JPH1012767A - 積層構造放熱基板及びその製造方法 - Google Patents
積層構造放熱基板及びその製造方法Info
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- JPH1012767A JPH1012767A JP15839296A JP15839296A JPH1012767A JP H1012767 A JPH1012767 A JP H1012767A JP 15839296 A JP15839296 A JP 15839296A JP 15839296 A JP15839296 A JP 15839296A JP H1012767 A JPH1012767 A JP H1012767A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 積層されたＣｕ−Ｍｏ複合材において，所望
する熱膨張係数及び熱伝導率を備えるとともに，安価で
量産化が可能である層厚の比が安定・高精度な積層構造
放熱基板，その製造方法，及びそれを用いたマイクロ波
用パッケージの放熱基板と，マイクロ波用半導体パッケ
ージを提供すること。 【解決手段】 積層構造放熱基板は，マイクロ波用パッ
ケージの放熱基板に用いられ，第１層として銅（Ｃｕ）
と，第２層としてモリブデン（Ｍｏ）又はＣｕ−Ｍｏ複
合材と，第３層としてＣｕとを用意するとともに，前記
第２層の両面にＡｇめっきを施し，前記第１層，第２
層，及び第３層をこの順に積層して，温間一軸押圧によ
って前記第１層，第２層，及び第３層を接合することに
よって製造される。この積層構造放熱基板は，加工後の
各層の厚みのばらつきが，第２層を１とした時に，第１
層，第３層共に±１０％以内にあり，２５０Ｗ／ｍ・Ｋ
以上の熱伝導率を有する。
する熱膨張係数及び熱伝導率を備えるとともに，安価で
量産化が可能である層厚の比が安定・高精度な積層構造
放熱基板，その製造方法，及びそれを用いたマイクロ波
用パッケージの放熱基板と，マイクロ波用半導体パッケ
ージを提供すること。 【解決手段】 積層構造放熱基板は，マイクロ波用パッ
ケージの放熱基板に用いられ，第１層として銅（Ｃｕ）
と，第２層としてモリブデン（Ｍｏ）又はＣｕ−Ｍｏ複
合材と，第３層としてＣｕとを用意するとともに，前記
第２層の両面にＡｇめっきを施し，前記第１層，第２
層，及び第３層をこの順に積層して，温間一軸押圧によ
って前記第１層，第２層，及び第３層を接合することに
よって製造される。この積層構造放熱基板は，加工後の
各層の厚みのばらつきが，第２層を１とした時に，第１
層，第３層共に±１０％以内にあり，２５０Ｗ／ｍ・Ｋ
以上の熱伝導率を有する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は，半導体素子等の搭
載用の積層構造放熱基板及びその製造方法に関し，詳し
くは，マイクロ波用パッケージに用いる積層構造放熱基
板，その製造方法，及びそれを用いた半導体パッケージ
に関する。
載用の積層構造放熱基板及びその製造方法に関し，詳し
くは，マイクロ波用パッケージに用いる積層構造放熱基
板，その製造方法，及びそれを用いた半導体パッケージ
に関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体素子支持用の電極材料あるいは，
半導体素子搭載用基板は，高密度化，高性能化が進み，
その結果，発熱量が増大し，半導体の誤動作，劣化，破
損等の原因となっている。そのため，放熱効果が高く，
しかも半導体素子やその周辺材料との熱膨張係数が近似
している放熱基板が求められている。
半導体素子搭載用基板は，高密度化，高性能化が進み，
その結果，発熱量が増大し，半導体の誤動作，劣化，破
損等の原因となっている。そのため，放熱効果が高く，
しかも半導体素子やその周辺材料との熱膨張係数が近似
している放熱基板が求められている。
【０００３】その一つとして，放熱性の高いＣｕ板と熱
膨張率の小さいＭｏ板を組み合わせた積層材料が提案さ
れている。
膨張率の小さいＭｏ板を組み合わせた積層材料が提案さ
れている。
【０００４】通常，このＣｕ−Ｍｏ−Ｃｕ積層材（以
下，ＣＭＣと呼ぶ）は，表面を適度に荒したＭｏ板を２
枚のＣｕ板でサンドイッチ構造に，熱間圧延によって圧
着接合する。
下，ＣＭＣと呼ぶ）は，表面を適度に荒したＭｏ板を２
枚のＣｕ板でサンドイッチ構造に，熱間圧延によって圧
着接合する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし，ＣｕとＭｏと
いう組み合わせの性質上，所望する比率で各種厚みの板
