JP2000077583A - 電子部品用パッケージおよびその製造方法 - Google Patents

電子部品用パッケージおよびその製造方法

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JP2000077583A
JP2000077583A JP24895698A JP24895698A JP2000077583A JP 2000077583 A JP2000077583 A JP 2000077583A JP 24895698 A JP24895698 A JP 24895698A JP 24895698 A JP24895698 A JP 24895698A JP 2000077583 A JP2000077583 A JP 2000077583A
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copper
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heat dissipating
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Akiyoshi Kosakata
明義 小阪田
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Sumitomo Metal SMI Electronics Device Inc
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    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/4805Shape
    • H01L2224/4809Loop shape
    • H01L2224/48091Arched

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 放熱用金属板と放熱用フィンとの密着度を向
上させ、半導体素子と放熱用フィンとの間の熱抵抗を低
減する電子部品用パッケージを提供する。 【解決手段】 放熱用金属板10は、銅−モリブデン
板11の上下両面に銅のめっき膜12および13が形成
されている。放熱用金属板10の上面にパッケージ本体
20が半導体素子搭載部31の全周を囲むように接合さ
れている。放熱用金属板10の下面には研磨面61が形
成されている。この研磨面61に放熱用フィン60を取
付けることにより、放熱用金属板10と放熱用フィン6
0との密着度が向上する。このため、半導体素子搭載部
31に半導体素子30を載置固定したとき、半導体素子
30と放熱用フィン60との間の熱抵抗を低減すること
ができる。したがって、半導体素子30の作動時に発生
する熱を外部に良好に放散させ、半導体素子30を長期
間正常に安定して作動させることができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、電子部品用パッケ
ージおよびその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】半導体装置において、SiチップやGa
Asチップ等の半導体素子やチップコンデンサ等の電子
部品が電子部品用パッケージに設けられた電子部品搭載
部に搭載されて実用に供されている。アルミナ等のセラ
ミックスは耐熱性、耐久性、熱伝導性等に優れるため、
この電子部品用パッケージの本体の材料として適してお
り、セラミック製の電子部品用パッケージは現在盛んに
使用されている。
【0003】このセラミック製の電子部品用パッケージ
は、パッケージサイズを縮小し、搭載ボードへの搭載密
度を向上させ、また電気特性を向上させるため、一般に
複数枚のグリーンシートを積層および焼成して絶縁枠部
材としてのセラミックスパッケージ本体が製造される。
【0004】さらに、パワーモジュールに代表されるよ
うな半導体素子からの発熱量が大きなものでは、半導体
素子を通常の方法で搭載したのみでは、発熱により半導
体装置が正常に作動しなくなる恐れがある。そこで、半
導体素子の作動時に発生する熱を大気中に良好に放散さ
せるようにした電子部品用パッケージとして、例えば熱
伝導性に優れた金属からなる放熱用金属板を備えたセラ
ミックスパッケージが知られている。さらに、半導体素
