JPH0529507A - 半導体用基板 - Google Patents
半導体用基板Info
- Publication number
- JPH0529507A JPH0529507A JP17811291A JP17811291A JPH0529507A JP H0529507 A JPH0529507 A JP H0529507A JP 17811291 A JP17811291 A JP 17811291A JP 17811291 A JP17811291 A JP 17811291A JP H0529507 A JPH0529507 A JP H0529507A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- plate
- heat dissipation
- semiconductor
- substrate
- heat
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】本発明の目的は、熱伝導性に優れた放熱板を備
え、クラックや反りの発生が少なく信頼性が高い半導体
用基板を提供することにある。 【構成】本発明に係る半導体用基板は、窒化アルミニウ
ム焼結体で形成した多層基板１ａと、この多層基板１ａ
に配置した半導体素子３から発生した熱を伝達する放熱
板２ａとを備えた半導体用基板において、上記放熱板２
ａはモリブデン板７ａの両面にそれぞれ銅板８ａ，８ａ
を一体に接合した複合材９ａで形成したことを特徴とす
る。またモリブデン板７ａおよび各銅板８ａ，８ａの厚
さは０．０３〜０．３mmの範囲内に設定するとよい。
え、クラックや反りの発生が少なく信頼性が高い半導体
用基板を提供することにある。 【構成】本発明に係る半導体用基板は、窒化アルミニウ
ム焼結体で形成した多層基板１ａと、この多層基板１ａ
に配置した半導体素子３から発生した熱を伝達する放熱
板２ａとを備えた半導体用基板において、上記放熱板２
ａはモリブデン板７ａの両面にそれぞれ銅板８ａ，８ａ
を一体に接合した複合材９ａで形成したことを特徴とす
る。またモリブデン板７ａおよび各銅板８ａ，８ａの厚
さは０．０３〜０．３mmの範囲内に設定するとよい。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は電子機器等を構成する半
導体用基板に係り、特に放熱板を有しているため放熱特
性が優れ、また放熱板との熱膨脹差に起因する基板の割
れや剥離を防止できる信頼性が高い半導体用基板に関す
る。
導体用基板に係り、特に放熱板を有しているため放熱特
性が優れ、また放熱板との熱膨脹差に起因する基板の割
れや剥離を防止できる信頼性が高い半導体用基板に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】従来一般的に使用されている半導体用基
板は、絶縁材としてのアルミナ（Ａｌ2 Ｏ3 ）グリーン
シート上に所望の回路パターン等を印刷したものを複数
枚積層して一体化し、さらに焼成した多層基板と、その
多層基板に配置された半導体ＩＣチップから発生した熱
をヒートシンク等の冷却部に迅速に伝達するための放熱
板とを備えて構成される。放熱板としてはタングステン
（Ｗ）中に１０〜２０％程度のＣｕ（銅）を合金化した
Ｃｕ／Ｗ合金が使用されており、このＣｕ／Ｗ合金の熱
膨脹係数は、ほぼアルミナ（Ａｌ2 Ｏ3 ）と等しく設定
されている。従って、多層基板にＣｕ／Ｗ合金製の放熱
板をろう付け等によって一体に接合する場合や電子機器
の運転時において半導体チップが発熱した場合において
も、多層基板に熱応力による割れや剥離を生じることも
少ない。
板は、絶縁材としてのアルミナ（Ａｌ2 Ｏ3 ）グリーン
シート上に所望の回路パターン等を印刷したものを複数
枚積層して一体化し、さらに焼成した多層基板と、その
多層基板に配置された半導体ＩＣチップから発生した熱
をヒートシンク等の冷却部に迅速に伝達するための放熱
