JPH0414504B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPH0414504B2 JPH0414504B2 JP59156803A JP15680384A JPH0414504B2 JP H0414504 B2 JPH0414504 B2 JP H0414504B2 JP 59156803 A JP59156803 A JP 59156803A JP 15680384 A JP15680384 A JP 15680384A JP H0414504 B2 JPH0414504 B2 JP H0414504B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- laminated substrate
- heat dissipation
- semiconductor device
- semiconductor element
- substrate
- 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 - Lifetime
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10W70/00—Package substrates; Interposers; Redistribution layers [RDL]
- H10W70/60—Insulating or insulated package substrates; Interposers; Redistribution layers
- H10W70/67—Insulating or insulated package substrates; Interposers; Redistribution layers characterised by their insulating layers or insulating parts
- H10W70/69—Insulating materials thereof
- H10W70/692—Ceramics or glasses
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10W70/00—Package substrates; Interposers; Redistribution layers [RDL]
- H10W70/60—Insulating or insulated package substrates; Interposers; Redistribution layers
- H10W70/67—Insulating or insulated package substrates; Interposers; Redistribution layers characterised by their insulating layers or insulating parts
- H10W70/68—Shapes or dispositions thereof
- H10W70/682—Shapes or dispositions thereof comprising holes having chips therein
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10W70/00—Package substrates; Interposers; Redistribution layers [RDL]
- H10W70/60—Insulating or insulated package substrates; Interposers; Redistribution layers
- H10W70/67—Insulating or insulated package substrates; Interposers; Redistribution layers characterised by their insulating layers or insulating parts
- H10W70/68—Shapes or dispositions thereof
- H10W70/685—Shapes or dispositions thereof comprising multiple insulating layers
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10W72/00—Interconnections or connectors in packages
- H10W72/071—Connecting or disconnecting
- H10W72/075—Connecting or disconnecting of bond wires
- H10W72/07551—Connecting or disconnecting of bond wires characterised by changes in properties of the bond wires during the connecting
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10W72/00—Interconnections or connectors in packages
- H10W72/50—Bond wires
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10W72/00—Interconnections or connectors in packages
