JPS6336136B2 - - Google Patents
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- JPS6336136B2 JPS6336136B2 JP3239679A JP3239679A JPS6336136B2 JP S6336136 B2 JPS6336136 B2 JP S6336136B2 JP 3239679 A JP3239679 A JP 3239679A JP 3239679 A JP3239679 A JP 3239679A JP S6336136 B2 JPS6336136 B2 JP S6336136B2
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は所謂「構造化銅歪バツフア」およびバ
ツフアを組込んだ半導体装置構造に関する。
ツフアを組込んだ半導体装置構造に関する。
用語「構造化銅（structured copper）」、「歪バ
ツフア（strain buffer）」、その他の用語は図面
を参照して以下で適切に定義する。また従来の方
式、その欠点、本発明によりこれらの欠点を克服
する態様、ならびに本発明の目的および効果も以
下に図面との関連で適切に説明する。
ツフア（strain buffer）」、その他の用語は図面
を参照して以下で適切に定義する。また従来の方
式、その欠点、本発明によりこれらの欠点を克服
する態様、ならびに本発明の目的および効果も以
下に図面との関連で適切に説明する。
まず用語の定義を示す。
「構造化銅」は第３図に示すように、真直ぐな
繊条銅線（ストランド）１６を互に平行にかつ密
に充填した束よりなる。銅線は長さがほゞ等し
い。ここで長さとは第３図における縦方向の距離
を意味する。本発明によれば、銅線の長さを１mm
〜10mm（１cm）の範囲とするのが好ましい。個々
の銅線１６は、必ずというわけではないが、通常
ほゞ同一直径につくる。本発明によれば、銅線の
直径を約0.25mmとするのが好ましいが、それより
幾分大きいかまたは小さい直径のものも使用でき
る。通常個別の銅線１６をまとめて円板形状（第
４図）に成形する。このことが用語「構造化銅円
板アセンブリ」１７の語源である。円板の高さは
銅線の長さと本質的に同一である（第３図参照）。
繊条銅線（ストランド）１６を互に平行にかつ密
に充填した束よりなる。銅線は長さがほゞ等し
い。ここで長さとは第３図における縦方向の距離
を意味する。本発明によれば、銅線の長さを１mm
〜10mm（１cm）の範囲とするのが好ましい。個々
の銅線１６は、必ずというわけではないが、通常
ほゞ同一直径につくる。本発明によれば、銅線の
直径を約0.25mmとするのが好ましいが、それより
幾分大きいかまたは小さい直径のものも使用でき
る。通常個別の銅線１６をまとめて円板形状（第
４図）に成形する。このことが用語「構造化銅円
板アセンブリ」１７の語源である。円板の高さは
銅線の長さと本質的に同一である（第３図参照）。
「縦横比」は各個別の銅線１６の長さ対直径の
比である（第３図参照）。上述した直径0.25mmの
銅線を例にとると、長さ１mmの銅線では縦横比が
４：１になり、長さ10mmの銅線では縦横比が40：
１になることが明らかである。しかし、銅線の直
径を0.25mmより大きくも小さくもできることを考
慮すると、本発明においては縦横比を約10：１と
するのが好適である。
比である（第３図参照）。上述した直径0.25mmの
銅線を例にとると、長さ１mmの銅線では縦横比が
４：１になり、長さ10mmの銅線では縦横比が40：
１になることが明らかである。しかし、銅線の直
径を0.25mmより大きくも小さくもできることを考
慮すると、本発明においては縦横比を約10：１と
するのが好適である。
「歪バツフア」は電子装置、特に（しかし必ず
と云うわけではないが）半導体装置と関連して用
いられる装置である。電子装置は感熱性であり、
装置の破壊を防ぐために、もしくは少くとも温度
変動に帰因する諸特性の変化を最小にするために
熱を電子装置から遠去ける熱伝導を必要とする。
上記の温度変動は(1)電子装置自身、または(2)近隣
の回路素子による発熱、または(3)周囲温度の変化
により生じるものである。
と云うわけではないが）半導体装置と関連して用
いられる装置である。電子装置は感熱性であり、
装置の破壊を防ぐために、もしくは少くとも温度