子の温度上昇を抑制する対策として、放熱用金属板に放
熱用フィンを取付けて自然空冷あるいはファンによる強
制空冷で半導体素子の熱を奪う方法が最も広く採用され
ている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上記の従来の技術によ
るセラミックスパッケージに用いられる放熱用金属板を
構成する技術は、例えば熱膨張率がセラミックスパッケ
ージ本体の熱膨張率に近似しかつ熱伝導率が約200W
/mK程度の材料であって、タングステンあるいはモリ
ブデンの多孔質焼結体に溶融銅を含浸してなる複合材料
が公知である。
【0006】また、放熱用フィンとしては、軽量である
こと、経済的であることなどの理由から、アルミニウム
あるいはアルミニウム合金が一般に用いられており、熱
伝導性が良いことから銅あるいは銅合金が用いられる場
合もある。
【0007】しかしながら、放熱用金属板の上面にセラ
ミックスパッケージ本体を銀ろう等のろう材を用いてろ
う付けにより接合した場合、放熱用金属板とセラミック
スパッケージ本体との熱膨張率の相違に起因した熱応力
が発生し、放熱用金属板とセラミックスパッケージ本体
とのろう付け接合強度が低下する恐れがある。さらに、
放熱用金属板に反りが発生し、放熱用金属板の下面に放
熱用フィンを取付けた場合、放熱用金属板と放熱用フィ
ンとの密着度が低下し、その結果、半導体素子と放熱用
フィンとの間の熱抵抗が増大するという問題がある。
【0008】半導体素子と放熱用フィンとの間の熱抵抗
が増大すると、放熱用金属板および放熱用フィンを介し
て半導体素子の作動時に発生する熱を外部に完全に放散
させるのが困難である。したがって、半導体素子は半導
体素子の作動時に発生する熱で高温となり、半導体素子
が物理的に破壊されたり、半導体素子の特性に熱変化が
起こり、半導体素子に誤動作が生じたりするという問題
があった。
【0009】本発明は、このような問題を解決するため
になされたものであり、放熱用金属板と放熱用フィンと
の密着度を向上させ、半導体素子と放熱用フィンとの間
の熱抵抗を低減する電子部品用パッケージを提供するこ
とを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明の請求項1記載の
電子部品用パッケージによると、放熱用金属板の下面に
放熱用フィンを取付けるための研磨面を形成しているの
で、放熱用金属板の上面に絶縁枠部材を接合したとき、
放熱用金属板と絶縁枠部材との熱膨張率の相違に起因し
た熱応力が発生し、たとえ放熱用金属板に反りが発生し
たとしても、上記の研磨面に放熱用フィンを取付けるこ
とにより、放熱用金属板と放熱用フィンとの密着度が向
上する。このため、半導体素子と放熱用フィンとの間の
熱抵抗を簡便に低減することができる。したがって、半
導体素子の作動時に発生する熱を外部に良好に放散さ
せ、半導体素子を長期間正常に安定して作動させること
ができる。
【0011】ここで、放熱用金属板の端部が鉛直上方に
反るのを凹反りとして反りの値を+の数値で表し、放熱
用金属板の端部が鉛直下方に反るのを凸反りとして反り
の値を−の数値で表すと、上記の研磨面の反りは、0〜
+10μmの範囲であることが好ましい。
【0012】研磨面の反りが+10μmを越えると、こ
の研磨面に放熱用フィンを取付けたとき、放熱用金属板
と放熱用フィンとの間に隙間が生じ、放熱用金属板と放
熱用フィンとの密着度が低下して半導体素子と放熱用フ
ィンとの間の熱抵抗が増大する恐れがある。
【0013】また、研磨面の反りが0μm未満、すなわ
ち−の値であると、放熱用フィンはネジあるいはクリッ
プ等の専用部材を用いて放熱用金属板に固定されるの
で、研磨面に放熱用フィンを取付けたとき、放熱用金属
板の略中央部、すなわち半導体素子直下の部分に相当す
る放熱用金属板と放熱用フィンとの間に隙間が生じ、放
熱用金属板と放熱用フィンとの密着度が低下して半導体
素子と放熱用フィンとの間の熱抵抗が増大する恐れがあ
る。
【0014】本発明の請求項2記載の電子部品用パッケ
ージ、または請求項4記載の電子部品用パッケージの製
造方法によると、放熱用金属板は、モリブデン、銅−モ
リブデン、銅−タングステンから選ばれるいずれかの金
属材料からなる金属板と、この金属板の片面あるいは両
面に形成される銅のめっき膜、銅の溶射膜、銅の印刷焼
成膜から選ばれるいずれかの銅の膜、または金属板の片
面あるいは両面にろう付けにより接合される銅板とを有
