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JP2001230350A - 放熱用金属板の製造方法 - Google Patents

放熱用金属板の製造方法

Info

Publication number
JP2001230350A
JP2001230350A JP2000034792A JP2000034792A JP2001230350A JP 2001230350 A JP2001230350 A JP 2001230350A JP 2000034792 A JP2000034792 A JP 2000034792A JP 2000034792 A JP2000034792 A JP 2000034792A JP 2001230350 A JP2001230350 A JP 2001230350A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
heat
metal plate
copper
plate
plate member
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
Application number
JP2000034792A
Other languages
English (en)
Inventor
Akiyoshi Kosakata
明義 小阪田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumitomo Metal SMI Electronics Device Inc
Original Assignee
Sumitomo Metal SMI Electronics Device Inc
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sumitomo Metal SMI Electronics Device Inc filed Critical Sumitomo Metal SMI Electronics Device Inc
Priority to JP2000034792A priority Critical patent/JP2001230350A/ja
Publication of JP2001230350A publication Critical patent/JP2001230350A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/4805Shape
    • H01L2224/4809Loop shape
    • H01L2224/48091Arched

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  • Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 パッケージ本体を接合したときの反り量が低
減される放熱用金属板の製造方法を提供する。 【解決手段】 銅−モリブデン系の複合金属材料からな
る板部材を厚み方向と直交する第1方向に圧延し(S
2)、厚み方向および第1方向と直交する第2方向に圧
延する(S3)。第2方向に圧延した板部材の厚みと、
第1方向に圧延する前の板部材の厚みとの比は20%以
上、かつ40%以下である。このため、圧延後の板部材
内部の異方性が解消され、熱膨張率が適度なものとな
り、放熱用金属板の反り量が低減される。さらに、パン
チングにより所定形状に加工(S4)した板部材に熱処
理を施している(S5)ので、加工後の板部材内部の歪
みを除去することができる。したがって、パッケージ本
体を接合したときの放熱用金属部材の反り量が低減さ
れ、放熱用金属部材上に電子部品を強固に固定すること
ができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、放熱用金属板の製
