JPH098176A - 金属−セラミック回路基板複合パッケージ - Google Patents
金属−セラミック回路基板複合パッケージInfo
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- JPH098176A JPH098176A JP15453795A JP15453795A JPH098176A JP H098176 A JPH098176 A JP H098176A JP 15453795 A JP15453795 A JP 15453795A JP 15453795 A JP15453795 A JP 15453795A JP H098176 A JPH098176 A JP H098176A
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Landscapes
- Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 軽量、高収熱性、かつ放熱性のバラツキが少
なく、また容易に製作可能な回路基板複合パッケージの
提供。 【構成】 高放熱回路基板に搭載された半導体ＩＣ等を
気密封止するパッケージにおいて、該回路基板がＡｌＮ
からなり、その上に搭載される実装部品を囲むＳｉを３
０〜６０ｗｔ％含み、その残部がアルミニウムと不可避
的不純物からなるＡｌ−Ｓｉ合金製枠状ウインドフレー
ムが、軟金属を介して半田接合されていることを特徴と
する金属セラミック回路基板複合パッケージ。
なく、また容易に製作可能な回路基板複合パッケージの
提供。 【構成】 高放熱回路基板に搭載された半導体ＩＣ等を
気密封止するパッケージにおいて、該回路基板がＡｌＮ
からなり、その上に搭載される実装部品を囲むＳｉを３
０〜６０ｗｔ％含み、その残部がアルミニウムと不可避
的不純物からなるＡｌ−Ｓｉ合金製枠状ウインドフレー
ムが、軟金属を介して半田接合されていることを特徴と
する金属セラミック回路基板複合パッケージ。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は人工衛星、航空機等の宇
宙・航空用途で特に軽量性、高信頼性、高放熱性が要求
されるマイクロ波用及び電源用パッケージに関する。
宙・航空用途で特に軽量性、高信頼性、高放熱性が要求
されるマイクロ波用及び電源用パッケージに関する。
【０００２】
【従来の技術】宇宙・航空用システムにおいては軽量化
することの経済効果が、非常に大きく、そのシステムに
多数搭載される半導体ＩＣ等を実装するパッケージにお
いても軽量であること、機械的、熱的衝撃に耐えうる信
頼性（気密性保持）が要求される。さらに半導体ＩＣ等
の実装部品の発熱量が多くなり、放熱性の良いパッケー
ジであることも要求される。軽量化のためには従来、パ
ッケージ構成材料をＡｌ−Ｓｉ合金で形成した金属パッ
ケージ技術が特公平４−１０２２３号公報の開示があ
る。
することの経済効果が、非常に大きく、そのシステムに
多数搭載される半導体ＩＣ等を実装するパッケージにお
いても軽量であること、機械的、熱的衝撃に耐えうる信
頼性（気密性保持）が要求される。さらに半導体ＩＣ等
の実装部品の発熱量が多くなり、放熱性の良いパッケー
ジであることも要求される。軽量化のためには従来、パ
ッケージ構成材料をＡｌ−Ｓｉ合金で形成した金属パッ
ケージ技術が特公平４−１０２２３号公報の開示があ
る。
【０００３】現状上記利用分野では図５に示すようにこ
のパッケージケース２内面に半導体ＩＣ等３が実装され
たアルミナセラミック回路基板１０がＡｕ−Ｓｎ半田１
１により固定され使用されている。（なお、図５中、６
はメタルリード、７は絶縁封着材、９ｄは半田を示
す。） 一方、高放熱化のためには従来、特公平７−１７８６号
公報に開示されているように基板との膨張係数が近い金
