JPS6258664A - 放熱性絶縁基板 - Google Patents
放熱性絶縁基板Info
- Publication number
- JPS6258664A JPS6258664A JP60197583A JP19758385A JPS6258664A JP S6258664 A JPS6258664 A JP S6258664A JP 60197583 A JP60197583 A JP 60197583A JP 19758385 A JP19758385 A JP 19758385A JP S6258664 A JPS6258664 A JP S6258664A
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- JP
- Japan
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- substrate
- heat
- aluminum nitride
- insulating substrate
- sides
- Prior art date
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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】
［発明の技術分野］
本発明は放熱性絶縁基板、特にサイリスタなどの電力用
半導体素子と冷却フィンとの間に用いられる放熱性絶縁
基板に関する。
半導体素子と冷却フィンとの間に用いられる放熱性絶縁
基板に関する。
［発明の技術的背景とその問題点］
窒化アルミニウム系セラミックスは高強度性および金属
なみの製放熱性と共に、電気絶縁性をも兼ね備えている
ため、半導体基板等各種の部品用材料として近年注目さ
れており、サイリスタなどの電力用半導体素子と冷却フ
ィンとの間の絶縁基板としての用途もその一つでおる。
なみの製放熱性と共に、電気絶縁性をも兼ね備えている
ため、半導体基板等各種の部品用材料として近年注目さ
れており、サイリスタなどの電力用半導体素子と冷却フ
ィンとの間の絶縁基板としての用途もその一つでおる。
このような絶縁基板として窒化アルミニウム系セラミッ
クス基板を使用する場合、従来は図に示すように、基板
１の両面を端子２あるいは冷却フィン３としてのＣｕ板
で挟み、これらを圧接ネジ等によって圧接することによ
り敢然と絶縁をはかるということが行なわれていた。な
お図中符号４は半導体素子、５は絶縁スペーサ、６は圧
接圧、７はボルト、８は押え板、９は皿バネ、１０は止
め犬ット、１１は圧接ネジを示す。
クス基板を使用する場合、従来は図に示すように、基板
１の両面を端子２あるいは冷却フィン３としてのＣｕ板
で挟み、これらを圧接ネジ等によって圧接することによ
り敢然と絶縁をはかるということが行なわれていた。な
お図中符号４は半導体素子、５は絶縁スペーサ、６は圧
接圧、７はボルト、８は押え板、９は皿バネ、１０は止
め犬ット、１１は圧接ネジを示す。
しかしながらこの構造では窒化アルミニウム系セラミッ
クス基板に一定以上の強度か要求されるため基板の板厚
を少なくとも２■以上とる必要があり、そのために放熱
性か損われる結果となっていた。またＣｕ板との密着性
が不充分で熱的抵抗が大きくなり、同様の問題が生じる
場合もあった。
クス基板に一定以上の強度か要求されるため基板の板厚
を少なくとも２■以上とる必要があり、そのために放熱
性か損われる結果となっていた。またＣｕ板との密着性
が不充分で熱的抵抗が大きくなり、同様の問題が生じる
場合もあった。
ざらに、圧接するための治具を必要とすることから半導
体装置全体の構造が複雑になるという欠点もあった。
体装置全体の構造が複雑になるという欠点もあった。
［発明の目的］
本発明者は窒化アルミニウム系セラミックス基板の両面
にＣｕ板を直接接合させることにより絶縁基板の薄肉化
が達成できると共に、取扱いも容易で圧接するための冶
具を要しない放熱性絶縁基板が得られることを見い出し
た。
にＣｕ板を直接接合させることにより絶縁基板の薄肉化
が達成できると共に、取扱いも容易で圧接するための冶
具を要しない放熱性絶縁基板が得られることを見い出し
た。
本発明は以上のような知見に基づいてなされたもので、
放熱性が向上し、かつ簡略化された構造の放熱性絶縁基
板を（ｑることを目的とする。
放熱性が向上し、かつ簡略化された構造の放熱性絶縁基