変動に帰因する諸特性の変化を最小にするために
熱を電子装置から遠去ける熱伝導を必要とする。
上記の温度変動は(1)電子装置自身、または(2)近隣
の回路素子による発熱、または(3)周囲温度の変化
により生じるものである。
「歪バツフア」は(1)熱を電子装置から放熱体
（歪バツフア自体の一部とするか、または歪バツ
フアの外部のものとすることができる）に伝える
機能、それに(2)歪バツフア自体の内部の熱応力と
共に電子装置の内部の熱応力を解除する機能を果
す。必ずではないが通常、歪バツフアは、(3)電流
を電子装置から放熱体に伝導する機能も果し、こ
のとき放熱体は電流の帰点としても作用する。こ
のことは、放熱体が電子装置用の電気的接地帰路
であるかまたはこれに電気接続されている場合に
特にそうである。
（歪バツフア自体の一部とするか、または歪バツ
フアの外部のものとすることができる）に伝える
機能、それに(2)歪バツフア自体の内部の熱応力と
共に電子装置の内部の熱応力を解除する機能を果
す。必ずではないが通常、歪バツフアは、(3)電流
を電子装置から放熱体に伝導する機能も果し、こ
のとき放熱体は電流の帰点としても作用する。こ
のことは、放熱体が電子装置用の電気的接地帰路
であるかまたはこれに電気接続されている場合に
特にそうである。
「歪バツフア」の定義を一層明確にするため
に、第１図を参照しながら説明する。第１図は本
発明の１実施例である構造化銅歪バツフア１０を
示す。図示の繊条銅線１６は、放熱体そのもので
あるかまたは放熱体に電気的かつ機械的に接続さ
れ得る、金属の箔またはシートまたはブロツクま
たはリーフまたは層の形の上部部材１２に接合、
即ち電気的かつ機械的に接続されている。部材１
２に対して用いた５つの用語は本質的に同義語で
ある。つまり、本発明によれば部材１２に関して
厚さ（第１図の上下幅）を0.0125mm〜0.50mmの範
囲、特に0.025mm〜0.075mmの範囲とするのが好適
である。シートの形の金属部材１２の厚さを0.50
mmより大きく、金属ブロツクを形成する程に厚く
することもでき、この程度の厚さとしても歪バツ
フア１０の熱抵抗を著しく増す程に大きくはな
い。
に、第１図を参照しながら説明する。第１図は本
発明の１実施例である構造化銅歪バツフア１０を
示す。図示の繊条銅線１６は、放熱体そのもので
あるかまたは放熱体に電気的かつ機械的に接続さ
れ得る、金属の箔またはシートまたはブロツクま
たはリーフまたは層の形の上部部材１２に接合、
即ち電気的かつ機械的に接続されている。部材１
２に対して用いた５つの用語は本質的に同義語で
ある。つまり、本発明によれば部材１２に関して
厚さ（第１図の上下幅）を0.0125mm〜0.50mmの範
囲、特に0.025mm〜0.075mmの範囲とするのが好適
である。シートの形の金属部材１２の厚さを0.50
mmより大きく、金属ブロツクを形成する程に厚く
することもでき、この程度の厚さとしても歪バツ
フア１０の熱抵抗を著しく増す程に大きくはな
い。
本発明においては部材１２用の材料として銅、
金および適切な特性を有する他の金属が好適であ
る。本発明によれば、歪バツフア１０は第２の金
属の箔またはシートまたはブロツクまたはリーフ
または層の形の部材１４を有し、それも銅線１６
に前記とは反対側で同様に接合されている。部材
１４は部材１２と較べて電子装置に一層近接し、
実際電子装置に電気的かつ機械的に接続され、従
つて放熱体からは一層離れている。第１図に示す
本発明の実施例では、部材１４は部材１２に関し
て上述したのと同じ材料からつくられ、同じ寸法
を有する。第２図に示す実施例では、部材１４は
下側層１４Ａおよび上側層１４Ｂよりなり、これ
ら層は、従つて歪バツフア１０は第２図では半導
体装置４０と一体である。
金および適切な特性を有する他の金属が好適であ
る。本発明によれば、歪バツフア１０は第２の金
属の箔またはシートまたはブロツクまたはリーフ
または層の形の部材１４を有し、それも銅線１６
に前記とは反対側で同様に接合されている。部材
１４は部材１２と較べて電子装置に一層近接し、
実際電子装置に電気的かつ機械的に接続され、従
つて放熱体からは一層離れている。第１図に示す
本発明の実施例では、部材１４は部材１２に関し
て上述したのと同じ材料からつくられ、同じ寸法
を有する。第２図に示す実施例では、部材１４は
下側層１４Ａおよび上側層１４Ｂよりなり、これ
ら層は、従つて歪バツフア１０は第２図では半導