属材料ＣｕＷ合金の底板部１２とＦｅ−Ｎｉ−Ｃｏ合金
の金属製枠状ウインドフレーム２ａからなる金属パッケ
ージを形成し、このパッケージ内面に半導体ＩＣ等３が
実装されたＡｌＮセラミック回路基板１ａが半田９ａに
より固定され使用されている（図６）。なお、図６中、
６はメタルリード、７は絶縁封着材を示す。
のパッケージケース２内面に半導体ＩＣ等３が実装され
たアルミナセラミック回路基板１０がＡｕ−Ｓｎ半田１
１により固定され使用されている。（なお、図５中、６
はメタルリード、７は絶縁封着材、９ｄは半田を示
す。） 一方、高放熱化のためには従来、特公平７−１７８６号
公報に開示されているように基板との膨張係数が近い金
属材料ＣｕＷ合金の底板部１２とＦｅ−Ｎｉ−Ｃｏ合金
の金属製枠状ウインドフレーム２ａからなる金属パッケ
ージを形成し、このパッケージ内面に半導体ＩＣ等３が
実装されたＡｌＮセラミック回路基板１ａが半田９ａに
より固定され使用されている（図６）。なお、図６中、
６はメタルリード、７は絶縁封着材を示す。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来のパッケージにお
いては軽量化については前述のＡｌ−Ｓｉ合金の金属パ
ッケージにアルミナセラミック回路基板を搭載すること
で達成できる。しかしＡｌ−Ｓｉ合金ではその熱膨張係
数がセラミック基板に比較して大きいため、Ａｕ−Ｓｎ
半田で実装するパッケージケース内面の基板は、アルミ
ナセラミックが使用される。よって接合されるアルミナ
セラミック基板の熱伝導率（１７Ｗ／ｍＫ）が低いた
め、熱抵抗の増大により放熱性が不十分になるという問
題が生じる。一方、高放熱化についてはパッケージケー
ス底板部に高熱伝導かつセラミック基板と熱膨張係数が
ほぼ整合するＣｕＷ合金を採用し、この金属パッケージ
に高熱伝導セラミック回路基板を半田付け法により搭載
することで達成できる。しかし、このパッケージにおい
てはパッケージケースにＣｕＷ合金（密度１５．６５〜
１７．００ｇ／ｃｃ）やＦｅ−Ｎｉ−Ｃｏ合金（８．３
６ｇ／ｃｃ）を使用することにより軽量化に適さないと
いう問題が生じる。
いては軽量化については前述のＡｌ−Ｓｉ合金の金属パ
ッケージにアルミナセラミック回路基板を搭載すること
で達成できる。しかしＡｌ−Ｓｉ合金ではその熱膨張係
数がセラミック基板に比較して大きいため、Ａｕ−Ｓｎ
半田で実装するパッケージケース内面の基板は、アルミ
ナセラミックが使用される。よって接合されるアルミナ
セラミック基板の熱伝導率（１７Ｗ／ｍＫ）が低いた
め、熱抵抗の増大により放熱性が不十分になるという問
題が生じる。一方、高放熱化についてはパッケージケー
ス底板部に高熱伝導かつセラミック基板と熱膨張係数が
ほぼ整合するＣｕＷ合金を採用し、この金属パッケージ
に高熱伝導セラミック回路基板を半田付け法により搭載
することで達成できる。しかし、このパッケージにおい
てはパッケージケースにＣｕＷ合金（密度１５．６５〜
１７．００ｇ／ｃｃ）やＦｅ−Ｎｉ−Ｃｏ合金（８．３
６ｇ／ｃｃ）を使用することにより軽量化に適さないと
いう問題が生じる。
【０００５】さらに両者のパッケージにおいてはパッケ
ージケース内面に基板を半田付けする工程が必要で、さ
らに半田付け時に発生するガスにより半田内に気泡が特
に大型基板の場合、残存することが避けられない。よっ
て製品の部分的な熱抵抗バラツキが発生し製品歩留まり
を低下させるという問題がある。本工程での歩留まり
は、回路基板に半導体ＩＣ等が実装された後工程の歩留
まりであり製品コストに大きな影響を及ぼす。そこで軽
量、高放熱金属とセラミックの複合が注目されている。
それらの候補材としては金属材料はＡｌ−Ｓｉ合金が考
えられる。このＡｌ−Ｓｉ合金は住友電工（株）製Ａ−
４０等Ｓｉを多く含有する合金で、ＪＩＳ規格で示され
る一般的なアルミニウム合金に比べ熱膨張係数が小さ
