JPH0354173A - ヒートシンク付きセラミックパッケージ - Google Patents
ヒートシンク付きセラミックパッケージInfo
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Landscapes
- Ceramic Products (AREA)
- Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (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。
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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、ヒートシンク付きセラミックパッケージに関
する． ［従来の技術］ セラミックと熟膨張係数の異なるヒートシンクをセラミ
ックパッケージ（アルミナを主成分とする）に高温でろ
う付け接合した場合、両者の熱膨張差によって接合部に
応力が加わり、接合部にクラック等の破壊が生じる場合
がある。
する． ［従来の技術］ セラミックと熟膨張係数の異なるヒートシンクをセラミ
ックパッケージ（アルミナを主成分とする）に高温でろ
う付け接合した場合、両者の熱膨張差によって接合部に
応力が加わり、接合部にクラック等の破壊が生じる場合
がある。
そこで、従来では、セラミックパッケージとヒートシン
クとの間に、ヤング率の大きなＣｕ系金属より成る応力
１！ｉ材を挟んでろう付け接合することで、クラック等
の破壊を防止している。
クとの間に、ヤング率の大きなＣｕ系金属より成る応力
１！ｉ材を挟んでろう付け接合することで、クラック等
の破壊を防止している。
［発明が解決しようとする課題］
しかるに、緩衝材としてのＣｕ系金属は、高温で．使用
する銀ろう材と互いに溶解し合って元の形状を保たなく
なるとともに、内部組織が変質する．このため、リーク
パスを形成したり、ＩＣチップアセンブリの際に加わる
熱により、ろう付部外表面のメッキの“ふくれ′゛や高
温腐食を生じさせる等の課題を有していた． 本発明は上記事情に基づいてなされたもので、その目的
は、Ｃｕ系金属の溶融拡敗を防ぐことで、リークパスや
メッキの゛ふくれ”、および高温腐食の発牛を防止した
ヒートシンク付きセラミックパッケージを提供すること
にある。
する銀ろう材と互いに溶解し合って元の形状を保たなく
なるとともに、内部組織が変質する．このため、リーク
パスを形成したり、ＩＣチップアセンブリの際に加わる
熱により、ろう付部外表面のメッキの“ふくれ′゛や高
温腐食を生じさせる等の課題を有していた． 本発明は上記事情に基づいてなされたもので、その目的
は、Ｃｕ系金属の溶融拡敗を防ぐことで、リークパスや
メッキの゛ふくれ”、および高温腐食の発牛を防止した
ヒートシンク付きセラミックパッケージを提供すること
にある。
［ｙｌ．Ｍを解決するための手段コ
本発明は上記目的を達成するために、Ｃｕ系金属の外周
に、Ｐｔ，Ｐｄ．Ｒｈ．ＮＬＣｏのうち１種あるいは２
種以上の合金からなる被膜を形或して成る応力緩衝材を
介して、セラミックと熟膨張係数の異なるヒートシンク
をセラミックパッケージにろう付け接合したしー■・シ
ンク１寸きセラミックパッケージ。
に、Ｐｔ，Ｐｄ．Ｒｈ．ＮＬＣｏのうち１種あるいは２
種以上の合金からなる被膜を形或して成る応力緩衝材を
介して、セラミックと熟膨張係数の異なるヒートシンク
をセラミックパッケージにろう付け接合したしー■・シ
ンク１寸きセラミックパッケージ。
〔作用および発明の効果］
上記構成よりなる本発明は、応力ｌｆｆｒ材であるＣｕ
系金属の外周に、Ｐｔ．Ｐｄ．Ｒｈ，Ｎｉ、Ｃｏのうち
１種あるいは２種以上の合金からなる被膜を形成したも
のである。
系金属の外周に、Ｐｔ．Ｐｄ．Ｒｈ，Ｎｉ、Ｃｏのうち
１種あるいは２種以上の合金からなる被膜を形成したも
のである。
この被膜を形或するＰｔ，Ｐｄ，Ｒｈ，Ｎｉ、Ｃｏの各
金属は、ろう材に対して溶融拡散を起こしにくいため、