造方法に関し、特に電子部品用パッケージに用いられる
放熱用金属板の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】半導体装置において、SiチップやGa
Asチップ等の半導体素子やチップコンデンサ等の電子
部品が電子部品用パッケージに設けられた電子部品搭載
部に搭載されて実用に供されている。アルミナ等のセラ
ミックスは耐熱性、耐久性、熱伝導性等に優れるため、
この電子部品用パッケージの本体の材料として適してお
り、セラミック製の電子部品用パッケージは現在盛んに
使用されている。
【0003】このセラミック製の電子部品用パッケージ
は、パッケージサイズを縮小し、搭載ボードへの搭載密
度を向上させ、また電気特性を向上させるため、一般に
複数枚のグリーンシートを積層および焼成してセラミッ
クスパッケージ本体が製造される。
【0004】さらに、パワーモジュールに代表されるよ
うな半導体素子からの発熱量が大きなものでは、半導体
素子を通常の方法で搭載したのみでは、発熱により半導
体装置が正常に作動しなくなる恐れがある。そこで、半
導体素子の作動時に発生する熱を大気中に良好に放散さ
せるようにした電子部品用パッケージとして、例えば熱
伝導性に優れた金属からなる放熱用金属部材を備えたセ
ラミックスパッケージが知られている。さらに、半導体
素子の温度上昇を抑制する対策として、放熱用金属部材
に放熱用フィンを取付けて自然空冷あるいはファンによ
る強制空冷で半導体素子の熱を奪う方法が最も広く採用
されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上記の従来の技術によ
るセラミックスパッケージに用いられる放熱用金属部材
を構成する技術として、例えば熱膨張率がセラミックス
パッケージ本体の熱膨張率に近似し、かつ熱伝導率が約
200W/mK程度の材料であって、タングステンある
いはモリブデンの多孔質焼結体に溶融銅を含浸してなる
複合金属材料が公知である。
【0006】また、放熱用フィンとしては、軽量である
こと、経済的であることなどの理由から、アルミニウム
あるいはアルミニウム合金が一般に用いられており、熱
伝導性が良いことから銅あるいは銅合金が用いられる場
合もある。
【0007】しかしながら、放熱用金属部材の上面にセ
ラミックスパッケージ本体を銀ろう等のろう材を用いて
ろう付けにより接合した場合、放熱用金属部材とセラミ
ックスパッケージ本体との熱膨張率の相違に起因した熱
応力が発生し、放熱用金属部材とセラミックスパッケー
ジ本体とのろう付け接合強度が低下する恐れがある。さ
らに、放熱用金属部材に反りが発生し、放熱用金属部材
の下面に放熱用フィンを取付けた場合、放熱用金属部材
と放熱用フィンとの密着度が低下し、その結果、半導体
素子と放熱用フィンとの間の熱抵抗が増大するという問
題がある。
【0008】半導体素子と放熱用フィンとの間の熱抵抗
が増大すると、放熱用金属部材および放熱用フィンを介
して半導体素子の作動時に発生する熱を外部に完全に放
散させるのが困難である。したがって、半導体素子は半
導体素子の作動時に発生する熱で高温となり、半導体素
子が物理的に破壊されたり、半導体素子の特性に熱変化
が起こり、半導体素子に誤動作が生じたりするという問
題がある。
【0009】また、銅−モリブデン系の複合金属材料
は、銅−タングステン系の複合金属材料に比べて放熱性
および加工性の点で優れており、製造コストを低減する
ことができるという利点がある。しかしながら、銅−モ
リブデン系の複合金属材料においては、モリブデンの多
孔質焼結体に溶融銅を含浸した後、圧延する工程が必要
であり、この圧延工程により圧延方向と圧延直交方向と
で材料内部に異方性が発生し、たとえ圧延方向の熱膨張
率をセラミックスパッケージ本体の熱膨張率に合わせた
としても、圧延直交方向の熱膨張率がセラミックスパッ
ケージ本体の熱膨張率と相違し、セラミックスパッケー
ジ本体を接合したときに放熱用金属部材に反りが発生す
