JPS6079757A - セラミツク基板パツケ−ジ - Google Patents
セラミツク基板パツケ−ジInfo
- Publication number
- JPS6079757A JPS6079757A JP18742983A JP18742983A JPS6079757A JP S6079757 A JPS6079757 A JP S6079757A JP 18742983 A JP18742983 A JP 18742983A JP 18742983 A JP18742983 A JP 18742983A JP S6079757 A JPS6079757 A JP S6079757A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ceramic substrate
- package
- heat
- ceramic
- silicone rubber
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
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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
- H01L23/34—Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements
- H01L23/36—Selection of materials, or shaping, to facilitate cooling or heating, e.g. heatsinks
- H01L23/373—Cooling facilitated by selection of materials for the device or materials for thermal expansion adaptation, e.g. carbon
- H01L23/3737—Organic materials with or without a thermoconductive filler
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/0001—Technical content checked by a classifier
- H01L2924/0002—Not covered by any one of groups H01L24/00, H01L24/00 and H01L2224/00
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- Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
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】
［発明の背景と目的］
本発明は発熱性素子を搭載するセラミック基板と放熱体
とを一体化したセラミック基板パッケージに関するもの
である。
とを一体化したセラミック基板パッケージに関するもの
である。
従来、ＩＣＪｃＪＬＳｌ等の発熱性素子を搭載したセラ
ミック基板と放熱体とを接着一体化させるために熱伝導
性に優れたエポキシ樹脂が使用されてきた。
ミック基板と放熱体とを接着一体化させるために熱伝導
性に優れたエポキシ樹脂が使用されてきた。
一方、近年電子機器の高密麿、小型化がリーリむにつれ
て発熱性素子の放熱が重要な問題となつ−Ｃきており、
急激な温度変化を伴うことが予想される。従来のように
エポキシ樹脂を接着層どして使用する場合、セラミック
基板、エポキシ樹脂、放熱体の熱膨張係数が異なるため
、冷熱ザイクルや熱衝撃の条件において接着層が破損す
るという問題が生じることになる。
て発熱性素子の放熱が重要な問題となつ−Ｃきており、
急激な温度変化を伴うことが予想される。従来のように
エポキシ樹脂を接着層どして使用する場合、セラミック
基板、エポキシ樹脂、放熱体の熱膨張係数が異なるため
、冷熱ザイクルや熱衝撃の条件において接着層が破損す
るという問題が生じることになる。
本発明は上記した従来技術の問題を解消Ｊるｂのであり
、急激な温度変化を伴なう条件においてもセラミック基
板と放熱体とを一体化覆る接着層の破損を防止できるセ
ラミック基板パッケージの提供を目的とするものである
。
、急激な温度変化を伴なう条件においてもセラミック基
板と放熱体とを一体化覆る接着層の破損を防止できるセ
ラミック基板パッケージの提供を目的とするものである
。
［発明の概要１
本発明は、発熱性素子を搭載したセラミック基板と放熱
体とを一体化する接着層を、付加重合型シリコーンゴム
と無機充填剤とを含有゛りる熱伝導性組成物にＪこり形
成したことを特徴とするものである。
体とを一体化する接着層を、付加重合型シリコーンゴム
と無機充填剤とを含有゛りる熱伝導性組成物にＪこり形
