JPH0415985A - ハイブリットｉｃ用ベース基板 - Google Patents
ハイブリットｉｃ用ベース基板Info
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- JPH0415985A JPH0415985A JP2117632A JP11763290A JPH0415985A JP H0415985 A JPH0415985 A JP H0415985A JP 2117632 A JP2117632 A JP 2117632A JP 11763290 A JP11763290 A JP 11763290A JP H0415985 A JPH0415985 A JP H0415985A
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Landscapes
- Manufacture Of Alloys Or Alloy Compounds (AREA)
- Insulated Metal Substrates For Printed Circuits (AREA)
- Production Of Multi-Layered Print Wiring Board (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、ベース材上に電子部品用＠路を形成したハイ
ブリットＩＣ用ベース基板に関する。
ブリットＩＣ用ベース基板に関する。
（従来の技術）
従来のハイブリットＩＣは、ベース材としてセラミック
、樹脂、金属などが使用されている。
、樹脂、金属などが使用されている。
第３図は、セラミックベース材を用いたバイブＪソトＩ
Ｃの断面図である。このＩｃは、セラミックベース材上
に電子部品用回路を形成したベース基板に、Ｓ１ヘアチ
ツプ、チップ部品、抵抗材Ｍを組み込んでワイヤで接続
し、メタルバノケーンに収納し、リード線を引き出した
ものである。
Ｃの断面図である。このＩｃは、セラミックベース材上
に電子部品用回路を形成したベース基板に、Ｓ１ヘアチ
ツプ、チップ部品、抵抗材Ｍを組み込んでワイヤで接続
し、メタルバノケーンに収納し、リード線を引き出した
ものである。
（発明が解決しようとする課題）
しかし、上記のハイブリノ）Ｉｃには、次のような問題
があり、使用環境か制限され、性能的にも十分なもので
はなかった。
があり、使用環境か制限され、性能的にも十分なもので
はなかった。
（ａ）セラミックベース材使用のハイブリ、ト１Ｃにつ
いては、 ■セラミ、り材が脆いため、大ユｊＩ化が困難である。
いては、 ■セラミ、り材が脆いため、大ユｊＩ化が困難である。
■熱伝導が金属はど良くないので、パワー系ＩＣに使用
することができない。
することができない。
（ｂ）樹脂ベース材使用のハイブリットＩＣについては
、 ■熱伝導がセラミックと比べても、桁違いに低イため、
限られたベアチップにしか使用することかできない。
、 ■熱伝導がセラミックと比べても、桁違いに低イため、
限られたベアチップにしか使用することかできない。
■Ｓｉベアチップとの熱膨張係数の差が大きいため、低
温領域（０〜５５℃）や高温領域（５０〜１２５℃）に
おける使用が難しい。
温領域（０〜５５℃）や高温領域（５０〜１２５℃）に
おける使用が難しい。
（ｃ）金属ベース材使用のハイブリットＩＣについては
、 ■軽重化が難しい。
、 ■軽重化が難しい。
■Ｓｉベアチップ及びＡｌ，０．絶縁膜等との熱膨張係
数の差が大きいため、低温領域や高温領域において信頼
性が低下する。
数の差が大きいため、低温領域や高温領域において信頼
性が低下する。
そこで、本発明は、上記の問題を解消し、ベアチップや
絶縁膜等と熱膨張係数に近いベース材を用い、耐環境性
、高放熱性、軽量化等の特性を有するハイブリ、、）Ｉ
Ｃ用ベース基板を提供しようとするものである。
絶縁膜等と熱膨張係数に近いベース材を用い、耐環境性
、高放熱性、軽量化等の特性を有するハイブリ、、）Ｉ
Ｃ用ベース基板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）
