半导体装置

技术领域

本发明涉及一种半导体装置。

背景技术

半导体装置包括例如IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor：绝缘栅双极型晶体管)、功率MOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor：金属氧化物半导体场效应晶体管)等半导体元件。这样的半导体装置例如被用作电力转换装置。半导体装置包括该半导体元件和陶瓷电路基板。陶瓷电路基板具有绝缘板、形成于绝缘板的正面且配置有半导体元件的多个导电图案、以及形成于绝缘板的背面的金属板。而且，在陶瓷电路基板的背面设置有散热器等散热部。

另外，近年来，作为用于实现半导体装置小型化的一个环节，有时缩小陶瓷电路基板。但是，需要维持配置于陶瓷电路基板上的半导体元件的配置面积。另外，为了使半导体装置保持希望的功能，有时也需要在不扩大陶瓷电路基板的情况下，增大配置于陶瓷电路基板上的半导体元件的配置面积。因此，无论哪种情况，都需要缩小导电图案的端面与绝缘板的端面之间的距离(端面间距离)。

但是，在制造半导体装置时，通过焊料将半导体元件配置于陶瓷电路基板，并通过焊料将陶瓷电路基板配置于散热板。然后，将这些加热后冷却。由此，半导体元件、陶瓷电路基板和散热板通过焊料接合。另外，半导体装置因自身动作而发生温度变化。另外，半导体元件还会受到外部环境的温度变化。因此，由于绝缘板的相对于导电图案和金属板的热膨胀系数之差，导致陶瓷电路板受到热应力。如果陶瓷电路基板受到热应力，则绝缘板会破裂，半导体装置的可靠性会下降。因此，通过在陶瓷电路基板的金属板的背面形成凹坑(凹部)，从而能够缓和在陶瓷电路基板产生的热应力。(例如，参照专利文献1)

现有技术文献

专利文献

专利文献1：美国专利第5527620号说明书

发明内容

技术问题

然而，有时由于凹坑相对于陶瓷电路基板的金属板的背面的形成位置，导致在绝缘板发生裂纹。因此，在陶瓷电路基板，需要缩小绝缘板的端面与导电图案的端面之间的端面间距离，并且在金属板的背面的适当的位置形成凹坑。

本发明是鉴于这样的观点而完成的，其目的在于提供一种能够维持半导体元件的配置面积，并且能够缓和在基板产生的应力的半导体装置。

技术方案

根据本发明的一个观点，提供一种半导体装置，其特征在于，具备半导体元件和基板，上述基板具有：导电图案，其在正面配置有上述半导体元件并且厚度为T2；绝缘板，其形成于上述导电图案的背面且厚度为T1；以及金属板，其形成于上述绝缘板的背面且厚度为T3，在上述金属板的背面形成有多个凹部，在侧视时，上述导电图案的第一端面形成为比上述金属板的第二端面在上述基板的主面的水平方向上向上述基板的内侧偏移第一距离，上述半导体元件的第三端面形成为比上述第二端面在上述水平方向上向上述内侧偏移第二距离，上述多个凹部在上述水平方向上从上述第一端面在上述内侧形成于由以下表示的凹部形成距离的范围中的至少一个范围内，0＜凹部形成距离≤0.9×T1