るという問題があった。
【0010】本発明は、このような問題を解決するため
になされたものであり、パッケージ本体を接合したとき
の反り量が低減される放熱用金属板の製造方法を提供す
ることを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明の請求項1記載の
放熱用金属板の製造方法によると、銅−モリブデン系の
複合金属材料からなる放熱用金属板の製造方法であっ
て、上記の複合金属材料からなる板部材を厚み方向と直
交する第1方向に圧延し、その後、厚み方向および第1
方向と直交する第2方向に圧延する。そして、第2方向
に圧延した板部材の厚みと、第1方向に圧延する前の板
部材の厚みとの比をk%とすると、kは、 20≦k≦40 の関係にある。銅−モリブデン系の板部材を第1方向お
よび第2方向に圧延することで、圧延後の板部材内部の
異方性が解消され、熱膨張率が適度なものとなる。した
がって、放熱用金属板の上面に例えばセラミックスパッ
ケージ本体を接合した場合、放熱用金属板とセラミック
スパッケージ本体との間に発生する熱応力が低減され、
放熱用金属板とセラミックスパッケージ本体との接合強
度が向上するとともに、放熱用金属板の反り量が低減さ
れる。
【0012】さらに、放熱用金属板上に電子部品を搭載
し、放熱用金属板に放熱用フィンを取付けたとき、放熱
用金属板と放熱用フィンとの密着度が向上し、電子部品
と放熱用フィンとの間の熱抵抗が低減される。したがっ
て、電子部品の作動時に発生する熱を外部に良好に放散
させ、電子部品を長期間正常に安定して作動させること
ができる。
【0013】kが20未満であるか、またはkが40を
超えると、放熱用金属板の熱膨張率がセラミックスパッ
ケージ本体の熱膨張率と相違し、放熱用金属板にセラミ
ックスパッケージ本体を接合したときの放熱用金属板の
反り量が増大する。
【0014】本発明の請求項2記載の放熱用金属板の製
造方法によると、第2方向に圧延した板部材を所定形状
に加工し、熱処理を施すので、熱処理により加工後の板
部材内部の歪みを除去することができる。したがって、
セラミックスパッケージ本体を接合したときの放熱用金
属部材の反り量が低減され、放熱用金属部材上に電子部
品を強固に固定することができる。
【0015】本発明の請求項3または4記載の放熱用金
属板の製造方法によると、熱処理を施した板部材の一方
の面または両方の面に銅のめっき膜、銅の溶射膜、銅の
印刷焼成膜から選ばれるいずれかの銅の膜を形成する、
あるいは熱処理を施した板部材の一方の面または両方の
面にろう付けにより銅板を接合するので、放熱用金属板
の放熱性が向上する。したがって、電子部品の作動時に
発生する熱が外部に良好に放散され、電子部品が長期間
正常に安定して作動する。
【0016】熱処理を施した板部材に銅のめっき膜、銅
の溶射膜、銅の印刷焼成膜から選ばれるいずれかの銅の
膜を形成する、あるいは熱処理を施した板部材にろう付
けにより銅板を接合することで、圧延加工により板部材
に銅板を一体的に接合させたものに比べて板部材や銅の
膜に厚みのばらつきが発生せず、所定の均一厚みとな
る。したがって、放熱用金属板の熱膨張率が部分的に異
なることがないので、放熱用金属板とセラミックスパッ
ケージ本体とを例えば銀ろう等のろう材を用いてろう付
けし、放熱用金属板上に電子部品を搭載した場合、放熱
用金属板の変形が小さく、放熱用金属板とセラミックス
パッケージ本体とを強固に接合することができ、放熱用
金属板上に電子部品を強固に固定することができる。
【0017】板部材の両方の面に銅の膜を形成、あるい
は板部材の両方の面にろう付けにより銅板を接合してな
る放熱用金属板は、板部材と銅の膜、または板部材と銅
板との間に発生する両者の熱膨張差に起因した熱応力が
放熱用金属板の両方の面で相殺されるので、放熱用金属
板を常に平坦とすることができる。このため、放熱用金
属板上に電子部品を搭載した場合、放熱用金属板上に電
子部品を強固に固定することができる。
