JPS622587A - ハイパワ−用混成集積回路 - Google Patents

ハイパワ−用混成集積回路

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JPS622587A
JPS622587A JP60140273A JP14027385A JPS622587A JP S622587 A JPS622587 A JP S622587A JP 60140273 A JP60140273 A JP 60140273A JP 14027385 A JP14027385 A JP 14027385A JP S622587 A JPS622587 A JP S622587A
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JP
Japan
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circuit
aluminum
copper
integrated circuit
thick
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JP60140273A
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English (en)
Inventor
和男 加藤
辰夫 中野
新一郎 浅井
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Denka Co Ltd
Original Assignee
Denki Kagaku Kogyo KK
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Publication date
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    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
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    • H01L2224/01Means 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
    • H01L2224/42Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/481Disposition
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    • H01L2224/732Location after the connecting process
    • H01L2224/73251Location after the connecting process on different surfaces
    • H01L2224/73265Layer and wire connectors

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  • Insulated Metal Substrates For Printed Circuits (AREA)
  • Structures For Mounting Electric Components On Printed Circuit Boards (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。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は銅回路パターンの局所に厚付きメッキを設けて
大電流の必要な回路部分となすインバーターで代表され
るパワーモジュールのハイパワー用混成集積回路に関す
るものである。
(従来の技術) パワーモジュール用の混成集積回路基板としてはセラミ
ックス基板が従来から多く使用されて来たが、その回路
形成が貴金属ペーストによるため、シート抵抗が大キく
、近年のパワーモジュールの大電流化には不向きになっ
て来ている。従って従来は銅等の金属薄板を回路に半田
付し、この大電流化に対応していた。またこれに代る基
板としてアルミニウムと銅の両方・の金属が露出した回
路を有し、絶縁層に高熱伝導性の樹脂を用いた金属ベー
ス基板が開発された(特開昭58−48432号公報)
この基板は銅の露出した回路の一部で半田付による回路
形成例えばヒートスゾレッダーや外部リードの接続を行
ない、アルミニウムの露出した回路の一部で半導体ペア