发明效果

根据公开的技术，能够维持半导体元件的配置面积并且缓和在基板产生的应力，并能够提高半导体装置的可靠性。

通过与表示作为本发明的示例而优选的实施方式的附图相关联的以下说明，本发明的上述及其他目的、特征和优点将变得清楚。

附图说明

图1是第一实施方式的半导体装置的截面图。

图2是第一实施方式的半导体装置中包含的陶瓷电路基板的俯视图。

图3是用于说明在第一实施方式的半导体装置中包含的陶瓷电路基板产生的裂纹的图(其1)。

图4是用于说明在第一实施方式的半导体装置中包含的陶瓷电路基板产生的裂纹的图(其2)。

图5是示出相对于端面间距离的应力的图表。

图6是用于说明在第一实施方式的半导体装置中包含的陶瓷电路基板的金属板形成的凹坑的图。

图7是第二实施方式的半导体装置的截面图。

符号说明

1、1a 半导体装置

2 半导体元件

2a1 第三端面

3、30 陶瓷电路基板

3a 绝缘板

3b 导电图案

3b1 第一端面

3c、30c 金属板

3c1、30c1 第二端面

3c2、30c2 凹坑

3c3 角部区

3c4 交叉位置

3c5 形成范围

4 散热板

5a、5b 焊料

具体实施方式

以下，参照附图对实施方式进行说明。

[第一实施方式]

用图1和图2对第一实施方式的半导体装置进行说明。图1是第一实施方式的半导体装置的截面图，图2是第一实施方式的半导体装置中包含的陶瓷电路基板的俯视图。应予说明，图2表示图1的单点划线Y-Y处的半导体装置1的截面图(陶瓷电路基板3的仰视图)。因此，对于导电图案3b，用虚线表示其配置位置。另外，在第一实施方式中，正面为图1的半导体装置1朝向上侧的面，例如，在陶瓷电路基板3中，搭载有半导体元件2的面为正面。背面表示在图1的半导体装置1中朝向下侧的面。例如，在陶瓷电路基板3中，接合有散热板4的面为背面。除图1以外，正面和背面也意味着同样的方向性。例如，图2示出陶瓷电路基板3的背面。

半导体装置1具有半导体元件2、配置有半导体元件2的陶瓷电路基板3、以及设置有陶瓷电路基板3的散热板4。在陶瓷电路基板3的背面形成有作为凹部的凹坑3c2。半导体元件2与陶瓷电路基板3通过焊料5a等接合部件接合。另外，陶瓷电路基板3与散热板4通过焊料5b等接合部件结合。应予说明，可以与所希望的功能对应地在陶瓷电路基板3上设置多个半导体元件2。另外，同样地，也可以在散热板4上设置多个陶瓷电路基板3，该陶瓷电路基板3配置有与这样的功能对应的个数的半导体元件2。但是，在下面，列举以在一个散热板4上具有一组半导体元件2和陶瓷电路基板3的情况为例进行说明。另外，这里虽然省略了图示，但是也可以将这样的半导体装置1收纳在设置有外部连接端子的壳体中，并用封装树脂将壳体内封装。此时，外部连接端子(图示省略)通过导线和/或引线框适当地电连接于半导体元件2和陶瓷电路基板3。

半导体元件2可以是功率半导体。半导体原件2包括例如IGBT、功率MOSFET等开关元件。这样的半导体元件2例如在背面具备作为主电极的输入电极(漏电极或集电极)，在正面具备控制电极(栅电极)和作为主电极的输出电极(源电极或发射电极)。上述半导体元件2的背面侧通过焊料5a接合于导电图案3b上。另外，半导体元件2也可以包括例如SBD(Schottky Barrier Diode：肖特基势垒二极管)、FWD(Free Wheeling Diode：续流二极管)等二极管。这样的半导体元件2在背面具备作为主电极的输出电极(阴极)，在正面具备作为主电极的输入电极(阳极)。另外，半导体元件2也可以是RC(Reverse-Conducting：逆导)-IGBT元件。RC-IGBT元件是IGBT和FWD在一个芯片内构成的元件。另外，半导体元件2在其侧部具备第三端面2a1。第三端面2a1相对于陶瓷电路基板3的主面面向水平方向的外侧和凹坑3c2。并且，第三端面2a1是在半导体元件2中位于最接近凹坑3c2的位置的端面。在陶瓷电路基板3上配置有多个半导体元件2的情况下，第三端面2a1表示在多个半导体元件2中位于最接近凹坑3c2的位置的端面。