【0018】また、放熱用金属板上に電子部品を搭載し
た場合、放熱用金属板の熱伝導率は、放熱用金属板全体
の値よりも電子部品直下の放熱用金属板の上層部の値が
重要であるので、電子部品直下の部分に相当する板部材
の一方の面にのみ銅の膜を形成、あるいは板部材の一方
の面にのみろう付けにより銅板を接合してもよい。
【0019】銅のめっき方法、溶射方法あるいは印刷法
は、公知の方法により行うことが可能であり、特に限定
されることはない。
【0020】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図面に基
づいて説明する。表面実装型のセラミックス製半導体用
パッケージに用いられる放熱用金属板の製造方法に本発
明を適用した一実施例について、図1〜図6を用いて説
明する。
【0021】図6に示すように、セラミックス製半導体
用パッケージ100は、放熱用金属板10、アルミナ製
のパッケージ本体20およびリードフレーム50等から
構成される。
【0022】放熱用金属板10は、その上面に半導体素
子30が搭載されて固定される半導体素子搭載部31を
有しており、半導体素子30は、半導体素子搭載部31
上にガラス、樹脂、ろう材等の接着剤を用いて搭載され
て固定される。
【0023】放熱用金属板10の下面には放熱用フィン
60が取付けられている。また、放熱用金属板10の端
部には、ネジ70を用いて放熱用フィン60を固定する
ための複数の切欠き71が形成されている。放熱用フィ
ン60は、ネジ70により放熱用金属板10に固定され
ており、放熱用フィン60の放熱用金属板10側の取付
面と放熱用金属板10の下面とは密着している。
【0024】放熱用金属板10は、モリブデンの多孔質
焼結体に溶融銅を35重量%含浸する複合金属材料から
なる銅−モリブデン系の板部材を所定厚みとなるように
2方向に圧延した銅−モリブデン板11の上下両方の面
に銅のめっき膜12および13を形成した構成である。
ここで、銅−モリブデン板11の厚みと、圧延前の銅−
モリブデン系の板部材の厚みとの比をk1%とすると、
1は、k1=30の関係にある。
【0025】また、放熱用金属板10の上面には、枠状
に形成されたアルミナ製のパッケージ本体20が半導体
素子搭載部31の全周を囲むように銀ろう等のろう材1
5を用いて接合されている。放熱用金属板10とパッケ
ージ本体20とで半導体素子30を搭載するための空間
が形成される。この空間は、パッケージ本体20の上面
21にはんだ、低融点ガラス、樹脂、ろう材等の封止材
により図示しないリッド等を接合させて気密に封止され
ている。
【0026】パッケージ本体20は、下面22にろう材
15を介して放熱用金属板10に接合されるタングステ
ン、モリブデン等の接合パターン23を有しており、内
周部から外周部にかけてタングステン、モリブデン等の
配線パターン24を複数個有している。接合パターン2
3および配線パターン24の表面にはニッケル、金等の
めっきが施されている。配線パターン24の一端は、半
導体素子30の電極部がボンディングワイヤ40を介し
て電気的に接続され、導体配線層24の他端は、プリン
ト基板等の外部電気回路に接続されるリードフレーム5
0が電気的に接続されている。
【0027】次に、放熱用金属板10の作製方法につい
て、図1、図2および図3を用いて詳細に述べる。 (1) 図1に示すステップS1において、モリブデン粉末
に銅板を張り合わせた材料を例えば静水圧プレス法によ
り成形し、例えば還元雰囲気中で1300℃に保持して
モリブデンの多孔質焼結体に溶融銅を35重量%含浸し
てなる板部材を作製する。
【0028】(2) 図1に示すステップS2において、上
記のステップS1で作製した板部材を厚み方向と直交す
る第1方向に例えば300℃で圧延する。ここで、第1
方向に圧延した板部材の厚みと、圧延前の板部材の厚み
との比、すなわち圧延率は例えば55%程度である。こ
のとき、第1方向と、第1方向と直交する方向とで板部
材内部に異方性が発生する。