く、かつＳｉ含有により比重がアルミニウムより小さい
長所（軽量化）を有している。主な物性を表１に示す。
ージケース内面に基板を半田付けする工程が必要で、さ
らに半田付け時に発生するガスにより半田内に気泡が特
に大型基板の場合、残存することが避けられない。よっ
て製品の部分的な熱抵抗バラツキが発生し製品歩留まり
を低下させるという問題がある。本工程での歩留まり
は、回路基板に半導体ＩＣ等が実装された後工程の歩留
まりであり製品コストに大きな影響を及ぼす。そこで軽
量、高放熱金属とセラミックの複合が注目されている。
それらの候補材としては金属材料はＡｌ−Ｓｉ合金が考
えられる。このＡｌ−Ｓｉ合金は住友電工（株）製Ａ−
４０等Ｓｉを多く含有する合金で、ＪＩＳ規格で示され
る一般的なアルミニウム合金に比べ熱膨張係数が小さ
く、かつＳｉ含有により比重がアルミニウムより小さい
長所（軽量化）を有している。主な物性を表１に示す。
【０００６】
【表１】
【０００７】一方、セラミック材料としては多層化内部
配線引き回しが可能であるＢｅＯ、ＳｉＣ、ＡｌＮが考
えられるが、ＢｅＯ、ＳｉＣは毒性と供給不安の問題が
ある。よってＡｌＮが最も有力であるが、ＡｌＮを用い
た金属−セラミック回路基板複合パッケージを作製する
には、めっき処理を施した金属製枠状ウインドフレーム
を接合する箇所にメタライズ処理を施したＡｌＮ回路基
板に、該金属製枠を該金属製枠の融点よりも低い融点を
有する金系半田で接合する必要がある。すなわち、金系
半田接合、例えばＡｕ−Ｓｉ半田付けする場合、ＡｌＮ
は室温から鑞付け温度（約４００℃）までの平均熱膨張
係数が４．４×１０-6／℃と小さいのに対し、Ａｌ−Ｓ
ｉ合金は平均熱膨張係数が約１０×１０-6／℃以上と極
めて高い。その結果、鑞付け後ＡｌＮ内に大きな熱応力
による歪みが発生し、ＡｌＮにクラックやそり、金属枠
状ウインドフレームに変形等が起こる。よって、気密性
を満たす高信頼性のパッケージを実現できなかった。そ
こで本発明は使用する素材及び組み合わせを検討し、軽
量でかつ、高放熱で放熱性のバラツキが少なく、また煩
雑な工程を省略できる高信頼性を有する金属−セラミッ
ク回路基板複合パッケージを提供することを目的とす
る。
配線引き回しが可能であるＢｅＯ、ＳｉＣ、ＡｌＮが考
えられるが、ＢｅＯ、ＳｉＣは毒性と供給不安の問題が
ある。よってＡｌＮが最も有力であるが、ＡｌＮを用い
た金属−セラミック回路基板複合パッケージを作製する
には、めっき処理を施した金属製枠状ウインドフレーム
を接合する箇所にメタライズ処理を施したＡｌＮ回路基
板に、該金属製枠を該金属製枠の融点よりも低い融点を
有する金系半田で接合する必要がある。すなわち、金系
半田接合、例えばＡｕ−Ｓｉ半田付けする場合、ＡｌＮ
は室温から鑞付け温度（約４００℃）までの平均熱膨張
係数が４．４×１０-6／℃と小さいのに対し、Ａｌ−Ｓ
ｉ合金は平均熱膨張係数が約１０×１０-6／℃以上と極
めて高い。その結果、鑞付け後ＡｌＮ内に大きな熱応力
による歪みが発生し、ＡｌＮにクラックやそり、金属枠
状ウインドフレームに変形等が起こる。よって、気密性
を満たす高信頼性のパッケージを実現できなかった。そ
こで本発明は使用する素材及び組み合わせを検討し、軽
量でかつ、高放熱で放熱性のバラツキが少なく、また煩
雑な工程を省略できる高信頼性を有する金属−セラミッ
ク回路基板複合パッケージを提供することを目的とす
る。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、高放熱回路基
板に搭載された半導体ＩＣ等を気密封止するパッケージ
において、該回路基板がＡｌＮからなり、その上に搭載
される実装部品を囲むＳｉを３０〜６０ｗｔ％含み、そ
の残部がアルミニウムと不可避的不純物とからなるＡｌ
−Ｓｉ合金製枠状ウインドフレームが、軟金属を介して
半田接合されていることを特徴とする金属セラミック回
