JPH0420269B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0420269B2 JPH0420269B2 JP58134266A JP13426683A JPH0420269B2 JP H0420269 B2 JPH0420269 B2 JP H0420269B2 JP 58134266 A JP58134266 A JP 58134266A JP 13426683 A JP13426683 A JP 13426683A JP H0420269 B2 JPH0420269 B2 JP H0420269B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- strip
- present
- layer
- alloy
- copper
- 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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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
- H10W40/00—Arrangements for thermal protection or thermal control
- H10W40/20—Arrangements for cooling
- H10W40/25—Arrangements for cooling characterised by their materials
- H10W40/255—Arrangements for cooling characterised by their materials having a laminate or multilayered structure, e.g. direct bond copper [DBC] ceramic substrates
-
- 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]
- H10W70/40—Leadframes
- H10W70/461—Leadframes specially adapted for cooling
Landscapes
- Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔本発明の技術分野〕
本発明は、半導体素子に発生する熱を有効に放
熱しうる銅−低熱膨張係数型Fe系合金−銅の三
層複合条からなる半導体素子搭載用複合金属条に
関する。
熱しうる銅−低熱膨張係数型Fe系合金−銅の三
層複合条からなる半導体素子搭載用複合金属条に
関する。
一般に、半導体素子は、ろう接又は、接着用ペ
ースト材により、基板材料に接着される。この
為、この基板材料に要求される特性は、半導体素
子である、SiやGaAsと熱膨張が一致することが
重要な因子であつたが、近年、素子の高密度化や
高電力化が進む中で素子に発生するジユール熱を
有効に除去する為の放熱特性（熱伝導特性）も又
非常に重要な因子となつでいる。
ースト材により、基板材料に接着される。この
為、この基板材料に要求される特性は、半導体素
子である、SiやGaAsと熱膨張が一致することが
重要な因子であつたが、近年、素子の高密度化や
高電力化が進む中で素子に発生するジユール熱を
有効に除去する為の放熱特性（熱伝導特性）も又
非常に重要な因子となつでいる。
この為、半導体素子が小型で、基板材料との熱
膨張係数の差により生じる応力が小さい場合に
は、基板材料としで銅又は銅合金が用いれること
が多くなつできたが半導体素子が大型化すると、
基板材料との熱膨張係数の差により生じる応力が
大きくなり、素子の剥離や破壊が生じることにな
る。そこで、熱膨張係数を半導体素子（Si：4.0
×10-6cm／cm・℃、GaAs×6.7×10-6cm／cm・
℃）に近似させ、なおかつ熱伝導体を向上させる
為に、コバール、42アロイ（42％Ni−Fe）など
の低熱膨張合金を中心材料としで、その両面に銅
を被覆した三層被合金属条が提案され一部で利用
されている。しかしながらこの金属条では、条の
平面方向の熱伝導率は、銅の被覆化率に応じて著
しく改善されるが、特に、熱放散性の点で重要な
条の板厚方向の熱伝導率は、余り改善されず、そ
の実用範囲が限定されていた。
膨張係数の差により生じる応力が小さい場合に
は、基板材料としで銅又は銅合金が用いれること
が多くなつできたが半導体素子が大型化すると、
基板材料との熱膨張係数の差により生じる応力が
大きくなり、素子の剥離や破壊が生じることにな
る。そこで、熱膨張係数を半導体素子（Si：4.0
×10-6cm／cm・℃、GaAs×6.7×10-6cm／cm・
℃）に近似させ、なおかつ熱伝導体を向上させる
為に、コバール、42アロイ（42％Ni−Fe）など
の低熱膨張合金を中心材料としで、その両面に銅
を被覆した三層被合金属条が提案され一部で利用
されている。しかしながらこの金属条では、条の
平面方向の熱伝導率は、銅の被覆化率に応じて著
しく改善されるが、特に、熱放散性の点で重要な
条の板厚方向の熱伝導率は、余り改善されず、そ
の実用範囲が限定されていた。
本発明は、かかる複合条の欠点を改善する為に
なされたものである。すなわち、本発明の目的
は、半導体素子に発生する熱を有効に放熱しうる
銅−低熱膨張係数型Fe系合金−銅の三層複合系
からなる半導体素子搭載用複合金属系を提供する
にある。
なされたものである。すなわち、本発明の目的
は、半導体素子に発生する熱を有効に放熱しうる
銅−低熱膨張係数型Fe系合金−銅の三層複合系
からなる半導体素子搭載用複合金属系を提供する
にある。
そして、本発明は上記目的を達成する手段とし
て、三層複合系の中心材料が複数の透孔を有する
点にある。すなわち、本発明は、熱膨張係数が、
4.0〜12.0×10-6cm／cm・℃であるFe系合金条の
両面に銅を被覆した三層複合条において、中心材
料が条表面積に対して10〜50％の複数の透孔を有
するFe系合金条であることを特徴とする、半導
体素子搭載用複合金属条である。
て、三層複合系の中心材料が複数の透孔を有する
点にある。すなわち、本発明は、熱膨張係数が、
4.0〜12.0×10-6cm／cm・℃であるFe系合金条の
両面に銅を被覆した三層複合条において、中心材
料が条表面積に対して10〜50％の複数の透孔を有
するFe系合金条であることを特徴とする、半導
体素子搭載用複合金属条である。
本発明は、上記したように、三層複合条の中心
材料として用いるFe系合金条として複数の透孔
を有する条を用いることにより、複合条の板厚方
向の熱伝導特性を向上させ、半導体素子より生じ
るジユール熱の放散をスムーズに行わせることが
できるものである。中心条に透孔を設けると板厚
