JPH0714940A - ハイブリッドｉｃ - Google Patents

ハイブリッドｉｃ

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JPH0714940A
JPH0714940A JP5142411A JP14241193A JPH0714940A JP H0714940 A JPH0714940 A JP H0714940A JP 5142411 A JP5142411 A JP 5142411A JP 14241193 A JP14241193 A JP 14241193A JP H0714940 A JPH0714940 A JP H0714940A
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JP
Japan
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hybrid
conductor
thick film
film conductor
metal plate
Prior art date
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JP5142411A
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English (en)
Inventor
Tadayoshi Murakami
忠義 村上
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Fuji Electric Co Ltd
Original Assignee
Fuji Electric Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】ハイブリッドＩＣのAg−Pd厚膜導体のシート抵
抗が高いため、大電流を流すと温度が上昇し、時に焼損
することのあるのを防止する。 【構成】厚膜導体に銅板をはんだ付けし、その銅板と回
路部品あるいは端子とを接続する。その銅板は、回路部
品との接続導体を兼用させてもよく、あるいはその銅板
の延長部を端子導体として用いてもよい。またその銅板
を半導体チップのヒートシンクと兼用させてもよい。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、絶縁基板上に導体から
なる厚膜を印刷した印刷回路基板に半導体素子などの回
路部品を搭載したハイブリッドＩＣに関する。
【０００２】
【従来の技術】厚膜導体を用いる印刷回路基板は、スク
リーン印刷によって任意のパターンの回路が形成できる
ため、ハイブリッドＩＣの基板として広く用いられてい
る。図２はそのようなハイブリッドＩＣの一例で、セラ
ミック基板１の上にAg−Pd合金の導体のパターン21、22
が印刷されており、一つの厚膜導体21には、銅からなる
ヒートシンク３を介して、半導体素子のチップ、すなわ
ちベアチップ４がはんだ５を用いて搭載され、他の厚膜
導体22には、被覆線を用いた端子リード６がはんだ５に
よって取付けられている。そして、半導体チップ４の電
極とはんだ５によって固着される接続導体７を厚膜導体
22とはんだ付けすることにより、チップ４が外部リード
６と接続される。
【０００３】図３は個別素子を搭載したハイブリッドＩ
Ｃを示し、半導体素子41はAg−Pd厚膜導体21にはんだ５
により固着され、端子リード61、62は、厚膜導体21、22
にそれぞれはんだ付けされている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】図２、図３のようなハ
イブリッドＩＣのAg−Pd導体21、22に電流が流れる場
合、Ag−Pd導体のシート抵抗は25〜40ｍΩ／□と銅箔に
くらべて大きいため、電流が大きくなると発生損失が大
きく、温度上昇が問題であり、10Ａ以上の大電流では焼
損する問題が生じる。
【０００５】Ag−Pd導体の幅を大きくすれば抵抗が下が
るが、導体の占める面積が大きくなり、高密度実装化に
は問題がある。また、厚みを増すことも抵抗を下げる
が、材料が貴金属であること、また印刷回数が増えるこ
とでコストアップとなり、好ましくない。本発明の目的
は、上述の問題を解決し、Ag−Pdのような厚膜導体を用