路基板複合パッケージである。本発明の金属セラミック
回路基板複合パッケージにおいて、使用する高放熱Ａｌ
Ｎ回路基板材料は、好ましくはメタライズを施されたＡ
ｌＮ焼結体またはＡｌＮ積層焼結体からなる。また、軽
量金属材料のＡｌ−Ｓｉ合金は、その合金表面には無電
解または電解Ｎｉめっき及び無電解または電解Ａｕめっ
きが施されることが好ましい。また本発明に使用する軟
金属材料は、好ましくはＣｕ，Ａｇ，Ｎｉから選ばれた
金属またはそれらの合金からなる。
板に搭載された半導体ＩＣ等を気密封止するパッケージ
において、該回路基板がＡｌＮからなり、その上に搭載
される実装部品を囲むＳｉを３０〜６０ｗｔ％含み、そ
の残部がアルミニウムと不可避的不純物とからなるＡｌ
−Ｓｉ合金製枠状ウインドフレームが、軟金属を介して
半田接合されていることを特徴とする金属セラミック回
路基板複合パッケージである。本発明の金属セラミック
回路基板複合パッケージにおいて、使用する高放熱Ａｌ
Ｎ回路基板材料は、好ましくはメタライズを施されたＡ
ｌＮ焼結体またはＡｌＮ積層焼結体からなる。また、軽
量金属材料のＡｌ−Ｓｉ合金は、その合金表面には無電
解または電解Ｎｉめっき及び無電解または電解Ａｕめっ
きが施されることが好ましい。また本発明に使用する軟
金属材料は、好ましくはＣｕ，Ａｇ，Ｎｉから選ばれた
金属またはそれらの合金からなる。
【０００９】また、本発明の金属−セラミック回路基板
複合パッケージにおいてＡｌＮ回路基板とＡｌ−Ｓｉ合
金製枠状ウインドフレームを該Ａｌ合金の融点よりも低
い融点を有する金系半田で接合することにより達成され
る。以下、本発明について具体的構成を図面に基づいて
説明する。図１はその一例を示すもので、１はＡｌＮ回
路基板で、その表面に後記金属製枠状ウインドフレーム
２が半田接合される位置と半導体ＩＣ等３を実装する回
路パターン等のメタライズ処理４を施してある。このメ
タライズ部４に適宜の数の横孔加工５がされ、この孔５
に挿入されたメタルリード６がガラス等の絶縁封着材７
により固定されているＡｌ−Ｓｉ合金製枠状ウインドフ
レーム２を軟金属材８を介して半田付け９されている。
なお、ＡｌＮ回路基板１はシート成形法、プレス成型法
等公知の成型法で所定の形状に成形後、非酸化性雰囲気
中で焼成を行う。又、ＡｌＮ回路基板１に施されている
メタライズ処理４は、従来よりセラミック基板と金属を
接合する際やセラミック基板に回路パターンを形成する
際に使用されている公知のものでよく、例えばＷ，Ｍ
ｏ，Ｍｏ−Ｍｎ等を同時焼成、あるいはポストメタライ
ズした後にＮｉ及びＡｕめっき処理するか、またはＴ
ｉ，Ｃｒ，Ｎｉ，Ｍｏ，Ｐｔ，Ａｕ等を真空蒸着、スパ
ッタリングによって形成する。
複合パッケージにおいてＡｌＮ回路基板とＡｌ−Ｓｉ合
金製枠状ウインドフレームを該Ａｌ合金の融点よりも低
い融点を有する金系半田で接合することにより達成され
る。以下、本発明について具体的構成を図面に基づいて
説明する。図１はその一例を示すもので、１はＡｌＮ回
路基板で、その表面に後記金属製枠状ウインドフレーム
２が半田接合される位置と半導体ＩＣ等３を実装する回
路パターン等のメタライズ処理４を施してある。このメ
タライズ部４に適宜の数の横孔加工５がされ、この孔５
に挿入されたメタルリード６がガラス等の絶縁封着材７
により固定されているＡｌ−Ｓｉ合金製枠状ウインドフ
レーム２を軟金属材８を介して半田付け９されている。
なお、ＡｌＮ回路基板１はシート成形法、プレス成型法
等公知の成型法で所定の形状に成形後、非酸化性雰囲気
中で焼成を行う。又、ＡｌＮ回路基板１に施されている
メタライズ処理４は、従来よりセラミック基板と金属を
接合する際やセラミック基板に回路パターンを形成する
際に使用されている公知のものでよく、例えばＷ，Ｍ
ｏ，Ｍｏ−Ｍｎ等を同時焼成、あるいはポストメタライ
ズした後にＮｉ及びＡｕめっき処理するか、またはＴ
