JP2000323632A - 放熱基板およびその製造方法 - Google Patents
放熱基板およびその製造方法Info
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- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C27/00—Alloys based on rhenium or a refractory metal not mentioned in groups C22C14/00 or C22C16/00
- C22C27/04—Alloys based on tungsten or molybdenum
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- Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 半導体素子の基板材料として放熱性の優れた
材料であって，素子直下に配置されても、素子や基板な
どにクラックや反りが発生しない信頼性が向上した放熱
基板とその製造方法と、それを用いた半導体パッケージ
を提供すること。 【解決手段】 放熱基板は、半導体パッケージの素子あ
るいは部品を搭載する金属基板において、モリブデン
（Ｍｏ）と銅（Ｃｕ）とモリブデン（Ｍｏ）をこの順で
三層に積層した材料からなり、前記材料は、熱膨張係数
が５〜８×１０-6／Ｋで且つ熱伝導率が１５０Ｗ／（ｍ
・Ｋ）以上の特性を有し、素子直下に熱膨張係数の近似
したＭｏを配することで信頼性に優れたパッケージを構
成できる低熱膨張・高熱伝導性放熱基板からなる。
材料であって，素子直下に配置されても、素子や基板な
どにクラックや反りが発生しない信頼性が向上した放熱
基板とその製造方法と、それを用いた半導体パッケージ
を提供すること。 【解決手段】 放熱基板は、半導体パッケージの素子あ
るいは部品を搭載する金属基板において、モリブデン
（Ｍｏ）と銅（Ｃｕ）とモリブデン（Ｍｏ）をこの順で
三層に積層した材料からなり、前記材料は、熱膨張係数
が５〜８×１０-6／Ｋで且つ熱伝導率が１５０Ｗ／（ｍ
・Ｋ）以上の特性を有し、素子直下に熱膨張係数の近似
したＭｏを配することで信頼性に優れたパッケージを構
成できる低熱膨張・高熱伝導性放熱基板からなる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、放熱基板に関し、
詳しくは、半導体パッケージに用いられ、素子又は部品
を搭載する放熱基板と、その製造方法と、それを搭載し
た半導体パッケージとに関する。
詳しくは、半導体パッケージに用いられ、素子又は部品
を搭載する放熱基板と、その製造方法と、それを搭載し
た半導体パッケージとに関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体分野において、ＩＣチップの高性
能化、高密度化、高速化が進んでおりエレクトロニクス
への応用技術の進歩はめざましい。
能化、高密度化、高速化が進んでおりエレクトロニクス
への応用技術の進歩はめざましい。
【０００３】半導体素子の基板材料としては、ＣｕやＣ
ｕ系複合材等が多く用いられているが、Ｃｕの場合、素
子あるいはその周辺材料との熱膨張率の差が大きいた
め、基板あるいは素子そのものの亀裂や破壊等の原因と
なる。
ｕ系複合材等が多く用いられているが、Ｃｕの場合、素
子あるいはその周辺材料との熱膨張率の差が大きいた
め、基板あるいは素子そのものの亀裂や破壊等の原因と
なる。
【０００４】ＭＰＵ用には、インバー／銅／インバーの
積層型の基板が多く使われている。インバーの熱膨張係
数は室温付近では２×１０-6／Ｋ以下と小さいが、温度
の上昇とともに熱膨張係数は急上昇し１００℃で１５×
１０-6／Ｋと非常に大きくなる。また、インバーは、熱
伝導率も１２Ｗ／（ｍ・Ｋ）程度と非常に小さいという
欠点がある。さらに，インバーは、磁気的に特異な現象