陶瓷电路基板3具有绝缘板3a、形成于绝缘板3a的正面的导电图案3b以及形成于绝缘板3a的背面的金属板3c。应予说明，导电图案3b的形状、个数是一个例子。绝缘板3a由导热性优异的氧化铝、氮化铝、氮化硅等高导热性的陶瓷构成。绝缘板3a的厚度为T1。导电图案3b由导电性优异的铜或铜合金等金属构成。这样的导电图案3b在其侧部具备第一端面3b1。该第一端面3b1的厚度为T2。第一端面3b1相对于陶瓷电路基板3的主面面向水平方向的外侧。并且，第一端面3b1是位于比凹坑3c2更靠向外侧的位置的端面。金属板3c由导热性优异的铝、铁、银、铜或至少包含这些金属中的一种的合金等金属构成。这样的金属板3c在其侧部具备第二端面3c1。第二端面3c1的厚度为T3。第二端面3c1相对于陶瓷电路基板3的主面面向水平方向的外侧。并且，第二端面3c1是位于比第一端面3b1更靠向外侧的位置的端面。作为具有这样构成的陶瓷电路基板3，可以使用例如DCB(Direct Copper Bonding：直接铜键合)基板、AMB(Active Metal Brazed：活性金属钎焊)基板。应予说明，绝缘板3a的厚度T1、导电图案3b的厚度T2和金属板3c的厚度T3，优选为0.05mm以上且2.00mm以下，更加优选为0.10mm以上且0.65mm以下。

在陶瓷电路基板3的金属板3c的背面形成有作为凹部的凹坑3c2。如图2所示，多个该凹坑3c2沿金属板3c的背面的外周部形成一列。应予说明，图1和图2所示的凹坑3c2的形成位置、个数和排列数量是一个例子。例如，也可以形成于外周部的一部分。例如，也可以形成2列、3列等多列。如图1、图2所示，各个凹坑3c2可以在剖视时为圆弧形并在俯视时为圆形。各个凹坑3c2可以优选为球截形或球台形。由此，凹坑3c2内易于被焊料5b填埋，在凹坑3c2内不易残留空隙。另外，凹坑3c2不贯穿金属板3c，凹坑3c2的内表面由金属板3c构成。由此，在凹坑3c2内与焊料5b的润湿性变得良好，凹坑内变得更加易于被焊料5b填埋。这样的凹坑3c2通过对金属板3c的背面的预定位置进行化学蚀刻或物理蚀刻来形成。但是，第一实施方式的凹坑3c2通过以不贯穿的程度对金属板3c进行蚀刻而构成。另外，凹坑3c2以避开导电图案3b和金属板3c的角部区3c3的方式形成。角部区3c3是图2中的虚线圆所表示的角部附近。例如，优选凹坑3c2以避开交叉位置3c4的方式形成，该交叉位置3c4是形成为多个的凹坑3c2的一列与另一列相交的位置。

陶瓷电路基板3通过焊料5b而与散热板4接合。由此，陶瓷电路基板3能够将由半导体元件2产生的热介由导电图案3b、绝缘板3a和金属板3c传递到图1中下侧的散热板4来进行散热。凹坑3c2优选被焊料5b填埋。更加优选为凹坑3c2内没有空洞，而被焊料5b完全填埋。由于凹坑3c2被焊料5b填埋，因此陶瓷电路基板3由热应力而导致的变形得到缓解，裂纹不易进入到绝缘板3a。另外，散热性也变得良好。应予说明，焊料5b为接合部件的一个例子，例如，也可以是烧结金属或粘合剂。

另外，在这样的陶瓷电路基板3中，在陶瓷电路基板3的主面的水平方向上，导电图案3b的第一端面3b1形成为比金属板3c的第二端面3c1向陶瓷电路基板3的内侧偏移第一距离(d1)。即，第一距离(d1)也可以称为导电图案3b的第一端面3b1与金属板3c的第二端面3c1之间的端面间距离。在这种情况下，第一距离(d1)为大于0mm且在0.60mm以下。进一步优选为大于0mm且在0.30mm以下。半导体元件2的第三端面2a1形成为在陶瓷电路基板3的主面的水平方向上比金属板3c的第二端面3c1向陶瓷电路基板3的内侧偏移第二距离(d2)。半导体元件2的第三端面2a1形成为在陶瓷电路基板3的主面的水平方向上比导电图案3b的第一端面3b1向陶瓷电路基板3的内侧偏移第四距离(d4)。

