JPH0319258Y2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0319258Y2 JPH0319258Y2 JP1981159192U JP15919281U JPH0319258Y2 JP H0319258 Y2 JPH0319258 Y2 JP H0319258Y2 JP 1981159192 U JP1981159192 U JP 1981159192U JP 15919281 U JP15919281 U JP 15919281U JP H0319258 Y2 JPH0319258 Y2 JP H0319258Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- thermal expansion
- bonded
- hybrid integrated
- members
- integrated circuit
- 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.)
- Expired
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- Mounting Components In General For Electric Apparatus (AREA)
Description
〔産業上の利用分野〕
本考案は動作中に発熱をするパワー半導体素子
を含む回路部品からなる回路を一体に集積したハ
イブリツト集積回路に関する。 〔従来の技術〕 半導体素子は、小信号から電力分野まで広範囲
にわたつて、個別素子から集積化、モジユール化
への傾向が拡大され、自動車用電子機器、民生用
電子機器、産業用電子機器にハイブリツト集積回
路が多く用いられるようになつた。このようなハ
イブリツト集積回路はその構成において、構造部
材である金属、導電部材である金属、絶縁物、半
導体など熱膨脹係数の異なる材料からなり、しか
もそれらの間に機械的に強固であり、導電的ある
いは導熱的な結合が要求される個所が多い。第
２、第３図はハイブリツト集積回路の一例で、第
５図は接着部の断面図である。第３図に示すアル
ミニウム容器１の底面上に鉄板からなる金属支持
体２を固定し、その上にアルミナなどのセラミツ
ク板３によつて絶縁されたパワートランジスタチ
ツプ４とセラミツク板５の上の厚膜印刷回路に図
示しない回路部品を取り付けてなる制御部とが備
えられる。セラミツク板３ははんだで接着するた
めに通常表面がメタライズしてある。１１はセラ
ミツク板３のメタライズ層である。制御部の端子
とトランジスタとはリード線６によつて接続され
る。この場合の構成材料はアルミニウム、鉄、セ
ラミツクス、半導体の順に熱膨脹係数が小さくな
る。 〔考案が解決しようとする課題〕 しかしながら、このような熱膨脹係数の異なる
部材間をろう材、接着材などで貼合せると、膨脹
係数の差によりバイメタル効果に伴なうそりを生
じ、アルミナ板のような曲げに弱い部材は損傷し
てしまう。また損傷しないにしても、特にパワー
素子における動作中の発熱あるいは冷却による膨
脹、収縮によりろう材または接着剤と部材との剥
離が生じたり、ろう材、接着剤樹脂の中間層に疲
労破壊が生じ、電気抵抗、熱抵抗が増加して個々
の機能素子を熱的に破壊させる。この対策とし
て、例えば図の容器１と支持体２との間で行われ
ており第４図にＡ−Ａ線断面で示すように、ばね
７を介してねじ８により両者を加圧接触させる方
法が知られている。しかしこの方法は部品の数が
ふえ、両接触面の平滑度が良好で両者が平面接触
しなければならぬので加工工数も多くなる。従つ
て通常の加工面において適用できるろう付、接着
により信頼性の高い結合のできることが望まし
い。 また、部材間を接着するろう材、接着剤を厚く
して、熱膨脹差により生ずる応力を緩和させるこ
とも考えられるが、ろう材、接着剤を厚くすると
上側の部材が大きく傾くようになり、この傾きに
より上側の部材上の半導体素子へのリード線のボ
ンデイングができなくなる等の不具合を生ずる。 したがつて本考案の目的はこのような熱膨脹係
数の異なる部材間がろう付、接着により信頼性高
く結合されたハイブリツト集積回路を提供するこ
とにある。 〔課題を解決するための手段〕 本考案は、ハイブリツト集積回路のろう付または
接着により導熱的に結合される熱膨脹係数の異な
る部材のうち、熱膨脹係数の大きい方の部材の小
さい方の部材に対向する面のろう付または接着さ
れる部分に複数の溝を設け、該溝の部分も含めて
ろう付または接着されることを特徴としている。 〔作用〕 上述のように本考案では複数の溝を設けて熱膨
脹係数の異なる部材間をろう付または接着するは
