JPS59121860A - 半導体用基板 - Google Patents
半導体用基板Info
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- JPS59121860A JPS59121860A JP22722282A JP22722282A JPS59121860A JP S59121860 A JPS59121860 A JP S59121860A JP 22722282 A JP22722282 A JP 22722282A JP 22722282 A JP22722282 A JP 22722282A JP S59121860 A JPS59121860 A JP S59121860A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- copper plate
- plate
- copper
- ceramic plate
- substrate
- Prior art date
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- Pending
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Classifications
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
- H01L23/12—Mountings, e.g. non-detachable insulating substrates
- H01L23/14—Mountings, e.g. non-detachable insulating substrates characterised by the material or its electrical properties
- H01L23/142—Metallic substrates having insulating layers
-
- 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
- H01L2224/481—Disposition
- H01L2224/48151—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
- H01L2224/48221—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
- H01L2224/48225—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation
- H01L2224/48227—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation connecting the wire to a bond pad of the item
-
- 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
- H01L2224/48472—Connecting portions the connecting portion on the bonding area of the semiconductor or solid-state body being a wedge bond the other connecting portion not on the bonding area also being a wedge bond, i.e. wedge-to-wedge
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K1/00—Printed circuits
- H05K1/02—Details
- H05K1/03—Use of materials for the substrate
- H05K1/0306—Inorganic insulating substrates, e.g. ceramic, glass
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
- H05K3/38—Improvement of the adhesion between the insulating substrate and the metal
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】
本発明はセラミック板1こ銅板を接合させた半導体用基
板に関づ′る。
板に関づ′る。
U発明の技術的画用とその問題篇」
セラミック板に銅板を接合させた半導体用基板は、従来
はけラミック板にモリブデンペースト等を塗布してメタ
ライズし、ろう付けにより銅板に接合させる、いわゆる
メタライズ法にJ−り製造されていたが、近年セラミッ
ク板に銅板を接触配置6させ、加熱して直接レラミック
板と銅板とを接合させる簡便な方法が検討されている。
はけラミック板にモリブデンペースト等を塗布してメタ
ライズし、ろう付けにより銅板に接合させる、いわゆる
メタライズ法にJ−り製造されていたが、近年セラミッ
ク板に銅板を接触配置6させ、加熱して直接レラミック
板と銅板とを接合させる簡便な方法が検討されている。
ところで、第1図に示すように、セラミック板1に銅板
2a 、2+) 、20を接合させた半導体用基板にお
いては、銅板ずなわら回路の一部分2aにはシリ]ンベ
レッ]・等の部品3が搭載され、この部品3と他の銅回
路2bとに跨ってはワイヤー4がボンディングされ、ま
たこの銅回路2bまたは仙の銅回路2CJHには、[−
字状の端子5が半田付けにより接合されてd3す、この
状態で全体が部品搭載部の保護のために樹脂モールド6
されている。なお、図中7は鋼等からなる放熱板である
。
2a 、2+) 、20を接合させた半導体用基板にお
いては、銅板ずなわら回路の一部分2aにはシリ]ンベ
レッ]・等の部品3が搭載され、この部品3と他の銅回
路2bとに跨ってはワイヤー4がボンディングされ、ま
たこの銅回路2bまたは仙の銅回路2CJHには、[−
字状の端子5が半田付けにより接合されてd3す、この
状態で全体が部品搭載部の保護のために樹脂モールド6
されている。なお、図中7は鋼等からなる放熱板である