板とを備えて構成される。放熱板としてはタングステン
（Ｗ）中に１０〜２０％程度のＣｕ（銅）を合金化した
Ｃｕ／Ｗ合金が使用されており、このＣｕ／Ｗ合金の熱
膨脹係数は、ほぼアルミナ（Ａｌ2 Ｏ3 ）と等しく設定
されている。従って、多層基板にＣｕ／Ｗ合金製の放熱
板をろう付け等によって一体に接合する場合や電子機器
の運転時において半導体チップが発熱した場合において
も、多層基板に熱応力による割れや剥離を生じることも
少ない。
【０００３】ところで、近年半導体を使用した電子機器
および電力機器の高速化、小型化、高集積高性能化がよ
り希求され、例えば動作速度が５０〜１００ｎｓ程度の
高速用（ＥＣＬ）セラミックス多層基板が主流となりつ
つあり、さらに、消費電力が高く発熱量が大きなバイポ
ーラデバイスなどに使用される半導体用基板において
は、半導体チップからの発熱をより効率的に系外に排出
できる熱設計が求められている。
および電力機器の高速化、小型化、高集積高性能化がよ
り希求され、例えば動作速度が５０〜１００ｎｓ程度の
高速用（ＥＣＬ）セラミックス多層基板が主流となりつ
つあり、さらに、消費電力が高く発熱量が大きなバイポ
ーラデバイスなどに使用される半導体用基板において
は、半導体チップからの発熱をより効率的に系外に排出
できる熱設計が求められている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
多層基板用セラミックス材料として一般に使用されてい
るアルミナ（Ａｌ2 Ｏ3 ）は、電気的特性および機械的
特性には優れているものの、熱伝導率（Ｋ）が１７Ｗ／
ｍ・ｋ程度と低い難点があり、高速で消費電力が大きい
デバイスには不向きであった。そこでアルミナと比較し
て熱伝導率が極めて高く、放熱性に優れたベリリア（Ｂ
ｅＯ）や窒化アルミニウム（ＡｌＮ）を使用する場合も
ある。
多層基板用セラミックス材料として一般に使用されてい
るアルミナ（Ａｌ2 Ｏ3 ）は、電気的特性および機械的
特性には優れているものの、熱伝導率（Ｋ）が１７Ｗ／
ｍ・ｋ程度と低い難点があり、高速で消費電力が大きい
デバイスには不向きであった。そこでアルミナと比較し
て熱伝導率が極めて高く、放熱性に優れたベリリア（Ｂ
ｅＯ）や窒化アルミニウム（ＡｌＮ）を使用する場合も
ある。
【０００５】ところがベリリアは、原料調製工程におい
て有毒ガスが発生するため、問題があり、この代替材料
としてＢｅＯとほぼ同等の熱伝導率を有し、特に熱伝導
性に優れた窒化アルミニウム焼結体が注目されている。
て有毒ガスが発生するため、問題があり、この代替材料
としてＢｅＯとほぼ同等の熱伝導率を有し、特に熱伝導
性に優れた窒化アルミニウム焼結体が注目されている。
【０００６】しかしながら、この窒化アルミニウム焼結
体に従来からのＣｕ／Ｗ合金で形成した放熱板をろう接
合しようとすると、窒化アルミニウム製多層基板にクラ
ックが生じたり、放熱板が大きく反ってしまう傾向があ
る。すなわち従来のＣｕ／Ｗ合金製放熱板は、アルミナ
の熱膨脹率に等しく設定されており、窒化アルミニウム
製多層基板に接合された場合には、両部材の熱膨脹率が
大きく異なるため、部材相互間に、熱応力を生じクラッ
クや反りを生じてしまうのである。
体に従来からのＣｕ／Ｗ合金で形成した放熱板をろう接
合しようとすると、窒化アルミニウム製多層基板にクラ
ックが生じたり、放熱板が大きく反ってしまう傾向があ
る。すなわち従来のＣｕ／Ｗ合金製放熱板は、アルミナ
の熱膨脹率に等しく設定されており、窒化アルミニウム
製多層基板に接合された場合には、両部材の熱膨脹率が
大きく異なるため、部材相互間に、熱応力を生じクラッ
クや反りを生じてしまうのである。
【０００７】熱膨脹差を緩和するために、Ｃｕの含有量
を８％程度以下にした場合には、割れを発生することな
く接合は可能となるが、熱伝導性が急激に低下してしま
う問題点がある。
を８％程度以下にした場合には、割れを発生することな
く接合は可能となるが、熱伝導性が急激に低下してしま
