JP3257953B2 - 混成集積回路用基板の製造方法 - Google Patents
混成集積回路用基板の製造方法Info
- Publication number
- JP3257953B2 JP3257953B2 JP15831596A JP15831596A JP3257953B2 JP 3257953 B2 JP3257953 B2 JP 3257953B2 JP 15831596 A JP15831596 A JP 15831596A JP 15831596 A JP15831596 A JP 15831596A JP 3257953 B2 JP3257953 B2 JP 3257953B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- circuit
- hybrid integrated
- aluminum
- integrated circuit
- substrate
- 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.)
- Expired - Fee Related
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- 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
-
- H—ELECTRICITY
- 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
- H01L2224/481—Disposition
- H01L2224/48151—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
- H01L2224/48221—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
- H01L2224/48225—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation
- H01L2224/48227—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation connecting the wire to a bond pad of the item
-
- H—ELECTRICITY
- 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
- H01L2224/484—Connecting portions
- H01L2224/4847—Connecting portions the connecting portion on the bonding area of the semiconductor or solid-state body being a wedge bond
- H01L2224/48472—Connecting portions the connecting portion on the bonding area of the semiconductor or solid-state body being a wedge bond the other connecting portion not on the bonding area also being a wedge bond, i.e. wedge-to-wedge
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/19—Details of hybrid assemblies other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
- H01L2924/191—Disposition
- H01L2924/19101—Disposition of discrete passive components
- H01L2924/19105—Disposition of discrete passive components in a side-by-side arrangement on a common die mounting substrate
Landscapes
- Parts Printed On Printed Circuit Boards (AREA)
- Insulated Metal Substrates For Printed Circuits (AREA)
- Manufacturing Of Printed Wiring (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は混成集積回路に関し、高
発熱性電子部品或いは高発熱性電子部品と制御回路電子
部品とを実装することができて電源用途等の大電力用途
にも適用可能な混成集積回路に適した高い放熱性が実現
される混成集積用基板とその製造方法に係わり、更に前
記混成集積回路用基板を用いた混成集積回路に係わる。
発熱性電子部品或いは高発熱性電子部品と制御回路電子
部品とを実装することができて電源用途等の大電力用途
にも適用可能な混成集積回路に適した高い放熱性が実現
される混成集積用基板とその製造方法に係わり、更に前
記混成集積回路用基板を用いた混成集積回路に係わる。
【０００２】