体装置４０と一体である。
第２図に関して説明すると、半導体装置４０は
便宜上、第１半導体（ｐまたはｎ型）領域４２お
よびバツフア１０に付着された第２半導体（ｎま
たはｐ型）領域４４を有するダイオードとして図
示してある。しかし、トランジスタやサイリスタ
のような他の半導体装置を構造化銅歪バツフアに
付着することもできる。
便宜上、第１半導体（ｐまたはｎ型）領域４２お
よびバツフア１０に付着された第２半導体（ｎま
たはｐ型）領域４４を有するダイオードとして図
示してある。しかし、トランジスタやサイリスタ
のような他の半導体装置を構造化銅歪バツフアに
付着することもできる。
タングステン支持板５０は第１領域４２の表面
に合金化、即ち付着されている。例えば珪素より
なる半導体装置４０は脆い構造である。タングス
テン支持板５０はかゝる半導体装置４０に構造的
強度を与える。タングステンの熱膨張係数は珪素
と大体同じ位であり、支持板５０と装置４０との
界面に形成された合金は、装置４０が温度変化に
つれて膨張したり収縮しても割れを生じない。
に合金化、即ち付着されている。例えば珪素より
なる半導体装置４０は脆い構造である。タングス
テン支持板５０はかゝる半導体装置４０に構造的
強度を与える。タングステンの熱膨張係数は珪素
と大体同じ位であり、支持板５０と装置４０との
界面に形成された合金は、装置４０が温度変化に
つれて膨張したり収縮しても割れを生じない。
領域４４の表面は、下側金属層１４Ａおよび上
側金属層１４Ｂよりなる金属化層で被覆されてい
る。金属層１４Ａはチタンから形成でき、半導体
領域４４の表面上に直接被着される。金属層１４
Ｂは銅または金から形成される。
側金属層１４Ｂよりなる金属化層で被覆されてい
る。金属層１４Ａはチタンから形成でき、半導体
領域４４の表面上に直接被着される。金属層１４
Ｂは銅または金から形成される。
第２図の構造の具体例、即ち実施例において
は、金属化層は厚さ約200Åのチタンよりなる下
側金属層１４Ａと厚さ約10000Åの金よりなる上
側金属層１４Ｂとから構成される。第２図の構造
の別の例、即ち実施例においては、金属化層は
チタンの下側層１４Ａ、銀の中間層および金の上
側層１４Ｂから構成される。
は、金属化層は厚さ約200Åのチタンよりなる下
側金属層１４Ａと厚さ約10000Åの金よりなる上
側金属層１４Ｂとから構成される。第２図の構造
の別の例、即ち実施例においては、金属化層は
チタンの下側層１４Ａ、銀の中間層および金の上
側層１４Ｂから構成される。
或はまた、第１図の歪バツフア１０を半導体装
置４０の領域４４と当接配置して歪バツフア１０
と装置４０とを互に接触させることができる。こ
れは本発明の他の実施例となる。
置４０の領域４４と当接配置して歪バツフア１０
と装置４０とを互に接触させることができる。こ
れは本発明の他の実施例となる。
構造化銅歪バツフアは一般に上述した定義のい
くつかに合致し、当業界で既知であり、例えばラ
イセル（Raithel）の米国特許第2906930号（特に
第５図、第６図）およびフイツシユマン
（Fishman）らの米国特許第3387191号（特に第１
図）に開示されている。これらの従来法は、本願
の第１図または第２図に関連して説明すれば、下
記の技術を用いている。
くつかに合致し、当業界で既知であり、例えばラ
イセル（Raithel）の米国特許第2906930号（特に
第５図、第６図）およびフイツシユマン
（Fishman）らの米国特許第3387191号（特に第１
図）に開示されている。これらの従来法は、本願
の第１図または第２図に関連して説明すれば、下
記の技術を用いている。
(1) 繊条銅線１６をその上端で枝分れさせて、樹
木様のものをつくる。銅線１６の放熱体への係
合または接合は、銅線の円形断面で行われるの
ではなく、銅線の外表面に沿つて接線方向に行
われる。接合ははんだ付けまたは溶接により達
成する。
木様のものをつくる。銅線１６の放熱体への係
合または接合は、銅線の円形断面で行われるの
ではなく、銅線の外表面に沿つて接線方向に行
われる。接合ははんだ付けまたは溶接により達
成する。
(2) 下端では銅線１６を軟質はんだ層にはんだ付
けし、軟質はんだ層自体を半導体装置にはんだ
結合するか、あるいは銅線端を半導体材料中に
直接導入し結合する。
けし、軟質はんだ層自体を半導体装置にはんだ
結合するか、あるいは銅線端を半導体材料中に
直接導入し結合する。
