JPH0448793A - 高出力素子複数搭載用配線基板 - Google Patents
高出力素子複数搭載用配線基板Info
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- JPH0448793A JPH0448793A JP15808990A JP15808990A JPH0448793A JP H0448793 A JPH0448793 A JP H0448793A JP 15808990 A JP15808990 A JP 15808990A JP 15808990 A JP15808990 A JP 15808990A JP H0448793 A JPH0448793 A JP H0448793A
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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〕
この発明は、高出力素子が複数個搭載される薄膜積層タ
イプの配線基板に関する。
イプの配線基板に関する。
薄膜積層タイプの配線基板の従来例としては、例えば、
第３図に示すようなものがある。
第３図に示すようなものがある。
この基板は、金属基材１上に有機樹脂薄膜絶縁層２と金
属導体配線層３を交互に多段に積層し、必要個所で絶縁
層２を貫いて段違いの層３の配線を電気的につないだも
ので、配線密度が高い。
属導体配線層３を交互に多段に積層し、必要個所で絶縁
層２を貫いて段違いの層３の配線を電気的につないだも
ので、配線密度が高い。
今日、配線基板に高出力素子を搭載するケースは増える
一方であり、そのため、素子の消費電力の増加に伴う発
熱が問題となり、配線基板に対する高放熱性の要求が益
々高まってきている。
一方であり、そのため、素子の消費電力の増加に伴う発
熱が問題となり、配線基板に対する高放熱性の要求が益
々高まってきている。
ところが、先に述べた従来の高密度配線基板は、絶縁層
を形成する有機樹脂の熱伝導率が低いため３から１への
良好な熱移動が起こらず、放熱性が悪い、そのため、高
発熱素子を実装する際には、第４図に示すように、層２
と３の一部に穴をあけ、素子４を金属基材１上に直接ダ
イポンドする方法が採られる。
を形成する有機樹脂の熱伝導率が低いため３から１への
良好な熱移動が起こらず、放熱性が悪い、そのため、高
発熱素子を実装する際には、第４図に示すように、層２
と３の一部に穴をあけ、素子４を金属基材１上に直接ダ
イポンドする方法が採られる。
しかしながら、この方法で複数の高発熱素子を搭載する
と、素子の裏面側の電位が全て同じになってしまう、従
って、素子の裏面側に電位差をつける必要がある場合、
例えば、デジタル素子とアナログ素子、ＴＴＬとＥＣＬ
、デジタル素子とドライバー素子等が混在する場合には
、かかる方法を採用することができない、そこで、第５
図に示すように、金属基材１上の第１絶縁層を残してそ
の絶縁層上の金属ベース上に素子を取付けざるを得ない
、しかし、この構造では、素子４と金属基材１との間に
残された低熱伝導率の有機樹脂が熱移動を妨げるため、
充分な放熱が期待できない。
と、素子の裏面側の電位が全て同じになってしまう、従
って、素子の裏面側に電位差をつける必要がある場合、
例えば、デジタル素子とアナログ素子、ＴＴＬとＥＣＬ
、デジタル素子とドライバー素子等が混在する場合には
、かかる方法を採用することができない、そこで、第５
図に示すように、金属基材１上の第１絶縁層を残してそ
の絶縁層上の金属ベース上に素子を取付けざるを得ない
、しかし、この構造では、素子４と金属基材１との間に
残された低熱伝導率の有機樹脂が熱移動を妨げるため、
充分な放熱が期待できない。
上記の課題を解決するため、この発明においては、少な
くとも金属基材上に設ける第１層目の薄膜絶縁層をセラ
ミックで形成し、それよりも上層の薄膜絶縁に関しては
、従来と同様に有機樹脂で形成する。
くとも金属基材上に設ける第１層目の薄膜絶縁層をセラ
ミックで形成し、それよりも上層の薄膜絶縁に関しては
、従来と同様に有機樹脂で形成する。
なお、セラミックの薄膜絶縁層は、後述する理由から最
大で第４層（これは下層から数えた第４層）までに止め
るのがよい。
大で第４層（これは下層から数えた第４層）までに止め
るのがよい。
（作用〕
セラミックと有機樹脂の熱伝導率には、表１に示す通り
桁違いの差がある。
桁違いの差がある。
表 １
この発明では、複数素子に電位差をもたせるためにやむ
なく素子と金属基材との間に介在する’１ｉｌＷＩ絶縁
層をこの熱伝導率の高いセラミックで形成しているので
、素子から金属基材に至る間の熱抵抗が小さくなり、素
子に生じた熱が効率良く金属基材に伝わって外部に逃げ
る。
なく素子と金属基材との間に介在する’１ｉｌＷＩ絶縁
層をこの熱伝導率の高いセラミックで形成しているので
、素子から金属基材に至る間の熱抵抗が小さくなり、素
子に生じた熱が効率良く金属基材に伝わって外部に逃げ