【従来の技術】高発熱性電子部品を実装する回路基板と
して、熱伝導性の良好な金属ベース回路基板が用いられ
ている。金属ベース回路基板は、アルミニウム等の金属
板上にエポキシ樹脂等の樹脂に無機質フィラーを充填し
た厚さ数十μｍ程度の絶縁剤を介して回路形成された導
電箔を接合した構造を有する。金属ベース回路基板は高
い熱伝導性を有するので、発熱量が大きい電子部品が搭
載され利用される大電力用途分野に用いられている。
して、熱伝導性の良好な金属ベース回路基板が用いられ
ている。金属ベース回路基板は、アルミニウム等の金属
板上にエポキシ樹脂等の樹脂に無機質フィラーを充填し
た厚さ数十μｍ程度の絶縁剤を介して回路形成された導
電箔を接合した構造を有する。金属ベース回路基板は高
い熱伝導性を有するので、発熱量が大きい電子部品が搭
載され利用される大電力用途分野に用いられている。
【０００３】近年、大電力用途における一層の大電力
化、基板の高密度化、或いは更に適用分野の拡大を目的
に、より一層熱放散性の高い金属ベース回路基板が要望
されていて、例えば、３００μｍと厚い銅箔を回路導体
として用いた金属ベース回路基板が開発されている。
化、基板の高密度化、或いは更に適用分野の拡大を目的
に、より一層熱放散性の高い金属ベース回路基板が要望
されていて、例えば、３００μｍと厚い銅箔を回路導体
として用いた金属ベース回路基板が開発されている。
【０００４】しかし、前記の回路導体に厚い銅箔を用い
た金属ベース混成集積回路用基板には、金属板であるア
ルミニウムと導体である銅との熱膨張率の差により回路
基板の反りが大きい、また、熱膨張率等の差から生じる
残留応力により金属ベース回路基板の絶縁破壊電圧値が
低下するという問題点がある。
た金属ベース混成集積回路用基板には、金属板であるア
ルミニウムと導体である銅との熱膨張率の差により回路
基板の反りが大きい、また、熱膨張率等の差から生じる
残留応力により金属ベース回路基板の絶縁破壊電圧値が
低下するという問題点がある。
【０００５】また、半導体素子やセラミックスチップ抵
抗等の電子部品を搭載した際、銅のヤング率が小さいた
めか、電子部品と銅回路とを接合している半田が熱衝撃
により破断し、電気的な信頼性に欠けるという問題もあ
る。
抗等の電子部品を搭載した際、銅のヤング率が小さいた
めか、電子部品と銅回路とを接合している半田が熱衝撃
により破断し、電気的な信頼性に欠けるという問題もあ
る。
【０００６】一方、金属ベース回路基板の中で、ワイヤ
ーボンディング性を改良したアルミニウム／銅クラッド
箔を用いた金属ベース回路基板が公知である（特公平１
−１５１５３号公報参照）が、アルミニウムの厚みは最
大１００μｍであった。アルミニウムの厚みが１００μ
ｍ以上のものは、ロール状に作製できないというアルミ
ニウム／銅クラッド箔の製造上の理由から、入手するこ
とができなかったからである。
ーボンディング性を改良したアルミニウム／銅クラッド
箔を用いた金属ベース回路基板が公知である（特公平１
−１５１５３号公報参照）が、アルミニウムの厚みは最
大１００μｍであった。アルミニウムの厚みが１００μ
ｍ以上のものは、ロール状に作製できないというアルミ
ニウム／銅クラッド箔の製造上の理由から、入手するこ
とができなかったからである。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明者らは、上記公
知技術に鑑み、上記問題点の解決を図るべく、いろいろ
検討した結果、従来なかった、アルミニウム板上に厚み
の厚いアルミニウム箔を絶縁層を介して接合する構造を
採用するとき、極めて優れた特性を有する混成集積回路
用基板が得られるという知見を得て、本発明に至ったも
のである。
知技術に鑑み、上記問題点の解決を図るべく、いろいろ
検討した結果、従来なかった、アルミニウム板上に厚み
の厚いアルミニウム箔を絶縁層を介して接合する構造を
採用するとき、極めて優れた特性を有する混成集積回路
用基板が得られるという知見を得て、本発明に至ったも
のである。
【０００８】即ち、本発明の目的の第１は、反りがすく
なく、絶縁破壊電圧が高く、熱放散性にすぐれる大電力
用途向けの混成集積回路用基板を得ることで有り、第２
の目的は、前記混成集積回路用基板を安定して、生産性
良く提供することであり、第３の目的は、前記混成集積
回路用基板を用いて熱衝撃に強く、電気的信頼性の高い
混成集積回路を提供することにある。
なく、絶縁破壊電圧が高く、熱放散性にすぐれる大電力
用途向けの混成集積回路用基板を得ることで有り、第２
の目的は、前記混成集積回路用基板を安定して、生産性
良く提供することであり、第３の目的は、前記混成集積
回路用基板を用いて熱衝撃に強く、電気的信頼性の高い
混成集積回路を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は、アルミニウム
板の少なくとも一主面上に絶縁接着剤層を介して厚さ２
００μｍ以上１０００μｍ以下のアルミニウム回路が形
成され、該アルミニウム回路上の少なくとも一部分に銅
メッキ層が形成されていることを特徴とする混成集積回
路用基板であり、好ましくは、前記銅メッキ層の厚みが
２μｍ以上２０μｍ以下であること、また、前記アルミ
ニウム回路が、Ｃｕを０．０３〜７．０重量％含有する
合金、Ｍｎを０．１〜２．０重量％含有する合金、Ｓｉ
を０．０５〜１５重量％含有する合金又はＭｇを０．５
〜６．０重量％含有する合金の少なくとも１種以上から
