JPH0777988B2 - ヒートシンク付きセラミックパッケージ - Google Patents
ヒートシンク付きセラミックパッケージInfo
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- JPH0777988B2 JPH0777988B2 JP1189229A JP18922989A JPH0777988B2 JP H0777988 B2 JPH0777988 B2 JP H0777988B2 JP 1189229 A JP1189229 A JP 1189229A JP 18922989 A JP18922989 A JP 18922989A JP H0777988 B2 JPH0777988 B2 JP H0777988B2
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- JP
- Japan
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- heat sink
- ceramic package
- plating
- package
- coating
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、ヒートシンク付きセラミックパッケージに関
する。
する。
［従来の技術］ セラミックと熱膨張係数の異なるヒートシンクをセラミ
ックパッケージ（アルミナを主成分とする）に高温でろ
う付け接合した場合、両者の熱膨張差によって接合部に
応力が加わり、接合部にクラック等の破壊が生じる場合
がある。
ックパッケージ（アルミナを主成分とする）に高温でろ
う付け接合した場合、両者の熱膨張差によって接合部に
応力が加わり、接合部にクラック等の破壊が生じる場合
がある。
そこで、従来では、セラミックパッケージとヒートシン
クとの間に、ヤング率の大きなCu系金属より成る応力緩
衝材を挟んでろう付け接合することで、クラック等の破
壊を防止している。
クとの間に、ヤング率の大きなCu系金属より成る応力緩
衝材を挟んでろう付け接合することで、クラック等の破
壊を防止している。
［発明が解決しようとする課題］ しかるに、緩衝材としてのCu系金属は、高温で使用する
銀ろう材と互いに溶解し合って元の形状を保たなくなる
とともに、内部組織が変質する。このため、リークパス
を形成したり、ICチップアセンブリの際に加わる熱によ
り、ろう付部外表面のメッキの“ふくれ”や高温腐食を
生じさせる等の課題を有していた。
銀ろう材と互いに溶解し合って元の形状を保たなくなる
とともに、内部組織が変質する。このため、リークパス
を形成したり、ICチップアセンブリの際に加わる熱によ
り、ろう付部外表面のメッキの“ふくれ”や高温腐食を
生じさせる等の課題を有していた。
本発明は上記事情に基づいてなされたもので、その目的
は、Cu系金属の溶融拡散を防ぐことで、リークパスやメ
ッキの“ふくれ”、および高温腐食の発生を防止したヒ
ートシンク付きセラミックパッケージを提供することに
ある。
は、Cu系金属の溶融拡散を防ぐことで、リークパスやメ
ッキの“ふくれ”、および高温腐食の発生を防止したヒ
ートシンク付きセラミックパッケージを提供することに
ある。
［課題を解決するための手段］ 本発明は上記目的を達成するために、Cu系金属の外周
に、Pt、Pd、Rh、Ni、Coのうち１種あるいは２種以上の
合金からなる被膜を形成して成る応力緩衝材を介して、
セラミックと熱膨張係数の異なるヒートシンクをセラミ
ックパッケージにろう付け接合したヒートシンク付きセ
ラミックパッケージ。
に、Pt、Pd、Rh、Ni、Coのうち１種あるいは２種以上の
合金からなる被膜を形成して成る応力緩衝材を介して、
セラミックと熱膨張係数の異なるヒートシンクをセラミ
ックパッケージにろう付け接合したヒートシンク付きセ
ラミックパッケージ。
［作用および発明の効果］ 上記構成よりなる本発明は、応力緩衝材であるCu系金属
の外周に、Pt、Pd、Rh、Ni、Coのうち１種あるいは２種
以上の合金からなる被膜を形成したものである。
の外周に、Pt、Pd、Rh、Ni、Coのうち１種あるいは２種
以上の合金からなる被膜を形成したものである。
この被膜を形成するPt、Pd、Rh、Ni、Coの各金属は、ろ
う材に対して溶融拡散を起こしにくいため、Cu系金属の
外周にこれらの被膜を形成することで、ろう材へのCu系
金属の溶融拡散を防止して、内部組織の変質を防ぐこと
ができる。その結果、リークパスの形成がなく、また、
ICチップアセンブリの際に加わる熱によるろう付部外表
面のメッキの“ふくれ”や高温腐食の発生を防ぐことが
できる。
う材に対して溶融拡散を起こしにくいため、Cu系金属の
外周にこれらの被膜を形成することで、ろう材へのCu系
金属の溶融拡散を防止して、内部組織の変質を防ぐこと
ができる。その結果、リークパスの形成がなく、また、
ICチップアセンブリの際に加わる熱によるろう付部外表
面のメッキの“ふくれ”や高温腐食の発生を防ぐことが
できる。
［実施例］ 次に、本発明のヒートシンク付きセラミックパッケージ
を図面に示す一実施例に基づき説明する。
を図面に示す一実施例に基づき説明する。
第１図はヒートシンク付きセラミックパッケージの要部
断面図である。
断面図である。
本実施例のヒートシンク付きセラミックパッケージは、