Ｃｕ系金属の外周にこれらの被膜を形成することで、ろ
う材へのＣｕ系金属の溶融拡敗を防止して、内部組織の
変質を防ぐことができる．その結果、リークバスの形或
がなく、また、ＩＣチップアセンブリの際に加わる熱に
よるろう付部外表面のメッキの“ふくれ゛′や高温腐食
の発生を防ぐことができる。
金属は、ろう材に対して溶融拡散を起こしにくいため、
Ｃｕ系金属の外周にこれらの被膜を形成することで、ろ
う材へのＣｕ系金属の溶融拡敗を防止して、内部組織の
変質を防ぐことができる．その結果、リークバスの形或
がなく、また、ＩＣチップアセンブリの際に加わる熱に
よるろう付部外表面のメッキの“ふくれ゛′や高温腐食
の発生を防ぐことができる。
［実施例コ
次に、本発明のヒートシンク付きセラミックパッケージ
を図面に示す一実施例に基づき説明する。
を図面に示す一実施例に基づき説明する。
第１図はヒートシンク付きセラミックパッケージの要部
断面図である． 本実施例のヒートシンク付きセラミックパッケージは、
Ｃｕ系金属より成る応力Ｍｍ材１を挟んで、セラミック
パッケージ２（以下パッケージと言う）に、セラミック
と熱膨張係数の異なるヒートシンク３をろう付け接合し
たものである。
断面図である． 本実施例のヒートシンク付きセラミックパッケージは、
Ｃｕ系金属より成る応力Ｍｍ材１を挟んで、セラミック
パッケージ２（以下パッケージと言う）に、セラミック
と熱膨張係数の異なるヒートシンク３をろう付け接合し
たものである。
パッケージ２は、アルミナを｝成分とするグリーンシ一
トを積層（第１図では３，Ｉ’ｆＪ） Ｌて焼結したも
のである（熱膨張係数が７×１◇６／℃）。
トを積層（第１図では３，Ｉ’ｆＪ） Ｌて焼結したも
のである（熱膨張係数が７×１◇６／℃）。
一方、ヒートシンク３は、窒化アルミニウムより成る（
熱膨張係数４．４Ｘ１０ ’／℃）。
熱膨張係数４．４Ｘ１０ ’／℃）。
応力＃ｌ衝材１は、無酸素銅１ａの外周に、０．２〜２
．０μｍの厚さで、Ｎｉメッキの被膜１ｂが形成されて
いる。
．０μｍの厚さで、Ｎｉメッキの被膜１ｂが形成されて
いる。
応力緩衝材１との接合面であるパッケージ２の底面（第
１図下面）、およびヒートシンク３の上面には、Ｍｏや
Ｗなどから成るメタライズの上に、Ｎｉメッキを施した
接合部２ａおよび３ａが設けられている。
１図下面）、およびヒートシンク３の上面には、Ｍｏや
Ｗなどから成るメタライズの上に、Ｎｉメッキを施した
接合部２ａおよび３ａが設けられている。
そして、上記した応力Ｉｆｆ材１を、第１図に示すよう
に、パッケージ２の接合部２ａとヒートシンク３の接合
部３ａとの間に介装し、共晶銀ろう〈Ａｇ−Ｃｕ等）４
により、約８５０℃以上でろう付け接合する．その後、
ろう付部外表面にＮｉメッキ２５μｍ− Ａｕメッキ１
．７μｍを施した（図示省略）。
に、パッケージ２の接合部２ａとヒートシンク３の接合
部３ａとの間に介装し、共晶銀ろう〈Ａｇ−Ｃｕ等）４
により、約８５０℃以上でろう付け接合する．その後、
ろう付部外表面にＮｉメッキ２５μｍ− Ａｕメッキ１
．７μｍを施した（図示省略）。
ここで、ヒートシンク３をパッケージ２にろう付け接合
する際に、無酸素銅１ａの外周に、本実施例で示したＮ
ｌメッキによる被膜１ｂ、およびＮｉメッキ以外の各種
被膜１ｂを形成した応力緩衝材１と、外周に被膜１ｂを
形成していない従来の応力緩衝材とを使用した場合の、
気密性、メッキの“ふくれ”、および高温腐食について
それぞれ検査した。ここで、“ふくれ”は、大気中４５
０℃×５分の加熱試験後のＮｉ−Ａｕメッキのふくれの
有無、高温腐食は大気中３００゜Ｃ Ｘ ３００時間エ
ージング後のＮｉ−Ａｕメッキ上の黒色化部分の有無、
気密性はＨｅリークバスの有無をもって評価した。
する際に、無酸素銅１ａの外周に、本実施例で示したＮ
ｌメッキによる被膜１ｂ、およびＮｉメッキ以外の各種
被膜１ｂを形成した応力緩衝材１と、外周に被膜１ｂを
形成していない従来の応力緩衝材とを使用した場合の、
気密性、メッキの“ふくれ”、および高温腐食について
それぞれ検査した。ここで、“ふくれ”は、大気中４５
