JPH0454378B2 - - Google Patents
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- JPH0454378B2 JPH0454378B2 JP58216698A JP21669883A JPH0454378B2 JP H0454378 B2 JPH0454378 B2 JP H0454378B2 JP 58216698 A JP58216698 A JP 58216698A JP 21669883 A JP21669883 A JP 21669883A JP H0454378 B2 JPH0454378 B2 JP H0454378B2
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-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/48—Manufacture or treatment of parts, e.g. containers, prior to assembly of the devices, using processes not provided for in a single one of the subgroups H01L21/06 - H01L21/326
- H01L21/4814—Conductive parts
- H01L21/4821—Flat leads, e.g. lead frames with or without insulating supports
- H01L21/4839—Assembly of a flat lead with an insulating support, e.g. for TAB
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- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
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- H05K1/02—Details
- H05K1/03—Use of materials for the substrate
- H05K1/0306—Inorganic insulating substrates, e.g. ceramic, glass
-
- H—ELECTRICITY
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- H05K3/22—Secondary treatment of printed circuits
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- H05K3/244—Finish plating of conductors, especially of copper conductors, e.g. for pads or lands
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- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
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Description
【発明の詳細な説明】
［発明の技術分野］
本発明はパワートランジスタモジユール用回路
基板やマイクロ波トランジスタモジユール用回路
基板として好適する半導体用回路基板に関する。
基板やマイクロ波トランジスタモジユール用回路
基板として好適する半導体用回路基板に関する。
［発明の技術的背景とその問題点］
従来から、セラミツクス基板上に銅箔を接合さ
せてなる半導体用回路基板は、セラミツクス基板
の表面にモリブデンペースト等を塗布し焼結して
メタライズし、その上に銅箔をろう付けするいわ
ゆるメタライズ法により製造されていた。
せてなる半導体用回路基板は、セラミツクス基板
の表面にモリブデンペースト等を塗布し焼結して
メタライズし、その上に銅箔をろう付けするいわ
ゆるメタライズ法により製造されていた。
しかしながら、近年、セラミツクス基板上に銅
箔を接触配置し、所定の条件下で加熱し直接接合
させる方法（直接法）が開発され、この方法によ
り半導体基板を製造することが検討されつつあ
る。
箔を接触配置し、所定の条件下で加熱し直接接合
させる方法（直接法）が開発され、この方法によ
り半導体基板を製造することが検討されつつあ
る。
しかして、このような半導体用回路基板におい
ては、銅箔からなる電気回路上に、シリコンペレ
ツト等の電子部品を搭載し、この部品と他の電気
回路とをアルミニウムワイヤ等からなるボンデイ
ングワイヤで超音波を用いて接続することが行わ
れている。
ては、銅箔からなる電気回路上に、シリコンペレ
ツト等の電子部品を搭載し、この部品と他の電気
回路とをアルミニウムワイヤ等からなるボンデイ
ングワイヤで超音波を用いて接続することが行わ
れている。
しかしながら、直接法によりセラミツクス基板
上に接合された銅箔はアルミニウムワイヤとのボ
ンデイング強度のばらつきが大きくなることがあ
り熱疲労テストの際にワイヤが銅箔上から剥離す
ることが生ずるという問題があつた。
上に接合された銅箔はアルミニウムワイヤとのボ
ンデイング強度のばらつきが大きくなることがあ
り熱疲労テストの際にワイヤが銅箔上から剥離す
ることが生ずるという問題があつた。
この原因は、本基板の保管および工程流通時に
銅箔表面の酸化が経時的に進行すること、及び銅
箔表面に直接アルミニウムワイヤをボンデイング
する作業条件の範囲が狭いことによると考えられ
る。
銅箔表面の酸化が経時的に進行すること、及び銅
箔表面に直接アルミニウムワイヤをボンデイング
する作業条件の範囲が狭いことによると考えられ
る。
［発明の目的］
本発明はこれらの問題点を解決するためになさ
れたもので、アルミニウムワイヤとのボンデイン
グ強度が高く、安定したアルミニウムワイヤボン
デイングを行なうことのできる半導体用回路基板
を提供することを目的とする。