う問題点がある。
【０００８】本発明は上記問題点を解決するためになさ
れたものであり、熱伝導性に優れた放熱板を備え、クラ
ックや反りの発生が少なく信頼性が高い半導体用基板を
提供することを目的とする。
れたものであり、熱伝導性に優れた放熱板を備え、クラ
ックや反りの発生が少なく信頼性が高い半導体用基板を
提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は窒化アルミニウム焼結体で形成した多層基
板と、この多層基板に配置した半導体素子から発生した
熱を伝達する放熱板とを備えた半導体用基板において、
上記放熱板はモリブデン板の両面にそれぞれ銅板を一体
に接合した複合材で形成したことを特徴とする。
め、本発明は窒化アルミニウム焼結体で形成した多層基
板と、この多層基板に配置した半導体素子から発生した
熱を伝達する放熱板とを備えた半導体用基板において、
上記放熱板はモリブデン板の両面にそれぞれ銅板を一体
に接合した複合材で形成したことを特徴とする。
【００１０】また、モリブデン板および各銅板の厚さを
０．０３〜０．３mmの範囲内に設定するとよい。
０．０３〜０．３mmの範囲内に設定するとよい。
【００１１】本発明において、多層基板は複数の絶縁層
としての窒化アルミニウム製焼結体とメタライズ層とを
交互に積層して形成され、熱伝導率Ｋが１７０Ｗ／ｍ・
ｋ以上であり、室温から５００℃の温度範囲における熱
膨脹率が５〜６×１０-6／℃である。この多層基板に金
属製の放熱板が一体に接合されて、半導体基板が製造さ
れる。
としての窒化アルミニウム製焼結体とメタライズ層とを
交互に積層して形成され、熱伝導率Ｋが１７０Ｗ／ｍ・
ｋ以上であり、室温から５００℃の温度範囲における熱
膨脹率が５〜６×１０-6／℃である。この多層基板に金
属製の放熱板が一体に接合されて、半導体基板が製造さ
れる。
【００１２】放熱板は各種ろう材を使用して、窒化アル
ミニウム製の絶縁部もしくはメタライズ部に接合され
る。また放熱板とろう材とのなじみを改善し接合強度を
高めるために、予め放熱板の接合面に、厚さ１〜５μｍ
のＮｉ，Ａｕ等のめっき層を形成しておくとよい。
ミニウム製の絶縁部もしくはメタライズ部に接合され
る。また放熱板とろう材とのなじみを改善し接合強度を
高めるために、予め放熱板の接合面に、厚さ１〜５μｍ
のＮｉ，Ａｕ等のめっき層を形成しておくとよい。
【００１３】放熱板はＭｏ板の両面に所定厚さのＣｕ板
をそれぞれ貼りつけたクラッド材等の複合材で形成され
る。三層構造の複合材の両面側に同一材料であるＣｕ板
を配しているため、複合材自体に温度変化による反りを
発生するおそれが少ない。また窒化アルミニウム製多層
基板の熱膨脹率に近似した熱膨脹率を有するＭｏ板を心
材に据えて、その両側に配したＣｕ板の熱膨脹を拘束す
る構造を有するため、多層基板に作用する熱応力を緩和
することが可能になる。従って従来のＣｕ／Ｗ製の放熱
板を多層基板にろう付接合する際において、クラックや
反り等が発生することが少ない。
をそれぞれ貼りつけたクラッド材等の複合材で形成され
る。三層構造の複合材の両面側に同一材料であるＣｕ板
を配しているため、複合材自体に温度変化による反りを
発生するおそれが少ない。また窒化アルミニウム製多層
基板の熱膨脹率に近似した熱膨脹率を有するＭｏ板を心
材に据えて、その両側に配したＣｕ板の熱膨脹を拘束す
る構造を有するため、多層基板に作用する熱応力を緩和
することが可能になる。従って従来のＣｕ／Ｗ製の放熱
板を多層基板にろう付接合する際において、クラックや
反り等が発生することが少ない。
【００１４】また複合材で形成した放熱板を構成するＭ
ｏ板およびＣｕ板の厚さは半導体用基板全体の強度およ
び熱伝導性に大きな影響を及ぼすため、０．０３〜０．
３mmの範囲に設定するとよい。すなわち厚さが０．０３
mm未満の場合には、基板を補強する機能が低下する一
方、厚さが０．３mmを超える場合には放熱板の熱伝導率
