JPH0529509A - 半導体用基板 - Google Patents
半導体用基板Info
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- JPH0529509A JPH0529509A JP3182614A JP18261491A JPH0529509A JP H0529509 A JPH0529509 A JP H0529509A JP 3182614 A JP3182614 A JP 3182614A JP 18261491 A JP18261491 A JP 18261491A JP H0529509 A JPH0529509 A JP H0529509A
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- multilayer substrate
- thermal expansion
- semiconductor
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means 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
- H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
- H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
- H01L2224/4805—Shape
- H01L2224/4809—Loop shape
- H01L2224/48091—Arched
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１と、この多層基板１に配
置した半導体素子４から発生した熱を伝達する放熱板２
ａ，２ｂとを備えた半導体用基板において、上記放熱板
２ａ，２ｂと多層基板１との中間の熱膨脹係数を有する
応力緩衝材３を介して上記放熱板２ａ，２ｂを多層基板
１に一体に接合したことを特徴とする。また放熱板２
ａ，２ｂを銅で形成する一方、応力緩衝材３の熱膨脹係
数を７×１０-6〜１１×１０-6／℃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１と、この多層基板１に配
置した半導体素子４から発生した熱を伝達する放熱板２
ａ，２ｂとを備えた半導体用基板において、上記放熱板
２ａ，２ｂと多層基板１との中間の熱膨脹係数を有する
応力緩衝材３を介して上記放熱板２ａ，２ｂを多層基板
１に一体に接合したことを特徴とする。また放熱板２
ａ，２ｂを銅で形成する一方、応力緩衝材３の熱膨脹係
数を７×１０-6〜１１×１０-6／℃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く
発熱量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（ＢｅＯ）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く
発熱量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（ＢｅＯ）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、
上記放熱板と多層基板との中間の熱膨脹係数を有する応
力緩衝材を介して上記放熱板を多層基板に一体に接合し
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、
上記放熱板と多層基板との中間の熱膨脹係数を有する応
力緩衝材を介して上記放熱板を多層基板に一体に接合し
たことを特徴とする。
【００１０】また、放熱板を銅で形成する一方、応力緩
衝材の熱膨脹係数を７×１０-6〜１１×１０-6／℃に設
定するとよい。
衝材の熱膨脹係数を７×１０-6〜１１×１０-6／℃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
膨脹係数が５〜６×１０-6／℃である。この多層基板に
応力緩衝材を介して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
膨脹係数が５〜６×１０-6／℃である。この多層基板に
応力緩衝材を介して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】応力緩衝材は、多層基板と放熱板との熱膨
脹量の差異によって発生する応力を緩和するために設け
られるものであり、多層基板と放熱板との中間の熱膨脹
係数を有する材料で形成される。
脹量の差異によって発生する応力を緩和するために設け
られるものであり、多層基板と放熱板との中間の熱膨脹
係数を有する材料で形成される。
【００１３】一方、放熱板としては、熱伝導率が２００
〜２８０Ｗ／ｍ・Ｋと高く放熱性に優れた厚さ０．５〜
３mm程度の無酸素銅（ＯＦＣ）板を打ち抜いて形成した
ものを使用するとよい。そして銅製の放熱板（熱膨脹係
数α1＝１６．７×１０-6〜２０×１０-6／℃）と、窒
化アルミニウム製の多層基板（熱膨脹係数α3 ＝５×１
０-6〜６×１０-6／℃）とを組み合せる場合における応
