JP2525953B2 - 半導体装置 - Google Patents

半導体装置

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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は機械工業分野や電気・電子工業分野等で使用
される半導体装置に関する。
〔従来の技術〕
セラミックス配線板上にシリコンチップを搭載してワ
イアボンディング接続を行った後封止材でポッティング
した半導体装置が知られている。また、金属基板を用
い、その上に絶縁層を設けてなる配線板上に同様にシリ
コンチップを搭載した半導体装置が考案されている。
〔発明が解決しようとする課題〕
セラミックス配線板上にシリコンチップを搭載した半
導体装置では、消費電力の大きい半導体装置の場合、放
熱性が十分でないという問題があった。また、セラミッ
クス配線板の強度が十分でないため補強用の金属板を貼
りつける等の工程が必要であり、半導体装置を生産する
上で煩雑であった。
一方、金属基板を用い、その上に絶縁層を設けてなる
配線板の上にシリコンチップを搭載した半導体装置で
は、セラミックス配線板を用いたものに比べ低価格であ
ること、しかも、堅牢であるため補強を必要としないこ
と等の利点がある。しかし、パワー用の半導体装置とし
て用いると、金属基板上に設けられた絶縁樹脂層の純度
が封止材に比べて低いため、シリコンチップと配線板と
のボンディングに用いるアルミニウムワイアが腐食され
るという問題があった。耐食性の良いアルミニウムワイ
アとして１％シリコン含有アルミニウムワイアがある
が、特に、直径が100μｍ以上のものでは、固くて超音
波ボンディングが困難になるという問題から、このよう
な耐食性のよいワイアを使用しにくいという問題があっ
た。
本発明は、強度や放熱性に優れた金属板を用いて、ア
ルミニウムワイアのボンディング性を良好に保ったまま
耐食性を向上させた半導体装置を提供しようとするもの
である。
〔課題を解決するための手段〕
本発明者らは前記課題を解決するために鋭意研究を重
ねた結果、特定のアルミニウムワイアと金属板を用いた
半導体装置により、その目的が達成されることを見出
し、この知見に基づいて本発明を完成するに至った。
すなわち本発明は、金属板、該金属板上に設けられた
絶縁樹脂層、該絶樹脂層上に設けられた配線層、該配線
層上に搭載されたシリコンチップ、該配線層とシリコン
チップとを電気的に接続するためのアルミニウムワイア
であって99.999％以上の純度のアルミニウムに遷移金属
を合金中の該遷移金属の含有割合が0.001〜0.1重量％に
なるように添加してなるアルミニウム合金からなる直径
100〜300μｍのアルミニウムワイア及び少なくとも該シ
リコンチップとアルミニウムワイアとを被覆する封止材
からなることを特徴とする半導体装置を提供するもので
ある。
本発明を、第１図に基づき説明する 第１図は、本発明の半導体装置の一例を示す部分断面
図である。
本発明の半導体装置は、金属板１、金属板１上に設け
られた絶縁樹脂層２、絶縁樹脂層２上に設けられた配線
層３、配線層３上に搭載されたシリコンチップ４、配線
層３とシリコンチップ４とを電気的に接続するためのア
ルミニウムワイア５及び少なくともシリコンチップ４と
アルミニウムワイア５とを被覆する封止材６からなる。
金属板１としては、各種の金属板、合金の板やこれら
の表面をめっき等で処理したもの又は複層金属板を使用
することができる。半導体装置の発熱を逃すために熱伝
導性が良く、また、シリコンチップとの熱応力が大きす
ぎず、更に、比較的安価である点から、鉄板又は銅板が
特に適している。金属板を使用することにより、セラミ
ックスを用いた半導体装置に比べ安価で、しかも強度が
あり放熱性にも優れた半導体装置が得られる。
絶縁樹脂層２としては、電気的特性、熱的特性に優れ
た熱硬化樹脂からなる層が好ましい。熱硬化樹脂として
は、例えば、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミ
ド樹脂等の有機樹脂が適している。熱伝導性の向上のた
めに、上記の有機樹脂中に酸化アルミニウム、酸化珪素
等の金属酸化物、窒化アルミニウム、窒化珪素等の金属
窒化物、炭化カルシウム等の炭酸塩の粉体を充填剤とし
て添加したり、ガラス布やアルミナペーパを同様の目的
のために使用し、これらに上記の有機樹脂を含浸させた
りしてもよい。特に、絶縁樹脂層２としては、電気特性
や熱伝導性が良く比較的安価なことから、酸化アルミニ
