁基体3の上面には、金属基体5の下面が第1の接合部材13で接合されている。金属基体5は、上面に半導体素子7が載置される載置領域を有している。本実施形態において載置領域とは、金属基体5を平面視した場合に半導体素子7と重なり合う領域を意味している。金属基体5は、半導体素子7からの熱を、金属基体5において上面に平行な方向へと拡散させることによって、絶縁基体3の広範囲に効率よく伝えるための部材である。そのため、金属基体5および半導体素子7を平面視した場合に、金属基体5の外周縁が半導体素子7の外周縁を囲むように位置していることが好ましい。
【0029】
絶縁基体3の下面に接合された放熱基板9が後述のように金属材料からなる場合、絶縁基体3を構成する材料の熱膨張係数と放熱基板9を構成する熱膨張係数との差によって絶縁基体3に大きな反りが生じる可能性がある。しかしながら、放熱基板9と同様に金属材
料からなる金属基体5が絶縁基体3の上面に配設された構成とすることによって、絶縁基体3が金属基体5および放熱基板9によって上下に挟まれた構成となる。そのため、絶縁基体3に大きな反りが生じる可能性を小さくできる。
【0030】
金属基体5の形状としては、例えば、絶縁基体3と同様に、略四角板形状とすることができる。なお、金属基体5および絶縁基体3を平面視した場合に、金属基体5の上面と絶縁基体3の上面とが同じ大きさではなく、金属基体5および絶縁基体3を平面視した場合に、絶縁基体3の外周縁が金属基体5の外周縁を囲むように位置している。これは、第2の温度検出素子11bが、金属基体5の外周縁と上下に重なり合う部分に位置するように絶縁基体3に埋設されているからである。
【0031】
具体的には、例えば、金属基体5の上面と絶縁基体3の上面とが相似形となるように、金属基体5の上面の形状を絶縁基体3の上面を縮小した形状とすればよい。金属基体5が平板形状である場合、その大きさを、例えば一辺3mm以上45mm以下に設定することができる。また、金属基体5の厚みとしては、例えば、0.2mm以上2mm以下に設定することができる。
【0032】
金属基体5としては、例えば、熱伝導率が50〜500[W/m・K]の金属材料を用いることができる。具体的には、W,Mo,Ni,Al,AgまたはCuのような金属材料、これらの金属からなる合金または複合材料を用いることができる。
【0033】
金属基体5の下面は、絶縁基体3の上面に第1の接合部材13で接合されている。半導体装置1の使用時において半導体素子7から放熱基板9への熱伝導性が低下した場合、半導体素子7に過度の熱が溜まることによって、半導体素子7の耐久性が低下する可能性がある。そのため、金属基体5を絶縁基体3に接合する第1の接合部材13としては、接合性が良好であると同時に、熱伝導性が良好であることが求められる。
【0034】
第1の接合部材13としては、Agロウのような単一の金属材料からなるロウ材、Ag−Cuロウ、Ag−SnロウまたはAu−Snロウのような合金材料からなるロウ材、或いは、半田を用いることができる。
【0035】
本実施形態の半導体装置1は、金属基体5の上面に配設された半導体素子7を備えている。本実施形態における半導体素子7は矩形状であって、平面視した場合の形状が四角形である。半導体素子7としては、例えば、IGBT、MOS−FETのようなパワー半導体素子7が用いられる。半導体素子7は半導体装置1の使用時において発熱する。特に、半導体素子7として上記のようなパワー半導体素子7を用いている場合、多くの熱が生じる。半導体素子7で生じた熱は、図4に示すように、金属基体5および絶縁基体3を介して放熱基板9へと伝わり、放熱基板9において外部に放熱される。そのため、半導体装置1には、半導体素子7から放熱基板9への熱伝導が良好であることが求められる。
【0036】