なることを特徴とする前記混成集積回路用基板である。
板の少なくとも一主面上に絶縁接着剤層を介して厚さ２
００μｍ以上１０００μｍ以下のアルミニウム回路が形
成され、該アルミニウム回路上の少なくとも一部分に銅
メッキ層が形成されていることを特徴とする混成集積回
路用基板であり、好ましくは、前記銅メッキ層の厚みが
２μｍ以上２０μｍ以下であること、また、前記アルミ
ニウム回路が、Ｃｕを０．０３〜７．０重量％含有する
合金、Ｍｎを０．１〜２．０重量％含有する合金、Ｓｉ
を０．０５〜１５重量％含有する合金又はＭｇを０．５
〜６．０重量％含有する合金の少なくとも１種以上から
なることを特徴とする前記混成集積回路用基板である。
【００１０】又、本発明は、（１）アルミニウム板の少
なくとも一主面上に絶縁接着剤層を介して厚さ２００μ
ｍ以上１０００μｍ以下のアルミニウム箔を接合する工
程、（２）前記アルミニウム箔上に銅メッキ層を形成す
る工程、（３）回路を形成する工程を順次経ることを特
徴とする混成集積回路用基板の製造方法であり、とりわ
け、前記（２）工程の前に、前記アルミニウム箔表面に
ジンケート処理、ニッケルメッキ処理、亜鉛合金メッキ
処理のうちの少なくとも１種以上の前処理を施すことを
特徴とする前記の混成集積回路用基板の製造方法であ
る。
なくとも一主面上に絶縁接着剤層を介して厚さ２００μ
ｍ以上１０００μｍ以下のアルミニウム箔を接合する工
程、（２）前記アルミニウム箔上に銅メッキ層を形成す
る工程、（３）回路を形成する工程を順次経ることを特
徴とする混成集積回路用基板の製造方法であり、とりわ
け、前記（２）工程の前に、前記アルミニウム箔表面に
ジンケート処理、ニッケルメッキ処理、亜鉛合金メッキ
処理のうちの少なくとも１種以上の前処理を施すことを
特徴とする前記の混成集積回路用基板の製造方法であ
る。
【００１１】更に、本発明は、前記の混成集積回路用基
板に電子部品を半田及び／又はワイヤー線で接合したこ
とを特徴とする混成集積回路であり、特に、混成集積回
路用基板上の一部に樹脂基板を接合したことを特徴とす
る前記混成集積回路である。
板に電子部品を半田及び／又はワイヤー線で接合したこ
とを特徴とする混成集積回路であり、特に、混成集積回
路用基板上の一部に樹脂基板を接合したことを特徴とす
る前記混成集積回路である。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、本発明について図を用いて
詳細に説明する。図１は本発明の混成集積回路用基板の
一例を示す断面図である。アルミニウム板１上に絶縁接
着剤層２を介してアルミニウム回路３が形成され、更に
アルミニウム回路３の一部分の上に銅メッキ回路４が形
成されている。
詳細に説明する。図１は本発明の混成集積回路用基板の
一例を示す断面図である。アルミニウム板１上に絶縁接
着剤層２を介してアルミニウム回路３が形成され、更に
アルミニウム回路３の一部分の上に銅メッキ回路４が形
成されている。
【００１３】本発明では、アルミニウム板１上のアルミ
ニウム回路３の厚みは２００μｍ以上１０００μｍ以下
である。アルミニウム回路３の厚みは、集積回路用基板
の用途を大電力用とする場合には、厚いほど好ましい。
しかし、その厚さが増す程作製上の困難が生じる。即
ち、肉厚のアルミニウム回路３は、アルミニウム板１に
肉厚のアルミニウム箔を絶縁接着剤層２を介して接合後
にエッチングすることで作製可能であるが、該エッチン
グ工程におけるエッチングファクターの影響で、アルミ
ニウム箔従ってアルミニウム回路３の厚みが１０００μ
ｍを超えると、得られる混成集積回路用基板の実装密度
が低下し、実使用可能な集積回路用基板を得ることがで
きなくなるからである。
ニウム回路３の厚みは２００μｍ以上１０００μｍ以下
である。アルミニウム回路３の厚みは、集積回路用基板
の用途を大電力用とする場合には、厚いほど好ましい。
しかし、その厚さが増す程作製上の困難が生じる。即
ち、肉厚のアルミニウム回路３は、アルミニウム板１に
肉厚のアルミニウム箔を絶縁接着剤層２を介して接合後
にエッチングすることで作製可能であるが、該エッチン
グ工程におけるエッチングファクターの影響で、アルミ
ニウム箔従ってアルミニウム回路３の厚みが１０００μ
ｍを超えると、得られる混成集積回路用基板の実装密度
が低下し、実使用可能な集積回路用基板を得ることがで
きなくなるからである。
【００１４】アルミニウム回路３の厚みが２００μｍ未
満の場合、混成集積回路用基板の特性面では何等問題な
いが、アルミニウム回路の幅が同じのときには断面が小
さくなるので、当然ながらアルミニウム回路に流せる電
流量に制限が生じるし、アルミニウム回路の幅を広げ、
大電流を流せるように対応しようとすれば、混成集積回
路基板の高密度化が妨げられ、いずれの場合も用途面で
若干の制限を受ける。また、電気抵抗の観点からは、２
００μｍのアルミニウム箔は、厚み１０５μｍ程度の銅
箔に相当し、この程度の厚みであれば、アルミニウム板
の剛性により反り量は１００μｍ以下に限定できる。２
００μｍ未満であっても電気的にも実装上も問題となら
ない。尚、上記のことは、アルミニウム箔から予めアル
ミニウム回路３を形成し、これをアルミニウム板１上に
絶縁接着剤層２を介して接合する方法を採用する場合に
も、同様に言える。
満の場合、混成集積回路用基板の特性面では何等問題な
いが、アルミニウム回路の幅が同じのときには断面が小