本発明は、ベース材上に電子部品用回路を形成したハイ
ブリットＩＣ用ベース基板において、Ｓｉ。
ブリットＩＣ用ベース基板において、Ｓｉ。
Ｃ等の低熱膨張性繊維材と、Ａｌ， Ｔｉ、 Ｃｕ、
Ａｇ＋Ａｕ、Ｎｉ、Ｐｔ、Ｔａ、Ｍｏ、Ｗの群がら選ば
れた１種以上のマトリックス材とからなるベース材を使
用したことを特徴とするハイブリｙト１ｃ用ベース材で
ある。
Ａｇ＋Ａｕ、Ｎｉ、Ｐｔ、Ｔａ、Ｍｏ、Ｗの群がら選ば
れた１種以上のマトリックス材とからなるベース材を使
用したことを特徴とするハイブリｙト１ｃ用ベース材で
ある。
（作用）
本発明では、高熱伝導性、耐熱性、強度を確保するため
に上記のマトリックス材を用い、かつ、ベアチップ等の
熱膨張係数に近付けるために低熱膨張性繊維材、例えば
カーボン系繊維材を用いて金属基複合材（ＭＭＣ）のベ
ース材を構成し、該ベース材に電子部品用回路を形成し
たノ・イブリ、ト■Ｃ用ベース基板に対して、下記の特
性を確保することができ、高品質で高信頼性のノーイブ
リットＩＣの作製を可能にした。
に上記のマトリックス材を用い、かつ、ベアチップ等の
熱膨張係数に近付けるために低熱膨張性繊維材、例えば
カーボン系繊維材を用いて金属基複合材（ＭＭＣ）のベ
ース材を構成し、該ベース材に電子部品用回路を形成し
たノ・イブリ、ト■Ｃ用ベース基板に対して、下記の特
性を確保することができ、高品質で高信頼性のノーイブ
リットＩＣの作製を可能にした。
（ａ）低温領域及び高温領域における耐環境性ＭＭＣの
強化材の種類並びに強化材の体積分率（Ｖｒ）ノ選択ニ
より、Ｓｉ等のベアチップ及びＡｌ，Ｏ，等の絶縁膜と
の熱膨張係数の近いベース材を得ることができるため、
高低温下でも絶縁抵抗の低下など、特性に変化を来すこ
とがなく、信頼性の高いハイブリットＩＣを実現するこ
とができる。
強化材の種類並びに強化材の体積分率（Ｖｒ）ノ選択ニ
より、Ｓｉ等のベアチップ及びＡｌ，Ｏ，等の絶縁膜と
の熱膨張係数の近いベース材を得ることができるため、
高低温下でも絶縁抵抗の低下など、特性に変化を来すこ
とがなく、信頼性の高いハイブリットＩＣを実現するこ
とができる。
（ｂ）高放熱性
ＭＭＣは金属を使用しているため、熱伝導性（放熱性）
に優れたベース材を得ることができ、ベアチ・ノブの熱
を効率的に逃がすことができ、信頼性の高いＩＣを提供
することができる。
に優れたベース材を得ることができ、ベアチ・ノブの熱
を効率的に逃がすことができ、信頼性の高いＩＣを提供
することができる。
また、高発熱Ｉ Ｃ（ＦＥＴ等）の実装やベアチップの
高密度配置を可能にする。
高密度配置を可能にする。
（ｃ）基板の大型化
■Ｃベース材は、セラミックや樹脂に比べて高い比強度
を有するため、基板の大型化を可能にし、構造材中への
取り込みをも可能にする。
を有するため、基板の大型化を可能にし、構造材中への
取り込みをも可能にする。
（ｄ）軽重化
ＭＭＣベース材は、金属に比べて比重が小さいため、ハ
イブリットＩＣの軽量化に寄与する。
イブリットＩＣの軽量化に寄与する。
（実施例）
第１図は、１ｌＩＩＩＣベース材を用いたハイブリ、７
トＩＣの断面図であり、第２図（ａ）〜（ｅ）は、ＭＭ
Ｃベース材上に多層回路を形成する手順を示した説明図
である。
トＩＣの断面図であり、第２図（ａ）〜（ｅ）は、ＭＭ
Ｃベース材上に多層回路を形成する手順を示した説明図
である。
この実施例では、ＳｉＣ繊維材とＡＩマトリックス材と
からなるＭＭＣベース材を用いた。このベース材の熱膨
張係数は３．２Ｘ１０−”（５０ＤＫ）、熱伝導率は１
８０Ｗｍ−’Ｋ”（０〜３００°Ｃ）、強度（Ｅ）は９
．４層ｍ−’、密度は２．８２ｇｃｍ −３である。
からなるＭＭＣベース材を用いた。このベース材の熱膨
張係数は３．２Ｘ１０−”（５０ＤＫ）、熱伝導率は１
８０Ｗｍ−’Ｋ”（０〜３００°Ｃ）、強度（Ｅ）は９
．４層ｍ−’、密度は２．８２ｇｃｍ −３である。
まず、第２図（ａ）に示すように、」二記の板厚１７ｍ
ｍのロＣベース材の上に、厚さＩＯＡ１ｍノＡ Ｉ 、
Ｏ、絶縁層を真空蒸着て形成した。次いで、同図（ｂ）
のように、１層目の導体層として層厚１ｏμｍのＡＩを