を欲する場合，まず原板の比率構成の設計が難しいこと
が挙げられる。また，所望する板厚が得られても圧延後
の各層の厚み偏差が２５〜４０％と大きくなり，パッケ
ージ個々で所望する熱特性が得られないことが多く，層
比が安定且つ高精度なものが求められている。
いう組み合わせの性質上，所望する比率で各種厚みの板
を欲する場合，まず原板の比率構成の設計が難しいこと
が挙げられる。また，所望する板厚が得られても圧延後
の各層の厚み偏差が２５〜４０％と大きくなり，パッケ
ージ個々で所望する熱特性が得られないことが多く，層
比が安定且つ高精度なものが求められている。
【０００６】この厚み偏差を小さくするため，温間一軸
押圧（ホットプレス，以下，ＨＰと呼ぶ）法あるいは温
間等方押圧（以下，ＨＩＰと呼ぶ）法が試みられている
が，ＨＰでの圧力が３ｋｇ／ｃｍ2 或いはＨＩＰの圧力
が１０ｋｇ／cm2 以上，圧着温度が７５０℃以上必要で
あり，低廉量産品としては，工業的に有意とは言い難
い。
押圧（ホットプレス，以下，ＨＰと呼ぶ）法あるいは温
間等方押圧（以下，ＨＩＰと呼ぶ）法が試みられている
が，ＨＰでの圧力が３ｋｇ／ｃｍ2 或いはＨＩＰの圧力
が１０ｋｇ／cm2 以上，圧着温度が７５０℃以上必要で
あり，低廉量産品としては，工業的に有意とは言い難
い。
【０００７】但し，表面層をＣｕにした積層材は，最近
の通信機器，特に，携帯電話絡みのパッケージ（ＰＫ
Ｇ）の出力が急増し，素子が５０〜６０℃，苛酷な領域
では，９０〜１００℃近くにもなることがあり，Ｃｕ板
だけでは，素子との熱膨張係数（α）のマッチングも無
い上，反りの点でも障害が多い。熱膨張・熱伝導のトー
タルの整合性も大切であるが，表面層のＣｕによる初期
放熱の効果も又設計者にとって魅力である。
の通信機器，特に，携帯電話絡みのパッケージ（ＰＫ
Ｇ）の出力が急増し，素子が５０〜６０℃，苛酷な領域
では，９０〜１００℃近くにもなることがあり，Ｃｕ板
だけでは，素子との熱膨張係数（α）のマッチングも無
い上，反りの点でも障害が多い。熱膨張・熱伝導のトー
タルの整合性も大切であるが，表面層のＣｕによる初期
放熱の効果も又設計者にとって魅力である。
【０００８】そこで，本発明の技術的課題は，積層され
たＣｕ−Ｍｏ複合材において，制御された厚さの比率を
備えることによって，所望する熱膨張係数及び熱伝導率
を備えるとともに，安価で量産化が可能である層厚の比
の安定・高精度な積層構造放熱基板及びその製造方法を
提供することにある。
たＣｕ−Ｍｏ複合材において，制御された厚さの比率を
備えることによって，所望する熱膨張係数及び熱伝導率
を備えるとともに，安価で量産化が可能である層厚の比
の安定・高精度な積層構造放熱基板及びその製造方法を
提供することにある。
【０００９】また，本発明の他の技術的課題は，前記積
層構造放熱基板を用いた動作周波数が１００ＭＨｚから
１ＧＨｚに用いられるマイクロ波用半導体パッケージを
提供することにある。
層構造放熱基板を用いた動作周波数が１００ＭＨｚから
１ＧＨｚに用いられるマイクロ波用半導体パッケージを
提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明によれば，マイク
ロ波用パッケージの放熱基板において，第１層として銅
（Ｃｕ）と，第２層としてモリブデン（Ｍｏ）又はＣｕ
−Ｍｏ複合材と，第３層としてＣｕとをこの順に積層
し，加工した積層構造放熱基板であって，加工後の各層
の厚みのばらつきが，前記第２層の厚みを１とした場
合，±１０％以内であり，前記第１層と前記第２層との
界面及び前記第２層と前記第３層との界面に，銀（Ａ
ｇ）層を有し，少なくとも２５０Ｗ／ｍ・Ｋの熱伝導率
を有することを特徴とする積層構造放熱基板が得られ
る。
ロ波用パッケージの放熱基板において，第１層として銅
（Ｃｕ）と，第２層としてモリブデン（Ｍｏ）又はＣｕ
−Ｍｏ複合材と，第３層としてＣｕとをこの順に積層
し，加工した積層構造放熱基板であって，加工後の各層
の厚みのばらつきが，前記第２層の厚みを１とした場
合，±１０％以内であり，前記第１層と前記第２層との
界面及び前記第２層と前記第３層との界面に，銀（Ａ
ｇ）層を有し，少なくとも２５０Ｗ／ｍ・Ｋの熱伝導率
を有することを特徴とする積層構造放熱基板が得られ
る。
【００１１】また，本発明によれば，前記積層構造放熱
基板の製造方法であって，第１層として銅（Ｃｕ）と，
第２層としてモリブデン（Ｍｏ）又はＣｕ−Ｍｏ複合材
と，第３層としてＣｕとを用意するとともに，前記第２
層の両面にＡｇめっきを施し，前記第１層，前記第２
層，及び前記第３層をこの順に積層して，温間一軸押圧
によって前記第１層，前記第２層，及び前記第３層を接
