JP2005056944A - 電子回路装置 - Google Patents
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- H05K3/38—Improvement of the adhesion between the insulating substrate and the metal
- H05K3/386—Improvement of the adhesion between the insulating substrate and the metal by the use of an organic polymeric bonding layer, e.g. adhesive
Abstract
【解決手段】多層配線基板に制御素子と記憶素子と受動素子が接続され、該多層配線基板が支持材料に搭載され、該多層配線基板全体と該支持材料の一部を封止樹脂組成物によりトランスファーモールドにて一体封止成形しているモジュール構造において、前記多層配線基板と前記支持材料の間に金,銀,銅のうち少なくとも1種類の金属と酸化銅からなる複合金属材料を固着してなる事を特徴とする。
【選択図】 図1
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は多層配線基板に制御素子と記憶素子と受動素子が接続されたモジュール構造を封止樹脂組成物により一体成形した電子回路装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
半導体集積回路を用いたモジュールはビデオカメラ,携帯電話等の小型電子機器のみならず、自動車エンジンの制御,電車の車輪の回転制御にも用いられてきている。この様なモジュールは半導体機能を有する電子部品や抵抗機能を有する電子部品を回路基板に実装して、信号制御を行うものである。このようなモジュールの例として、信頼性を向上するためケース内に配線基板を接着し、電子部品を搭載したのち、広い温度範囲で柔軟なシリコーンゲルで封止し耐電圧特性を向上できることが知られている。しかし、ケースを用いるためサイズが大きくなり、また、シリコーンゲルを用いるため注入及び硬化に時間がかかり放熱性も悪くなる問題があった。熱硬化性樹脂組成物を用い成形するものに(特開平10−79453号公報)がある。これらの成形方法は配線基板の片面を熱硬化性樹脂組成物により成形するものであるため、基板と封止樹脂の熱膨張率の違いによりそりが生じる問題があった。また、(特開平10−135377号公報)のように成形に用いる樹脂組成物の熱膨張率を基板の熱膨張率に近づける検討もなされているが片面モールドであるため、基板と樹脂組成物の界面が多く外気に曝されるため剥離が生じやすかった。
【0003】
配線基板全体をモールドするものに(特開平9−51056号公報)のようにセラミック多層配線基板を封止材で封止する発明が開示されている。しかしこれは、電極の接続部が多層配線基板の層方向に段差を設けて設置するものであり放熱性を高めるべく工夫はされてなかった。
【0004】
また、(特開平8−78618号公報)のように熱伝導ブロックを用い放熱性を改良した発明もあるが、放熱ブロックには弾性率の高い窒化アルミを用いているため−55℃から150℃のように激しい温度変化にさらされた場合、熱応力により封止樹脂組成物にクラックが入る問題があった。
【0005】
また、(特開2001−291808号公報)のように絶縁基板と放熱板をアルミ合金や銅合金からなるろう材にセラミックを分散させ絶縁基板と放熱板の中間的な熱膨張率のもので接合することで剥離やクラックの発生をなくした、パワー半導体装置に関する発明がなされているが、制御素子と記憶素子と受動素子が接続されたモジュール構造でないため、電子回路装置として用いることは出来なかった。
【0006】
また、(特開平6−196614号公報)のように半導体装置と熱膨張率が近い応力緩衝部材をリードフレーム上に接着した耐応力クラック性に優れたリードフレームに関する発明がなされているが、この応力緩衝部材は放熱性を考慮したものでは無かった。また、熱膨張率を半導体装置側に近づけることを考えているため、リードフレームと応力緩衝部材の間に熱応力が集中し剥離を生じる問題があった。
【0007】
また、(特開2001−196513号公報)に銅と酸化銅からなる高熱伝導で低熱膨張の複合金属材料に関する発明がなされているが、多層配線基板に制御素子と記憶素子と受動素子が接続されたモジュール構造で樹脂封止により一体成形した電子回路装置に関するものでは無かった。
【0008】
また、(特開2000−119629号公報)のように50〜99.9 重量部の銀と0.1 〜50重量の酸化銅からなる無機充填材を混入した接着用樹脂組成物に関する発明がなされているが、半導体チップとリードフレームの接着材として用いるもので、放熱性や熱応力を考慮したものでは無かった。
【0009】
【特許文献1】
特開平10−79453号公報
【特許文献2】
特開平10−135377号公報
【特許文献3】
特開平9−51056号公報
【特許文献4】
特開平8−78618号公報
【特許文献5】
特開2001−291808号公報
【特許文献6】
特開平6−196614号公報
【特許文献7】
特開2001−196513号公報
【特許文献8】
特開2000−119629号公報
【0010】
【発明が解決しようとする課題】
近年、自動車の制御は快適な走行と低燃費を両立するため複雑な制御を実現する高機能化が求められている。また、部品点数を削減し低コスト化することが求められている。このため、制御装置においては複数の半導体素子や抵抗,コンデンサを組み合わせるモジュール化が行われている。しかし、近年、更なる部品点数の削減のため機械部品内部に制御装置を組み込むことが要求されている。例えば、トランスミッション内部に制御装置を組み込み機械部品と制御装置が一体化したユニットとして製造することが試みられている。このような制御装置には下記の課題を克服することが必要とされている。第一には小型化の課題がある。機械部品内部の限られた空間に収納するため小型化が必要となっている。第二には反りの課題がある。限られた空間に収納するため反り量が少ないことが必要となっている。第三には温度変化に対する耐久性の課題がある。機械部品の近傍で激しい冷熱環境にさらされても長時間剥離やクラックを発生せず信頼性を維持する必要がある。第四には耐オイル性の課題である。オイルが飛散する高温環境においても動作不良や剥離を起こさない信頼性が必要である。第五には放熱性の課題がある。高温環境で半導体素子が駆動し発熱しても半導体素子の耐熱温度を超えない放熱性を維持する必要がある。
【0011】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記課題を解決するため種々検討した結果、金,銀,銅のうち少なくとも1種類の金属と酸化銅からなる複合金属材料は、低弾性率でありながら熱伝導率が高く封止材との接着性に優れるため、制御素子と記憶素子と受動素子を接続した多層配線基板と支持材料の間に固着しトランスファーモールドにより一体封止成形したところ、小型化を図ると同時に反り量が少なく、温度変化に対しても信頼性が高く、耐オイル性に優れ、放熱性の高い電子回路装置が得られる事実を見出し、本発明を完成するに至った。すなわち、本発明は、下記の電子回路装置である。
【0012】
多層配線基板に制御素子と記憶素子と受動素子が接続され、該多層配線基板が支持材料に搭載され、該多層配線基板全体と該支持材料の一部を封止樹脂組成物によりトランスファーモールドにて一体封止成形しているモジュール構造において、前記多層配線基板と前記支持材料の間に金,銀,銅のうち少なくとも1種類の金属と酸化銅からなる複合金属材料を固着してなる事を特徴とする電子回路装置である。
【0013】
このように、多層配線基板全体を被覆した一体封止成形のため小型で反りが少なく、耐オイル性が高く、多層配線基板と支持材料の間に金,銀,銅のうち少なくとも1種類の金属と酸化銅からなる複合金属材料を固着してなるため、放熱性に優れている。また、この複合金属材料は弾性率が低いため支持材料と多層配線基板の熱膨張差に起因する応力を緩和し剥離を防止するだけでなく、封止材と複合金属材料の応力も緩和し封止材にクラックが入るのを防止する効果がある。さらにこの複合金属材料は封止材との接着力が高いため、剥離が発生しにくい効果がある。
【0014】
多層配線基板に制御素子と記憶素子と受動素子が接続され、該多層配線基板が支持材料に搭載され、該多層配線基板全体と該支持材料の一部を封止樹脂組成物によりトランスファーモールドにて一体封止成形しているモジュール構造において、前記多層配線基板と前記支持材料の間に銅と酸化銅からなる複合金属材料を固着してなる事を特徴とする電子回路装置である。
【0015】
このように、多層配線基板全体を被覆した一体封止成形のため小型で反りが少なく、耐オイル性が高く、多層配線基板と支持材料の間に銅と酸化銅からなる複合金属材料を固着してなるため、放熱性に優れている。また、この複合金属材料は弾性率が低いため支持材料と多層配線基板の熱膨張差に起因する応力を緩和し剥離を防止するだけでなく、封止材と複合金属材料の応力も緩和し封止材にクラックが入るのを防止する効果がある。さらにこの複合金属材料は封止材との接着力が高いため、剥離が発生しにくい効果がある上に銅と酸化銅を用いるため低コストである効果がある。
【0016】
セラミック多層配線基板に制御素子と記憶素子と受動素子が接続され、該セラミック多層配線基板が支持材料に搭載され、該セラミック多層配線基板全体と該支持材料の一部を封止樹脂組成物によりトランスファーモールドにて一体封止成形しているモジュール構造において、前記セラミック多層配線基板と前記支持材料の間に銅と酸化銅からなる複合金属材料を固着してなる事を特徴とする電子回路装置である。
【0017】
このように、多層配線基板全体を被覆した一体封止成形のため小型で反りが少なく、耐オイル性が高く、多層配線基板と支持材料の間に銅と酸化銅からなる複合金属材料を固着してなるため、放熱性に優れている。また、この複合金属材料は弾性率が低いため支持材料と多層配線基板の熱膨張差に起因する応力を緩和し剥離を防止するだけでなく、封止材と複合金属材料の応力も緩和し封止材にクラックが入るのを防止する効果がある。さらにこの複合金属材料は封止材との接着力が高いため、剥離が発生しにくい効果がある。さらに、セラミック多層配線基板を用いるため熱伝導率が高く放熱性がより良くなる効果がある。
【0018】
多層配線基板に制御素子と記憶素子と受動素子が接続され、該多層配線基板が支持材料に搭載され、該多層配線基板全体と該支持材料の一部を封止樹脂組成物によりトランスファーモールドにて一体封止成形しているモジュール構造において、前記支持材料が銅を主成分とする金属材料からなり、かつ前記多層配線基板と前記支持材料の間に銅と酸化銅からなる複合金属材料を固着してなる事を特徴とする電子回路装置である。
【0019】
このように、多層配線基板全体を被覆した一体封止成形のため小型で反りが少なく、耐オイル性が高く、多層配線基板と支持材料の間に銅と酸化銅からなる複合金属材料を固着してなるため、放熱性に優れている。また、この複合金属材料は弾性率が低いため支持材料と多層配線基板の熱膨張差に起因する応力を緩和し剥離を防止するだけでなく、封止材と複合金属材料の応力も緩和し封止材にクラックが入るのを防止する効果がある。さらにこの複合金属材料は封止材との接着力が高いため、剥離が発生しにくい効果がある。さらに支持材料に銅を主成分とする金属材料を用いることで放熱性がより優れる効果がある。
【0020】
多層配線基板に制御素子と記憶素子と受動素子が接続され、該多層配線基板が支持材料に搭載され、該多層配線基板全体と該支持材料の一部を封止樹脂組成物によりトランスファーモールドにて一体封止成形しているモジュール構造において、前記封止樹脂組成物が75体積%以上の無機充填材料を含有しかつ、前記多層配線基板と前記支持材料の間に銅と酸化銅からなる複合金属材料を固着してなる事を特徴とする電子回路装置である。
【0021】
このように、多層配線基板全体を被覆した一体封止成形のため小型で反りが少なく、耐オイル性が高く、多層配線基板と支持材料の間に銅と酸化銅からなる複合金属材料を固着してなるため、放熱性に優れている。また、この複合金属材料は弾性率が低いため支持材料と多層配線基板の熱膨張差に起因する応力を緩和し剥離を防止するだけでなく、封止材と複合金属材料の応力も緩和し封止材にクラックが入るのを防止する効果がある。さらにこの複合金属材料は封止材との接着力が高いため、剥離が発生しにくい効果がある。さらに封止樹脂組成物に75体積%以上の無機充填材料を含有させることで、封止材の耐オイル性をより向上できる効果がある。
【0022】
多層配線基板に制御素子と記憶素子と受動素子が接続され、該多層配線基板が支持材料に搭載され、該多層配線基板全体と該支持材料の一部を封止樹脂組成物によりトランスファーモールドにて一体封止成形しているモジュール構造において、前記多層配線基板と前記支持材料の間に前記多層配線基板より外形の大きい銅と酸化銅からなる複合金属材料を固着してなる事を特徴とする電子回路装置である。
【0023】
このように、多層配線基板全体を被覆した一体封止成形のため小型で反りが少なく、耐オイル性が高く、多層配線基板と支持材料の間に銅と酸化銅からなる複合金属材料を固着してなるため、放熱性に優れている。また、この複合金属材料は弾性率が低いため支持材料と多層配線基板の熱膨張差に起因する応力を緩和し剥離を防止するだけでなく、封止材と複合金属材料の応力も緩和し封止材にクラックが入るのを防止する効果がある。さらにこの複合金属材料は封止材との接着力が高いため、剥離が発生しにくい効果がある。さらに多層配線基板より外形の大きい銅と酸化銅からなる複合金属材料を用いることで、多層配線基板より複合金属材料の側に応力が集中するため多層配線基板に接続された素子の寿命を延ばす効果がある。