を低下せしめ、放熱性が悪化してしまう。上記厚さの範
囲内において複合化した放熱板であれば、クラックや反
りを発生することなく、多層基板にろう付け接合するこ
とが可能である。Ｍｏ板、Ｃｕ板の厚さが薄いほど、熱
伝導率が大きくなり、上記板厚範囲における放熱板の熱
伝導率Ｋは２００〜２６０Ｗ／ｍ・ｋであり、窒化アル
ミニウム製の多層基板とほぼ同等の値となる。
ｏ板およびＣｕ板の厚さは半導体用基板全体の強度およ
び熱伝導性に大きな影響を及ぼすため、０．０３〜０．
３mmの範囲に設定するとよい。すなわち厚さが０．０３
mm未満の場合には、基板を補強する機能が低下する一
方、厚さが０．３mmを超える場合には放熱板の熱伝導率
を低下せしめ、放熱性が悪化してしまう。上記厚さの範
囲内において複合化した放熱板であれば、クラックや反
りを発生することなく、多層基板にろう付け接合するこ
とが可能である。Ｍｏ板、Ｃｕ板の厚さが薄いほど、熱
伝導率が大きくなり、上記板厚範囲における放熱板の熱
伝導率Ｋは２００〜２６０Ｗ／ｍ・ｋであり、窒化アル
ミニウム製の多層基板とほぼ同等の値となる。
【００１５】
【作用】上記構成に係る半導体用基板によれば、Ｍｏ板
の両面にそれぞれ銅板を一体に接合した複合材で放熱板
を形成しているため、熱膨脹率が大きい銅板に、発生す
る熱応力をＭｏ板に吸収させることができ、放熱板全体
として高い熱伝導性を保ちつつ、窒化アルミニウム製多
層基板に近い熱膨脹率を有する放熱板が得られる。従っ
て、放熱板の接合時に多層基板に割れ（クラック）が発
生することが少なく高い信頼性を有する半導体基板が得
られる。またＭｏ板の両面に同等の熱膨脹率を有する銅
板を接合しているため放熱板に反りが発生することも少
ない。
の両面にそれぞれ銅板を一体に接合した複合材で放熱板
を形成しているため、熱膨脹率が大きい銅板に、発生す
る熱応力をＭｏ板に吸収させることができ、放熱板全体
として高い熱伝導性を保ちつつ、窒化アルミニウム製多
層基板に近い熱膨脹率を有する放熱板が得られる。従っ
て、放熱板の接合時に多層基板に割れ（クラック）が発
生することが少なく高い信頼性を有する半導体基板が得
られる。またＭｏ板の両面に同等の熱膨脹率を有する銅
板を接合しているため放熱板に反りが発生することも少
ない。
【００１６】
【実施例】次に本発明の実施例について、添付図面を参
照して説明する。図１〜４はそれぞれ本発明に係る半導
体用基板の第１〜第４実施例を示す断面図であり、図５
は各実施例において使用する放熱板の構造を示す断面図
である。
照して説明する。図１〜４はそれぞれ本発明に係る半導
体用基板の第１〜第４実施例を示す断面図であり、図５
は各実施例において使用する放熱板の構造を示す断面図
である。
【００１７】実施例１
図１および図６に示す実施例１の半導体用基板で使用す
る窒化アルミニウム製多層基板１ａを以下の工程で１０
０個製造した。
る窒化アルミニウム製多層基板１ａを以下の工程で１０
０個製造した。
【００１８】すなわちＡＩＮ原料粉と、常圧焼結助剤と
しての酸化イットリウム（Ｙ2 Ｏ3 ）３重量％とを含有
する粉体を泥漿化し、スラリーを得た。次に得られたス
ラリーをドクターブレード法によって厚さ０．７mmのグ
リーンシート（ＧＳ）に成形後、１辺が５３mmで正方形
状となるようにブランク型で多数打ち抜き、さらに配線
パターンを印刷するとともにタングステン（Ｗ）を主体
とする導体ペーストで、電極パッド、ワイヤボンディン
グパッドなどの配線部を印刷した。
しての酸化イットリウム（Ｙ2 Ｏ3 ）３重量％とを含有
する粉体を泥漿化し、スラリーを得た。次に得られたス
ラリーをドクターブレード法によって厚さ０．７mmのグ
リーンシート（ＧＳ）に成形後、１辺が５３mmで正方形
状となるようにブランク型で多数打ち抜き、さらに配線
パターンを印刷するとともにタングステン（Ｗ）を主体
とする導体ペーストで、電極パッド、ワイヤボンディン
グパッドなどの配線部を印刷した。
【００１９】そして複数のグリーンシートを熱圧着法で