ウムの粉末を充填剤として添加した有機樹脂からなるも
のやアルミナペーパーに有機樹脂を含浸させてなるもの
などの酸化アルミニウムと有機樹脂との複合材料からな
るものが好適である。
配線層３としては、特に制限はなく、通常使用される
銅などからなるものを使用することができる。配線層３
は通常所定の形状に加工されていることが好ましい。配
線層３は、アルミニウムワイア５との接続性の向上のた
めに、接続部にボンディングパッド等を有するものでも
よく、また、銅などからなる配線の表面にニッケルや金
めっきを施したものや銅とアルミニウムの複層箔からな
るものであってもよい。
上記の金属板１、絶縁樹脂層２及び配線層３からなる
配線板に搭載するシリコンチップ４としては、直径100
μｍ以上のアルミニウムワイアで電気的接続をすること
を要するパワーチップが適している。
アルミニウムワイア５は前記配線層３とシリコンチッ
プ４とを電気的に接続するためのものであるが、アルミ
ニウムワイア５としては、99.999％以上の純度のアルミ
ニウムに遷移金属を合金中の該遷移金属の含有割合が0.
001〜0.1重量％になるように添加してなるアルミニウム
合金からなる直径100〜300μｍのものを用いる。純度が
99.999％未満のアルミニウムを用いると、ボンディング
時にワイアが固くなりすぎ、超音波ボンディングが困難
となる。アルミニウムワイア５は、上記のようなアルミ
ニウムに、耐食性向上のために0.001〜0.1重量％の遷移
金属を添加してなるアルミニウム合金からなるものであ
る。遷移金属の含有量が0.001重量％未満では得られる
ワイアの耐食性向上の効果が十分でなく、0.1重量％を
超えるとアルミニウムワイアの硬さが増し、ボンディン
グ性が悪化する。また、含有される遷移金属としては、
Si、Ti、Ni、Pd、Pt、Cr等が適している。これらの遷移
金属は１種単独で上記アルミニウムに添加されていても
よく、２種以上の添加合金として添加されていてもよ
い。これらの遷移金属のうち、特に耐食性、母金属との
固溶性の点でNiが適している。また、パワー用の半導体
装置では通常直径100〜300μｍのアルミニウムワイアが
好適に用いられる。
封止材６は少なくともシリコンチップ４とアルミニウ
ムワイア５とを被覆するものである。封止材６として
は、ポッテイングタイプの樹脂又はゴムからなるものが
本発明の目的に適する。即ち、複雑な素子が同時に搭載
されている場合でも、金型をつくることなく容易に封止
できる。また、封止する場所を変更することも容易であ
り、成形樹脂封止に比べ、多品種に対応しやすい。ポッ
テイングタイプの樹脂又はゴムとしては、エポキシ樹脂
又はシリコーンゴムが好ましい。
なお、本発明の目的から搭載するシリコンチップの数
や、その他の素子の搭載を何ら制限するものではない。
〔作用〕
金属板を用い、その上に絶縁樹脂層や配線層等を設け
た半導体装置で、99.999％以上の純度のアルミニウムに
0.001〜0.1重量％の遷移金属を含有するアルミニウムワ
イアを用いると、このアルミニウムワイアがボンディン
グに適した軟らかさを保ったまま耐食性の向上したもの
であるので、直径100μｍ以上のアルミニウムワイアで
もワイアボンディング性が損なわれることがなく、同時
に、絶縁樹脂層の樹脂が一般的に使用されているように
純度のそれ程高くないものであってもアルミニウムワイ
アが腐食されることもなく、金属板を使用した半導体装
置でありながら高い信頼性を確保できる。
〔実施例〕
以下、本発明を実施例に基づいて詳細に説明するが、
本発明はこれに限定されるものではない。
実施例１ 第１図に示した半導体装置を作製した。すなわち、金
属板１として亜鉛鋼板を用い、この亜鉛銅板上に絶縁樹
脂層２としてアルミナフィラーを50体積％分散させたエ
ポキシ樹脂層を設け、このエポキシ樹脂層上に表面にニ
ッケルと金の複層めっきを施した銅からなる配線層３を
形成し、更に、シリコンチップ４を搭載して直径300μ
ｍのアルミニウムワイア５でシリコンチップと銅配線と
の間を超音波ワイアボンディング法にて接続した。ここ
で、アルミニウムワイア５としては、純度99.999％のア
ルミニウムにNiを0.005重量％添加したアルミニウムワ
イア（田中電子製 TANW）を用いた。次いで、シリコン
チップ４とアルミニウムワイア５を完全に被覆するよう
にエポキシ樹脂からなる封止材６で封止した。
上記の半導体装置を３個作製し、PCT（プレッシャー
・クッカー・テスト:121℃ ２気圧飽和蒸気圧）により
これらの半導体装置の寿命を調べたところ、300時間後