【0024】
多層配線基板に制御素子と記憶素子と受動素子が接続され、該多層配線基板が支持材料に搭載され、該多層配線基板全体と該支持材料の一部を封止樹脂組成物によりトランスファーモールドにて一体封止成形しているモジュール構造において、前記多層配線基板と前記支持材料の間に銅と酸化銅からなる複合金属材料を固着してなり、前記多層配線基板と前記複合金属材料の固着に有機系の接着剤を用いてなる事を特徴とする電子回路装置である。
【0025】
このように、多層配線基板全体を被覆した一体封止成形のため小型で反りが少なく、耐オイル性が高く、多層配線基板と支持材料の間に銅と酸化銅からなる複合金属材料を固着してなるため、放熱性に優れている。また、この複合金属材料は弾性率が低いため支持材料と多層配線基板の熱膨張差に起因する応力を緩和し剥離を防止するだけでなく、封止材と複合金属材料の応力も緩和し封止材にクラックが入るのを防止する効果がある。さらにこの複合金属材料は封止材との接着力が高いため、剥離が発生しにくい効果がある。さらに、多層配線基板と複合金属材料の固着に有機系の接着剤を用いることで、応力を緩和し剥離を防止する効果がある。
【0026】
多層配線基板に制御素子と記憶素子と受動素子が接続され、該多層配線基板が支持材料に搭載され、該多層配線基板全体と該支持材料の一部を封止樹脂組成物によりトランスファーモールドにて一体封止成形しているモジュール構造において、前記多層配線基板と前記支持材料の間に銅と酸化銅からなる複合金属材料を固着してなり、前記複合金属材料と前記支持材料の固着に有機系の接着剤を用いてなる事を特徴とする電子回路装置である。
【0027】
このように、多層配線基板全体を被覆した一体封止成形のため小型で反りが少なく、耐オイル性が高く、多層配線基板と支持材料の間に銅と酸化銅からなる複合金属材料を固着してなるため、放熱性に優れている。また、この複合金属材料は弾性率が低いため支持材料と多層配線基板の熱膨張差に起因する応力を緩和し剥離を防止するだけでなく、封止材と複合金属材料の応力も緩和し封止材にクラックが入るのを防止する効果がある。さらに、複合金属材料と支持材料の固着に有機系の接着剤を用いることで、応力を緩和し剥離を防止する効果がある。
【0028】
セラミック多層配線基板に制御素子と記憶素子と受動素子が接続され、該セラミック多層配線基板が支持材料に搭載され、該セラミック多層配線基板全体と該支持材料の一部を封止樹脂組成物によりトランスファーモールドにて一体封止成形しているモジュール構造において、前記支持材料は銅を主成分とする金属材料からなりかつ、前記封止樹脂組成物が75体積%以上の無機充填材料を含有しかつ、前記多層配線基板と前記支持材料の間に前記多層配線基板より外形の大きい銅と酸化銅からなる複合金属材料を固着してなりかつ、前記セラミック多層配線基板と前記複合金属材料及び前記複合金属材料と前記支持材料の固着に有機系の接着剤を用いてなる事を特徴とする電子回路装置である。
【0029】
このように、多層配線基板全体を被覆した一体封止成形のため小型で反りが少なく、耐オイル性が高く、多層配線基板と支持材料の間に銅と酸化銅からなる複合金属材料を固着してなるため、放熱性に優れている。また、この複合金属材料は弾性率が低いため支持材料と多層配線基板の熱膨張差に起因する応力を緩和し剥離を防止するだけでなく、封止材と複合金属材料の応力も緩和し封止材にクラックが入るのを防止する効果がある。さらに、セラミック多層配線基板を用いるため熱伝導率が高く放熱性がより良くなる効果がある。さらに支持材料に銅を主成分とする金属材料を用いることで放熱性がより優れる効果がある。さらに封止樹脂組成物に75体積%以上の無機充填材料を含有させることで、封止材の耐オイル性をより向上できる効果がある。さらに多層配線基板より外形の大きい銅と酸化銅からなる複合金属材料を用いることで、多層配線基板より複合金属材料の側に応力が集中するため多層配線基板に接続された素子の寿命を延ばす効果がある。さらに、多層配線基板と複合金属材料の固着に有機系の接着剤を用いることで、応力を緩和し剥離を防止する効果がある。さらに、複合金属材料と支持材料の固着に有機系の接着剤を用いることで、応力を緩和し剥離を防止する効果がある。
【0030】
セラミック多層配線基板に制御素子と記憶素子と受動素子が接続され、該セラミック多層配線基板が支持材料に搭載され、該セラミック多層配線基板全体と該支持材料の一部を封止樹脂組成物によりトランスファーモールドにて一体封止成形しているモジュール構造において、前記支持材料は銅を主成分とする金属材料からなりかつ、前記封止樹脂組成物が75体積%以上の無機充填材料を含有しかつ、前記多層配線基板と前記支持材料の間に前記多層配線基板より外形の大きい銅と酸化銅からなる空孔率が1体積%以上50体積%以下の複合金属材料を固着してなりかつ、前記セラミック多層配線基板と前記複合金属材料及び前記複合金属材料と前記支持材料の固着に有機系の接着剤を用いてなる事を特徴とする電子回路装置である。
【0031】
このように、多層配線基板全体を被覆した一体封止成形のため小型で反りが少なく、耐オイル性が高く、多層配線基板と支持材料の間に銅と酸化銅からなる複合金属材料を固着してなるため、放熱性に優れている。また、この複合金属材料は弾性率が低いため支持材料と多層配線基板の熱膨張差に起因する応力を緩和し剥離を防止するだけでなく、封止材と複合金属材料の応力も緩和し封止材にクラックが入るのを防止する効果がある。さらに、セラミック多層配線基板を用いるため熱伝導率が高く放熱性がより良くなる効果がある。さらに支持材料に銅を主成分とする金属材料を用いることで放熱性がより優れる効果がある。さらに封止樹脂組成物に75体積%以上の無機充填材料を含有させることで、封止材の耐オイル性をより向上できる効果がある。さらに多層配線基板より外形の大きい銅と酸化銅からなる複合金属材料を用いることで、多層配線基板より複合金属材料の側に応力が集中するため多層配線基板に接続された素子の寿命を延ばす効果がある。さらに、多層配線基板と複合金属材料の固着に有機系の接着剤を用いることで、応力を緩和し剥離を防止する効果がある。さらに、複合金属材料と支持材料の固着に有機系の接着剤を用いることで、応力を緩和し剥離を防止する効果がある。さらに複合金属材料の空孔率が1体積%以上50体積%以下であるため熱伝導率が高く弾性率が低いため、放熱性と信頼性に優れる効果がある。
【0032】
セラミック多層配線基板に制御素子と記憶素子と受動素子が接続され、該セラミック多層配線基板が支持材料に搭載され、該セラミック多層配線基板全体と該支持材料の一部を封止樹脂組成物によりトランスファーモールドにて一体封止成形しているモジュール構造において、前記支持材料は銅を主成分とする金属材料からなりかつ、前記封止樹脂組成物が75体積%以上の無機充填材料を含有しかつ、前記多層配線基板と前記支持材料の間に前記多層配線基板より外形の大きい銅と酸化銅からなる複合金属材料を固着してなりかつ、前記複合金属材料の表面積の40%以上における表面粗さが0.01≦Ra≦500(μm)(但し、RaはJIS B 0660:1998で定義される算術平均粗さ)でありかつ、前記セラミック多層配線基板と前記複合金属材料及び前記複合金属材料と前記支持材料の固着に有機系の接着剤を用いてなる事を特徴とする電子回路装置である。
【0033】
このように、多層配線基板全体を被覆した一体封止成形のため小型で反りが少なく、耐オイル性が高く、多層配線基板と支持材料の間に銅と酸化銅からなる複合金属材料を固着してなるため、放熱性に優れている。また、この複合金属材料は弾性率が低いため支持材料と多層配線基板の熱膨張差に起因する応力を緩和し剥離を防止するだけでなく、封止材と複合金属材料の応力も緩和し封止材にクラックが入るのを防止する効果がある。さらに、セラミック多層配線基板を用いるため熱伝導率が高く放熱性がより良くなる効果がある。さらに支持材料に銅を主成分とする金属材料を用いることで放熱性がより優れる効果がある。さらに封止樹脂組成物に75体積%以上の無機充填材料を含有させることで、封止材の耐オイル性をより向上できる効果がある。さらに多層配線基板より外形の大きい銅と酸化銅からなる複合金属材料を用いることで、多層配線基板より複合金属材料の側に応力が集中するため多層配線基板に接続された素子の寿命を延ばす効果がある。さらに、多層配線基板と複合金属材料の固着に有機系の接着剤を用いることで、応力を緩和し剥離を防止する効果がある。さらに、複合金属材料と支持材料の固着に有機系の接着剤を用いることで、応力を緩和し剥離を防止する効果がある。さらに、複合金属材料の表面積の40%以上における表面粗さが0.01 ≦Ra≦500(μm)(但し、RaはJIS B 0660:1998で定義される算術平均粗さ)であるため封止樹脂組成物との接着性が優れ信頼性に優れる効果がある。
【0034】
セラミック多層配線基板に制御素子と記憶素子と受動素子が接続され、該セラミック多層配線基板が支持材料に搭載され、該セラミック多層配線基板全体と該支持材料の一部を封止樹脂組成物によりトランスファーモールドにて一体封止成形しているモジュール構造において、前記支持材料は銅を主成分とする金属材料からなりかつ、前記封止樹脂組成物が75体積%以上の無機充填材料を含有しかつ、前記多層配線基板と前記支持材料の間に前記多層配線基板より外形の大きい銅と酸化銅からなる複合金属材料を固着してなりかつ、前記複合金属材料の酸化銅の比率が10体積%以上50体積%以下でありかつ、前記セラミック多層配線基板と前記複合金属材料及び前記複合金属材料と前記支持材料の固着に有機系の接着剤を用いてなる事を特徴とする電子回路装置である。
【0035】
このように、多層配線基板全体を被覆した一体封止成形のため小型で反りが少なく、耐オイル性が高く、多層配線基板と支持材料の間に銅と酸化銅からなる複合金属材料を固着してなるため、放熱性に優れている。また、この複合金属材料は弾性率が低いため支持材料と多層配線基板の熱膨張差に起因する応力を緩和し剥離を防止するだけでなく、封止材と複合金属材料の応力も緩和し封止材にクラックが入るのを防止する効果がある。さらに、セラミック多層配線基板を用いるため熱伝導率が高く放熱性がより良くなる効果がある。さらに支持材料に銅を主成分とする金属材料を用いることで放熱性がより優れる効果がある。さらに封止樹脂組成物に75体積%以上の無機充填材料を含有させることで、封止材の耐オイル性をより向上できる効果がある。さらに多層配線基板より外形の大きい銅と酸化銅からなる複合金属材料を用いることで、多層配線基板より複合金属材料の側に応力が集中するため多層配線基板に接続された素子の寿命を延ばす効果がある。さらに、多層配線基板と複合金属材料の固着に有機系の接着剤を用いることで、応力を緩和し剥離を防止する効果がある。さらに、複合金属材料と支持材料の固着に有機系の接着剤を用いることで、応力を緩和し剥離を防止する効果がある。さらに複合金属材料の酸化銅の比率が10体積%以上50体積%以下であるため、低弾性率と高熱伝導率が両立する効果がある。
【0036】
本発明において用いられる制御素子は、演算又はスイッチング機能を有する素子のことを意味している。これには、演算機能を有する素子にはマイコン等が用いられる。スイッチング機能を有する素子にはトランジスタ等が用いられる。記憶素子は制御プログラムや信号を記憶するメモリを意味している。メモリはマイコンに内蔵される場合が多いが、マイコンとは別に設ける事もできる。受動素子は、抵抗,コンデンサ,ダイオード等を意味している。
【0037】
本発明においても用いられる多層配線基板は配線回路を4層以上形成した基板であれば特に制限されないが、例えば基板材料としてアルミナを主成分として用いたセラミック多層配線基板,エポキシ樹脂含浸ガラス繊維を用いたガラスエポキシ配線基板,フェノール樹脂含浸紙を用いた紙フェノール配線基板,エポキシ樹脂含浸紙を用いた紙エポキシ配線基板,BTレジン(Bismaleimide triazine resin )含浸ガラス繊維を用いたガラスBTレジン配線基板,ポリイミドを用いたポリイミド製配線基板,テフロン(登録商標)を用いたテフロン(登録商標)製配線基板,ポリフェニレンエーテルを用いたポリフェニレンエーテル製配線基板等のうち一つあるいは複数の組み合わせで用いることができる。望ましくは、セラミック多層配線基板が良い。これは、セラミック多層配線基板は熱伝導率が高いため電子回路装置の放熱性がより良くなる効果があるためである。
【0038】
本発明において用いる支持材料には高熱伝導性の材料であれば特に制約されるものではないが、好ましくはCuを主成分としてFe,P,Zn,Ni,Si,Cr,Sn,Mgのいずれか又は複数を添加が用いられる。これらはそのまま用いることも出来るが、信頼性向上のために外部に露出する部分に必要に応じて有機コート膜や金属メッキで保護することも出来る。このような有機コート膜にはポリアミドイミド,ポリイミド,エポキシ樹脂,カップリング剤,キレート剤等を用いることが出来る。金属メッキにはSn,Au、又はNiを主成分とするメッキが用いられるが、コストと接続信頼性の点からSnを主成分とするメッキが望ましい。
【0039】
本発明において一体成形に用いる封止材は樹脂封止成形できる熱硬化性樹脂組成物であれば特に制限されないが望ましくはエポキシ樹脂,硬化剤,硬化促進剤、並びに無機質充填剤を必須成分とする。エポキシ樹脂組成物が望ましい。
【0040】