ーチッゾとの超音波振動アルミニウムワイヤーボンディ
ングを行なう様に設計されている。
(発明が解決しようとする問題点) しかし従来の金属ベース基板を用いた混成集積回路にお
いては、該金属ベース基板上の回路がアルミニウムと銅
の複合金属箔をエツチングすることにより形成するため
、(1)複合金属箔の厚みを余り厚くできず、大電流を
流す場合には、電流値に制限があること。(2)複合金
属箔の銅箔に直接、発熱素子を半田付することは該銅箔
が薄いため出来ず、ヒートスゾレツダーが必要であるこ
との欠点があった。
本発明はかかる欠点を解決したものでちり、ア、ルミニ
ウムおよび銅回路パターンの露出部の銅回路の局所に厚
付きメッキを施すことにより、大電流通電用回路や半導
体、発熱素子を設けることができ、パワーモジュール用
としての機能を十分発揮できやハイパワー用混成集積回
路を提供するものでちる。   ″ (問題点を解決するための手段) すなわち本発明は、 1)ベース金属上に絶縁層を介してアルミニウム回路パ
ターンおよび局所に厚付きメッキした銅回路パターンを
夫々設けた基板に半導体を配置し、該半導体とアルミニ
ウム回路とをアルミニウム線で接続したことを特徴とす
るハイパワー用混成集積回路であり、 2)ベース金属上に絶縁層を介してアルミニウム回路パ
ターンおよび局所に厚付きメッキした銅回路パターンを
夫々設けた基板に半導体を配置し、該半導体とアルミニ
ウム回路とをアルミニウム線で接続した回路基板に外部
リード端子を接続し、前記回路基板をrル状シリコン系
樹脂およびエポキシ系樹脂組成物にて封止したことを特
徴とするハイパワー用混成集積回路である。
以下本発明の詳細な説明する。
第1図(a)、(b)は、本発明の混成集積回路を表わ
す実施例の平面図と断面図である。ベース金属6上には
絶縁層5を介して異種金属複合箔からなる下層が銅箔部
2、上層がアルミニウムポンディングボスト3が積層さ
れている。また銅箔部20局所には大電流を必要する回
路を設けるための厚付きメッキ部1があり、しかも厚付
きメッキ部1には部分的に共晶半田10により半導体、
例えばパワートランジスター7が載置され、その他見熱
素子例えばトランジスター、FE工、IC等、具体的に
はダイオード8が塔載されている。さらにこれ等のパワ
ートランジスター7とダイオード8は、アルミニウムワ
イヤー9によりアルミニウム回路グ 2イングボスト3に接続されて回路を形成している。次
に第2図は第1図回路の外部リード端子半田付部4で外
部リード端子11を接続した後、回路の周囲をパッケー
ジ12で覆い、絶縁層5より上層部をパッケージ12の
上端までrル状シリコン系樹脂13とエポキシ樹脂組成
物14で封止し先回路の断面図でちる。
本発明に用いるベース金属板としては、良熱伝導性を有
する、アルミニウム、銅、鉄やそれらの合金が用いられ
る。また熱伝導性の良い絶縁層はアルミナ、ベリリア、
ボロンナイトライr1マグネシア、シリカおよび窒化ア
ルミニウム等の良熱伝導性無機フィラーを例えば70重
量%以上含んだ熱硬化性樹脂等があり、その厚みも耐電
圧が許される限り薄いものが良く、通常は20μ以上は
必要である。
本発明に言う、異種金属複合箔のアルミニウムと銅の両
方の金属が露出した回路を形成する方式には2つあり、
その1つはアルミニウム鋼クラツド箔又はアルミニウム
箔上に銅メッキして形成した箔、するいはアルミニウム
箔に亜鉛もしくはニッケルを介して銅を順次メッキした
箔を絶縁物上に張り合せた基板をエツチングにより回路
形成したものであり、他の1つは、アルミニウム箔を絶
縁物上に張り合せた基板にエツチングとメッキにより回
路形成したものである。
また本発明の銅箔への厚付きメッキは電解メッキにて行
う。この厚付きメッキは大電流通電を行うためであり、
メッキ厚は生地も含めて35μm超以上好ましくは45
μm〜600μm1さらに好ましくは50μm〜150
μmである。メッキ厚が65μm以下では大電流通電容
量が得られず、また上限は別に制限はないが、コスト的
に300μm程度が限度である。
次に回路を封止するゲル状シリコン系樹脂は例えばシリ
コン樹脂単独または、良熱伝導性を有する充填剤含有シ
リコン樹脂のいずれでもよい。さらにエポキシ樹脂組成
物は耐湿性、低応力を持つ組成物でちれば何んら限定す
るものでない。
すなわち本発明の混成集積回路に用いる基板はアルミニ
ウムと銅の両方の金属が露出した該回路素子を固着する
部分に銅の厚付きメッキをしたものであり、ハイパワー
の混成集積回路に最適のものである。
この基板を用いることにより、大電流の必要な回路はメ
ッキで厚くなっているため、電流容量的に充分でちり、
大電流が流せられる。また、発熱素子を固着する部分は