力緩衝材の熱膨脹係数α2 は両者の中間値である７×１
０-6〜１１×１０-6／℃に設定するとよい。
〜２８０Ｗ／ｍ・Ｋと高く放熱性に優れた厚さ０．５〜
３mm程度の無酸素銅（ＯＦＣ）板を打ち抜いて形成した
ものを使用するとよい。そして銅製の放熱板（熱膨脹係
数α1＝１６．７×１０-6〜２０×１０-6／℃）と、窒
化アルミニウム製の多層基板（熱膨脹係数α3 ＝５×１
０-6〜６×１０-6／℃）とを組み合せる場合における応
力緩衝材の熱膨脹係数α2 は両者の中間値である７×１
０-6〜１１×１０-6／℃に設定するとよい。
【００１４】応力緩衝材の具体的材料としては、例えば
鉄５３％、ニッケル２８％、コバルト１８％を含有し、
ガラス材と熱膨脹係数を等しくしたコバール合金（熱膨
脹係数４〜５×１０-6／℃）や、ニッケルを４２％含有
するニッケル鋼（熱膨脹係数７．９×１０-6／℃）また
はＣｕ−Ｗ，Ｃｕ−Ｍｏ等のクラッド材を使用するとよ
い。特に心材としてのＷまたはＭｏ板の両面にそれぞれ
同一の熱膨脹係数を有するＣｕ板を合せ材として積層し
た三層構造のクラッド材を応力緩衝材として用いること
により、温度変化による応力緩衝材自体の反りを防止す
ることができる。
鉄５３％、ニッケル２８％、コバルト１８％を含有し、
ガラス材と熱膨脹係数を等しくしたコバール合金（熱膨
脹係数４〜５×１０-6／℃）や、ニッケルを４２％含有
するニッケル鋼（熱膨脹係数７．９×１０-6／℃）また
はＣｕ−Ｗ，Ｃｕ−Ｍｏ等のクラッド材を使用するとよ
い。特に心材としてのＷまたはＭｏ板の両面にそれぞれ
同一の熱膨脹係数を有するＣｕ板を合せ材として積層し
た三層構造のクラッド材を応力緩衝材として用いること
により、温度変化による応力緩衝材自体の反りを防止す
ることができる。
【００１５】
【作用】上記構成に係る半導体用基板によれば、放熱板
と多層基板との中間の熱膨脹係数を有する応力緩衝材を
介して放熱板を多層基板に一体に接合しているため、温
度変化に伴う放熱板および多層基板の熱膨脹による変位
が応力緩衝材によって拘束されるとともに、多層基板に
作用する放熱板の応力を大幅に緩和することができる。
したがって、放熱板を多層基板に接合する際に、多層基
板に割れ（クラック）や反り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。
と多層基板との中間の熱膨脹係数を有する応力緩衝材を
介して放熱板を多層基板に一体に接合しているため、温
度変化に伴う放熱板および多層基板の熱膨脹による変位
が応力緩衝材によって拘束されるとともに、多層基板に
作用する放熱板の応力を大幅に緩和することができる。
したがって、放熱板を多層基板に接合する際に、多層基
板に割れ（クラック）や反り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。
【００１６】特に高い熱伝導性を有する窒化アルミニウ
ム基板の特徴を損うことなく、かつ割れ等を発生するこ
となく、放熱特性に優れた放熱板を多層基板にろう接合
することが可能になり、より高速で発熱量が大きなバイ
ポーラ素子に対応することが可能になる。
ム基板の特徴を損うことなく、かつ割れ等を発生するこ
となく、放熱特性に優れた放熱板を多層基板にろう接合
することが可能になり、より高速で発熱量が大きなバイ
ポーラ素子に対応することが可能になる。
【００１７】
【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１〜２はそれぞれ本発明に係る半導
体用基板の実施例を示す断面図および平面図であり、図
３は各実施例において使用する応力緩衝材の形状例を示
す平面図である。
照して説明する。図１〜２はそれぞれ本発明に係る半導
体用基板の実施例を示す断面図および平面図であり、図
３は各実施例において使用する応力緩衝材の形状例を示
す平面図である。
【００１８】実施例１
図１および図２に示す実施例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１を以下の工程で１００個
製造した。
窒化アルミニウム製多層基板１を以下の工程で１００個
製造した。
【００１９】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。
【００２０】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。
【００２１】一方、厚さ３mmの無酸素銅（ＯＦＣ）を打
ち抜き、１辺が２３mmの正方形状の放熱板２ａを調製す
るとともに、ニッケルを４２％含有し、熱膨脹係数が
７．９×１０-6／℃である厚さ２．５mmのＮｉ鋼を打ち
抜いて図３に示すような幅Ｗが５mmで１辺が２３mmの正
方枠状の応力緩衝材３を多数調製した。
ち抜き、１辺が２３mmの正方形状の放熱板２ａを調製す
るとともに、ニッケルを４２％含有し、熱膨脹係数が
７．９×１０-6／℃である厚さ２．５mmのＮｉ鋼を打ち
抜いて図３に示すような幅Ｗが５mmで１辺が２３mmの正
方枠状の応力緩衝材３を多数調製した。
【００２２】ここで応力緩衝材３２の幅Ｗは３〜５mm程
度が望ましい。幅Ｗが３mm未満では応力緩衝作用が不充
分である一方、幅Ｗが５mmを超えると、クラックや反り