エポキシ樹脂は、1分子中にエポキシ基を2個以上有するものであれば特に限定されない。例えば、o−クレゾールノボラック型エポキシ樹脂,ナフタレン型エポキシ樹脂,ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂,臭素化エポキシ樹脂,ビフェニル型エポキシ樹脂,ビスフェノールA型エポキシ樹脂,ビスフェノールF型エポキシ樹脂等が挙げられ、溶融粘度が低いビフェニル型エポキシ樹脂が好ましい。
【0041】
硬化剤は、フェノール性水酸基,アミノ基,カルボキシル基,酸無水物基等エポキシ樹脂を硬化する官能基を有するものであれば特に限定されない。例えば、フェノールノボラック,キシリレン型フェノール樹脂,ジシクロペンタジエン型フェノール樹脂,クレゾールフェノールノボラック等が挙げられ、溶融粘度が低いフェノールノボラックが好ましい。
【0042】
無機質充填剤には、シリカ,アルミナ,窒化ホウ素,水酸化マグネシウム,水酸化マグネシウム等が用いられるが機械的特性や硬化性等のバランスのとれたシリカが望ましい。シリカは溶融シリカ及び結晶シリカがあるが、熱膨張係数が小さい溶融シリカが好ましい。粒子形状については、球,角どちらでもよいが、流動性のためには球が好ましい。無機質充填剤は、充填剤の95重量%以上が粒径0.1 〜100μmの範囲にあり、かつ平均粒径が2〜20μmで球状の粉末が好ましい。この範囲の充填剤は最大充填分率が高く、高充填してもエポキシ樹脂組成物の溶融粘度は上昇しにくい。無機質充填剤の充填量はエポキシ樹脂組成物の全容積に対して50容積%以上であるのが望ましく、特に熱膨張率の観点から75容積%以上であるのが好ましい。
【0043】
硬化促進剤はエポキシ樹脂との場合には硬化反応を促進させるものならば種類は限定されない。例えば、トリフェニルホスフィン,トリフェニルホスフィン・トリフェニルボロン,テトラフェニルホスホニウム・テトラフェニルボレート,ブチルトリフェニルホスホニウム・テトラフェニルボレート等のリン化合物、2−フェニル−4−ベンジル−5−ヒドロキシメチルイミダゾール、2−フェニル−4−メチル−5−ヒドロキシメチルイミダゾール、2−エチル−4−メチルイミダゾール等のイミダゾール化合物、1,8−ジアザビシクロ[5.4.0]ウンデセン−7、ジアミノジフェニルメタン,トリエチレンジアミン等のアミン化合物等が挙げられる。
【0044】
本発明で用いたエポキシ樹脂組成物には、上記成分以外にも、必要に応じて離型剤,着色剤,可とう化剤,難燃助剤等を添加することができる。樹脂封止成形の成形方法にはトランスファーモールド成形,射出成形,ポッティング成形等を用いることができるが、トランスファーモールド成形が量産性の観点から望ましい。これは、トランスファーモールド成形が量産性,信頼性の点で優れているからである。上記のエポキシ樹脂組成物を用いトランスファーモールド成形する場合、成形温度は150℃以上200℃未満の範囲で設定され、150℃未満では硬化反応が遅く、離型性が悪い。離型性を上げるには長い成形時間が必要となり量産性が悪い。また、200℃以上では、硬化反応が早く進行し流動性が低下するため未充填となってしまう。このため、通常180℃付近の成形温度で成形される。
【0045】
本発明で用いた複合金属材料は金,銀,銅のうち少なくとも1種類の金属と酸化銅からなるものであれば特に制限されないが、材料費の点から考えると銅と酸化銅を用いる事が望ましい。酸化銅としては、CuO,Cu2O 及びその混合物を用いる事ができるが、Cu2O を用いる事が望ましい。これは、Cu2O を用いた複合金属材料の方がCuOを用いた複合金属材料より機械的特性に優れるためである。
【0046】
【発明の実施の形態】
以下、実施例及び比較例を示し本発明を説明する。
【0047】
(実施例1)
実施例1の電子回路装置は図1の模式図に示される構造をしている。図1において、多層配線基板1は6層からなるガラスBTレジン多層配線基板(50mm×40mm)であり最外層の一面はベタパターンの銅に厚さ5μmのニッケルメッキを施している。複合金属材料2は銀粉とCu2O 粉を混合した後、冷間プレスして、950℃×3時間焼結したものであり、銀70体積%,Cu2O 30体積%で大きさは50mm×40mm×0.7mm である。まず、アルミ製の支持材料3に複合金属材料2を溶接し(接合6)、複合金属材料の上に元素記号と質量比で示すとAg:Cu:Sn=3.5:0.3:96.2 のハンダ(接合5)を印刷した。次に、多層配線基板1に銀ペーストをベアチップのメモリ内蔵のマイコン7,トランジスタ8及びダイオード13の搭載位置にディスペンスし、品質保証されたメモリ内蔵のマイコン7,トランジスタ8及びダイオード13をその上に搭載した。次に150℃1時間の硬化条件で銀ペーストを硬化し接着した。次に、メモリ内蔵のマイコン7を加熱ステージ上で多層配線基板側から200℃に加熱し、ワイヤ9として金ワイヤを用い超音波ワイヤボンディングにてメモリ内蔵のマイコン7のパットと多層配線基板1のランドを電気的に接続した。その後、導電材10として、元素記号と質量比で示すとAg:Cu:Sn=3.5:0.3:96.2のハンダペーストを多層配線基板1のランド部にディスペンスした。そして、抵抗11,コンデンサ12に代表される部品を多層配線基板1に搭載した。これを、先に作製した支持材料3と複合金属材料2の結合体上のハンダ印刷面に搭載し、その後、赤外線リフロー装置を用い接合5のハンダや導電材10を一旦270℃で加熱溶融し、再び固化させることで電子部品(抵抗11,コンデンサ12)と多層配線基板1の電気的接続を行った。この後、端子15,トランジスタ8及びダイオード13と多層配線基板1の電気的接続は室温にてワイヤ14としてAlワイヤを用い超音波ワイヤボンディングにて行った。その後、180℃におけるゲル化時間が30秒であり無機充填材としてシリカフィラーを63体積%充填した封止樹脂組成物4を用い金型温度180℃,トランスファー圧力7MPa,成形時間3分で低圧トランスファーモールド成形を行った。用いた封止材組成物は硬化後の特性が、室温の弾性率3GPa,室温の線膨張係数が16ppm /℃,ガラス転移温度が150℃のものである。
【0048】
このようにして作製した電子回路装置を用い、反り,気密性,成形性,量産性,熱衝撃2000サイクル後の剥離やクラックの有無及び動作不良の有無,140℃オイル浸漬2000時間後の剥離や動作不良の有無,放熱性を検討し、表1に結果を示した。
【0049】
複合金属材料と封止材組成物の接着強度の測定は複合金属材料上に封止材樹脂組成物をトランスファーモールドにて図2の円錐台形に成形したのち、封止材成形物に剪断治具を用い基材から50μmの高さを2mm/min の速度で歪みを加え、破断した時の強度から剪断接着強度を求めた。試料数は4〜5でその平均値を算出した。
【0050】
複合金属材料の表面粗さ測定は触針式の表面粗さ計を用い測定した。表面粗さRaはJIS B 0660:1998で定義される算術平均粗さである。
【0051】
反りの測定は3次元計測器を用い測定し、反りが200μm以上の場合は不良で(×)で示した。200μm未満の場合は合格で(○)で示した。気密性は熱衝撃試験を3000サイクル行ったサンプルに対し、染色浸透探傷剤を用いた染色浸透探傷法(カラーチェック)により行った。基準は浸透インク長さが1.0mm以上になったものは×、0.5mm以上1mm未満は△、0.5mm未満は○とした。成形性はモジュールの封止において、流動性や離型性の問題なく成形できた場合は○、成形出来なかった場合は×とした。量産性に関しては、電子部品を多層配線基板に電気的に接続した後、樹脂封止終了までの工程時間で評価し30分未満は○、30分以上のものは×にした。
【0052】
熱衝撃信頼性の試験条件は以下のとおりである。−55℃〜150℃の各温度で60分保持し、2000サイクル後に剥離やクラック及び動作不良の有無を調べた。なおサンプル数は10個で行った。剥離に関しては、超音波探査映像装置を用いて調べた。クラックに関しては、外観を見て調べた。動作不良は内部配線の断線が生じた場合を不良とした。
【0053】
耐オイル信頼性の試験条件は以下のとおりである。140℃に加熱したオートマティックエンジンオイル中に浸漬し2000時間後の剥離や動作不良の有無を調べた。
【0054】
放熱性はトランジスタのベース・エミッタ間の電圧からトランジスタのジャンクション温度を求め、外気の温度との差で示した。放熱性に関しては15℃以下にする必要がある。
【0055】
このようにして作製した電子回路装置は、多層配線基板全体を被覆した一体封止成形のため小型で反りが少なく、耐オイル性が高く、多層配線基板と支持材料の間に金,銀,銅のうち少なくとも1種類の金属と酸化銅からなる複合金属材料を固着してなるため、放熱性に優れている。また、この複合金属材料は弾性率が低いため支持材料と多層配線基板の熱膨張差に起因する応力を緩和し剥離を防止するだけでなく、封止材と複合金属材料の応力も緩和し封止材にクラックが入るのを防止する効果がある。さらにこの複合金属材料は封止材との接着力が高いため、剥離が発生しにくい効果がある。
【0056】
(実施例2)
実施例2の電子回路装置は図1の模式図に示される構造をしている。図1において、多層配線基板1は6層からなるガラスBTレジン多層配線基板(50mm×40mm)であり最外層の一面はベタパターンの銅に厚さ5μmのニッケルメッキを施している。複合金属材料2は銅粉とCu2O 粉を混合した後、冷間プレスして、950℃×3時間焼結したものであり、銅70体積%,Cu2O 30体積%で大きさは50mm×40mm×0.7mm 、表面積の40%以上における表面粗さがRa=0.2 、空孔率は6.5% である。まず、アルミ製の支持材料3に複合金属材料2を溶接し(接合6)、複合金属材料の上に元素記号と質量比で示すとAg:Cu:Sn=3.5:0.3:96.2 のハンダ(接合5)を印刷した。次に、多層配線基板1に銀ペーストをベアチップのメモリ内蔵のマイコン7,トランジスタ8及びダイオード13の搭載位置にディスペンスし、品質保証されたメモリ内蔵のマイコン7,トランジスタ8及びダイオード13をその上に搭載した。次に150℃1時間の硬化条件で銀ペーストを硬化し接着した。次に、メモリ内蔵のマイコン7を加熱ステージ上で多層配線基板側から200℃に加熱し、ワイヤ9として金ワイヤを用い超音波ワイヤボンディングにてメモリ内蔵のマイコン7のパットと多層配線基板1のランドを電気的に接続した。その後、導電材10として、元素記号と質量比で示すとAg:Cu:Sn=3.5:0.3:96.2のハンダペーストを多層配線基板1のランド部にディスペンスした。そして、抵抗11,コンデンサ12に代表される部品を多層配線基板1に搭載した。これを、先に作製した支持材料3と複合金属材料2の結合体上のハンダ印刷面に搭載し、その後、赤外線リフロー装置を用い接合5のハンダや導電材10を一旦270℃で加熱溶融し、再び固化させることで電子部品(抵抗11,コンデンサ12)と多層配線基板1の電気的接続を行った。この後、端子15,トランジスタ8及びダイオード13と多層配線基板1の電気的接続は室温にてワイヤ14としてAlワイヤを用い超音波ワイヤボンディングにて行った。その後、180℃におけるゲル化時間が30秒であり無機充填材としてシリカフィラーを63体積%充填した封止樹脂組成物4を用い金型温度180℃,トランスファー圧力7MPa,成形時間3分で低圧トランスファーモールド成形を行った。用いた封止材組成物は硬化後の特性が、室温の弾性率3GPa,室温の線膨張係数が16ppm /℃,ガラス転移温度が150℃のものである。
【0057】
このようにして作製した電子回路装置を用い、反り,気密性,成形性,量産性,熱衝撃2000サイクル後の剥離やクラックの有無及び動作不良の有無,140℃オイル浸漬2000時間後の剥離や動作不良の有無,放熱性を検討し、表1に結果を示した。
【0058】
このように、多層配線基板全体を被覆した一体封止成形のため小型で反りが少なく、耐オイル性が高く、多層配線基板と支持材料の間に銅と酸化銅からなる複合金属材料を固着してなるため、放熱性に優れている。また、この複合金属材料は弾性率が低いため支持材料と多層配線基板の熱膨張差に起因する応力を緩和し剥離を防止するだけでなく、封止材と複合金属材料の応力も緩和し封止材にクラックが入るのを防止する効果がある。さらにこの複合金属材料は封止材との接着力が高いため、剥離が発生しにくい効果がある上に銅と酸化銅を用いるため低コストである効果がある。
【0059】
(実施例3)
実施例3の電子回路装置は図1の模式図に示される構造をしている。図1において、多層配線基板1は6層からなるセラミック多層配線基板(50mm×40mm)であり最外層の一面はベタパターンの配線に厚さ5μmのニッケルメッキを施している。複合金属材料2は銅粉とCu2O 粉を混合した後、冷間プレスして、950℃×3時間焼結したものであり、銅70体積%,Cu2O 30体積%で大きさは50mm×40mm×0.7mm 、表面積の40%以上における表面粗さがRa=0.2 、空孔率は6.5% である。まず、アルミ製の支持材料3に複合金属材料2を溶接し(接合6)、複合金属材料の上に元素記号と質量比で示すとAg:Cu:Sn=3.5:0.3:96.2 のハンダ(接合5)を印刷した。次に、多層配線基板1に銀ペーストをベアチップのメモリ内蔵のマイコン7,トランジスタ8及びダイオード13の搭載位置にディスペンスし、品質保証されたメモリ内蔵のマイコン7,トランジスタ8及びダイオード13をその上に搭載した。次に150℃1時間の硬化条件で銀ペーストを硬化し接着した。次に、メモリ内蔵のマイコン7を加熱ステージ上で多層配線基板側から200℃に加熱し、ワイヤ9として金ワイヤを用い超音波ワイヤボンディングにてメモリ内蔵のマイコン7のパットと多層配線基板1のランドを電気的に接続した。その後、導電材10として、元素記号と質量比で示すとAg:Cu:Sn=3.5:0.3:96.2 のハンダペーストを多層配線基板1のランド部にディスペンスした。そして、抵抗11,コンデンサ12に代表される部品を多層配線基板1に搭載した。これを、先に作製した支持材料3と複合金属材料2の結合体上のハンダ印刷面に搭載し、その後、赤外線リフロー装置を用い接合5のハンダや導電材10を一旦270℃で加熱溶融し、再び固化させることで電子部品(抵抗11,コンデンサ12)と多層配線基板1の電気的接続を行った。この後、端子15,トランジスタ8及びダイオード13と多層配線基板1の電気的接続は室温にてワイヤ14としてAlワイヤを用い超音波ワイヤボンディングにて行った。その後、180℃におけるゲル化時間が30秒であり無機充填材としてシリカフィラーを63体積%充填した封止樹脂組成物4を用い金型温度180℃,トランスファー圧力7MPa,成形時間3分で低圧トランスファーモールド成形を行った。用いた封止材組成物は硬化後の特性が、室温の弾性率3GPa,室温の線膨張係数が16ppm /℃,ガラス転移温度が150℃のものである。