溶接またははんだ接合部は比較的熱伝導性が
低く、むしろ悪い程で、大きな熱的歪を誘起す
る。銅線端を半導体材料中に直接導入すること
も、同様な結果をもたらす。
低く、むしろ悪い程で、大きな熱的歪を誘起す
る。銅線端を半導体材料中に直接導入すること
も、同様な結果をもたらす。
本発明は、一方では銅線１６と部材１２との間
に、また他方では銅線１６と部材１４（または１
４Ｂ）との間に拡散結合を設けることによつて上
述した難点を解決する。結合は銅線１６の円形断
面で行われ、このようにして木の枝状構造を回避
する。言い換えると、銅線１６の両部材１２およ
び１４（または１４Ｂ）との交差角がほゞ直角で
ある。
に、また他方では銅線１６と部材１４（または１
４Ｂ）との間に拡散結合を設けることによつて上
述した難点を解決する。結合は銅線１６の円形断
面で行われ、このようにして木の枝状構造を回避
する。言い換えると、銅線１６の両部材１２およ
び１４（または１４Ｂ）との交差角がほゞ直角で
ある。
次に幾つかの実施例の製造工程について説明す
る。再び第３図および第４図に戻つて、銅線１６
を図示の通りに集合させる。自然に生じる酸化物
被覆の付いた銅線を使用したときに、もつともよ
い歪除去効果が達成される。清浄化した銅線を用
いると、銅線が互にくつつき、最終的なバツフア
の応力除去能力を制限しがちである。従つて銅線
を酸化銅のような非粘着性物質で被覆する必要が
ある。
る。再び第３図および第４図に戻つて、銅線１６
を図示の通りに集合させる。自然に生じる酸化物
被覆の付いた銅線を使用したときに、もつともよ
い歪除去効果が達成される。清浄化した銅線を用
いると、銅線が互にくつつき、最終的なバツフア
の応力除去能力を制限しがちである。従つて銅線
を酸化銅のような非粘着性物質で被覆する必要が
ある。
第３図および第４図に示す構造化銅円板アセン
ブリ１７は各別の自由に動き得る銅線から形成さ
れ、従つて本来的に脆い物体である。従つて円板
アセンブリ１７のまわりに保持リング１８を設け
て取扱いおよび加工時に銅線をまとめて保持でき
るようにする。保持リングは最終的に除去でき、
実際普通は取外される。
ブリ１７は各別の自由に動き得る銅線から形成さ
れ、従つて本来的に脆い物体である。従つて円板
アセンブリ１７のまわりに保持リング１８を設け
て取扱いおよび加工時に銅線をまとめて保持でき
るようにする。保持リングは最終的に除去でき、
実際普通は取外される。
第３図および第４図の「構造化銅円板アセンブ
リ」１７から先に進む場合、次の製造工程として
は、第１図の実施例を最終的に実現するためには
第５図の「構造化銅シート−円板アセンブリ」１
９を形成するか、または第２図の実施例を最終的
に実現するためには第６図の「構造化銅シート−
円板アセンブリ」１９を形成する必要がある。第
５図では上部部材１２および下部部材１４双方を
設けるが、第６図では上部部材１２を設けるだけ
である。第５図および第６図はともに結合処理前
のアセンブリおよび処理後のアセンブリに共通で
ある。まず第６図について考える。アセンブリを
第６図に示す通りに形成し、しかる後第７図の装
置で結合を行う。
リ」１７から先に進む場合、次の製造工程として
は、第１図の実施例を最終的に実現するためには
第５図の「構造化銅シート−円板アセンブリ」１
９を形成するか、または第２図の実施例を最終的
に実現するためには第６図の「構造化銅シート−
円板アセンブリ」１９を形成する必要がある。第
５図では上部部材１２および下部部材１４双方を
設けるが、第６図では上部部材１２を設けるだけ
である。第５図および第６図はともに結合処理前
のアセンブリおよび処理後のアセンブリに共通で
ある。まず第６図について考える。アセンブリを
第６図に示す通りに形成し、しかる後第７図の装
置で結合を行う。
第７図に移ると、図示の拡散結合用プレス２０
は次のように構成される。上部金属板２２は下部
金属板２４と平行にかつ相互間に空間を残して配
置される。上板２２の下板２４に面する側の中心
に金属製プレスブロツク２６が配置される。金属
製ボルト２８および３０は上板２２の穴を貫通し
下板２４の穴に螺合されて上下の板を相互連結す
る。
は次のように構成される。上部金属板２２は下部
金属板２４と平行にかつ相互間に空間を残して配
置される。上板２２の下板２４に面する側の中心
に金属製プレスブロツク２６が配置される。金属
製ボルト２８および３０は上板２２の穴を貫通し
