JPH03283549A - 集積回路用パッケージ - Google Patents
集積回路用パッケージInfo
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- JPH03283549A JPH03283549A JP8137790A JP8137790A JPH03283549A JP H03283549 A JPH03283549 A JP H03283549A JP 8137790 A JP8137790 A JP 8137790A JP 8137790 A JP8137790 A JP 8137790A JP H03283549 A JPH03283549 A JP H03283549A
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- cap
- copper foil
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- aluminum nitride
- nitride substrate
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- Pending
Links
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 26
- 239000011889 copper foil Substances 0.000 claims abstract description 23
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 21
- PMHQVHHXPFUNSP-UHFFFAOYSA-M copper(1+);methylsulfanylmethane;bromide Chemical compound Br[Cu].CSC PMHQVHHXPFUNSP-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 15
- 229910000833 kovar Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
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Landscapes
- Piezo-Electric Or Mechanical Vibrators, Or Delay Or Filter Circuits (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は、窒化アルミニウム基板上に、半導体素子が搭
載される集積回路用パッケージに関するものである。
載される集積回路用パッケージに関するものである。
（従来の技術）
従来、集積回路の高密度化により、その発熱量が増加し
たため、パッケージ材料としても熱放散性を良好にする
必要があり、高熱伝導性の窒化アルミニウムを使用する
ことが従業されている。
たため、パッケージ材料としても熱放散性を良好にする
必要があり、高熱伝導性の窒化アルミニウムを使用する
ことが従業されている。
こうしたセラミックパッケージにおいては、例えば第２
図に示すように、ＡＩＮ基板１にＡｇ−Ｃｕろう材２に
よってキャップ取付用金具３をろう付けし、更にＡｇ−
Ｃｕろう材２によってキャップ５をろう付けして半導体
素子搭載部を形成している。このキャップ取付用金具３
、キャップ５はコバール又はＦｅ−４２％Ｎｉ合金から
なる。
図に示すように、ＡＩＮ基板１にＡｇ−Ｃｕろう材２に
よってキャップ取付用金具３をろう付けし、更にＡｇ−
Ｃｕろう材２によってキャップ５をろう付けして半導体
素子搭載部を形成している。このキャップ取付用金具３
、キャップ５はコバール又はＦｅ−４２％Ｎｉ合金から
なる。
（発明が解決しようとする課題）
しかし、八ｇ−Ｃｕろう材、例えばＡｇ ： ７８％、
Ｃｕ：２８％のろう材の融点は７８０°Ｃであり、現実
にろう付けを行う際の温度は８００〜９００℃である。
Ｃｕ：２８％のろう材の融点は７８０°Ｃであり、現実
にろう付けを行う際の温度は８００〜９００℃である。
従って、このような高温ではＡＩＮ基板１とキャップ取
付用金具３との熱膨張差が大きくなり、＾ＩＮ基板内部
に大きな残留応力が生じ、ＡＩＮ基板にクラック６が発
生する。このため、製品の歩留が低下し、ＡＩＮ基板ｌ
とキャップ取付用金具３との間の接合の信顛性も低下し
ていた。
付用金具３との熱膨張差が大きくなり、＾ＩＮ基板内部
に大きな残留応力が生じ、ＡＩＮ基板にクラック６が発
生する。このため、製品の歩留が低下し、ＡＩＮ基板ｌ
とキャップ取付用金具３との間の接合の信顛性も低下し
ていた。
本発明の課題は、＾ＩＮ基板とキャップ取付用金具又は