【0060】
このようにして作製した電子回路装置を用い、反り,気密性,成形性,量産性,熱衝撃2000サイクル後の剥離やクラックの有無及び動作不良の有無,140℃オイル浸漬2000時間後の剥離や動作不良の有無,放熱性を検討し、表1に結果を示した。
【0061】
このように、多層配線基板全体を被覆した一体封止成形のため小型で反りが少なく、耐オイル性が高く、多層配線基板と支持材料の間に銅と酸化銅からなる複合金属材料を固着してなるため、放熱性に優れている。また、この複合金属材料は弾性率が低いため支持材料と多層配線基板の熱膨張差に起因する応力を緩和し剥離を防止するだけでなく、封止材と複合金属材料の応力も緩和し封止材にクラックが入るのを防止する効果がある。さらにこの複合金属材料は封止材との接着力が高いため、剥離が発生しにくい効果がある。さらに、セラミック多層配線基板を用いるため熱伝導率が高く放熱性がより良くなる効果がある。
【0062】
(実施例4)
実施例4の電子回路装置は図1の模式図に示される構造をしている。図1において、多層配線基板1は6層からなるガラスBTレジン多層配線基板(50mm×40mm)であり最外層の一面はベタパターンの銅に厚さ5μmのニッケルメッキを施している。複合金属材料2は銅粉とCu2O 粉を混合した後、冷間プレスして、950℃×3時間焼結したものであり、銅70体積%,Cu2O 30体積%で大きさは50mm×40mm×0.7mm 、表面積の40%以上における表面粗さがRa=0.2、空孔率は6.5%である。まず、銅製の支持材料3に複合金属材料2を溶接し(接合6)、複合金属材料の上に元素記号と質量比で示すとAg:Cu:Sn=3.5:0.3:96.2 のハンダ(接合5)を印刷した。次に、多層配線基板1に銀ペーストをベアチップのメモリ内蔵のマイコン7,トランジスタ8及びダイオード13の搭載位置にディスペンスし、品質保証されたメモリ内蔵のマイコン7,トランジスタ8及びダイオード13をその上に搭載した。次に150℃1時間の硬化条件で銀ペーストを硬化し接着した。次に、メモリ内蔵のマイコン7を加熱ステージ上で多層配線基板側から200℃に加熱し、ワイヤ9として金ワイヤを用い超音波ワイヤボンディングにてメモリ内蔵のマイコン7のパットと多層配線基板1のランドを電気的に接続した。その後、導電材10として、元素記号と質量比で示すとAg:Cu:Sn=3.5:0.3:96.2 のハンダペーストを多層配線基板1のランド部にディスペンスした。そして、抵抗11,コンデンサ12に代表される部品を多層配線基板1に搭載した。これを、先に作製した支持材料3と複合金属材料2の結合体上のハンダ印刷面に搭載し、その後、赤外線リフロー装置を用い接合5のハンダや導電材10を一旦270℃で加熱溶融し、再び固化させることで電子部品(抵抗11,コンデンサ12)と多層配線基板1の電気的接続を行った。この後、端子15,トランジスタ8及びダイオード13と多層配線基板1の電気的接続は室温にてワイヤ14としてAlワイヤを用い超音波ワイヤボンディングにて行った。その後、180℃におけるゲル化時間が30秒であり無機充填材としてシリカフィラーを63体積%充填した封止樹脂組成物4を用い金型温度180℃,トランスファー圧力7MPa,成形時間3分で低圧トランスファーモールド成形を行った。用いた封止材組成物は硬化後の特性が、室温の弾性率3GPa,室温の線膨張係数が16ppm /℃,ガラス転移温度が150℃のものである。
【0063】
このようにして作製した電子回路装置を用い、反り,気密性,成形性,量産性,熱衝撃2000サイクル後の剥離やクラックの有無及び動作不良の有無,140℃オイル浸漬2000時間後の剥離や動作不良の有無,放熱性を検討し、表1に結果を示した。
【0064】
このように、多層配線基板全体を被覆した一体封止成形のため小型で反りが少なく、耐オイル性が高く、多層配線基板と支持材料の間に銅と酸化銅からなる複合金属材料を固着してなるため、放熱性に優れている。また、この複合金属材料は弾性率が低いため支持材料と多層配線基板の熱膨張差に起因する応力を緩和し剥離を防止するだけでなく、封止材と複合金属材料の応力も緩和し封止材にクラックが入るのを防止する効果がある。さらにこの複合金属材料は封止材との接着力が高いため、剥離が発生しにくい効果がある。さらに支持材料に銅を主成分とする金属材料を用いることで放熱性がより優れる効果がある。
【0065】
(実施例5)
実施例5の電子回路装置は図1の模式図に示される構造をしている。図1において、多層配線基板1は6層からなるガラスBTレジン多層配線基板(50mm×40mm)であり最外層の一面はベタパターンの銅に厚さ5μmのニッケルメッキを施している。複合金属材料2は銅粉とCu2O 粉を混合した後、冷間プレスして、950℃×3時間焼結したものであり、銅70体積%,Cu2O 30体積%で大きさは50mm×40mm×0.7mm 、表面積の40%以上における表面粗さがRa=0.2 、空孔率は6.5% である。まず、アルミ製の支持材料3に複合金属材料2を溶接し(接合6)、複合金属材料の上に元素記号と質量比で示すとAg:Cu:Sn=3.5:0.3:96.2 のハンダ(接合5)を印刷した。次に、多層配線基板1に銀ペーストをベアチップのメモリ内蔵のマイコン7,トランジスタ8及びダイオード13の搭載位置にディスペンスし、品質保証されたメモリ内蔵のマイコン7,トランジスタ8及びダイオード13をその上に搭載した。次に150℃1時間の硬化条件で銀ペーストを硬化し接着した。次に、メモリ内蔵のマイコン7を加熱ステージ上で多層配線基板側から200℃に加熱し、ワイヤ9として金ワイヤを用い超音波ワイヤボンディングにてメモリ内蔵のマイコン7のパットと多層配線基板1のランドを電気的に接続した。その後、導電材10として、元素記号と質量比で示すとAg:Cu:Sn=3.5:0.3:96.2のハンダペーストを多層配線基板1のランド部にディスペンスした。そして、抵抗11,コンデンサ12に代表される部品を多層配線基板1に搭載した。これを、先に作製した支持材料3と複合金属材料2の結合体上のハンダ印刷面に搭載し、その後、赤外線リフロー装置を用い接合5のハンダや導電材10を一旦270℃で加熱溶融し、再び固化させることで電子部品(抵抗11,コンデンサ12)と多層配線基板1の電気的接続を行った。この後、端子15,トランジスタ8及びダイオード13と多層配線基板1の電気的接続は室温にてワイヤ14としてAlワイヤを用い超音波ワイヤボンディングにて行った。その後、180℃におけるゲル化時間が30秒であり無機充填材としてシリカフィラーを80体積%充填した封止樹脂組成物4を用い金型温度180℃,トランスファー圧力7MPa,成形時間3分で低圧トランスファーモールド成形を行った。用いた封止材組成物は硬化後の特性が、室温の弾性率3GPa,室温の線膨張係数が8ppm /℃,ガラス転移温度が120℃のものである。
【0066】
このようにして作製した電子回路装置を用い、反り,気密性,成形性,量産性,熱衝撃2000サイクル後の剥離やクラックの有無及び動作不良の有無,140℃オイル浸漬2000時間後の剥離や動作不良の有無,放熱性を検討し、表1に結果を示した。
【0067】
このように、多層配線基板全体を被覆した一体封止成形のため小型で反りが少なく、耐オイル性が高く、多層配線基板と支持材料の間に銅と酸化銅からなる複合金属材料を固着してなるため、放熱性に優れている。また、この複合金属材料は弾性率が低いため支持材料と多層配線基板の熱膨張差に起因する応力を緩和し剥離を防止するだけでなく、封止材と複合金属材料の応力も緩和し封止材にクラックが入るのを防止する効果がある。さらにこの複合金属材料は封止材との接着力が高いため、剥離が発生しにくい効果がある。さらに封止樹脂組成物に75体積%以上の無機充填材料を含有させることで、封止材の耐オイル性をより向上できる効果がある。
【0068】
(実施例6)
実施例6の電子回路装置は図1の模式図に示される構造をしている。図1において、多層配線基板1は6層からなるガラスBTレジン多層配線基板(50mm×40mm)であり最外層の一面はベタパターンの銅に厚さ5μmのニッケルメッキを施している。複合金属材料2は銅粉とCu2O 粉を混合した後、冷間プレスして、950℃×3時間焼結したものであり、銅70体積%,Cu2O 30体積%で大きさは55mm×45mm×0.7mm 、表面積の40%以上における表面粗さがRa=0.2 、空孔率は6.5% である。まず、アルミ製の支持材料3に複合金属材料2を溶接し(接合6)、複合金属材料の上に元素記号と質量比で示すとAg:Cu:Sn=3.5:0.3:96.2 のハンダ(接合5)を印刷した。次に、多層配線基板1に銀ペーストをベアチップのメモリ内蔵のマイコン7,トランジスタ8及びダイオード13の搭載位置にディスペンスし、品質保証されたメモリ内蔵のマイコン7,トランジスタ8及びダイオード13をその上に搭載した。次に150℃1時間の硬化条件で銀ペーストを硬化し接着した。次に、メモリ内蔵のマイコン7を加熱ステージ上で多層配線基板側から200℃に加熱し、ワイヤ9として金ワイヤを用い超音波ワイヤボンディングにてメモリ内蔵のマイコン7のパットと多層配線基板1のランドを電気的に接続した。その後、導電材10として、元素記号と質量比で示すとAg:Cu:Sn=3.5:0.3:96.2のハンダペーストを多層配線基板1のランド部にディスペンスした。そして、抵抗11,コンデンサ12に代表される部品を多層配線基板1に搭載した。これを、先に作製した支持材料3と複合金属材料2の結合体上のハンダ印刷面に搭載し、その後、赤外線リフロー装置を用い接合5のハンダや導電材10を一旦270℃で加熱溶融し、再び固化させることで電子部品(抵抗11,コンデンサ12)と多層配線基板1の電気的接続を行った。この後、端子15,トランジスタ8及びダイオード13と多層配線基板1の電気的接続は室温にてワイヤ14としてAlワイヤを用い超音波ワイヤボンディングにて行った。その後、180℃におけるゲル化時間が30秒であり無機充填材としてシリカフィラーを63体積%充填した封止樹脂組成物4を用い金型温度180℃,トランスファー圧力7MPa,成形時間3分で低圧トランスファーモールド成形を行った。用いた封止材組成物は硬化後の特性が、室温の弾性率3GPa,室温の線膨張係数が16ppm /℃,ガラス転移温度が150℃のものである。
【0069】
このようにして作製した電子回路装置を用い、反り,気密性,成形性,量産性,熱衝撃2000サイクル後の剥離やクラックの有無及び動作不良の有無,140℃オイル浸漬2000時間後の剥離や動作不良の有無,放熱性を検討し、表1に結果を示した。
【0070】
このように、多層配線基板全体を被覆した一体封止成形のため小型で反りが少なく、耐オイル性が高く、多層配線基板と支持材料の間に銅と酸化銅からなる複合金属材料を固着してなるため、放熱性に優れている。また、この複合金属材料は弾性率が低いため支持材料と多層配線基板の熱膨張係数の差に起因する応力を緩和し剥離を防止するだけでなく、封止材と複合金属材料の応力も緩和し封止材にクラックが入るのを防止する効果がある。さらにこの複合金属材料は封止材との接着力が高いため、剥離が発生しにくい効果がある。さらに多層配線基板より外形の大きい銅と酸化銅からなる複合金属材料を用いることで、多層配線基板より複合金属材料の側に応力が集中するため多層配線基板に接続された素子の寿命を延ばす効果がある。
【0071】
(実施例7)
実施例7の電子回路装置は図1の模式図に示される構造をしている。図1において、多層配線基板1は6層からなるガラスBTレジン多層配線基板(50mm×40mm)である。複合金属材料2は銅粉とCu2O 粉を混合した後、冷間プレスして、950℃×3時間焼結したものであり、銅70体積%,Cu2O 30体積%で大きさは50mm×40mm×0.7mm 、表面積の40%以上における表面粗さがRa=0.2 、空孔率は6.5% である。まず、アルミ製の支持材料3に複合金属材料2を溶接し(接合6)、複合金属材料の上にナガセケムテック製熱硬化性接着剤XNR1244を印刷した。次に、多層配線基板1に銀ペーストをベアチップのメモリ内蔵のマイコン7,トランジスタ8及びダイオード13の搭載位置にディスペンスし、品質保証されたメモリ内蔵のマイコン7,トランジスタ8及びダイオード13をその上に搭載した。次に150℃1時間の硬化条件で銀ペーストを硬化し接着した。次に、メモリ内蔵のマイコン7を加熱ステージ上で多層配線基板側から200℃に加熱し、ワイヤ9として金ワイヤを用い超音波ワイヤボンディングにてメモリ内蔵のマイコン7のパットと多層配線基板1のランドを電気的に接続した。その後、導電材10として、元素記号と質量比で示すとAg:Cu:Sn=3.5:0.3:96.2 のハンダペーストを多層配線基板1のランド部にディスペンスした。そして、抵抗11,コンデンサ12に代表される部品を多層配線基板1に搭載した。その後、赤外線リフロー装置を用い接合5のハンダや導電材10を一旦270℃で加熱溶融し、再び固化させることで電子部品(抵抗11,コンデンサ12)と多層配線基板1の電気的接続を行った。この後、この多層配線基板を先に作製した支持材料3と複合金属材料2の結合体上の熱硬化性接着剤上に搭載し、150℃30分の硬化条件で硬化した。この後、端子15,トランジスタ8及びダイオード13と多層配線基板1の電気的接続は室温にてワイヤ14としてAlワイヤを用い超音波ワイヤボンディングにて行った。その後、180℃におけるゲル化時間が30秒であり無機充填材としてシリカフィラーを63体積%充填した封止樹脂組成物4を用い金型温度180℃,トランスファー圧力7MPa,成形時間3分で低圧トランスファーモールド成形を行った。用いた封止材組成物は硬化後の特性が、室温の弾性率3GPa,室温の線膨張係数が16ppm /℃,ガラス転移温度が150℃のものである。