ｉ，Ｃｒ，Ｎｉ，Ｍｏ，Ｐｔ，Ａｕ等を真空蒸着、スパ
ッタリングによって形成する。
【００１０】Ａｌ−Ｓｉ合金製枠状ウインドフレーム２
はガスアトマイズ法により、その構成材料中のＳｉ含有
量を種々変えることが出来るが、本発明に用いる合金と
しては、高Ｓｉ領域では複雑形状加工性が困難となるの
で量産性の観点より、また一方低Ｓｉ領域では熱膨張係
数が大きくなり、ＡｌＮ回路基板との接合後は気密性を
クリアーするが、実使用を想定した信頼性評価試験（温
度サイクル試験）後において気密性を保持できなくなる
ので、このような熱膨張係数の観点よりＳｉが３０〜６
０ｗｔ％のものに限定される。また、使用する半田９に
ついてはＡｌ−Ｓｉ合金の融点よりも低い融点を有し、
かつ信頼性と半導体ＩＣ等の実装時の温度サイクルの観
点よりＡｕ−Ｓｎ等のＡｕ系半田が好ましい。その際、
半田の濡れ性を安定させるため、軟金属板７に必要に応
じてめっき層を予め形成しておくことが好ましい。
はガスアトマイズ法により、その構成材料中のＳｉ含有
量を種々変えることが出来るが、本発明に用いる合金と
しては、高Ｓｉ領域では複雑形状加工性が困難となるの
で量産性の観点より、また一方低Ｓｉ領域では熱膨張係
数が大きくなり、ＡｌＮ回路基板との接合後は気密性を
クリアーするが、実使用を想定した信頼性評価試験（温
度サイクル試験）後において気密性を保持できなくなる
ので、このような熱膨張係数の観点よりＳｉが３０〜６
０ｗｔ％のものに限定される。また、使用する半田９に
ついてはＡｌ−Ｓｉ合金の融点よりも低い融点を有し、
かつ信頼性と半導体ＩＣ等の実装時の温度サイクルの観
点よりＡｕ−Ｓｎ等のＡｕ系半田が好ましい。その際、
半田の濡れ性を安定させるため、軟金属板７に必要に応
じてめっき層を予め形成しておくことが好ましい。
【００１１】
【作用】本発明の金属セラミック回路基板複合パッケー
ジは、高放熱絶縁ＡｌＮ回路基板にＳｉを３０〜６０ｗ
ｔ％含み、その残部がアルミニウムと不可避的不純物か
らなる軽量Ａｌ−Ｓｉ合金製枠状ウインドフレームが軟
金属材料を介して半田で接合されていることにより、介
在した軟金属層が塑性変形し、基板とウインドフレーム
の熱膨張差による応力を緩和することができる。その結
果、そり、変形等がなく、放熱性のバラツキもなく、か
つ煩雑な工程も省略でき、軽量、高放熱、高信頼性（高
気密性）の金属−セラミック回路基板複合パッケージを
提供することができた。
ジは、高放熱絶縁ＡｌＮ回路基板にＳｉを３０〜６０ｗ
ｔ％含み、その残部がアルミニウムと不可避的不純物か
らなる軽量Ａｌ−Ｓｉ合金製枠状ウインドフレームが軟
金属材料を介して半田で接合されていることにより、介
在した軟金属層が塑性変形し、基板とウインドフレーム
の熱膨張差による応力を緩和することができる。その結
果、そり、変形等がなく、放熱性のバラツキもなく、か
つ煩雑な工程も省略でき、軽量、高放熱、高信頼性（高
気密性）の金属−セラミック回路基板複合パッケージを
提供することができた。
【００１２】
【実施例】基板の表面に金属製枠状ウインドフレームが
半田接合される位置と半導体ＩＣ等を実装する回路パタ
ーン等のＷメタライズ層にＮｉめっき及びＡｕめっきを
施してあるＡｌＮ回路基板（２５．４ｍｍ×５０．８ｍ
ｍ×２．０ｍｍ厚）に、金属製枠状ウインドフレーム
（幅１．５ｍｍ、高さ７．０ｍｍ、Ｎｉめっき及びＡｕ
めっき仕上げ）を軟金属層を介してＡｕ−Ｓｉ半田（融
点４２０℃）で窒素雰囲気中で接合した。これらサンプ
ルについて基板のそり、気密性の測定と接合状態を観察
した。さらに信頼性評価試験として温度サイクル試験
（ＭＩＬ−ＳＴＤ−８８３Ｃ １０１０．６ 条件Ｃ）
を１０００サイクル実施し、再度気密性を確認した。そ
りの大きさは図４に示すａの絶対値で、気密性について
はＨｅガスによるスニーファー方式で測定した。接合状
態観察はＡｌＮ基板とＡｌ−Ｓｉ合金製枠状ウインドフ
