JPH088503A - 配線基板 - Google Patents

配線基板

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JPH088503A
JPH088503A JP13475794A JP13475794A JPH088503A JP H088503 A JPH088503 A JP H088503A JP 13475794 A JP13475794 A JP 13475794A JP 13475794 A JP13475794 A JP 13475794A JP H088503 A JPH088503 A JP H088503A
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JP
Japan
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wiring conductor
wiring board
wiring
weight
insulating substrate
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JP13475794A
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English (en)
Inventor
Tatsuumi Sakamoto
達海 坂元
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Kyocera Corp
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Kyocera Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】配線導体の剥離や配線導体に断線等を招来する
絶縁基体のクラック発生を皆無として、且つ配線導体の
微細化を可能とした配線基板を提供することにある。 【構成】酸化アルミニウム質焼結体から成る絶縁基体1
に配線導体2を一体的に取着してなる配線基板Aであっ
て、前記配線導体2をタングステン、モリブデンの少な
くとも1種50.0乃至95.0重量%と銅 5.0乃至50.0重量%
とで形成した。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は半導体素子が収容搭載さ
れる半導体素子収納用パッケージや混成集積回路装置等
に用いられる配線基板に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、配線基板、例えば、半導体素子を
収容する半導体素子収納用パッケージに使用される配線
基板は一般に、酸化アルミニウム質焼結体等の電気絶縁
性のセラミックスから成り、その上面の略中央部に半導
体素子を収容するための凹部を有する絶縁基体と、前記
絶縁基体の凹部周辺から下面にかけて導出されたタング
ステン、モリブデン、マンガン等の高融点金属粉末から
成る配線導体とから構成されており、絶縁基体の凹部底
面に半導体素子をガラス、樹脂、ロウ材等の接着剤を介
して接着固定するとともに半導体素子の各電極を凹部周
辺に位置する配線導体にボンディングワイヤを介して電
気的に接続し、しかる後、前記絶縁基体の上面に、金属
やセラミックス等から成る蓋体を絶縁基体の凹部を塞ぐ
ようにガラス、樹脂、ロウ材等から成る封止材を介して
接合させ、絶縁基体の凹部内に半導体素子を気密に収容
することによって最終製品としての半導体装置となる。
【0003】尚、前記半導体素子収納用パッケージに使
用される配線基板は、絶縁基体に設けた配線導体の一部
に鉄ーニッケルーコバルト合金や鉄ーニッケル合金等か
ら成る外部リード端子が銀ロウ等のロウ材を介して取着
されており、外部リード端子を外部電気回路に接続させ
ることによって半導体素子の各電極は配線導体、ボンデ
ィングワイヤ及び外部リード端子を介し外部電気回路に
電気的に接続される。
【0004】また前記配線基板は、酸化アルミニウム、
酸化珪素、酸化マグネシウム等の原料粉末に適当な有機
バインダー、可塑剤、溶剤を添加混合して泥漿状となす
とともにこれを従来周知のドクターブレード法やカレン
ダーロール法等のテープ成形技術を採用して複数のセラ
ミックグリーンシートを得、次に前記各セラミックグリ
ーンシートにタングステン、モリブデン等の高融点金属
粉末に適当な有機バインダー、可塑剤、溶剤を添加混合
して得た金属ペーストを所定パターンに印刷塗布し、最
後に前記セラミックグリーンシートを上下に積層すると
ともに還元雰囲気中、約1600℃の温度で焼成するこ