さくなるので、当然ながらアルミニウム回路に流せる電
流量に制限が生じるし、アルミニウム回路の幅を広げ、
大電流を流せるように対応しようとすれば、混成集積回
路基板の高密度化が妨げられ、いずれの場合も用途面で
若干の制限を受ける。また、電気抵抗の観点からは、２
００μｍのアルミニウム箔は、厚み１０５μｍ程度の銅
箔に相当し、この程度の厚みであれば、アルミニウム板
の剛性により反り量は１００μｍ以下に限定できる。２
００μｍ未満であっても電気的にも実装上も問題となら
ない。尚、上記のことは、アルミニウム箔から予めアル
ミニウム回路３を形成し、これをアルミニウム板１上に
絶縁接着剤層２を介して接合する方法を採用する場合に
も、同様に言える。
【００１５】本発明のアルミニウム回路３は、Ｃｕを
０．０３〜７．０重量％含有する合金、Ｍｎを０．１〜
２．０重量％含有する合金、Ｓｉを０．０５〜１５重量
％含有する合金またはＭｇを０．５〜６．０重量％含有
する合金のうち少なくとも１種類以上からなるものであ
る。アルミニウム回路３のアルミニウム純度が高すぎる
と、理由は不明であるが、該アルミニウム回路３上の少
なくとも一部分に銅メッキ層４をメッキしたときに、密
着性が十分ででなく、アルミニウム回路と銅メッキとの
間で剥離が生じることがある。これに対して、Ｃｕを
０．０３〜７．０重量％含有する合金、Ｍｎを０．１〜
２．０重量％含有する合金、Ｓｉを０．０５〜１５重量
％含有する合金またはＭｇを０．５〜６．０重量％含有
する合金のうち少なくとも１種類をアルミニウム回路３
に適用する場合には、前記の密着性不良、剥離といった
問題が防止される。
０．０３〜７．０重量％含有する合金、Ｍｎを０．１〜
２．０重量％含有する合金、Ｓｉを０．０５〜１５重量
％含有する合金またはＭｇを０．５〜６．０重量％含有
する合金のうち少なくとも１種類以上からなるものであ
る。アルミニウム回路３のアルミニウム純度が高すぎる
と、理由は不明であるが、該アルミニウム回路３上の少
なくとも一部分に銅メッキ層４をメッキしたときに、密
着性が十分ででなく、アルミニウム回路と銅メッキとの
間で剥離が生じることがある。これに対して、Ｃｕを
０．０３〜７．０重量％含有する合金、Ｍｎを０．１〜
２．０重量％含有する合金、Ｓｉを０．０５〜１５重量
％含有する合金またはＭｇを０．５〜６．０重量％含有
する合金のうち少なくとも１種類をアルミニウム回路３
に適用する場合には、前記の密着性不良、剥離といった
問題が防止される。
【００１６】また、アルミニウム回路３上に形成される
銅メッキ層４の厚みは２μｍ以上２０μｍ以下が好まし
い。２μｍ未満であると半導体素子等の電子部品を半田
付けする際に、半田が上手く接合することができないこ
とがあるし、厚さが２０μｍを超えると、電子部品との
熱膨張率の差に原因して、電子部品／半田層／銅メック
層４の接続が時として十分に密接なものでない場合があ
るからである。尚、銅メッキ層４を形成する方法は、特
に限定するものでは無く、回路を形成する前に行っても
良いし、回路を形成した後必要な部分に行うなどいずれ
の手順を経てもかまわない。
銅メッキ層４の厚みは２μｍ以上２０μｍ以下が好まし
い。２μｍ未満であると半導体素子等の電子部品を半田
付けする際に、半田が上手く接合することができないこ
とがあるし、厚さが２０μｍを超えると、電子部品との
熱膨張率の差に原因して、電子部品／半田層／銅メック
層４の接続が時として十分に密接なものでない場合があ
るからである。尚、銅メッキ層４を形成する方法は、特
に限定するものでは無く、回路を形成する前に行っても
良いし、回路を形成した後必要な部分に行うなどいずれ
の手順を経てもかまわない。
【００１７】前記アルミニウム回路３と銅メッキ層４と
の密着不良や剥離を防止する目的で、アルミニウム回路
３表面を銅メッキ層４形成前にジンケート処理、ニッケ
ルメッキ処理、亜鉛合金メッキ処理および／またはこの
複合処理を行うことが好ましい。これらの処理をするこ
とで、前記目的を達成することができるばかりでなく、
銅メッキ層４の厚みのバラツキを低減し、回路が形成し
易くする利点もある。
の密着不良や剥離を防止する目的で、アルミニウム回路
３表面を銅メッキ層４形成前にジンケート処理、ニッケ
ルメッキ処理、亜鉛合金メッキ処理および／またはこの
複合処理を行うことが好ましい。これらの処理をするこ
とで、前記目的を達成することができるばかりでなく、
銅メッキ層４の厚みのバラツキを低減し、回路が形成し
易くする利点もある。
【００１８】アルミニウム回路３の絶縁接着剤層２と接
する面の表面粗さは０．１μｍ以上１０μｍ以下が好ま
しい。アルミニウム回路３の絶縁接着層２に接する面の
表面粗さが０．１μｍ未満であると接着強度が不足し、
電子部品を実装する上でアルミニウム回路３が剥離する
等の問題を生じることがある。また、１０μｍを越える
と、混成集積回路用基板を実用に供した際に、絶縁接着
剤層２内部での電界集中が著しくなり、絶縁破壊強度が
低下する等電気的信頼性が低下することがある。アルミ
ニウム回路３の絶縁接着剤層２と接する面の表面粗さを
上記０．１〜１０μｍの範囲に制御する方法に関して
は、従来から公知の方法、例えば研磨等の機械的加工方
法やメッキ、エッチング等の化学的方法等、のいずれの
方法によっても構わない。
する面の表面粗さは０．１μｍ以上１０μｍ以下が好ま
しい。アルミニウム回路３の絶縁接着層２に接する面の
表面粗さが０．１μｍ未満であると接着強度が不足し、