レームの接合部をＳＥＭ、ＯＭにより観察し、クラック
の有無を調べた。また、比較のため、軟金属層を介さず
に接合した場合も実施した。
半田接合される位置と半導体ＩＣ等を実装する回路パタ
ーン等のＷメタライズ層にＮｉめっき及びＡｕめっきを
施してあるＡｌＮ回路基板（２５．４ｍｍ×５０．８ｍ
ｍ×２．０ｍｍ厚）に、金属製枠状ウインドフレーム
（幅１．５ｍｍ、高さ７．０ｍｍ、Ｎｉめっき及びＡｕ
めっき仕上げ）を軟金属層を介してＡｕ−Ｓｉ半田（融
点４２０℃）で窒素雰囲気中で接合した。これらサンプ
ルについて基板のそり、気密性の測定と接合状態を観察
した。さらに信頼性評価試験として温度サイクル試験
（ＭＩＬ−ＳＴＤ−８８３Ｃ １０１０．６ 条件Ｃ）
を１０００サイクル実施し、再度気密性を確認した。そ
りの大きさは図４に示すａの絶対値で、気密性について
はＨｅガスによるスニーファー方式で測定した。接合状
態観察はＡｌＮ基板とＡｌ−Ｓｉ合金製枠状ウインドフ
レームの接合部をＳＥＭ、ＯＭにより観察し、クラック
の有無を調べた。また、比較のため、軟金属層を介さず
に接合した場合も実施した。
【００１３】
【表２】
【００１４】さらに重量と熱抵抗の相対比較のため、外
形寸法が同じＡｌ−３０％Ｓｉ合金製金属パッケージと
底板部がＣｕＷ合金（厚み２．０ｍｍ）でウインドフレ
ーム部がＦｅ−Ｎｉ−Ｃｏからなる金属パッケージを作
成し、パッケージケース内面に回路基板として寸法（２
０ｍｍ×４５ｍｍ×０．６３５ｍｍ厚）のアルミナ基板
とＡｌＮ基板をそれぞれ半田で接合した。なお、熱抵抗
の測定は半導体ＩＣの温度に敏感なパラメーターの温度
依存データから、動作時のＩＣチップ温度を算出して熱
抵抗を計算するＴＳＰ法（Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ Ｓ
ｅｎｓｉｔｉｖｅ Ｐａｒａｍｅｔｅｒ Ｍｅｔｈｏ
ｄ）により行った。その結果を表３に示す。
形寸法が同じＡｌ−３０％Ｓｉ合金製金属パッケージと
底板部がＣｕＷ合金（厚み２．０ｍｍ）でウインドフレ
ーム部がＦｅ−Ｎｉ−Ｃｏからなる金属パッケージを作
成し、パッケージケース内面に回路基板として寸法（２
０ｍｍ×４５ｍｍ×０．６３５ｍｍ厚）のアルミナ基板
とＡｌＮ基板をそれぞれ半田で接合した。なお、熱抵抗
の測定は半導体ＩＣの温度に敏感なパラメーターの温度
依存データから、動作時のＩＣチップ温度を算出して熱
抵抗を計算するＴＳＰ法（Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ Ｓ
ｅｎｓｉｔｉｖｅ Ｐａｒａｍｅｔｅｒ Ｍｅｔｈｏ
ｄ）により行った。その結果を表３に示す。
【００１５】
【表３】
【００１６】
【発明の効果】本発明によれば、高放熱絶縁ＡｌＮ回路
基板にＳｉを３０〜６０ｗｔ％含み、その残部がアルミ
ニウムと不可避的不純物からなる軽量Ａｌ−Ｓｉ合金製
枠状ウインドフレームが、軟金属材料を介して、半田で
接合されていることにより、介在した軟金属層が塑性変
形し、基板とウインドフレームの熱膨張差による応力を
緩和することができ、その結果、そり、変形等がなく、
放熱性のバラツキもなく、かつ煩雑な工程も省略でき、
軽量、高放熱、高信頼性（高気密性）の金属−セラミッ
ク回路基板複合パッケージが得られる。
基板にＳｉを３０〜６０ｗｔ％含み、その残部がアルミ
ニウムと不可避的不純物からなる軽量Ａｌ−Ｓｉ合金製
枠状ウインドフレームが、軟金属材料を介して、半田で
接合されていることにより、介在した軟金属層が塑性変
形し、基板とウインドフレームの熱膨張差による応力を
緩和することができ、その結果、そり、変形等がなく、
放熱性のバラツキもなく、かつ煩雑な工程も省略でき、
軽量、高放熱、高信頼性（高気密性）の金属−セラミッ
ク回路基板複合パッケージが得られる。
【図１】本発明の金属−セラミック回路基板複合パッケ
ージの説明図、