キャップとをろう付けする際のＡＩＮ基板の残留応力を
小さくし、クラック発生を防止できるような集積回路用
パッケージを提供することである。
キャップとをろう付けする際のＡＩＮ基板の残留応力を
小さくし、クラック発生を防止できるような集積回路用
パッケージを提供することである。
（課題を解決するための手段）
本発明は窒化アルミニウム基板にろう材を介してコバー
ル又はｒｅ−４２％Ｎｉからなるキャンプ又はキャップ
取付用金具を取り付けた集積回路用パッケージにおいて
、前記窒化アルミニウム基板と前記キャップ又は前記キ
ャップ取付は用金具との間に銅箔を介在させたことを特
徴とする集積回路用パッケージに係るものである。
ル又はｒｅ−４２％Ｎｉからなるキャンプ又はキャップ
取付用金具を取り付けた集積回路用パッケージにおいて
、前記窒化アルミニウム基板と前記キャップ又は前記キ
ャップ取付は用金具との間に銅箔を介在させたことを特
徴とする集積回路用パッケージに係るものである。
°（実施例）
第１図はＡＩＮ基板１とキャップ５の接合状態を示す断
面図である。
面図である。
即ち、ＡＩＮ基板１の表面にＭｏ−Ｍｎメタライズ層８
を設け、この表面にニッケルメッキ層１６を設ける。ニ
ッケルメッキ層１６上にＡｇ−Ｃｕろう材１４によって
銅箔１５を固定し、銅箔１５とキャップ取付用金具３と
をＡｇ−Ｃｕろう材１３でろう付けする。ニッケルメッ
キ層８、銅箔１５、キャップ取付用金具３等の表面をＡ
ｕメツキ１２で覆う。一方、Ａｈ０３製のキャップ５の
下側表面にＭｏ−Ｍｎメタライズ層７を形成し、Ｍｏ−
Ｍｎメタライズ層７の表面にＮｉメツキ９、Ａｕメツキ
ｌＯを施し、更にキャップ取付用金具をＡｕＳｎろう材
１１でろう付けする。パッケージの内部空間にもＭｏ−
Ｍｎメタライズ層１８を形成し、この表面にＮｉメツキ
１９、Ａｕメツキ２０を施す。
を設け、この表面にニッケルメッキ層１６を設ける。ニ
ッケルメッキ層１６上にＡｇ−Ｃｕろう材１４によって
銅箔１５を固定し、銅箔１５とキャップ取付用金具３と
をＡｇ−Ｃｕろう材１３でろう付けする。ニッケルメッ
キ層８、銅箔１５、キャップ取付用金具３等の表面をＡ
ｕメツキ１２で覆う。一方、Ａｈ０３製のキャップ５の
下側表面にＭｏ−Ｍｎメタライズ層７を形成し、Ｍｏ−
Ｍｎメタライズ層７の表面にＮｉメツキ９、Ａｕメツキ
ｌＯを施し、更にキャップ取付用金具をＡｕＳｎろう材
１１でろう付けする。パッケージの内部空間にもＭｏ−
Ｍｎメタライズ層１８を形成し、この表面にＮｉメツキ
１９、Ａｕメツキ２０を施す。
このように、ＡＩＮ基板１とキャップ取付用金具３との
間に銅箔１５を設けると、意外にもＡｇ−Ｃｕろう材の
ろう付は工程を行っても＾ＩＮ基板ｌにクラックが発生
しなくなったのである。後記するように銅とＡＩＮとの
熱膨張率の差は非常に大きいので、銅箔１５を＾ＩＮ基
板１とキャップ取付用金具３との間に介在させることで
クランクを防止できるのは意想外といえる。
間に銅箔１５を設けると、意外にもＡｇ−Ｃｕろう材の
ろう付は工程を行っても＾ＩＮ基板ｌにクラックが発生
しなくなったのである。後記するように銅とＡＩＮとの
熱膨張率の差は非常に大きいので、銅箔１５を＾ＩＮ基
板１とキャップ取付用金具３との間に介在させることで
クランクを防止できるのは意想外といえる。
このように、銅箔１５によってクランクを防止できたの
は、熱膨張差に起因するＡＩＮ基板ｌ内の残留応力が銅
箔１５の塑性変形によって分散され、低減したためと考
えられる。銅箔の塑性変形は、断面を金属顕微鏡で観察
することによって確認できた。
は、熱膨張差に起因するＡＩＮ基板ｌ内の残留応力が銅
箔１５の塑性変形によって分散され、低減したためと考
えられる。銅箔の塑性変形は、断面を金属顕微鏡で観察
することによって確認できた。
ここで、
各材料の熱膨張率、
ヤング率を掲げる。
ＡＩＮ ４．５
３４銅 １７．０ １
２コバール ５．３ １４Ｐｅ−４２
χＮｉ ７．０ １５＾
ＩＮ基板ｌの厚さは０．５〜２．０ｍｍとするのが好ま
しい。銅箔１５の厚さはＯ０１〜２．０ ａｍとするの
が好ましく、０．１〜０．５ｍｍとすると更に好ましい
。
３４銅 １７．０ １
２コバール ５．３ １４Ｐｅ−４２
χＮｉ ７．０ １５＾
ＩＮ基板ｌの厚さは０．５〜２．０ｍｍとするのが好ま
しい。銅箔１５の厚さはＯ０１〜２．０ ａｍとするの
が好ましく、０．１〜０．５ｍｍとすると更に好ましい
。
キャップ取付用金具３の厚さは０．１〜２．０ ｃｍと
するのが好ましい。Ａｇ−Ｃｕろう材１３．１４の厚さ
は５０〜８０．ｃｚ−とするのが好ましい。
するのが好ましい。Ａｇ−Ｃｕろう材１３．１４の厚さ
は５０〜８０．ｃｚ−とするのが好ましい。
また、上記の例では、キャップ５とＡＩＮ基板ｌとの間
にキャップ取付用金具３を設けたが、キャップ取付用金
具３は必ずしも必要ない。例えば、＾ＩＮ基板１の表面