電子部品を実装する上でアルミニウム回路３が剥離する
等の問題を生じることがある。また、１０μｍを越える
と、混成集積回路用基板を実用に供した際に、絶縁接着
剤層２内部での電界集中が著しくなり、絶縁破壊強度が
低下する等電気的信頼性が低下することがある。アルミ
ニウム回路３の絶縁接着剤層２と接する面の表面粗さを
上記０．１〜１０μｍの範囲に制御する方法に関して
は、従来から公知の方法、例えば研磨等の機械的加工方
法やメッキ、エッチング等の化学的方法等、のいずれの
方法によっても構わない。
【００１９】加えて、アルミニウム回路３の絶縁接着剤
層２と接する表面には、厚みが１００ｎｍ以上２００ｎ
ｍ以下の針状の酸化膜層を有することが好ましい。上記
範囲の針状の酸化膜層が存在するとき、アルミニウム回
路３と絶縁接着剤層２とのより強固な接着が実現され、
信頼性のある接着状況が達成される。
層２と接する表面には、厚みが１００ｎｍ以上２００ｎ
ｍ以下の針状の酸化膜層を有することが好ましい。上記
範囲の針状の酸化膜層が存在するとき、アルミニウム回
路３と絶縁接着剤層２とのより強固な接着が実現され、
信頼性のある接着状況が達成される。
【００２０】本発明の絶縁接着剤層２は、樹脂中に無機
質フィラーを充填したものが用いられる。樹脂としては
接着性、絶縁性の面よりエポキシ樹脂、フェノール樹
脂、ブチラール等が用いられ、無機質フィラーとしては
酸化アルミニウム、酸化珪素、酸化マグネシウム、窒化
アルミニウム、窒化珪素、窒化硼素等が用いられる。ま
た、無機フィラーの他にガラス繊維、ガラスクロス、無
機ファイバー等を混ぜてもかまわない。
質フィラーを充填したものが用いられる。樹脂としては
接着性、絶縁性の面よりエポキシ樹脂、フェノール樹
脂、ブチラール等が用いられ、無機質フィラーとしては
酸化アルミニウム、酸化珪素、酸化マグネシウム、窒化
アルミニウム、窒化珪素、窒化硼素等が用いられる。ま
た、無機フィラーの他にガラス繊維、ガラスクロス、無
機ファイバー等を混ぜてもかまわない。
【００２１】絶縁接着剤層２の厚みは、５０μｍ以上２
００μｍ以下が好ましい。絶縁接着剤層２の厚みがあま
りに薄いと絶縁破壊等の電気的信頼性が低下するし、絶
縁接着剤層の厚みがあまりに厚いと電気的信頼性は確保
されるがものの、熱伝導性が低下し高発熱量の素子を搭
載することができなくなる。実用的には、両特性のバラ
ンスがとれる５０μｍ以上２００μｍの範囲が選択され
る。
００μｍ以下が好ましい。絶縁接着剤層２の厚みがあま
りに薄いと絶縁破壊等の電気的信頼性が低下するし、絶
縁接着剤層の厚みがあまりに厚いと電気的信頼性は確保
されるがものの、熱伝導性が低下し高発熱量の素子を搭
載することができなくなる。実用的には、両特性のバラ
ンスがとれる５０μｍ以上２００μｍの範囲が選択され
る。
【００２２】本発明のアルミニウム板１に用いるアルミ
ニウム板１としては、特に規定するものではなく、一般
公知のアルミニウム及びアルミニウム合金を用いること
ができる。これらのアルミニウム及びアルミニウム合金
のうち、前記アルミニウム回路３と同じ組成のものを選
択することが、得られる混成集積回路用基板の反りを低
減するので、好ましい。これは、絶縁接着剤層２を挟ん
で熱膨張率が同じ、同材質のものが配置されるためと考
えられる。更に、前記アルミニウム合金のうち、Ｍｇを
０．５〜６．０重量％含有する合金は、金属ベース回路
基板としての熱伝導性、加工性等といった特性にバラン
スがとれ、好適である。また、アルミニウム板１の厚み
としては、特に制限はないが０．５ｍｍ以上５．０ｍｍ
以下のものが一般的に用いられる。
ニウム板１としては、特に規定するものではなく、一般
公知のアルミニウム及びアルミニウム合金を用いること
ができる。これらのアルミニウム及びアルミニウム合金
のうち、前記アルミニウム回路３と同じ組成のものを選
択することが、得られる混成集積回路用基板の反りを低
減するので、好ましい。これは、絶縁接着剤層２を挟ん
で熱膨張率が同じ、同材質のものが配置されるためと考
えられる。更に、前記アルミニウム合金のうち、Ｍｇを
０．５〜６．０重量％含有する合金は、金属ベース回路
基板としての熱伝導性、加工性等といった特性にバラン
スがとれ、好適である。また、アルミニウム板１の厚み
としては、特に制限はないが０．５ｍｍ以上５．０ｍｍ
以下のものが一般的に用いられる。
【００２３】本発明の混成集積回路は、上述の混成集積
回路用基板を用いている。前記混成集積回路用基板上に
は、半導体素子やセラミックスチップ抵抗、コンデンサ
ー等の電子部品が必要に応じて配置され、前記電子部品
は半田及び／又はワイヤー線等を利用して適宜接続さ
れ、混成集積回路を形成する。特に、前記混成集積回路
用基板上の一部分的に樹脂基板を搭載したものは、制御
回路を樹脂基板上に配置することで、外部からの雑音を
拾うこと等の電気的障害を防止できるので、一層好まし
い。
回路用基板を用いている。前記混成集積回路用基板上に
は、半導体素子やセラミックスチップ抵抗、コンデンサ
ー等の電子部品が必要に応じて配置され、前記電子部品
は半田及び／又はワイヤー線等を利用して適宜接続さ
れ、混成集積回路を形成する。特に、前記混成集積回路
用基板上の一部分的に樹脂基板を搭載したものは、制御
回路を樹脂基板上に配置することで、外部からの雑音を
拾うこと等の電気的障害を防止できるので、一層好まし
い。
【００２４】本発明の混成集積回路の一例を図２に示