【0029】(3) 図1に示すステップS3において、上
記のステップS2で第1方向に圧延した板部材を厚み方
向および第1方向と直交する第2方向に例えば300℃
で圧延する。ここで、第2方向に圧延した板部材の厚み
と、第1方向に圧延した板部材の厚みとの比、すなわち
圧延率は例えば55%程度である。このとき、第1方向
に圧延した板部材内部の異方性が解消される。
【0030】(4) 図1に示すステップS4において、上
記のステップS3で第2方向に圧延した板部材をアニー
リングし、パンチングマシーン等を用いてパンチング加
工して所定形状の銅−モリブデン板が得られる。このと
き、銅−モリブデン板内部には加工による歪みが発生す
る。
【0031】(5) 図1に示すステップS5において、上
記のステップS4で所定形状に加工した銅−モリブデン
板を所定の温度で熱処理を施し、図2に示す銅−モリブ
デン板11が得られる。このとき、銅−モリブデン板1
1の内部の歪みは除去される。なお、図2において、矢
印X方向は第1方向を示し、矢印Y方向は第2方向を示
している。
【0032】(6) 図1に示すステップS6において、例
えば硫酸銅、硝酸銅等を主成分とするめっき液を用いて
電解めっき法により、図3に示すように、銅−モリブデ
ン板11の上下両面に銅のめっき膜12および13を形
成して放熱用金属板10が得られる。
【0033】次に、パッケージ本体20の作製方法につ
いて述べる。 (7) アルミナ粉末にマグネシア、シリカ、焼成タルク、
炭酸カルシウム等の焼結助剤と、酸化チタン、酸化クロ
ム、酸化モリブデン等の着色剤とを少量加えた粉体に、
ジオキシルフタレート等の可塑剤、アクリル樹脂やブチ
ラール樹脂等のバインダおよびトルエン、キシレン、ア
ルコール類等の溶剤を加え、十分に混練して粘度200
0〜40000cpsのスラリを作製し、ドクターブレ
ード法によって例えば0.3mm厚の複数枚のアルミナ
のグリーンシートを形成する。
【0034】(8) 各グリーンシートに打ち抜き型やパン
チングマシーン等を用いて所望の形状に加工し、さら
に、複数のビアホールを打ち抜き加工して各ビアホール
にタングステン粉末、モリブデン粉末等を用いた導体ぺ
ーストを充填し、ビアを形成する。パッケージ本体の内
層に相当するグリーンシートにビアと同じ導体ペースト
で内層パターンを形成する。パッケージ本体の表面およ
び裏面層に相当するグリーンシートにビアと同じ導体ペ
ーストを使用して導体パターンをスクリーン印刷する。
【0035】(9) ビアおよび内層パターンを形成した内
層に相当するグリーンシートと導体パターンをスクリー
ン印刷した表面層に相当するグリーンシートを積層し、
このグリーンシート積層体を例えば80〜150℃、5
0〜250kg/cm2の条件で熱圧着して一体化す
る。
【0036】(10) 一体化されたグリーンシート積層体
を窒素−水素混合ガス雰囲気中で1500〜1600℃
で焼成する。これにより、導体ペースト中の樹脂分を分
解および消失させ、アルミナ製のパッケージ本体の表面
に配線パターンを形成し、裏面に接合パターンを形成す
る。
【0037】(11) 形成された配線パターンの電極部お
よび接合パターンにニッケル、金等のめっきを施して、
図4に示すパッケージ本体20が得られる。 (12) 図5に示すように、上記の(1)〜(6)の工程で作製
した放熱用金属板10と、上記の(7)〜(11)の工程で作
製したパッケージ本体20とを銀ろう等のろう材を用い
て接合する。
【0038】(13) 配線パターンの電極部にリードフレ
ームを電気的に接続し、半導体パッケージの半導体素子
搭載部に半導体素子を搭載し、この半導体素子の電極部
と配線パターンの電極部とをワイヤボンディングにより
電気的に接続する。その後、リッド等で半導体素子搭載
部を気密に封止した後、図6に示すように、放熱用金属
板10の下面に放熱用フィン60を取付ける。そして、
ネジ70を用いて放熱用フィン60を放熱用金属板10
に固定する。