对凹坑3c2形成的位置进行说明。应予说明，凹坑3c2形成的位置是指一个凹坑3c2整体所存在的位置。例如，对于图1的凹坑3c2而言，凹坑3c2形成的位置表示在金属板3c的表面从凹陷开始的左端到凹陷结束的右端为止的全部位置。凹坑3c2在陶瓷电路基板3的主面的水平方向上与导电图案3b的第一端面3b1向陶瓷电路基板3的内侧分离地形成。另外，凹坑3c2在陶瓷电路基板3的主面的水平方向上，从半导体元件2的第三端面2a1形成到陶瓷电路基板3的外侧。也就是说，凹坑3c2形成在从导电图案3b的第一端面3b1到半导体元件2的第三端面2a1之间。在这样的位置关系的情况下，凹坑3c2进一步形成在由以下式(1)的关系表示的凹部形成距离的范围内。应予说明，T1是绝缘板3a的厚度，第一距离(d1)是导电图案3b的第一端面3b1与金属板3c的第二端面3c1之间的端面间距离，第二距离(d2)是半导体元件2的第三端面2a1与金属板3c的第二端面3c1之间的端面间距离。应予说明，关于这些式子将在后面进行说明。

距导电图案3b的第一端面3b1的凹部形成距离为：

0＜凹部形成距离≤0.9×T1

(1.1×T1

中的至少一个范围…(1)

散热板4由导热性优异的例如铝、铁、银、铜或至少包含这些金属中的一种的合金构成。另外，为了提高耐腐蚀性，可以通过镀覆处理等在散热板4的表面形成例如镍等材料。具体来说，除了镍以外，还有镍-磷合金、镍-硼合金等。应予说明，也可以在该散热板4的背面侧安装冷却器(省略图示)来提高散热性。作为冷却器，可以采用散热片或由多个散热片构成的散热器以及利用水冷的冷却装置等。另外，散热板4可以与这样的冷却器构成为一体。在该情况下，冷却器由导热性优异的铝、铁、银、铜或至少包含这些金属中的一种的合金构成。而且，为了提高耐腐蚀性，也可以通镀覆处理在与冷却器一体化而成的散热板4的表面形成镍等材料。具体来说，除了镍以外，还有镍-磷合金、镍-硼合金等。

接下来，对上述式(1)进行说明。因此，首先用图3～图5对与第一距离(d1)对应地在绝缘板3a产生的裂纹的方向进行说明，该第一距离(d1)为陶瓷电路基板3中导电图案3b的第一端面3b1与金属板3c的第二端面3c1之间的端面间距离。图3和图4是用于说明在第一实施方式的半导体装置中包含的陶瓷电路基板产生的裂纹的图。应予说明，在图3和图4中，简化半导体装置1而仅图示了陶瓷电路基板3。并且，在图3的(A)、(B)和图4的(A)、(B)中，示出了依次缩短第一距离(d1)的长度的情况。分别示出此时的A点产生的应力(实线箭头)和裂纹的进展方向(虚线箭头)。应予说明，A点为导电图案3b在绝缘板3a的正面形成的角部。另外，此时的绝缘板3a、导电图案3b和金属板3c的厚度如前文所述分别为T1、T2、T3。此时，距离(D)可用下面的式(2)表示。应予说明，距离(D)为A点与B点之间的距离，该B点为金属板3c在绝缘板3a的背面形成的角部。