合することを特徴とする積層構造放熱基板が得られる。
基板の製造方法であって，第１層として銅（Ｃｕ）と，
第２層としてモリブデン（Ｍｏ）又はＣｕ−Ｍｏ複合材
と，第３層としてＣｕとを用意するとともに，前記第２
層の両面にＡｇめっきを施し，前記第１層，前記第２
層，及び前記第３層をこの順に積層して，温間一軸押圧
によって前記第１層，前記第２層，及び前記第３層を接
合することを特徴とする積層構造放熱基板が得られる。
【００１２】また，本発明によれば，前記積層構造放熱
基板の製造方法において，前記温間一軸押圧における接
合の温度は，４００〜６００℃であることを特徴とする
積層構造放熱基板の製造方法が得られる。
基板の製造方法において，前記温間一軸押圧における接
合の温度は，４００〜６００℃であることを特徴とする
積層構造放熱基板の製造方法が得られる。
【００１３】さらに，本発明によれば，前記積層構造放
熱基板にマイクロ波帯域で使用される半導体素子を搭載
したことを特徴とするマイクロ波用半導体パッケージが
得られる。
熱基板にマイクロ波帯域で使用される半導体素子を搭載
したことを特徴とするマイクロ波用半導体パッケージが
得られる。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下，本発明の実施の形態につい
て参照して説明する。
て参照して説明する。
【００１５】本発明の実施の形態による積層構造放熱基
板は，マイクロ波用半導体パッケージの放熱基板に用い
られる。この積層構造放熱基板では，第１層の表面層と
して銅（Ｃｕ）と，第２層の中間層としてモリブデン
（Ｍｏ）又はＣｕ−Ｍｏ複合材（登録商標ＴＴ−ＲＣ
Ｍ）と，第３層の表面層としてＣｕとをこの順に積層す
る。ここで，加工後の各層の厚みのばらつきが，第２層
を１とした時に，±１０％以内である。また，前記第１
層と前記第２層との界面及び前記第２層と前記第３層と
の界面の夫々に，銀（Ａｇ）層を有する。このＡｇ層
は，第２層の中間層に相当するＭｏ，あるいはＣｕ−Ｍ
ｏ複合材であるＴＴ−ＲＣＭに薄く銀めっきを施した後
に，第１層及び第３層のＣｕ板をサンドイッチ状に配置
し，ＨＰ法あるいはＨＩＰ法により圧着接合する。
板は，マイクロ波用半導体パッケージの放熱基板に用い
られる。この積層構造放熱基板では，第１層の表面層と
して銅（Ｃｕ）と，第２層の中間層としてモリブデン
（Ｍｏ）又はＣｕ−Ｍｏ複合材（登録商標ＴＴ−ＲＣ
Ｍ）と，第３層の表面層としてＣｕとをこの順に積層す
る。ここで，加工後の各層の厚みのばらつきが，第２層
を１とした時に，±１０％以内である。また，前記第１
層と前記第２層との界面及び前記第２層と前記第３層と
の界面の夫々に，銀（Ａｇ）層を有する。このＡｇ層
は，第２層の中間層に相当するＭｏ，あるいはＣｕ−Ｍ
ｏ複合材であるＴＴ−ＲＣＭに薄く銀めっきを施した後
に，第１層及び第３層のＣｕ板をサンドイッチ状に配置
し，ＨＰ法あるいはＨＩＰ法により圧着接合する。
【００１６】ここで，従来においては，ＣｕとＭｏを圧
着するには，３ｋｇ／ｃｍ2 以上の圧力と７５０℃以上
の加熱を必要とした。しかし，本発明の実施の形態の積
層構造放熱基板において，第２層である中間層に０．２
〜０．５μｍのＡｇめっきを施すことにより，表面層を
なす第１層又は第３層のＣｕとＡｇが拡散結合し，低圧
（１〜２ｋｇ／ｃｍ2 以上）と低い温度（４００〜６０
０℃）で圧着接合することができるとともに，積層各層
間の密着強度も高めることができる。
着するには，３ｋｇ／ｃｍ2 以上の圧力と７５０℃以上
の加熱を必要とした。しかし，本発明の実施の形態の積
層構造放熱基板において，第２層である中間層に０．２
〜０．５μｍのＡｇめっきを施すことにより，表面層を
なす第１層又は第３層のＣｕとＡｇが拡散結合し，低圧
（１〜２ｋｇ／ｃｍ2 以上）と低い温度（４００〜６０
０℃）で圧着接合することができるとともに，積層各層
間の密着強度も高めることができる。
【００１７】尚，本発明の実施の形態においては，Ａｇ
の熱膨張率は，１９．１×１０-6／Ｋと大きいが，この
Ａｇを含む層は薄いので，熱膨張への影響は殆どなく，
また，Ａｇ自体の熱伝導率は，４１９Ｗ／ｍ・Ｋと高い
ため，放熱性が悪化するということは有り得ない。
の熱膨張率は，１９．１×１０-6／Ｋと大きいが，この
Ａｇを含む層は薄いので，熱膨張への影響は殆どなく，
また，Ａｇ自体の熱伝導率は，４１９Ｗ／ｍ・Ｋと高い
ため，放熱性が悪化するということは有り得ない。
【００１８】また，Ａｇは高価なために，一般の金属め
っき厚２〜５μｍ付けたのではコストアップにつながり
良くない。さらに，ＨＰ法やＨＩＰ法で工業的に安価な