本実施形態の半導体装置1は、絶縁基体3の下面に上面が第2の接合部材15で接合された放熱基板9を備えている。なお、本実施形態の半導体装置1においては、放熱基板9の上面が絶縁基体3の下面全体に第2の接合部材15で接合されているが、特にこれに限られるものではない。放熱基板9は、絶縁基体3を介して半導体素子7が上面に載置された金属基体5と上下に重なり合うように位置していればよく、必ずしも絶縁基体3の下面全体に接合される必要はない。
【0037】
本実施形態における放熱基板9は、絶縁基体3の下面に接合される平板の形状の部位9aと、この部位の下面側に位置する複数のフィン9bとを有している。平板の形状の部位9aと複数のフィン9bとは、別々に作製した後で、平板の形状の部位9aの下面にフィ
ン9bを接合してもよい。また、平板の形状の部位9aと複数のフィン9bとは、一体的に形成してもよい。放熱基板9としては、例えば、W,Mo,Ni,Al,AgまたはCuのような金属材料、これらの金属からなる合金または複合材料を用いることができる。無論、放熱基板9として上記の構成に限定されることはなく、例えば、平板の形状の部位9aのみからなる構成であっても良い。
【0038】
平板の形状の部位9aの厚みとしては、例えば、0.2mm以上2mm以下に設定できる。また、複数のフィン9bの、基体の上面に垂直な方向の長さとしては、例えば、0.5mm〜20mmに設定できる。このような放熱基板9を備えていることによって、半導体素子7から生じた熱を、放熱基板9を介して外部に効率良く放熱することができる。
【0039】
放熱基板9の上面は、基体の下面に第2の接合部材15で接合されている。半導体装置1の使用時において半導体素子7から放熱基板9への熱伝導性が低下した場合、上述の通り、半導体素子7の耐久性が低下する可能性がある。そのため、放熱基板9を絶縁基体3に接合する第2の接合部材15としては、接合性が良好であると同時に、熱伝導性が良好であることが求められる。
【0040】
第2の接合部材15としては、第1の接合部材13と同様に、Agロウのような単一の金属材料からなるロウ材、Ag−Cuロウ、Ag−SnロウまたはAu−Snロウのような合金材料からなるロウ材、或いは、半田を用いることができる。
【0041】
本実施形態の半導体装置1は、第1の温度検出素子11aおよび少なくとも1つの第2の温度検出素子11bを含む複数の温度検出素子11を備えている。複数の温度検出素子11は、基体の温度を検出するための部材であり、それぞれ絶縁基体3に埋設されている。温度検出素子11としては、例えば、サーミスタ、熱電対または温度特性を備えた抵抗体などを用いることができる。
【0042】
絶縁基体3に孔部を形成して、この孔部内に温度検出素子11を配設することによって、温度検出素子11を絶縁基体3に埋設させることができる。また、上述のように、絶縁基体3がグリーンシートを複数積層するとともに焼成することによって形成される場合、下記のようにして温度検出素子11を絶縁基体3に埋設させることもできる。
【0043】
温度検出素子11として、複数の金属ペーストを焼成することによって形成される熱電対や抵抗体を用いる場合、グリーンシートを積層する際に、温度検出素子11となる金属ペーストを複数のグリーンシートの間に挟めばよい。具体的には、例えば、タングステンやモリブデンからなる金属ペーストをグリーンシートに印刷すればよい。金属ペーストが間に挟まれたグリーンシートを焼成することによって、温度検出素子11を絶縁基体3に埋設することができる。
【0044】
第1の温度検出素子11aは、半導体素子7の中心と上下に重なり合う部分に位置している。なお、半導体素子7の中心とは、半導体素子7を平面視した場合における面の中心を意味しており、下記のようにして示すことができる。例えば、平面視した場合の半導体素子7の形状が四角形である場合、対角線の交点が半導体素子7の中心である。また、平面視した場合の半導体素子7の形状が円形である場合、円心が半導体素子7の中心である。
【0045】
第2の温度検出素子11bは、金属基体5の外周縁と上下に重なり合う部分に位置している。なお、金属基体5の外周縁と上下に重なり合うとは、具体的には、下記のようにして示すことができる。図3に示すように、金属基体5の外周縁を下方に引き伸ばした場合に、この引き伸ばした仮想線上に第2の温度検出素子11bの少なくとも一部が位置して