にキャビティを設け、このキャビティ内に半導体素子を
収容するセラミックパッケージでは、キャップ取付用金
具３を設けず、ＡＩＮ基板上に銅箔１５をろう付けし、
この銅箔１５上に、コバール又はＦｅ−４２％Ｎｉ合金
からなるキャップをろう付けすることができ、この場合
も第１図の実施例と同様に、ＡＩＮ基板１のクランク発
生を防止できる。
にキャップ取付用金具３を設けたが、キャップ取付用金
具３は必ずしも必要ない。例えば、＾ＩＮ基板１の表面
にキャビティを設け、このキャビティ内に半導体素子を
収容するセラミックパッケージでは、キャップ取付用金
具３を設けず、ＡＩＮ基板上に銅箔１５をろう付けし、
この銅箔１５上に、コバール又はＦｅ−４２％Ｎｉ合金
からなるキャップをろう付けすることができ、この場合
も第１図の実施例と同様に、ＡＩＮ基板１のクランク発
生を防止できる。
更に具体的な実施例について述べる。通例の方法に従い
、第１図に示すパッケージ及び比較例のパッケージを作
成した。但し、＾ＩＮ基板の厚さは１．０ ｍｍ、 Ｍ
ｏ−Ｍｎメタライズ層７，８．１８の厚さは１０〜２０
μｍ、銅箔の厚さは０．２ｍｍ、キャップ取付金具３の
厚さは０．５ ｍｍ、＾ｕ−Ｓｎろう材１１の厚さは５
０μｓ 、 Ｎｉメツキ層９．１６．１９の厚さは１〜
４μｍ、へＵメツキ層１０．１２．２０の厚さは２〜３
／／ ｍ、へ１□０３製のキャップ５の厚さは０．５
ｍｍとした。また、Ａｇ−Ｃｕろう付は時の加熱温度は
８５０°Ｃとし、更に比較例においては第１図のパッケ
ージから銅箔１５を除き、キャップ取付用金具３をＡｇ
−Ｃｕろう材によってメタライズ層１８上に取り付ける
。
、第１図に示すパッケージ及び比較例のパッケージを作
成した。但し、＾ＩＮ基板の厚さは１．０ ｍｍ、 Ｍ
ｏ−Ｍｎメタライズ層７，８．１８の厚さは１０〜２０
μｍ、銅箔の厚さは０．２ｍｍ、キャップ取付金具３の
厚さは０．５ ｍｍ、＾ｕ−Ｓｎろう材１１の厚さは５
０μｓ 、 Ｎｉメツキ層９．１６．１９の厚さは１〜
４μｍ、へＵメツキ層１０．１２．２０の厚さは２〜３
／／ ｍ、へ１□０３製のキャップ５の厚さは０．５
ｍｍとした。また、Ａｇ−Ｃｕろう付は時の加熱温度は
８５０°Ｃとし、更に比較例においては第１図のパッケ
ージから銅箔１５を除き、キャップ取付用金具３をＡｇ
−Ｃｕろう材によってメタライズ層１８上に取り付ける
。
このようにして、実施例及び比較例のパッケージをそれ
ぞれ１００箇毎作成し、目視によって外観上のクシツク
の有無を検査したところ、第１図に示す接合構造のパッ
ケージではＡＩＮ基板ｌにクラックが発生しなかったの
に対し、比較例のパッケージのうち９０箇にクラックが
発生した。
ぞれ１００箇毎作成し、目視によって外観上のクシツク
の有無を検査したところ、第１図に示す接合構造のパッ
ケージではＡＩＮ基板ｌにクラックが発生しなかったの
に対し、比較例のパッケージのうち９０箇にクラックが
発生した。
（発明の効果）
本発明に係る集積回路用パッケージによれば、窒化アル
ミニウム基板とキャップ又はキャップ取付用金具との間
に銅箔を介在させたので、ろう付は工程において、窒化
アルミニウム基板とキャップ又はキャップ取付用金具と
の間の熱膨張差に起因する応力を銅箔の塑性変形によっ
て吸収し、低減することができる。
ミニウム基板とキャップ又はキャップ取付用金具との間
に銅箔を介在させたので、ろう付は工程において、窒化
アルミニウム基板とキャップ又はキャップ取付用金具と
の間の熱膨張差に起因する応力を銅箔の塑性変形によっ
て吸収し、低減することができる。
従って、窒化アルミニウム基板にクランクが発生するの
を防止し、製品の歩留を向上させることができる。
を防止し、製品の歩留を向上させることができる。
第１図は本発明の実施例による窒化アルミニウム基板と
キャップとの接合状態を示す断面図、第２図は従来例に
よる窒化アルミニウム基板とキャップとの接合状態を示
す断面図である。 １・・・窒化アルミニウム基板 ３・・・キャップ取付用金具 ５・・・キャップ ６・・・クラック ？ 、 ８ 、１８・・・Ｍｏ−Ｍｎメタライズ層１
ｌ−Ａｕ−Ｓｎろう材 １３．１４・・・４ｇ１５
・・・銅箔 ろう材
キャップとの接合状態を示す断面図、第２図は従来例に
よる窒化アルミニウム基板とキャップとの接合状態を示
す断面図である。 １・・・窒化アルミニウム基板 ３・・・キャップ取付用金具 ５・・・キャップ ６・・・クラック ？ 、 ８ 、１８・・・Ｍｏ−Ｍｎメタライズ層１
ｌ−Ａｕ−Ｓｎろう材 １３．１４・・・４ｇ１５
・・・銅箔 ろう材
Claims (1)
- １、窒化アルミニウム基板にろう材を介してコバール又
はＦｅ−４２％Ｎｉからなるキャップ又はキャップ取付
用金具を取り付けた集積回路用パッケージにおいて、前
記窒化アルミニウム基板と前記キャップ又は前記キャッ
プ取付け用金具との間に銅箔を介在させたことを特徴と