板を（ｑることを目的とする。
［発明の概要１
すなわら本発明の放熱性絶縁基板は、半導体素子と冷却
フィンとの間に設けられる放熱性絶縁基板において、こ
の放熱性絶縁基板は窒化アルミニウム系セラミックス基
板の両面にＣｕ板が直接接合されたものであることを特
徴とする。
フィンとの間に設けられる放熱性絶縁基板において、こ
の放熱性絶縁基板は窒化アルミニウム系セラミックス基
板の両面にＣｕ板が直接接合されたものであることを特
徴とする。
本発明においては、窒化アルミニウム系レラミックス基
板は窒化アルミニウム粉末に必要に応じて酸化イツトリ
ウム、酸化アルミニウム、酸化カルシウム等の焼結助剤
を一種以上添加した粉末を圧縮成形し、焼結したものを
使用する。
板は窒化アルミニウム粉末に必要に応じて酸化イツトリ
ウム、酸化アルミニウム、酸化カルシウム等の焼結助剤
を一種以上添加した粉末を圧縮成形し、焼結したものを
使用する。
この窒化アルミニウム系はラミックス基板の厚ざは特に
限定されないが、薄肉のもの、たとえば０．６〜１．５
ｍｍの板厚であっても破損することなく、かつ絶縁機能
を十分発揮できる。また接合を充分行うため窒化アルミ
ニウム系セラミックス基板は必らかしめ表面を酸化処理
して用いるか、あるいは基体中に結合剤である酸素を含
有させておくことが好ましい。
限定されないが、薄肉のもの、たとえば０．６〜１．５
ｍｍの板厚であっても破損することなく、かつ絶縁機能
を十分発揮できる。また接合を充分行うため窒化アルミ
ニウム系セラミックス基板は必らかしめ表面を酸化処理
して用いるか、あるいは基体中に結合剤である酸素を含
有させておくことが好ましい。
窒化アルミニウム系しラミックス基板と接合させるＣｕ
板は無酸素銅あるいは酸素を１００〜２０００ｐｐｍ
、好ましくは３００〜５００ｐｐｍ含有するタフピッチ
電解銅の使用が好ましく、このＣｕ板を窒化アルミニウ
ム系セラミックス基板の両面に配置し、１０６５〜１０
８３℃に加熱することによって放熱性絶縁基板を製造す
る。
板は無酸素銅あるいは酸素を１００〜２０００ｐｐｍ
、好ましくは３００〜５００ｐｐｍ含有するタフピッチ
電解銅の使用が好ましく、このＣｕ板を窒化アルミニウ
ム系セラミックス基板の両面に配置し、１０６５〜１０
８３℃に加熱することによって放熱性絶縁基板を製造す
る。
得られる放熱性絶縁基板はネジ等により容易に装着する
ことができ、また両面に配置されたＣｕ板はこれをその
まま冷却フィンまたは端子として使用しても良いし、あ
るいは異素材または同素材の冷却フィン等にＣｕ板を接
合させて用いても良い。
ことができ、また両面に配置されたＣｕ板はこれをその
まま冷却フィンまたは端子として使用しても良いし、あ
るいは異素材または同素材の冷却フィン等にＣｕ板を接
合させて用いても良い。
［発明の実施例］
次に本発明を実施例によって説明する。
実施例
窒化アルミニウム粉末にＹ２０３を２ｗｔ％添加した混
合粉末を直径１００ｍｍ Ｘ厚ざ２ｍｍに成形し、１８
００’Ｃで焼結した。得られた窒化アルミニウム系セラ
ミックス円板の上下面をダイヤモンド砥石で研摩して直
径８０ｍｍＸ厚さ１ｍｍの平面板とした。この円板の上
下面に直径８０陥×厚ざ３涌涌のタフピッチ電解銅を挟
み、窒素雰囲気中、１０７０°Ｃで５分間前処°理した
。はぼ空温まで冷却して接合状態を調べた結果強固な接
合かｉｑられでいた。
合粉末を直径１００ｍｍ Ｘ厚ざ２ｍｍに成形し、１８
００’Ｃで焼結した。得られた窒化アルミニウム系セラ
ミックス円板の上下面をダイヤモンド砥石で研摩して直
径８０ｍｍＸ厚さ１ｍｍの平面板とした。この円板の上
下面に直径８０陥×厚ざ３涌涌のタフピッチ電解銅を挟
み、窒素雰囲気中、１０７０°Ｃで５分間前処°理した
。はぼ空温まで冷却して接合状態を調べた結果強固な接
合かｉｑられでいた。
この基板を電力用半導体素子と冷却フィンの間に挟んで
放熱性絶縁基板として使用したところ、放熱性に優れて
おり、半導体の高性能を維持発揮できることがわかった
。
放熱性絶縁基板として使用したところ、放熱性に優れて
おり、半導体の高性能を維持発揮できることがわかった
。
［発明の効果］
以上説明したように、本発明においては窒化アルミニウ
ム系セラミックス基板の薄肉化が達成でき、かつ窒化ア
ルミニウム系レラミックス基板とＣｕ板との接合層に熱
伝導を阻害するものが存在しないので、製放熱性と高電
気絶縁性を兼ね備えた放熱性絶縁基板が得られる。