- H10W72/50—Bond wires
- H10W72/551—Materials of bond wires
- H10W72/552—Materials of bond wires comprising metals or metalloids, e.g. silver
- H10W72/5522—Materials of bond wires comprising metals or metalloids, e.g. silver comprising gold [Au]
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10W90/00—Package configurations
- H10W90/701—Package configurations characterised by the relative positions of pads or connectors relative to package parts
- H10W90/751—Package configurations characterised by the relative positions of pads or connectors relative to package parts of bond wires
- H10W90/754—Package configurations characterised by the relative positions of pads or connectors relative to package parts of bond wires between a chip and a stacked insulating package substrate, interposer or RDL
Landscapes
- Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
- Ceramic Products (AREA)
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は半導体装置に関し、特に放熱性に優れ
た絶縁性積層基板を有する半導体装置に関する。
た絶縁性積層基板を有する半導体装置に関する。
従来、絶縁基板の凹部内に、ICやLSI等の半導
体素子を固着し、リードを接続したのちその上部
をセラミツク板または金属板でシールする気密封
止構造の半導体装置は、樹脂封止の半導体装置と
共に広く使用されている。
体素子を固着し、リードを接続したのちその上部
をセラミツク板または金属板でシールする気密封
止構造の半導体装置は、樹脂封止の半導体装置と
共に広く使用されている。
半導体素子を固着する絶縁基板には熱伝導率が
大きいことが要求されるが、この外に、絶縁性に
優れ、機械的強度が大きく、更に熱膨張係数がシ
リコンに近い等の条件が満たされることが必要で
ある。現在は、これらの条件をある程度満たすも
のとしてアルミナ基板が主に用いられている。
大きいことが要求されるが、この外に、絶縁性に
優れ、機械的強度が大きく、更に熱膨張係数がシ
リコンに近い等の条件が満たされることが必要で
ある。現在は、これらの条件をある程度満たすも
のとしてアルミナ基板が主に用いられている。
しかしながら、アルミナ基板は、特に放熱性が
悪いため、バイポーラICやGaAsIC等の消費電力
の大きな半導体素子の大規模化、高集積化を図る
上で大きな障害となる欠点があつた。
悪いため、バイポーラICやGaAsIC等の消費電力
の大きな半導体素子の大規模化、高集積化を図る
上で大きな障害となる欠点があつた。
この半導体装置の放熱特性を改善する方法の一
つに、アルミナ基板の周囲に放熱板を取付けるこ
とが提案され実施されているが、部品点数が多く
なり、装置が大型化すると共に、組立工数が多く
なる欠点がある。従つて、放熱特性の改善された
絶縁基板の出現が望まれていた。
つに、アルミナ基板の周囲に放熱板を取付けるこ
とが提案され実施されているが、部品点数が多く
なり、装置が大型化すると共に、組立工数が多く
なる欠点がある。従つて、放熱特性の改善された
絶縁基板の出現が望まれていた。
本発明の目的は、上記欠点を除去し、放熱性の
優れた絶縁基板を有する半導体装置を提供するこ
とにある。
優れた絶縁基板を有する半導体装置を提供するこ
とにある。
本発明の半導体装置は、窒化アルミニウムを主
成分とする絶縁性積層基板と、この積層基板の凹
部に固着された半導体素子とを含んで構成され
る。
成分とする絶縁性積層基板と、この積層基板の凹
部に固着された半導体素子とを含んで構成され
る。
窒化アルミニウム（AlN）の積層基板の内部
には金属配線が形成されており、半導体素子とワ
イヤにより接続され、そしてこの金属配線は外部
リードに接続する構造となつている。
には金属配線が形成されており、半導体素子とワ
イヤにより接続され、そしてこの金属配線は外部
リードに接続する構造となつている。
この積層基板は、AlNの粉末に添加剤として、
Ca，Sr，Baのアセチリド化合物の１種以上を含
み、その含有量が合計で0.002〜10重量％である
ことが望ましい。
Ca，Sr，Baのアセチリド化合物の１種以上を含
み、その含有量が合計で0.002〜10重量％である
ことが望ましい。
次に本発明の実施例を図面を用いて説明する。
第１図は本発明の一実施例の断面図である。
第１図において、AlNを主成分とする絶縁性
積層基板１の凹部には半導体素子２がソルダ等に
より固着されている。そして、半導体素子２の電
極は金線３により積層基板１内に形成された金属