材料を供給できるかという懸念に対しては，本発明の実
施の形態においては，□４００〜５００ｍｍあるいは直
径４００〜５００ｍｍサイズのものを８０〜１００セッ
ト積み重ねることにより，一枚当たりの加工費として大
幅に低廉化できる。これを打ち抜くか，あるいは，スラ
イス等により，一般的に求められる□１０〜５０ｍｍに
加工したものは，圧延プロセスで作製したものに対して
も，十分遜色のないコストとなる。
っき厚２〜５μｍ付けたのではコストアップにつながり
良くない。さらに，ＨＰ法やＨＩＰ法で工業的に安価な
材料を供給できるかという懸念に対しては，本発明の実
施の形態においては，□４００〜５００ｍｍあるいは直
径４００〜５００ｍｍサイズのものを８０〜１００セッ
ト積み重ねることにより，一枚当たりの加工費として大
幅に低廉化できる。これを打ち抜くか，あるいは，スラ
イス等により，一般的に求められる□１０〜５０ｍｍに
加工したものは，圧延プロセスで作製したものに対して
も，十分遜色のないコストとなる。
【００１９】また，本発明の実施の形態に関して，より
具体的に第１層，第２層，および第３層の厚みのばらつ
きについて説明する。加工後の中間層の厚みを１とした
時にに，両表面層の厚みのばらつきは，±１０％以内で
あるということについて説明する。
具体的に第１層，第２層，および第３層の厚みのばらつ
きについて説明する。加工後の中間層の厚みを１とした
時にに，両表面層の厚みのばらつきは，±１０％以内で
あるということについて説明する。
【００２０】まず，加工前の第１層：第２層：第３層の
厚みの比が，１：１：１で表される時（商品名ＣＭＣ１
１１），加工後の第１層：第２層：第３層の厚みの比
は，第２層の厚みを１とした時，（０．９〜１．１）：
１：（０．９〜１．１）の範囲にあれば良い。
厚みの比が，１：１：１で表される時（商品名ＣＭＣ１
１１），加工後の第１層：第２層：第３層の厚みの比
は，第２層の厚みを１とした時，（０．９〜１．１）：
１：（０．９〜１．１）の範囲にあれば良い。
【００２１】また，加工前の第１層：第２層：第３層の
厚みの比が，３：１：３で表される時（商品名ＣＭＣ３
１３），加工後の第１層：第２層：第３層の厚みの比
は，第２層の厚みを１とした時，（２．７〜３．３）：
１：（２．７〜３．３）の範囲にあれば良い。
厚みの比が，３：１：３で表される時（商品名ＣＭＣ３
１３），加工後の第１層：第２層：第３層の厚みの比
は，第２層の厚みを１とした時，（２．７〜３．３）：
１：（２．７〜３．３）の範囲にあれば良い。
【００２２】また，加工前の第１層：第２層：第３層の
厚みの比が，３：２：３で表される時（商品名ＣＭＣ３
２３），加工後の第１層：第２層：第３層の厚みの比
は，第２層の厚みを１とした時，（１．３５〜１．６
５）：１：（１．３５〜１．６５）の範囲にあれば良
い。
厚みの比が，３：２：３で表される時（商品名ＣＭＣ３
２３），加工後の第１層：第２層：第３層の厚みの比
は，第２層の厚みを１とした時，（１．３５〜１．６
５）：１：（１．３５〜１．６５）の範囲にあれば良
い。
【００２３】さらに，加工前の第１層：第２層：第３層
の厚みの比が，４：３：４で表される時（商品名ＣＭＣ
４３４），加工後の第１層：第２層：第３層の厚みの比
は，第２層の厚みを１とした時，（１．２〜１．４
７）：１：（１．２〜１．４７）の範囲にあれば良い。
の厚みの比が，４：３：４で表される時（商品名ＣＭＣ
４３４），加工後の第１層：第２層：第３層の厚みの比
は，第２層の厚みを１とした時，（１．２〜１．４
７）：１：（１．２〜１．４７）の範囲にあれば良い。
【００２４】このように，本発明の実施の形態におい
て，第１層及び第３層を基準にした数値を書き換える
と，加工後の厚みの範囲は，第１層：第２層：第３層の
比で，（０．９〜１．１）×（第１層／第２層）：
（０．３〜３．０）：（０．９〜１．１）×（第３層／
第２層）となる。尚，（第１層／第２層）及び（第３層
／第２層）は，加工前の夫々の層の厚みの比で，１．０
〜３．０の範囲内にある。
て，第１層及び第３層を基準にした数値を書き換える
と，加工後の厚みの範囲は，第１層：第２層：第３層の
比で，（０．９〜１．１）×（第１層／第２層）：
（０．３〜３．０）：（０．９〜１．１）×（第３層／
第２層）となる。尚，（第１層／第２層）及び（第３層
／第２層）は，加工前の夫々の層の厚みの比で，１．０
〜３．０の範囲内にある。
【００２５】このように，本発明の実施の形態において
は，加工後の両表面層の厚みのばらつきを１０％以内と
することによって，熱伝導率及び熱膨脹係数等の熱特性
が揃ってばらつきのない品質の良いものが得られる。
は，加工後の両表面層の厚みのばらつきを１０％以内と
