JPH0529491A - 半導体搭載用回路基板 - Google Patents
半導体搭載用回路基板Info
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Landscapes
- Parts Printed On Printed Circuit Boards (AREA)
- Insulated Metal Substrates For Printed Circuits (AREA)
- Manufacturing Of Printed Wiring (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 シリコンチップとの高い接合信頼性を有する
半導体搭載用回路基板を提供する。 【構成】 本発明の半導体搭載用回路基板は、金属基板
に絶縁層を介して複数の異種金属層からなる導電層を積
層しており、この異種金属層の内部にモリブデン層を有
しているので、シリコンチップに近い熱膨張率を有する
配線回路を作ることができる。この半導体搭載用回路基
板は耐熱衝撃性が強く、シリコンチップを固定ている半
田割れを防止することができる。
半導体搭載用回路基板を提供する。 【構成】 本発明の半導体搭載用回路基板は、金属基板
に絶縁層を介して複数の異種金属層からなる導電層を積
層しており、この異種金属層の内部にモリブデン層を有
しているので、シリコンチップに近い熱膨張率を有する
配線回路を作ることができる。この半導体搭載用回路基
板は耐熱衝撃性が強く、シリコンチップを固定ている半
田割れを防止することができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、電気機器、通信機およ
び自動車等に用いられる半導体搭載用回路基板に関し、
特にシリコンチップとの高い接合信頼性を有する半導体
搭載用回路基板に関するものである。
び自動車等に用いられる半導体搭載用回路基板に関し、
特にシリコンチップとの高い接合信頼性を有する半導体
搭載用回路基板に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、電気機器、通信機および自動車等
の高密度実装用半導体搭載用回路基板として、金属基板
に絶縁層を介してアルミニウム−銅クラッド箔を順に積
層してなる積層物上のアルミニウム−銅クラッド箔をエ
ッチングして配線回路を形成した半導体搭載用回路基板
が用いられている（特公平１−１５１５３）。
の高密度実装用半導体搭載用回路基板として、金属基板
に絶縁層を介してアルミニウム−銅クラッド箔を順に積
層してなる積層物上のアルミニウム−銅クラッド箔をエ
ッチングして配線回路を形成した半導体搭載用回路基板
が用いられている（特公平１−１５１５３）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、高密度
実装化が進むにつれて、電気機器、自動車等の民生機器
等の環境条件の厳しい用途では、使用している間、シリ
コンチップ、その他の素子の発熱や外部からの熱移動に
より、この回路基板の温度が上昇する。このため、シリ
コンチップと回路箔との熱膨張率の差による熱歪や電源
のオンオフによる熱衝撃のためにシリコンチップを固定
している半田が割れるという問題があった。
実装化が進むにつれて、電気機器、自動車等の民生機器
等の環境条件の厳しい用途では、使用している間、シリ
コンチップ、その他の素子の発熱や外部からの熱移動に
より、この回路基板の温度が上昇する。このため、シリ
コンチップと回路箔との熱膨張率の差による熱歪や電源
のオンオフによる熱衝撃のためにシリコンチップを固定
している半田が割れるという問題があった。
【０００４】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
のであり、シリコンチップと回路箔との熱膨張率の違い
による熱歪の発生を抑え半田割れを防止し、シリコンチ
ップとの高い接合信頼性を有す半導体搭載用回路基板を
提供することを目的とするものである。
のであり、シリコンチップと回路箔との熱膨張率の違い
による熱歪の発生を抑え半田割れを防止し、シリコンチ
ップとの高い接合信頼性を有す半導体搭載用回路基板を
提供することを目的とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】すなわち、本発明の半導
体搭載用回路基板は、金属基板に絶縁層を介して複数の
異種金属層からなる導電層を積層してなる半導体搭載用
基板において、該導電層の内部にモリブデン層を有する
ことを特徴とする半導体搭載用回路基板である。
体搭載用回路基板は、金属基板に絶縁層を介して複数の