配線４に接続されており、更に金属配線４は、積
層基板１の側面に形成されたメタライズ層５を介
してリード６に接続されている。そして、積層基
板１の上部には、ソルダ７により、例えば42合金
よりなる金属キヤツプ８が気密にシールされてい
る。
積層基板１の凹部には半導体素子２がソルダ等に
より固着されている。そして、半導体素子２の電
極は金線３により積層基板１内に形成された金属
配線４に接続されており、更に金属配線４は、積
層基板１の側面に形成されたメタライズ層５を介
してリード６に接続されている。そして、積層基
板１の上部には、ソルダ７により、例えば42合金
よりなる金属キヤツプ８が気密にシールされてい
る。
ここで用いられる積層基板１は例えば次のよう
な工程により作ることができる。
な工程により作ることができる。
まず、95％以上の高純度AlN粉末（粒径10μｍ
以下）に、Ca，Sr，Baのアセチリド化合物の１
種以上を0.02〜10重量％と、有機ビヒクルとを加
えて混合したのちローラを通して生シートを形成
する。
以下）に、Ca，Sr，Baのアセチリド化合物の１
種以上を0.02〜10重量％と、有機ビヒクルとを加
えて混合したのちローラを通して生シートを形成
する。
次にこの生シートを100〜200℃で乾燥させたの
ち、生シート上の所定部に厚膜法により金属配線
を印刷し形成する。続いて所定枚数の生シートを
重ね、約100℃，200〜300Kg／cm2の条件で熱圧着
したのち、N2ガス等の非酸化性雰囲気で、1800
℃、２時間焼成する。
ち、生シート上の所定部に厚膜法により金属配線
を印刷し形成する。続いて所定枚数の生シートを
重ね、約100℃，200〜300Kg／cm2の条件で熱圧着
したのち、N2ガス等の非酸化性雰囲気で、1800
℃、２時間焼成する。
このようにして作られたAlNの積層基板１の
特性は、熱伝導率70〜140W／mk、比抵抗1013Ω
cm、機械的強度（曲げ強度）50Kg／mm2、熱膨張率
4.3×10-6／℃であつた。これらの値を従来のア
ルミナ基板のものと比較すると、熱伝導率が４〜
６倍、機械的強度が1.5倍、熱膨張率が３／４で
あり、いずれも絶縁基板として優れた特性を示し
た。
特性は、熱伝導率70〜140W／mk、比抵抗1013Ω
cm、機械的強度（曲げ強度）50Kg／mm2、熱膨張率
4.3×10-6／℃であつた。これらの値を従来のア
ルミナ基板のものと比較すると、熱伝導率が４〜
６倍、機械的強度が1.5倍、熱膨張率が３／４で
あり、いずれも絶縁基板として優れた特性を示し
た。
第２図は、添加剤としてのCa，Sr，Baのアセ
チリド化合物の添加量と熱伝導率との関連を示し
たものである。第２図に示されるように、CaC2
を用いた場合が最も熱伝導率は高いが、添加量と
熱伝導率との関係曲線は全て類似しており、添加
量が２〜３％の所にピークがある。第２図では各
単体のアセチリド化合物の特性について示した
が、これらが混合されて添加された場合でもほぼ
同様の加重平均的な値が得られた。
チリド化合物の添加量と熱伝導率との関連を示し
たものである。第２図に示されるように、CaC2
を用いた場合が最も熱伝導率は高いが、添加量と
熱伝導率との関係曲線は全て類似しており、添加
量が２〜３％の所にピークがある。第２図では各
単体のアセチリド化合物の特性について示した
が、これらが混合されて添加された場合でもほぼ
同様の加重平均的な値が得られた。
このように本発明による半導体装置は、金属配
線を印刷したAlNの生シートから絶縁基板が作
られているため、放熱特性がよく、バイポーラ
IC、GaAs IC等の電力消費量の多い半導体装置
の高集積化を可能とする。また、機械的強度も従
来のアルミナ基板以上に優れており、熱膨張率も
Siに近いため、熱サイクルに伴う半導体素子への
熱歪の発生も少く、信頼性の高い半導体装置が得
られる。
線を印刷したAlNの生シートから絶縁基板が作
られているため、放熱特性がよく、バイポーラ
IC、GaAs IC等の電力消費量の多い半導体装置
の高集積化を可能とする。また、機械的強度も従
来のアルミナ基板以上に優れており、熱膨張率も
Siに近いため、熱サイクルに伴う半導体素子への
熱歪の発生も少く、信頼性の高い半導体装置が得
られる。
以上詳細に説明したように、本発明によれば、
窒化アルミニウムからなる積層板を絶縁基板とし
て用いることにより、放熱性に優れ信頼性の高い
半導体装置が得られるのでその効果は大きい。
窒化アルミニウムからなる積層板を絶縁基板とし
て用いることにより、放熱性に優れ信頼性の高い
半導体装置が得られるのでその効果は大きい。
第１図は本発明の一実施例の断面図、第２図は
AlN中の添加剤の割合と熱伝導率との関連を示
す図である。 １……積層基板、２……半導体素子、３……金
線、４……金属配線、５……メタライズ層、６…
…リード、７……ソルダ、８……金属キヤツプ。
AlN中の添加剤の割合と熱伝導率との関連を示
す図である。 １……積層基板、２……半導体素子、３……金
線、４……金属配線、５……メタライズ層、６…
…リード、７……ソルダ、８……金属キヤツプ。
Claims (1)
- １ 窒化アルミニウムを主成分としCa，Sr，Ba
のアセチリド化合物の１種以上を１〜４重量％含
む絶縁性積層基板と、該積層基板の凹部に固着さ
れた半導体素子とを含むことを特徴とする半導体