成したことを特徴とするものである。
本発明において、セラミック基板としてはアル −ミナ
、酸化ベリラム、窒化ホウ素、炭化ケイ素のように熱伝
導性の大きい材料からなるものがあげられる。
、酸化ベリラム、窒化ホウ素、炭化ケイ素のように熱伝
導性の大きい材料からなるものがあげられる。
セラミック基板に搭載される発熱性素子としては、ＩＣ
，ＬＳＩ、超ＬＳＩ、ダイオード、サイリスタ、パワー
トランジスタなどがある。
，ＬＳＩ、超ＬＳＩ、ダイオード、サイリスタ、パワー
トランジスタなどがある。
放熱体としては、銅、銅合金、アルミニウム、鉄といっ
た金属が一般的であるが、セラミックから構成されるも
のであってもよい。
た金属が一般的であるが、セラミックから構成されるも
のであってもよい。
本発明において最も重要なのは、上記セラミック基板と
放熱体を一体化させるだめの接着層を付加重合型シリコ
ーンゴムと無機充填剤とを含有する熱伝導性組成物でも
って形成した点にある。
放熱体を一体化させるだめの接着層を付加重合型シリコ
ーンゴムと無機充填剤とを含有する熱伝導性組成物でも
って形成した点にある。
この組成物はセラミックおよび金属の双方に対して接着
力が強く、しかも硬化接も弾牲を右するため急激な温度
変化に伴なう膨張、収縮に追従できるものである。
力が強く、しかも硬化接も弾牲を右するため急激な温度
変化に伴なう膨張、収縮に追従できるものである。
また、無機充填剤は（＝Ｊ加重合型シリコーンゴムの熱
伝導性を更に向上させるために添加するものであるが、
無機充填剤はシリコーンゴムに対して熱膨張係数が小さ
いため、非充填の場合よりも接着層の熱膨張係数をセラ
ミック基板および放熱体のそれに近（＝Ｉけることが可
能となり、熱衝撃に対する追従性を更に大きくしている
。
伝導性を更に向上させるために添加するものであるが、
無機充填剤はシリコーンゴムに対して熱膨張係数が小さ
いため、非充填の場合よりも接着層の熱膨張係数をセラ
ミック基板および放熱体のそれに近（＝Ｉけることが可
能となり、熱衝撃に対する追従性を更に大きくしている
。
付加重合型シリコーンゴムの代表的なものとしては、
（１）１分子中に少なくとも２個のケイ素原子結合アル
ケニル基を有するジオルガノポリシロキリン、 （２Ｊ １分子中に少なくとも２個のケイ素原子結合水
素原子を有する液状オルガノ水素ポリシロキサン、 （３白金もしくは白金系化合物等の付加反応触媒、があ
げられる。
ケニル基を有するジオルガノポリシロキリン、 （２Ｊ １分子中に少なくとも２個のケイ素原子結合水
素原子を有する液状オルガノ水素ポリシロキサン、 （３白金もしくは白金系化合物等の付加反応触媒、があ
げられる。
無機充填剤どしては、アルミナ、石英、酸化亜鉛、マグ
ネシア、窒化ホウ素、窒化アルミニウム、炭化ケイ素、
黒鉛、金属等の粉末があげられ、これらは単独または２
種以上併用して３０〜７０容量％の範囲で添加すること
ができる。
ネシア、窒化ホウ素、窒化アルミニウム、炭化ケイ素、
黒鉛、金属等の粉末があげられ、これらは単独または２
種以上併用して３０〜７０容量％の範囲で添加すること
ができる。
本発明においては、上記成分以外に必要に応じて粘度を
調節するための反応性希釈剤、シリコーン油、有機溶剤
、ポットライフを延長するためのベンゾトリアゾールや
ハイドロパーオキサイドといった硬化抑制剤、煙霧質シ
リカのような補強性充填剤、着色剤、難燃剤等を適宜添
加してもよい。
調節するための反応性希釈剤、シリコーン油、有機溶剤
、ポットライフを延長するためのベンゾトリアゾールや
ハイドロパーオキサイドといった硬化抑制剤、煙霧質シ
リカのような補強性充填剤、着色剤、難燃剤等を適宜添
加してもよい。
また、シランカップリング剤、ヂタネートカップリング
剤、エポキシ樹脂等を添加することにより自己接着性を
向上できる。
剤、エポキシ樹脂等を添加することにより自己接着性を
向上できる。
上記成分よりなる熱伝導性組成物はセラミック基板と放
熱体との間に挿入され、その後常温または加熱により硬
化され両者を一体化する。
熱体との間に挿入され、その後常温または加熱により硬
化され両者を一体化する。
［発明の実施例１
添付図面は本発明のセラミック基板パッケージの一実副
例の一断面図を示したものである。
例の一断面図を示したものである。
１は発熱性素子、２はセラミック基板、３は放熱体、４
は接着層、５はセラミックキャップ、６は封止用ガラス
である。
は接着層、５はセラミックキャップ、６は封止用ガラス
である。
実施例１
発熱性素子１としてはＬＳＩシリコン素子、セラミック
基板２どして炭化ケイ素基板、放熱体３としてアルミフ
ィンをそれぞれ用い、接’４ Ｆ７ｊ ’Ｉを下記（１
）〜（７）の成分よりなる組成物を挿入してからパッケ
ージ全体を１５０℃、１５分間加熱りることによって形
成した。
基板２どして炭化ケイ素基板、放熱体３としてアルミフ
ィンをそれぞれ用い、接’４ Ｆ７ｊ ’Ｉを下記（１
）〜（７）の成分よりなる組成物を挿入してからパッケ