異種金属層からなる導電層を積層してなる半導体搭載用
基板において、該導電層の内部にモリブデン層を有する
ことを特徴とする半導体搭載用回路基板である。
【０００６】
【作用】本発明の半導体搭載用回路基板は配線回路を形
成する導電層が複数の異種金属層で形成さ０ていて、そ
の内部にシリコンの熱膨張率に近い、モリブデン層を介
在させるので、シリコンチップに近い熱膨張率を有する
配線回路をつくることが出来るので、周囲温度が上昇し
ても熱歪の発生が無く、シリコンチップを固定している
半田割れの発生を防止することができる。
成する導電層が複数の異種金属層で形成さ０ていて、そ
の内部にシリコンの熱膨張率に近い、モリブデン層を介
在させるので、シリコンチップに近い熱膨張率を有する
配線回路をつくることが出来るので、周囲温度が上昇し
ても熱歪の発生が無く、シリコンチップを固定している
半田割れの発生を防止することができる。
【０００７】以下、図面により本発明を詳細に説明す
る。図１、図２は、本発明の半導体の搭載用回路基板の
基板に用いられる積層物の断面図である。図３は実施例
で、図４は従来技術を示したものである。図１は、金属
基板１に絶縁層２を介してアルミニウム箔とモリブデン
箔と銅箔のクラッド箔からなる複数の金属箔からなる導
電箔３の、アルミニウム箔４を上面として積層したもの
である。ここで、モリブデン層は銅箔間に積層したもの
の例を示した。また、図２は絶縁層２に、積層するアル
ミニウム箔とモリブデン箔と銅箔とのクラッド箔３の銅
箔５を上面とした回路基板の断面図を示したものであ
り、複数の金属層からなる導電層３を有する。これらの
異種金属層は少なくとも２種以上のものからなり、この
金属層一部は必ずしも箔でなくともよく、例えばメッキ
や蒸着による金属層でもよい。また、図３は本発明の半
導体搭載用回路基板に半導体を実装した半導体搭載回路
の断面図である。
る。図１、図２は、本発明の半導体の搭載用回路基板の
基板に用いられる積層物の断面図である。図３は実施例
で、図４は従来技術を示したものである。図１は、金属
基板１に絶縁層２を介してアルミニウム箔とモリブデン
箔と銅箔のクラッド箔からなる複数の金属箔からなる導
電箔３の、アルミニウム箔４を上面として積層したもの
である。ここで、モリブデン層は銅箔間に積層したもの
の例を示した。また、図２は絶縁層２に、積層するアル
ミニウム箔とモリブデン箔と銅箔とのクラッド箔３の銅
箔５を上面とした回路基板の断面図を示したものであ
り、複数の金属層からなる導電層３を有する。これらの
異種金属層は少なくとも２種以上のものからなり、この
金属層一部は必ずしも箔でなくともよく、例えばメッキ
や蒸着による金属層でもよい。また、図３は本発明の半
導体搭載用回路基板に半導体を実装した半導体搭載回路
の断面図である。
【０００８】本発明の半導体搭載用回路基板に用いるベ
ース金属基板１としては、良伝導性を持つアルミニウム
およびアルミニウム合金、銅および銅合金、鉄、並びに
ステンレス等が使用可能である。また、ベース金属基板
１の厚みとしては、特に制限はないが0.5mm 〜3.0mm が
一般に用いられる。
ース金属基板１としては、良伝導性を持つアルミニウム
およびアルミニウム合金、銅および銅合金、鉄、並びに
ステンレス等が使用可能である。また、ベース金属基板
１の厚みとしては、特に制限はないが0.5mm 〜3.0mm が
一般に用いられる。
【０００９】また、本発明に使用される絶縁層２として
は、各種セラミックス、無機フィラーを含有した高分子
樹脂絶縁層、ガラス繊維を含有する高分子樹脂層および
耐熱性高分子樹脂絶縁層が用いられる。また、その絶縁
層２の肉厚は、絶縁不良を生じない程度で有れば特に制
限はなく、20μｍ以上が一般に使用される。絶縁層２に
用いる無機粉体としてはアルミナ、シリカ、ベリリヤ、
ボロンナイトライド、マグネシア、窒化珪素、窒化アル
ミニウムおよび炭化珪素等が用いられ、高分子樹脂とし
ては、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂
および各種エンジニアプラスチックが使用できる。
は、各種セラミックス、無機フィラーを含有した高分子
樹脂絶縁層、ガラス繊維を含有する高分子樹脂層および
耐熱性高分子樹脂絶縁層が用いられる。また、その絶縁
層２の肉厚は、絶縁不良を生じない程度で有れば特に制
限はなく、20μｍ以上が一般に使用される。絶縁層２に
用いる無機粉体としてはアルミナ、シリカ、ベリリヤ、
ボロンナイトライド、マグネシア、窒化珪素、窒化アル
ミニウムおよび炭化珪素等が用いられ、高分子樹脂とし
ては、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂
および各種エンジニアプラスチックが使用できる。
【００１０】本発明に用いられるアルミニウム−モリブ
デン−銅クラッド箔３のアルミニウムの材質としては、
純アルミニウムおよびアルミニウム合金でもかまわな
い。また、アルミニウム、モリブデン、銅の接合方法と
しては、圧延法でもメッキ法でも差し支えない。また、
メッキ法の場合は、アルミニウムと銅との接合強度を上
げるために、アルミニウムと銅の間に亜鉛、錫およびニ
ッケル等をメッキすることもできる。
デン−銅クラッド箔３のアルミニウムの材質としては、
純アルミニウムおよびアルミニウム合金でもかまわな
い。また、アルミニウム、モリブデン、銅の接合方法と
しては、圧延法でもメッキ法でも差し支えない。また、
メッキ法の場合は、アルミニウムと銅との接合強度を上
げるために、アルミニウムと銅の間に亜鉛、錫およびニ
ッケル等をメッキすることもできる。
【００１１】また、本発明のアルミニウム−モリブデン
−銅クラッド箔３は、厚みを特定するものではないが、
例えば大電流用途では、35μｍ〜1,000 μｍが好まし
く、制御用の小電流では、9 μｍ〜70μｍの箔厚が望ま
しい。
−銅クラッド箔３は、厚みを特定するものではないが、
例えば大電流用途では、35μｍ〜1,000 μｍが好まし
く、制御用の小電流では、9 μｍ〜70μｍの箔厚が望ま
しい。
【００１２】本発明で使用されるアルミニウム−モリブ
デン−銅クラッド箔３のモリブデン層の積層箇所はアル
ミニウムと銅との間でも、アルミニウム−銅クラッド箔
と銅との間でも、アルミニウムとアルミニウム−銅クラ
ッド箔との間でもかまわない。また、アルミニウム−モ
リブデン−銅クラッド箔と絶縁層の接着面はアルミニウ
ム面でも銅面でもかまわない。
デン−銅クラッド箔３のモリブデン層の積層箇所はアル
ミニウムと銅との間でも、アルミニウム−銅クラッド箔
と銅との間でも、アルミニウムとアルミニウム−銅クラ
ッド箔との間でもかまわない。また、アルミニウム−モ
リブデン−銅クラッド箔と絶縁層の接着面はアルミニウ
ム面でも銅面でもかまわない。
【００１３】
【実施例】本発明の実施例について図を用いて具体的に
説明する。
説明する。
【００１４】〔実施例１〕図３には、厚さ3.0mm のアル
ミニウム基板１上に絶縁接着剤を100 μｍの厚みで塗布
し、アルミニウム40μｍ−銅150 μｍ−モリブデン10μ
ｍ−銅150 μｍの前記クラッド箔３をアルミニウム箔面
を上面として張り合わせた回路基板を用い、半導体等を
実装した半導体搭載回路の断面図である。上記回路基板
にスクリーン印刷法でレジストを塗布し、アルミニウム
−モリブデン−銅クラッド箔３の両者に対しエッチング
可能な塩化第二鉄等でエッチングして配線回路を形成さ
せる。レジストを取り除いた後、アルミニウムパッドが
必要な部分に再びレジスト塗布し、アルカリエッチング
等の選択的にアルミニウムを溶かすエッチング液を用い
て不必要なアルミニウム部分を取り除き、銅箔部を露出
させる。レジストを取り除いた後、該銅回路５上に半田
９を介して半導体やチップ抵抗素子を搭載した後、半導
体８とアルミニウム回路４とをアルミニウムリード線７
により超音波振動法で固着したものである。
ミニウム基板１上に絶縁接着剤を100 μｍの厚みで塗布
し、アルミニウム40μｍ−銅150 μｍ−モリブデン10μ
ｍ−銅150 μｍの前記クラッド箔３をアルミニウム箔面
を上面として張り合わせた回路基板を用い、半導体等を
実装した半導体搭載回路の断面図である。上記回路基板
にスクリーン印刷法でレジストを塗布し、アルミニウム
−モリブデン−銅クラッド箔３の両者に対しエッチング
可能な塩化第二鉄等でエッチングして配線回路を形成さ
せる。レジストを取り除いた後、アルミニウムパッドが
必要な部分に再びレジスト塗布し、アルカリエッチング
等の選択的にアルミニウムを溶かすエッチング液を用い
て不必要なアルミニウム部分を取り除き、銅箔部を露出
させる。レジストを取り除いた後、該銅回路５上に半田
９を介して半導体やチップ抵抗素子を搭載した後、半導
体８とアルミニウム回路４とをアルミニウムリード線７
により超音波振動法で固着したものである。
【００１５】この様にして作製した半導体搭載基板を、
ヒートショック試験機（タバイ製）「ＴＳＲー６３」を
用い-50 ℃*30min＝+150℃*30minの条件にて耐熱衝撃テ
ストを行った。熱衝撃により半田割れが生じたものは電
気抵抗が大きくなる。このシリコンチップと、チップと
接合している導電箔との電気抵抗を調べた結果を図５に
示す。1200回の熱衝撃テスト後もほとんど抵抗値の増加
が見られなかった。
ヒートショック試験機（タバイ製）「ＴＳＲー６３」を