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15680384A JPS6135539A (ja) | 1984-07-27 | 1984-07-27 | 半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15680384A JPS6135539A (ja) | 1984-07-27 | 1984-07-27 | 半導体装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6135539A JPS6135539A (ja) | 1986-02-20 |
| JPH0414504B2 true JPH0414504B2 (ja) | 1992-03-13 |
Family
ID=15635662
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15680384A Granted JPS6135539A (ja) | 1984-07-27 | 1984-07-27 | 半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6135539A (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3604075A1 (de) * | 1986-02-08 | 1987-08-13 | Bosch Gmbh Robert | Verpackung von leistungsbauelementen |
| JPS6318648A (ja) * | 1986-07-11 | 1988-01-26 | Toshiba Corp | 窒化アルミニウム回路基板 |
| JPS63244653A (ja) * | 1987-03-31 | 1988-10-12 | Toshiba Corp | 半導体装置 |
| JPH02192198A (ja) * | 1989-01-20 | 1990-07-27 | Nippon Cement Co Ltd | Ｉｃチップ搭載多層配線基板 |
| JPH0344310U (ja) * | 1989-08-31 | 1991-04-24 | ||
| JPH09172108A (ja) * | 1996-12-24 | 1997-06-30 | Toshiba Corp | 窒化アルミニウム回路基板 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS50148965U (ja) * | 1974-05-27 | 1975-12-10 | ||
| JPS54100410A (en) * | 1978-01-24 | 1979-08-08 | Tokyo Shibaura Electric Co | Ceramic heat conductor |
| JPS5530815A (en) * | 1978-08-25 | 1980-03-04 | Toshiba Corp | Semiconductor containing vessel |
| JPS60178647A (ja) * | 1984-02-27 | 1985-09-12 | Toshiba Corp | 半導体装置 |
-
1984
- 1984-07-27 JP JP15680384A patent/JPS6135539A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6135539A (ja) | 1986-02-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3127754B2 (ja) | 半導体装置 | |
| JPS5896757A (ja) | 半導体装置 | |
| JPH0515662B2 (ja) | ||
| JPS6135539A (ja) | 半導体装置 | |
| JPH0823145A (ja) | ハイブリッドｉｃ用基板 | |
| JPS63181399A (ja) | 高熱伝導性厚膜多層配線基板 | |
| JPS59126665A (ja) | 厚膜混成集積回路 | |
| EP0399265A2 (en) | Substrate used for fabrication of thick film circuit | |
| JPH0568877B2 (ja) | ||
| EP0381242B1 (en) | Substrate used for fabrication of thick film circuit | |
| JPS60178647A (ja) | 半導体装置 | |
| JPS63210043A (ja) | 高熱伝導性ガラス−セラミツク複合体 | |
| JPS59134852A (ja) | 集積回路パツケ−ジ | |
| JPS617647A (ja) | 回路基板 | |
| JPS60178688A (ja) | 高熱伝導性回路基板 | |
| JPS6243155A (ja) | 集積回路パッケ−ジ | |
| JP2506270B2 (ja) | 高熱伝導性回路基板及び高熱伝導性外囲器 | |
| JPS60241239A (ja) | 半導体装置 | |
| JP2516981B2 (ja) | セラミックパッケ−ジとその製造方法 | |
| JP2904621B2 (ja) | 金属ベース回路基板 | |
| JPH0369189B2 (ja) | ||
| JPH0823052A (ja) | リード端子付き厚膜ハイブリッドｉｃ用基板 | |
| JPS59165447A (ja) | 厚膜混成集積回路 | |
| JPS61256746A (ja) | 半導体装置 | |
| JPH04325482A (ja) | 窒化アルミニウム基板のメタライズ方法 |