真空蒸着で形成し、エツチングすることにより回路を形
成した。更に、同図（ｃ）のように、その上に層厚１０
ｕｎ＋のＡ ｌ ２０３絶縁層を真空蒸着で形成し、エ
ツチングでバイアホールを開けた。そして、同図（ｄ）
のように、そらにその上に、２層月の導体層として層厚
１０ｕａ＋のＡ１を真空蒸着で形成し、バイアホールを
介して１層目の回路と接続するとともに、エツチングす
ることにより２層目の回路を形成した。これらの作業を
繰り返して、同図（ｅ）のように、導体４層の回路を多
層に形成して、ＭＭＣベース基板を作製した。なお、第
２図では、導体４層の多層回路の例を示したが、必要に
応じて何層でも多層化することは可能である。
ｍのロＣベース材の上に、厚さＩＯＡ１ｍノＡ Ｉ 、
Ｏ、絶縁層を真空蒸着て形成した。次いで、同図（ｂ）
のように、１層目の導体層として層厚１ｏμｍのＡＩを
真空蒸着で形成し、エツチングすることにより回路を形
成した。更に、同図（ｃ）のように、その上に層厚１０
ｕｎ＋のＡ ｌ ２０３絶縁層を真空蒸着で形成し、エ
ツチングでバイアホールを開けた。そして、同図（ｄ）
のように、そらにその上に、２層月の導体層として層厚
１０ｕａ＋のＡ１を真空蒸着で形成し、バイアホールを
介して１層目の回路と接続するとともに、エツチングす
ることにより２層目の回路を形成した。これらの作業を
繰り返して、同図（ｅ）のように、導体４層の回路を多
層に形成して、ＭＭＣベース基板を作製した。なお、第
２図では、導体４層の多層回路の例を示したが、必要に
応じて何層でも多層化することは可能である。
次に、第１図に示すように、Ｎ ｉｃ ｒ等の抵抗材や
Ｔａ等のキャパシタ材を部分的に真空蒸着で形成し、ト
リミングを行った。そして、Ｓｉベアチ。
Ｔａ等のキャパシタ材を部分的に真空蒸着で形成し、ト
リミングを行った。そして、Ｓｉベアチ。
ブやその他の部品を実装し、ワイヤボンディングを行っ
た。最後に、メタルパッケージに収納し、リード線を接
続してＭＭＣ基板を使用したハイブリッドＩＣを完成さ
せた。
た。最後に、メタルパッケージに収納し、リード線を接
続してＭＭＣ基板を使用したハイブリッドＩＣを完成さ
せた。
なお、多層回路を形成するための絶縁層に５ｉｆｔ、Ａ
Ｉｔｏ３．ｓｉｏ、Ｔｒｙ、等を、マタ、導体層にＣｕ
、Ａｕ、Ｃｒ、Ａｇ等を使用することができる。また、
絶縁層並びに導体層の厚さは、１ａｒｎ〜３０ｕｍの範
囲が好ましい。
Ｉｔｏ３．ｓｉｏ、Ｔｒｙ、等を、マタ、導体層にＣｕ
、Ａｕ、Ｃｒ、Ａｇ等を使用することができる。また、
絶縁層並びに導体層の厚さは、１ａｒｎ〜３０ｕｍの範
囲が好ましい。
（発明の効果）
本発明は、上記の構成を採用することにより、高低温領
域における耐環境性に優れ、高放熱性、高い比強度を有
し、かつ、軽量化を可能にするハイブリッドＩＣ用ベー
ス基板を提供することができ、ハイブリッドＩＣの使用
環境範囲を拡大し、品質、性能の向上を図ることができ
た。
域における耐環境性に優れ、高放熱性、高い比強度を有
し、かつ、軽量化を可能にするハイブリッドＩＣ用ベー
ス基板を提供することができ、ハイブリッドＩＣの使用
環境範囲を拡大し、品質、性能の向上を図ることができ
た。
第１図はＭＩＩＣベース材を用いたハイブリットＩＣの
断面図、第２図（ａ）〜（ｅ）は、ＭＭＣベース材上に
多層回路を形成する手順を示した説明図、第３図は従来
のセラミックベース基板を使用したハイブリッドＩＣの
断面図である。 姑２図 −（ＭＭＣ −ゝ−ＭＭＣ
断面図、第２図（ａ）〜（ｅ）は、ＭＭＣベース材上に
多層回路を形成する手順を示した説明図、第３図は従来
のセラミックベース基板を使用したハイブリッドＩＣの
断面図である。 姑２図 −（ＭＭＣ −ゝ−ＭＭＣ
Claims (1)
- ベース材上に電子部品用回路を形成したハイブリットＩ
Ｃ用ベース基板において、Ｓｉ，Ｃ等の低熱膨張性繊維
材と、Ａｌ，Ｔｉ，Ｃｕ，Ａｇ，Ａｕ，Ｎｉ，Ｐｔ，Ｔ
ａ，Ｍｏ，Ｗの群から選ばれた１種以上のマトリックス
材とからなるベース材を使用したことを特徴とするハイ