が見られる特有な物質であり、取り扱いが容易ではな
い。そこで，インバーとの間にＣｕを挟むことは、熱伝
導率を高くするための有効な方法ではある。
積層型の基板が多く使われている。インバーの熱膨張係
数は室温付近では２×１０-6／Ｋ以下と小さいが、温度
の上昇とともに熱膨張係数は急上昇し１００℃で１５×
１０-6／Ｋと非常に大きくなる。また、インバーは、熱
伝導率も１２Ｗ／（ｍ・Ｋ）程度と非常に小さいという
欠点がある。さらに，インバーは、磁気的に特異な現象
が見られる特有な物質であり、取り扱いが容易ではな
い。そこで，インバーとの間にＣｕを挟むことは、熱伝
導率を高くするための有効な方法ではある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし，前述したイン
バー／Ｃｕ／インバーの３層構造の基板材料では、熱膨
張率の観点から鑑みると、熱膨張係数がｌ７×１０-6／
Ｋと大きいため有効な手段とは言い難い。
バー／Ｃｕ／インバーの３層構造の基板材料では、熱膨
張率の観点から鑑みると、熱膨張係数がｌ７×１０-6／
Ｋと大きいため有効な手段とは言い難い。
【０００６】また、その基板材料をチップの形、例え
ば、正方形や長方形などの矩形状に加工する場合、打ち
抜きプレス法が多く用いられるが、インバー／Ｃｕ／イ
ンバーの３層構造の積層基板では、中間のＣｕが軟らか
いため加工の際、展伸されインバーに被ってしまう。
ば、正方形や長方形などの矩形状に加工する場合、打ち
抜きプレス法が多く用いられるが、インバー／Ｃｕ／イ
ンバーの３層構造の積層基板では、中間のＣｕが軟らか
いため加工の際、展伸されインバーに被ってしまう。
【０００７】また、インバーは、機械加工性が悪く表面
にクラックや割れ等が入り易いという加工上困難な点が
ある。
にクラックや割れ等が入り易いという加工上困難な点が
ある。
【０００８】一方、Ｃｕ−Ｍｏ系の一つのＣｕ／Ｍｏ／
Ｃｕ三層積層型複合材料（以下、ＣＭＣと言う）の場
合、表層がＣｕから成っているため初期の熱逃げや横へ
の熱放散性は優れており、従来から基板材料としてよく
使われている。
Ｃｕ三層積層型複合材料（以下、ＣＭＣと言う）の場
合、表層がＣｕから成っているため初期の熱逃げや横へ
の熱放散性は優れており、従来から基板材料としてよく
使われている。
【０００９】しかし、ＣＭＣは、表層にＣｕがあるた
め、素子直下の熱膨張率の差により基板あるいは素子な
どの亀裂や破壊の恐れがあったり、全体的に反りが発生
し易いという欠点がある。
め、素子直下の熱膨張率の差により基板あるいは素子な
どの亀裂や破壊の恐れがあったり、全体的に反りが発生
し易いという欠点がある。
【００１０】そこで、本発明の第１の技術的課題は、半
導体素子の基板材料として放熱性の優れた材料であっ
て，素子直下に配置されても、素子や基板などにクラッ
クや反りが発生しない信頼性が向上した放熱基板とその
製造方法とを提供することにある。
導体素子の基板材料として放熱性の優れた材料であっ
て，素子直下に配置されても、素子や基板などにクラッ
クや反りが発生しない信頼性が向上した放熱基板とその
製造方法とを提供することにある。
【００１１】また、本発明の第２の技術的課題は、製造
及び後加工の容易な放熱基板とその製造方法とを提供す
ることにある。
及び後加工の容易な放熱基板とその製造方法とを提供す
ることにある。
【００１２】さらに、本発明の第３の技術的課題は、前
記放熱基板を用いた半導体パッケージを提供することに
ある。
記放熱基板を用いた半導体パッケージを提供することに
ある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、半導体
パッケージの素子あるいは部品を搭載する金属基板にお
いて、モリブデン（Ｍｏ）と銅（Ｃｕ）とモリブデン
（Ｍｏ）をこの順で三層に積層した材料からなり、前記
材料は、熱膨張係数が５〜８×１０-6／Ｋで且つ熱伝導