A点与B点之间的距离(D)＝(T1

另外，图5是相对于端面间距离的应力的图表。应予说明，在图5中，X轴对应于端面间距离(第一距离(d1))([mm])，Y轴对应于的应力。

首先，如图3的(A)所示，在第一距离(d1)为1.10mm左右的情况下(参见图5的图表)，在绝缘板3a的与导电图案3b的角部对应的点A处，在垂直于绝缘板3a的正面的方向上产生应力。如果对A点在这样的方向上产生应力，则容易在与绝缘板3a的正面水平的方向上相对于A点在内侧产生裂纹。即，裂纹的进展方向相对于绝缘板3a的正面为0deg。

并且，如图3的(B)所示，即使将第一距离(d1)从图3的(A)的位置进一步缩短，与图3的(A)一样，在绝缘板3a的与导电图案3b的角部对应的点A处，在与绝缘板3a的正面垂直的方向上产生大的应力。由该应力引起的裂纹在绝缘板3a的正面的水平方向上相对于A点在内侧产生。根据图5的图表，第一距离(d1)在1.10mm程度到0.60mm程度时，在与绝缘板3a的正面垂直的方向上产生的应力被维持在大致恒定。

而且，如果将第一距离(d1)从图3的(B)的位置进一步缩短，而使A点与B点之间的距离(D)变成导电图案3b的厚度T2与金属板3c的厚度T3之和(T2+T3)，则(D＝T2+T3)，A点会被拉向B点。由此，如图4的(A)所示，A点的应力的方向会向被拉向B点的方向倾斜。与图3(A)和3(B)的情况相比，应力随之开始减小。根据图5的图表，如果第一距离(d1)变为0.60mm以下，则应力减小。另外，伴随应力的方向变化，裂纹的进展方向也会在A点相对于绝缘板3a的正面的水平方向倾斜，变为朝向金属板3c。如此，应力开始降低，裂纹的进展方向朝向金属板3c，因此裂纹不易进入到绝缘板3a。

另外，如果将第一距离(d1)从图4的(A)进一步缩短，而使A点与B点之间的距离(D)接近于0mm，则与图4的(A)的情况相比，应力进一步减少。应力的方向根据A点被拉到B点的方向，逐渐接近与绝缘板3a的正面垂直。即，如果第一距离(d1)接近0mm，则随着应力的方向复原，裂纹的进展方向也在A点一边靠接近绝缘板3a的正面的水平方向一边朝向金属板3c。如此，虽然应力降低，但是裂纹的进展方向开始朝向绝缘板3a，从而裂纹容易进入到绝缘板3a。

最后，进一步缩短第一距离(d1)，使其为0mm，A点与B点之间的距离从T2+T3进一步缩短，如果变为T1则(D＝T1＜T2+T3)，如图4的(B)所示，应力和裂纹的进展方向回到图3的(A)的情况。即，裂纹变得容易在与绝缘板3a的正面水平的方向上相对于A点在内侧产生。

因此，根据图5的图表，在第一距离(d1)大于预定的阈值(图5中为0.60mm左右)的情况下，应力大，裂纹变得容易在与绝缘板3a的正面水平的方向上在内侧产生。另外，第一距离(d1)比预定的阈值(图5中为0.60mm左右)更小时，裂纹的进展方向从与绝缘板3a正面水平的方向倾斜，而裂纹不易进入。此时的第一距离(d1)的阈值(上限)根据式(2)为T2+T3((T1

第一距离(d1)＝(T2

另外，在第一距离(d1)为0mm的情况下，裂纹容易在与绝缘板3a的正面水平的方向上相对于A点在内侧产生。应予说明，在第一距离(d1)小于0mm的情况下，即，导电图案3b比金属板3c长的情况下，可能以B点为起点在导电图案3b产生裂纹。由于在导电图案3b具有与电路图案相对应的槽，因此裂纹更容易进展。基于这些情况，第一距离(d1)优选为下面的式(4)，在图5的图表的情况下，第一距离(d1)优选为大于0mm且在0.60mm以下。