用い-50 ℃*30min＝+150℃*30minの条件にて耐熱衝撃テ
ストを行った。熱衝撃により半田割れが生じたものは電
気抵抗が大きくなる。このシリコンチップと、チップと
接合している導電箔との電気抵抗を調べた結果を図５に
示す。1200回の熱衝撃テスト後もほとんど抵抗値の増加
が見られなかった。
【００１６】〔比較例１〕図４は、厚さ3.0mm のアルミ
ニウム基板１上に絶縁接着剤を100 μｍの厚みで塗布
し、アルミニウム40μｍ−銅300 μｍのアルミニウム−
銅クラッド箔（４、５）をアルミニウム面を上面とし張
り合わせた回路基板に、実施例１と同様な方法により回
路を形成し、半導体を搭載したものである。該半導体搭
載基板を実施例１と同じ方法で耐熱衝撃試験を行った結
果を図５に示す。
ニウム基板１上に絶縁接着剤を100 μｍの厚みで塗布
し、アルミニウム40μｍ−銅300 μｍのアルミニウム−
銅クラッド箔（４、５）をアルミニウム面を上面とし張
り合わせた回路基板に、実施例１と同様な方法により回
路を形成し、半導体を搭載したものである。該半導体搭
載基板を実施例１と同じ方法で耐熱衝撃試験を行った結
果を図５に示す。
【００１７】
【発明の効果】アルミニウム−モリブデン−銅クラッド
箔を用いる事により、シリコンチップとの高い接合信頼
性を有する半導体搭載用回路基板を作製する事が可能と
なった。
箔を用いる事により、シリコンチップとの高い接合信頼
性を有する半導体搭載用回路基板を作製する事が可能と
なった。
【図１】本発明の半導体搭載用回路基板でアルミニウム
−モリブデン−銅クラッド箔のアルミニウム箔を上面と
した断面図である。
−モリブデン−銅クラッド箔のアルミニウム箔を上面と
した断面図である。
【図２】本発明の半導体搭載用回路基板でアルミニウム
−モリブデン−銅クラッド箔の銅箔を上面とした断面図
である。
−モリブデン−銅クラッド箔の銅箔を上面とした断面図
である。
【図３】本発明の半導体搭載用回路基板に半導体等を実
装した半導体搭載回路の断面図である。
装した半導体搭載回路の断面図である。
【図４】本発明の比較例として用いた半導体搭載用回路
基板に半導体等を実装した半導体搭載回路の断面図であ
る。
基板に半導体等を実装した半導体搭載回路の断面図であ
る。
【図５】耐熱衝撃試験によるシリコンチップと接合導電
箔との電気抵抗の経時変化を示したものである。
箔との電気抵抗の経時変化を示したものである。
１．ベース金属基板 ２．絶縁層 ３．アルミニウム−モリブデン−銅クラッド箔 ４．アルミニウム箔 ５．銅箔 ６．モリブデン箔 ７．リード線 ８．シリコンチップ ９．半田
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０５Ｋ 3/38 Ｃ 7011−4Ｅ
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 【請求項１】 金属基板に絶縁層を介して複数の異種金
属層からなる導電層を積層してなる半導体搭載用基板に
おいて、該導電層の内部にモリブデン層を有することを
特徴とする半導体搭載用回路基板。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20615091A JPH0529491A (ja) | 1991-07-24 | 1991-07-24 | 半導体搭載用回路基板 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20615091A JPH0529491A (ja) | 1991-07-24 | 1991-07-24 | 半導体搭載用回路基板 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0529491A true JPH0529491A (ja) | 1993-02-05 |
Family
ID=16518628
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20615091A Pending JPH0529491A (ja) | 1991-07-24 | 1991-07-24 | 半導体搭載用回路基板 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0529491A (ja) |
-
1991
- 1991-07-24 JP JP20615091A patent/JPH0529491A/ja active Pending
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