一体に積層して厚さ３mmの積層体とした後に、脱脂後、
Ｎ2 ガス雰囲気で温度１８００℃で６時間加熱して焼結
を行ない、１辺が４２mmの正方形状で厚さが２mmの焼結
体とした。
一体に積層して厚さ３mmの積層体とした後に、脱脂後、
Ｎ2 ガス雰囲気で温度１８００℃で６時間加熱して焼結
を行ない、１辺が４２mmの正方形状で厚さが２mmの焼結
体とした。
【００２０】一方、図５に示すように、心材として厚さ
０．１３mmのＭｏ板７ａの両面にそれぞれ厚さ０．１mm
のＣｕ板８ａ，８ａをクラッドした圧延複合材９ａを打
ち抜いて１辺が２５mmの正方形状の放熱板２ａを多数製
造した。次にこの放熱板２ａに直接ＬＳＩ回路素子３を
接合した後に、この放熱板２ａをさらに多層基板１ａの
中空部の周縁上に形成した金属化層（メタライズ層）４
ａ上に銀ろう材５を用いて接合した。接合時の温度は８
００〜８５０℃に設定した。そして、放熱板２ａの接合
時に、多層基板１ａに発生したクラックや反りの発生割
合を測定するために、倍率１００倍の金属顕微鏡および
倍率２０００倍の走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）で各半導
体用基板を観察した。
０．１３mmのＭｏ板７ａの両面にそれぞれ厚さ０．１mm
のＣｕ板８ａ，８ａをクラッドした圧延複合材９ａを打
ち抜いて１辺が２５mmの正方形状の放熱板２ａを多数製
造した。次にこの放熱板２ａに直接ＬＳＩ回路素子３を
接合した後に、この放熱板２ａをさらに多層基板１ａの
中空部の周縁上に形成した金属化層（メタライズ層）４
ａ上に銀ろう材５を用いて接合した。接合時の温度は８
００〜８５０℃に設定した。そして、放熱板２ａの接合
時に、多層基板１ａに発生したクラックや反りの発生割
合を測定するために、倍率１００倍の金属顕微鏡および
倍率２０００倍の走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）で各半導
体用基板を観察した。
【００２１】また各半導体基板について５００サイクル
の熱衝撃試験（ＴＣＴ）を実施した。試験条件は、−５
５℃、室温（ＲＴ）および１５０℃の３温度にそれぞれ
１０分間保持する操作を１サイクルとした。また室温
（ＲＴ）から４５０℃に昇熱して１０分間保持し、室温
（ＲＴ）に戻す１サイクル限りの熱衝撃試験を併せて実
施し、倍率２０００倍のＳＥＭにて、多層基板１ａの割
れや放熱板２ａの反りの発生割合を計数して表１に示す
結果を得た。
の熱衝撃試験（ＴＣＴ）を実施した。試験条件は、−５
５℃、室温（ＲＴ）および１５０℃の３温度にそれぞれ
１０分間保持する操作を１サイクルとした。また室温
（ＲＴ）から４５０℃に昇熱して１０分間保持し、室温
（ＲＴ）に戻す１サイクル限りの熱衝撃試験を併せて実
施し、倍率２０００倍のＳＥＭにて、多層基板１ａの割
れや放熱板２ａの反りの発生割合を計数して表１に示す
結果を得た。
【００２２】実施例２
実施例２として図２および図６に示す半導体用基板を多
数製造した。この半導体用基板は、有底の中空部６ｂを
有する多層基板１ｂを用い、またＬＳＩ回路素子３を放
熱板２ｂと絶縁し、放熱板２ｂを多層基板１ｂの上面に
形成した金属化層４ｂの全面に渡ってＡｇろう材５を使
用してろう付け接合した以外は、実施例１と同様な条件
工程で製造した。そして、実施例１と同様にして接合時
および各熱衝撃試験後における割れや反りの発生割合を
計測して表１に示す結果を得た。
数製造した。この半導体用基板は、有底の中空部６ｂを
有する多層基板１ｂを用い、またＬＳＩ回路素子３を放
熱板２ｂと絶縁し、放熱板２ｂを多層基板１ｂの上面に
形成した金属化層４ｂの全面に渡ってＡｇろう材５を使
用してろう付け接合した以外は、実施例１と同様な条件
工程で製造した。そして、実施例１と同様にして接合時
および各熱衝撃試験後における割れや反りの発生割合を
計測して表１に示す結果を得た。
【００２３】実施例３
実施例３として実施例１で調製したところの中空部６ａ