0＜第一距离(d1)≤(T2

接下来，用图6对这样的在陶瓷电路基板3的金属板3c的背面形成的凹坑的形成位置进行说明。图6是用于说明在第一实施方式的半导体装置中包含的陶瓷电路基板的金属板形成的凹坑的图。应予说明，分别示出了图6所示的配置有半导体元件2的陶瓷电路基板3在使第一距离(d1)的长度不同的情况下的在金属板3c适当地形成的凹坑3c2的示例。应予说明，在图6中，省略了焊料5a、5b和散热板4的记载。另外，在图6中，从A点向C点的虚线箭头表示裂纹的进展方向。于是，导电图案3b的第一端面3b1的点A与金属板3c的裂纹的进展前端即点C之间的端面间距离(e)用下式(5)表示。这里，T1是绝缘板3a的厚度，第一距离(d1)是导电图案3b的第一端面3b1与金属板3c的第二端面3c1之间的端面间距离。

e＝T1

如果在裂纹的进展前端形成有凹坑3c2，则裂纹可能会进展到凹坑3c2。因此，需要在陶瓷电路基板3的金属板3c的背面以避开裂纹的进展前端的方式形成凹坑3c2。另外，裂纹不仅沿直线方向进展，有时沿从裂纹起点呈略微弯曲的方向进展。因此，考虑到裂纹的进展不限于直线方向，会沿从裂纹起点呈稍微弯曲的方向进展，则认为裂纹的进展前端的偏离范围优选为±10％，更加优选为±20％。另外，如果凹坑3c2形成于半导体元件2的正下方的区域，则会显著阻碍半导体原件2的散热，不优选。因此，凹坑3c2需要形成于比半导体元件2的第三端面2a1更靠向外侧。鉴于上述情况，凹坑3c2形成的范围利用距导电图案3b的第一端面3b1的点A的端面间距离(e)通过下面的式(6)来表示，更加优选通过式(7)来表示。

0＜端面间距离(e)≤(0.9×T1

(1.1×T1

0＜端面间距离(e)≤(0.8×T1

(1.2×T1

在此，导电图案3b的第一端面3b1的点A与金属板3c的裂纹的进展前端即点C之间的端面间距离(e)对应于凹坑3c2的形成范围即凹部形成距离的范围。因此，由式(6)可得式(1)。同样地，式(7)可以采用下式(8)。

距导电图案3b的第一端面3b1的凹部形成距离为：

0＜凹部形成距离≤0.8×T1

(1.2×T1

中的至少一个范围。

在图6的各陶瓷电路基板3，示出了满足这样的条件的凹坑3c2的形成范围3c5。在图6的(A)中，凹坑3c2的形成范围3c5为陶瓷电路基板3的金属板3c的背面的半导体元件2的第三端面2a1的外侧，并位于比裂纹的进展前端更靠向内侧。可以在该形成范围3c5内形成一个凹坑3c2。另外，也可以在该形成范围3c5内形成多个凹坑3c2。另外，图6的(B)、(C)、(D)中，凹坑3c2的形成范围3c5为陶瓷电路基板3的金属板3c的背面的半导体元件2的第三端面2a1的外侧，并位于比裂纹的进展前端更靠向内侧。并且，凹坑3c2的形成范围3c5位于比金属板3c的背面的裂纹的进展前端更靠向外侧，且位于导电图案3b的第一端面3b1的内侧。应予说明，在图6(B)、(C)、(D)的情况下，也可以分别形成一个或者多个凹坑3c2。