とによって製作される。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この従
来の配線基板は以下に述べる欠点を有していた。
【0006】(1) 絶縁基体を構成する酸化アルミニウム
質焼結体及び配線導体を形成するタングステン、モリブ
デン等、高融点金属粉末の熱膨張係数がそれぞれ6.0 ×
10-6/℃〜 7.5×10-6/ ℃、4.5 ×10-6/ ℃〜 5.5×10
-6/ ℃であり、両者相違することから、タングステン、
モリブデン等の高融点金属粉末から成る金属ペーストを
所定パターンに印刷塗布したセラミックグリーンシート
を焼成し、配線基板となす際、絶縁基体と配線導体との
間に両者の熱膨張係数の相違に起因する熱応力が発生す
るとともにこれが配線基板内に残留してしまい、配線基
板に外力や熱衝撃力が印加されると該外力や熱衝撃力が
前記残留応力と相俊って極めて大きなものとなり、絶縁
基体にクラックを発生させて配線導体に断線を招来せた
り、配線導体を絶縁基体より剥離させたりするという欠
点を有していた。
【0007】(2) 配線導体を形成するタングステン、モ
リブデン等はその電気抵抗が高いことから配線導体を伝
わる電気信号の電圧降下が大きく、そのため配線導体を
微細化することが困難であり、配線基板の小型高密度化
が困難であった。
【0008】
【発明の目的】本発明は上記欠点に鑑み案出されたもの
で、その目的は配線導体の剥離や配線導体に断線等を招
来する絶縁基体のクラック発生を皆無とし、且つ配線導
体の微細化を可能とした配線基板を提供することにあ
る。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明は酸化アルミニウ
ム質焼結体から成る絶縁基体に配線導体を一体的に取着
してなる配線基板であって、前記配線導体をタングステ
ン、モリブデンの少なくとも1種50.0乃至95.0重量%と
銅 5.0乃至50.0重量%とで形成したことを特徴とするも
のである。
【0010】また本発明は前記配線導体に酸化アルミニ
ウムを外添加で25.0重量%以下(0を含まず)含有させ
ることを特徴とするものである。
【0011】
【作用】本発明の配線基板によれば、配線導体をタング
ステン、モリブデンの少なくとも1種50.0乃至95.0重量
%と銅 5.0乃至50.0重量%とで形成したことから、配線
導体の熱膨張係数を絶縁基体を構成する酸化アルミニウ
ム質焼結体の熱膨張係数に近似する6.0 ×10-6/ ℃〜
7.5×10-6/ ℃となすことができ、これによって配線基
板を製作する際、配線導体と絶縁基体との間に両者の熱
膨張係数の相違に起因する熱応力が発生し、これが配線
基板の内部に残留することは殆どなく、その結果、配線
基板に外力や熱衝撃力が印加されても絶縁基体にクラッ
クが発生することは皆無で、配線導体に断線等を招来す
るのを有効に防止することができ、同時に配線導体を絶
縁基体に強固に取着させておくことが可能となる。
【0012】また本発明の配線基板によれば、配線導体
をタングステン、モリブデンの少なくとも1種50.0乃至
95.0重量%と銅 5.0乃至50.0重量%とで形成したことか
ら、配線導体の電気抵抗を従来品の90%以下という低い
値となすことができ、その結果、配線導体を伝わる電気
信号の電圧降下を小さなものとなすことができるととも
に配線導体の微細化が可能で、配線基板の小型高密度化
を達成することができる。
【0013】更に本発明の配線基板によれば、配線導体
に酸化アルミニウムを外添加で25.0重量%以下(0を含
まず)含有させておくと配線導体を絶縁基体により強固
に取着させることができ、これによって配線基板に外力
や熱衝撃力が印加されても配線導体が絶縁基体より剥離
することは皆無となる。
【0014】
【実施例】次に本発明を添付図面に基づき詳細に説明す
る。図1 は本発明の配線基板を半導体素子を収容する半
導体素子収納用パッケージに適用した場合の一実施例を
示し、1 は絶縁基体、2 は絶縁基体1 に一体的に取着さ
れた配線導体である。この配線導体2 を絶縁基体1 に一
体的に取着させたものが配線基板Aとなる。
【0015】前記絶縁基体1 はその上面中央部に半導体
素子3 を収容するための空所を形成する凹部1aが設けて
あり、該凹部1a底面には半導体素子3 がガラス、樹脂、
ロウ材等の接着剤を介して接着固定される。
【0016】前記絶縁基体1 は酸化アルミニウム質焼結
体から成り、例えば酸化アルミニウム、酸化珪素、酸化
マグネシウム、酸化カルシウム等の原料粉末に適当な有
機バインダー、可塑剤、溶剤を添加混合して泥漿状とな