を有する多層基板１ａの上面に下記要領でＴｉ系ろう材
（半田合金）１０を使用して温度８５０〜９５０℃にて
放熱板２ｂを一体にろう付け接合し、図３および図７に
示す半導体用基板を多数製造した。
を有する多層基板１ａの上面に下記要領でＴｉ系ろう材
（半田合金）１０を使用して温度８５０〜９５０℃にて
放熱板２ｂを一体にろう付け接合し、図３および図７に
示す半導体用基板を多数製造した。
【００２４】ここで放熱板２ｂは、図５に示すように、
心材として厚さ０．１７mmのＭｏ板７ｂの両面にそれぞ
れ厚さ０．１５mmのＣｕ板８ｂ，８ｂをクラッドした圧
延複合材９ｂを打ち抜いて１辺が２５mmの正方形状に形
成した。
心材として厚さ０．１７mmのＭｏ板７ｂの両面にそれぞ
れ厚さ０．１５mmのＣｕ板８ｂ，８ｂをクラッドした圧
延複合材９ｂを打ち抜いて１辺が２５mmの正方形状に形
成した。
【００２５】そして各半導体用基板について、実施例１
と同様にして、放熱板２ｂの接合時および各熱衝撃試験
後における割れ等の発生割合を調査した。
と同様にして、放熱板２ｂの接合時および各熱衝撃試験
後における割れ等の発生割合を調査した。
【００２６】実施例４
実施例４として実施例２で調製した有底の中空部６ｂを
有する多層基板１ｂの上面に、実施例３で調製した放熱
板２ｂをＴｉ系ろう材１０を使用して一体にろう付け接
合し、図４および図７に示す半導体用基板を多数製造し
た。この半導体用基板はＬＳＩ回路素子３を放熱板２ｂ
から絶縁し、放熱板２ｂの全面を窒化アルミニウム製の
多層基板１ｂの上面に接合して形成されている。
有する多層基板１ｂの上面に、実施例３で調製した放熱
板２ｂをＴｉ系ろう材１０を使用して一体にろう付け接
合し、図４および図７に示す半導体用基板を多数製造し
た。この半導体用基板はＬＳＩ回路素子３を放熱板２ｂ
から絶縁し、放熱板２ｂの全面を窒化アルミニウム製の
多層基板１ｂの上面に接合して形成されている。
【００２７】そして実施例１と同様に各半導体用基板に
ついて熱衝撃試験等を実施し、割れや反りの発生割合を
測定した。
ついて熱衝撃試験等を実施し、割れや反りの発生割合を
測定した。
【００２８】比較例１
比較例１として、従来のＣｕ／Ｗ合金製の放熱板を使用
した以外は実施例１と全く同一構造および寸法を有する
半導体用基板を多数調製し、割れや反りの発生割合を調
査し、下記表１に示す結果を得た。
した以外は実施例１と全く同一構造および寸法を有する
半導体用基板を多数調製し、割れや反りの発生割合を調
査し、下記表１に示す結果を得た。
【００２９】
【表１】
【００３０】表１に示す結果から明らかなように、実施
例１〜４に係る半導体用基板では、高い熱伝導率を有す
る窒化アルミニウム基板の特徴を損うことなく、多層基
板に割れを生じたり放熱板に反り等を発生することなく
放熱板を接合することが可能になり、より発熱量が大き
な電子機器等に搭載できることが判明した。
例１〜４に係る半導体用基板では、高い熱伝導率を有す
る窒化アルミニウム基板の特徴を損うことなく、多層基
板に割れを生じたり放熱板に反り等を発生することなく
放熱板を接合することが可能になり、より発熱量が大き
な電子機器等に搭載できることが判明した。
【００３１】一方比較例１においては多層基板と放熱板
との熱膨脹差が著しいため、放熱板の接合時や熱衝撃に
よって割れや反りが発生し易く、製品の歩留りおよび信
頼性がともに低下し、実用には耐えないことが判明し
た。
との熱膨脹差が著しいため、放熱板の接合時や熱衝撃に
よって割れや反りが発生し易く、製品の歩留りおよび信
頼性がともに低下し、実用には耐えないことが判明し
た。
【００３２】
【発明の効果】以上説明の通り本発明に係る半導体用基
板によれば、Ｍｏ板の両面にそれぞれ銅板を一体に接合
した複合材で放熱板を形成しているため、熱膨脹率が大
きい銅板に、発生する熱応力をＭｏ板に吸収させること
ができ、放熱板全体として高い熱伝導性を保ちつつ、窒
化アルミニウム製多層基板に近い熱膨脹率を有する放熱
