JPH0462864A - 放熱基板 - Google Patents
放熱基板Info
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- JPH0462864A JPH0462864A JP16599190A JP16599190A JPH0462864A JP H0462864 A JPH0462864 A JP H0462864A JP 16599190 A JP16599190 A JP 16599190A JP 16599190 A JP16599190 A JP 16599190A JP H0462864 A JPH0462864 A JP H0462864A
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Links
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
- H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
- H01L2224/484—Connecting portions
- H01L2224/4847—Connecting portions the connecting portion on the bonding area of the semiconductor or solid-state body being a wedge bond
Landscapes
- 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。
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、ハイリッドＩＣ等で用いられる半導体チップ
の放熱基板に関する。
の放熱基板に関する。
自動車を含めた様々な分野に電子制御が広く利用される
に従い、大電力を扱うパワートランジスタ等の半導体チ
ップを搭載したハイリッドＩＣが多く用いられるように
なってきた。半導体チップが安定に作動するためには放
熱対策が極めて重要な課題であり、従来からハイリッド
ＩＣＪ二の半導体チップから発生ずる熱は、半導体チッ
プと絶縁基板（通常はアルミナ製）との間にモリブデン
（ＭＯ）、銅（Ｃｕ）等の熱伝導率の高い材料で作られ
た放熱基板を介設することにより放出されている。半導
体チップのベース電極の取り方としては、通常はアルミ
ニウム（ＡＩ）製ボンデインクワイヤーを用いて放熱基
板に接続しているか、放熱基板がＣｕ製であったり、Ｃ
ｕやＭＯにニッケル（Ｎｉ）めっきが施されている場合
が多いため、異種金属接合となり接合性が悪い。そこで
従来はＡｌ板の上にＮｉめっきを施した後適当な寸法に
打抜きしたホンディングバッドと呼ばれる板を、Ａ１面
を上にして放熱基板にはんだ付けし、このポンディング
パッドのＡ１面とＡｌ製ボンディングワイヤーを超音波
接合するという方法が採られていた。
に従い、大電力を扱うパワートランジスタ等の半導体チ
ップを搭載したハイリッドＩＣが多く用いられるように
なってきた。半導体チップが安定に作動するためには放
熱対策が極めて重要な課題であり、従来からハイリッド
ＩＣＪ二の半導体チップから発生ずる熱は、半導体チッ
プと絶縁基板（通常はアルミナ製）との間にモリブデン
（ＭＯ）、銅（Ｃｕ）等の熱伝導率の高い材料で作られ
た放熱基板を介設することにより放出されている。半導
体チップのベース電極の取り方としては、通常はアルミ
ニウム（ＡＩ）製ボンデインクワイヤーを用いて放熱基
板に接続しているか、放熱基板がＣｕ製であったり、Ｃ
ｕやＭＯにニッケル（Ｎｉ）めっきが施されている場合
が多いため、異種金属接合となり接合性が悪い。そこで
従来はＡｌ板の上にＮｉめっきを施した後適当な寸法に
打抜きしたホンディングバッドと呼ばれる板を、Ａ１面
を上にして放熱基板にはんだ付けし、このポンディング
パッドのＡ１面とＡｌ製ボンディングワイヤーを超音波
接合するという方法が採られていた。
〔発明が解決しようとする課題］
従来のホンディングバッドを用いる方法では、ポンディ
ングパッドのＡ１面を上にして放熱基板上にばんた付け
する必要がある。このはんた接合部は、半導体装置か作
動していない時は常温であるが、装置の作動中は高温に
なるというヒートサイクルに曝されるため、長時間の使
用では、熱疲労によりはんだ接合部にクラックか生じた
り、最悪の場合はクラックが成長しホンディングパッド
が放熱基板から離脱して断線し、半導体装置が作動しな
くなるという問題があった。
ングパッドのＡ１面を上にして放熱基板上にばんた付け
する必要がある。このはんた接合部は、半導体装置か作
動していない時は常温であるが、装置の作動中は高温に
なるというヒートサイクルに曝されるため、長時間の使
用では、熱疲労によりはんだ接合部にクラックか生じた
り、最悪の場合はクラックが成長しホンディングパッド