が発生し易くなる。また応力緩衝材３の内外周隅部には
図３に示すようにハンチｈおよび面取りｃを形成すると
よい。これらのハンチｈおよび面取りｃにより、該部を
起点とする放射状クラックの発生を防止することができ
る。
度が望ましい。幅Ｗが３mm未満では応力緩衝作用が不充
分である一方、幅Ｗが５mmを超えると、クラックや反り
が発生し易くなる。また応力緩衝材３の内外周隅部には
図３に示すようにハンチｈおよび面取りｃを形成すると
よい。これらのハンチｈおよび面取りｃにより、該部を
起点とする放射状クラックの発生を防止することができ
る。
【００２３】次にこの放熱板２ａに直接ＬＳＩ回路素子
（半導体素子）４を接合した後に、この放熱板２ａおよ
び応力緩衝材３ａをさらに多層基板１の中空部の周縁上
に形成した金属化層（メタライズ層）５上に銀ろう材６
を用いて接合した。接合時の温度は８００〜８５０℃に
設定した。そして、放熱板２ａの接合時に、多層基板１
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３００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。
（半導体素子）４を接合した後に、この放熱板２ａおよ
び応力緩衝材３ａをさらに多層基板１の中空部の周縁上
に形成した金属化層（メタライズ層）５上に銀ろう材６
を用いて接合した。接合時の温度は８００〜８５０℃に
設定した。そして、放熱板２ａの接合時に、多層基板１
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３００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。
【００２４】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１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１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。
【００２５】実施例２
実施例２として厚さ１．５mmの無酸素銅（ＯＦＣ）板を
打ち抜いて放熱板２ｂを調製したこと、および接合時の
温度を４００〜４６０℃に設定した以外は、実施例１と
同様な条件および工程で半導体用基板を製造した。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。
打ち抜いて放熱板２ｂを調製したこと、および接合時の
温度を４００〜４６０℃に設定した以外は、実施例１と
同様な条件および工程で半導体用基板を製造した。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。
【００２６】比較例１〜２
比較例１〜２として、応力緩衝材３を介装せずに放熱板
２ａ，２ｂをそれぞれ多層基板１のメタライズ層５に直
接的にろう接合した以外は実施例１および実施例２と全
く同一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。
２ａ，２ｂをそれぞれ多層基板１のメタライズ層５に直
接的にろう接合した以外は実施例１および実施例２と全
く同一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。
【００２７】
【表１】
【００２８】表１に示す結果から明らかなように、実施
例１〜２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１〜２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。
【００２９】一方比較例１〜２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。
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。
【００３０】
【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、放熱板と多層基板との中間の熱膨脹係数を
有する応力緩衝材を介して放熱板を多層基板に一体に接
合しているため、温度変化に伴う放熱板および多層基板
の熱膨脹による変位が応力緩衝材によって拘束されると
ともに、多層基板に作用する放熱板の応力を大幅に緩和
することができる。したがって、放熱板を多層基板に接
合する際に、多層基板に割れ（クラック）や反りが発生
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。
板によれば、放熱板と多層基板との中間の熱膨脹係数を
有する応力緩衝材を介して放熱板を多層基板に一体に接
合しているため、温度変化に伴う放熱板および多層基板
の熱膨脹による変位が応力緩衝材によって拘束されると
ともに、多層基板に作用する放熱板の応力を大幅に緩和
することができる。したがって、放熱板を多層基板に接
合する際に、多層基板に割れ（クラック）や反りが発生
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。