することによって，熱伝導率及び熱膨脹係数等の熱特性
が揃ってばらつきのない品質の良いものが得られる。
【００２６】次に，本発明の実施の形態による積層構造
放熱基板の製造の具体例について示す。
放熱基板の製造の具体例について示す。
【００２７】（第１の実施の形態）板厚０．５ｍｍのＭ
ｏ板に，０．３μｍのＡｇめっきを両面に付けた後，板
厚０．５ｍｍの２枚のＣｕ板をサンドイッチ状に夫々板
を配した。これをホットプレス機に装填し，Ｎ2 雰囲気
下において，加熱温度５００℃，圧力１．５ｋｇ／ｃｍ
2 で１時間保持し，圧着接合し，厚み１．５ｍｍ，公称
層比１：１：１のＣＭＣ（商品名ＣＭＣ１１１）を作製
した。
ｏ板に，０．３μｍのＡｇめっきを両面に付けた後，板
厚０．５ｍｍの２枚のＣｕ板をサンドイッチ状に夫々板
を配した。これをホットプレス機に装填し，Ｎ2 雰囲気
下において，加熱温度５００℃，圧力１．５ｋｇ／ｃｍ
2 で１時間保持し，圧着接合し，厚み１．５ｍｍ，公称
層比１：１：１のＣＭＣ（商品名ＣＭＣ１１１）を作製
した。
【００２８】この時の層比の偏差は，素材板厚比１：
１：１に対して，０．９８：１：０．９８と良好であっ
た。熱伝導率は２６１Ｗ／ｍ・Ｋ，熱膨張係数は，９．
２×１０-6／Ｋであった。又，厚み方向の密着強度は，
５〜８ｋｇ／ｍｍ2 であって充分であった。
１：１に対して，０．９８：１：０．９８と良好であっ
た。熱伝導率は２６１Ｗ／ｍ・Ｋ，熱膨張係数は，９．
２×１０-6／Ｋであった。又，厚み方向の密着強度は，
５〜８ｋｇ／ｍｍ2 であって充分であった。
【００２９】また，同じサイズのＣＭＣを圧延法により
作製し，層比の偏差を測定したところ，０．７０：１：
０．７２であった。この時の熱伝導率は，２３０Ｗ／ｍ
・Ｋ，熱膨張係数は８．８×１０-8／Ｋであった。 比
較の為に，同接合条件でＡｇめっきをしなかったＭｏ板
と２枚のＣｕ板の圧着接合を試みたが，全く接合しなか
った。ちなみに，加熱温度を８００℃，圧力を３ｋｇ／
ｃｍ2 に上げてようやく接合した。この時，前者とのホ
ットプレス処理時間を比較すると約２．５倍かかり，量
産性の違いは歴然であった。
作製し，層比の偏差を測定したところ，０．７０：１：
０．７２であった。この時の熱伝導率は，２３０Ｗ／ｍ
・Ｋ，熱膨張係数は８．８×１０-8／Ｋであった。 比
較の為に，同接合条件でＡｇめっきをしなかったＭｏ板
と２枚のＣｕ板の圧着接合を試みたが，全く接合しなか
った。ちなみに，加熱温度を８００℃，圧力を３ｋｇ／
ｃｍ2 に上げてようやく接合した。この時，前者とのホ
ットプレス処理時間を比較すると約２．５倍かかり，量
産性の違いは歴然であった。
【００３０】（第２の実施の形態）板厚０．５ｍｍの４
０％Ｃｕ−Ｍｏ（ＴＴ−ＲＣＭ４０と呼ぶ）板の両面
に，０．２μｍのＡｇめっきを付けた後，板厚０．５ｍ
ｍの２枚のＣｕ板をサンドイッチ状に夫々板を配した。
これをホットプレス機に装填し，実施例１と同様の条件
にて圧着接合し，厚み１．５ｍｍ，公称層比１：１：１
のＣｕ／ＲＣＭ４０／Ｃｕを作製した。
０％Ｃｕ−Ｍｏ（ＴＴ−ＲＣＭ４０と呼ぶ）板の両面
に，０．２μｍのＡｇめっきを付けた後，板厚０．５ｍ
ｍの２枚のＣｕ板をサンドイッチ状に夫々板を配した。
これをホットプレス機に装填し，実施例１と同様の条件
にて圧着接合し，厚み１．５ｍｍ，公称層比１：１：１
のＣｕ／ＲＣＭ４０／Ｃｕを作製した。
【００３１】この時の層比の偏差は，素材板厚比１：
１：１に対して，０．９８：１：０．９８と良好であっ
た。熱伝導率は３２０Ｗ／ｍ・Ｋ，熱膨張係数は１２．
５×１０-6／Ｋであった。又，厚み方向の密着強度は，
５〜８ｋｇ／ｍｍ2 であって充分であった。
１：１に対して，０．９８：１：０．９８と良好であっ
た。熱伝導率は３２０Ｗ／ｍ・Ｋ，熱膨張係数は１２．
５×１０-6／Ｋであった。又，厚み方向の密着強度は，
５〜８ｋｇ／ｍｍ2 であって充分であった。
【００３２】比較の為に，同接合条件でＡｇめっきしな
かったＴＴ−ＲＣＭ４０板と２枚のＣｕ板の接合を試み
たが，全く接合しなかった。ちなみに，加熱温度を７５
０℃，圧力を３ｋｇ／ｃｍ2 に上げてようやく接合し
た。
かったＴＴ−ＲＣＭ４０板と２枚のＣｕ板の接合を試み
たが，全く接合しなかった。ちなみに，加熱温度を７５
０℃，圧力を３ｋｇ／ｃｍ2 に上げてようやく接合し
た。
【００３３】（第３の実施の形態）板厚０．５ｍｍのＭ
ｏ板の両面に，０．１μｍのＡｇめっきを付けた後，板
厚０．５ｍｍの２枚のＣｕ板をサンドイッチ状に夫々板
を配した。これをホットプレス機に装填し，Ｎ2 雰囲気
下において，加熱温度５００℃，圧力１．５ｋｇ／ｃｍ