ブリットＩＣ用ベース材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2117632A JPH0415985A (ja) | 1990-05-09 | 1990-05-09 | ハイブリットｉｃ用ベース基板 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2117632A JPH0415985A (ja) | 1990-05-09 | 1990-05-09 | ハイブリットｉｃ用ベース基板 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0415985A true JPH0415985A (ja) | 1992-01-21 |
Family
ID=14716520
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2117632A Pending JPH0415985A (ja) | 1990-05-09 | 1990-05-09 | ハイブリットｉｃ用ベース基板 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0415985A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001058255A (ja) * | 1999-06-11 | 2001-03-06 | Sentan Zairyo:Kk | 炭素基金属複合材料板状成形体および製造方法 |
| JP2006500783A (ja) * | 2002-09-27 | 2006-01-05 | メドトロニック ミニメド インコーポレイテッド | 多層基板 |
| CN1306600C (zh) * | 2002-09-27 | 2007-03-21 | Abb研究有限公司 | 压装功率半导体模块 |
| US8003513B2 (en) | 2002-09-27 | 2011-08-23 | Medtronic Minimed, Inc. | Multilayer circuit devices and manufacturing methods using electroplated sacrificial structures |
| CN113178516A (zh) * | 2021-03-31 | 2021-07-27 | 杭州电子科技大学 | 具有掺杂氧化物金属渐变层的耐高温电极及其制备方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5759453B2 (ja) * | 1976-08-20 | 1982-12-15 | Tokico Ltd |
-
1990
- 1990-05-09 JP JP2117632A patent/JPH0415985A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5759453B2 (ja) * | 1976-08-20 | 1982-12-15 | Tokico Ltd |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| US7538436B2 (en) | 2002-09-27 | 2009-05-26 | Abb Research Ltd | Press pack power semiconductor module |
| US7781328B2 (en) | 2002-09-27 | 2010-08-24 | Medtronic Minimed, Inc. | Multilayer substrate |
| US8003513B2 (en) | 2002-09-27 | 2011-08-23 | Medtronic Minimed, Inc. | Multilayer circuit devices and manufacturing methods using electroplated sacrificial structures |
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