０℃×５分の加熱試験後のＮｉ−Ａｕメッキのふくれの
有無、高温腐食は大気中３００゜Ｃ Ｘ ３００時間エ
ージング後のＮｉ−Ａｕメッキ上の黒色化部分の有無、
気密性はＨｅリークバスの有無をもって評価した。
第１表は、その検査結果であり、被膜１ｂのない場合と
、Ｎｉ，Ｐｔ．Ｐｄ，Ｒｈ．Ｃｏ、およびＮｉ−４０Ｃ
ｏの各被ＷＡｉｂを形成した場合とについて、それぞれ
１０ケのパッケージ試料を検査し、その不良の数を示す
．（以下余白） 第１表 第１表に示したように、この検査では、被膜１ｂを形成
していない場合に、メッキの“ふくれ″や高温腐食の検
査で多くの不良が生じたのに対して、被膜１ｂを形成し
た場合、特に被膜１ｂの厚さが０．５μｍ以上では、不
良の発生がＯであった。
、Ｎｉ，Ｐｔ．Ｐｄ，Ｒｈ．Ｃｏ、およびＮｉ−４０Ｃ
ｏの各被ＷＡｉｂを形成した場合とについて、それぞれ
１０ケのパッケージ試料を検査し、その不良の数を示す
．（以下余白） 第１表 第１表に示したように、この検査では、被膜１ｂを形成
していない場合に、メッキの“ふくれ″や高温腐食の検
査で多くの不良が生じたのに対して、被膜１ｂを形成し
た場合、特に被膜１ｂの厚さが０．５μｍ以上では、不
良の発生がＯであった。
このように、本実施例では、無酸素銅１ａの外周にＮｉ
メッキの被膜１ｂを形威した応力緩街材１を用いたこと
により、無酸素銅１ａの溶融拡散が防止されて、内部組
織の変質を防ぐことができる。この結果、リークパスの
形戒を防ぐことができるとともに、ＩＣチップアセンブ
リの際に加わる熟によるメッキの“ふくれ゛゜や高温腐
食などの発牛を防止することができる． なお、Ｃｕ系金属として無酸素銅１ａを示したが、無酸
素ｇｐｌｌａの他にリン青銅、アロイ１９４等を使用し
てもよい．また、被膜１ｂは、第ｌ表でも示したように
、Ｎｉ，Ｐｔ．Ｐｄ，Ｒｈ．Ｃｏのうち１種あるいは２
種以上の合金であればよい。
メッキの被膜１ｂを形威した応力緩街材１を用いたこと
により、無酸素銅１ａの溶融拡散が防止されて、内部組
織の変質を防ぐことができる。この結果、リークパスの
形戒を防ぐことができるとともに、ＩＣチップアセンブ
リの際に加わる熟によるメッキの“ふくれ゛゜や高温腐
食などの発牛を防止することができる． なお、Ｃｕ系金属として無酸素銅１ａを示したが、無酸
素ｇｐｌｌａの他にリン青銅、アロイ１９４等を使用し
てもよい．また、被膜１ｂは、第ｌ表でも示したように
、Ｎｉ，Ｐｔ．Ｐｄ，Ｒｈ．Ｃｏのうち１種あるいは２
種以上の合金であればよい。
被膜１ｂの厚さは、高温（約８５０゜Ｃ以上）でろう付
けする際のＣｕ系金属と披膜１ｂとの間の熱拡散を防ぐ
ために、０，３μｍ以上であることが望ましい
けする際のＣｕ系金属と披膜１ｂとの間の熱拡散を防ぐ
ために、０，３μｍ以上であることが望ましい
第１図はヒートシンク付きセラミックパッケージの要部
断面図である． 図中 １・・・応力緩衝材 １ａ・・・無酸素銅（ＣＩＪ系金属） １ｂ・・・被膜（Ｎｉメッキ〉 ２・・セラミックパッケージ ３・・・ヒートシンク 代 理 人 石黒健二
断面図である． 図中 １・・・応力緩衝材 １ａ・・・無酸素銅（ＣＩＪ系金属） １ｂ・・・被膜（Ｎｉメッキ〉 ２・・セラミックパッケージ ３・・・ヒートシンク 代 理 人 石黒健二
Claims (1)
- １）Ｃｕ系金属の外周に、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｒｈ、Ｎｉ、Ｃ
ｏのうち１種あるいは２種以上の合金からなる被膜を形
成して成る応力緩衝材を介して、セラミックと熱膨張係
数の異なるヒートシンクをセラミックパッケージにろう
付け接合したヒートシンク付きセラミックパッケージ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1189229A JPH0777988B2 (ja) | 1989-07-21 | 1989-07-21 | ヒートシンク付きセラミックパッケージ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1189229A JPH0777988B2 (ja) | 1989-07-21 | 1989-07-21 | ヒートシンク付きセラミックパッケージ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0354173A true JPH0354173A (ja) | 1991-03-08 |