いた印刷回路基板に素子を搭載した場合、大電流を流し
ても厚膜導体の焼損のおそれのない信頼性の高いハイブ
リッドＩＣを最小面積でかつ低コストで提供することに
ある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明は、絶縁基板上に印刷、焼成されてなる厚
膜導体を配線とし、回路部品および端子導体がその厚膜
導体とろう付けによって接続されて回路を構成するハイ
ブリッドＩＣにおいて、厚膜導体との接続が厚膜導体の
表面上にろう付けされた良導性金属板を介して行われる
ものとする。そして、厚膜導体がAg−Pd合金よりなるこ
と、金属板が銅よりなること、回路部品が被覆されない
半導体素体であり、金属板が、一端がその半導体素体の
電極に接続される接続導体の一部であることがそれぞれ
有効である。また、金属板が厚膜導体とろう付けされな
い部分で折り曲げられて端子導体とされたこと、その端
子導体とされた部分の先端に穴が明けられたことが効果
的である。さらに、回路部品がリードを有する素子であ
り、そのリードが金属板とろう付けされたこと、あるい
は回路部品が被覆されない半導体素体であり、その半導
体素体の両面に熱膨張係数の近似した金属板が固着され
たことも有効である。
【０００７】
【作用】シート抵抗の高い厚膜導体の上に、例えば銅板
のような抵抗が１／25以下の良導性金属板をろう付けす
ることにより、電流の大部分は金属板を通って流れ、厚
膜導体自身には数％の電流が流れるだけで、厚膜導体自
身によって生ずる損失が小さくなり、温度上昇はわずか
であるので、信頼性が向上する。しかも、このような金
属板を端子導体と兼用させるか、あるいは被覆されない
半導体素体を直接ろう付けすることによりヒートシンク
と兼用させることができるので、部品点数の増加にはな
らない。
【０００８】
【実施例】以下、図２、図３を含めて共通の部分に同一
の符号を付した図を引用して本発明の実施例について説
明する。図１に示す実施例では、一端が10mm角、厚さ93
mmのベアチップ４にはんだ５で固着される接続導体７に
幅２mm、厚さ0.５mmの銅条を用い、その幅２mmのままで
長さ10mm、幅２mmの厚膜導体22の上にはんだ付けする。
そして、端子リード６は、この接続導体７にはんだ５を
用いてろう付けする。これにより、端子リード６からチ
ップ４に流れる電流は、接続導体７に流れ、シート抵抗
の高いAg−Pd厚膜導体22にほとんど流れることはない。
もう一つの厚膜導体21は、その上にヒートシンク３がろ
う付けされているので、通常温度上昇のおそれはない。
しかし、図４に示す実施例では、Ag−Pd厚膜導体はパタ
ーン21の上にも厚さ１mmの銅板81がはんだ５により固着
され、その上にヒートシンク３がはんだ付けされてい
る。そして、端子リード61が銅板81の端部にはんだ付け
されている。これにより、厚膜導体21にはほとんど電流
が流れることがなく、温度上昇のおそれが全くない。
【０００９】図５に示す実施例では、銅板81および接続
導体７の端子リード61、62との接続を、銅板81および接
続導体７の上方に曲げた端部で行っている。図６に示す
実施例では、厚膜導体22の上にも銅板82がはんだ付けさ
れ、トライアックなどの個別素子41のリード線71がこの
銅板82とはんだ５によりろう付けされている。このよう
にして、例えば図７に示すＡＣモーター11と接続される
トライアック素子12および制御回路13をハイブリッドＩ
Ｃ14にした場合の、細いリード線をもつ半導体素子41と
入出力リード62との接続が低抵抗で行われる。図８は、
図５と同様に銅板81、82の端部を上方に曲げ、端子リー
ド61、62との接続を行った実施例を示す。
【００１０】図９(a) 、(b) に示す実施例では図４の銅
板81および接続導体７の先端が、図(b) に示すようなフ
ァストン端子の形状となっていて、外部との入出力の接
続を、はんだ付けせず、接触で行うことができるように
なっている。図10に示す実施例では、銅板81、82の先端
をファストン端子の形状にしたもので、同様に接続が行
われる。
【００１１】図11に示す実施例では、図４のようなベア
チップ４を用いた場合にも厚膜導体22の上に銅板82を用
いたハイブリッドＩＣである。図12に示す実施例では、
銅板81をヒートシンクとして使用し、図４のヒートシン