すとともに該泥漿物を従来周知のドクターブレード法や
カレンダーロール法等を採用することによってセラミッ
クグリーンシート( セラミック生シート) と成し、しか
る後、前記セラミックグリーンシートに適当な打ち抜き
加工を施すとともにこれを複数枚積層し、約1600℃
の温度で焼成することによって製作される。
【0017】また前記絶縁基体1 はその凹部1a周辺から
下面にかけて複数個の配線導体2 が一体的に取着されて
おり、該配線導体2 の凹部1a周辺部には半導体素子3 の
各電極がボンディングワイヤ4 を介して電気的に接続さ
れ、また絶縁基体1 の下面に導出された部位には外部電
気回路と接続される外部リード端子5 が電気的に接続さ
れている。
【0018】前記絶縁基体1 に取着させた配線導体2 は
タングステン、モリブデンの少なくとも1種50.0乃至9
5.0重量%と銅 5.0乃至50.0重量%とで形成されてお
り、該配線導体2 は外部電気回路に接続される外部リー
ド端子5 に半導体素子3 の各電極を電気的に導通させる
作用を為す。
【0019】前記タングステン、モリブデンの少なくと
も1種50.0乃至95.0重量%と銅 5.0乃至50.0重量%とか
ら成る配線導体2 は所定量のタングステン、モリブデ
ン、銅等の粉末に適当な有機バインダー、可塑剤、溶剤
を添加混合して得た金属ペーストを絶縁基体1 となるセ
ラミックグリーンシートに予め従来周知のスクリーン印
刷法により所定パターンに印刷塗布しておくことによっ
て絶縁基体1 の所定位置に一体的に取着される。この場
合、タングステン、モリブデンの少なくとも1種50.0乃
至95.0重量%と銅 5.0乃至50.0重量%とから成る配線導
体2 はその熱膨張係数が6.0 ×10-6/ ℃〜 7.5×10-6/
℃であり、絶縁基体1 を構成する酸化アルミニウム質焼
結体の熱膨張係数(6.0×10-6/ ℃〜 7.5×10-6/ ℃) に
近似することから配線導体2 と絶縁基体1 との間に両者
の熱膨張係数の相違に起因する熱応力が発生するととも
にこれが配線基板Aの内部に残留することは殆どなく、
その結果、配線基板Aに外力や熱衝撃力が印加されても
絶縁基体1にクラックが発生し、配線導体2 に断線等を
招来することはなく、また同時に配線導体2 が絶縁基体
1 より剥離することもない。
【0020】また前記タングステン、モリブデンの少な
くとも1種50.0乃至95.0重量%と銅5.0乃至50.0重量%
とから成る配線導体2 はその電気抵抗が6 〜9 μΩcmで
あり、従来のタングステンやモリブデン等から成る配線
導体の電気抵抗に対して90%以下という低い値であるこ
とから配線導体2 を伝わる電気信号の電圧降下を小さな
ものとなすことができ、同時に配線導体2 の微細化が可
能で、配線基板Aの小型高密度化を達成することもでき
る。
【0021】尚、前記タングステン、モリブデンの少な
くとも1種50.0乃至95.0重量%と銅5.0乃至50.0重量%
とから成る配線導体2 は銅の融点が1085℃とセラミック
グリーンシートを焼成する際の温度(1600℃)より低い
ものの、該銅は高融点のタングステンやモリブデン粉末
の粉末間に閉じ込められていることからセラミックグリ
ーンシートを焼成する際に外部に溶融飛散することはな
く、その結果、セラミックグリーンシートを焼成して得
た絶縁基体1にはタングステン、モリブデンの少なくと
も1種と銅とから成る配線導体2 が一体的に取着され
る。
【0022】また前記配線導体2 はタングステン、モリ
ブデンの少なくとも1種が95.0重量%を越え、且つ銅が
5.0重量%未満となると配線導体2 の熱膨張係数が絶縁
基体1 の熱膨張係数に対して大きく相違し、これに起因
して絶縁基体1 にクラックが発生したり、配線導体2 が
絶縁基体1 より剥離してしまい、またタングステン、モ
リブデンの少なくとも1種が50.0重量%未満となり、且
つ銅が50.0重量%を越えると配線導体2 を絶縁基体1 に
強固に一体的に取着させることが困難となる。
【0023】従って、前記配線導体2 はタングステン、
モリブデンの少なくとも1種50.0乃至95.0重量%と銅
5.0乃至50.0重量%とで形成されるものに特定される。
【0024】更に前記タングステン、モリブデンの少な
くとも1種50.0乃至95.0重量%と銅5.0乃至50.0重量%
とで形成される配線基板2 は酸化アルミニウムを外添加
で25.0重量%以下(0を含まず)含有させると配線導体
2 を絶縁基体1 により強固に一体的に取着させることが
できる。従って、前記配線導体2 は更に酸化アルミニウ
ムを外添加で25.0重量%以下(0を含まず)含有させて
おくことが好ましい。