方向の熱抵抗が軽減される結果、全体としての熱
伝導度が向上する。
材料として用いるFe系合金条として複数の透孔
を有する条を用いることにより、複合条の板厚方
向の熱伝導特性を向上させ、半導体素子より生じ
るジユール熱の放散をスムーズに行わせることが
できるものである。中心条に透孔を設けると板厚
方向の熱抵抗が軽減される結果、全体としての熱
伝導度が向上する。
本発明において、中心材料として用いるFe系
合金条（中心条）に設けた複数の透孔を、条の表
面積に対して、10〜50％としたのは、10％以下で
は、本発明の効果（放熱効果）が十分期待でき
ず、一方、５％を越えると基板の機械的性質が著
しく低下する為である。又、該複合条の製法とし
ては機械的圧接法溶融めつき法などが適当であ
る。
合金条（中心条）に設けた複数の透孔を、条の表
面積に対して、10〜50％としたのは、10％以下で
は、本発明の効果（放熱効果）が十分期待でき
ず、一方、５％を越えると基板の機械的性質が著
しく低下する為である。又、該複合条の製法とし
ては機械的圧接法溶融めつき法などが適当であ
る。
以下本発明を図面に基づいてより詳細に説明す
る。
る。
第１図は、従来用いられてきた、Cu−42アロ
イ−Cuの三層複合条の断面を示したもので、そ
の板厚方向の熱伝導率は、第３図に示した通り、
複合化の効果が十分と言えない。これに対して、
第２図は、本発明の実施例である複合条の断面を
示したもので、中心材である42アロイ３には、部
分的に透孔部４があり、この部分では、両面に存
在する、Cu層が、直接、接触しており、板厚方
向の熱伝導率改善に寄与している。第３図は熱間
圧接法により製造した本発明品の中心材である42
アロイ３に占める透孔部４の面積が20％の板厚方
向の熱伝導率を示したもので、所期の効果が確認
された。
イ−Cuの三層複合条の断面を示したもので、そ
の板厚方向の熱伝導率は、第３図に示した通り、
複合化の効果が十分と言えない。これに対して、
第２図は、本発明の実施例である複合条の断面を
示したもので、中心材である42アロイ３には、部
分的に透孔部４があり、この部分では、両面に存
在する、Cu層が、直接、接触しており、板厚方
向の熱伝導率改善に寄与している。第３図は熱間
圧接法により製造した本発明品の中心材である42
アロイ３に占める透孔部４の面積が20％の板厚方
向の熱伝導率を示したもので、所期の効果が確認
された。
本発明は、以上詳記したように、三層複合系の
中心条に複数の透孔を設けた構造からなるもので
あるから、この三層条の板厚方向の熱伝導率が向
上し、その結果、半導体素子より生ずるジユール
熱の放散がスムースに行わせることができる顕著
な効果を奏するものである。
中心条に複数の透孔を設けた構造からなるもので
あるから、この三層条の板厚方向の熱伝導率が向
上し、その結果、半導体素子より生ずるジユール
熱の放散がスムースに行わせることができる顕著
な効果を奏するものである。
第１図は従来の三層複合条の断面図であり、第
２図は本発明の実施例である三層複合条の断面図
である。第３図は従来の三層複合条の熱伝導率及
び本発明の熱伝導率を示した図である。 １…Cu層、２…42アロイ（42％Ni−Fe）層、
３…透孔を有する42アロイ層、４…42アロイ層中
の透孔部。
２図は本発明の実施例である三層複合条の断面図
である。第３図は従来の三層複合条の熱伝導率及
び本発明の熱伝導率を示した図である。 １…Cu層、２…42アロイ（42％Ni−Fe）層、
３…透孔を有する42アロイ層、４…42アロイ層中
の透孔部。
Claims (1)
- １ 熱膨張係数が、4.0〜12.0×10-6cm／cm・℃で
あるFe系合金条の両面に銅を被覆した三層複合
条においで、中心材料が条表面積に対しで10〜50
％の複数の透孔を有するFe系合金条であること
を特徴とする、半導体素子搭載用複合金属条。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58134266A JPS6027151A (ja) | 1983-07-25 | 1983-07-25 | 半導体素子搭載用複合金属条 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58134266A JPS6027151A (ja) | 1983-07-25 | 1983-07-25 | 半導体素子搭載用複合金属条 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6027151A JPS6027151A (ja) | 1985-02-12 |
| JPH0420269B2 true JPH0420269B2 (ja) | 1992-04-02 |
Family
ID=15124277
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58134266A Granted JPS6027151A (ja) | 1983-07-25 | 1983-07-25 | 半導体素子搭載用複合金属条 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6027151A (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0167762U (ja) * | 1987-10-23 | 1989-05-01 | ||
| JPH0739238Y2 (ja) * | 1987-10-28 | 1995-09-06 | サンケン電気株式会社 | 半導体装置 |
| JPH0247054U (ja) * | 1988-09-26 | 1990-03-30 | ||
| US5151777A (en) * | 1989-03-03 | 1992-09-29 | Delco Electronics Corporation | Interface device for thermally coupling an integrated circuit to a heat sink |
| ATE182720T1 (de) * | 1989-12-12 | 1999-08-15 | Sumitomo Spec Metals | Wärmeleitendes mischmaterial |
| JPH06188324A (ja) * | 1992-12-16 | 1994-07-08 | Kyocera Corp | 半導体装置 |
-
1983
- 1983-07-25 JP JP58134266A patent/JPS6027151A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6027151A (ja) | 1985-02-12 |
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