ク３を省略している。図13に示す実施例では、ベアチッ
プ４の下部電極は、図５の実施例と同様にヒートシンク
３を介して銅板81にはんだ付けされ、銅板８と端子リー
ド61との接続は、銅板81の曲げられた端部ではんだ５に
より行われている。一方、上部電極は、はんだ５で接続
導体７と接続され、接続導体７は一端が厚膜導体22と接
続されているが、端子リード62との接続は、チップ４の
上方の、上方向に延長された他端ではんだ５により行わ
れている。
【００１２】図14は、このようなハイブリッドＩＣに用
いられるベアチップ４を、直接、ヒートシンク３あるい
は接続導体７と接続せず、チップ４の半導体と熱膨張係
数の近似しているモリブデン板９を介してはんだ付け
し、耐熱疲労性を向上させた実施例を示す。銅板81との
結合にも同様な方法によることが有効である。
【００１３】
【発明の効果】本発明によれば、シート抵抗の高い厚膜
導体の上に良導性金属板をろう付けし、電流の大部分が
その金属板に流れるようにすることにより、温度上昇が
防止され、信頼性の高いハイブリッドＩＣを得ることが
できた。そして、厚膜導体の面積、厚さを増す必要がな
く、その金属板をヒートシンクあるいは端子導体と兼用
させることもできるため、面積の増大、コストの上昇を
招くことがない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例のハイブリッドＩＣの断面図
【図２】従来のハイブリッドＩＣの断面図
【図３】従来の別のハイブリッドＩＣの断面図
【図４】本発明の別の実施例のハイブリッドＩＣの断面
図
【図５】本発明の別の実施例のハイブリッドＩＣの断面
図
【図６】本発明の別の実施例のハイブリッドＩＣの断面
図
【図７】本発明の実施例のハイブリッドＩＣの回路図
【図８】本発明の別の実施例のハイブリッドＩＣの断面
図
【図９】本発明の別の実施例のハイブリッドＩＣを示
し、(a) が断面図、(b) が一部の側面図
【図１０】本発明の別の実施例のハイブリッドＩＣの断
面図
【図１１】本発明の別の実施例のハイブリッドＩＣの断
面図
【図１２】本発明の別の実施例のハイブリッドＩＣの断
面図
【図１３】本発明の別の実施例のハイブリッドＩＣの断
面図
【図１４】本発明の別の実施例の半導体チップ近傍の断
面図
【符号の説明】
１ セラミック基板 ２１、２２ 厚膜導体 ３ ヒートシンク ４ 半導体チップ ４１ 半導体素子 ５ はんだ ６、６１、６２ 端子リード ７ 接続導体 ７１ リード ８１、８２ 銅板 ９ モリブデン板

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】絶縁基板上に印刷、焼成されてなる厚膜導
    体を配線とし、回路部品および端子導体がその厚膜導体
    とろう付けによって接続されて回路を構成するものにお
    いて、厚膜導体との接続が、厚膜導体の表面上にろう付
    けされた良導性金属板を介して行われることを特徴とす
    るハイブリッドＩＣ。
  2. 【請求項２】厚膜導体が銀・パラジウム合金よりなる請
    求項１記載のハイブリッドＩＣ。
  3. 【請求項３】金属板が銅よりなる請求項１あるいは２記
    載のハイブリッドＩＣ。
  4. 【請求項４】回路部品が被覆されない半導体素体であ
    り、金属板が、一端がその半導体素体表面の電極に接続
    される接続導体の一部分である請求項１ないし３のいず
    れかに記載のハイブリッドＩＣ。
  5. 【請求項５】金属板が厚膜導体のろう付けされない部分
    で折り曲げられて端子導体とされた請求項１ないし４の
    いずれかに記載のハイブリッドＩＣ。
  6. 【請求項６】端子導体とされた部分の先端に穴が明けら
    れた請求項５記載のハイブリッドＩＣ。
  7. 【請求項７】回路部品がリードを有する素子であり、そ
    のリードが金属板とろう付けされた請求項１ないし６の
    いずれかに記載のハイブリッドＩＣ。
  8. 【請求項８】回路部品が被覆されない半導体素体であ
    り、その半導体素体の両面に熱膨張係数の近似した金属
    板が固着された請求項１ないし７のいずれかに記載のハ
    イブリッドＩＣ。
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