メッキで厚くなっているため、発熱素子を半田付すれば
ヒートスゾレツダーにもなる。
厚付き鋼メッキだけではヒートスゾレツダーの効果が充
分でない場合は必要に応じて、銅板等のヒートスプレッ
ダ−を追加して用いるが通常熱は45°に拡がるといわ
れているため、発熱素子の大きさよりも充分大きくこの
厚付きメッキをすることにより銅の厚付きメッキがヒー
トスゾレツダーの役目をする効果は大きくなる。
厚付き鋼メッキするIは必要とする電流量(回路設計時
)からパターン幅を考え決定するが、組み上った完成モ
ジュールが使用時にどの様な放熱条件で使用されるかと
言うことも考慮せねばならない。
このことはヒートスゾレツダーとして、この厚付き銅メ
ッキを行なう場合にも言える。その他では発熱素子(パ
ワー岑7子)I71?発熱量、サイズ、基板の熱伝導率
が問題となり、従って熱伝導性の良い絶縁層を有する金
属基板が本発明によるノ・イパワー・用混成集積回路と
して必要となる。
(実施例) 以下実施例により詳細に説明する。
実施例 第4図(a)、(b)に示す様な大電流の流れる部分の
み厚付きメッキにより総銅厚み120μmとした商品名
デンカHITTプレート(電気化学工業社111りを基
板(サイズ72X104X3o+)として用いた。尚、
異種金属複合箔のアルミニウム部分は40μmのアルミ
ニウム箔と10μmの銅箔から構成されており、銅部分
は厚付きメッキ部以外は10μmの銅箔から構成されて
いる。まず、この基板で半田付きの必要な部分(端子取
付部、パワートランジスターやダイオードの取付部)に
スクリーン印刷により半田ペーストを印刷した。次に8
 X 8 X O,’;lrxのパワートランジスター
6ケと1.5 X 1.5 X O,2間のダイオード
6ケを第1図に示す個所に置き、半田リフロー炉を通し
て半田付けした。
次に400μmの直径を有するアルミニウム太線を用い
、このパワートランジスターからアルミニウムボンディ
ングポストに超音波振動法でワイヤービンディングして
配線した。同様にパワートランジスターからダイオード
へもワイヤーボンディングした。
次に14本の外部リード端子を半田付した後パッケージ
を回路にかぶせシリコン樹脂を第2図の様にアルミニウ
ムワイヤーやパワートランジスターがかくれるまで注入
し、硬化させゲル状にした。
その後エポキシ樹脂組成物をその上から注入し、硬化さ
せた。
以上の工程を経ることによりfJs図に示す電気回路を
有する、モーター制御用大電力パワーモジュール(イン
バーター)を完成させた。このインバーターはコレクタ
絶縁型のため取付けが簡単で許容電流を40Aにするこ
とが出来た。
(比較例) 第4図の厚付きメッキ部が銅箔10μmになつた他は実
施例と同様の基板を用いて、第6図に示すインバーター
を製造した。
まず実施例と同じパワートランジス−ターを16X16
X0.8關の銅製ヒートスゾレッダーに高温半田で半田
付した。このものを実施例と同様に半田ペーストをスク
リーン印刷した基板上に置き、ダイオードと共に半田を
リフローし半田付した。
以後の工程は実施例と同様にしてパッケージした完成品
を得た。このインバーターは銅箔厚みが10μmと薄い
ため、許容電流はIOA以下であった。
(発明の効果) 以上のとおり本発明はアルミニウムと銅回路パターンの
露出部の局所に厚付き銅メッキを施こし、半導体等とア
ルミニウム回路とをアルミニウム線で接続した回路であ
り、(1)大電流を流せる様にセラミック基板における
金属薄板による回路の補強の必要がない(2)ヒートス
ゾレツダーを半田付する必要がなく、(3)アルミニウ
ムのワイヤーボンディングポストがあるため、アルミニ
ウム線による半導体のワイヤーボンディングが信頼性良
く出来る。
特に数百μmの直径を有する太線のアルミワイヤーは、
パワートランジスター等の大電流を流す半導体素子の結
線には欠かせないものであり、この太線のアルミワイヤ
ーがワイヤーボンディング出来る利点がある。
更に熱伝導性の良い絶縁層を有する金属基板を用いるこ
とにより(4)従来のセラミック基板を用いた場合より
も熱伝導性が良くなり、パワーモジュールの大電力化に
有利である。しかも(5)セラミック基板を用いたパワ
ーモジュールではセラミックが割れ易いため銅のニッケ
ルメッキ板等のベース金属をセラミック基板に半田付は
等で接着せねばならないが、金属基板ではペース金属が
第2図に示す様にパッケージの下部に配置されるため、
新しくペース金属を置く必要がない等の利点がある。
【図面の簡単な説明】
第1図(a) 、(b)は本発明のハイ、パワー用混成
集積回路の平面図および断面図であり、第2図は第1図
の集積回路を樹脂封止した集積回路の断面図を表わす。 また第3図は電気回路図である。次に第4図(a)、(