2 で１時間保持し圧着接合し，厚み０．６ｍｍ，公称層
比１：１：１のＣＭＣ（商品名ＣＭＣ１１１）を作製し
た。この時の層比の偏差は，素材板厚比１：１：１に対
して，０．９７：１：０．９７と良好であった。熱伝導
率は２６５Ｗ／ｍ・Ｋ，熱膨張係数は９．２×１０-6／
Ｋであった。又，厚み方向の密着強度は，５〜８ｋｇ／
ｍｍ2 であって充分であった。同サイズのＣＭＣを圧延
法により作製し，層比の偏差を測定したところ，０．７
５：１：０．７５であった。
ｏ板の両面に，０．１μｍのＡｇめっきを付けた後，板
厚０．５ｍｍの２枚のＣｕ板をサンドイッチ状に夫々板
を配した。これをホットプレス機に装填し，Ｎ2 雰囲気
下において，加熱温度５００℃，圧力１．５ｋｇ／ｃｍ
2 で１時間保持し圧着接合し，厚み０．６ｍｍ，公称層
比１：１：１のＣＭＣ（商品名ＣＭＣ１１１）を作製し
た。この時の層比の偏差は，素材板厚比１：１：１に対
して，０．９７：１：０．９７と良好であった。熱伝導
率は２６５Ｗ／ｍ・Ｋ，熱膨張係数は９．２×１０-6／
Ｋであった。又，厚み方向の密着強度は，５〜８ｋｇ／
ｍｍ2 であって充分であった。同サイズのＣＭＣを圧延
法により作製し，層比の偏差を測定したところ，０．７
５：１：０．７５であった。
【００３４】（第４の実施の形態）板厚０．５ｍｍのＭ
ｏ板の両面に，０．３μｍのＡｇめっきを付けた後，板
厚０．１ｍｍの２枚のＣｕ板をサンドイッチ状に夫々板
を配した。これをホットプレス機に装填し，Ｎ2 雰囲気
下において，加熱温度４５０℃，圧力２．０ｋｇ／ｃｍ
2 で１時間保持し圧着接合し，厚み０．５ｍｍ，公称層
比２：１：２のＣＭＣ（商品名ＣＭＣ２１２）を作製し
た。
ｏ板の両面に，０．３μｍのＡｇめっきを付けた後，板
厚０．１ｍｍの２枚のＣｕ板をサンドイッチ状に夫々板
を配した。これをホットプレス機に装填し，Ｎ2 雰囲気
下において，加熱温度４５０℃，圧力２．０ｋｇ／ｃｍ
2 で１時間保持し圧着接合し，厚み０．５ｍｍ，公称層
比２：１：２のＣＭＣ（商品名ＣＭＣ２１２）を作製し
た。
【００３５】この時の層比の偏差は，素材板厚比２：
１：２に対して，１．９５：１：１．９５と良好であっ
た。熱伝導率は３１２Ｗ／ｍ・Ｋ，熱膨張係数は１４．
８×１０-6／Ｋであった。又，厚み方向の密着強度は，
５〜８ｋｇ／ｍｍ2 であって充分であった。
１：２に対して，１．９５：１：１．９５と良好であっ
た。熱伝導率は３１２Ｗ／ｍ・Ｋ，熱膨張係数は１４．
８×１０-6／Ｋであった。又，厚み方向の密着強度は，
５〜８ｋｇ／ｍｍ2 であって充分であった。
【００３６】同サイズのＣＭＣを圧延法により作製し，
層比の偏差を測定したところ，１．５：１：１．５であ
った。この時の熱伝導率は，２８０Ｗ／ｍ・Ｋ，熱膨張
係数は１３．５×１０-8／Ｋであった。
層比の偏差を測定したところ，１．５：１：１．５であ
った。この時の熱伝導率は，２８０Ｗ／ｍ・Ｋ，熱膨張
係数は１３．５×１０-8／Ｋであった。
【００３７】放熱基板としては，一般に，２００Ｗ／ｍ
・Ｋ以上あれば有用性はあるが，今回の場合はいずれも
２５０Ｗ／ｍ・Ｋ以上あり，高品質の窒化アルミニウム
やベリリアを凌ぐレベルであり望ましい。
・Ｋ以上あれば有用性はあるが，今回の場合はいずれも
２５０Ｗ／ｍ・Ｋ以上あり，高品質の窒化アルミニウム
やベリリアを凌ぐレベルであり望ましい。
【００３８】また，熱膨張率は，セラミックと接合する
場合，大きすぎると熱サイクル中で剥離や亀裂等のトラ
ブルの原因となるが，表面にＣｕがあるため，所謂ＤＢ
Ｃ等で培ったＣｕ／セラミックのロー付け技術が生かさ
れるメリットもある。さらに，パワー半導体の回路用基
板としても当然有望である。
場合，大きすぎると熱サイクル中で剥離や亀裂等のトラ
ブルの原因となるが，表面にＣｕがあるため，所謂ＤＢ
Ｃ等で培ったＣｕ／セラミックのロー付け技術が生かさ
れるメリットもある。さらに，パワー半導体の回路用基
板としても当然有望である。
【００３９】
【発明の効果】以上説明したように，本発明によれば，
積層されたＣｕ−Ｍｏ複合材において，制御された厚さ
の比率を備えることによって所望する熱膨張係数，熱伝
導率とを備えるとともに，安価で量産化が可能である積
層構造放熱基板及びその製造方法を提供することができ
る。
積層されたＣｕ−Ｍｏ複合材において，制御された厚さ
の比率を備えることによって所望する熱膨張係数，熱伝
導率とを備えるとともに，安価で量産化が可能である積
層構造放熱基板及びその製造方法を提供することができ
る。
【００４０】また，本発明によれば，前記利点を備えた
積層構造放熱基板を用いたマイクロ波用パッケージの放
熱基板とそれを用いたマイクロ波用半導体パッケージと