率が１５０Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上の特性を有し、素子直下
に熱膨張係数の近似したＭｏを配することで信頼性に優
れたパッケージを構成できる低熱膨張・高熱伝導性放熱
基板からなることを特徴とする放熱基板が得られる。
パッケージの素子あるいは部品を搭載する金属基板にお
いて、モリブデン（Ｍｏ）と銅（Ｃｕ）とモリブデン
（Ｍｏ）をこの順で三層に積層した材料からなり、前記
材料は、熱膨張係数が５〜８×１０-6／Ｋで且つ熱伝導
率が１５０Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上の特性を有し、素子直下
に熱膨張係数の近似したＭｏを配することで信頼性に優
れたパッケージを構成できる低熱膨張・高熱伝導性放熱
基板からなることを特徴とする放熱基板が得られる。
【００１４】また、本発明によれば、前記放熱基板にお
いて、圧延加工により平坦でかつ平滑に積層され、半導
体素子搭載上支障のない平面精度を有する低熱膨張・高
熱伝導性放熱基板からなることを特徴とする放熱基板が
得られる。
いて、圧延加工により平坦でかつ平滑に積層され、半導
体素子搭載上支障のない平面精度を有する低熱膨張・高
熱伝導性放熱基板からなることを特徴とする放熱基板が
得られる。
【００１５】また、本発明によれば、前記放熱基板にお
いて、前記放熱基板の中間層であるＣｕの不均一変形の
最大と最小の差が１０％以内であることを特徴とする放
熱基板が得られる。
いて、前記放熱基板の中間層であるＣｕの不均一変形の
最大と最小の差が１０％以内であることを特徴とする放
熱基板が得られる。
【００１６】また、本発明によれば、前記いずれかの放
熱基板において、更に，Ｎｉめっき及びＡｕめっきの内
の少なくとも一種が施されていることを特徴とする放熱
基板が得られる。
熱基板において、更に，Ｎｉめっき及びＡｕめっきの内
の少なくとも一種が施されていることを特徴とする放熱
基板が得られる。
【００１７】また、本発明によれば、前記いずれかの放
熱基板を搭載していることを特徴とする半導体パッケー
ジが得られる。
熱基板を搭載していることを特徴とする半導体パッケー
ジが得られる。
【００１８】また、本発明によれば、前記半導体パッケ
ージにおいて、前記放熱基板に素子又は電子部品を搭載
していることを特徴とする半導体パッケージが得られ
る。
ージにおいて、前記放熱基板に素子又は電子部品を搭載
していることを特徴とする半導体パッケージが得られ
る。
【００１９】さらに、本発明によれば，前記放熱基板を
製造する方法であって、前記モリブデン（Ｍｏ）と銅
（Ｃｕ）とモリブデン（Ｍｏ）をこの順で三層に積層し
た積層体をこの積層体の三層のトータルの厚みの２０％
以上の加工率で第１の圧延を施し、第１の圧延後の以降
の圧延を１０％以下の加工率で施すことを特徴とする放
熱基板の製造方法が得られる。
製造する方法であって、前記モリブデン（Ｍｏ）と銅
（Ｃｕ）とモリブデン（Ｍｏ）をこの順で三層に積層し
た積層体をこの積層体の三層のトータルの厚みの２０％
以上の加工率で第１の圧延を施し、第１の圧延後の以降
の圧延を１０％以下の加工率で施すことを特徴とする放
熱基板の製造方法が得られる。
【００２０】
【発明の実施の形態】まず、本発明の実施の形態を説明
する前に、本発明の放熱基板についてさらに詳しく説明
する。
する前に、本発明の放熱基板についてさらに詳しく説明
する。
【００２１】本発明の放熱基板は、モリブデン（Ｍｏ）
と銅（Ｃｕ）とモリブデン（Ｍｏ）をこの順で三層に積
層した材料からなる。この積層材料は、熱膨張係数が５
〜８×１０-6／Ｋで且つ熱伝導率が１５０Ｗ／（ｍ・
Ｋ）以上の特性を有する。
と銅（Ｃｕ）とモリブデン（Ｍｏ）をこの順で三層に積
層した材料からなる。この積層材料は、熱膨張係数が５
〜８×１０-6／Ｋで且つ熱伝導率が１５０Ｗ／（ｍ・
Ｋ）以上の特性を有する。
【００２２】ところで、半導体素子の放熱基板材料とし
て、放熱性の優れた材料、特にＣＭＣのように素子直下