す。半導体素子６やセラミックスチップ抵抗８、コンデ
ンサー１１等の電子部品がアルミニウム回路３上の銅メ
ッキ層４に半田５を介して接合・固定されている。ま
た、前記電子部品は必要に応じてワイヤー線７にてアル
ミニウム回路３に接続されている。尚、アルミニウム部
分は半田をはじくので、半田レジストの役割を兼ねるこ
とができる。
す。半導体素子６やセラミックスチップ抵抗８、コンデ
ンサー１１等の電子部品がアルミニウム回路３上の銅メ
ッキ層４に半田５を介して接合・固定されている。ま
た、前記電子部品は必要に応じてワイヤー線７にてアル
ミニウム回路３に接続されている。尚、アルミニウム部
分は半田をはじくので、半田レジストの役割を兼ねるこ
とができる。
【００２５】本発明の混成集積回路用基板の一部に大電
流を必要としない制御回路が搭載された樹脂基板９を配
設することができ、この場合混成集積回路の高密度実装
化に優れ、好ましい。
流を必要としない制御回路が搭載された樹脂基板９を配
設することができ、この場合混成集積回路の高密度実装
化に優れ、好ましい。
【００２６】本発明に用いる樹脂基板９としては、紙フ
ェノール樹脂基板、ガラスエポキシ樹脂基板、ポリイミ
ド樹脂基板、ビスマレインイミド樹脂基板が挙げられ
る。また、無機フィラー等を充填した樹脂を絶縁接着剤
とし、該絶縁接着剤と回路形成した金属箔とを交互に塗
り重ねて制御回路を形成した回路基板をも用いることが
できる。尚、本発明の混成集積回路は放電を防ぐために
シリコンゲル、エポキシ樹脂等で封止しても構わない。
ェノール樹脂基板、ガラスエポキシ樹脂基板、ポリイミ
ド樹脂基板、ビスマレインイミド樹脂基板が挙げられ
る。また、無機フィラー等を充填した樹脂を絶縁接着剤
とし、該絶縁接着剤と回路形成した金属箔とを交互に塗
り重ねて制御回路を形成した回路基板をも用いることが
できる。尚、本発明の混成集積回路は放電を防ぐために
シリコンゲル、エポキシ樹脂等で封止しても構わない。
【００２７】以下、実施例に基づき本発明を詳細に説明
する。
する。
〔実施例１〕厚さ３．０ｍｍのアルミニウム板に、絶縁
接着剤を厚さ８０μｍに塗布し、その上に厚さ０．５ｍ
ｍのアルミニウム箔を張り合わせて、金属ベース基板を
作製した。この時、絶縁接着層と接するアルミニウム箔
面の粗さはＲｚで５μｍとした。この金属ベース基板の
アルミニウム箔上に厚さ１０μｍの銅メッキ層を形成
し、スクリーン印刷法を用いて回路を形成し、金属ベー
ス回路基板（混成集積回路用基板）とした。この金属ベ
ース回路基板について、反り、銅メッキ層の密着性、箔
接着強さ、および回路部と金属板の間の絶縁破壊電圧を
以下の方法にて測定した。
接着剤を厚さ８０μｍに塗布し、その上に厚さ０．５ｍ
ｍのアルミニウム箔を張り合わせて、金属ベース基板を
作製した。この時、絶縁接着層と接するアルミニウム箔
面の粗さはＲｚで５μｍとした。この金属ベース基板の
アルミニウム箔上に厚さ１０μｍの銅メッキ層を形成
し、スクリーン印刷法を用いて回路を形成し、金属ベー
ス回路基板（混成集積回路用基板）とした。この金属ベ
ース回路基板について、反り、銅メッキ層の密着性、箔
接着強さ、および回路部と金属板の間の絶縁破壊電圧を
以下の方法にて測定した。
【００２８】前記金属ベース回路基板の回路上に半導体
素子、セラミックスチップ抵抗、コンデンサー等の電子
部品を実装し、混成集積回路を形成した。尚、前記電子
部品は半田にて銅メッキ層４上に固定され、また必要に
応じてアルミニウム回路３にワイヤー線にて接合されて
いる。この混成集積回路を、以下に示したヒートサイク
ル試験にかけ、半田割れ等による電気的信頼性を確認し
た。
素子、セラミックスチップ抵抗、コンデンサー等の電子
部品を実装し、混成集積回路を形成した。尚、前記電子
部品は半田にて銅メッキ層４上に固定され、また必要に
応じてアルミニウム回路３にワイヤー線にて接合されて
いる。この混成集積回路を、以下に示したヒートサイク
ル試験にかけ、半田割れ等による電気的信頼性を確認し
た。
【００２９】〔実施例２〜１３、比較例１、２〕金属ベ
ース回路基板のアルミニウム回路部分の材質と厚み、銅
メッキ層の厚み、およびアルミニウム回路表面の処理方
法を表１に示した条件で変えた以外は、実施例１と同一
の操作を経て得られたいろいろの金属ベース回路基板並
びに混成集積回路について、実施例１と同一の評価を行
い、実施例２〜１３、比較例１、２とした。これらの結
果を表１に示した。
ース回路基板のアルミニウム回路部分の材質と厚み、銅
メッキ層の厚み、およびアルミニウム回路表面の処理方
法を表１に示した条件で変えた以外は、実施例１と同一
の操作を経て得られたいろいろの金属ベース回路基板並
びに混成集積回路について、実施例１と同一の評価を行
い、実施例２〜１３、比較例１、２とした。これらの結
果を表１に示した。
【００３０】
【表１】
【００３１】＜反りの測定方法＞ＪＩＳ Ｃ ５０１２
プリント配線板試験方法の６．２．１０項「平たん度
（１）そりの試験方法」に準じ、試験を行った。
プリント配線板試験方法の６．２．１０項「平たん度
（１）そりの試験方法」に準じ、試験を行った。
【００３２】＜銅メッキの密着性の測定方法＞ＪＩＳ
Ｃ ５０１２ プリント配線板試験方法の８．４項「め
っき密着性の試験方法」に準じ、試験を行った。
Ｃ ５０１２ プリント配線板試験方法の８．４項「め
っき密着性の試験方法」に準じ、試験を行った。