れたもので、アルミニウムワイヤとのボンデイン
グ強度が高く、安定したアルミニウムワイヤボン
デイングを行なうことのできる半導体用回路基板
を提供することを目的とする。
［発明の概要］
すなわち本発明の半導体用回路基板の製造方法
は、表面に酸化処理が施された非酸化物系セラミ
ツクス基板上に銅箔を接触配置し加熱により接合
させてなる電気回路上に、ボンデイング性を改良
するボンデイング表面層を被着してなることを特
徴とする。ボンデイング表面層としては、銅との
なじみが良いことおよびボンデイングワイヤのボ
ンデイング性がよいことからニツケルおよび／ま
たは金からなる薄層が好ましい。
は、表面に酸化処理が施された非酸化物系セラミ
ツクス基板上に銅箔を接触配置し加熱により接合
させてなる電気回路上に、ボンデイング性を改良
するボンデイング表面層を被着してなることを特
徴とする。ボンデイング表面層としては、銅との
なじみが良いことおよびボンデイングワイヤのボ
ンデイング性がよいことからニツケルおよび／ま
たは金からなる薄層が好ましい。
本発明に使用するセラミツクス基板としては、
窒化アルミニウム、窒化ケイ素、窒化チタン等の
非酸化物系セラミツクがあげられる。この非酸化
物系セラミツクスは、予め表面に酸化処理を施し
てから使用するのが好ましい。
窒化アルミニウム、窒化ケイ素、窒化チタン等の
非酸化物系セラミツクがあげられる。この非酸化
物系セラミツクスは、予め表面に酸化処理を施し
てから使用するのが好ましい。
本発明に使用する銅箔としては、酸素を100〜
3000ppm含有する、例えばタフピツチ電解銅等の
使用が好ましく、必要に応じて無酸素銅を予め酸
化処理して使用することもできる。
3000ppm含有する、例えばタフピツチ電解銅等の
使用が好ましく、必要に応じて無酸素銅を予め酸
化処理して使用することもできる。
本発明においては、このような銅箔を、上述し
たような表面に酸化処理が施された非酸化物系セ
ラミツクス基板上に接触配置した状態で、銅の融
点（1083℃）以下で銅−酸化銅の共晶温度（1065
℃）以上の温度に加熱し接合させて電気回路を形
成する。
たような表面に酸化処理が施された非酸化物系セ
ラミツクス基板上に接触配置した状態で、銅の融
点（1083℃）以下で銅−酸化銅の共晶温度（1065
℃）以上の温度に加熱し接合させて電気回路を形
成する。
加熱雰囲気は酸素を含有する銅箔を使用する場
合には、非酸化性雰囲気とし、酸素を含有しない
銅箔の場合には微量の酸化性雰囲気とするのが好
ましい。
合には、非酸化性雰囲気とし、酸素を含有しない
銅箔の場合には微量の酸化性雰囲気とするのが好
ましい。
本発明において、このようにして形成された電
気回路上に、ニツケル、金あるいはニツケルと金
からなる薄層を被着させるには、ニツケルおよ
び／または金の電解あるいは無電解めつきを行な
うか、あるいは蒸着により薄層を設ける方法をと
ることが好ましい。
気回路上に、ニツケル、金あるいはニツケルと金
からなる薄層を被着させるには、ニツケルおよ
び／または金の電解あるいは無電解めつきを行な
うか、あるいは蒸着により薄層を設ける方法をと
ることが好ましい。
また銅箔と厚さが0.01〜100μｍ程度のニツケル
等とのクラツド板を作り、銅面を前記セラミツク
ス基板上に接触配置させ加熱接合させる方法をと
ることもできる。
等とのクラツド板を作り、銅面を前記セラミツク
ス基板上に接触配置させ加熱接合させる方法をと
ることもできる。
いずれの方法によつても本発明においては、ニ
ツケルおよび／金からなる薄層の厚さは0.01〜
100μｍの範囲とすることが望ましい。
ツケルおよび／金からなる薄層の厚さは0.01〜
100μｍの範囲とすることが望ましい。
ニツケルおよび／または金からなる薄層の厚さ
は0.01μｍ以上で銅箔表面の酸化防止とボンデイ
ング性改良効果が充分あらわれ、この効果は厚み
が100μｍまで使用時に発熱および熱抵抗を生じ
ることなく必要な機能を維持することができる。
薄層の厚みが余り厚くなると電気回路パターンの
抵抗が増大して発熱を生じるとともに、熱抵抗の
増大によつて放熱性が低下することがある。
は0.01μｍ以上で銅箔表面の酸化防止とボンデイ
ング性改良効果が充分あらわれ、この効果は厚み
が100μｍまで使用時に発熱および熱抵抗を生じ
ることなく必要な機能を維持することができる。
薄層の厚みが余り厚くなると電気回路パターンの
抵抗が増大して発熱を生じるとともに、熱抵抗の
増大によつて放熱性が低下することがある。
［発明の実施例］
次に本発明の実施例について記載する。
実施例
窒化アルミニウムを主成分（96％、他に４％の
焼結助剤を含む）とする非酸化物系セラミツクス
基板を、酸化雰囲気中約1150℃で加熱して酸化処
理を施した。この酸化処理によつて窒化アルミニ
ウムセラミツクスの表面には酸化アルミニウム層
が形成された。
焼結助剤を含む）とする非酸化物系セラミツクス
基板を、酸化雰囲気中約1150℃で加熱して酸化処
理を施した。この酸化処理によつて窒化アルミニ
ウムセラミツクスの表面には酸化アルミニウム層
が形成された。
次に、この酸化処理を施した窒化アルミニウム
セラミツク基板上（すなわち酸化処理によつて窒
化アルミニウムの表面に形成された酸化アルミニ
ウム層上）に、タフピツチ電解銅からなる厚さ
0.30mmの銅箔を接触配置し、窒素雰囲気中で1075
℃の温度で10分間加熱して接合させた後、接合さ
れた銅箔上に電解めつき法により厚さ1μｍのニ
ツケル層を形成させた。
セラミツク基板上（すなわち酸化処理によつて窒
化アルミニウムの表面に形成された酸化アルミニ
ウム層上）に、タフピツチ電解銅からなる厚さ
0.30mmの銅箔を接触配置し、窒素雰囲気中で1075
℃の温度で10分間加熱して接合させた後、接合さ
れた銅箔上に電解めつき法により厚さ1μｍのニ
ツケル層を形成させた。
図面はこうして得られた半導体用回路基板の横
断面図である。図において符号１は窒化アルミニ
ウムを主成分とするセラミツクス基板、２は銅
箔、３はニツケルめつき層を示す。
断面図である。図において符号１は窒化アルミニ
ウムを主成分とするセラミツクス基板、２は銅
箔、３はニツケルめつき層を示す。
この半導体用回路基板のニツケルめつき層３上