を提供することができる。
積層構造放熱基板を用いたマイクロ波用パッケージの放
熱基板とそれを用いたマイクロ波用半導体パッケージと
を提供することができる。
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成８年６月２６日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２４
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２４】このように，本発明の実施の形態におい
て，第１層及び第３層を基準にした数値で書き換える
と，加工後の厚みの範囲は，第１層：第２層：第３層の
比で，（０．９〜１．１）×（第１層／第２層）：１：
（０．９〜１．１）×（第３層／第２層）となる。尚，
（第１層／第２層）及び（第３層／第２層）は，加工前
の夫々の層の厚みの比で，１．０〜３．０の範囲内にあ
る。
て，第１層及び第３層を基準にした数値で書き換える
と，加工後の厚みの範囲は，第１層：第２層：第３層の
比で，（０．９〜１．１）×（第１層／第２層）：１：
（０．９〜１．１）×（第３層／第２層）となる。尚，
（第１層／第２層）及び（第３層／第２層）は，加工前
の夫々の層の厚みの比で，１．０〜３．０の範囲内にあ
る。
Claims (4)
- 【請求項１】 マイクロ波用パッケージの放熱基板にお
いて，第１層として銅（Ｃｕ）と，第２層としてモリブ
デン（Ｍｏ）又はＣｕ−Ｍｏ複合材と，第３層としてＣ
ｕとをこの順に積層し，加工した積層構造放熱基板であ
って，加工後の各層の厚みのばらつきが，前記第２層の
厚みを１とした場合，±１０％以内であり，前記第１層
と前記第２層との界面及び前記第２層と前記第３層との
界面に，銀（Ａｇ）層を有し，少なくとも２５０Ｗ／ｍ
・Ｋの熱伝導率を有することを特徴とする積層構造放熱
基板。 - 【請求項２】 請求項１記載の積層構造放熱基板の製造
方法であって，第１層として銅（Ｃｕ）と，第２層とし
てモリブデン（Ｍｏ）又はＣｕ−Ｍｏ複合材と，第３層
としてＣｕとを用意するとともに，前記第２層の両面に
Ａｇめっきを施し，前記第１層，前記第２層，及び前記
第３層をこの順に積層して，温間一軸押圧によって前記
第１層，前記第２層，及び前記第３層を接合することを
特徴とする積層構造放熱基板。 - 【請求項３】 請求項２記載の積層構造放熱基板の製造
方法において，前記温間一軸押圧における接合の温度
は，４００〜６００℃であることを特徴とする積層構造
放熱基板の製造方法。 - 【請求項４】 請求項１記載の積層構造放熱基板にマイ
クロ波帯域で使用される半導体素子を搭載したことを特
徴とするマイクロ波用半導体パッケージ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15839296A JPH1012767A (ja) | 1996-06-19 | 1996-06-19 | 積層構造放熱基板及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15839296A JPH1012767A (ja) | 1996-06-19 | 1996-06-19 | 積層構造放熱基板及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1012767A true JPH1012767A (ja) | 1998-01-16 |
Family
ID=15670736
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15839296A Pending JPH1012767A (ja) | 1996-06-19 | 1996-06-19 | 積層構造放熱基板及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1012767A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003297985A (ja) * | 2002-03-22 | 2003-10-17 | Plansee Ag | パッケージとその製造方法 |
| US7547412B2 (en) | 2002-10-28 | 2009-06-16 | A.L.M.T. Corporation | Composite material, method for producing same and member using same |