する。このため、適度な熱膨張率を有するモリブデン、
銅−モリブデン、銅−タングステンから選ばれるいずれ
かの金属材料からなる金属板を用いることにより、適度
な熱膨張率と高い熱伝導率とを有する放熱用金属板を得
ることができる。
【0015】金属板に銅のめっき膜、銅の溶射膜、銅の
印刷焼成膜から選ばれるいずれかの銅の膜を形成する、
または金属板にろう付けにより銅板を接合することで、
圧延加工により金属板に銅板を一体的に接合させたもの
に比べて金属板や銅の膜に厚みのばらつきが発生せず、
放熱用金属板は所定の均一厚みとなる。したがって、放
熱用金属板の熱膨張率が部分的に異なることがないの
で、例えば放熱用金属板とセラミックス等の絶縁枠部材
とを銀ろう等のろう材を用いてろう付けし、放熱用金属
板上に半導体素子を搭載した場合、放熱用金属板の変形
が小さく、放熱用金属板と絶縁体とを強固に接合するこ
とができ、放熱用金属板上に半導体素子を強固に固定す
ることができる。
【0016】金属板の両面に銅の膜を形成、または金属
板の両面にろう付けにより銅板を接合してなる放熱用金
属板は、金属板と銅の膜、または金属板と銅板との間に
発生する両者の熱膨張差に起因した熱応力が金属板の両
面で相殺されるので、放熱用金属板を常に平坦とするこ
とができる。このため、放熱用金属板上に半導体素子を
搭載した場合、放熱用金属板上に半導体素子を強固に固
定することができる。
【0017】また、放熱用金属板上に半導体素子を搭載
した場合、放熱用金属板の熱伝導率は、放熱用金属板全
体の値よりも半導体素子直下の放熱用金属板の上層部の
値が重要であるので、半導体素子直下の部分に相当する
金属板の片面にのみ銅の膜を形成、または金属板の片面
にのみろう付けにより銅板を接合してもよい。銅のめっ
き方法、溶射方法あるいは印刷法は、公知の方法により
行うことが可能であり、特に限定されることはない。
【0018】本発明の請求項3記載の電子部品用パッケ
ージの製造方法によると、放熱用金属板の上面に絶縁枠
部材を接合した後、放熱用金属板の下面を研磨するの
で、放熱用金属板と絶縁枠部材とを接合したとき、放熱
用金属板と絶縁枠部材との熱膨張率の相違に起因した熱
応力が発生し、たとえ放熱用金属板に反りが発生したと
しても、放熱用金属板の研磨面に放熱用フィンを取付け
ることにより、放熱用金属板と放熱用フィンとの密着度
が向上する。このため、半導体素子と放熱用フィンとの
間の熱抵抗を簡便に低減することができる。したがっ
て、半導体素子の作動時に発生する熱を外部に良好に放
散させ、半導体素子を長期間正常に安定して作動させる
ことができる。
【0019】
【発明の実施の形態】以下、本発明の複数の実施例を図
面に基づいて説明する。 (第1実施例)表面実装型のセラミックス製半導体用パ
ッケージに本発明を適用した第1実施例について、図1
〜図5を用いて説明する。
【0020】図1に示すように、セラミックス製半導体
用パッケージ100は、放熱用金属板10、アルミナ製
のパッケージ本体20およびリードフレーム50等から
構成される。
【0021】放熱用金属板10は、その上面に半導体素
子30が搭載されて固定される半導体素子搭載部31を
有しており、半導体素子30は、半導体素子搭載部31
上にガラス、樹脂、ろう材等の接着剤を用いて搭載され
て固定される。
【0022】放熱用金属板10の下面には研磨面61が
形成されており、この研磨面61に放熱用フィン60が
取付けられている。また、放熱用金属板10の端部に
は、ネジ70を用いて放熱用フィン60を固定するため
の複数の切欠き71が形成されている。放熱用フィン6
0は、ネジ70により放熱用金属板10に固定されてお
り、放熱用フィン60の放熱用金属板取付け面62と放
熱用金属板10の研磨面61とは密着している。
【0023】放熱用金属板10は、モリブデンの多孔質
焼結体に溶融銅を40%含浸する金属材料からなる金属
板としての銅−モリブデン板11の上下両面に銅のめっ
き膜12および13を形成した構成である。そして、下
面側の銅のめっき膜13の下面に研磨面61が形成され
ている。
【0024】また、放熱用金属板10の上面には、枠状
に形成された絶縁枠部材としてのアルミナ製のパッケー
ジ本体20が半導体素子搭載部31の全周を囲むように
銀ろう等のろう材15を用いて接合されている。放熱用
金属板10とパッケージ本体20とで半導体素子30を
搭載するための空間が形成される。この空間は、パッケ