板が得られる。従って、放熱板の接合時に多層基板に割
れ（クラック）が発生することが少なく高い信頼性を有
する半導体基板が得られる。またＭｏ板の両面に同等の
熱膨脹率を有する銅板を接合しているため放熱板に反り
が発生することも少ない。
板によれば、Ｍｏ板の両面にそれぞれ銅板を一体に接合
した複合材で放熱板を形成しているため、熱膨脹率が大
きい銅板に、発生する熱応力をＭｏ板に吸収させること
ができ、放熱板全体として高い熱伝導性を保ちつつ、窒
化アルミニウム製多層基板に近い熱膨脹率を有する放熱
板が得られる。従って、放熱板の接合時に多層基板に割
れ（クラック）が発生することが少なく高い信頼性を有
する半導体基板が得られる。またＭｏ板の両面に同等の
熱膨脹率を有する銅板を接合しているため放熱板に反り
が発生することも少ない。
【図１】本発明に係る半導体用基板の第１実施例を示す
断面図。
断面図。
【図２】本発明の第２実施例を示す断面図。
【図３】本発明の第３実施例を示す断面図。
【図４】本発明の第４実施例を示す断面図。
【図５】各実施例において使用する放熱板の構造を示す
断面図。
断面図。
【図６】図１〜２に示す半導体用基板の平面図。
【図７】図３〜４に示す半導体用基板の平面図。
１ａ，１ｂ 多層基板
２ａ 放熱板
３ ＬＳＩ回路素子
４ａ，４ｂ 金属化層（メタライズ層）
５ 銀ろう材
６ａ，６ｂ 中空部
７ａ，７ｂ Ｍｏ板
８ａ，８ｂ Ｃｕ板
９ａ，９ｂ 圧延複合材
１０ Ｔｉ系ろう材
Claims (2)
- 【請求項１】 窒化アルミニウム焼結体で形成した多層
基板と、この多層基板に配置した半導体素子から発生し
た熱を伝達する放熱板とを備えた半導体用基板におい
て、上記放熱板はモリブデン板の両面にそれぞれ銅板を
一体に接合した複合材で形成したことを特徴とする半導
体用基板。 - 【請求項２】 モリブデン板および各銅板の厚さを０．
０３〜０．３mmの範囲内に設定したことを特徴とする請
求項１記載の半導体用基板。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17811291A JPH0529507A (ja) | 1991-07-18 | 1991-07-18 | 半導体用基板 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17811291A JPH0529507A (ja) | 1991-07-18 | 1991-07-18 | 半導体用基板 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0529507A true JPH0529507A (ja) | 1993-02-05 |
Family
ID=16042869
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17811291A Pending JPH0529507A (ja) | 1991-07-18 | 1991-07-18 | 半導体用基板 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0529507A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002246659A (ja) * | 2001-02-14 | 2002-08-30 | Komatsu Ltd | 熱電モジュール |
| JP2007142126A (ja) * | 2005-11-18 | 2007-06-07 | Allied Material Corp | 複合材料及び半導体搭載用放熱基板、及びそれを用いたセラミックパッケージ |
| JP2013247158A (ja) * | 2012-05-23 | 2013-12-09 | Denki Kagaku Kogyo Kk | セラミックス回路基板 |