が放熱基板から離脱して断線し、半導体装置が作動しな
くなるという問題があった。
本発明はこのような問題を解決し、ヒートサイクルによ
る断線を防止するとともに放熱基板上にポンディングパ
ッドをはんたイ」けする工程の省略を図ることのできる
放熱基板を提供することを目的とする。
る断線を防止するとともに放熱基板上にポンディングパ
ッドをはんたイ」けする工程の省略を図ることのできる
放熱基板を提供することを目的とする。
〔課題を解決するための手段１
」二記目的を達成するため、本発明においては、半導体
チップと絶縁基板の間に介設された放熱基板に、ＡＩ製
ポンディングワイヤーが接続されている半導体装置にお
いて、放熱基板の半導体チップを搭載する面の一部分に
ＰＶＤによりＡＩ被被膜被覆したものであり、放熱基板
」二のＡｌ被膜上にＡ１製ボンデインクワイヤ〜を直接
超音波接合してＡ Ｉ−Ａ Ｉの接続とし、ポンチイン
クパッドを用いることなく、半導体チップのベース電極
の接続を可能にした。
チップと絶縁基板の間に介設された放熱基板に、ＡＩ製
ポンディングワイヤーが接続されている半導体装置にお
いて、放熱基板の半導体チップを搭載する面の一部分に
ＰＶＤによりＡＩ被被膜被覆したものであり、放熱基板
」二のＡｌ被膜上にＡ１製ボンデインクワイヤ〜を直接
超音波接合してＡ Ｉ−Ａ Ｉの接続とし、ポンチイン
クパッドを用いることなく、半導体チップのベース電極
の接続を可能にした。
即ち、従来ボンデインクバットをばんた付げしていた部
分に密着性の優れたＡ１被膜をＰ Ｖ Ｉ）により被覆
する。この被膜は半導体装置作動によるヒーＩ・ザイク
ルによっては極めて剥離しかたく、この上にＡＩ製ボン
ディングワイヤーを超音波接合した接合部には断線等の
問題が全く発生しない。
分に密着性の優れたＡ１被膜をＰ Ｖ Ｉ）により被覆
する。この被膜は半導体装置作動によるヒーＩ・ザイク
ルによっては極めて剥離しかたく、この上にＡＩ製ボン
ディングワイヤーを超音波接合した接合部には断線等の
問題が全く発生しない。
なおここでＰＶＤとは蒸着、イオンブレーティング、ス
パッタリング等の物理的な被膜形成技術の総称であり、
放熱基板の表面の材質によってその方法は選択される。
パッタリング等の物理的な被膜形成技術の総称であり、
放熱基板の表面の材質によってその方法は選択される。
またここで用いられる放熱基板の材質は、熱伝導率の高
いＣｕやＭｏ等の金属製であり、必要に応じてＮｉめっ
き等が施される。
いＣｕやＭｏ等の金属製であり、必要に応じてＮｉめっ
き等が施される。
以下に本発明をその一実施例に基ついて説明する。
■は熱伝導率の高い材料で作製された放熱基板で、２は
前記放熱基板１上の一部分にＰＶＤにより形成されたＡ
Ｉ被被膜ある。３はパワートランジスタ等の半導体チッ
プで、４は一端が前記放熱基板１上に形成されたＡＩ被
膜２上に直接超音波接合されたＡＩ製ボンディングワイ
ヤーで、５は前記放熱基板１の裏面に接合されたセラミ
ック絶縁基板である。
前記放熱基板１上の一部分にＰＶＤにより形成されたＡ
Ｉ被被膜ある。３はパワートランジスタ等の半導体チッ
プで、４は一端が前記放熱基板１上に形成されたＡＩ被
膜２上に直接超音波接合されたＡＩ製ボンディングワイ
ヤーで、５は前記放熱基板１の裏面に接合されたセラミ
ック絶縁基板である。
次に本発明を図面に基づいて説明すると第１図（ａ）、
（ｂ）は Ｃｕ製の放熱基板１の片面の一部に厚さ５μ
ｍのＡＩ被膜２を蒸着法により被覆した本発明に係わる
放熱基板１の平面図および側面図である。
（ｂ）は Ｃｕ製の放熱基板１の片面の一部に厚さ５μ
ｍのＡＩ被膜２を蒸着法により被覆した本発明に係わる
放熱基板１の平面図および側面図である。
この放熱基板１を用いて、半導体チップ３を搭載し、Ａ
Ｉ製ボンディングワイヤー４を超音波接合した一例の側
面図を第２図に示す。セラミック基板５の上に放熱基板
１が接合され、その上に半導体チップ３がはんだ接合さ
れている。そして放熱基板１のＡＩ被膜２上にＡＩ製ボ
ンディングワイヤー４が超音波接合されている。このよ
うにすれば第３図に示す従来から用いられているホンデ
ィングパッド６は不要となる。
Ｉ製ボンディングワイヤー４を超音波接合した一例の側
面図を第２図に示す。セラミック基板５の上に放熱基板
１が接合され、その上に半導体チップ３がはんだ接合さ
れている。そして放熱基板１のＡＩ被膜２上にＡＩ製ボ
ンディングワイヤー４が超音波接合されている。このよ
うにすれば第３図に示す従来から用いられているホンデ
ィングパッド６は不要となる。
従って、本発明においては半導体装置の作動に伴うヒー
トサイクルによる放熱基板とポンディングパッドとの接
合部のクラックや離脱という問題点の発生がないもので
ある。
トサイクルによる放熱基板とポンディングパッドとの接
合部のクラックや離脱という問題点の発生がないもので
ある。
また、放熱基板のＡＩ皮膜とＡＩ製ホンディングワイヤ