ム系セラミックス基板の薄肉化が達成でき、かつ窒化ア
ルミニウム系レラミックス基板とＣｕ板との接合層に熱
伝導を阻害するものが存在しないので、製放熱性と高電
気絶縁性を兼ね備えた放熱性絶縁基板が得られる。
またＣｕとセラミックスが直接接合しているため密着性
が良く、従来のように絶縁基板とＣｕ板とを圧接する必
要がないので、たとえば図においてＡで囲んだ圧接する
ための部分を省略することができ、構造が簡略化される
。
が良く、従来のように絶縁基板とＣｕ板とを圧接する必
要がないので、たとえば図においてＡで囲んだ圧接する
ための部分を省略することができ、構造が簡略化される
。
図は従来のサイリスクの絶縁型冷却ＷＩ造を示す概略図
である。 １・・・・・・・・・・・・窒化アルミニウム系セラミ
ックス基板 ２．２・・・端子 ３・・・・・・・・・・・・冷却フィン４・・・・・・
・・・・・・半導体素子代理人弁理士 則 近 憲
佑 同 潟山幸夫
である。 １・・・・・・・・・・・・窒化アルミニウム系セラミ
ックス基板 ２．２・・・端子 ３・・・・・・・・・・・・冷却フィン４・・・・・・
・・・・・・半導体素子代理人弁理士 則 近 憲
佑 同 潟山幸夫
Claims (1)
- （１）半導体素子と冷却フィンとの間に設けられる放熱
性絶縁基板において、この放熱性絶縁基板は窒化アルミ
ニウム系セラミックス基板の両面にＣｕ板が直接接合さ
れたものであることを特徴とする放熱性絶縁基板。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60197583A JPS6258664A (ja) | 1985-09-09 | 1985-09-09 | 放熱性絶縁基板 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60197583A JPS6258664A (ja) | 1985-09-09 | 1985-09-09 | 放熱性絶縁基板 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6258664A true JPS6258664A (ja) | 1987-03-14 |
| JPH0337310B2 JPH0337310B2 (ja) | 1991-06-05 |
Family
ID=16376900
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60197583A Granted JPS6258664A (ja) | 1985-09-09 | 1985-09-09 | 放熱性絶縁基板 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6258664A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01123352U (ja) * | 1988-02-15 | 1989-08-22 | ||
| JPH04162756A (ja) * | 1990-10-26 | 1992-06-08 | Toshiba Corp | 半導体モジュール |
| JP2002043632A (ja) * | 2000-07-21 | 2002-02-08 | Citizen Electronics Co Ltd | 発光ダイオード |
-
1985
- 1985-09-09 JP JP60197583A patent/JPS6258664A/ja active Granted
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01123352U (ja) * | 1988-02-15 | 1989-08-22 | ||
| JPH04162756A (ja) * | 1990-10-26 | 1992-06-08 | Toshiba Corp | 半導体モジュール |
| JP2002043632A (ja) * | 2000-07-21 | 2002-02-08 | Citizen Electronics Co Ltd | 発光ダイオード |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0337310B2 (ja) | 1991-06-05 |
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