の放熱性の優れた材料と同様に有用である。
て、放熱性の優れた材料、特にＣＭＣのように素子直下
の放熱性の優れた材料と同様に有用である。
【００２３】しかし、熱膨張率の整合性の点から鑑みる
と、本発明の放熱基板であるＭｏ／Ｃｕ／Ｍｏの組み合
わせの材料（以下、ＭＣＭと呼ぶ）の方が、ＣＭＣに比
べて素子直下に半導体素子の熱膨張率に近いＭｏが配置
されるため、素子や基板などにクラックが発生せず、ま
たＣｕの両側に剛性率の大きい比でサンドイッチされて
いるため反りが生じ難く、信頼性は向上する。
と、本発明の放熱基板であるＭｏ／Ｃｕ／Ｍｏの組み合
わせの材料（以下、ＭＣＭと呼ぶ）の方が、ＣＭＣに比
べて素子直下に半導体素子の熱膨張率に近いＭｏが配置
されるため、素子や基板などにクラックが発生せず、ま
たＣｕの両側に剛性率の大きい比でサンドイッチされて
いるため反りが生じ難く、信頼性は向上する。
【００２４】一方、熱伝導率は、Ｍｏ単体でも１４０Ｗ
／（ｍ・Ｋ）あるので、本発明の放熱基板は、Ｃｕを挟
むことにより１５０Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上は可能であり熱
放散性の問題はない。
／（ｍ・Ｋ）あるので、本発明の放熱基板は、Ｃｕを挟
むことにより１５０Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上は可能であり熱
放散性の問題はない。
【００２５】一般に、積層材料は、圧延やダイス、ホッ
トプレスなどによる加圧圧接法のほか摩擦圧接法、爆発
圧接法あるいは超音披溶接法などで作られる。その中で
も、圧延で圧接する方法は、種々の組み合わせの複合材
料を簡単な作業で、高生産性で製造できるのため多く利
用されている。
トプレスなどによる加圧圧接法のほか摩擦圧接法、爆発
圧接法あるいは超音披溶接法などで作られる。その中で
も、圧延で圧接する方法は、種々の組み合わせの複合材
料を簡単な作業で、高生産性で製造できるのため多く利
用されている。
【００２６】本発明の放熱基板であるＭＣＭを圧着によ
って製造する方法には、前述の内どのような方法を用い
ても良いが、一般には工業生産に向いている点から圧延
法が有効である。
って製造する方法には、前述の内どのような方法を用い
ても良いが、一般には工業生産に向いている点から圧延
法が有効である。
【００２７】このＭＣＭの圧延板を放熱基板の形状に加
工する方法としては、シャー切断、ワイヤー放電加工、
プレス打ち抜き（パンチング）、エッチング法等がある
が、いずれの加工法においても層間剥がれやクラック発
生等の問題はない。
工する方法としては、シャー切断、ワイヤー放電加工、
プレス打ち抜き（パンチング）、エッチング法等がある
が、いずれの加工法においても層間剥がれやクラック発
生等の問題はない。
【００２８】但し、シャー切断やプレス打ち抜き時に中
間層のＣｕが展伸されるという懸念はあるが、表層が比
較的硬いＭｏであるため大きく伸ばされはみ出すことは
ない。たとえＣｕがはみ出したとしても、その量は少な
い（薄い）ため、後工程のバレル研磨、めっき前処理
（酸処理）において十分除去することができるので問題
はない。
間層のＣｕが展伸されるという懸念はあるが、表層が比
較的硬いＭｏであるため大きく伸ばされはみ出すことは
ない。たとえＣｕがはみ出したとしても、その量は少な
い（薄い）ため、後工程のバレル研磨、めっき前処理
（酸処理）において十分除去することができるので問題
はない。
【００２９】また、ＮｉやＡｕ等のめっき性は、表層が
ＣｕであるＣＭＣよりも表層がＭｏである本発明による
ＭＣＭの方が扱い易く良好である。
ＣｕであるＣＭＣよりも表層がＭｏである本発明による
ＭＣＭの方が扱い易く良好である。
【００３０】それでは、本発明の実施の形態による放熱
基板の製造について説明する。
基板の製造について説明する。
【００３１】（第１の実施の形態）厚み（Ｔ）５ｍｍの
無酸素Ｃｕ板の上下に、Ｔ５ｍｍの純Ｍｏ板を配置した