。
樹脂モールド部6から出Cいる端子5は折曲げて使用づ
る場合があり、そのため銅板の接合が弱いとセラミック
板から剥離しC導通が不充分になるというおそれがあっ
た。
る場合があり、そのため銅板の接合が弱いとセラミック
板から剥離しC導通が不充分になるというおそれがあっ
た。
[発明の目的]
本発明者らはこのようなil1点を解消するため鋭意研
究を進めた結果、セラミック板と銅板との接合状態の目
安として、セラミック板上に1CIn幅のL字状の銅部
材の一面を接合させ、接合面と直交する他の部分を引張
って剥離する時の強度を測定する、いわゆるビールテス
トで、この剥離強度すなわち銅板の接着力が3kg/c
m以上の場合は前述の問題が生じないことを見出した。
究を進めた結果、セラミック板と銅板との接合状態の目
安として、セラミック板上に1CIn幅のL字状の銅部
材の一面を接合させ、接合面と直交する他の部分を引張
って剥離する時の強度を測定する、いわゆるビールテス
トで、この剥離強度すなわち銅板の接着力が3kg/c
m以上の場合は前述の問題が生じないことを見出した。
本発明はこのようイ1知見に基づいてなされたもので、
セラミック板と銅板との接合が1分であって、端子の折
り曲げ時に導通不充分となる問題を避りることのできる
半導体用基板を提供することを目的とり−る。
セラミック板と銅板との接合が1分であって、端子の折
り曲げ時に導通不充分となる問題を避りることのできる
半導体用基板を提供することを目的とり−る。
[発明のflu要]
すなわち本発明の半導体用基板は、セラミック板上に銅
板を接触配置させ、加熱した接合した基板であっC1ピ
ールテスi〜で銅板の接着力が3 kg/ Cl11以
上であることを特徴とする。
板を接触配置させ、加熱した接合した基板であっC1ピ
ールテスi〜で銅板の接着力が3 kg/ Cl11以
上であることを特徴とする。
本発明に使用するセラミック板としては、アルミナ、酸
化グイkWの酸化系セラミックスあるいは窒化アルミニ
ウム、窒化ケイに4 等の非酸化物系セラミック等があ
けられる。後者の非酸化物系セラミックを使用する場合
は予めレラミックスの表面を酸化処理()て使用するの
が望ましい。
化グイkWの酸化系セラミックスあるいは窒化アルミニ
ウム、窒化ケイに4 等の非酸化物系セラミック等があ
けられる。後者の非酸化物系セラミックを使用する場合
は予めレラミックスの表面を酸化処理()て使用するの
が望ましい。
また本発明に使用する銅板としては、酸素を100〜3
000 ppm含有する、例えばタフピッチ電界銅等の
使用が好ましく、あるいは無酸素銅を酸化処理して使用
することもできる。
000 ppm含有する、例えばタフピッチ電界銅等の
使用が好ましく、あるいは無酸素銅を酸化処理して使用
することもできる。
本発明にあける半導体用基板は、セラミック板上に銅板
を接触配置させた状態で1065〜1083℃で加熱し
、接合させた基板である。加熱の雰囲気は銅板中に酸素
が存在する場合には非酸化性雰囲気中で加熱するのが好
ましく、酸素を含有しないものを使用する場合は微量酸
化性雰囲気で加熱するのがりγましい。
を接触配置させた状態で1065〜1083℃で加熱し
、接合させた基板である。加熱の雰囲気は銅板中に酸素
が存在する場合には非酸化性雰囲気中で加熱するのが好
ましく、酸素を含有しないものを使用する場合は微量酸
化性雰囲気で加熱するのがりγましい。
本発明において半導体用基板のビールテストにおける銅
板の接着力は3 kg / cm以上好ましくは5kg
/ Cl11以上が望ましい。この個未満では銅板に
端子を半田付(プした後、折り曲げた場合銅板とセラミ
ック板の界面で剥がれを生じ導通不充分となる。
板の接着力は3 kg / cm以上好ましくは5kg
/ Cl11以上が望ましい。この個未満では銅板に
端子を半田付(プした後、折り曲げた場合銅板とセラミ
ック板の界面で剥がれを生じ導通不充分となる。
[発明の実施例]
次に本発明の実施例についで説明する。
実施例1
アルミナ(AJ2203)を主成分(96%、他に/I
96の焼結助剤を含む)とするセラミック板にタフビッ
ヂ電界銅からなる厚さ0.30mmの銅板を接触配置さ
せ、窒素雰囲気中で1075°C,30分間加熱して接
合させた。
96の焼結助剤を含む)とするセラミック板にタフビッ
ヂ電界銅からなる厚さ0.30mmの銅板を接触配置さ
せ、窒素雰囲気中で1075°C,30分間加熱して接
合させた。
一方、銅板の接着力を試験ザるために、第2図に示すよ
うに1=字状の銅板2を使用して同様にセラミック板1
に接合させ、銅板2を矢印方向に引張つCビー、ルテス
トを行なったところ、接着力は12 kg / C11
lであった。このようにピールテス1〜で接拓力か12
kg/cmを示す半導体用基板は、端子を半田イ」げに
より接合させて折曲げた時、実装置、′I相当の荷重で
も剥離けず、耐える強度を有し、導通も充分であった。
うに1=字状の銅板2を使用して同様にセラミック板1
に接合させ、銅板2を矢印方向に引張つCビー、ルテス
トを行なったところ、接着力は12 kg / C11
lであった。このようにピールテス1〜で接拓力か12
kg/cmを示す半導体用基板は、端子を半田イ」げに
より接合させて折曲げた時、実装置、′I相当の荷重で
も剥離けず、耐える強度を有し、導通も充分であった。
実施例2
ごラミック板として酸化イツ[〜リウムの焼結助剤を2
%含右した窒化アルミニウムを成形、焼結し、表面を酸
化処理しlζ−bのを使用して、実施例1と同様に銅板
を接合させ、ビールテス1−を行なった。銅板のJXX
万力6 kg / cmであった。これを半8体用具板
としC使用し、端子を折り曲げても剥離することはなか
った。
%含右した窒化アルミニウムを成形、焼結し、表面を酸
化処理しlζ−bのを使用して、実施例1と同様に銅板
を接合させ、ビールテス1−を行なった。銅板のJXX
万力6 kg / cmであった。これを半8体用具板
としC使用し、端子を折り曲げても剥離することはなか
った。
比較例
実施例1で使用したセラミック板に酸素aa 曳が8
Orlrlmのタフピッチ電解銅からなる厚さ0.30
mmの銅板を接触配置させ、1075℃c゛30分間
加熱した。このもののビールテスi−による接着力は2
、5 kg /CIII′cあった。この半導体用り
木板に端子を半田付けにより接合し、樹脂モールドした
