JPS6224647A - 半導体素子搭載用基板 - Google Patents
半導体素子搭載用基板Info
- Publication number
- JPS6224647A JPS6224647A JP61107288A JP10728886A JPS6224647A JP S6224647 A JPS6224647 A JP S6224647A JP 61107288 A JP61107288 A JP 61107288A JP 10728886 A JP10728886 A JP 10728886A JP S6224647 A JPS6224647 A JP S6224647A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- substrate
- coating layer
- semiconductor element
- diamond
- cvd method
- 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.)
- Pending
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
- H10W72/00—Interconnections or connectors in packages
- H10W72/30—Die-attach connectors
Landscapes
- Die Bonding (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、半導体素子に発生する熱を効率よく放散しう
る半導体素子搭載用基板に関するものであり、半導体パ
ッケージやマルチチップボードなどの回路基板の構成部
材として広く適用できる。
る半導体素子搭載用基板に関するものであり、半導体パ
ッケージやマルチチップボードなどの回路基板の構成部
材として広く適用できる。
近年、半導体素子の高速化、高密度化、大型化により、
半導体素子からの発熱量の増大が問題となっており、半
導体素子搭載用基板に対して高放熱特性の要求が高まっ
てきている。このため、そのような基板として、高い電
気絶縁性と高い放熱性とを併せ持つものが必要とされて
いる。
半導体素子からの発熱量の増大が問題となっており、半
導体素子搭載用基板に対して高放熱特性の要求が高まっ
てきている。このため、そのような基板として、高い電
気絶縁性と高い放熱性とを併せ持つものが必要とされて
いる。
このような基板として、スクリーン印刷、ろう付け、溶
射、陽極酸化等によって電気絶縁性の無機質被覆層を熱
伝導性のよい金属基板の表面に形成したものが考えられ
ている。しかし、いずれの方法によって形成された無機
質被覆層にあっても、その被覆層は多孔質であり目的と
する熱伝導性が充分でない。また多孔質であるため、大
気中の水分、水中の導電性イオン等がその被覆層を拡散
し、電気絶縁性の経時的劣化が生じる。このため、その
被覆層にはある程度の厚さが必要とされる。この点から
、被覆層を薄くすることによって熱伝導性の改善を図る
ということには、自ら制限がある。
射、陽極酸化等によって電気絶縁性の無機質被覆層を熱
伝導性のよい金属基板の表面に形成したものが考えられ
ている。しかし、いずれの方法によって形成された無機
質被覆層にあっても、その被覆層は多孔質であり目的と
する熱伝導性が充分でない。また多孔質であるため、大
気中の水分、水中の導電性イオン等がその被覆層を拡散
し、電気絶縁性の経時的劣化が生じる。このため、その
被覆層にはある程度の厚さが必要とされる。この点から
、被覆層を薄くすることによって熱伝導性の改善を図る
ということには、自ら制限がある。
本発明は、このような問題を緻密なダイヤモンドの被覆
層を形成することによって解決し、電気絶縁性及び熱伝
導性が共に優れた半導体素子搭載用基板を提供すること
を目的とする。
層を形成することによって解決し、電気絶縁性及び熱伝
導性が共に優れた半導体素子搭載用基板を提供すること
を目的とする。
この目的を達成するため、ダイヤモンドの被覆層はＰＶ
Ｄ法又はＣＶＤ法によって形成される。
Ｄ法又はＣＶＤ法によって形成される。
すなわち本発明は、熱伝導性のよい金属基板の表面に、
ダイヤモンドからなる薄い被覆層をＰＶＤ法またはＣＶ
Ｄ法によって形成してなる半導体素子搭載用基板を特徴
とする。
ダイヤモンドからなる薄い被覆層をＰＶＤ法またはＣＶ
Ｄ法によって形成してなる半導体素子搭載用基板を特徴
とする。
ＰＶＤ法及びＣＶＤ法は化合物を含む被覆物質をイオン
や分子という物質の最小単位で基板に衝突させて被覆層
を設ける方法である為、粒子径の小さい粒子が析出する
。この為、緻密な被覆層が得られる。したがって、電気
絶縁性を劣化させることなく、被覆層を薄くし熱伝導性
を改善することが可能となる。
や分子という物質の最小単位で基板に衝突させて被覆層
を設ける方法である為、粒子径の小さい粒子が析出する
。この為、緻密な被覆層が得られる。したがって、電気
絶縁性を劣化させることなく、被覆層を薄くし熱伝導性
を改善することが可能となる。
さらに、ＰＶＤ法やＣＶＤ法では被覆物質をイオンや分
子という形で基板に衝突させるに際し、核生成速度に対
する核成長速度を変えることにより、緻密さをより一層
向上させることが可能であるので、例えば、大気中の水
分、水中の導電性イオン、あるいは後工程で被覆層上に
形成されるメタライジング層中の金属微粒子や金属イオ
ン、特に、銀のようにエレクトロマイグレーションの生
じやすい金属イオンや、ナトリウム、塩素等のイオン半