【0025】前記配線導体2はまたその絶縁基体1 の下
面に導出された部位に外部リード端子5 が銀ロウ等のロ
ウ材を介してロウ付けされている。
【0026】前記外部リード端子5 は絶縁基体1 の凹部
1a内に収容する半導体素子3 を外部電気回路に接続する
作用を為し、外部リード端子5 を外部電気回路に接続す
ることによって凹部1a内に収容される半導体素子3 は配
線導体2 、ボンディングワイヤ4 及び外部リード端子5
を介し外部電気回路に電気的に接続されることとなる。
【0027】前記外部リード端子5 は鉄ーニッケルーコ
バルト合金や鉄ーニッケル合金等の金属から成り、鉄ー
ニッケルーコバルト合金等のインゴット( 塊) を圧延加
工法や打ち抜き加工法等、従来周知の金属加工法を採用
することによって所定の形状に形成される。
【0028】かくして、上述の半導体素子収納用パッケ
ージによれば、絶縁基体1 の凹部1a底面に半導体素子3
をガラス、樹脂、ロウ材等の接着剤を介して接着固定す
るとともに該半導体素子3 の各電極をボンディングワイ
ヤ4 を介して配線導体2 に電気的に接続し、しかる後、
絶縁基体1 の上面に蓋体6 を絶縁基体1 の凹部1aを塞ぐ
ようにガラス、樹脂、ロウ材等から成る封止材を介して
接合させ、絶縁基体1の凹部1a内に半導体素子3 を気密
に収容することによって最終製品としての半導体装置と
なる。
【0029】尚、本発明は上述の実施例に限定されるも
のではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲であれば種
々の変更は可能であり、例えば、上述の実施例では本発
明の配線基板を半導体素子を収容する半導体素子収納用
パッケージに適用した場合の例で説明したが、これを混
成集積回路装置に使用される配線基板にも適用し得る。
【0030】
【発明の効果】本発明の配線基板によれば、配線導体を
タングステン、モリブデンの少なくとも1種50.0乃至9
5.0重量%と銅 5.0乃至50.0重量%とで形成したことか
ら、配線導体の熱膨張係数を絶縁基体を構成する酸化ア
ルミニウム質焼結体の熱膨張係数に近似する6.0 ×10-6
/ ℃〜 7.5×10-6/ ℃となすことができ、これによって
配線基板を製作する際、配線導体と絶縁基体との間に両
者の熱膨張係数の相違に起因する熱応力が発生し、これ
が配線基板の内部に残留することは殆どなく、その結
果、配線基板に外力や熱衝撃力が印加されても絶縁基体
にクラックが発生することは皆無で、配線導体に断線等
を招来するのを有効に防止することができ、同時に配線
導体を絶縁基体に強固に取着させておくことが可能とな
る。
【0031】また本発明の配線基板によれば、配線導体
をタングステン、モリブデンの少なくとも1種50.0乃至
95.0重量%と銅 5.0乃至50.0重量%とで形成したことか
ら、配線導体の電気抵抗を従来品の90%以下という低い
値となすことができ、その結果、配線導体を伝わる電気
信号の電圧降下を小さなものとなすことができるととも
に配線導体の微細化が可能で、配線基板の小型高密度化
を達成することができる。
【0032】更に本発明の配線基板によれば、配線導体
に酸化アルミニウムを外添加で25.0重量%以下(0を含
まず)含有させておくと配線導体を絶縁基体により強固
に取着させることができ、これによって配線基板に外力
や熱衝撃力が印加されても配線導体が絶縁基体より剥離
することは皆無となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の配線基板を半導体素子収納用パッケー
ジに適用した場合の一実施例を示す断面図である。
【符号の説明】
1・・・絶縁基体 2・・・配線導体 3・・・半導体素子 A・・・配線基板

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】酸化アルミニウム質焼結体から成る絶縁基
    体に配線導体を一体的に取着してなる配線基板であっ
    て、前記配線導体をタングステン、モリブデンの少なく
    とも1種50.0乃至95.0重量%と銅 5.0乃至50.0重量%と
    で形成したことを特徴とする配線基板。
  2. 【請求項2】前記配線導体に酸化アルミニウムを外添加
    で25.0重量%以下(0を含まず)含有させたことを特徴
    とする請求項1に記載の配線基板。
JP13475794A 1994-06-17 1994-06-17 配線基板 Pending JPH088503A (ja)

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