下板２４の穴に螺合されて上下の板を相互連結す
る。
金属製ボルト２８および３０はステンレス鋼以
外の鋼よりなり、一方上板２２、下板２４および
プレスブロツク２６はステンレス鋼よりなる。構
造化銅円板１７と金属部材１２との間の熱圧縮拡
散結合を達成するためには、まず第６図に示すよ
うに金属部材１２のシートを構造化銅円板１６と
平行にかつこれと接触させて配置する必要があ
る。このシート−円板アセンブリ１９を次に第７
図に示すようにプレス２０の金属製プレスブロツ
ク２６と下板２４との間に置く。普通のプレスを
用いて上板２２と下板２４とを相互圧縮し、かゝ
る圧力を上下板にかけている間にボルト２８およ
び３０を締付ける。
外の鋼よりなり、一方上板２２、下板２４および
プレスブロツク２６はステンレス鋼よりなる。構
造化銅円板１７と金属部材１２との間の熱圧縮拡
散結合を達成するためには、まず第６図に示すよ
うに金属部材１２のシートを構造化銅円板１６と
平行にかつこれと接触させて配置する必要があ
る。このシート−円板アセンブリ１９を次に第７
図に示すようにプレス２０の金属製プレスブロツ
ク２６と下板２４との間に置く。普通のプレスを
用いて上板２２と下板２４とを相互圧縮し、かゝ
る圧力を上下板にかけている間にボルト２８およ
び３０を締付ける。
次にシート−円板アセンブリ１９をはさんだプ
レス２０を不活性雰囲気中に入れ、約350℃に約
15分〜５時間加熱すると、構造化銅円板１６と金
属部材１２との間に熱圧縮拡散結合が実際に形成
される。プレス２０をこのように加熱すると、上
板２２、下板２４および金属製プレスブロツク２
６は総合して２つの金属ボルト２８および３０よ
り大きく膨張する。従つてプレスブロツク２６と
下板２４との間に力が加わり、構造化銅円板１６
および金属部材１２を互に圧搾し、相互結合を生
じさせる。次にシート−円板アセンブリ１９を拡
散結合用プレス２０からはずす。保持リング１８
および拡散結合区域の外側の構造化銅のばらばら
の銅線もシート−円板アセンブリ１９から取除
く。かくして形成された残りの構造が構造化銅歪
バツフア１０を構成する。
レス２０を不活性雰囲気中に入れ、約350℃に約
15分〜５時間加熱すると、構造化銅円板１６と金
属部材１２との間に熱圧縮拡散結合が実際に形成
される。プレス２０をこのように加熱すると、上
板２２、下板２４および金属製プレスブロツク２
６は総合して２つの金属ボルト２８および３０よ
り大きく膨張する。従つてプレスブロツク２６と
下板２４との間に力が加わり、構造化銅円板１６
および金属部材１２を互に圧搾し、相互結合を生
じさせる。次にシート−円板アセンブリ１９を拡
散結合用プレス２０からはずす。保持リング１８
および拡散結合区域の外側の構造化銅のばらばら
の銅線もシート−円板アセンブリ１９から取除
く。かくして形成された残りの構造が構造化銅歪
バツフア１０を構成する。
第１図の歪バツフア１０を実現するためには、
第３図の構造化銅円板１７の両側面に金属部材１
２および１４のシートを配置して第５図のシート
−円板アセンブリ１９を形成する。
第３図の構造化銅円板１７の両側面に金属部材１
２および１４のシートを配置して第５図のシート
−円板アセンブリ１９を形成する。
次に第５図のシート−円板アセンブリ１９を拡
散結合プレス２０に配置し、前述したようにプレ
スする。このようにして最終的に第１図に示すよ
うな両側に金属シートを有する構造化銅歪バツフ
ア１０を形成する。
散結合プレス２０に配置し、前述したようにプレ
スする。このようにして最終的に第１図に示すよ
うな両側に金属シートを有する構造化銅歪バツフ
ア１０を形成する。
第６図の完成アセンブリ１９（保持リング１８
を除いたもの、第２図の歪バツフア１０の等価物
である）に立ち戻つて、第２図の複合半導体装置
４０までの製造工程を要約すると次の通りであ
る。歪バツフア１０を電極４４の金属化表面と突
合せ接触させて装置−バツフア組立体４０を形成
する。この装置−バツフア組立体４０を第７図に
示す拡散結合用プレス２０の下板２４とプレスブ
ロツク２６との間に配置し、前述した拡散結合形
成工程を行うことによつて、領域４４の金属化上
表面と歪バツフア１０との間に熱圧縮拡散結合を
形成する。金属化層は実施例として前述した通
りである。金属化層を領域４４の表面に被着し、
これに歪バツフア１０を結合する。結合は窒素雰
囲気中で約325℃の温度で形成する。
を除いたもの、第２図の歪バツフア１０の等価物