b)は実装前の基板を表わす平面図と断面図でちる。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)ベース金属上に絶縁層を介してアルミニウム回路
    パターンおよび局所に厚付き銅メッキした銅回路パター
    ンを夫々設けた基板に半導体を配置し、該半導体とアル
    ミニウム回路とをアルミニウム線で接続したことを特徴
    とするハイパワー用混成集積回路。
  2. (2)厚付きメッキ上に発熱素子が固着したことを特徴
    とする特許請求の範囲第1項記載の集積回路。
  3. (3)絶縁層が良熱伝導性樹脂組成物であることを特徴
    とする特許請求の範囲第1項記載の集積回路。
  4. (4)ベース金属上に絶縁層を介してアルミニウム回路
    パターンおよび局所に厚付きメッキした銅回路パターン
    を夫々設けた基板に半導体を配置し、該半導体とアルミ
    ニウム回路とをアルミニウム線で接続した回路基板に外
    部リード端子を接続し、前記回路基板をゲル状シリコン
    系樹脂およびエポキシ系樹脂組成物にて封止したことを
    特徴とするハイパワー用混成集積回路。
JP60140273A 1985-06-28 1985-06-28 ハイパワ−用混成集積回路 Pending JPS622587A (ja)

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Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63206166A (ja) * 1987-02-23 1988-08-25 Toshiba Corp 大電力パワ−モジユ−ル
JPS63250164A (ja) * 1987-04-07 1988-10-18 Denki Kagaku Kogyo Kk ハイパワ−用混成集積回路基板とその集積回路
JPS63302530A (ja) * 1987-06-02 1988-12-09 Denki Kagaku Kogyo Kk 回路基板及びその混成集積回路
JPH02302714A (ja) * 1989-05-17 1990-12-14 Tokyo Electric Co Ltd 光走査装置
JPH03280459A (ja) * 1990-03-29 1991-12-11 Mitsubishi Heavy Ind Ltd ハイブリッドic基板
JPH04184945A (ja) * 1990-11-20 1992-07-01 Hitachi Chem Co Ltd 半導体装置
US7088490B2 (en) 2003-06-18 2006-08-08 Kabushiki Kaisha Tokai-Rika-Denki Seisakusho Electrochromic mirror having variable reflectivity
US7324260B2 (en) 2004-04-22 2008-01-29 Kabushiki Kaisha Tokai-Rika-Denki-Seisakusho Variable reflectance mirror

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63206166A (ja) * 1987-02-23 1988-08-25 Toshiba Corp 大電力パワ−モジユ−ル
JPS63250164A (ja) * 1987-04-07 1988-10-18 Denki Kagaku Kogyo Kk ハイパワ−用混成集積回路基板とその集積回路
JPS63302530A (ja) * 1987-06-02 1988-12-09 Denki Kagaku Kogyo Kk 回路基板及びその混成集積回路
JPH02302714A (ja) * 1989-05-17 1990-12-14 Tokyo Electric Co Ltd 光走査装置
JPH03280459A (ja) * 1990-03-29 1991-12-11 Mitsubishi Heavy Ind Ltd ハイブリッドic基板
JPH04184945A (ja) * 1990-11-20 1992-07-01 Hitachi Chem Co Ltd 半導体装置
US7088490B2 (en) 2003-06-18 2006-08-08 Kabushiki Kaisha Tokai-Rika-Denki Seisakusho Electrochromic mirror having variable reflectivity
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