【００３３】＜箔の接着強さの測定方法＞ＪＩＳ Ｃ
６８４１ プリント配線板用銅張り積層板試験方法の
５．７項「引きはがし強さの試験方法」に準じ、試験を
行った。
６８４１ プリント配線板用銅張り積層板試験方法の
５．７項「引きはがし強さの試験方法」に準じ、試験を
行った。
【００３４】＜絶縁破壊電圧の測定方法＞ＪＩＳ Ｃ
２１１０ 固体電気絶縁材料の絶縁耐力の試験方法の
８．２項「段階破壊試験方法」に準じ、試験を行った。
２１１０ 固体電気絶縁材料の絶縁耐力の試験方法の
８．２項「段階破壊試験方法」に準じ、試験を行った。
【００３５】＜ヒートサイクル試験による素子等の信頼
性の測定方法＞混成集積回路を試験片とし、−５０℃、
３０分と１５０℃、３０分の温度条件を一サイクルとし
たヒートサイクル試験にかける。２００サイクル、５０
０サイクル、１０００サイクル後に、試験片を取り出
し、半導体素子、セラミックスチップ抵抗等の電子部品
が、電気的に回路基板と接続しているか否かを調べた。
確認は、テスターによる導通確認と外観検査によるクラ
ックの発生状態の有無を黙視確認する方法により行っ
た。
性の測定方法＞混成集積回路を試験片とし、−５０℃、
３０分と１５０℃、３０分の温度条件を一サイクルとし
たヒートサイクル試験にかける。２００サイクル、５０
０サイクル、１０００サイクル後に、試験片を取り出
し、半導体素子、セラミックスチップ抵抗等の電子部品
が、電気的に回路基板と接続しているか否かを調べた。
確認は、テスターによる導通確認と外観検査によるクラ
ックの発生状態の有無を黙視確認する方法により行っ
た。
【００３６】
【発明の効果】本発明の混成集積回路用基板は、反りが
小さく、絶縁破壊電圧が高く、しかも熱放散性に優れて
いるので、大電力用途向けの混成集積回路に好適であ
る。また、本発明の混成集積回路用基板の製造方法によ
れば、前記の反りが小さく、絶縁破壊電圧が高く、しか
も熱放散性に優れる混成集積回路用基板を容易に、生産
性高く得ることができる。加えて、本発明の混成集積回
路を用いてなる混成集積回路は、耐熱衝撃性に優れ、電
気的信頼性が高いので、大電力用途に安心して用いるこ
とができ、有用である。
小さく、絶縁破壊電圧が高く、しかも熱放散性に優れて
いるので、大電力用途向けの混成集積回路に好適であ
る。また、本発明の混成集積回路用基板の製造方法によ
れば、前記の反りが小さく、絶縁破壊電圧が高く、しか
も熱放散性に優れる混成集積回路用基板を容易に、生産
性高く得ることができる。加えて、本発明の混成集積回
路を用いてなる混成集積回路は、耐熱衝撃性に優れ、電
気的信頼性が高いので、大電力用途に安心して用いるこ
とができ、有用である。
【図１】 本発明の混成集積回路用基板の一例を示す断
面図
面図
【図２】 本発明の混成集積回路の一例を示す断面図
１ アルミニウム板 ２ 絶縁接着剤層 ３ アルミニウム回路 ４ 銅メッキ層 ５ 半田 ６ 半導体素子 ７ ワイヤー線 ８ セラミックスチップ抵抗 ９ 樹脂基板 １０ 半導体素子 １１ コンデンサー
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H05K 1/05 H05K 1/09 H05K 3/24
Claims (2)
- 【請求項１】 （１）アルミニウム板の少なくとも一主
面上に絶縁接着剤層を介して厚さ２００μｍ以上１００
０μｍ以下のアルミニウム箔を接合する工程、（２）前
記アルミニウム箔上に銅メッキ層を形成する工程、
（３）回路を形成する工程を順次経ることを特徴とする
混成集積回路用基板の製造方法。 - 【請求項２】 前記（２）工程の前に、前記アルミニウ
ム箔表面にジンケート処理、ニッケルメッキ処理、亜鉛
合金メッキ処理のうちの少なくとも１種以上の前処理を
施すことを特徴とする請求項１記載の混成集積回路用基
板の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15831596A JP3257953B2 (ja) | 1996-06-19 | 1996-06-19 | 混成集積回路用基板の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15831596A JP3257953B2 (ja) | 1996-06-19 | 1996-06-19 | 混成集積回路用基板の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1012985A JPH1012985A (ja) | 1998-01-16 |
| JP3257953B2 true JP3257953B2 (ja) | 2002-02-18 |
Family
ID=15668955
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15831596A Expired - Fee Related JP3257953B2 (ja) | 1996-06-19 | 1996-06-19 | 混成集積回路用基板の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3257953B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4663161B2 (ja) * | 2001-06-20 | 2011-03-30 | 電気化学工業株式会社 | 金属ベース回路基板 |