である）に立ち戻つて、第２図の複合半導体装置
４０までの製造工程を要約すると次の通りであ
る。歪バツフア１０を電極４４の金属化表面と突
合せ接触させて装置−バツフア組立体４０を形成
する。この装置−バツフア組立体４０を第７図に
示す拡散結合用プレス２０の下板２４とプレスブ
ロツク２６との間に配置し、前述した拡散結合形
成工程を行うことによつて、領域４４の金属化上
表面と歪バツフア１０との間に熱圧縮拡散結合を
形成する。金属化層は実施例として前述した通
りである。金属化層を領域４４の表面に被着し、
これに歪バツフア１０を結合する。結合は窒素雰
囲気中で約325℃の温度で形成する。
要約すると、第２図の実施例に関連しては下記
のことが言える。半導体装置４０の動作温度が上
昇するにつれて、つまり装置４０が膨張するにつ
れて構造化銅歪バツフア１０の個々の銅線は構造
化銅円板の面内で自由に移動する。従つてバツフ
ア１０は、熱的に誘起された応力を付着位置に発
現させない半導体領域への付着手段をなす。歪バ
ツフア１０は領域４４への良好な電気接続を形成
するとともに、領域４４で発生した熱を半導体装
置から取り去る良好な熱的通路も形成する。
のことが言える。半導体装置４０の動作温度が上
昇するにつれて、つまり装置４０が膨張するにつ
れて構造化銅歪バツフア１０の個々の銅線は構造
化銅円板の面内で自由に移動する。従つてバツフ
ア１０は、熱的に誘起された応力を付着位置に発
現させない半導体領域への付着手段をなす。歪バ
ツフア１０は領域４４への良好な電気接続を形成
するとともに、領域４４で発生した熱を半導体装
置から取り去る良好な熱的通路も形成する。
円板の形状に配列された真直ぐな銅線を用い、
熱圧縮拡散結合により金属シートに付着した構造
化銅歪バツフアについて説明した。このバツフア
は実質的な構造的一体性を呈する一方、円板の面
内で構造化銅の個別の銅線が個々に移動するのを
許し、従つてバツフアは大きな応力除去能力と高
い熱伝導性を合わせて持つている。
熱圧縮拡散結合により金属シートに付着した構造
化銅歪バツフアについて説明した。このバツフア
は実質的な構造的一体性を呈する一方、円板の面
内で構造化銅の個別の銅線が個々に移動するのを
許し、従つてバツフアは大きな応力除去能力と高
い熱伝導性を合わせて持つている。
第１図は本発明の第１実施例に従つて構成され
た構造化銅歪バツフアを示す断面図、第２図は本
発明の第２実施例に従つて構成され半導体装置に
組込まれたバツフアの分解断面図、第３〜７図は
第１または２図の実施例の製造を説明するための
図で、第３図は構造化銅円板アセンブリの最初の
形状を示す断面図、第４図は第３図のアセンブリ
の平面図、第５図は第１図の実施例を製造するの
に適当な構造化銅シート−円板アセンブリの断面
図、第６図は第２図の実施例を製造するのに適当
な構造化銅シート−円板アセンブリの断面図、お
よび第７図は第１または２図の実施例を製造する
のに用いる熱圧縮拡散結合用プレスを一部破断し
て示す側面図である。 １０……歪バツフア、１２……上部金属部材、
１４……下部金属部材、１６……銅線、１７……
円板アセンブリ、１８……保持リング、１９……
シート−円板アセンブリ、２０……拡散結合用プ
レス、４０……半導体装置、４２……第１半導体
領域、４４……第２半導体領域、５０……支持
板。
た構造化銅歪バツフアを示す断面図、第２図は本
発明の第２実施例に従つて構成され半導体装置に
組込まれたバツフアの分解断面図、第３〜７図は
第１または２図の実施例の製造を説明するための
図で、第３図は構造化銅円板アセンブリの最初の
形状を示す断面図、第４図は第３図のアセンブリ
の平面図、第５図は第１図の実施例を製造するの
に適当な構造化銅シート−円板アセンブリの断面
図、第６図は第２図の実施例を製造するのに適当
な構造化銅シート−円板アセンブリの断面図、お
よび第７図は第１または２図の実施例を製造する
のに用いる熱圧縮拡散結合用プレスを一部破断し
て示す側面図である。 １０……歪バツフア、１２……上部金属部材、
１４……下部金属部材、１６……銅線、１７……
円板アセンブリ、１８……保持リング、１９……
シート−円板アセンブリ、２０……拡散結合用プ
レス、４０……半導体装置、４２……第１半導体
領域、４４……第２半導体領域、５０……支持
板。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 半導体装置用の熱伝導性および電気伝導性の