ージ全体を１５０℃、１５分間加熱りることによって形
成した。
（１）両端をジメチルビニルシリル基で封鎖したジメヂ
ルボリシロキサン １００千吊部 （２）両末端シラノールリ封鎖のジメブルボリシ１」キ
リン（粘度調整剤） ２０重Ｗ部 （３） 両末端トリメチルシリル基封鎖のメチル水素ポ
リシロキリン １２重量部 （４） ビニルトリメトキシシラン ２重重部（５）
アルミナ ３５０重量部 （６）塩化白金酸のイソプロピルアルニ１−ル１！ｎｒ
ＪＩ％溶液 １重路部 （７） ベンゾ］へリアゾールのイソプロピルアルコー
ル３０重量％溶液 ０．２重量部 得られたパッケージについて、１５０℃で３０分と一５
５℃で３０分のサイクル試験を１００回繰返し何ら異常
は認められなかった。また素子を動作させた場合の放熱
特性は良好であった。
ルボリシロキサン １００千吊部 （２）両末端シラノールリ封鎖のジメブルボリシ１」キ
リン（粘度調整剤） ２０重Ｗ部 （３） 両末端トリメチルシリル基封鎖のメチル水素ポ
リシロキリン １２重量部 （４） ビニルトリメトキシシラン ２重重部（５）
アルミナ ３５０重量部 （６）塩化白金酸のイソプロピルアルニ１−ル１！ｎｒ
ＪＩ％溶液 １重路部 （７） ベンゾ］へリアゾールのイソプロピルアルコー
ル３０重量％溶液 ０．２重量部 得られたパッケージについて、１５０℃で３０分と一５
５℃で３０分のサイクル試験を１００回繰返し何ら異常
は認められなかった。また素子を動作させた場合の放熱
特性は良好であった。
実施例２
発熱性素子１としてはＩＣシリコン素子を使用した以外
は実施例１と同様にしてパッケージを作成したが、結果
は実施例１と同様であった。
は実施例１と同様にしてパッケージを作成したが、結果
は実施例１と同様であった。
実施例３
接着層４を形成する組成物としてアルミナに代えて窒化
ホウ素を２５０重量部含有させた以外は実施例１と同様
にしてパッケージを作成したが、結果は実施例１と同様
であった。
ホウ素を２５０重量部含有させた以外は実施例１と同様
にしてパッケージを作成したが、結果は実施例１と同様
であった。
比較例１
接着層４を熱伝導性ビスフェノール系エポキシ樹脂で形
成した以外は実施例１と同様にしてパッケージを作成し
た。
成した以外は実施例１と同様にしてパッケージを作成し
た。
実施例１と同様のサイクル試験を行ったところ、２０回
以内で亀裂もしくは剥離を生じた。
以内で亀裂もしくは剥離を生じた。
比較例２
接着層４を形成Ｊ−る組成物においてアルミナを含有さ
ゼなかった以外は実施例１と同様にしてパッケージを作
成した。
ゼなかった以外は実施例１と同様にしてパッケージを作
成した。
実施例１と同様のサイクル試験を行ったところ、亀裂は
認められなかったが、若干の剥離が認められた。
認められなかったが、若干の剥離が認められた。
また、素子を動作させた場合の放熱特性は悪く、素子の
寿命を短かくすることが確認された。
寿命を短かくすることが確認された。
［発明の効果コ
以上説明してきた通り、本発明は（＝ｌｌ単重合型シリ
コーンゴム無機充填剤とを含有する熱伝導性組成物でも
ってしラミック基板と放熱体とを一体化したセラミック
基板パッケージを提供するものであり、これによって苛
に−な熱衝撃に対し゛Ｃ十分耐えるパック゛−ジを得る
ことができる。
コーンゴム無機充填剤とを含有する熱伝導性組成物でも
ってしラミック基板と放熱体とを一体化したセラミック
基板パッケージを提供するものであり、これによって苛
に−な熱衝撃に対し゛Ｃ十分耐えるパック゛−ジを得る
ことができる。
しかも、本発明においてはセラミックＴＡ４ｆＡから放
熱体への熱伝導性は極めて良好であり、発熱性素子の寿
命を長くすることが可能となる。
熱体への熱伝導性は極めて良好であり、発熱性素子の寿
命を長くすることが可能となる。
添ｆ１図面は本発明の一実施例の断面説明図である。
１：発熱性素子、２：セラミック基板、３：放熱体、４
：接着層。
：接着層。
Claims (1)
- （１）発熱性素子を搭載したセラミック基板と放熱体と
を、付加重合型シリコーンゴムと無機充填剤とを含有す
る熱伝導性組成物からなる接着層を介して一体化したこ
とを特徴とづるセラミック基板パッケージ。 （２９上記イ」加重金型シリコーンゴムは、１１分子中
に少なくとも２個のケイ素原子結合）１ルケニル基を右
するジオルガノボリシロキザン、 ２１分子中に少なくとも２個のケイ素原子結合水素原子
を有する液状オルガノ水素ポリシロキψン、 ３ 付加反応触媒、 からなるものである特許請求の範囲第１項記載のセラミ
ック基板パッケージ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18742983A JPS6079757A (ja) | 1983-10-06 | 1983-10-06 | セラミツク基板パツケ−ジ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18742983A JPS6079757A (ja) | 1983-10-06 | 1983-10-06 | セラミツク基板パツケ−ジ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6079757A true JPS6079757A (ja) | 1985-05-07 |