材料を、９００℃で１５分間加熱した後、初めに上下ロ
ールの隙間を３枚の板のトータル厚みの７０％（３０％
リダクション）で圧延機に通し圧着した。そして、１０
％以下のリダクションで圧延を繰り返し加工し、Ｔ０．
５ｍｍの圧延板（層比率は公称２：１：２）に仕上げ
た。この圧延板の熱膨張係数は６×１０-6／Ｋ、熱伝導
率は１７０Ｗ／（ｍ・Ｋ）であった。また、片（上）層
のＭｏを２としたときの実際の層比率は、２：０．９６
〜１．０２：２．０８であり、Ｃｕ層の比率は１９．０
〜２０．０％となり、最大と最小の厚みの差は５．３％
であった。この圧延板を３０トンプレス機で５×１０ｍ
ｍの長方形チップの打ち抜き加工を行なったところ、全
く層間剥離や切断面にクラック等がなく良好であった。
無酸素Ｃｕ板の上下に、Ｔ５ｍｍの純Ｍｏ板を配置した
材料を、９００℃で１５分間加熱した後、初めに上下ロ
ールの隙間を３枚の板のトータル厚みの７０％（３０％
リダクション）で圧延機に通し圧着した。そして、１０
％以下のリダクションで圧延を繰り返し加工し、Ｔ０．
５ｍｍの圧延板（層比率は公称２：１：２）に仕上げ
た。この圧延板の熱膨張係数は６×１０-6／Ｋ、熱伝導
率は１７０Ｗ／（ｍ・Ｋ）であった。また、片（上）層
のＭｏを２としたときの実際の層比率は、２：０．９６
〜１．０２：２．０８であり、Ｃｕ層の比率は１９．０
〜２０．０％となり、最大と最小の厚みの差は５．３％
であった。この圧延板を３０トンプレス機で５×１０ｍ
ｍの長方形チップの打ち抜き加工を行なったところ、全
く層間剥離や切断面にクラック等がなく良好であった。
【００３２】次に，この打ち抜いたチップをバレル研磨
した後、３μｍのニッケル（Ｎｉ）めっきを施し、熱処
理を行なったところ、めっきのシミやムラ、また反りも
なく良好であった。更に、このチップに、０．８μｍの
Ａｕめっきを施した後、半導体パッケージを組み立てた
ところ、熱膨張的にも外周囲材料とマッチングしたパッ
ケージと成し得、放熱性も良く半導体素子を搭載する低
熱膨張・高放熱基板として実用に供し得るものができ
た。
した後、３μｍのニッケル（Ｎｉ）めっきを施し、熱処
理を行なったところ、めっきのシミやムラ、また反りも
なく良好であった。更に、このチップに、０．８μｍの
Ａｕめっきを施した後、半導体パッケージを組み立てた
ところ、熱膨張的にも外周囲材料とマッチングしたパッ
ケージと成し得、放熱性も良く半導体素子を搭載する低
熱膨張・高放熱基板として実用に供し得るものができ
た。
【００３３】（第２の実施の形態）厚み（Ｔ）２ｍｍの
無酸素Ｃｕ板の上下に，Ｔ５ｍｍの純Ｍｏ板を配置した
材料を上記第１の実施の形態と同加熱条件において２０
％リダクションで圧延機に通し圧着した後、１０％以下
のリダクションで圧延を繰り返し加工し、Ｔ０．５ｍｍ
の圧延板（層比率は、公称５：１：５）に仕上げた。こ
の圧延板の熱膨張係数は５．５×１０-6／Ｋ、熱伝導率
は１５５Ｗ／（ｍ・Ｋ）であつた。
無酸素Ｃｕ板の上下に，Ｔ５ｍｍの純Ｍｏ板を配置した
材料を上記第１の実施の形態と同加熱条件において２０
％リダクションで圧延機に通し圧着した後、１０％以下
のリダクションで圧延を繰り返し加工し、Ｔ０．５ｍｍ
の圧延板（層比率は、公称５：１：５）に仕上げた。こ
の圧延板の熱膨張係数は５．５×１０-6／Ｋ、熱伝導率
は１５５Ｗ／（ｍ・Ｋ）であつた。
【００３４】また、片（上）層のＭｏを５としたときの
実際の層比率は、５：０．９７〜１．０４：５．０５で
あり、Ｃｕ層の比率は８．８〜９．４％となり、最大と
最小の厚みの差は６．８％であった。この圧延板を上記
第１の実施の形態と同様に３０卜ンプレス機で５×１０
ｍｍの長方形の打ち抜き加工を行なったところ、全く層
間剥離や切断面にクラック等がなく良好であった。
実際の層比率は、５：０．９７〜１．０４：５．０５で
あり、Ｃｕ層の比率は８．８〜９．４％となり、最大と
最小の厚みの差は６．８％であった。この圧延板を上記
第１の実施の形態と同様に３０卜ンプレス機で５×１０