| JP2010074122A (ja) * | 2008-08-21 | 2010-04-02 | Sumitomo Electric Ind Ltd | Ｌｅｄ用ヒートシンク、ｌｅｄ用ヒートシンク前駆体、ｌｅｄ素子、ｌｅｄ用ヒートシンクの製造方法およびｌｅｄ素子の製造方法 |
| US8993121B2 (en) | 2010-02-19 | 2015-03-31 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Metal laminated structure and method for producing the same |
| US9199433B2 (en) | 2009-06-30 | 2015-12-01 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Metal laminated structure and method for producing the metal laminated structure |
| CN107393884A (zh) * | 2017-06-30 | 2017-11-24 | 西安中车永电电气有限公司 | 一种压接式igbt模块叠层组件及压接式igbt模块内部封装结构 |
| CN108701666A (zh) * | 2016-02-19 | 2018-10-23 | 贺利氏德国有限两合公司 | 用于制造衬底板的方法、衬底板、用于制造半导体模块的方法和半导体模块 |
-
1996
- 1996-06-19 JP JP15839296A patent/JPH1012767A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JP2010074122A (ja) * | 2008-08-21 | 2010-04-02 | Sumitomo Electric Ind Ltd | Ｌｅｄ用ヒートシンク、ｌｅｄ用ヒートシンク前駆体、ｌｅｄ素子、ｌｅｄ用ヒートシンクの製造方法およびｌｅｄ素子の製造方法 |
| US9199433B2 (en) | 2009-06-30 | 2015-12-01 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Metal laminated structure and method for producing the metal laminated structure |
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| CN108701666A (zh) * | 2016-02-19 | 2018-10-23 | 贺利氏德国有限两合公司 | 用于制造衬底板的方法、衬底板、用于制造半导体模块的方法和半导体模块 |
| JP2019512867A (ja) * | 2016-02-19 | 2019-05-16 | ヘラエウス ドイチュラント ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング ウント コンパニー コマンディトゲゼルシャフト | 回路基板プレートを製造するための方法、回路基板プレート、半導体モジュールを製造するための方法、及び、半導体モジュール |
| CN107393884A (zh) * | 2017-06-30 | 2017-11-24 | 西安中车永电电气有限公司 | 一种压接式igbt模块叠层组件及压接式igbt模块内部封装结构 |
| CN107393884B (zh) * | 2017-06-30 | 2024-04-26 | 西安中车永电电气有限公司 | 一种压接式igbt模块叠层组件及压接式igbt模块内部封装结构 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20040212 |
|
| A521 | Written amendment |
Effective date: 20040407 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 |
|
| A911 | Transfer of reconsideration by examiner before appeal (zenchi) |
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|
| A912 | Removal of reconsideration by examiner before appeal (zenchi) |
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