後、端子を折り曲げたところう9通不能であった。
Orlrlmのタフピッチ電解銅からなる厚さ0.30
mmの銅板を接触配置させ、1075℃c゛30分間
加熱した。このもののビールテスi−による接着力は2
、5 kg /CIII′cあった。この半導体用り
木板に端子を半田付けにより接合し、樹脂モールドした
後、端子を折り曲げたところう9通不能であった。
解体してみたところ銅板かセラミック板から剥離しCい
た1゜ [発明のり1果] 」ス上説明したように本発明の半導体用基板は、ビール
テス1〜で人ぎ′な接着力を有しているので端子を折曲
げても問題が生ずるおそれがない。
た1゜ [発明のり1果] 」ス上説明したように本発明の半導体用基板は、ビール
テス1〜で人ぎ′な接着力を有しているので端子を折曲
げても問題が生ずるおそれがない。
第1図は半導体用基板の使用状態を承り図、第2図はビ
ールテストの試験方法を示(図である。 1・・・・・・・・・・・・セラミック板2.2a 、
2b 、 2C”’lli板3・・・・・・・・・・・
・部 品 4・・・・・・・・・・・・ワイ(7−5・・・・・・
・・・・・・端子 6・・・・・・・・・・・・樹脂−し−ルド部代理人弁
理士 則 近 惹 佑 (はか1名) −1−/ 第1阿 第2図
ールテストの試験方法を示(図である。 1・・・・・・・・・・・・セラミック板2.2a 、
2b 、 2C”’lli板3・・・・・・・・・・・
・部 品 4・・・・・・・・・・・・ワイ(7−5・・・・・・
・・・・・・端子 6・・・・・・・・・・・・樹脂−し−ルド部代理人弁
理士 則 近 惹 佑 (はか1名) −1−/ 第1阿 第2図
Claims (2)
- (1)セラミック板上に銅板を接触配置させ、加熱して
接合した基板であって、ビールテストで銅板の接着力が
3 kg / Cl11以上であることを特徴とする半
導体用基板。 - (2)銅板は酸素を100〜30001)pm含有する
ものである特許請求の範囲第1項記載の半導体用基板。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP22722282A JPS59121860A (ja) | 1982-12-28 | 1982-12-28 | 半導体用基板 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP22722282A JPS59121860A (ja) | 1982-12-28 | 1982-12-28 | 半導体用基板 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS59121860A true JPS59121860A (ja) | 1984-07-14 |
Family
ID=16857407
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP22722282A Pending JPS59121860A (ja) | 1982-12-28 | 1982-12-28 | 半導体用基板 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS59121860A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS61156791A (ja) * | 1984-12-28 | 1986-07-16 | 株式会社東芝 | セラミツクス回路基板 |
US5753971A (en) * | 1995-06-19 | 1998-05-19 | Siemens Aktiengesellschaft | Power semiconductor module with terminal pins |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3766634A (en) * | 1972-04-20 | 1973-10-23 | Gen Electric | Method of direct bonding metals to non-metallic substrates |
JPS5075208A (ja) * | 1973-11-07 | 1975-06-20 | ||
US3911553A (en) * | 1974-03-04 | 1975-10-14 | Gen Electric | Method for bonding metal to ceramic |
-
1982
- 1982-12-28 JP JP22722282A patent/JPS59121860A/ja active Pending
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3766634A (en) * | 1972-04-20 | 1973-10-23 | Gen Electric | Method of direct bonding metals to non-metallic substrates |
JPS5075208A (ja) * | 1973-11-07 | 1975-06-20 | ||
US3911553A (en) * | 1974-03-04 | 1975-10-14 | Gen Electric | Method for bonding metal to ceramic |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS61156791A (ja) * | 1984-12-28 | 1986-07-16 | 株式会社東芝 | セラミツクス回路基板 |
US5753971A (en) * | 1995-06-19 | 1998-05-19 | Siemens Aktiengesellschaft | Power semiconductor module with terminal pins |
EP0750344A3 (de) * | 1995-06-19 | 1999-04-21 | Siemens Aktiengesellschaft | Leistungs-Halbleitermodul mit Anschlussstiften |
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