歪バツフアにおいて、 互に平行に配列されて一緒に密に束ねられたほ
ぼ等しい長さの真直ぐな銅線の束であつて、各々
の銅線がその両端を除いて酸化物被覆で覆われて
いる当該銅線の束と、 少なくとも１つの比較的平坦な表面を有する第
１の金属部材であつて、該表面が前記銅線の束の
一方の共通端に突合せ接合されて当該第１の金属
部材が前記銅線の束の一方の共通端に拡散されて
いる当該第１の金属部材とを有する歪バツフア。 ２ 前記第１の金属部材が銅または金よりなる特
許請求の範囲第１項記載の歪バツフア。 ３ 前記第１の金属部材が金属シートである特許
請求の範囲第１項または第２項記載の歪バツフ
ア。 ４ 前記第１の金属部材が金属ブロツクである特
許請求の範囲第１項または第２項記載の歪バツフ
ア。 ５ 前記金属シートの厚さが0.0125mm乃至0.50mm
の範囲内にある特許請求の範囲第３項記載の歪バ
ツフア。 ６ 前記金属シートの厚さが0.025mm乃至0.075mm
の範囲内にある特許請求の範囲第３項記載の歪バ
ツフア。 ７ 前記銅線の長さがほぼ0.1cm乃至１cmの範囲
内にある特許請求の範囲第１項記載の歪バツフ
ア。 ８ 前記銅線の長さがほぼ0.1cm乃至１cmの範囲
内にある特許請求の範囲第３項記載の歪バツフ
ア。 ９ 前記銅線の長さがほぼ0.1cm乃至１cmの範囲
内にある特許請求の範囲第５項記載の歪バツフ
ア。 １０ 前記銅線の束の、前記第１の金属部材とは
反対側にある共通端には、第２の金属部材が突合
せ接合されて該共通端に拡散されている特許請求
の範囲第１項記載の歪バツフア。 １１ 熱伝導性および電気伝導性の接続部を有す
る電子装置において、 互に平行に配列されて一緒に密に束ねられたほ
ぼ等しい長さの真直ぐな銅線の束であつて、各々
の銅線がその両端を除いて酸化物被覆で覆われて
いる当該銅線の束と、 前記銅線の束の一方の共通端に突合せ接合され
て該共通端に拡散されている第１の金属シートで
あつて、熱除去構造に結合するための当該第１の
金属シートと、 前記共通端とは反対側の前記銅線の束の他端と
接触し且つ該他端に拡散結合されている第１の電
極領域を含む半導体装置とを有し、前記第１の電
極領域に電流が効率よく供給されると共に、前記
第１の電極領域において熱誘起歪を生じることな
く熱が前記第１の電極領域から伝導されるように
した電子装置。 １２ 前記半導体装置が第２の電極領域を含んで
いる特許請求の範囲第１１項記載の電子装置。 １３ 前記第２の電極領域にタングステン板が突
合せ配置されている特許請求の範囲第１２項記載
の電子装置。 １４ 前記第１の電極領域の表面がチタン−金ま
たはチタン−銀−金またはチタン−銅よりなる金
属化層で被覆されている特許請求の範囲第１１項
記載の電子装置。 １５ 前記共通端とは反対側の前記銅線の束の他
端に第２の金属シートが突合せ接合されて該他端
に拡散されている特許請求の範囲第１１項記載の
電子装置。 １６ 前記共通端とは反対側の前記銅線の束の他
端に第２の金属シートが突合せ接合されて該他端
に拡散されている特許請求の範囲第１４項記載の
電子装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US88910078A | 1978-03-22 | 1978-03-22 | |
| US05/944,372 US4385310A (en) | 1978-03-22 | 1978-09-21 | Structured copper strain buffer |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS54148375A JPS54148375A (en) | 1979-11-20 |
| JPS6336136B2 true JPS6336136B2 (ja) | 1988-07-19 |
Family
ID=27128904
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3239679A Granted JPS54148375A (en) | 1978-03-22 | 1979-03-22 | Strain buffer for semiconductor device |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4385310A (ja) |