する集積回路用パッケージ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8137790A JPH03283549A (ja) | 1990-03-30 | 1990-03-30 | 集積回路用パッケージ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8137790A JPH03283549A (ja) | 1990-03-30 | 1990-03-30 | 集積回路用パッケージ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03283549A true JPH03283549A (ja) | 1991-12-13 |
Family
ID=13744613
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8137790A Pending JPH03283549A (ja) | 1990-03-30 | 1990-03-30 | 集積回路用パッケージ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03283549A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5742021A (en) * | 1996-08-12 | 1998-04-21 | International Business Machines Corporation | High thermal conductivity substrate and the method of brazing a cap thereto |
| US6921970B2 (en) | 2001-11-12 | 2005-07-26 | Neomax Materials Co., Ltd. | Package for electronic parts, lid thereof, material for the lid and method for producing the lid material |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS619998A (ja) * | 1984-06-22 | 1986-01-17 | Tanaka Kikinzoku Kogyo Kk | Ａｇろう付封着リングの製造方法 |
| JPS6373650A (ja) * | 1986-09-17 | 1988-04-04 | Fujitsu Ltd | 半導体装置 |
| JPH0256955A (ja) * | 1987-07-03 | 1990-02-26 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 半導体装置用部品間の接続構造 |
-
1990
- 1990-03-30 JP JP8137790A patent/JPH03283549A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS619998A (ja) * | 1984-06-22 | 1986-01-17 | Tanaka Kikinzoku Kogyo Kk | Ａｇろう付封着リングの製造方法 |
| JPS6373650A (ja) * | 1986-09-17 | 1988-04-04 | Fujitsu Ltd | 半導体装置 |
| JPH0256955A (ja) * | 1987-07-03 | 1990-02-26 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 半導体装置用部品間の接続構造 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5742021A (en) * | 1996-08-12 | 1998-04-21 | International Business Machines Corporation | High thermal conductivity substrate and the method of brazing a cap thereto |
| US6921970B2 (en) | 2001-11-12 | 2005-07-26 | Neomax Materials Co., Ltd. | Package for electronic parts, lid thereof, material for the lid and method for producing the lid material |
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