| EP2991105A4 (en) * | 2013-04-26 | 2016-12-07 | Kyocera Corp | COMPOSITE LAMINATE AND ELECTRONIC DEVICE |
-
1991
- 1991-07-18 JP JP17811291A patent/JPH0529507A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002246659A (ja) * | 2001-02-14 | 2002-08-30 | Komatsu Ltd | 熱電モジュール |
| JP2007142126A (ja) * | 2005-11-18 | 2007-06-07 | Allied Material Corp | 複合材料及び半導体搭載用放熱基板、及びそれを用いたセラミックパッケージ |
| JP2013247158A (ja) * | 2012-05-23 | 2013-12-09 | Denki Kagaku Kogyo Kk | セラミックス回路基板 |
| EP2991105A4 (en) * | 2013-04-26 | 2016-12-07 | Kyocera Corp | COMPOSITE LAMINATE AND ELECTRONIC DEVICE |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4969738B2 (ja) | セラミックス回路基板およびそれを用いた半導体モジュール | |
| KR100371974B1 (ko) | 구리회로접합기판 및 그 제조방법 | |
| JP4015023B2 (ja) | 電子回路用部材及びその製造方法並びに電子部品 | |
| US6284985B1 (en) | Ceramic circuit board with a metal plate projected to prevent solder-flow | |
| JP2013042165A (ja) | 回路基板及びこれを用いた半導体モジュール、回路基板の製造方法 | |
| JP2000323618A (ja) | 銅回路接合基板及びその製造方法 | |
| JPH06296084A (ja) | 高熱伝導体及びこれを備えた配線基板とこれらの製造方法 | |
| JP2002043482A (ja) | 電子回路用部材及びその製造方法並びに電子部品 | |
| JPH0786703A (ja) | セラミックス回路基板 | |
| JPH0769750A (ja) | セラミック接合構造体 | |
| JPH0529507A (ja) | 半導体用基板 | |
| JP4557398B2 (ja) | 電子素子 | |
| JPH08102570A (ja) | セラミックス回路基板 | |
| JP2000138320A (ja) | 半導体素子実装基板又は放熱板とその製造方法及び該基板又は放熱板と半導体素子との接合体 | |
| JP2000269392A (ja) | 半導体モジュール及び放熱用絶縁板 | |
| JPH0529509A (ja) | 半導体用基板 | |
| JP4772187B2 (ja) | ＡｌＮ焼結体およびこれを用いたＡｌＮ回路基板 | |
| JPH08274423A (ja) | セラミックス回路基板 | |
| JP3419642B2 (ja) | パワーモジュール | |
| JPH0529499A (ja) | セラミツクス多層基板 | |
| JP2001156413A (ja) | 銅回路接合基板及びその製造方法 | |
| JP2002043481A (ja) | セラミックモジュールおよびその製造方法 | |
| JPH01151252A (ja) | セラミックパッケージとその製造方法 | |
| JP2006199584A (ja) | セラミックス回路基板の製造方法 | |
| JP2001230350A (ja) | 放熱用金属板の製造方法 |