【0072】
このようにして作製した電子回路装置を用い、反り,気密性,成形性,量産性,熱衝撃2000サイクル後の剥離やクラックの有無及び動作不良の有無,140℃オイル浸漬2000時間後の剥離や動作不良の有無,放熱性を検討し、表1に結果を示した。
【0073】
このように、多層配線基板全体を被覆した一体封止成形のため小型で反りが少なく、耐オイル性が高く、多層配線基板と支持材料の間に銅と酸化銅からなる複合金属材料を固着してなるため、放熱性に優れている。また、この複合金属材料は弾性率が低いため支持材料と多層配線基板の熱膨張差に起因する応力を緩和し剥離を防止するだけでなく、封止材と複合金属材料の応力も緩和し封止材にクラックが入るのを防止する効果がある。さらにこの複合金属材料は封止材との接着力が高いため、剥離が発生しにくい効果がある。さらに、多層配線基板と複合金属材料の固着に有機系の接着剤を用いることで、応力を緩和し剥離を防止する効果がある。
【0074】
(実施例8)
実施例8の電子回路装置は図1の模式図に示される構造をしている。図1において、多層配線基板1は6層からなるガラスBTレジン多層配線基板(50mm×40mm)であり最外層の一面はベタパターンの銅に厚さ5μmのニッケルメッキを施している。複合金属材料2は銅粉とCu2O 粉を混合した後、冷間プレスして、950℃×3時間焼結したものであり、銅70体積%,Cu2O 30体積%で大きさは50mm×40mm×0.7mm 、表面積の40%以上における表面粗さがRa=0.2 、空孔率は6.5% である。まず、アルミ製の支持材料3に複合金属材料2をナガセケムテック製熱硬化性樹脂XNR1244により150℃30分の硬化条件で接着し(接合6)、複合金属材料の上に元素記号と質量比で示すとAg:Cu:Sn=3.5:0.3:96.2 のハンダ(接合5)を印刷した。次に、多層配線基板1に銀ペーストをベアチップのメモリ内蔵のマイコン7,トランジスタ8及びダイオード13の搭載位置にディスペンスし、品質保証されたメモリ内蔵のマイコン7,トランジスタ8及びダイオード13をその上に搭載した。次に150℃1時間の硬化条件で銀ペーストを硬化し接着した。次に、メモリ内蔵のマイコン7を加熱ステージ上で多層配線基板側から200℃に加熱し、ワイヤ9として金ワイヤを用い超音波ワイヤボンディングにてメモリ内蔵のマイコン7のパットと多層配線基板1のランドを電気的に接続した。その後、導電材10として、元素記号と質量比で示すとAg:Cu:Sn=3.5:0.3:96.2のハンダペーストを多層配線基板1のランド部にディスペンスした。そして、抵抗11,コンデンサ12に代表される部品を多層配線基板1に搭載した。これを、先に作製した支持材料3と複合金属材料2の結合体上のハンダ印刷面に搭載し、その後、赤外線リフロー装置を用い接合5のハンダや導電材10を一旦270℃で加熱溶融し、再び固化させることで電子部品(抵抗11,コンデンサ12)と多層配線基板1の電気的接続を行った。この後、端子15,トランジスタ8及びダイオード13と多層配線基板1の電気的接続は室温にてワイヤ14としてAlワイヤを用い超音波ワイヤボンディングにて行った。その後、180℃におけるゲル化時間が30秒であり無機充填材としてシリカフィラーを63体積%充填した封止樹脂組成物4を用い金型温度180℃,トランスファー圧力7MPa,成形時間3分で低圧トランスファーモールド成形を行った。用いた封止材組成物は硬化後の特性が、室温の弾性率3GPa,室温の線膨張係数が16ppm /℃,ガラス転移温度が150℃のものである。
【0075】
このようにして作製した電子回路装置を用い、反り,気密性,成形性,量産性,熱衝撃2000サイクル後の剥離やクラックの有無及び動作不良の有無,140℃オイル浸漬2000時間後の剥離や動作不良の有無,放熱性を検討し、表1に結果を示した。
【0076】
このように、多層配線基板全体を被覆した一体封止成形のため小型で反りが少なく、耐オイル性が高く、多層配線基板と支持材料の間に銅と酸化銅からなる複合金属材料を固着してなるため、放熱性に優れている。また、この複合金属材料は弾性率が低いため支持材料と多層配線基板の熱膨張差に起因する応力を緩和し剥離を防止するだけでなく、封止材と複合金属材料の応力も緩和し封止材にクラックが入るのを防止する効果がある。さらに、複合金属材料と支持材料の固着に有機系の接着剤を用いることで、応力を緩和し剥離を防止する効果がある。
【0077】
(実施例9)
実施例9の電子回路装置は図1の模式図に示される構造をしている。図1において、多層配線基板1は6層からなるセラミック多層配線基板(50mm×40mm)である。複合金属材料2は銅粉とCu2O 粉を混合した後、冷間プレスして、950℃×3時間焼結したものであり、銅70体積%,Cu2O 30体積%で大きさは55mm×45mm×0.7mm 、表面積の40%以上における表面粗さがRa=0.2 、空孔率は6.5% である。まず、銅製の支持材料3に複合金属材料2をナガセケムテック製熱硬化性樹脂XNR1244により150℃30分の硬化条件で接着し(接合6)、複合金属材料の上にナガセケムテック製熱硬化性接着剤XNR1244を印刷した。次に、多層配線基板1に銀ペーストをベアチップのメモリ内蔵のマイコン7,トランジスタ8及びダイオード13の搭載位置にディスペンスし、品質保証されたメモリ内蔵のマイコン7,トランジスタ8及びダイオード13をその上に搭載した。次に150℃1時間の硬化条件で銀ペーストを硬化し接着した。次に、メモリ内蔵のマイコン7を加熱ステージ上で多層配線基板側から200℃に加熱し、ワイヤ9として金ワイヤを用い超音波ワイヤボンディングにてメモリ内蔵のマイコン7のパットと多層配線基板1のランドを電気的に接続した。その後、導電材10として、元素記号と質量比で示すとAg:Cu:Sn=3.5:0.3:96.2 のハンダペーストを多層配線基板1のランド部にディスペンスした。そして、抵抗11,コンデンサ12に代表される部品を多層配線基板1に搭載した。その後、赤外線リフロー装置を用い接合5のハンダや導電材10を一旦270℃で加熱溶融し、再び固化させることで電子部品(抵抗11,コンデンサ12)と多層配線基板1の電気的接続を行った。この後、この多層配線基板を先に作製した支持材料3と複合金属材料2の結合体上の熱硬化性接着剤上に搭載し、150℃30分の硬化条件で硬化した。この後、端子15,トランジスタ8及びダイオード13と多層配線基板1の電気的接続は室温にてワイヤ14としてAlワイヤを用い超音波ワイヤボンディングにて行った。その後、180℃におけるゲル化時間が30秒であり無機充填材としてシリカフィラーを80体積%充填した封止樹脂組成物4を用い金型温度180℃,トランスファー圧力7MPa,成形時間3分で低圧トランスファーモールド成形を行った。用いた封止材組成物は硬化後の特性が、室温の弾性率3GPa,室温の線膨張係数が8ppm /℃,ガラス転移温度が120℃のものである。
【0078】
このようにして作製した電子回路装置を用い、反り,気密性,成形性,量産性,熱衝撃2000サイクル後の剥離やクラックの有無及び動作不良の有無,140℃オイル浸漬2000時間後の剥離や動作不良の有無,放熱性を検討し、表1に結果を示した。
【0079】
このように、多層配線基板全体を被覆した一体封止成形のため小型で反りが少なく、耐オイル性が高く、多層配線基板と支持材料の間に銅と酸化銅からなる複合金属材料を固着してなるため、放熱性に優れている。また、この複合金属材料は弾性率が低いため支持材料と多層配線基板の熱膨張差に起因する応力を緩和し剥離を防止するだけでなく、封止材と複合金属材料の応力も緩和し封止材にクラックが入るのを防止する効果がある。さらに、セラミック多層配線基板を用いるため熱伝導率が高く放熱性がより良くなる効果がある。さらに支持材料に銅を主成分とする金属材料を用いることで放熱性がより優れる効果がある。さらに封止樹脂組成物に75体積%以上の無機充填材料を含有させることで、封止材の耐オイル性をより向上できる効果がある。さらに多層配線基板より外形の大きい銅と酸化銅からなる複合金属材料を用いることで、多層配線基板より複合金属材料の側に応力が集中するため多層配線基板に接続された素子の寿命を延ばす効果がある。さらに、多層配線基板と複合金属材料の固着に有機系の接着剤を用いることで、応力を緩和し剥離を防止する効果がある。さらに、複合金属材料と支持材料の固着に有機系の接着剤を用いることで、応力を緩和し剥離を防止する効果がある。
【0080】
(実施例10)
実施例10の電子回路装置は図1の模式図に示される構造をしている。図1において、多層配線基板1は6層からなるセラミック多層配線基板(50mm×40mm)である。複合金属材料2は銅粉とCu2O 粉を混合した後、冷間プレスして、950℃×3時間焼結したものであり、銅70体積%,Cu2O 30体積%で大きさは55mm×45mm×0.7mm 、表面積の40%以上における表面粗さがRa=0.2 、空孔率は1.0% 、である。まず、銅製の支持材料3に複合金属材料2をナガセケムテック製熱硬化性樹脂XNR1244により150℃30分の硬化条件で接着し(接合6)、複合金属材料の上にナガセケムテック製熱硬化性接着剤XNR1244を印刷した。次に、多層配線基板1に銀ペーストをベアチップのメモリ内蔵のマイコン7,トランジスタ8及びダイオード13の搭載位置にディスペンスし、品質保証されたメモリ内蔵のマイコン7,トランジスタ8及びダイオード13をその上に搭載した。次に150℃1時間の硬化条件で銀ペーストを硬化し接着した。次に、メモリ内蔵のマイコン7を加熱ステージ上で多層配線基板側から200℃に加熱し、ワイヤ9として金ワイヤを用い超音波ワイヤボンディングにてメモリ内蔵のマイコン7のパットと多層配線基板1のランドを電気的に接続した。その後、導電材10として、元素記号と質量比で示すとAg:Cu:Sn=3.5:0.3:96.2 のハンダペーストを多層配線基板1のランド部にディスペンスした。そして、抵抗11,コンデンサ12に代表される部品を多層配線基板1に搭載した。その後、赤外線リフロー装置を用い接合5のハンダや導電材10を一旦270℃で加熱溶融し、再び固化させることで電子部品(抵抗11,コンデンサ12)と多層配線基板1の電気的接続を行った。この後、この多層配線基板を先に作製した支持材料3と複合金属材料2の結合体上の熱硬化性接着剤上に搭載し、150℃30分の硬化条件で硬化した。この後、端子15,トランジスタ8及びダイオード13と多層配線基板1の電気的接続は室温にてワイヤ14としてAlワイヤを用い超音波ワイヤボンディングにて行った。その後、180℃におけるゲル化時間が30秒であり無機充填材としてシリカフィラーを80体積%充填した封止樹脂組成物4を用い金型温度180℃,トランスファー圧力7MPa,成形時間3分で低圧トランスファーモールド成形を行った。用いた封止材組成物は硬化後の特性が、室温の弾性率3GPa,室温の線膨張係数が8ppm /℃,ガラス転移温度が120℃のものである。
【0081】
このようにして作製した電子回路装置を用い、反り,気密性,成形性,量産性,熱衝撃2000サイクル後の剥離やクラックの有無及び動作不良の有無,140℃オイル浸漬2000時間後の剥離や動作不良の有無,放熱性を検討し、表1に結果を示した。
【0082】
このように、多層配線基板全体を被覆した一体封止成形のため小型で反りが少なく、耐オイル性が高く、多層配線基板と支持材料の間に銅と酸化銅からなる複合金属材料を固着してなるため、放熱性に優れている。また、この複合金属材料は弾性率が低いため支持材料と多層配線基板の熱膨張差に起因する応力を緩和し剥離を防止するだけでなく、封止材と複合金属材料の応力も緩和し封止材にクラックが入るのを防止する効果がある。さらに、セラミック多層配線基板を用いるため熱伝導率が高く放熱性がより良くなる効果がある。さらに支持材料に銅を主成分とする金属材料を用いることで放熱性がより優れる効果がある。さらに封止樹脂組成物に75体積%以上の無機充填材料を含有させることで、封止材の耐オイル性をより向上できる効果がある。さらに多層配線基板より外形の大きい銅と酸化銅からなる複合金属材料を用いることで、多層配線基板より複合金属材料の側に応力が集中するため多層配線基板に接続された素子の寿命を延ばす効果がある。さらに、多層配線基板と複合金属材料の固着に有機系の接着剤を用いることで、応力を緩和し剥離を防止する効果がある。さらに、複合金属材料と支持材料の固着に有機系の接着剤を用いることで、応力を緩和し剥離を防止する効果がある。さらに複合金属材料の空孔率が1体積%以上50体積%以下であるため熱伝導率が高く弾性率が低いため、放熱性と信頼性に優れる効果がある。
【0083】
(実施例11)