る。
また、絶縁層を全てセラミ７りＦｌｌＷＩで形成する方
法でも高放熱性配線基板を作ることができるが、この場
合、薄膜の積層数が多くなるほどコストアップを招き、
かつ、配線の段差によってセラミック薄膜にクランクが
生じ易くなって（る、しかし、この発明のように、セラ
ミックｆｉｌｌを最下層から最大で第４層までに止め、
それより上側は有機樹脂のｗＩＭとなすと、多層化が容
易で高密度配線を実現し易く、セラミック薄膜の耐久性
等についての信頼性も充分に確保できる。
法でも高放熱性配線基板を作ることができるが、この場
合、薄膜の積層数が多くなるほどコストアップを招き、
かつ、配線の段差によってセラミック薄膜にクランクが
生じ易くなって（る、しかし、この発明のように、セラ
ミックｆｉｌｌを最下層から最大で第４層までに止め、
それより上側は有機樹脂のｗＩＭとなすと、多層化が容
易で高密度配線を実現し易く、セラミック薄膜の耐久性
等についての信頼性も充分に確保できる。
第１図は、この発明の配線基板の一例である。
図中１は金属基材であり、アルミニウム、アルミニウム
合金、鋼、鋼合金、鉄、ステンレス、鉄−ニッケル合金
、ａ−−二ンケ）Ｌｔ−コバルト合金等で作られている
。これ等の金属の何種類かを組合せて積層した基材であ
ってもよい。
合金、鋼、鋼合金、鉄、ステンレス、鉄−ニッケル合金
、ａ−−二ンケ）Ｌｔ−コバルト合金等で作られている
。これ等の金属の何種類かを組合せて積層した基材であ
ってもよい。
この金属基材１上にセラミック薄膜絶縁層６が形成され
、その上に第１層目の金属導体配線層３が形成され、こ
の上に更に有機樹脂薄膜絶縁層２と第２層目以降の金属
導体配線層３が交互に形成されている。
、その上に第１層目の金属導体配線層３が形成され、こ
の上に更に有機樹脂薄膜絶縁層２と第２層目以降の金属
導体配線層３が交互に形成されている。
素子４は、層６上の金属をベースにしてその上にグイボ
ンドし、上面側の電極をボンディングワイヤ５で最上層
の配線回路に接続している。
ンドし、上面側の電極をボンディングワイヤ５で最上層
の配線回路に接続している。
６の絶縁層は、アルミナ、シリカ、窒化硅素などで形成
され、一方、２の絶縁層はエポキシ、ポリイミド、ポリ
アミドイミド、ポリエーテルイミド、ポリエーテルエー
テルケトン、ポリフェニレンサルファイド、ＢＴレジン
なとで形成されている。
され、一方、２の絶縁層はエポキシ、ポリイミド、ポリ
アミドイミド、ポリエーテルイミド、ポリエーテルエー
テルケトン、ポリフェニレンサルファイド、ＢＴレジン
なとで形成されている。
なお、ｇＩＭ絶縁層と金属導体配線層の積層数は図の数
取上に増やすことができる。また、図のように最下層の
金属導体配線層上に素子を取付ける場合にも、薄膜絶縁
層は最大で第４層目までをセラミックで形成してよく、
この場合には配線回路に生じるジュール熱の逃げがより
良くなる。
取上に増やすことができる。また、図のように最下層の
金属導体配線層上に素子を取付ける場合にも、薄膜絶縁
層は最大で第４層目までをセラミックで形成してよく、
この場合には配線回路に生じるジュール熱の逃げがより
良くなる。
このように構成したこの発明の配線基板は下記の説明か
ら判るように素子と金属基材との間の熱抵抗が大巾に下
がる。
ら判るように素子と金属基材との間の熱抵抗が大巾に下
がる。
即ち、高放熱が要求されるにも拘らず、電位差の関係で
素子を金属基材に直付けできない場合、先に述べたよう
に第５図の構造を採らざるを得ない。
素子を金属基材に直付けできない場合、先に述べたよう
に第５図の構造を採らざるを得ない。
そこで、第り図と第４図、第５図の構造について、配線
基板の熱抵抗にどのような違いが現れるかをシェミレー
ションによって調べてみた。
基板の熱抵抗にどのような違いが現れるかをシェミレー
ションによって調べてみた。
配線基板を第２図のようにモデル化し、素子４をアルミ
ニウムＡに直付けした場合、絶縁層Ｂを２０ｔｒｍ厚の
ポリイミド薄膜、２〇−厚のアルミナ膜で形成した場合
の各偶について熱抵抗を計１した。
ニウムＡに直付けした場合、絶縁層Ｂを２０ｔｒｍ厚の
ポリイミド薄膜、２〇−厚のアルミナ膜で形成した場合
の各偶について熱抵抗を計１した。
表２にそれを示す。
表２
このように、アルミナ薄膜の熱抵抗は、極端に小さく、
全熱抵抗は素子直付は時と比してほとんど差がない、こ
れに対し、ポリイミドｉ＊＊を使用したときの熱抵抗は
非常に大きい。
全熱抵抗は素子直付は時と比してほとんど差がない、こ
れに対し、ポリイミドｉ＊＊を使用したときの熱抵抗は
非常に大きい。
以上説明したように、この発明の配線基板は、。
素子や配線回路から金属基板に至る間の熱抵抗が非常に
小さく、また、素子の裏面電位に差をつけ得るという特
徴をもつため、高発熱素子を複数搭載するための基板と
して利用すると効果的である。
小さく、また、素子の裏面電位に差をつけ得るという特
徴をもつため、高発熱素子を複数搭載するための基板と
して利用すると効果的である。