【0039】次に、図5に示す放熱用金属板10の反り
量を測定した結果を表1に示す。ここで、放熱用金属板
10の端部が図5の矢印−Z方向、すなわち鉛直下方に
反る凸反りを+の数値で表し、放熱用金属板10の端部
が図5の矢印+Z方向、すなわち鉛直上方に反る凹反り
を−の数値で表している。また、図2に示す矢印X方
向、すなわち第1方向を長手方向とし、図2に示す矢印
Y方向、すなわち第2方向を短手方向としている。な
お、表1に示す熱膨張率および反り量は、すべて長さ×
幅×厚み=40mm×10mm×1.5mmの寸法の放
熱用金属板、および長さ×幅×厚み=30mm×10m
m×1.0mmの寸法のパッケージ本体を用いて長手方
向と短手方向との熱膨張率および反り量を測定した結果
である。また、パッケージ本体を形成する材料であるア
ルミナの熱膨張率は7.8×10-6/℃である。
【0040】また、図5に示す本実施例の銅−モリブデ
ン板11の替わりに、銅−モリブデン系の板部材を第1
方向、すなわち長手方向にのみ圧延率10%で圧延し、
その他は第1実施例と同様な構成である比較例1につい
て放熱用金属板の熱膨張率および反り量を測定した結果
を表1に示す。
【0041】また、図5に示す本実施例の銅−モリブデ
ン板11の替わりに、銅−モリブデン系の板部材を第1
方向、すなわち長手方向にのみ圧延率20%で圧延し、
その他は第1実施例と同様な構成である比較例2につい
て放熱用金属板の熱膨張率および反り量を測定した結果
を表1に示す。
【0042】また、図5に示す本実施例の銅−モリブデ
ン板11の替わりに、銅−モリブデン系の板部材を第1
方向、すなわち長手方向にのみ圧延率30%で圧延し、
その他は第1実施例と同様な構成である比較例3につい
て放熱用金属板の熱膨張率および反り量を測定した結果
を表1に示す。
【0043】また、図5に示す本実施例の銅−モリブデ
ン板11の替わりに、銅−モリブデン系の板部材を第1
方向、すなわち長手方向にのみ圧延率40%で圧延し、
その他は第1実施例と同様な構成である比較例4につい
て放熱用金属板の熱膨張率および反り量を測定した結果
を表1に示す。
【0044】また、図5に示す本実施例の銅−モリブデ
ン板11の替わりに、銅−モリブデン系の板部材を第1
方向、すなわち長手方向にのみ圧延率50%で圧延し、
その他は第1実施例と同様な構成である比較例5につい
て放熱用金属板の熱膨張率および反り量を測定した結果
を表1に示す。
【0045】
【表1】
【0046】表1に示すように、比較例1においては、
放熱用金属板の長手方向の熱膨張率が6.9×10-6
℃であり、短手方向の熱膨張率が11.5×10-6/℃
である。また、放熱用金属板の長手方向の反り量が−3
8〜−17μmであり、短手方向の反り量が+11〜+
27μmである。
【0047】また比較例2においては、放熱用金属板の
長手方向の熱膨張率が7.5×10 -6/℃であり、短手
方向の熱膨張率が11.0×10-6/℃である。また、
放熱用金属板の長手方向の反り量が−28〜−12μm
であり、短手方向の反り量が+9〜+20μmである。
【0048】また比較例3においては、放熱用金属板の
長手方向の熱膨張率が7.8×10 -6/℃であり、短手
方向の熱膨張率が10.4×10-6/℃である。また、
放熱用金属板の長手方向の反り量が−3〜+4μmであ
り、短手方向の反り量が+9〜+18μmである。
【0049】また比較例4においては、放熱用金属板の
長手方向の熱膨張率が8.5×10 -6/℃であり、短手
方向の熱膨張率が10.3×10-6/℃である。また、
放熱用金属板の長手方向の反り量が+7〜+17μmで
あり、短手方向の反り量が+12〜+25μmである。
【0050】また比較例5においては、放熱用金属板の
長手方向の熱膨張率が8.9×10 -6/℃であり、短手
方向の熱膨張率が9.9×10-6/℃である。また、放
熱用金属板の長手方向の反り量が+13〜+39μmで
あり、短手方向の反り量が+9〜+23μmである。