も全く異常がなかった。結果を第１表に示す。
実施例２ 実施例１において封止材としてエポキシ樹脂に代えて
シリコーンゴムを用いたほかは実施例１と同様にして、
同様のアルミニウムワイアを用いて半導体装置３個を作
製した。
これらの半導体装置について実施例１と同様の試験を
行ったところ、同様の結果を得た。結果を第１表に示
す。
比較例１ 実施例１においてアルミニウムワイアとしてNiを添加
したアルミニウムワイアに代えて純度99.999％のアルミ
ニウムワイアを用いたほかは実施例１と同様にして、同
様の封止材を用いて半導体装置３個を作製した。
これらの半導体装置について実施例１と同様の試験を
行ったところ、３個とも200時間後には全く導通が無く
なっていた。結果を第１表に示す。
比較例２ 比較例１において封止材としてエポキシ樹脂に代えて
シリコーンゴムを用いたほかは比較例１と同様にして、
同様のアルミニウムワイアを用いて半導体装置３個を作
製した。
これらの半導体装置について実施例１と同様の試験を
行ったところ、３個とも200時間後には全く導通が無く
なっていた。結果を第１表に示す。
〔発明の効果〕 本発明によると、強度や放熱性に優れた金属板を用い
て、アルミニウムワイアのボンディング性を良好に保っ
たまま耐食性を向上させた半導体装置が得られる。
【図面の簡単な説明】
第１図は、本発明の半導体装置の一例を示す部分断面図
である。 符号の説明 １……金属板、２……絶縁樹脂層 ３……配線層、４……シリコンチップ ５……アルミニウムワイア、６……封止材
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐藤 英吉 茨城県下館市大字五所宮1150番地 日立 化成工業株式会社五所宮工場内 (72)発明者 廣田 幸嗣 神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地 日 産自動車株式会社内 (72)発明者 木村 俊広 神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地 日 産自動車株式会社内 (72)発明者 榎戸 豊 神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地 日 産自動車株式会社内 (56)参考文献 特開 昭59−139661（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−18163（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−61939（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】金属板、該金属板上に設けられた絶縁樹脂
    層、該絶縁樹脂層上に設けられた配線層、該配線層上に
    搭載されたシリコンチップ、該配線層とシリコンチップ
    とを電気的に接続するためのアルミニウムワイアであっ
    て99.999％以上の純度のアルミニウムに遷移金属を合金
    中の該遷移金属の含有割合が0.001〜0.1重量％になるよ
    うに添加してなるアルミニウム合金からなる直径100〜3
    00μｍのアルミニウムワイア及び少なくとも該シリコン
    チップとアルミニウムワイアとを被覆する封止材からな
    ることを特徴とする半導体装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS5956737A (ja) * 1982-09-25 1984-04-02 Tanaka Denshi Kogyo Kk 半導体素子のボンデイング用Ａｌ線
JPS59139661A (ja) * 1983-01-31 1984-08-10 Hitachi Ltd 半導体装置
JPS602848U (ja) * 1983-06-17 1985-01-10 三洋電機株式会社 半導体装置
JPS6118163A (ja) * 1984-07-04 1986-01-27 Hitachi Cable Ltd ボンデイングワイヤ
JPS622587A (ja) * 1985-06-28 1987-01-08 電気化学工業株式会社 ハイパワ−用混成集積回路
JPH0216579A (ja) * 1988-07-05 1990-01-19 Canon Inc 画像記録装置

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