実施例11の電子回路装置は図1の模式図に示される構造をしている。図1において、多層配線基板1は6層からなるセラミック多層配線基板(50mm×40mm)である。複合金属材料2は銅粉とCu2O 粉と水素化タングステンを混合した後、冷間プレスして、1000℃×3時間焼結した後、表面に厚さ20μmの銅メッキを施し、表面を研磨したものであり、銅65体積%,Cu2O 30体積%で大きさは55mm×45mm×0.7mm 、表面積の40%以上における表面粗さがRa=0.2 、空孔率は50%である。まず、銅製の支持材料3に複合金属材料2をナガセケムテック製熱硬化性樹脂XNR1244により150℃30分の硬化条件で接着し(接合6)、複合金属材料の上にナガセケムテック製熱硬化性接着剤XNR1244を印刷した。次に、多層配線基板1に銀ペーストをベアチップのメモリ内蔵のマイコン7,トランジスタ8及びダイオード13の搭載位置にディスペンスし、品質保証されたメモリ内蔵のマイコン7,トランジスタ8及びダイオード13をその上に搭載した。次に150℃1時間の硬化条件で銀ペーストを硬化し接着した。次に、メモリ内蔵のマイコン7を加熱ステージ上で多層配線基板側から200℃に加熱し、ワイヤ9として金ワイヤを用い超音波ワイヤボンディングにてメモリ内蔵のマイコン7のパットと多層配線基板1のランドを電気的に接続した。その後、導電材10として、元素記号と質量比で示すとAg:Cu:Sn=3.5:0.3:96.2 のハンダペーストを多層配線基板1のランド部にディスペンスした。そして、抵抗11,コンデンサ12に代表される部品を多層配線基板1に搭載した。その後、赤外線リフロー装置を用い接合5のハンダや導電材10を一旦270℃で加熱溶融し、再び固化させることで電子部品(抵抗11,コンデンサ12)と多層配線基板1の電気的接続を行った。この後、この多層配線基板を先に作製した支持材料3と複合金属材料2の結合体上の熱硬化性接着剤上に搭載し、150℃30分の硬化条件で硬化した。この後、端子15,トランジスタ8及びダイオード13と多層配線基板1の電気的接続は室温にてワイヤ14としてAlワイヤを用い超音波ワイヤボンディングにて行った。その後、180℃におけるゲル化時間が30秒であり無機充填材としてシリカフィラーを80体積%充填した封止樹脂組成物4を用い金型温度180℃,トランスファー圧力7MPa,成形時間3分で低圧トランスファーモールド成形を行った。用いた封止材組成物は硬化後の特性が、室温の弾性率3GPa,室温の線膨張係数が8ppm /℃,ガラス転移温度が120℃のものである。
【0084】
このようにして作製した電子回路装置を用い、反り,気密性,成形性,量産性,熱衝撃2000サイクル後の剥離やクラックの有無及び動作不良の有無,140℃オイル浸漬2000時間後の剥離や動作不良の有無,放熱性を検討し、表1に結果を示した。
【0085】
このように、多層配線基板全体を被覆した一体封止成形のため小型で反りが少なく、耐オイル性が高く、多層配線基板と支持材料の間に銅と酸化銅からなる複合金属材料を固着してなるため、放熱性に優れている。また、この複合金属材料は弾性率が低いため支持材料と多層配線基板の熱膨張差に起因する応力を緩和し剥離を防止するだけでなく、封止材と複合金属材料の応力も緩和し封止材にクラックが入るのを防止する効果がある。さらに、セラミック多層配線基板を用いるため熱伝導率が高く放熱性がより良くなる効果がある。さらに支持材料に銅を主成分とする金属材料を用いることで放熱性がより優れる効果がある。さらに封止樹脂組成物に75体積%以上の無機充填材料を含有させることで、封止材の耐オイル性をより向上できる効果がある。さらに多層配線基板より外形の大きい銅と酸化銅からなる複合金属材料を用いることで、多層配線基板より複合金属材料の側に応力が集中するため多層配線基板に接続された素子の寿命を延ばす効果がある。さらに、多層配線基板と複合金属材料の固着に有機系の接着剤を用いることで、応力を緩和し剥離を防止する効果がある。さらに、複合金属材料と支持材料の固着に有機系の接着剤を用いることで、応力を緩和し剥離を防止する効果がある。さらに複合金属材料の空孔率が1体積%以上50体積%以下であるため熱伝導率が高く弾性率が低いため、放熱性と信頼性に優れる効果がある。
【0086】
(実施例12)
実施例12の電子回路装置は図1の模式図に示される構造をしている。図1において、多層配線基板1は6層からなるセラミック多層配線基板(50mm×40mm)である。複合金属材料2は銅粉とCu2O 粉を混合した後、冷間プレスして、950℃×3時間焼結した後、表面に厚さ10μmの銅メッキを施し、表面を研磨したものであり、銅70体積%,Cu2O 30体積%で大きさは55mm×45mm×0.7mm 、表面積の40%以上における表面粗さがRa=0.01 、空孔率は6.5% である。まず、銅製の支持材料3に複合金属材料2をナガセケムテック製熱硬化性樹脂XNR1244により150℃30分の硬化条件で接着し(接合6)、複合金属材料の上にナガセケムテック製熱硬化性接着剤XNR1244を印刷した。次に、多層配線基板1に銀ペーストをベアチップのメモリ内蔵のマイコン7,トランジスタ8及びダイオード13の搭載位置にディスペンスし、品質保証されたメモリ内蔵のマイコン7,トランジスタ8及びダイオード13をその上に搭載した。次に150℃1時間の硬化条件で銀ペーストを硬化し接着した。次に、メモリ内蔵のマイコン7を加熱ステージ上で多層配線基板側から200℃に加熱し、ワイヤ9として金ワイヤを用い超音波ワイヤボンディングにてメモリ内蔵のマイコン7のパットと多層配線基板1のランドを電気的に接続した。その後、導電材10として、元素記号と質量比で示すとAg:Cu:Sn=3.5:0.3:96.2のハンダペーストを多層配線基板1のランド部にディスペンスした。そして、抵抗11,コンデンサ12に代表される部品を多層配線基板1に搭載した。その後、赤外線リフロー装置を用い接合5のハンダや導電材10を一旦270℃で加熱溶融し、再び固化させることで電子部品(抵抗11,コンデンサ12)と多層配線基板1の電気的接続を行った。この後、この多層配線基板を先に作製した支持材料3と複合金属材料2の結合体上の熱硬化性接着剤上に搭載し、150℃30分の硬化条件で硬化した。この後、端子15,トランジスタ8及びダイオード13と多層配線基板1の電気的接続は室温にてワイヤ14としてAlワイヤを用い超音波ワイヤボンディングにて行った。その後、180℃におけるゲル化時間が30秒であり無機充填材としてシリカフィラーを80体積%充填した封止樹脂組成物4を用い金型温度180℃,トランスファー圧力7MPa,成形時間3分で低圧トランスファーモールド成形を行った。用いた封止材組成物は硬化後の特性が、室温の弾性率3GPa,室温の線膨張係数が8ppm /℃,ガラス転移温度が120℃のものである。
【0087】
このようにして作製した電子回路装置を用い、反り,気密性,成形性,量産性,熱衝撃2000サイクル後の剥離やクラックの有無及び動作不良の有無,140℃オイル浸漬2000時間後の剥離や動作不良の有無,放熱性を検討し、表1に結果を示した。
【0088】
このように、多層配線基板全体を被覆した一体封止成形のため小型で反りが少なく、耐オイル性が高く、多層配線基板と支持材料の間に銅と酸化銅からなる複合金属材料を固着してなるため、放熱性に優れている。また、この複合金属材料は弾性率が低いため支持材料と多層配線基板の熱膨張差に起因する応力を緩和し剥離を防止するだけでなく、封止材と複合金属材料の応力も緩和し封止材にクラックが入るのを防止する効果がある。さらに、セラミック多層配線基板を用いるため熱伝導率が高く放熱性がより良くなる効果がある。さらに支持材料に銅を主成分とする金属材料を用いることで放熱性がより優れる効果がある。さらに封止樹脂組成物に75体積%以上の無機充填材料を含有させることで、封止材の耐オイル性をより向上できる効果がある。さらに多層配線基板より外形の大きい銅と酸化銅からなる複合金属材料を用いることで、多層配線基板より複合金属材料の側に応力が集中するため多層配線基板に接続された素子の寿命を延ばす効果がある。さらに、多層配線基板と複合金属材料の固着に有機系の接着剤を用いることで、応力を緩和し剥離を防止する効果がある。さらに、複合金属材料と支持材料の固着に有機系の接着剤を用いることで、応力を緩和し剥離を防止する効果がある。
【0089】
(実施例13)
実施例13の電子回路装置は図1の模式図に示される構造をしている。図1において、多層配線基板1は6層からなるセラミック多層配線基板(50mm×40mm)である。複合金属材料2は銅粉とCu2O 粉を混合した後、冷間プレスして、950℃×3時間焼結したものであり、銅70体積%,Cu2O 30体積%で大きさは55mm×45mm×0.7mm 、表面積の40%以上における表面粗さがRa=500、空孔率は6.5% である。まず、銅製の支持材料3に複合金属材料2をナガセケムテック製熱硬化性樹脂XNR1244により150℃30分の硬化条件で接着し(接合6)、複合金属材料の上にナガセケムテック製熱硬化性接着剤XNR1244を印刷した。次に、多層配線基板1に銀ペーストをベアチップのメモリ内蔵のマイコン7,トランジスタ8及びダイオード13の搭載位置にディスペンスし、品質保証されたメモリ内蔵のマイコン7,トランジスタ8及びダイオード13をその上に搭載した。次に150℃1時間の硬化条件で銀ペーストを硬化し接着した。次に、メモリ内蔵のマイコン7を加熱ステージ上で多層配線基板側から200℃に加熱し、ワイヤ9として金ワイヤを用い超音波ワイヤボンディングにてメモリ内蔵のマイコン7のパットと多層配線基板1のランドを電気的に接続した。その後、導電材10として、元素記号と質量比で示すとAg:Cu:Sn=3.5:0.3:96.2 のハンダペーストを多層配線基板1のランド部にディスペンスした。そして、抵抗11,コンデンサ12に代表される部品を多層配線基板1に搭載した。その後、赤外線リフロー装置を用い接合5のハンダや導電材10を一旦270℃で加熱溶融し、再び固化させることで電子部品(抵抗11,コンデンサ12)と多層配線基板1の電気的接続を行った。この後、この多層配線基板を先に作製した支持材料3と複合金属材料2の結合体上の熱硬化性接着剤上に搭載し、150℃30分の硬化条件で硬化した。この後、端子15,トランジスタ8及びダイオード13と多層配線基板1の電気的接続は室温にてワイヤ14としてAlワイヤを用い超音波ワイヤボンディングにて行った。その後、180℃におけるゲル化時間が30秒であり無機充填材としてシリカフィラーを80体積%充填した封止樹脂組成物4を用い金型温度180℃,トランスファー圧力7MPa,成形時間3分で低圧トランスファーモールド成形を行った。用いた封止材組成物は硬化後の特性が、室温の弾性率3GPa,室温の線膨張係数が8ppm /℃,ガラス転移温度が120℃のものである。
【0090】
このようにして作製した電子回路装置を用い、反り,気密性,成形性,量産性,熱衝撃2000サイクル後の剥離やクラックの有無及び動作不良の有無,140℃オイル浸漬2000時間後の剥離や動作不良の有無,放熱性を検討し、表1に結果を示した。
【0091】
このように、多層配線基板全体を被覆した一体封止成形のため小型で反りが少なく、耐オイル性が高く、多層配線基板と支持材料の間に銅と酸化銅からなる複合金属材料を固着してなるため、放熱性に優れている。また、この複合金属材料は弾性率が低いため支持材料と多層配線基板の熱膨張差に起因する応力を緩和し剥離を防止するだけでなく、封止材と複合金属材料の応力も緩和し封止材にクラックが入るのを防止する効果がある。さらに、セラミック多層配線基板を用いるため熱伝導率が高く放熱性がより良くなる効果がある。さらに支持材料に銅を主成分とする金属材料を用いることで放熱性がより優れる効果がある。さらに封止樹脂組成物に75体積%以上の無機充填材料を含有させることで、封止材の耐オイル性をより向上できる効果がある。さらに多層配線基板より外形の大きい銅と酸化銅からなる複合金属材料を用いることで、多層配線基板より複合金属材料の側に応力が集中するため多層配線基板に接続された素子の寿命を延ばす効果がある。さらに、多層配線基板と複合金属材料の固着に有機系の接着剤を用いることで、応力を緩和し剥離を防止する効果がある。さらに、複合金属材料と支持材料の固着に有機系の接着剤を用いることで、応力を緩和し剥離を防止する効果がある。
【0092】
(実施例14)
実施例14の電子回路装置は図1の模式図に示される構造をしている。図1において、多層配線基板1は6層からなるセラミック多層配線基板(50mm×40mm)である。複合金属材料2は銅粉とCu2O 粉を混合した後、冷間プレスして、950℃×3時間焼結したものであり、銅90体積%,Cu2O 10体積%で大きさは55mm×45mm×0.7mm 、表面積の40%以上における表面粗さがRa=0.2 、空孔率は6.5% である。まず、銅製の支持材料3に複合金属材料2をナガセケムテック製熱硬化性樹脂XNR1244により150℃30分の硬化条件で接着し(接合6)、複合金属材料の上にナガセケムテック製熱硬化性接着剤XNR1244を印刷した。次に、多層配線基板1に銀ペーストをベアチップのメモリ内蔵のマイコン7,トランジスタ8及びダイオード13の搭載位置にディスペンスし、品質保証されたメモリ内蔵のマイコン7,トランジスタ8及びダイオード13をその上に搭載した。次に150℃1時間の硬化条件で銀ペーストを硬化し接着した。次に、メモリ内蔵のマイコン7を加熱ステージ上で多層配線基板側から200℃に加熱し、ワイヤ9として金ワイヤを用い超音波ワイヤボンディングにてメモリ内蔵のマイコン7のパットと多層配線基板1のランドを電気的に接続した。その後、導電材10として、元素記号と質量比で示すとAg:Cu:Sn=3.5:0.3:96.2 のハンダペーストを多層配線基板1のランド部にディスペンスした。そして、抵抗11,コンデンサ12に代表される部品を多層配線基板1に搭載した。その後、赤外線リフロー装置を用い接合5のハンダや導電材10を一旦270℃で加熱溶融し、再び固化させることで電子部品(抵抗11,コンデンサ12)と多層配線基板1の電気的接続を行った。この後、この多層配線基板を先に作製した支持材料3と複合金属材料2の結合体上の熱硬化性接着剤上に搭載し、150℃30分の硬化条件で硬化した。この後、端子15,トランジスタ8及びダイオード13と多層配線基板1の電気的接続は室温にてワイヤ14としてAlワイヤを用い超音波ワイヤボンディングにて行った。その後、180℃におけるゲル化時間が30秒であり無機充填材としてシリカフィラーを80体積%充填した封止樹脂組成物4を用い金型温度180℃,トランスファー圧力7MPa,成形時間3分で低圧トランスファーモールド成形を行った。用いた封止材組成物は硬化後の特性が、室温の弾性率3GPa,室温の線膨張係数が8ppm /℃,ガラス転移温度が120℃のものである。