いることを意味している。なお、本実施形態の半導体装置1は2つの温度検出素子11を有しており、左右それぞれの仮想線上に第2の温度検出素子11bが位置している。
【0046】
第1の温度検出素子11aおよび第2の温度検出素子11bは、それぞれ絶縁基体3に埋設されているが、このとき、第1の温度検出素子11aおよび第2の温度検出素子11bが、それぞれ絶縁基体3の厚み方向の中央に位置していることが好ましい。
【0047】
例えば、温度検出素子11が第1の接合部材13における熱伝達の低下に起因する絶縁基体3の温度勾配の変化を検出するためのものである場合、絶縁基体3と第1の接合部材13との接合面に近い箇所に位置していることが好ましい。また、温度検出素子11が第2の接合部材15における熱伝達の低下に起因する絶縁基体3の温度勾配の変化を検出するためのものである場合、絶縁基体3と第2の接合部材15との接合面に近い箇所に位置していることが好ましい。
【0048】
しかしながら、本実施形態における温度検出素子11は、第1の接合部材13および第2の接合部材15における熱伝達の低下に起因する絶縁基体3の温度勾配の変化を検出している。そのため、第1の接合部材13および第2の接合部材15における熱伝達の低下に起因する絶縁基体3の温度勾配の変化をそれぞれ良好に検出するために、第1の温度検出素子11aおよび第2の温度検出素子11bが、それぞれ絶縁基体3の厚み方向の中央に位置していることが好ましい。
【0049】
本実施形態の半導体装置1は、上記の第1の温度検出素子11aおよび第2の温度検出素子11bを有していることから、第1の接合部材13および第2の接合部材15における熱伝達の低下が金属基体5の直下まで進行することによって絶縁基体3の温度勾配に変化が生じた場合のいずれにおいても、複数の温度検出素子11によってこれらの温度勾配の変化を即座に検出することが可能となる。
【0050】
具体的には、第1の接合部材13によって金属基体5が良好に絶縁基体3に接合されるとともに、第2の接合部材15によって放熱基板9が良好に絶縁基体3に接合されている場合、平常時として、図5に示すような温度分布を示す。
【0051】
第1の接合部材13が金属基体5から剥離する場合、このような剥離は、第1の接合部材13と金属基体5との接合面の周縁部分からこの接合面の中心部分へと進行する。また、第1の接合部材13が絶縁基体3から剥離する場合、このような剥離は、第1の接合部材13と絶縁基体3との接合面の周縁部分からこの接合面の中心部分へと進行する。また、第1の接合部材13の側面にクラックが生じた場合、このクラックは第1の接合部材13の側面から中心へと第1の接合部材13の中を伝播する形態にて進行する。
【0052】
金属基体5の下面が絶縁基体3の上面に接合されていることから、これらの剥離またはクラックが生じていない場合、金属基体5から絶縁基体3への熱の伝達が良好である。そのため、図5に示すように、平常時とほぼ同様の良好な熱伝導性を示す。しかしながら、第1の接合部材13に上記の剥離またはクラックが生じた場合、金属基体5の周縁部分の下面から絶縁基体3へ伝わる熱の量が少なくなる。そのため、図6に示すように、第2の温度検出素子11bの検出する温度が低下する。一方、この金属基体5の周縁部分の下面から絶縁基体3への熱伝導性の低下に伴って、金属基体5の中央部分の下面から絶縁基体3へ伝わる熱の量が多くなる。そのため、図6に示すように、第1の温度検出素子11aの検出する温度が上昇する。
【0053】
なお、図6において、図5に示す状態での温度分布を破線で示し、第1の接合部材13の外周縁に剥離またはクラックが生じた場合における温度分布を実線で示している。
【0054】