| JPH0131299B2 JPH0131299B2 (ja) | 1989-06-26 |
Family
ID=16205898
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18742983A Granted JPS6079757A (ja) | 1983-10-06 | 1983-10-06 | セラミツク基板パツケ−ジ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6079757A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0160545U (ja) * | 1987-10-12 | 1989-04-17 | ||
| JPH07297560A (ja) * | 1994-04-28 | 1995-11-10 | Hitachi Ltd | 多層プリント配線基板およびその実装構造体 |
| WO2018033992A1 (ja) * | 2016-08-18 | 2018-02-22 | デンカ株式会社 | 熱伝導性グリース用組成物、熱伝導性グリース及び放熱部材 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS54106173A (en) * | 1978-02-08 | 1979-08-20 | Nec Corp | Semiconductor device |
| JPS562349A (en) * | 1979-06-21 | 1981-01-12 | Toshiba Silicone Co Ltd | Molded rubber article for heat dissipation |
| JPS569183A (en) * | 1979-07-04 | 1981-01-30 | Seiko Instr & Electronics | Airtight chamber |
| JPS5656272U (ja) * | 1979-10-04 | 1981-05-15 | ||
| JPS57168247U (ja) * | 1981-04-17 | 1982-10-23 | ||
| JPS5821446A (ja) * | 1981-07-29 | 1983-02-08 | Hitachi Cable Ltd | 熱伝導性絶縁シ−トの製造方法 |
-
1983
- 1983-10-06 JP JP18742983A patent/JPS6079757A/ja active Granted
Patent Citations (6)
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|---|---|---|---|---|
| JPS54106173A (en) * | 1978-02-08 | 1979-08-20 | Nec Corp | Semiconductor device |
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| JPS57168247U (ja) * | 1981-04-17 | 1982-10-23 | ||
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|---|---|---|---|---|
| JPH0160545U (ja) * | 1987-10-12 | 1989-04-17 | ||
| JPH0543483Y2 (ja) * | 1987-10-12 | 1993-11-02 | ||
| JPH07297560A (ja) * | 1994-04-28 | 1995-11-10 | Hitachi Ltd | 多層プリント配線基板およびその実装構造体 |
| WO2018033992A1 (ja) * | 2016-08-18 | 2018-02-22 | デンカ株式会社 | 熱伝導性グリース用組成物、熱伝導性グリース及び放熱部材 |
| JPWO2018033992A1 (ja) * | 2016-08-18 | 2019-06-13 | デンカ株式会社 | 熱伝導性グリース用組成物、熱伝導性グリース及び放熱部材 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0131299B2 (ja) | 1989-06-26 |
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