径の小さいイオンまでが問題となる様な場合でもこれら
が被覆層中を拡散しない被覆層をも設けることが可能で
ある。
子という形で基板に衝突させるに際し、核生成速度に対
する核成長速度を変えることにより、緻密さをより一層
向上させることが可能であるので、例えば、大気中の水
分、水中の導電性イオン、あるいは後工程で被覆層上に
形成されるメタライジング層中の金属微粒子や金属イオ
ン、特に、銀のようにエレクトロマイグレーションの生
じやすい金属イオンや、ナトリウム、塩素等のイオン半
径の小さいイオンまでが問題となる様な場合でもこれら
が被覆層中を拡散しない被覆層をも設けることが可能で
ある。
またＰＶＤ法やＣＶＤ法によって得られた被覆層は、表
面粗さが小さく、基板との密着性も優れている。このた
め、その基板に半導体素子を搭載した場合、素子と基板
との間に空隙が生じず素子からの放熱性を高くすること
ができ、その電気絶縁性は繰り返しの加熱に対しても充
分安定している。
面粗さが小さく、基板との密着性も優れている。このた
め、その基板に半導体素子を搭載した場合、素子と基板
との間に空隙が生じず素子からの放熱性を高くすること
ができ、その電気絶縁性は繰り返しの加熱に対しても充
分安定している。
更に、ＧａＡｓ半導体素子を用いた高周波デバイスに本
発明の基板は特に効果的に適用できる。すなわち、高周
波用デバイスにおいては半導体素子搭載用基板の誘電特
性が問題になるが、ＰＶＤ法又はＣＶＤ法によって誘電
率の低いダイヤモンドを基板の広い面積にわたって均一
に且つ薄く被覆することが容易に行える。
発明の基板は特に効果的に適用できる。すなわち、高周
波用デバイスにおいては半導体素子搭載用基板の誘電特
性が問題になるが、ＰＶＤ法又はＣＶＤ法によって誘電
率の低いダイヤモンドを基板の広い面積にわたって均一
に且つ薄く被覆することが容易に行える。
本発明において、金属基板として熱伝導率が０、２Ｃａ
ｌ ／ ａｍ −ｓｅｃ ・を以上の金属板を用イル
コトが好ましい。これにより、前記のＰＶＤ法やＣＶＤ
法の特徴と相まって従来広く用いられているＡｌ２Ｏ３
や２Ｍｇ０・５ＩＯ２等の焼結セラミックからなる半導
体素子搭載用基板では対応できなかった高速・高出力の
半導体装置にも対応することが可能となった。
ｌ ／ ａｍ −ｓｅｃ ・を以上の金属板を用イル
コトが好ましい。これにより、前記のＰＶＤ法やＣＶＤ
法の特徴と相まって従来広く用いられているＡｌ２Ｏ３
や２Ｍｇ０・５ＩＯ２等の焼結セラミックからなる半導
体素子搭載用基板では対応できなかった高速・高出力の
半導体装置にも対応することが可能となった。
尚、金属板に代えて、用途に応じて熱伝導性と機械的性
質を任意に変えることができる複合金属板を用いること
により、本発明の用途をさらに広げることが出来る。具
体的な金属板・複合金属板としては、Ｓｌ、Ｃｕ、Ａ１
の池、各種高熱伝導型Ｃｕ合金、銅クラツドステンレス
鋼クラツド銅、銅タラッドコバールクラッド銅またはＭ
Ｏ若しくはＷを主体とする焼結体等が挙げられる。
質を任意に変えることができる複合金属板を用いること
により、本発明の用途をさらに広げることが出来る。具
体的な金属板・複合金属板としては、Ｓｌ、Ｃｕ、Ａ１
の池、各種高熱伝導型Ｃｕ合金、銅クラツドステンレス
鋼クラツド銅、銅タラッドコバールクラッド銅またはＭ
Ｏ若しくはＷを主体とする焼結体等が挙げられる。
また被覆層に用いるダイヤモンドは、電気絶縁性及び熱
伝導性を考慮して１〜１０μｍの厚さに施す。
伝導性を考慮して１〜１０μｍの厚さに施す。
このようにして得られた半導体素子搭載用基板を用いて
組み立てた半導体装置を第１図に示す。
組み立てた半導体装置を第１図に示す。
１は金属板であり、その表面に被覆されたダイヤモンド
の被覆層２とで半導体素子搭載用基板３を形成する。４
はメタルライジング層、５はＡｕメッキ層で、これを介
して半導体素子６が搭載される。
の被覆層２とで半導体素子搭載用基板３を形成する。４
はメタルライジング層、５はＡｕメッキ層で、これを介
して半導体素子６が搭載される。
以下実施例について説明する。
３１半導体素子を搭載するためのダイヤモンドの薄膜を
被覆した半導体素子搭載用基板をプラズマ−ＣＶＤ法で
イ乍製した。金属基板には、厚さ１ ｍｍのＣｕＷ合金
を用いた。
被覆した半導体素子搭載用基板をプラズマ−ＣＶＤ法で
イ乍製した。金属基板には、厚さ１ ｍｍのＣｕＷ合金
を用いた。
７’ラズ７−ＣＶＤ法は、反応炉内にエチレンを含むガ
スを、全ガス圧１．０Ｔｏｒｒに制御しながら流し、反
応炉内に設けた高周波電極に高周波（１３，５６Ｍ Ｈ
ｚ） ３００ Ｗを印加し、エチレンガスをプラズマ化
し、気相反応により、成膜速度５００〜１０００オング
ストローム／ｍｉｎでダイヤモンドを被覆した。
スを、全ガス圧１．０Ｔｏｒｒに制御しながら流し、反
応炉内に設けた高周波電極に高周波（１３，５６Ｍ Ｈ
ｚ） ３００ Ｗを印加し、エチレンガスをプラズマ化
し、気相反応により、成膜速度５００〜１０００オング
ストローム／ｍｉｎでダイヤモンドを被覆した。
得られた膜厚５μｍのダイヤモンド膜をＸ線回折、走査
型電子顕微鏡で観察したところ、粒径１μｍ以下の微細
多結晶構造を持つダイヤモンドまたはダイヤモンド状結
晶であることがわかった。
型電子顕微鏡で観察したところ、粒径１μｍ以下の微細
多結晶構造を持つダイヤモンドまたはダイヤモンド状結
晶であることがわかった。
また、得られたダイヤモンド膜を被覆したＣｕＷ合金板
上にＮｉを真空蒸着で被覆し、ＮｉとＣｕＷ間の絶縁耐
圧を測定したところ、５００ Ｖ以上あり、ダイヤモン