また、第2の接合部材15が放熱基板9から剥離する場合、このような剥離は、第2の接合部材15と放熱基板9との接合面の周縁部分からこの接合面の中心部分へと進行する。また、第2の接合部材15が絶縁基体3から剥離する場合、このような剥離は、第2の接合部材15と絶縁基体3との接合面の周縁部分からこの接合面の中心部分へと進行する。また、第2の接合部材15の側面にクラックが生じた場合、このクラックは第2の接合部材15の側面から中心へと進行する。
【0055】
放熱基板9の上面が絶縁基体3の下面に接合されていることから、第2の接合部材15における剥離またはクラックが金属基体5と上下に重なり合う位置よりも外側に留まっている場合、絶縁基体3から放熱基板9への熱伝導性が受ける影響は小さい。そのため、図5に示すように、平常時とほぼ同様の良好な熱伝導性を示す。
【0056】
しかしながら、これらの剥離またはクラックが金属基体5と上下に重なり合う位置に達し、当該位置より絶縁基体3の中心点方向に伸びた場合、絶縁基体3の下面における金属基体5の外周縁と上下に重なり合う部分から放熱基板9へ伝わる熱の量が少なくなる。そのため、図7に示すように、第2の温度検出素子11bの検出する温度が上昇する。また、この絶縁基体3の下面から放熱基板9への熱伝導性の低下に伴って、絶縁基体3全体の温度が上昇することから、図7に示すように、第1の温度検出素子11aの検出する温度も上昇する。
【0057】
なお、図7において、図5に示す状態での温度分布を破線で示し、第2の接合部材15に生じた剥離またはクラックが金属基体5と上下に重なり合う位置に達した場合における温度分布を実線で示している。
【0058】
このように、第1の接合部材13における熱伝達の低下および第2の接合部材15における熱伝達の低下を別々の温度検出素子11を用いて検出するのではなく、本実施形態の半導体装置1においては、同じ温度検出素子11によって測定できる。従って、第1の接合部材13または第2の接合部材15における熱伝達の低下に起因する絶縁基体3における温度勾配の変化を即座に検出しつつも、半導体装置1を小型化させることが可能となる。
【0059】
上述のように、本実施形態の半導体装置1においては、金属基体5が矩形状である。また、第2の温度検出素子11bを2つ以上備え、図2に示すように、金属基体5の外周縁をなす4辺における対向する2辺のそれぞれに対して上下に重なり合う位置に第2の温度検出素子11bが位置している。
【0060】
このような場合、図3に示すように、左右それぞれに位置する金属基体5の外周縁を下方に引き伸ばした仮想線上にそれぞれ第2の温度検出素子11bを位置させることができる。そのため、第1の接合部材13および第2の接合部材15における熱伝達の低下がそれぞれの右側端部または左側端部のいずれから生じて金属基体5の直下まで進行した場合であっても、2つの第2の温度検出素子11bによって温度勾配の変化を即座に検出することが可能となる。
【0061】
具体的には、第1の接合部材13の金属基体5からの剥離、第1の接合部材13の絶縁基体3からの剥離、または第1の接合部材13の側面におけるクラック、或いは、第2の接合部材15の放熱基板9からの剥離、第2の接合部材15の基体からの剥離、または第2の接合部材15の側面におけるクラックが金属基体5の右側方および左側方のいずれから起きた場合であっても、2つの第2の温度検出素子11bによって精度良く検出することができる。
【0062】
また、図3においては、金属基体5の外周縁をなす4辺における対向する2辺のそれぞれに対して上下に重なり合う位置に第2の温度検出素子11bが位置しているが、例えば、金属基体5の外周縁の対角線上に位置する2つの頂部のそれぞれに対して上下に重なり合う位置に第2の温度検出素子11bが位置していてもよい。
【0063】
さらには、図8に示すように、半導体装置1が第2の温度検出素子11bを4つ以上備え、金属基体5の外周縁をなす4辺のそれぞれに対して上下に重なり合う位置に第2の温度検出素子11bが位置していることが好ましい。
【0064】