ージ本体20の上面21にはんだ、低融点ガラス、樹
脂、ろう材等の封止材により図示しないリッド等を接合
させて気密に封止されている。
【0025】パッケージ本体20は、下面22にろう材
15を介して放熱用金属板10に接合されるタングステ
ン、モリブデン等の接合パターン23を有しており、内
周部から外周部にかけてタングステン、モリブデン等の
配線パターン24を複数個有している。接合パターン2
3および配線パターン24の表面にはニッケル、金等の
めっきが施されている。配線パターン24の一端は、半
導体素子30の電極部がボンディングワイヤ40を介し
て電気的に接続され、導体配線層24の他端は、プリン
ト基板等の外部電気回路に接続されるリードフレーム5
0が電気的に接続されている。
【0026】次に、研磨面形成前の放熱用金属板の作製
方法について述べる。 (1) 図2に示すように、例えば硫酸銅、硝酸銅等を主成
分とするめっき液を用いて電解めっき法により、銅−モ
リブデン板11の上下両面に銅のめっき膜12および1
30を形成して研磨面形成前の放熱用金属板90が得ら
れる。このとき、下面側の銅のめっき膜130の下面に
は、まだ研磨面は形成されていない。
【0027】次に、パッケージ本体20の作製方法につ
いて述べる。
【0028】(2) アルミナ粉末にマグネシア、シリカ、
焼成タルク、炭酸カルシウム等の焼結助剤と、酸化チタ
ン、酸化クロム、酸化モリブデン等の着色剤とを少量加
えた粉体に、ジオキシルフタレート等の可塑剤、アクリ
ル樹脂やブチラール樹脂等のバインダおよびトルエン、
キシレン、アルコール類等の溶剤を加え、十分に混練し
て粘度2000〜40000cpsのスラリを作製し、
ドクターブレード法によって例えば0.3mm厚の複数
枚のアルミナのグリーンシートを形成する。
【0029】(3) 各グリーンシートに打ち抜き型やパン
チングマシーン等を用いて所望の形状に加工し、さら
に、複数のビアホールを打ち抜き加工して各ビアホール
にタングステン粉末、モリブデン粉末等を用いた導体ぺ
ーストを充填し、ビアを形成する。パッケージ本体の内
層に相当するグリーンシートにビアと同じ導体ペースト
で内層パターンを形成する。パッケージ本体の表面およ
び裏面層に相当するグリーンシートにビアと同じ導体ペ
ーストを使用して導体パターンをスクリーン印刷する。
【0030】(4) ビアおよび内層パターンを形成した内
層に相当するグリーンシートと導体パターンをスクリー
ン印刷した表面層に相当するグリーンシートを積層し、
このグリーンシート積層体を例えば80〜150℃、5
0〜250kg/cm2の条件で熱圧着して一体化す
る。
【0031】(5) 一体化されたグリーンシート積層体を
窒素−水素混合ガス雰囲気中で1500〜1600℃で
焼成する。これにより、導体ペースト中の樹脂分を分解
および消失させ、アルミナ製のパッケージ本体の表面に
配線パターンを形成し、裏面に接合パターンを形成す
る。 (6) 形成された配線パターンの電極部および接合パター
ンにニッケル、金等のめっきを施して、図3に示すパッ
ケージ本体20が得られる。
【0032】(7) 次に、上記の(1)の工程で作製した研
磨面形成前の放熱用金属板90と、上記の(2)〜(6)の工
程で作製したパッケージ本体20とを銀ろう等のろう材
を用いて接合する。このとき、研磨面形成前の放熱用金
属板90とパッケージ本体20との熱膨張率の相違に起
因した熱応力が発生し、例えば図4に示すように、研磨
面形成前の放熱用金属板90の端部が鉛直下方に反る、
いわゆる凸反りが発生する場合がある。なお図4には、
研磨面形成前の放熱用金属板90とパッケージ本体20
とを接合したとき、研磨面形成前の放熱用金属板90に
発生する反りの理解のし易さを考慮して、反りを誇張し
て示した。また図示しないが、放熱用金属板とパッケー
ジ本体とを接合したとき、放熱用金属板の端部が鉛直上
方に反る、いわゆる凹反りが発生する場合がある。
【0033】(8) 研磨面形成前の放熱用金属板90の上
面にパッケージ本体20を接合した後、反りが発生した
研磨面形成前の放熱用金属板90の下面、すなわち下面
側の銅のめっき膜130の下面を例えば#1000のエ
メリペーパで研磨して、図5に示す研磨後の放熱用金属
板10が得られる。このようにして作製された放熱用金
属板10の下面、すなわち下面側の銅のめっき膜13の
下面には、研磨面61が形成されている。そして研磨
後、洗浄し、腐食防止のため、金属部分にニッケル、金
等のめっきを施す。
【0034】(9) 配線パターンの電極部にリードフレー
ムを電気的に接続し、半導体パッケージの半導体素子搭
載部に半導体素子を搭載し、この半導体素子の電極部と
配線パターンの電極部とをワイヤボンディングにより電
気的に接続する。その後、リッド等で半導体素子搭載部
を気密に封止した後、図1に示すように、放熱用金属板
10の研磨面61に放熱用フィン60を取付ける。そし
て、ネジ70を用いて放熱用フィン60を放熱用金属板
10に固定する。
【0035】次に、図5に示す放熱用金属板10の研磨
面61の反り、および図1に示すセラミックス製半導体
用パッケージ100について熱抵抗を測定した結果を表
1に示す。また、図4に示す研磨面形成前の放熱用金属
板90の下面の反り、および研磨面形成前の放熱用金属
板90とパッケージ本体20とを用いて上記の(9)と同
様の工程で作製したセラミックス製半導体用パッケージ
について熱抵抗を測定した比較例1の結果を表1に示
す。なお、表1に示す反りの値は、すべて長さ×幅×厚
み=24mm×17mm×2.0mmの寸法の放熱用金
属板、および長さ×幅×厚み=10mm×10mm×
1.0mmの寸法のパッケージ本体を用いて長手方向の
反りを測定した結果であり、+の数値は放熱用金属板の
凹反りを意味し、−の数値は放熱用金属板の凸反りを意
味する。また、表1に示す熱抵抗の値は、例えば図1に
示す半導体素子30の上面Aと放熱用フィン60の下面
Bとの間の熱抵抗を測定した結果である。
【0036】
【表1】 表1に示すように、比較例1においては、反りが−11
μmであり、熱抵抗が2.28℃/Wである。このた
め、研磨面形成前の放熱用金属板90の下面に放熱用フ
ィンを取付けたとき、研磨面形成前の放熱用金属板90
と放熱用フィンとの密着度が低下し、その結果、半導体
素子と放熱用フィンとの間の熱抵抗が増大している。こ
のため、研磨面形成前の放熱用金属板90および放熱用
フィンを介して半導体素子の作動時に発生する熱を外部
に完全に放散させるのが困難である。したがって、半導
体素子は半導体素子の作動時に発生する熱で高温とな
り、半導体素子が物理的に破壊されたり、半導体素子の
特性に熱変化が起こり、半導体素子に誤動作が生じたり
する恐れがある。
【0037】一方、第1実施例においては、表1に示す
ように、反りが+2μmであり、熱抵抗が1.90℃/
Wである。このため、図1に示すように、放熱用金属板
10の研磨面61に放熱用フィン60を取付けることに
より、放熱用金属板10と放熱用フィン60との密着度
が向上する。このため、半導体素子搭載部31に半導体
素子30を載置固定しても、半導体素子30と放熱用フ
ィン60との間の熱抵抗を簡便に低減することができ
る。したがって、半導体素子30の作動時に発生する熱
を外部に良好に放散させ、半導体素子30を長期間正常
に安定して作動させることができる。
【0038】さらに第1実施例においては、放熱用金属
板10の研磨面61の反りが0〜+10μmの範囲にあ
るので、放熱用フィン60をネジ70により放熱用金属
板に固定することにより、放熱用金属板10の略中央
部、すなわち半導体素子30の直下の部分に相当する放
熱用金属板10と放熱用フィン60との間に隙間が生じ
るのを防止することができる。したがって、放熱用金属
板10と放熱用フィン60との密着度がさらに向上し、
半導体素子30と放熱用フィン60との間の熱抵抗をさ
らに低減することができる。
【0039】(第2実施例)本発明の第2実施例につい
て説明する。第2実施例においては、図1に示す第1実
施例の金属板11の替りにモリブデンの多孔質焼結体に
溶融銅を35%含浸する金属材料からなる銅−モリブデ
ン板を用いたものであり、その他は第1実施例と同一構
成であるので、構成および製造方法の説明を省略する。
【0040】第2実施例について、放熱用金属板の研磨
面の反り、およびセラミックス製半導体用パッケージに
ついて熱抵抗を測定した結果を表1に示す。また、第2
実施例における研磨面形成前の放熱用金属板を用いた比
較例2について、研磨面形成前の放熱用金属板の下面の
反り、およびこれを用いたセラミックス製半導体用パッ
ケージについて熱抵抗を測定した結果を表1に示す。
【0041】比較例2においては、表1に示すように、
反りが−20μmであり、熱抵抗が2.73℃/Wであ
る。このため、研磨面形成前の放熱用金属板の下面に放
熱用フィンを取付けたとき、研磨面形成前の放熱用金属
板と放熱用フィンとの密着度が低下し、その結果、半導
体素子と放熱用フィンとの間の熱抵抗が増大している。
このため、研磨面形成前の放熱用金属板および放熱用フ
ィンを介して半導体素子の作動時に発生する熱を外部に
完全に放散させるのが困難である。したがって、半導体
素子は半導体素子の作動時に発生する熱で高温となり、
半導体素子が物理的に破壊されたり、半導体素子の特性
に熱変化が起こり、半導体素子に誤動作が生じたりする
恐れがある。
【0042】一方、第2実施例においては、表1に示す
ように、反りが+3μmであり、熱抵抗が2.03℃/
Wである。このため、放熱用金属板の研磨面に放熱用フ
ィンを取付けることにより、放熱用金属板と放熱用フィ
ンとの密着度が向上する。このため、半導体素子搭載部
に半導体素子を載置固定しても、半導体素子と放熱用フ
ィンとの間の熱抵抗を簡便に低減することができる。し
たがって、半導体素子の作動時に発生する熱を外部に良
好に放散させ、半導体素子を長期間正常に安定して作動
させることができる。
【0043】以上説明した第1および第2実施例におい
ては、放熱用金属板は、銅−モリブデン板の上下両面に
銅のめっき膜を形成する構成としたが、本発明において
は、モリブデン板あるいは銅−タングステン板の上下両
面に銅のめっき膜を形成する構成としてもよいし、モリ
ブデン板、銅−モリブデン板あるいは銅−タングステン
板の上下両面に銅の溶射膜あるいは銅の印刷焼成膜膜を
形成する構成としてもよい。また本発明においては、放
熱用金属板上に半導体素子を載置固定した場合、半導体
素子直下の部分に相当する金属板の片面にのみ銅のめっ
き膜、銅の溶射膜あるいは印刷焼成膜を形成してもよ
い。
【0044】(第3実施例)本発明の第3実施例につい
て説明する。第3実施例においては、図1に示す第1実
施例の銅のめっき膜12および13の替りに銀ろう等に
よるろう付けにより接合される銅板を用いたものであ
り、その他は第1実施例と同一構成であるので、構成お
よび製造方法の説明を省略する。
【0045】第3実施例について、放熱用金属板の研磨
面の反り、およびセラミックス製半導体用パッケージに
ついて熱抵抗を測定した結果を表1に示す。また、第3
実施例における研磨面形成前の放熱用金属板を用いた比
較例3について、研磨面形成前の放熱用金属板の下面の
反り、およびこれを用いたセラミックス製半導体用パッ
ケージについて熱抵抗を測定した結果を表1に示す。
【0046】比較例3においては、表1に示すように、
反りが−22μmであり、熱抵抗が2.86℃/Wであ
る。このため、研磨面形成前の放熱用金属板の下面に放
熱用フィンを取付けたとき、研磨面形成前の放熱用金属
板と放熱用フィンとの密着度が低下し、その結果、半導
体素子と放熱用フィンとの間の熱抵抗が増大している。
このため、研磨面形成前の放熱用金属板および放熱用フ
ィンを介して半導体素子の作動時に発生する熱を外部に
完全に放散させるのが困難である。したがって、半導体
素子は半導体素子の作動時に発生する熱で高温となり、
半導体素子が物理的に破壊されたり、半導体素子の特性
に熱変化が起こり、半導体素子に誤動作が生じたりする
恐れがある。
【0047】一方、第3実施例においては、表1に示す
ように、反りが+3μmであり、熱抵抗が2.11℃/
Wである。このため、放熱用金属板の研磨面に放熱用フ
ィンを取付けることにより、放熱用金属板と放熱用フィ
ンとの密着度が向上する。このため、半導体素子搭載部
に半導体素子を載置固定しても、半導体素子と放熱用フ
ィンとの間の熱抵抗を簡便に低減することができる。し
たがって、半導体素子の作動時に発生する熱を外部に良
好に放散させ、半導体素子を長期間正常に安定して作動
させることができる。
【0048】第3実施例においては、放熱用金属板は、
金属板の両面にろう付けにより銅板を接合する構成とし
たが、本発明では、放熱用金属板上に半導体素子を載置
固定した場合、半導体素子直下の部分に相当する金属板
の片面にのみろう付けにより銅板を接合してもよい。
【0049】以上説明した本発明の複数の実施例におい
ては、放熱用金属板の下面に放熱用フィンを取付けるた
めの研磨面を形成しているので、放熱用金属板の上面に
パッケージ本体を接合したとき、放熱用金属板とパッケ
ージ本体との熱膨張率の相違に起因した熱応力が発生
し、たとえ放熱用金属板に反りが発生したとしても、放
熱用金属板の研磨面に放熱用フィンを取付けることによ
り、放熱用金属板と放熱用フィンとの密着度が向上す
る。このため、半導体素子と放熱用フィンとの間の熱抵
抗を簡便に低減することができる。したがって、半導体
素子の作動時に発生する熱を外部に良好に放散させ、半
導体素子を長期間正常に安定して作動させることができ
る。
【0050】さらに、上記複数の実施例においては、放
熱用金属板は、モリブデン、銅−モリブデン、銅−タン
グステンから選ばれるいずれかの金属材料からなる金属
板と、この金属板の片面あるいは両面に形成される銅の
めっき膜、銅の溶射膜、銅の印刷焼成膜から選ばれるい
ずれかの銅の膜、または金属板の片面あるいは両面にろ
う付けにより接合される銅板とを有する。このため、適
度な熱膨張率を有するモリブデン、銅−モリブデン、銅
−タングステンから選ばれるいずれかの金属材料からな
る金属板を用いることにより、適度な熱膨張率と高い熱
伝導率とを有する放熱用金属板を得ることができる。
【0051】上記複数の実施例では、表面実装型の半導
体用パッケージに本発明を適用したが、例えばPGA(P
in Grid Array)等の挿入型や他の型のパッケージに本発
明を適用してもよい。
【0052】また本発明では、アルミナ製の電子部品用
パッケージに限らず、窒化アルミニウム製、ムライト
製、低温焼成のガラスセラミックス製等あらゆるセラミ
ックス製の電子部品用パッケージに適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施例による半導体用パッケージ
を示す断面図である。
【図2】本発明の第1実施例による研磨面形成前の放熱
用金属板を示す断面図である。
【図3】本発明の第1実施例によるパッケージ本体を示
す断面図である。
【図4】本発明の第1実施例による研磨面形成前の放熱
用金属板とパッケージ本体とを接合した状態を示す断面
図である。
【図5】本発明の第1実施例による研磨後の放熱用金属
板およびパッケージ本体を示す断面図である。
【符号の説明】
10 放熱用金属板 11 銅−モリブデン板(金属板) 12、13 銅のめっき膜 15 ろう材 20 パッケージ本体(絶縁枠部材) 30 半導体素子(電子部品) 31 半導体素子搭載部(電子部品搭載部) 60 放熱用フィン 61 研磨面 100 半導体用パッケージ(電子部品用パッケー
ジ)

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 電子部品を搭載するための電子部品搭載
    部を上面に有する放熱用金属板と、 前記放熱用金属板の上面に接合され、前記電子部品を収
    容するための空間を内側に有する絶縁枠部材と、 前記放熱用金属板の下面に形成され、放熱用フィンを取
    付けるための研磨面と、 を備えることを特徴とする電子部品用パッケージ。
  2. 【請求項2】 前記放熱用金属板は、モリブデン、銅−
    モリブデン、銅−タングステンから選ばれるいずれかの
    金属材料からなる金属板と、前記金属板の片面あるいは
    両面に形成される銅のめっき膜、銅の溶射膜、銅の印刷
    焼成膜から選ばれるいずれかの銅の膜、または前記金属
    板の片面あるいは両面にろう付けにより接合される銅板
    とを有することを特徴とする請求項1記載の電子部品用
    パッケージ。
  3. 【請求項3】 電子部品を搭載するための電子部品搭載
    部を上面に有する放熱用金属板と、前記放熱用金属板の
    上面に接合され、前記電子部品を収容するための空間を
    内側に有する絶縁枠部材とを備える電子部品用パッケー
    ジを製造する方法であって、 前記放熱用金属板と前記絶縁枠部材とを接合した後、前
    記放熱用金属板の下面を研磨することを特徴とする電子
    部品用パッケージの製造方法。
  4. 【請求項4】 前記放熱用金属板は、モリブデン、銅−
    モリブデン、銅−タングステンから選ばれるいずれかの
    金属材料からなる金属板と、前記金属板の片面あるいは
    両面に形成される銅のめっき膜、銅の溶射膜、銅の印刷
    焼成膜から選ばれるいずれかの銅の膜、または前記金属
    板の片面あるいは両面にろう付けにより接合される銅板
    とを有することを特徴とする請求項3記載の電子部品用
    パッケージの製造方法。
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