上述半导体装置1具备半导体元件2和陶瓷电路基板3，上述陶瓷电路基板3具有：在正面配置有半导体元件2且厚度为T2的导电图案3b、形成于导电图案3b的背面且厚度为T1的绝缘板3a、以及形成于绝缘板3a的背面且厚度为T3的金属板3c，该金属板3c的背面形成有凹坑3c2。该半导体装置1中，在侧视时，导电图案3b的第一端面3b1形成为比金属板3c的第二端面3c1在陶瓷电路基板3的主面的水平方向上向陶瓷电路基板3的内侧偏移第一距离(d1)。另外，半导体元件2的第三端面2a1形成为比第二端面3c1在陶瓷电路基板3的主面的水平方向上向陶瓷电路基板3的内侧偏移第二距离(d2)。而且，凹坑3c2在陶瓷电路基板3的主面的水平方向上向陶瓷电路基板3的内侧与第一端面3b1分离地形成，并形成于满足上述式(1)的范围内。而且，第一距离(d1)优选满足上述式(4)。通过如此在金属板3c的背面形成凹坑3c2，能够减小在绝缘板3a产生的应力，并能够防止裂纹的产生。特别是，由于在金属板3c的角部附近不形成凹坑3c2，因此能够防止导电图案3b的角部周边的绝缘板3a处产生裂纹。由此，抑制半导体装置1的品质下降，合格率良好，可靠性提高。

[第二实施方式]

在第二实施方式中，用图7对形成于陶瓷电路基板3的金属板3c的背面的凹坑以贯穿金属板3c的形式形成的情况进行说明。图7是第二实施方式的半导体装置的截面图。即，图7所示的半导体装置1a是使第一实施方式的半导体装置1的凹坑3c2贯穿到绝缘板3a时的截面图。应予说明，在图7的半导体装置1a中，对与第一实施方式的半导体装置1相同的构成标注相同的符号，并省略对它们的详细说明。

半导体装置1a具有半导体元件2、配置有半导体元件2的陶瓷电路基板30、以及设置有陶瓷电路基板30的散热板4。应予说明，这里虽然省略了图示，但这样的半导体装置1a也收纳在设置有外部连接端子的壳体中。也可以用封装树脂来封装壳体内。此时，外部连接端子(图示省略)通过导线适当电连接于半导体元件2和陶瓷电路基板30。

陶瓷电路基板30具有绝缘板3a、形成于绝缘板3a的正面的导电图案3b、以及形成于绝缘板3a的背面的金属板30c。金属板30c由导热性优异的铝、铁、银、铜或至少含有这些金属中的一种的合金等金属构成。这样的金属板30c在其侧部具备第二端面30c1。并且，在金属板30c的背面形成有作为凹部的凹坑30c2。该凹坑30c2与第一实施方式的凹坑3c2同样地，如图2所示，多个凹坑30c2沿着金属板30c的背面的外周部形成一列。如图7所示，各个凹坑30c2贯穿金属板30c。各个凹坑30c2可以优选为球台形、圆柱形、或将球台形与圆柱形组合而成的形状。由此，凹坑内易于被焊料5b填埋，在凹坑30c2内不易残留空隙。另外，凹坑30c2通过对金属板30c的背面的预定位置进行化学蚀刻或者物理蚀刻而形成。但是，凹坑30c2以贯穿金属板30c的方式构成。另外，凹坑30c2与图2所示凹坑3c2同样地，以避开金属板30c的角部附近的角部区3c3的方式形成。例如，凹坑30c2优选以避开交叉位置3c4的方式形成，该交叉位置3c4是形成为多个的凹坑30c2的一列与另一列相交的位置。另外，凹坑30c2也形成为使导电图案3b的第一端面3b1的位置即点A与金属板30c的裂纹的进展前端即点C之间的端面间距离(e)满足上述式(1)。另外，第一距离(d1)也满足上述的式(4)。

在这样的半导体装置1a中，也与第一实施方式的半导体装置1一样，通过在金属板30c的背面形成凹坑30c2，从而能够减小在绝缘板3a产生的应力，并能够防止裂纹的产生。由此，抑制半导体装置1a的品质下降，合格率良好，可靠性提高。

以上仅示出本发明的原理。进一步地，对于本领域技术人员而言，可以进行大量变形、变更，本发明不限于以上示出且说明的准确的构成和应用例，对应的全部变形例和等价物均被视为所附权利要求书和其等价物所限定的本发明的范围。