ｍｍの長方形の打ち抜き加工を行なったところ、全く層
間剥離や切断面にクラック等がなく良好であった。
【００３５】さらに、この打ち抜いたチップをバレル研
磨した後、３μｍのＮｉめっきを施し、熱処理を行なっ
たところ、めっきのシミやムラ、また反りもなく良好で
あった。
磨した後、３μｍのＮｉめっきを施し、熱処理を行なっ
たところ、めっきのシミやムラ、また反りもなく良好で
あった。
【００３６】また上記第１の実施の形態と同様、半導体
パッケージを組み立てたところ、熱膨張的にも外周囲材
料とマッチングしたパッケージと成し得るものができ
た。
パッケージを組み立てたところ、熱膨張的にも外周囲材
料とマッチングしたパッケージと成し得るものができ
た。
【００３７】（第３の実施の形態）厚み（Ｔ）５ｍｍの
無酸素Ｃｕ板の上下にＴ３ｍｍの純Ｍｏ板を配置した材
料を、上記第１の実施の形態と同加熱条件において、２
０％リダクションで圧延機に通し圧着した後、１０％以
下のリダクションで圧延を繰り返し加工し、Ｔ０．５ｍ
ｍの圧延板（層比率は、公称１：１：１）に仕上げた。
この圧延板の熱膨張係数は７．０×１０-6／Ｋ、熱伝導
率は１８５Ｗ／（ｍ・Ｋ）であつた。また、片（上）層
のＭｏを１としたときの実際の層比率は、１：０．９８
〜１．０３：１．０２であり、Ｃｕ層の比率は３２．７
〜３３．８％となり、最大と最小の厚みの差は３．４％
であった。
無酸素Ｃｕ板の上下にＴ３ｍｍの純Ｍｏ板を配置した材
料を、上記第１の実施の形態と同加熱条件において、２
０％リダクションで圧延機に通し圧着した後、１０％以
下のリダクションで圧延を繰り返し加工し、Ｔ０．５ｍ
ｍの圧延板（層比率は、公称１：１：１）に仕上げた。
この圧延板の熱膨張係数は７．０×１０-6／Ｋ、熱伝導
率は１８５Ｗ／（ｍ・Ｋ）であつた。また、片（上）層
のＭｏを１としたときの実際の層比率は、１：０．９８
〜１．０３：１．０２であり、Ｃｕ層の比率は３２．７
〜３３．８％となり、最大と最小の厚みの差は３．４％
であった。
【００３８】この圧延板を上記第１の実施の形態と同様
に、３０卜ンプレス機で５×１０ｍｍの長方形の打ち抜
き加工を行なったところ、全く層間剥離や切断面にクラ
ック等がなく良好であった。
に、３０卜ンプレス機で５×１０ｍｍの長方形の打ち抜
き加工を行なったところ、全く層間剥離や切断面にクラ
ック等がなく良好であった。
【００３９】さらに、この打ち抜いたチップをバレル研
磨した後、３μｍのＮｉめっきを施し、熱処理を行なっ
たところめっきのシミやムラ、また反りもなく良好であ
った。また、第１の実施の形態と同様、半導体パッケー
ジを組み立てたところ、熱膨張的にも外周囲材料とマッ
チングしたパッケージと成し得るものができた。
磨した後、３μｍのＮｉめっきを施し、熱処理を行なっ
たところめっきのシミやムラ、また反りもなく良好であ
った。また、第１の実施の形態と同様、半導体パッケー
ジを組み立てたところ、熱膨張的にも外周囲材料とマッ
チングしたパッケージと成し得るものができた。
【００４０】（第４の実施の形態）上記第１乃至第３の
実施の形態で作製した圧延板ＭＣＭを５０ｍｍ□（平
方）に切断した基板にＮｉめっき３μｍ，Ａｕめっきを
０．８μｍ施した後、一般のＡｇ−Ｃｕ−Ｔｉ系のろう
材を用いそれぞれ窒化アルミニウム（ＡｌＮ）と接合し
たところ、ＡｌＮには全く剥離やクラックが発生しなか
った。
実施の形態で作製した圧延板ＭＣＭを５０ｍｍ□（平
方）に切断した基板にＮｉめっき３μｍ，Ａｕめっきを
０．８μｍ施した後、一般のＡｇ−Ｃｕ−Ｔｉ系のろう
材を用いそれぞれ窒化アルミニウム（ＡｌＮ）と接合し
たところ、ＡｌＮには全く剥離やクラックが発生しなか
った。
【００４１】さらに，それぞれの接合体のＭＣＭの片面
を一般的なエッチング法により良好な回路のパターニン
グを施すことができた。このパターン上に素子を搭載し
−３５〜１２０℃の冷熱サイクルを１０，０００回繰り
返したが、熱膨張差による基板および素子との間に剥離
がなく、また、両者に亀裂やクラックが全く発生しなか