んだまたは接着剤の見かけ上の厚さつまり部材間
隔を変えることなく、はんだまたは接着剤の量を
増加させたために、これらのはんだまたは接着剤
の弾性変形が大きくなり緩衝材として働らくよう
になり、部材間の熱膨脹差により生ずる応力を吸
収し緩和させる。 〔実施例〕 以下本考案を実施例に基づき説明する。 第１図は本考案の一実施例を示す接着部の断面
図である。第１図において、ハイブリツト集積回
路のアルミニウム容器１に、例えば加圧接触法で
固定された鉄からなる厚さ0.1mmの支持体２の表
面に、例えば深さ300μm、幅150μmのＶ形溝９を
50μmの間隔を置いて形成し、その面の上にはん
だあるいは接着剤１０を用いて厚さ0.635mmのア
ルミナ板３が接着されている。比較実験として溝
を設けた鉄板および設けない鉄板を共晶組成の融
点183℃のはんだでアルミナ板と50〜100μmの厚
さのはんだによつてろう付したものに急激な温度
変化を与え、アルミナ板に割れが発生するか否か
を調べた。各温度への移行時間は５秒以内で、第
１表はその結果を示した不良発生率の分母は試料
数、分子は割れ発生数である。
を含む回路部品からなる回路を一体に集積したハ
イブリツト集積回路に関する。 〔従来の技術〕 半導体素子は、小信号から電力分野まで広範囲
にわたつて、個別素子から集積化、モジユール化
への傾向が拡大され、自動車用電子機器、民生用
電子機器、産業用電子機器にハイブリツト集積回
路が多く用いられるようになつた。このようなハ
イブリツト集積回路はその構成において、構造部
材である金属、導電部材である金属、絶縁物、半
導体など熱膨脹係数の異なる材料からなり、しか
もそれらの間に機械的に強固であり、導電的ある
いは導熱的な結合が要求される個所が多い。第
２、第３図はハイブリツト集積回路の一例で、第
５図は接着部の断面図である。第３図に示すアル
ミニウム容器１の底面上に鉄板からなる金属支持
体２を固定し、その上にアルミナなどのセラミツ
ク板３によつて絶縁されたパワートランジスタチ
ツプ４とセラミツク板５の上の厚膜印刷回路に図
示しない回路部品を取り付けてなる制御部とが備
えられる。セラミツク板３ははんだで接着するた
めに通常表面がメタライズしてある。１１はセラ
ミツク板３のメタライズ層である。制御部の端子
とトランジスタとはリード線６によつて接続され
る。この場合の構成材料はアルミニウム、鉄、セ
ラミツクス、半導体の順に熱膨脹係数が小さくな
る。 〔考案が解決しようとする課題〕 しかしながら、このような熱膨脹係数の異なる
部材間をろう材、接着材などで貼合せると、膨脹
係数の差によりバイメタル効果に伴なうそりを生
じ、アルミナ板のような曲げに弱い部材は損傷し
てしまう。また損傷しないにしても、特にパワー
素子における動作中の発熱あるいは冷却による膨
脹、収縮によりろう材または接着剤と部材との剥
離が生じたり、ろう材、接着剤樹脂の中間層に疲
労破壊が生じ、電気抵抗、熱抵抗が増加して個々
の機能素子を熱的に破壊させる。この対策とし
て、例えば図の容器１と支持体２との間で行われ
ており第４図にＡ−Ａ線断面で示すように、ばね
７を介してねじ８により両者を加圧接触させる方
法が知られている。しかしこの方法は部品の数が
ふえ、両接触面の平滑度が良好で両者が平面接触
しなければならぬので加工工数も多くなる。従つ
て通常の加工面において適用できるろう付、接着
により信頼性の高い結合のできることが望まし
い。 また、部材間を接着するろう材、接着剤を厚く
して、熱膨脹差により生ずる応力を緩和させるこ
とも考えられるが、ろう材、接着剤を厚くすると
上側の部材が大きく傾くようになり、この傾きに
より上側の部材上の半導体素子へのリード線のボ
ンデイングができなくなる等の不具合を生ずる。 したがつて本考案の目的はこのような熱膨脹係
数の異なる部材間がろう付、接着により信頼性高
く結合されたハイブリツト集積回路を提供するこ
とにある。 〔課題を解決するための手段〕 本考案は、ハイブリツト集積回路のろう付または
接着により導熱的に結合される熱膨脹係数の異な
る部材のうち、熱膨脹係数の大きい方の部材の小
さい方の部材に対向する面のろう付または接着さ
れる部分に複数の溝を設け、該溝の部分も含めて
ろう付または接着されることを特徴としている。 〔作用〕 上述のように本考案では複数の溝を設けて熱膨
脹係数の異なる部材間をろう付または接着するは
んだまたは接着剤の見かけ上の厚さつまり部材間
隔を変えることなく、はんだまたは接着剤の量を
増加させたために、これらのはんだまたは接着剤
の弾性変形が大きくなり緩衝材として働らくよう
になり、部材間の熱膨脹差により生ずる応力を吸
収し緩和させる。 〔実施例〕 以下本考案を実施例に基づき説明する。 第１図は本考案の一実施例を示す接着部の断面