Cu系金属より成る応力緩衝材１を挟んで、セラミックパ
ッケージ２（以下パッケージと言う）に、セラミックと
熱膨張係数の異なるヒートシンク３をろう付け接合した
ものである。
Cu系金属より成る応力緩衝材１を挟んで、セラミックパ
ッケージ２（以下パッケージと言う）に、セラミックと
熱膨張係数の異なるヒートシンク３をろう付け接合した
ものである。
パッケージ２は、アルミナを主成分とするグリーンシー
トを積層（第１図では３層）して焼結したものである
（熱膨張係数が７×10-6／℃）。
トを積層（第１図では３層）して焼結したものである
（熱膨張係数が７×10-6／℃）。
一方、ヒートシンク３は、窒化アルミニウムより成る
（熱膨張係数4.4×10-6／℃）。
（熱膨張係数4.4×10-6／℃）。
応力緩衝材１は、無酸素銅1aの外周に、0.2〜2.0μｍの
厚さで、Niメッキの被膜1bが形成されている。
厚さで、Niメッキの被膜1bが形成されている。
応力緩衝材１との接合面であるパッケージ２の底面（第
１図下面）、およびヒートシンク３の上面には、MoやＷ
などから成るメタライズの上に、Niメッキを施した接合
部2aおよび3aが設けられている。
１図下面）、およびヒートシンク３の上面には、MoやＷ
などから成るメタライズの上に、Niメッキを施した接合
部2aおよび3aが設けられている。
そして、上記した応力緩衝材１を、第１図に示すよう
に、パッケージ２の接合部2aとヒートシンク３の接合部
3aとの間に介装し、共晶銀ろう（Ag−Cu等）４により、
約850℃以上でろう付け接合する。その後、ろう付部外
表面にNiメッキ2.5μｍ、Auメッキ1.7μｍを施した（図
示省略）。
に、パッケージ２の接合部2aとヒートシンク３の接合部
3aとの間に介装し、共晶銀ろう（Ag−Cu等）４により、
約850℃以上でろう付け接合する。その後、ろう付部外
表面にNiメッキ2.5μｍ、Auメッキ1.7μｍを施した（図
示省略）。
ここで、ヒートシンク３をパッケージ２にろう付け接合
する際に、無酸素銅1aの外周に、本実施例で示したNiメ
ッキによる被膜1b、およびNiメッキ以外の各種被膜1bを
形成した応力緩衝材１と、外周に被膜1bを形成していな
い従来の応力緩衝材とを使用した場合の、気密性、メッ
キの“ふくれ”、および高温腐食についてそれぞれ検査
した。ここで、“ふくれ”は、大気中450℃×５分の加
熱試験後のNi・Auメッキのふくれの有無、高温腐食は大
気中300℃×300時間エージング後のNi・Auメッキ上の黒
色化部分の有無、気密性はHeリークパスの有無をもって
評価した。
する際に、無酸素銅1aの外周に、本実施例で示したNiメ
ッキによる被膜1b、およびNiメッキ以外の各種被膜1bを
形成した応力緩衝材１と、外周に被膜1bを形成していな
い従来の応力緩衝材とを使用した場合の、気密性、メッ
キの“ふくれ”、および高温腐食についてそれぞれ検査
した。ここで、“ふくれ”は、大気中450℃×５分の加
熱試験後のNi・Auメッキのふくれの有無、高温腐食は大
気中300℃×300時間エージング後のNi・Auメッキ上の黒
色化部分の有無、気密性はHeリークパスの有無をもって
評価した。
第１表は、その検査結果であり、被膜1bのない場合と、
Ni、Pt、Pd、Rh、Co、およびNi−40Coの各被膜1bを形成
した場合とについて、それぞれ10ケのパッケージ試料を
検査し、その不良の数を示す。
Ni、Pt、Pd、Rh、Co、およびNi−40Coの各被膜1bを形成
した場合とについて、それぞれ10ケのパッケージ試料を
検査し、その不良の数を示す。
第１表に示したように、この検査では、被膜1bを形成し
ていない場合に、メッキの“ふくれ”や高温腐食の検査
で多くの不良が生じたのに対して、被膜1bを形成した場
合、特に被膜1bの厚さが0.5μｍ以上では、不良の発生
が０であった。
ていない場合に、メッキの“ふくれ”や高温腐食の検査
で多くの不良が生じたのに対して、被膜1bを形成した場
合、特に被膜1bの厚さが0.5μｍ以上では、不良の発生
が０であった。
このように、本実施例では、無酸素銅1aの外周にNiメッ
キの被膜1bを形成した応力緩衝材１を用いたことによ
り、無酸素銅1aの溶融拡散が防止されて、内部組織の変
質を防ぐことができる。この結果、リークパスの形成を
防ぐことができるとともに、ICチップアセンブリの際に
加わる熱によるメッキの“ふくれ”や高温腐食などの発
生を防止することができる。
キの被膜1bを形成した応力緩衝材１を用いたことによ
り、無酸素銅1aの溶融拡散が防止されて、内部組織の変
質を防ぐことができる。この結果、リークパスの形成を
防ぐことができるとともに、ICチップアセンブリの際に
加わる熱によるメッキの“ふくれ”や高温腐食などの発
生を防止することができる。
なお、Cu系金属として無酸素銅1aを示したが、無酸素銅
1aの他にリン青銅、アロイ194等を使用してもよい。ま
た、被膜1bは、第１表でも示したように、Ni、Pt、Pd、
Rh、Coのうち１種あるいは２種以上の合金であればよ
い。
1aの他にリン青銅、アロイ194等を使用してもよい。ま
た、被膜1bは、第１表でも示したように、Ni、Pt、Pd、
Rh、Coのうち１種あるいは２種以上の合金であればよ
い。
被膜1bの厚さは、高温（約850℃以上）でろう付けする
際のCu系金属と被膜1bとの間の熱拡散を防ぐために、0.
3μｍ以上であることが望ましい。