った。
を一般的なエッチング法により良好な回路のパターニン
グを施すことができた。このパターン上に素子を搭載し
−３５〜１２０℃の冷熱サイクルを１０，０００回繰り
返したが、熱膨張差による基板および素子との間に剥離
がなく、また、両者に亀裂やクラックが全く発生しなか
った。
【００４２】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
半導体素子の基板材料として放熱性の優れた材料であっ
て，素子直下に配置されても、素子や基板などにクラッ
クや反りが発生しない信頼性が向上した放熱基板とその
製造方法とを提供することができる。
半導体素子の基板材料として放熱性の優れた材料であっ
て，素子直下に配置されても、素子や基板などにクラッ
クや反りが発生しない信頼性が向上した放熱基板とその
製造方法とを提供することができる。
【００４３】また、本発明によれば、製造及び後加工の
容易な放熱基板とその製造方法とを提供することができ
る。
容易な放熱基板とその製造方法とを提供することができ
る。
【００４４】さらに、本発明によれば、前記放熱基板を
用いた半導体パッケージを提供することができる。
用いた半導体パッケージを提供することができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山淵 保夫 富山県富山市岩瀬古志町２番地 東京タン グステン株式会社富山製作所内 Ｆターム(参考） 5F036 AA01 BA23 BB08 BD01
Claims (7)
- 【請求項１】 半導体パッケージの素子あるいは部品を
搭載する金属基板において、モリブデン（Ｍｏ）と銅
（Ｃｕ）とモリブデン（Ｍｏ）をこの順で三層に積層し
た材料からなり、前記材料は、熱膨張係数が５〜８×１
０-6／Ｋで且つ熱伝導率が１５０Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上の
特性を有し、素子直下に熱膨張係数の近似したＭｏを配
することで信頼性に優れたパッケージを構成できる低熱
膨張・高熱伝導性放熱基板からなることを特徴とする放
熱基板。 - 【請求項２】 請求項１記載の放熱基板において、圧延
加工により平坦でかつ平滑に積層され、半導体素子搭載
上支障のない平面精度を有する低熱膨張・高熱伝導性放
熱基板からなることを特徴とする放熱基板。 - 【請求項３】 請求項２記載の放熱基板において、前記
放熱基板の中間層であるＣｕの不均一変形の最大と最小
の差が１０％以内であることを特徴とする放熱基板。 - 【請求項４】 請求項１乃至３の内のいずれかに記載の
放熱基板において、更に，Ｎｉめっき及びＡｕめっきの
内の少なくとも一種が施されていることを特徴とする放
熱基板。 - 【請求項５】 請求項１乃至４の内のいずれかに記載の
放熱基板を搭載していることを特徴とする半導体パッケ
ージ。 - 【請求項６】 請求項５記載の半導体パッケージにおい
て、前記放熱基板に素子又は電子部品を搭載しているこ
とを特徴とする半導体パッケージ。 - 【請求項７】 請求項１記載の放熱基板を製造する方法
であって、前記モリブデン（Ｍｏ）と銅（Ｃｕ）とモリ
ブデン（Ｍｏ）をこの順で三層に積層した積層体をこの
積層体の三層のトータルの厚みの２０％以上の加工率で
第１の圧延を施し、第１の圧延後の以降の圧延を１０％
以下の加工率で施すことを特徴とする放熱基板の製造方
法。
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|---|---|---|---|
| JP12842099A JP3505704B2 (ja) | 1999-05-10 | 1999-05-10 | 放熱基板およびその製造方法 |
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-
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