【００３１】特に高い熱伝導性を有する窒化アルミニウ
ム基板の特徴を損うことなく、放熱特性に優れた放熱板
を多層基板にろう接合することが可能になり、より高速
で発熱量が大きなバイポーラ素子に対応することが可能
になる。
ム基板の特徴を損うことなく、放熱特性に優れた放熱板
を多層基板にろう接合することが可能になり、より高速
で発熱量が大きなバイポーラ素子に対応することが可能
になる。
【図１】本発明に係る半導体用基板の一実施例を示す断
面図。
面図。
【図２】図１に示す半導体用基板の平面図。
【図３】各実施例において使用する応力緩衝材の形状例
を示す平面図。
を示す平面図。
１ 多層基板
２ａ，２ｂ 放熱板
３ 応力緩衝材
４ ＬＳＩ回路素子（半導体素子）
５ 金属化層（メタライズ層）
６ 銀ろう材
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、上記放熱板と多層基板との中間の熱膨脹係数を有す
る応力緩衝材を介して上記放熱板を多層基板に一体に接
合したことを特徴とする半導体用基板。 - 【請求項２】 放熱板を銅で形成する一方、応力緩衝材
の熱膨脹係数を７×１０-6〜１１×１０-6／℃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 |
|---|---|---|---|
| JP3182614A JPH0529509A (ja) | 1991-07-23 | 1991-07-23 | 半導体用基板 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3182614A JPH0529509A (ja) | 1991-07-23 | 1991-07-23 | 半導体用基板 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0529509A true JPH0529509A (ja) | 1993-02-05 |
Family
ID=16121373
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3182614A Pending JPH0529509A (ja) | 1991-07-23 | 1991-07-23 | 半導体用基板 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0529509A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100764461B1 (ko) * | 2006-03-27 | 2007-10-05 | 삼성전기주식회사 | 버퍼층을 갖는 반도체 패키지 |
| US7813135B2 (en) * | 2007-05-25 | 2010-10-12 | Kabushiki Kaisha Toyota Jidoshokki | Semiconductor device |
| US8925437B2 (en) | 2006-12-05 | 2015-01-06 | Smith & Nephew, Inc. | Cutting tool having a magnetically controlled pre-load force |
| US8931388B2 (en) | 2006-12-05 | 2015-01-13 | Smith & Nephew, Inc. | Cutting tool having a magnetically controlled pre-load force |
-
1991
- 1991-07-23 JP JP3182614A patent/JPH0529509A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100764461B1 (ko) * | 2006-03-27 | 2007-10-05 | 삼성전기주식회사 | 버퍼층을 갖는 반도체 패키지 |
| US8925437B2 (en) | 2006-12-05 | 2015-01-06 | Smith & Nephew, Inc. | Cutting tool having a magnetically controlled pre-load force |
| US8931388B2 (en) | 2006-12-05 | 2015-01-13 | Smith & Nephew, Inc. | Cutting tool having a magnetically controlled pre-load force |
| US7813135B2 (en) * | 2007-05-25 | 2010-10-12 | Kabushiki Kaisha Toyota Jidoshokki | Semiconductor device |
| EP1995775B1 (en) * | 2007-05-25 | 2015-11-04 | Kabushiki Kaisha Toyota Jidoshokki | Semiconductor device with stress reducing element |
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