| JP (1) | JPS54148375A (ja) |
| AR (1) | AR216582A1 (ja) |
| BR (1) | BR7901763A (ja) |
| DE (1) | DE2910959C2 (ja) |
| FR (1) | FR2420845B1 (ja) |
| GB (1) | GB2017408B (ja) |
| SE (1) | SE433021B (ja) |
Families Citing this family (25)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2855493A1 (de) * | 1978-12-22 | 1980-07-03 | Bbc Brown Boveri & Cie | Leistungs-halbleiterbauelement |
| WO1980001967A1 (en) * | 1979-03-08 | 1980-09-18 | Gen Electric | Thermo-compression bonding a semiconductor to strain buffer |
| SE420964B (sv) * | 1980-03-27 | 1981-11-09 | Asea Ab | Kompositmaterial och sett for dess framstellning |
| DE3031912A1 (de) * | 1980-08-23 | 1982-04-01 | Brown, Boveri & Cie Ag, 6800 Mannheim | Anordnung zur potentialunabhaengigen waermeabfuehrung |
| US4574299A (en) * | 1981-03-02 | 1986-03-04 | General Electric Company | Thyristor packaging system |
| US4481403A (en) * | 1983-03-04 | 1984-11-06 | Honeywell Inc. | Temperature control of solid state circuit chips |
| US4949896A (en) * | 1984-10-19 | 1990-08-21 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force | Technique of assembling structures using vapor phase soldering |
| US5262718A (en) * | 1985-08-05 | 1993-11-16 | Raychem Limited | Anisotropically electrically conductive article |
| US5631447A (en) * | 1988-02-05 | 1997-05-20 | Raychem Limited | Uses of uniaxially electrically conductive articles |
| US5637925A (en) * | 1988-02-05 | 1997-06-10 | Raychem Ltd | Uses of uniaxially electrically conductive articles |
| US5139887A (en) * | 1988-12-27 | 1992-08-18 | Barnes Group, Inc. | Superplastically formed cellular article |
| US5258649A (en) * | 1989-05-20 | 1993-11-02 | Hitachi, Ltd. | Semiconductor device and electronic apparatus using semiconductor device |
| US5069978A (en) * | 1990-10-04 | 1991-12-03 | Gte Products Corporation | Brazed composite having interlayer of expanded metal |
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