ド膜は電気絶縁性が良好であることがわかった。
上にＮｉを真空蒸着で被覆し、ＮｉとＣｕＷ間の絶縁耐
圧を測定したところ、５００ Ｖ以上あり、ダイヤモン
ド膜は電気絶縁性が良好であることがわかった。
以上の如くして得られた半導体素子搭載用基板は、熱伝
導性良好で、耐熱性も良好であり、また電気絶縁性に関
しても、被覆層の析出粒子を制御することにより、Ａｇ
の如く、エレクトロマイグレーションの生じやすいペー
ストを絶縁被覆層上の電極とした場合でも、高い絶縁性
を得ることができた。
導性良好で、耐熱性も良好であり、また電気絶縁性に関
しても、被覆層の析出粒子を制御することにより、Ａｇ
の如く、エレクトロマイグレーションの生じやすいペー
ストを絶縁被覆層上の電極とした場合でも、高い絶縁性
を得ることができた。
以上に説明した如く、本発明によれば、緻密度の高い被
覆層が得られるので、その厚さを薄くすることにより電
気絶縁性を劣下させることなく熱伝導性の改良が行われ
る。このようにして得られた半導体素子搭載用基板は、
集積回路の高速化、高密度化、大型化に充分対応できる
ものである。
覆層が得られるので、その厚さを薄くすることにより電
気絶縁性を劣下させることなく熱伝導性の改良が行われ
る。このようにして得られた半導体素子搭載用基板は、
集積回路の高速化、高密度化、大型化に充分対応できる
ものである。
第１図は本発明の半導体素子搭載用基板を用いた半導体
装置の側面断面図である。 （主な参照番号） １・・金属板、 ２・・ダイヤモンド被覆層、３・・
半導体素子搭載用基板、 ４・・メタルライジング層、
装置の側面断面図である。 （主な参照番号） １・・金属板、 ２・・ダイヤモンド被覆層、３・・
半導体素子搭載用基板、 ４・・メタルライジング層、
Claims (1)
- 熱伝導性のよい金属基板の表面に、ダイヤモンドの薄い
被覆層をＰＶＤ法又はＣＶＤ法によって形成したことを
特徴とする半導体素子搭載用基板。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61107288A JPS6224647A (ja) | 1986-05-10 | 1986-05-10 | 半導体素子搭載用基板 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61107288A JPS6224647A (ja) | 1986-05-10 | 1986-05-10 | 半導体素子搭載用基板 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56203159A Division JPS6027188B2 (ja) | 1981-12-15 | 1981-12-15 | 半導体素子塔載用基板 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6224647A true JPS6224647A (ja) | 1987-02-02 |
Family
ID=14455293
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61107288A Pending JPS6224647A (ja) | 1986-05-10 | 1986-05-10 | 半導体素子搭載用基板 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6224647A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6531226B1 (en) | 1999-06-02 | 2003-03-11 | Morgan Chemical Products, Inc. | Brazeable metallizations for diamond components |
| US6830780B2 (en) | 1999-06-02 | 2004-12-14 | Morgan Chemical Products, Inc. | Methods for preparing brazeable metallizations for diamond components |
| US7339791B2 (en) | 2001-01-22 | 2008-03-04 | Morgan Advanced Ceramics, Inc. | CVD diamond enhanced microprocessor cooling system |
| US7427807B2 (en) | 2005-02-18 | 2008-09-23 | Mitac Technology Corp. | Chip heat dissipation structure and manufacturing method |
| US7504148B2 (en) | 2005-03-03 | 2009-03-17 | Mitac Technology Corp | Printed circuit board structure and manufacturing method thereof |
| EP2975640A3 (en) * | 2014-07-16 | 2016-01-27 | General Electric Company | Electronic device assembly |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5815241A (ja) * | 1981-07-20 | 1983-01-28 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 半導体装置用基板 |