ーはＡ Ｉ−Ａ Ｉ接合であり、ヒートサイクルによっ
て極めて剥離しかたく、長期の使用に耐えるものである
。
ーはＡ Ｉ−Ａ Ｉ接合であり、ヒートサイクルによっ
て極めて剥離しかたく、長期の使用に耐えるものである
。
上記実施例では、ＣｕＷ放熱基板を用いたが、放熱基板
の材質は、前述のようにＣｕ或いはＭ。
の材質は、前述のようにＣｕ或いはＭ。
にＮｉめっき等を施したもの等を用いてもよく、電気お
よび熱伝導率の高い金属ならその種類を問わない。
よび熱伝導率の高い金属ならその種類を問わない。
また、ＰＶＤによるＡＩ被被膜形状は、−上記実施例に
限られるものではなく、円形や正方形等、ＡＩ製ボンデ
ィングワイヤーの超音波接合に適した形状を適宜選択で
きる。
限られるものではなく、円形や正方形等、ＡＩ製ボンデ
ィングワイヤーの超音波接合に適した形状を適宜選択で
きる。
以上説明したように、本発明は放熱基板の一部にＡＩ被
被膜ＰＶＤにより被覆し、その上にＡ１製ボンデインク
ワイヤーを超音波接合できるため、従来のポンディング
パッドを用いた方法において必要であったボンディング
バンドやホンディングパッドをはんだ接合する工程が不
要となるとともに、ヒートサイクルにより生じていたは
んだ接合部の断線事故が無くなり、ハイブリット川Ｃの
生産性や品質の向上に大きく貢献できるものである。
被膜ＰＶＤにより被覆し、その上にＡ１製ボンデインク
ワイヤーを超音波接合できるため、従来のポンディング
パッドを用いた方法において必要であったボンディング
バンドやホンディングパッドをはんだ接合する工程が不
要となるとともに、ヒートサイクルにより生じていたは
んだ接合部の断線事故が無くなり、ハイブリット川Ｃの
生産性や品質の向上に大きく貢献できるものである。
第１図（ａ）、（ｂ）は本発明に係わる放熱基板の一実
施例の平面図および側面図、第２図は本発明の放熱基板
を用いて半導体チップを実装した部分の側面図であり、
第３図は従来法の側面図である。 １−放熱基板 ２−ＡＩ被被 膜−半導体チップ ４−Ａｌ製ボンディングワイヤ ５−セラミック基板 ボンデインク゛パッ
施例の平面図および側面図、第２図は本発明の放熱基板
を用いて半導体チップを実装した部分の側面図であり、
第３図は従来法の側面図である。 １−放熱基板 ２−ＡＩ被被 膜−半導体チップ ４−Ａｌ製ボンディングワイヤ ５−セラミック基板 ボンデインク゛パッ
Claims (1)
- （１）半導体チップと絶縁基板の間に介設された放熱基
板に、アルミニウム製ボンディングワイヤーが接続され
ている半導体装置において、放熱基板の半導体チップを
搭載する面の一部分にＰＶＤによりアルミニウム被膜を
被覆したことを特徴とする放熱基板。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16599190A JPH0462864A (ja) | 1990-06-25 | 1990-06-25 | 放熱基板 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16599190A JPH0462864A (ja) | 1990-06-25 | 1990-06-25 | 放熱基板 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0462864A true JPH0462864A (ja) | 1992-02-27 |
Family
ID=15822841
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16599190A Pending JPH0462864A (ja) | 1990-06-25 | 1990-06-25 | 放熱基板 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0462864A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5888847A (en) * | 1995-12-08 | 1999-03-30 | Lsi Logic Corporation | Technique for mounting a semiconductor die |
-
1990
- 1990-06-25 JP JP16599190A patent/JPH0462864A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5888847A (en) * | 1995-12-08 | 1999-03-30 | Lsi Logic Corporation | Technique for mounting a semiconductor die |
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