ージの説明図、
【図２】同断面説明図、
【図３】図２の部分拡大図、
【図４】実施例におけるそり量（ａ）を説明する図、
【図５】従来のパッケージの説明図、
【図６】同別の説明図。
１ ＡｌＮ回路基板 ２ Ａｌ−Ｓｉ合金製枠状ウインドフレーム ３ 半導体ＩＣ等 ４ メタライズ部 ８ 軟金属 ９ 半田
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山中 正策 兵庫県伊丹市昆陽北一丁目１番１号 住友 電気工業株式会社伊丹製作所内
Claims (5)
- 【請求項１】 高放熱回路基板に搭載された半導体ＩＣ
等を気密封止するパッケージにおいて、該回路基板がＡ
ｌＮからなり、その上に搭載される実装部品を囲むＳｉ
を３０〜６０ｗｔ％含み、その残部がＡｌと不可避的不
純物からなるＡｌ−Ｓｉ合金製枠状ウインドフレーム
が、軟金属を介して半田接合されていることを特徴とす
る金属セラミック回路基板複合パッケージ。 - 【請求項２】 前記回路基板がＡｌＮ焼結体またはＡｌ
Ｎ積層焼結体からなり、表面の一部または全部にメタラ
イズ層を設けたことを特徴とする金属セラミック回路基
板複合パッケージ。 - 【請求項３】 前記軟金属がＣｕ、Ａｇ、Ｎｉのいずれ
かである請求項１または２に記載の金属セラミック回路
基板複合パッケージ。 - 【請求項４】 前記Ａｌ−Ｓｉ合金は、その表面にＮｉ
メッキ及びＡｕメッキ処理が施されていることを特徴と
する請求項１，２または３のいずれかに記載の金属セラ
ミック回路基板複合パッケージ。 - 【請求項５】 前記半田が前記Ａｌ−Ｓｉ合金の融点よ
りも低い融点を有する金系半田であることを特徴とする
請求項１，２，３または４のいずれかに記載の金属セラ
ミック回路基板複合パッケージ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15453795A JPH098176A (ja) | 1995-06-21 | 1995-06-21 | 金属−セラミック回路基板複合パッケージ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15453795A JPH098176A (ja) | 1995-06-21 | 1995-06-21 | 金属−セラミック回路基板複合パッケージ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH098176A true JPH098176A (ja) | 1997-01-10 |
Family
ID=15586431
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15453795A Pending JPH098176A (ja) | 1995-06-21 | 1995-06-21 | 金属−セラミック回路基板複合パッケージ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH098176A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102064137A (zh) * | 2010-12-06 | 2011-05-18 | 日月光半导体制造股份有限公司 | 具有金属边框的半导体结构 |
-
1995
- 1995-06-21 JP JP15453795A patent/JPH098176A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102064137A (zh) * | 2010-12-06 | 2011-05-18 | 日月光半导体制造股份有限公司 | 具有金属边框的半导体结构 |
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