図である。第１図において、ハイブリツト集積回
路のアルミニウム容器１に、例えば加圧接触法で
固定された鉄からなる厚さ0.1mmの支持体２の表
面に、例えば深さ300μm、幅150μmのＶ形溝９を
50μmの間隔を置いて形成し、その面の上にはん
だあるいは接着剤１０を用いて厚さ0.635mmのア
ルミナ板３が接着されている。比較実験として溝
を設けた鉄板および設けない鉄板を共晶組成の融
点183℃のはんだでアルミナ板と50〜100μmの厚
さのはんだによつてろう付したものに急激な温度
変化を与え、アルミナ板に割れが発生するか否か
を調べた。各温度への移行時間は５秒以内で、第
１表はその結果を示した不良発生率の分母は試料
数、分子は割れ発生数である。
以上述べたように本考案はハイブリツト集積回
路を構成するパワー素子の発熱による温度上昇、
下降により熱膨脹係数の異なる部材間の接着部に
生ずる繰返し応力を、熱膨脹係数の大きい方の部
材の表面に溝を設けることによつて放熱効果を低
下させることなく緩和し、部材の変形ないし破損
を防止するので、ハイブリツト集積回路の信頼性
向上に対し極めて大きな効果を有する。
路を構成するパワー素子の発熱による温度上昇、
下降により熱膨脹係数の異なる部材間の接着部に
生ずる繰返し応力を、熱膨脹係数の大きい方の部
材の表面に溝を設けることによつて放熱効果を低
下させることなく緩和し、部材の変形ないし破損
を防止するので、ハイブリツト集積回路の信頼性
向上に対し極めて大きな効果を有する。
第１図は本考案の一実施例を示す接着部の断面
図、第２図はハイブリツト集積回路の一例の容器
を除いた平面図、第３図はその容器を含む断面
図、第４図は第２図のＡ−Ａ線断面図、第５図は
従来の接着部の断面図である。 ２……金属支持体、３，５……セラミツク板、
４……トランジスタチツプ、９……溝、１０……
はんだ（または接着剤）。
図、第２図はハイブリツト集積回路の一例の容器
を除いた平面図、第３図はその容器を含む断面
図、第４図は第２図のＡ−Ａ線断面図、第５図は
従来の接着部の断面図である。 ２……金属支持体、３，５……セラミツク板、
４……トランジスタチツプ、９……溝、１０……
はんだ（または接着剤）。
Claims (1)
- ろう付または接着により導熱的に結合される熱
膨脹係数の異なる部材のうち、熱膨脹係数の大き
い方の部材の小さい方の部材に対向する面のろう
付または接着される部分に複数の溝を設け、該溝
の部分も含めてろう付または接着されることを特
徴とするハイブリツト集積回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15919281U JPS5866690U (ja) | 1981-10-26 | 1981-10-26 | ハイブリツド集積回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15919281U JPS5866690U (ja) | 1981-10-26 | 1981-10-26 | ハイブリツド集積回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5866690U JPS5866690U (ja) | 1983-05-06 |
| JPH0319258Y2 true JPH0319258Y2 (ja) | 1991-04-23 |
Family
ID=29951654
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15919281U Granted JPS5866690U (ja) | 1981-10-26 | 1981-10-26 | ハイブリツド集積回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5866690U (ja) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55162297A (en) * | 1979-06-04 | 1980-12-17 | Fujitsu Ltd | Method of mounting microwave integrated circuit board |
-
1981
- 1981-10-26 JP JP15919281U patent/JPS5866690U/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5866690U (ja) | 1983-05-06 |
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