このような場合、図8に示すように、金属基体5の外周縁を成す上下左右に位置する4辺のそれぞれと重なり合う位置に第2の温度検出素子11bが位置していることから、第1の接合部材13および第2の接合部材15における熱伝達の低下がそれぞれの平面視した場合の上下左右のいずれの端部から生じて金属基体5の直下まで進行した場合であっても、4つの第2の温度検出素子11bによって温度勾配の変化を精度良く検出することが可能となる。
【0065】
また、図8においては、金属基体5の外周縁をなす4辺のそれぞれに対して上下に重なり合う位置に第2の温度検出素子11bが位置しているが、例えば、金属基体5の外周縁の4つの頂部のそれぞれに対して上下に重なり合う位置に第2の温度検出素子11bが位置していてもよい。
【0066】
次に、第2の実施形態の半導体装置1について、図面を用いて詳細に説明する。なお、本実施形態にかかる各構成において、第1の実施形態と同様の機能を有する構成については、同じ参照符号を付記し、その詳細な説明を省略する。
【0067】
図9〜13に示すように、本実施形態の半導体装置1は、第1の実施形態の半導体装置1と比較して、複数の温度検出素子11が、半導体素子7の外周縁と上下に重なり合う部分に位置する少なくとも1つの第3の温度検出素子11cをさらに有している。
【0068】
既に示した通り、第1の接合部材13に上記の剥離またはクラックが生じた場合、金属基体5の周縁部分の接合部材13における熱伝達の低下が生じることとなり、第2の接合部材15における熱伝達の低下が金属基体5の直下まで進行し、当該位置より絶縁基体3の中心点方向に伸びた場合、絶縁基体3の温度勾配に変化が生じることから、第1の温度検出素子11aおよび第2の温度検出素子11bによってこれらの温度勾配の変化を即座に検出することが可能となる。
【0069】
半導体素子7で生じた熱は金属基体5および絶縁基体3を介して放熱基板9に伝達されるとともに、放熱基板9において半導体装置1の外部に放出される。そのため、第1の接合部材13または第2の接合部材15における熱伝達の低下が金属基体5の直下からさらに進行して半導体素子7の直下にまで進行した場合、第1の接合部材13または第2の接合部材15における熱伝達が大きく低下する。そのため、半導体素子7からの放熱が十分でなくなる可能性がある。
【0070】
本実施形態の半導体装置1は、複数の温度検出素子11が、半導体素子7の外周縁と上下に重なり合う部分に位置する少なくとも1つの第3の温度検出素子11cをさらに有している。そのため、第1の接合部材13または第2の接合部材15における熱伝達の低下が半導体素子7の直下まで進行した場合における温度勾配の変化を第1の温度検出素子11aおよび第3の温度検出素子11cによって検出することが可能となる。結果として、第1の接合部材13または第2の接合部材15における熱伝達の低下が半導体素子7の直
下まで進行した場合であっても、これを正確に検出して半導体素子7への通電を制御することができる。
【0071】
具体的には、第1の接合部材13に生じた熱伝達の低下をもたらす剥離またはクラックが、半導体素子7の外周縁と上下に重なり合う位置に達し、当該位置より絶縁基体3の中心点方向に伸びた場合、金属基体5の下面における半導体素子7の外周縁と上下に重なり合う部分から外辺部の間より絶縁基体3へ伝わる熱の量が少なくなる。そのため、図12に示すように、第3の温度検出素子11cの検出する温度が低下する。一方、金属基体5の上記の部分から絶縁基体3への熱伝導性の低下に伴って、金属基体5の中央部分の下面から絶縁基体3へ伝わる熱の量がさらに多くなる。そのため、図12に示すように、第1の温度検出素子11aの検出する温度がさらに上昇する。
【0072】
なお、図12において、図11に示す状態での温度分布および第1の接合部材13の外周縁に剥離またはクラックが生じて当該位置より絶縁基体3の中心点方向に伸びた場合における温度分布を破線で示し、第1の接合部材13に生じた剥離またはクラックが半導体素子7と上下に重なり合う位置に達して、当該位置より絶縁基体3の中心点方向に伸びた場合における温度分布を実線で示している。