-
1986
- 1986-05-10 JP JP61107288A patent/JPS6224647A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5815241A (ja) * | 1981-07-20 | 1983-01-28 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 半導体装置用基板 |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6531226B1 (en) | 1999-06-02 | 2003-03-11 | Morgan Chemical Products, Inc. | Brazeable metallizations for diamond components |
| US6830780B2 (en) | 1999-06-02 | 2004-12-14 | Morgan Chemical Products, Inc. | Methods for preparing brazeable metallizations for diamond components |
| US7339791B2 (en) | 2001-01-22 | 2008-03-04 | Morgan Advanced Ceramics, Inc. | CVD diamond enhanced microprocessor cooling system |
| US7427807B2 (en) | 2005-02-18 | 2008-09-23 | Mitac Technology Corp. | Chip heat dissipation structure and manufacturing method |
| US7504148B2 (en) | 2005-03-03 | 2009-03-17 | Mitac Technology Corp | Printed circuit board structure and manufacturing method thereof |
| EP2975640A3 (en) * | 2014-07-16 | 2016-01-27 | General Electric Company | Electronic device assembly |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US8405996B2 (en) | Article including thermal interface element and method of preparation | |
| JP2015526904A (ja) | 熱界面パッド及びその製造方法並びに放熱システム | |
| US5328715A (en) | Process for making metallized vias in diamond substrates | |
| JPS5815241A (ja) | 半導体装置用基板 | |
| US7470982B2 (en) | Substrate for semiconductor device and semiconductor device | |
| JPWO2017154774A1 (ja) | 窒化アルミニウム膜、窒化アルミニウム膜の製造方法、および高耐圧部品 | |
| CN116695078A (zh) | 一种导热金刚石复合材料基板及其制备方法和应用 | |
| CN103338588A (zh) | 高导热绝缘金属基印刷电路板 | |
| JPS6027188B2 (ja) | 半導体素子塔載用基板 | |
| JPS6224648A (ja) | 半導体素子搭載用基板 | |
| EP0113088A2 (en) | Substrate for mounting semiconductor element | |
| JPS61292345A (ja) | 半導体素子搭載用基板 | |
| JPS60128625A (ja) | 半導体素子搭載用基板 | |
| US5250327A (en) | Composite substrate and process for producing the same | |
| JPH0513616A (ja) | 高熱伝導性絶縁基板およびその製法 | |
| JP2007005709A (ja) | Ｌｅｄ照明装置用の低熱抵抗配線基板およびｌｅｄ照明装置 | |
| JPH0223639A (ja) | 電子装置 | |
| CN120438576B (zh) | 一种增强纵向热导率的梯度金刚石/陶瓷复合材料、制备方法及应用 | |
| JPH043120B2 (ja) | ||
| JPS60245153A (ja) | 半導体装置用高電気絶縁性基板 | |
| JP2960644B2 (ja) | 表面処理された窒化アルミニウム基材 | |
| JPH1065294A (ja) | セラミックス配線基板およびその製造方法 | |
| JP2007095716A (ja) | 複合体およびそれを備えた半導体製造装置用サセプタ並びにパワーモジュール | |
| JPS6130042A (ja) | 半導体素子搭載用基板 | |
| CN115747766A (zh) | 一种原子层薄膜原位沉积制备工艺及制备系统 |