| CN103283313A (zh) * | 2010-12-28 | 2013-09-04 | 住友电木株式会社 | 金属基电路基板、金属基电路基板的制造方法 |
| KR20130113376A (ko) * | 2012-04-05 | 2013-10-15 | 타이코에이엠피(유) | 인쇄회로기판 및 그 제조방법 |
-
1996
- 1996-06-19 JP JP15831596A patent/JP3257953B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH1012985A (ja) | 1998-01-16 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7394663B2 (en) | Electronic component built-in module and method of manufacturing the same | |
| US6355131B1 (en) | Sheet for a thermal conductive substrate, a method for manufacturing the same, a thermal conductive substrate using the sheet and a method for manufacturing the same | |
| KR100382631B1 (ko) | 금속기재다층회로기판과이를구비하는반도체모듈 | |
| EP0905763A2 (en) | Multilayer wiring substrate and method for producing the same | |
| JP4882562B2 (ja) | 熱伝導基板とその製造方法及び電源ユニット及び電子機器 | |
| JP2000100987A (ja) | 半導体チップモジュール用多層回路基板およびその製造方法 | |
| JP2004274035A (ja) | 電子部品内蔵モジュールとその製造方法 | |
| JP5069485B2 (ja) | 金属ベース回路基板 | |
| JP3257953B2 (ja) | 混成集積回路用基板の製造方法 | |
| JP2004221388A (ja) | 電子部品搭載用多層基板及びその製造方法 | |
| JP3156798B2 (ja) | 半導体搭載用回路基板 | |
| JPH08288605A (ja) | 金属回路基板 | |
| JPH0613723A (ja) | 混成集積回路 | |
| JPH10335769A (ja) | 混成集積回路用基板 | |
| JP3174026B2 (ja) | 金属ベース多層回路基板 | |
| JP3358694B2 (ja) | 金属ベース多層回路基板 | |
| JP4318374B2 (ja) | 金属ベース回路基板 | |
| JP3282776B2 (ja) | 金属ベース多層回路基板 | |
| JP3516381B2 (ja) | 金属ベース回路基板 | |
| JP4187082B2 (ja) | 金属ベース回路基板とその製造方法 | |
| JP2004072003A (ja) | 金属ベース多層回路基板とそれを用いた混成集積回路 | |
| JP2008021817A (ja) | 熱伝導基板とその製造方法及び電源ユニット及び電子機器 | |
| JP2676107B2 (ja) | 電子部品搭載用基板 | |
| JP3167360B2 (ja) | 混成集積回路用基板の製造方法 | |
| JP3231295B2 (ja) | 金属ベース回路基板 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20071207 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081207 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081207 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091207 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091207 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101207 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101207 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111207 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111207 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121207 Year of fee payment: 11 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131207 Year of fee payment: 12 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |