JP2990906B2 - 半導体素子実装用ヒートシンク - Google Patents
半導体素子実装用ヒートシンクInfo
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- JP2990906B2 JP2990906B2 JP3327337A JP32733791A JP2990906B2 JP 2990906 B2 JP2990906 B2 JP 2990906B2 JP 3327337 A JP3327337 A JP 3327337A JP 32733791 A JP32733791 A JP 32733791A JP 2990906 B2 JP2990906 B2 JP 2990906B2
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- Semiconductor Lasers (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体レーザやＬＥＤ
等の光発光素子を実装するための金属膜をもったセラミ
ックス製の半導体素子実装用ヒートシンクに関する。
等の光発光素子を実装するための金属膜をもったセラミ
ックス製の半導体素子実装用ヒートシンクに関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体レーザやＬＥＤ等の光発光素子を
実装するための金属膜を有するセラミックス製ヒートシ
ンクは、半導体素子をヒートシンク上に接合するため、
並びに導体としての金属膜が形成されている。これらの
金属膜は一般に下地のセラミックスと金属膜を強固に結
合するための接合層、例えば、チタン，クロム等の活性
金属層が０.１〜０.２μｍ形成されており、表面層に素
子を接合するためのろう材が良く濡れる金等が０.２〜
１.５μｍ形成されており、活性金属層と表面層の層間
にろう材等の拡散防止層としてニッケルや、白金が０.
２〜１.０μｍ形成された構造になっている。
実装するための金属膜を有するセラミックス製ヒートシ
ンクは、半導体素子をヒートシンク上に接合するため、
並びに導体としての金属膜が形成されている。これらの
金属膜は一般に下地のセラミックスと金属膜を強固に結
合するための接合層、例えば、チタン，クロム等の活性
金属層が０.１〜０.２μｍ形成されており、表面層に素
子を接合するためのろう材が良く濡れる金等が０.２〜
１.５μｍ形成されており、活性金属層と表面層の層間
にろう材等の拡散防止層としてニッケルや、白金が０.
２〜１.０μｍ形成された構造になっている。
【０００３】従来の実施例を図１に示す。１は表面層の
金等であり、２は中間の拡散防止層のニッケルや、白金
等、３はセラミック等４との接合層であるチタンやクロ
ム等である。
金等であり、２は中間の拡散防止層のニッケルや、白金
等、３はセラミック等４との接合層であるチタンやクロ
ム等である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】前記、膜構成のヒート
シンクを用い、素子を鉛−すず系半田や金−すず系半田
を用いてヒートシンク上に接合する場合、最上層の金表
面上を前記半田が濡れ拡がる際にこれら金が半田中に拡
散するとともに、合金化し、表面張力により、特にヒー
トシンクの端部の金属膜厚が薄くなる現象を生じ、上下
面間の導通抵抗が増大する不具合を生じる。本発明の目
的は、ろう材が施される半導体実装用ヒートシンクの上
下面間の導通抵抗が増大しないようにすることにある。
シンクを用い、素子を鉛−すず系半田や金−すず系半田
を用いてヒートシンク上に接合する場合、最上層の金表
面上を前記半田が濡れ拡がる際にこれら金が半田中に拡
散するとともに、合金化し、表面張力により、特にヒー
トシンクの端部の金属膜厚が薄くなる現象を生じ、上下
面間の導通抵抗が増大する不具合を生じる。本発明の目
的は、ろう材が施される半導体実装用ヒートシンクの上
下面間の導通抵抗が増大しないようにすることにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、前述の様に、
鉛−すず系半田や金−すず系半田等を用いても、上下面
間の抵抗増大の不具合を生じない様にするため金等の表
面金属膜が前記半田材中に必要以上に拡散するのを防止
する金属膜を設けるとともに、その拡散防止層金属膜下
に導体抵抗低下用金属膜を設けた半導体素子実装用ヒー
トシンクにある。本発明の目的は、半導体素子接合用の
ろう材を施す半導体素子実装用ヒートシンクにおいて、
該ヒートシンクに、前記ヒートシンクとの接合用の活性
金属である接合層、該ろう材の拡散を防止する第一の拡
散防止層、導体抵抗を確保するための層、該ろう材の拡
散を防止する第二の拡散防止層、該ろう材との濡れ性が
良い表面層を順次設けたことにより達成される。 又は、
本発明の目的は、半導体素子実装用ヒートシンクの上下
面に、チタン又はクロム等の活性金属からなる第一の金
属層と、ニッケル又は白金からなる第二の金属層と、金
からなる第三の金属層と、ニッケル又は白金からなる第
四の金属層と、金からなる第五の金属層とを、該ヒート
シンク側から順次設けたことにより達成される。
鉛−すず系半田や金−すず系半田等を用いても、上下面
間の抵抗増大の不具合を生じない様にするため金等の表
面金属膜が前記半田材中に必要以上に拡散するのを防止
する金属膜を設けるとともに、その拡散防止層金属膜下
に導体抵抗低下用金属膜を設けた半導体素子実装用ヒー
トシンクにある。本発明の目的は、半導体素子接合用の
ろう材を施す半導体素子実装用ヒートシンクにおいて、
該ヒートシンクに、前記ヒートシンクとの接合用の活性
金属である接合層、該ろう材の拡散を防止する第一の拡
散防止層、導体抵抗を確保するための層、該ろう材の拡
散を防止する第二の拡散防止層、該ろう材との濡れ性が
良い表面層を順次設けたことにより達成される。 又は、
本発明の目的は、半導体素子実装用ヒートシンクの上下
面に、チタン又はクロム等の活性金属からなる第一の金
属層と、ニッケル又は白金からなる第二の金属層と、金
からなる第三の金属層と、ニッケル又は白金からなる第
四の金属層と、金からなる第五の金属層とを、該ヒート
シンク側から順次設けたことにより達成される。
【０００６】
【作用】本発明は半田材の拡散防止層、例えば、ニッケ
ルや白金層等を０.１μｍ 以上設け、その下層に導通抵
抗を下げるための金属層、例えば、金を０.３μｍ 以上
設けることにより、表面層の金が、接合用半田材に喰わ
れて端部の金膜厚が薄くなっても、上，下間の導体抵抗
が拡散防止層下の金によって保持されることになり、抵
抗値が増大することはない。
ルや白金層等を０.１μｍ 以上設け、その下層に導通抵
抗を下げるための金属層、例えば、金を０.３μｍ 以上
設けることにより、表面層の金が、接合用半田材に喰わ
れて端部の金膜厚が薄くなっても、上，下間の導体抵抗
が拡散防止層下の金によって保持されることになり、抵
抗値が増大することはない。
【０００７】
【実施例】図２に本発明の実施例を示す。基本的には、
従来の実施例である表面層１と拡散防止層２の間に上下
面間の導体抵抗を確保するための層１ａを設け、この１
ａ層は金等が良く、厚さも０.３μｍ 以上あれば十分で
ある。この１ａと１の間にろう材の拡散防止層２ａを設
け、２ａ層はチタン，クロム等が０.１μｍ 以上であれ
ば、十分なバリア効果を示す。
従来の実施例である表面層１と拡散防止層２の間に上下
面間の導体抵抗を確保するための層１ａを設け、この１
ａ層は金等が良く、厚さも０.３μｍ 以上あれば十分で
ある。この１ａと１の間にろう材の拡散防止層２ａを設
け、２ａ層はチタン，クロム等が０.１μｍ 以上であれ
ば、十分なバリア効果を示す。
【０００８】図１に示す従来例で１に金で０.５μｍ、
２に白金で０.２μｍ、３にチタンで０.１μｍ にした
場合に、鉛−すず系の半田を用いて素子を接合した場合
の上下面の抵抗値に対し、図２に示す実施例で、１に金
を０.０５μｍ 、２ａに白金を０.１μｍ、１ａに金を
０.５μｍ、２に白金を０.１μｍ、３にチタンを０.１
μｍにした場合、従来の実施例に対し全体で金が０.０
５μｍ 増大しただけにもかかわらず、同一半田材を用
いて接合した後の上下面間抵抗は従来品に比べ１／３の
抵抗値であった。
２に白金で０.２μｍ、３にチタンで０.１μｍ にした
場合に、鉛−すず系の半田を用いて素子を接合した場合
の上下面の抵抗値に対し、図２に示す実施例で、１に金
を０.０５μｍ 、２ａに白金を０.１μｍ、１ａに金を
０.５μｍ、２に白金を０.１μｍ、３にチタンを０.１
μｍにした場合、従来の実施例に対し全体で金が０.０
５μｍ 増大しただけにもかかわらず、同一半田材を用
いて接合した後の上下面間抵抗は従来品に比べ１／３の
抵抗値であった。
【０００９】
【発明の効果】本発明によれば、全体の膜厚がほとんど
変化しないにもかかわらず、接合用に用いた半田材が拡
散防止層のバリア効果により導通抵抗を保持する層に拡
散しないため、半導体実装用ヒートシンクの上下面間の
導通抵抗が増大しないようにすることができるという効
果を奏する。
変化しないにもかかわらず、接合用に用いた半田材が拡
散防止層のバリア効果により導通抵抗を保持する層に拡
散しないため、半導体実装用ヒートシンクの上下面間の
導通抵抗が増大しないようにすることができるという効
果を奏する。
【図１】従来の半導体素子実装用ヒートシンクの断面
図。
図。
【図２】本発明の半導体素子実装用ヒートシンクの一実
施例の断面図。
施例の断面図。
１…表面層、２…拡散防止層、３…接合層、４…セラミ
ック等。
ック等。
Claims (4)
- 【請求項１】半導体素子接合用のろう材を施す半導体素
子実装用ヒートシンクにおいて、該ヒートシンクに、前
記ヒートシンクとの接合用の活性金属である接合層、該
ろう材の拡散を防止する第一の拡散防止層、導体抵抗を
確保するための層、該ろう材の拡散を防止する第二の拡
散防止層、該ろう材との濡れ性が良い表面層を順次設け
たことを特徴とする半導体素子実装用ヒートシンク。 - 【請求項２】 請求項１に記載の半導体素子実装用ヒート
シンクにおいて、前記導体抵抗を確保するための層の厚
さを０.３μｍ 以上とし、且つ前記第二の拡散防止層の
厚さを０.１μｍ 以上とすることを特徴とする半導体素
子実装用ヒートシンク。 - 【請求項３】 半導体素子実装用ヒートシンクの上下面
に、チタン又はクロム等の活性金属からなる第一の金属
層と、ニッケル又は白金からなる第二の金属層と、金か
らなる第三の金属層と、ニッケル又は白金からなる第四
の金属層と、金からなる第五の金属層とを、該ヒートシ
ンク側から順次設けたことを特徴とする半導体素子実装
用ヒートシンク。 - 【請求項４】 請求項３に記載の半導体素子実装用ヒート
シンクにおいて、前記第三の金属層の厚さを０.３μｍ
以上とし、且つ前記第四の金属層の厚さを０.１μｍ以
上とすることを特徴とする半導体素子実装用ヒートシン
ク。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3327337A JP2990906B2 (ja) | 1991-12-11 | 1991-12-11 | 半導体素子実装用ヒートシンク |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3327337A JP2990906B2 (ja) | 1991-12-11 | 1991-12-11 | 半導体素子実装用ヒートシンク |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05160169A JPH05160169A (ja) | 1993-06-25 |
| JP2990906B2 true JP2990906B2 (ja) | 1999-12-13 |
Family
ID=18198013
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3327337A Expired - Fee Related JP2990906B2 (ja) | 1991-12-11 | 1991-12-11 | 半導体素子実装用ヒートシンク |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2990906B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE69603664T2 (de) * | 1995-05-30 | 2000-03-16 | Motorola, Inc. | Hybrid-Multichip-Modul und Verfahren zur seiner Herstellung |
| JP3165779B2 (ja) * | 1995-07-18 | 2001-05-14 | 株式会社トクヤマ | サブマウント |
-
1991
- 1991-12-11 JP JP3327337A patent/JP2990906B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05160169A (ja) | 1993-06-25 |
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Legal Events
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