【0073】
また、第2の接合部材15に生じた熱伝達の低下をもたらす剥離またはクラックが、半導体素子7の外周縁と上下に重なり合う位置に達して、当該位置より絶縁基体3の中心点方向に伸びた場合、絶縁基体3の下面における半導体素子7の外周縁と上下に重なり合う部分から外辺部の間より放熱基板9へ伝わる熱の量が少なくなる。そのため、図13に示すように、第3の温度検出素子11cの検出する温度が上昇する。また、この絶縁基体3の下面から放熱基板9への熱伝導性の低下に伴って、絶縁基体3全体の温度が上昇することから、図13に示すように、第1の温度検出素子11aの検出する温度がさらに上昇する。
【0074】
なお、図13において、図11に示す状態での温度分布および第2の接合部材15に生じた剥離またはクラックが金属基体5と上下に重なり合う位置に達して、当該位置より絶縁基体3の中心点方向に伸びた場合における温度分布を破線で示し、第2の接合部材15に生じた剥離またはクラックが半導体素子7と上下に重なり合う位置に達して、当該位置より絶縁基体3の中心点方向に伸びた場合における温度分布を実線で示している。
【0075】
このように、第1の接合部材13または第2の接合部材15における剥離またはクラックが金属基体5の直下まで進行した場合だけでなく、第1の接合部材13または第2の接合部材15における剥離またはクラックが半導体素子7の直下まで進行した場合もそれぞれ正確に検出することができる。
【0076】
そのため、例えば、第1の接合部材13または第2の接合部材15における剥離またはクラックが金属基体5の直下まで進行した場合においては、半導体装置1の寿命が近いと外部に出力するとともに、第1の接合部材13または第2の接合部材15における剥離またはクラックが半導体素子7の直下まで進行した場合においては、半導体装置1の寿命を判断して半導体素子7への通電を制御することができる。
【0077】
本実施形態の半導体装置1において、第3の温度検出素子11cは、第1の温度検出素子11aと第2の温度検出素子11bとを結ぶ直線上に位置していることが好ましい。また、複数の第二、および第三の温度検出素子の配置する位置は中心点よりの距離が最も遠くなる金属基体5の放射線上の外辺位置に重なる位置に配置することが好ましい。
【0078】
第1の接合部材13または第2の接合部材15において金属基体5の直下まで進行した
剥離またはクラックを第1の温度検出素子11aと第2の温度検出素子11bとによって検出した場合に、この剥離またはクラックが、半導体素子7の直下まで進行することをより正確に検出することができるからである。
【0079】
上述の通り、各実施形態の半導体装置について説明してきたが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではない。すなわち、本発明の要旨を逸脱しない範囲内であれば、種々の変更や実施の形態の組み合わせを施すことは何等差し支えない。
【符号の説明】
【0080】
1・・・半導体装置
3・・・絶縁基体
5・・・金属基体
7・・・半導体素子
9・・・放熱基板
9a・・・平板の形状の部位
9b・・・フィン
11・・・温度検出素子
11a・・・第1の温度検出素子
11b・・・第2の温度検出素子
11c・・・第3の温度検出素子
13・・・第1の接合部材
15・・・第2の接合部材
【特許請求の範囲】
【請求項1】
上面および下面を有する絶縁基体と、
該絶縁基体の上面に下面が第1の接合部材で接合された金属基体と、
該金属基体の上面に配設された半導体素子と、
前記絶縁基体を介して前記金属基体と上下に重なり合うように、前記絶縁基体の下面に上面が第2の接合部材で接合された放熱基板と、
前記絶縁基体に埋設された、該絶縁基体の温度を検出する複数の温度検出素子とを備えた半導体装置であって、