【0093】
このようにして作製した電子回路装置を用い、反り,気密性,成形性,量産性,熱衝撃2000サイクル後の剥離やクラックの有無及び動作不良の有無,140℃オイル浸漬2000時間後の剥離や動作不良の有無,放熱性を検討し、表1に結果を示した。
【0094】
このように、多層配線基板全体を被覆した一体封止成形のため小型で反りが少なく、耐オイル性が高く、多層配線基板と支持材料の間に銅と酸化銅からなる複合金属材料を固着してなるため、放熱性に優れている。また、この複合金属材料は弾性率が低いため支持材料と多層配線基板の熱膨張差に起因する応力を緩和し剥離を防止するだけでなく、封止材と複合金属材料の応力も緩和し封止材にクラックが入るのを防止する効果がある。さらに、セラミック多層配線基板を用いるため熱伝導率が高く放熱性がより良くなる効果がある。さらに支持材料に銅を主成分とする金属材料を用いることで放熱性がより優れる効果がある。さらに封止樹脂組成物に75体積%以上の無機充填材料を含有させることで、封止材の耐オイル性をより向上できる効果がある。さらに多層配線基板より外形の大きい銅と酸化銅からなる複合金属材料を用いることで、多層配線基板より複合金属材料の側に応力が集中するため多層配線基板に接続された素子の寿命を延ばす効果がある。さらに、多層配線基板と複合金属材料の固着に有機系の接着剤を用いることで、応力を緩和し剥離を防止する効果がある。さらに、複合金属材料と支持材料の固着に有機系の接着剤を用いることで、応力を緩和し剥離を防止する効果がある。さらに複合金属材料の酸化銅の比率が10体積%以上50体積%以下であるため、低弾性率と高熱伝導率が両立する効果がある。
【0095】
(実施例15)
実施例15の電子回路装置は図1の模式図に示される構造をしている。図1において、多層配線基板1は6層からなるセラミック多層配線基板(50mm×40mm)であり最外層の一面はベタパターンの配線に厚さ5μmのニッケルメッキを施している。複合金属材料2は銅粉とCu2O 粉を混合した後、冷間プレスして、950℃×3時間焼結したものであり、銅50体積%,Cu2O 50体積%で大きさは55mm×45mm×0.7mm 、表面積の40%以上における表面粗さがRa=0.2 、空孔率は6.5% である。まず、銅製の支持材料3に複合金属材料2をナガセケムテック製熱硬化性樹脂XNR1244により150℃30分の硬化条件で接着し(接合6)、複合金属材料の上にナガセケムテック製熱硬化性接着剤XNR1244を印刷した。次に、多層配線基板1に銀ペーストをベアチップのメモリ内蔵のマイコン7,トランジスタ8及びダイオード13の搭載位置にディスペンスし、品質保証されたメモリ内蔵のマイコン7,トランジスタ8及びダイオード13をその上に搭載した。次に150℃1時間の硬化条件で銀ペーストを硬化し接着した。次に、メモリ内蔵のマイコン7を加熱ステージ上で多層配線基板側から200℃に加熱し、ワイヤ9として金ワイヤを用い超音波ワイヤボンディングにてメモリ内蔵のマイコン7のパットと多層配線基板1のランドを電気的に接続した。その後、導電材10として、元素記号と質量比で示すとAg:Cu:Sn=3.5:0.3:96.2 のハンダペーストを多層配線基板1のランド部にディスペンスした。そして、抵抗11,コンデンサ12に代表される部品を多層配線基板1に搭載した。その後、赤外線リフロー装置を用い接合5のハンダや導電材10を一旦270℃で加熱溶融し、再び固化させることで電子部品(抵抗11,コンデンサ12)と多層配線基板1の電気的接続を行った。この後、この多層配線基板を先に作製した支持材料3と複合金属材料2の結合体上の熱硬化性接着剤上に搭載し、150℃30分の硬化条件で硬化した。この後、端子15,トランジスタ8及びダイオード13と多層配線基板1の電気的接続は室温にてワイヤ14としてAlワイヤを用い超音波ワイヤボンディングにて行った。その後、180℃におけるゲル化時間が30秒であり無機充填材としてシリカフィラーを80体積%充填した封止樹脂組成物4を用い金型温度180℃,トランスファー圧力7MPa,成形時間3分で低圧トランスファーモールド成形を行った。用いた封止材組成物は硬化後の特性が、室温の弾性率3GPa,室温の線膨張係数が8ppm /℃,ガラス転移温度が120℃のものである。
【0096】
このようにして作製した電子回路装置を用い、反り,気密性,成形性,量産性,熱衝撃2000サイクル後の剥離やクラックの有無及び動作不良の有無,140℃オイル浸漬2000時間後の剥離や動作不良の有無,放熱性を検討し、表1に結果を示した。
【0097】
このように、多層配線基板全体を被覆した一体封止成形のため小型で反りが少なく、耐オイル性が高く、多層配線基板と支持材料の間に銅と酸化銅からなる複合金属材料を固着してなるため、放熱性に優れている。また、この複合金属材料は弾性率が低いため支持材料と多層配線基板の熱膨張差に起因する応力を緩和し剥離を防止するだけでなく、封止材と複合金属材料の応力も緩和し封止材にクラックが入るのを防止する効果がある。さらに、セラミック多層配線基板を用いるため熱伝導率が高く放熱性がより良くなる効果がある。さらに支持材料に銅を主成分とする金属材料を用いることで放熱性がより優れる効果がある。さらに封止樹脂組成物に75体積%以上の無機充填材料を含有させることで、封止材の耐オイル性をより向上できる効果がある。さらに多層配線基板より外形の大きい銅と酸化銅からなる複合金属材料を用いることで、多層配線基板より複合金属材料の側に応力が集中するため多層配線基板に接続された素子の寿命を延ばす効果がある。さらに、多層配線基板と複合金属材料の固着に有機系の接着剤を用いることで、応力を緩和し剥離を防止する効果がある。さらに、複合金属材料と支持材料の固着に有機系の接着剤を用いることで、応力を緩和し剥離を防止する効果がある。さらに、複合金属材料の表面積の40%以上における表面粗さが0.01≦Ra≦500(μm)(但し、RaはJIS B 0660:1998で定義される算術平均粗さ)であるため封止樹脂組成物との接着性が優れ信頼性に優れる効果がある。
【0098】
(比較例1)
比較例1の樹脂封止型半導体装置の模式図を図3に示す。セラミック多層配線基板1を一体成形した樹脂製ケース16を用いた。まず、多層配線基板1上のメモリ内蔵のマイコン7,トランジスタ8及びダイオード13を搭載する位置に組成がPb:Sn=5.0:95.0(質量%)の合金の半田ペースト(溶融開始温度約232℃)をディスペンスした。次に、赤外線リフロー炉を用い、半田ペーストを一旦溶融させた後、固化しメモリ内蔵のマイコン7,トランジスタ8及びダイオード13と多層配線基板1との接着を行った。次に、メモリ内蔵のマイコン7を加熱ステージを用い多層配線基板側から200℃に加熱し、ワイヤ9として金ワイヤを用い超音波ワイヤボンディングにてメモリ内蔵のマイコン7のパットと多層配線基板1ランドを電気的に接続した。そして、トランジスタ8,ダイオード13と多層配線基板1の電気的接続は室温にてワイヤ14としてAlワイヤを用い超音波ワイヤボンディングにて行った。
【0099】
次に多層配線基板1上の端子15,抵抗11,コンデンサ12に代表される部品を接合するランド部に導電材10として組成がPb:Sn=37:63(質量%)の合金の半田ペースト(溶融開始温度約183℃)をディスペンスした。その後、抵抗11,コンデンサ12に代表される部品を多層配線基板1上に搭載した。次に、あらかじめ、ふた17に端子15を挿入し接着固定したブロックを端子の足が多層配線基板1のランド部にくるよう搭載した。次に赤外線リフロー炉を用い、半田ペーストを一旦溶融させた後、固化し端子15,抵抗11,コンデンサ12に代表される部品と多層配線基板1との電気的接続を行った。次に、ケースとふたの接触部分にシリコーン接着材を塗布し、150℃1時間の条件で恒温槽にて接着材の硬化を行った。その後、ふた17に空いている穴からシリコーンゲルを減圧環境下にて注入した。ケース深さの8割までゲルを注入したら、常圧に戻し150℃1時間の条件でシリコーンゲルの硬化を行った。次に、ゲルを流し込んだ穴にシリコーン系接着剤を塗布したキャップ18を入れ恒温槽にて接着剤の硬化を150℃1時間の条件で行った。
【0100】
このようにして作製した電子回路装置を用い、反り,気密性,成形性,量産性,熱衝撃2000サイクル後の剥離やクラックの有無及び動作不良の有無,140℃オイル浸漬2000時間後の剥離や動作不良の有無,放熱性を検討し、表1に結果を示した。
【0101】
このようにして作成した樹脂封止型半導体装置はサイズが大きく、成形に30分以上の時間がかかり量産性が悪く、放熱性が悪かった。
【0102】
(比較例2)
比較例2の電子回路装置は図4の模式図に示される構造をしている。図4において、多層配線基板1は6層からなるセラミック多層配線基板(50mm×40mm)である。まず、複合金属材料2は銅粉とCu2O 粉を混合した後、冷間プレスして、950℃×3時間焼結したものであり、銅70体積%,Cu2O 30体積%で大きさは55mm×45mm×0.7mm 、表面積の40%以上における表面粗さがRa=0.2、空孔率は6.5%である。まず、複合金属材料2上にナガセケムテック製熱硬化性樹脂XNR1244を印刷し、その上に多層配線基板1を搭載し、150℃30分の条件で硬化した。次に、銅製リードフレームのアウターリード19を接着材20としてエポキシ樹脂系接着剤を用い150℃1時間の硬化条件で多層配線基板1に接着した。次に、多層配線基板1に熱硬化性銀ペーストをベアチップのメモリ内蔵のマイコン7,トランジスタ8及びダイオード13の搭載位置にディスペンスし、品質保証されたメモリ内蔵のマイコン7,トランジスタ8及びダイオード13をその上に搭載した。次に150℃1時間の硬化条件で熱硬化性銀ペーストを硬化し接着した。次に、メモリ内蔵のマイコン7を加熱ステージを用い多層配線基板側から200℃に加熱し、ワイヤ9として金ワイヤを用い超音波ワイヤボンディングにてメモリ内蔵のマイコン7のパットと多層配線基板1のランドを電気的に接続した。その後、導電材10として組成がPb:Sn=37:63(質量%)の合金の半田ペースト(溶融開始温度約183℃)をディスペンスした。そして、抵抗11,コンデンサ12に代表される部品を多層配線基板1に搭載した。その後、赤外線リフロー装置を用い導電材10を一旦240℃で加熱溶融し、再び固化させることで電子部品(抵抗11,コンデンサ12)と多層配線基板1の電気的接続を行った。この後、アウターリード19,トランジスタ8,ダイオード13と多層配線基板1の電気的接続は室温にてワイヤ14としてAlワイヤを用い超音波ワイヤボンディングにて行った。その後、180℃におけるゲル化時間が30秒であるエポキシ樹脂系封止材を用い金型温度180℃,トランスファー圧力7MPa,成形時間3分で低圧トランスファーモールド成形を行った。用いた封止材は硬化後の特性が、室温の弾性率3GPa,室温の線膨張係数が8ppm /℃,ガラス転移温度が120℃のものである。
【0103】
このようにして作製した電子回路装置を用い、反り,気密性,成形性,量産性,熱衝撃2000サイクル後の剥離やクラックの有無及び動作不良の有無,140℃オイル浸漬2000時間後の剥離や動作不良の有無,放熱性を検討し、表1に結果を示した。
【0104】
このようにして作成した電子回路装置は耐オイル信頼性がわるかった。
【0105】
(比較例3)
比較例3の電子回路装置は図1の模式図に示される構造をしている。図1において、多層配線基板1は6層からなるセラミック多層配線基板(50mm×40mm)である。複合金属材料2の代わりにジルコニア製のセラミック(大きさは55mm×45mm×0.7mm 、表面積の40%以上における表面粗さがRa=0.2 、空孔率は1%未満)を用いている。まず、銅製の支持材料3にジルコニア製のセラミックをナガセケムテック製熱硬化性樹脂XNR1244により150℃30分の硬化条件で接着し(接合6)、ジルコニア製のセラミックの上にナガセケムテック製熱硬化性接着剤XNR1244を印刷した。次に、多層配線基板1に銀ペーストをベアチップのメモリ内蔵のマイコン7,トランジスタ8及びダイオード13の搭載位置にディスペンスし、品質保証されたメモリ内蔵のマイコン7,トランジスタ8及びダイオード13をその上に搭載した。次に150℃1時間の硬化条件で銀ペーストを硬化し接着した。次に、メモリ内蔵のマイコン7を加熱ステージ上で多層配線基板側から200℃に加熱し、ワイヤ9として金ワイヤを用い超音波ワイヤボンディングにてメモリ内蔵のマイコン7のパットと多層配線基板1のランドを電気的に接続した。その後、導電材10として、元素記号と質量比で示すとAg:Cu:Sn=3.5:0.3:96.2 のハンダペーストを多層配線基板1のランド部にディスペンスした。そして、抵抗11,コンデンサ12に代表される部品を多層配線基板1に搭載した。その後、赤外線リフロー装置を用い接合5のハンダや導電材10を一旦270℃で加熱溶融し、再び固化させることで電子部品(抵抗11,コンデンサ12)と多層配線基板1の電気的接続を行った。この後、この多層配線基板を先に作製した支持材料3と複合金属材料2の結合体上の熱硬化性接着剤上に搭載し、150℃30分の硬化条件で硬化した。この後、端子15,トランジスタ8及びダイオード13と多層配線基板1の電気的接続は室温にてワイヤ14としてAlワイヤを用い超音波ワイヤボンディングにて行った。その後、180℃におけるゲル化時間が30秒であり無機充填材としてシリカフィラーを80体積%充填した封止樹脂組成物4を用い金型温度180℃,トランスファー圧力7MPa,成形時間3分で低圧トランスファーモールド成形を行った。用いた封止材組成物は硬化後の特性が、室温の弾性率3GPa,室温の線膨張係数が8ppm /℃,ガラス転移温度が120℃のものである。