| JPH0777988B2 JPH0777988B2 (ja) | 1995-08-23 |
Family
ID=16237752
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1189229A Expired - Lifetime JPH0777988B2 (ja) | 1989-07-21 | 1989-07-21 | ヒートシンク付きセラミックパッケージ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0777988B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06107472A (ja) * | 1992-09-25 | 1994-04-19 | Nippon Cement Co Ltd | 窒化珪素系セラミックスと金属との接合方法 |
| JP2011228591A (ja) * | 2010-04-22 | 2011-11-10 | Kyocera Corp | 素子収納用パッケージ、およびこれを備えた電子装置 |
| JP2017098526A (ja) * | 2015-11-17 | 2017-06-01 | 日本特殊陶業株式会社 | 配線基板 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10039179B2 (en) | 2015-11-17 | 2018-07-31 | Ngk Spark Plug Co., Ltd. | Wiring substrate |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6371543U (ja) * | 1986-10-30 | 1988-05-13 | ||
| JPH01103853A (ja) * | 1987-07-03 | 1989-04-20 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 半導体装置用部品 |
-
1989
- 1989-07-21 JP JP1189229A patent/JPH0777988B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6371543U (ja) * | 1986-10-30 | 1988-05-13 | ||
| JPH01103853A (ja) * | 1987-07-03 | 1989-04-20 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 半導体装置用部品 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06107472A (ja) * | 1992-09-25 | 1994-04-19 | Nippon Cement Co Ltd | 窒化珪素系セラミックスと金属との接合方法 |
| JP2011228591A (ja) * | 2010-04-22 | 2011-11-10 | Kyocera Corp | 素子収納用パッケージ、およびこれを備えた電子装置 |
| JP2017098526A (ja) * | 2015-11-17 | 2017-06-01 | 日本特殊陶業株式会社 | 配線基板 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0777988B2 (ja) | 1995-08-23 |
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