前記複数の温度検出素子は、前記半導体素子の中心と上下に重なり合う部分に位置する第1の温度検出素子と、前記金属基体の外周縁と上下に重なり合う部分に位置する少なくとも1つの第2の温度検出素子とを有していることを特徴とする半導体装置。
【請求項2】
前記金属基体が矩形状であって、
前記第2の温度検出素子を2つ以上備え、
前記金属基体の外周縁をなす4辺における対向する2辺のそれぞれに対して上下に重なり合う位置に前記第2の温度検出素子が位置していることを特徴とする請求項1に記載の半導体装置。
【請求項3】
前記第2の温度検出素子を4つ以上備え、
前記金属基体の外周縁をなす4辺のそれぞれに対して上下に重なり合う位置に前記第2の温度検出素子が位置していることを特徴とする請求項2に記載の半導体装置。
【請求項4】
前記複数の温度検出素子が、それぞれ前記絶縁基体の厚み方向の中央に位置していることを特徴とする請求項1に記載の半導体装置。
【請求項5】
前記金属基体および前記半導体素子を平面視した場合に、前記金属基体の外周縁が前記半導体素子の外周縁を囲むように位置していることを特徴とする請求項1に記載の半導体装置。
【請求項6】
前記複数の温度検出素子は、前記半導体素子の外周縁と上下に重なり合う部分に位置する少なくとも1つの第3の温度検出素子をさらに有していることを特徴とする請求項5に記載の半導体装置。
【請求項1】
上面および下面を有する絶縁基体と、
該絶縁基体の上面に下面が第1の接合部材で接合された金属基体と、
該金属基体の上面に配設された半導体素子と、
前記絶縁基体を介して前記金属基体と上下に重なり合うように、前記絶縁基体の下面に上面が第2の接合部材で接合された放熱基板と、
前記絶縁基体に埋設された、該絶縁基体の温度を検出する複数の温度検出素子とを備えた半導体装置であって、
前記複数の温度検出素子は、前記半導体素子の中心と上下に重なり合う部分に位置する第1の温度検出素子と、前記金属基体の外周縁と上下に重なり合う部分に位置する少なくとも1つの第2の温度検出素子とを有していることを特徴とする半導体装置。
【請求項2】
前記金属基体が矩形状であって、
前記第2の温度検出素子を2つ以上備え、
前記金属基体の外周縁をなす4辺における対向する2辺のそれぞれに対して上下に重なり合う位置に前記第2の温度検出素子が位置していることを特徴とする請求項1に記載の半導体装置。
【請求項3】
前記第2の温度検出素子を4つ以上備え、
前記金属基体の外周縁をなす4辺のそれぞれに対して上下に重なり合う位置に前記第2の温度検出素子が位置していることを特徴とする請求項2に記載の半導体装置。
【請求項4】
前記複数の温度検出素子が、それぞれ前記絶縁基体の厚み方向の中央に位置していることを特徴とする請求項1に記載の半導体装置。
【請求項5】
前記金属基体および前記半導体素子を平面視した場合に、前記金属基体の外周縁が前記半導体素子の外周縁を囲むように位置していることを特徴とする請求項1に記載の半導体装置。
【請求項6】
前記複数の温度検出素子は、前記半導体素子の外周縁と上下に重なり合う部分に位置する少なくとも1つの第3の温度検出素子をさらに有していることを特徴とする請求項5に記載の半導体装置。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【公開番号】特開2013−62269(P2013−62269A)
【公開日】平成25年4月4日(2013.4.4)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−197856(P2011−197856)
【出願日】平成23年9月12日(2011.9.12)
【出願人】(000006633)京セラ株式会社 (13,660)
【Fターム(参考)】
【公開日】平成25年4月4日(2013.4.4)
【国際特許分類】
【出願日】平成23年9月12日(2011.9.12)
【出願人】(000006633)京セラ株式会社 (13,660)
【Fターム(参考)】
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