【0106】
このようにして作製した電子回路装置を用い、反り,気密性,成形性,量産性,熱衝撃2000サイクル後の剥離やクラックの有無及び動作不良の有無,140℃オイル浸漬2000時間後の剥離や動作不良の有無,放熱性を検討し、表1に結果を示した。
【0107】
このようにして作製した電子回路装置を用い、反り,気密性,成形性,量産性,熱衝撃2000サイクル後の剥離やクラックの有無及び動作不良の有無,140℃オイル浸漬2000時間後の剥離や動作不良の有無,放熱性を検討し、表1に結果を示した。
【0108】
このようにして作成した電子回路装置は熱衝撃2000サイクル以内で封止樹脂組成物にクラックが発生した。これは、ジルコニア製のセラミックは弾性率が高いため、封止樹脂組成物と多層配線基板の熱応力があまり緩和せず、封止樹脂組成物にクラック発生したものと考えられる。
【0109】
(比較例4)
比較例4の電子回路装置は図5の模式図に示される構造をしている。図5において、多層配線基板1は6層からなるセラミック多層配線基板(50mm×40mm)である。まず、多層配線基板1に銀ペーストをベアチップのメモリ内蔵のマイコン7,トランジスタ8及びダイオード13の搭載位置にディスペンスし、品質保証されたメモリ内蔵のマイコン7,トランジスタ8及びダイオード13をその上に搭載した。次に150℃1時間の硬化条件で銀ペーストを硬化し接着した。次に、メモリ内蔵のマイコン7を加熱ステージ上で多層配線基板側から200℃に加熱し、ワイヤ9として金ワイヤを用い超音波ワイヤボンディングにてメモリ内蔵のマイコン7のパットと多層配線基板1のランドを電気的に接続した。その後、導電材10として、元素記号と質量比で示すとAg:Cu:Sn=3.5:0.3:96.2 のハンダペーストを多層配線基板1のランド部にディスペンスした。そして、抵抗11,コンデンサ12に代表される部品を多層配線基板1に搭載した。ここで、銅製の支持材料3に元素記号と質量比で示すとAg:Cu:Sn=3.5:0.3:96.2 のハンダペーストを印刷し(ハンダ21)、その上に先の多層配線基板を搭載した。その後、赤外線リフロー装置を用い接合5のハンダや導電材10を一旦270℃で加熱溶融し、再び固化させることで支持材料3と多層配線基板1に接着及び電子部品(抵抗11,コンデンサ12)と多層配線基板1の電気的接続を行った。この後、端子15,トランジスタ8及びダイオード13と多層配線基板1の電気的接続は室温にてワイヤ14としてAlワイヤを用い超音波ワイヤボンディングにて行った。その後、180℃におけるゲル化時間が30秒であり無機充填材としてシリカフィラーを80体積%充填した封止樹脂組成物4を用い金型温度180℃,トランスファー圧力7MPa,成形時間3分で低圧トランスファーモールド成形を行った。用いた封止材組成物は硬化後の特性が、室温の弾性率3GPa,室温の線膨張係数が8ppm /℃,ガラス転移温度が120℃のものである。
【0110】
このようにして作製した電子回路装置を用い、反り,気密性,成形性,量産性,熱衝撃2000サイクル後の剥離やクラックの有無及び動作不良の有無,140℃オイル浸漬2000時間後の剥離や動作不良の有無,放熱性を検討し、表1に結果を示した。
【0111】
このようにして作製した電子回路装置を用い、反り,気密性,成形性,量産性,熱衝撃2000サイクル後の剥離やクラックの有無及び動作不良の有無,140℃オイル浸漬2000時間後の剥離や動作不良の有無,放熱性を検討し、表1に結果を示した。
【0112】
このようにして作成した電子回路装置は熱衝撃2000サイクル以内で多層配線基板と支持材料の間で剥離が発生した。これは、支持材料と多層配線基板の熱応力でハンダ21が破断したためである。
【0113】
【表1(a)】
【0114】
【表1(b)】
【0115】
実施例1〜15と比較例1〜4の電子回路装置の構造の概要,多層配線基板の材料及びサイズ,複合金属材料の材質,熱膨張率,熱伝導率,弾性率,封止樹脂組成物との接着強度,表面粗さ,比重,空孔率及びサイズ,支持材料の材質,多層配線基板と複合金属材料及び複合金属材料と支持材料の接合,封止樹脂組成物の種類,無機充填材の充填量等の構成及び、電子回路装置の反り,気密性,成形性,量産性,熱衝撃信頼性,耐オイル信頼性,放熱性等の特性を表1に示した。
【0116】
【発明の効果】
以上のように、本発明の構造の電子回路装置にすることにより、小型で反りが少なく、気密性が高く、成形性が良く、量産性及び、熱衝撃信頼性,耐オイル信頼性に優れた低コスト,高放熱性の電子回路装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による電子回路装置の一例を示し、(a)は上面透視図、(b)は模式断面図を示す。
【図2】複合金属材料と封止樹脂組成物の接着強度の測定方法を示す。
【図3】比較例による電子回路装置の一例を示し模式断面図を示す。
【図4】比較例による電子回路装置の一例を示し模式断面図を示す。
【図5】比較例による電子回路装置の一例を示し模式断面図を示す。
【図6】本発明による電子回路装置の一例を示し模式断面図を示す。
【図7】本発明による電子回路装置の一例を示し、(a)は底面図、(b)は模式断面図を示す。
【符号の説明】
1…多層配線基板、2…複合金属材料、3…支持材料、4…封止樹脂組成物、5…多層配線基板と複合金属材料の接合、6…複合金属材料と支持材料の接合、7…マイコン、8…トランジスタ、9,14…ワイヤ、10…導電材、11…抵抗、12…コンデンサ、13…ダイオード、15…端子、16…ケース、17…ふた、18…キャップ、19…リードフレーム、20…接着材、21…ハンダ、22…配線回路付き支持材料。
Claims (13)
- 多層配線基板に制御素子と記憶素子と受動素子が接続され、該多層配線基板が支持材料に搭載され、該多層配線基板全体と該支持材料の一部を封止樹脂組成物によりトランスファーモールドにて一体封止成形しているモジュール構造において、前記多層配線基板と前記支持材料の間に金,銀,銅のうち少なくとも1種類の金属と酸化銅からなる複合金属材料を固着してなる事を特徴とする電子回路装置。
- 多層配線基板に制御素子と記憶素子と受動素子が接続され、該多層配線基板が支持材料に搭載され、該多層配線基板全体と該支持材料の一部を封止樹脂組成物によりトランスファーモールドにて一体封止成形しているモジュール構造において、前記多層配線基板と前記支持材料の間に銅と酸化銅からなる複合金属材料を固着してなる事を特徴とする電子回路装置。
- セラミック多層配線基板に制御素子と記憶素子と受動素子が接続され、該セラミック多層配線基板が支持材料に搭載され、該セラミック多層配線基板全体と該支持材料の一部を封止樹脂組成物によりトランスファーモールドにて一体封止成形しているモジュール構造において、前記セラミック多層配線基板と前記支持材料の間に銅と酸化銅からなる複合金属材料を固着してなる事を特徴とする電子回路装置。
- 多層配線基板に制御素子と記憶素子と受動素子が接続され、該多層配線基板が支持材料に搭載され、該多層配線基板全体と該支持材料の一部を封止樹脂組成物によりトランスファーモールドにて一体封止成形しているモジュール構造において、前記支持材料が銅を主成分とする金属材料からなり、かつ前記多層配線基板と前記支持材料の間に銅と酸化銅からなる複合金属材料を固着してなる事を特徴とする電子回路装置。
- 多層配線基板に制御素子と記憶素子と受動素子が接続され、該多層配線基板が支持材料に搭載され、該多層配線基板全体と該支持材料の一部を封止樹脂組成物によりトランスファーモールドにて一体封止成形しているモジュール構造において、前記封止樹脂組成物が75体積%以上の無機充填材料を含有しかつ、前記多層配線基板と前記支持材料の間に銅と酸化銅からなる複合金属材料を固着してなる事を特徴とする電子回路装置。
- 多層配線基板に制御素子と記憶素子と受動素子が接続され、該多層配線基板が支持材料に搭載され、該多層配線基板全体と該支持材料の一部を封止樹脂組成物によりトランスファーモールドにて一体封止成形しているモジュール構造において、前記多層配線基板と前記支持材料の間に前記多層配線基板より外形の大きい銅と酸化銅からなる複合金属材料を固着してなる事を特徴とする電子回路装置。
- 多層配線基板に制御素子と記憶素子と受動素子が接続され、該多層配線基板が支持材料に搭載され、該多層配線基板全体と該支持材料の一部を封止樹脂組成物によりトランスファーモールドにて一体封止成形しているモジュール構造において、前記多層配線基板と前記支持材料の間に銅と酸化銅からなる複合金属材料を固着してなり、前記多層配線基板と前記複合金属材料の固着に有機系の接着剤を用いてなる事を特徴とする電子回路装置。
- 多層配線基板に制御素子と記憶素子と受動素子が接続され、該多層配線基板が支持材料に搭載され、該多層配線基板全体と該支持材料の一部を封止樹脂組成物によりトランスファーモールドにて一体封止成形しているモジュール構造において、前記多層配線基板と前記支持材料の間に銅と酸化銅からなる複合金属材料を固着してなり、前記複合金属材料と前記支持材料の固着に有機系の接着剤を用いてなる事を特徴とする電子回路装置。
- セラミック多層配線基板に制御素子と記憶素子と受動素子が接続され、該セラミック多層配線基板が支持材料に搭載され、該セラミック多層配線基板全体と該支持材料の一部を封止樹脂組成物によりトランスファーモールドにて一体封止成形しているモジュール構造において、前記支持材料は銅を主成分とする金属材料からなりかつ、前記封止樹脂組成物が75体積%以上の無機充填材料を含有しかつ、前記多層配線基板と前記支持材料の間に前記多層配線基板より外形の大きい銅と酸化銅からなる複合金属材料を固着してなりかつ、前記セラミック多層配線基板と前記複合金属材料及び前記複合金属材料と前記支持材料の固着に有機系の接着剤を用いてなる事を特徴とする電子回路装置。
- セラミック多層配線基板に制御素子と記憶素子と受動素子が接続され、該セラミック多層配線基板が支持材料に搭載され、該セラミック多層配線基板全体と該支持材料の一部を封止樹脂組成物によりトランスファーモールドにて一体封止成形しているモジュール構造において、前記支持材料は銅を主成分とする金属材料からなりかつ、前記封止樹脂組成物が75体積%以上の無機充填材料を含有しかつ、前記多層配線基板と前記支持材料の間に前記多層配線基板より外形の大きい銅と酸化銅からなる空孔率が1体積%以上50体積%以下の複合金属材料を固着してなりかつ、前記セラミック多層配線基板と前記複合金属材料及び前記複合金属材料と前記支持材料の固着に有機系の接着剤を用いてなる事を特徴とする電子回路装置。
- セラミック多層配線基板に制御素子と記憶素子と受動素子が接続され、該セラミック多層配線基板が支持材料に搭載され、該セラミック多層配線基板全体と該支持材料の一部を封止樹脂組成物によりトランスファーモールドにて一体封止成形しているモジュール構造において、前記支持材料は銅を主成分とする金属材料からなりかつ、前記封止樹脂組成物が75体積%以上の無機充填材料を含有しかつ、前記多層配線基板と前記支持材料の間に前記多層配線基板より外形の大きい銅と酸化銅からなる複合金属材料を固着してなりかつ、前記複合金属材料の表面積の40%以上における表面粗さが0.01≦Ra≦500(μm)(但し、RaはJIS B 0660:1998で定義される算術平均粗さ)でありかつ、前記セラミック多層配線基板と前記複合金属材料及び前記複合金属材料と前記支持材料の固着に有機系の接着剤を用いてなる事を特徴とする電子回路装置。
- セラミック多層配線基板に制御素子と記憶素子と受動素子が接続され、該セラミック多層配線基板が支持材料に搭載され、該セラミック多層配線基板全体と該支持材料の一部を封止樹脂組成物によりトランスファーモールドにて一体封止成形しているモジュール構造において、前記支持材料は銅を主成分とする金属材料からなりかつ、前記封止樹脂組成物が75体積%以上の無機充填材料を含有しかつ、前記多層配線基板と前記支持材料の間に前記多層配線基板より外形の大きい銅と酸化銅からなる複合金属材料を固着してなりかつ、前記複合金属材料の酸化銅の比率が10体積%以上50体積%以下でありかつ、前記セラミック多層配線基板と前記複合金属材料及び前記複合金属材料と前記支持材料の固着に有機系の接着剤を用いてなる事を特徴とする電子回路装置。
- セラミック多層配線基板に制御素子と記憶素子と受動素子が接続され、該セラミック多層配線基板が支持材料に搭載され、該セラミック多層配線基板全体と該支持材料の一部を封止樹脂組成物によりトランスファーモールドにて一体封止成形しているモジュール構造において、前記セラミック多層配線基板と前記支持材料の間に銅と酸化銅からなる複合金属材料を固着した後、前記セラミック多層配線基板全体と前記支持材料の一部をトランスファーモールドにて一体封止成型することを特徴とする樹脂封止型モジュール装置の製造方法。
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