第１図はこの発明の配線基板の一例を示す断面図、第２
図は熱抵抗の計真に用いたモデルの斜視図、第３図は従
来の配線基板の断面図、第４図及び第５図は従来の基板
に対する素子の取付は状態を示す断面図である。 １・・・・・・金属基材、 ２・・・・・・有機樹脂薄膜絶縁層、 ３・・・・・・金属導体配線層、 ５・・・・・・ボンディングワイヤ、 ６・・・・・・セラミック薄膜絶縁層。
図は熱抵抗の計真に用いたモデルの斜視図、第３図は従
来の配線基板の断面図、第４図及び第５図は従来の基板
に対する素子の取付は状態を示す断面図である。 １・・・・・・金属基材、 ２・・・・・・有機樹脂薄膜絶縁層、 ３・・・・・・金属導体配線層、 ５・・・・・・ボンディングワイヤ、 ６・・・・・・セラミック薄膜絶縁層。
Claims (5)
- （１）金属基材上に薄膜絶縁層とその層上に配置する金
属導体配線層を交互に形成して作られる薄膜積層配線基
板であって、少なくとも金属基材上に設ける第１層目の
薄膜絶縁層をセラミックで形成し、その上の薄膜絶縁層
は有機樹脂で形成したことを特徴とする高出力素子複数
搭載用配線基板。 - （２）下層から数えて最大で第４層まで薄膜絶縁層をセ
ラミックで形成してある請求項（１）記載の高出力素子
複数搭載用配線基板。 - （３）前記セラミックがアルミナ、シリカ、窒化硅素の
いずれかである請求項（１）又は（２）記載の高出力素
子複数搭載用配線基板。 - （４）前記有機樹脂がエポキシ、ポリイミド、ポリアミ
ドイミド、ポリエーテルイミド、ポリエーテルエーテル
ケトン、ポリフェニレンサルファイド、ＢＴレジンのい
ずれかである請求項（１）、（２）又は（３）に記載の
高出力素子複数搭載用配線基板。 - （５）前記金属基材がアルミニウム、アルミニウム合金
、銅、銅合金、鉄、ステンレス、鉄−ニッケル合金、鉄
−ニッケル−コバルト合金のいずれか又はこれ等の金属
の複合材である請求項（１）乃至（４）のいずれかに記
載の高出力素子複数搭載用配線基板。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15808990A JPH0448793A (ja) | 1990-06-15 | 1990-06-15 | 高出力素子複数搭載用配線基板 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15808990A JPH0448793A (ja) | 1990-06-15 | 1990-06-15 | 高出力素子複数搭載用配線基板 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0448793A true JPH0448793A (ja) | 1992-02-18 |
Family
ID=15664060
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15808990A Pending JPH0448793A (ja) | 1990-06-15 | 1990-06-15 | 高出力素子複数搭載用配線基板 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0448793A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5994771A (en) * | 1995-12-08 | 1999-11-30 | Shinko Electric Industries Co., Inc. | Semiconductor package with multilayer circuit, and semiconductor device |
| US9128359B2 (en) | 2012-09-10 | 2015-09-08 | Ricoh Company, Limited | Electronic device and image projection apparatus |
-
1990
- 1990-06-15 JP JP15808990A patent/JPH0448793A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5994771A (en) * | 1995-12-08 | 1999-11-30 | Shinko Electric Industries Co., Inc. | Semiconductor package with multilayer circuit, and semiconductor device |
| US9128359B2 (en) | 2012-09-10 | 2015-09-08 | Ricoh Company, Limited | Electronic device and image projection apparatus |
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