にシリコンペレツトを半田付けで搭載し、これと
他のニツケルめつき層３とにアルミニウムワイヤ
を超音波を用いてボンデイングしたところ、強固
にボンデイングされ熱疲労テストの際にもアルミ
ニウムワイヤが剥離することがなかつた。
にシリコンペレツトを半田付けで搭載し、これと
他のニツケルめつき層３とにアルミニウムワイヤ
を超音波を用いてボンデイングしたところ、強固
にボンデイングされ熱疲労テストの際にもアルミ
ニウムワイヤが剥離することがなかつた。
［発明の効果］
以上説明したように本発明により製造された半
導体用回路基板は、銅箔の電気回路面がニツケル
および／または金で被覆されているので、アルミ
ニウムとの濡れ性に優れ、アルミニウムワイヤを
強固にボンデイングすることができる。また、本
基板の保管および工程流通時の電気回路表面の経
時的な酸化が防止されるので、ボンデイング作業
性を改良し長期にわたつて高いボンデイング信頼
性が保持されるという利点がある。
導体用回路基板は、銅箔の電気回路面がニツケル
および／または金で被覆されているので、アルミ
ニウムとの濡れ性に優れ、アルミニウムワイヤを
強固にボンデイングすることができる。また、本
基板の保管および工程流通時の電気回路表面の経
時的な酸化が防止されるので、ボンデイング作業
性を改良し長期にわたつて高いボンデイング信頼
性が保持されるという利点がある。
図面は本発明の実施例で得られた半導体用回路
基板の横断面図である。 １……セラミツクス基板、２……銅箔、３……
ニツケルめつき層。
基板の横断面図である。 １……セラミツクス基板、２……銅箔、３……
ニツケルめつき層。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 表面に酸化処理が施された非酸化物系セラミ
ツクス基板上に銅箔を接触配置し加熱により直接
接合させた後、銅の表面にニツケルおよび／また
は金からなるボンデイング表面層を被着させるこ
とを特徴とする半導体用回路基板の製造方法。 ２ ニツケルおよび／または金からなるボンデイ
ング表面層は、厚さが0.01〜100μｍである特許請
求の範囲第１項記載の半導体用回路基板の製造方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21669883A JPS60107845A (ja) | 1983-11-17 | 1983-11-17 | 半導体用回路基板 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21669883A JPS60107845A (ja) | 1983-11-17 | 1983-11-17 | 半導体用回路基板 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60107845A JPS60107845A (ja) | 1985-06-13 |
| JPH0454378B2 true JPH0454378B2 (ja) | 1992-08-31 |
Family
ID=16692514
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21669883A Granted JPS60107845A (ja) | 1983-11-17 | 1983-11-17 | 半導体用回路基板 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60107845A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63160352A (ja) | 1986-12-24 | 1988-07-04 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 半導体装置の実装方法 |
| JP3253203B2 (ja) * | 1993-01-19 | 2002-02-04 | キヤノン株式会社 | フレキシブル配線基板、及びこれを使用したインクジェット記録ヘッドおよびインクジェット記録ヘッドの製造方法 |
| DE19827414C2 (de) * | 1998-06-19 | 2000-05-31 | Schulz Harder Juergen | Verfahren zum Herstellen eines Metall-Keramik-Substrates |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3766634A (en) * | 1972-04-20 | 1973-10-23 | Gen Electric | Method of direct bonding metals to non-metallic substrates |
| JPS56167339A (en) * | 1980-05-26 | 1981-12-23 | Takehiko Yasuda | Electronic parts equipped with gold conductive layer |
-
1983
- 1983-11-17 JP JP21669883A patent/JPS60107845A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3766634A (en) * | 1972-04-20 | 1973-10-23 | Gen Electric | Method of direct bonding metals to non-metallic substrates |
| JPS56167339A (en) * | 1980-05-26 | 1981-12-23 | Takehiko Yasuda | Electronic parts equipped with gold conductive layer |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60107845A (ja) | 1985-06-13 |
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