際のCu系金属と被膜1bとの間の熱拡散を防ぐために、0.
3μｍ以上であることが望ましい。
【図面の簡単な説明】 第１図はヒートシンク付きセラミックパッケージの要部
断面図である。 図中 １……応力緩衝材 1a……無酸素銅（Cu系金属） 1b……被膜（Niメッキ） ２……セラミックパッケージ ３……ヒートシンク
断面図である。 図中 １……応力緩衝材 1a……無酸素銅（Cu系金属） 1b……被膜（Niメッキ） ２……セラミックパッケージ ３……ヒートシンク
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｌ 23/36
Claims (1)
- 【請求項１】Cu系金属の外周に、Pt、Pd、Rh、Ni、Coの
うち１種あるいは２種以上の合金からなる被膜を形成し
て成る応力緩衝材を介して、セラミックと熱膨張係数の
異なるヒートシンクをセラミックパッケージにろう付け
接合したヒートシンク付きセラミックパッケージ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1189229A JPH0777988B2 (ja) | 1989-07-21 | 1989-07-21 | ヒートシンク付きセラミックパッケージ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1189229A JPH0777988B2 (ja) | 1989-07-21 | 1989-07-21 | ヒートシンク付きセラミックパッケージ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0354173A JPH0354173A (ja) | 1991-03-08 |
| JPH0777988B2 true JPH0777988B2 (ja) | 1995-08-23 |
Family
ID=16237752
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1189229A Expired - Lifetime JPH0777988B2 (ja) | 1989-07-21 | 1989-07-21 | ヒートシンク付きセラミックパッケージ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0777988B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP3171402A1 (en) | 2015-11-17 | 2017-05-24 | NGK Spark Plug Co., Ltd. | Wiring substrate |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06107472A (ja) * | 1992-09-25 | 1994-04-19 | Nippon Cement Co Ltd | 窒化珪素系セラミックスと金属との接合方法 |
| JP2011228591A (ja) * | 2010-04-22 | 2011-11-10 | Kyocera Corp | 素子収納用パッケージ、およびこれを備えた電子装置 |
| JP6881913B2 (ja) * | 2015-11-17 | 2021-06-02 | 日本特殊陶業株式会社 | 配線基板 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01103853A (ja) * | 1987-07-03 | 1989-04-20 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 半導体装置用部品 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0739236Y2 (ja) * | 1986-10-30 | 1995-09-06 | 日本特殊陶業株式会社 | アルミナ質基板と窒化アルミニウム基板の接合部 |
-
1989
- 1989-07-21 JP JP1189229A patent/JPH0777988B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01103853A (ja) * | 1987-07-03 | 1989-04-20 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 半導体装置用部品 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP3171402A1 (en) | 2015-11-17 | 2017-05-24 | NGK Spark Plug Co., Ltd. | Wiring substrate |
| US10039179B2 (en) | 2015-11-17 | 2018-07-31 | Ngk Spark Plug Co., Ltd. | Wiring substrate |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0354173A (ja) | 1991-03-08 |
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