【0051】以上のように、比較例1〜比較例5におい
ては、特に短手方向の熱膨張率がパッケージ本体の熱膨
張率と相違し、この熱膨張率の相違に起因した熱応力に
より、放熱用金属板に凹反りや凸反りが発生している。
このため、放熱用金属板の下面に放熱用フィンを取付け
たとき、放熱用金属板と放熱用フィンとの密着度が低下
し、その結果、半導体素子と放熱用フィンとの間の熱抵
抗が増大する。したがって、放熱用金属板および放熱用
フィンを介して半導体素子の作動時に発生する熱を外部
に完全に放散させるのが困難である。これにより、半導
体素子は半導体素子の作動時に発生する熱で高温とな
り、半導体素子が物理的に破壊されたり、半導体素子の
特性に熱変化が起こり、半導体素子に誤動作が生じたり
する恐れがある。
【0052】一方本実施例においては、表1に示すよう
に、放熱用金属板10の長手方向の熱膨張率が8.0×
10-6/℃であり、短手方向の熱膨張率が8.3×10
-6/℃であるので、熱膨張率が適度なものとなり、その
結果、放熱用金属板10の長手方向の反り量が−2〜−
9μm、短手方向の反り量が+4〜+8μmと比較的小
さい。このため、図6示すように、放熱用金属板10の
下面に放熱用フィン60を取付けたとき、放熱用金属板
10と放熱用フィン60との密着度が向上する。したが
って、半導体素子搭載部31に半導体素子30を載置固
定しても、半導体素子30と放熱用フィン60との間の
熱抵抗が簡便に低減される。これにより、半導体素子3
0の作動時に発生する熱を外部に良好に放散させ、半導
体素子30を長期間正常に安定して作動させることがで
きる。
【0053】以上説明した本発明の一実施例において
は、銅−モリブデン系の複合金属材料からなる板部材を
厚み方向と直交する第1方向に圧延し、その後、厚み方
向および第1方向と直交する第2方向に圧延する。そし
て、第2方向に圧延した板部材の厚みと、第1方向に圧
延する前の板部材の厚みとの比をk%とすると、kは、 20≦k≦40 の関係にある。銅−モリブデン系の板部材を第1方向お
よび第2方向に圧延することで、圧延後の板部材内部の
異方性が解消され、熱膨張率が適度なものとなる。した
がって、放熱用金属板10の上面にパッケージ本体20
を接合した場合、放熱用金属板10とパッケージ本体2
0との間に発生する熱応力が低減され、放熱用金属板1
0とパッケージ本体20との接合強度が向上するととも
に、放熱用金属板10の反り量が低減される。
【0054】さらに本実施例においては、第1方向およ
び第2方向に圧延し、パンチングにより所定形状に加工
した板部材に熱処理を施しているので、加工後の板部材
内部の歪みを除去することができる。したがって、パッ
ケージ本体20を接合したときの放熱用金属部材10の
反り量が低減され、放熱用金属部材上に電子部品を強固
に固定することができる。
【0055】さらにまた、本実施例においては、放熱用
金属板10は銅−モリブデン板11の上下両面に銅のめ
っき膜12および13が形成されているので、銅−モリ
ブデン板11の放熱性が向上し、半導体素子30と放熱
用フィン60との間の熱抵抗がさらに低減される。
【0056】以上説明した本発明の一実施例では、放熱
用金属板は、銅−モリブデン板11の上下両面に銅のめ
っき膜12および13を形成する構成としたが、本発明
においては、銅−モリブデン板の上下両面に銅の溶射膜
あるいは銅の印刷焼成膜膜を形成する構成としてもよい
し、銅−モリブデン板の上下両面にろう付けにより銅板
を接合する構成としてもよい。また本発明においては、
放熱用金属板上に半導体素子を載置固定した場合、半導
体素子直下の部分に相当する銅−モリブデン板の一方の
面にのみ銅の膜を形成してもよいし、銅−モリブデン板
の一方の面にのみろう付けにより銅板を接合してもよ
い。
【0057】本実施例では、表面実装型の半導体用パッ
ケージに本発明を適用したが、例えばPGA(Pin Grid
Array)等の挿入型や他の型のパッケージに本発明を適用
してもよい。
【0058】また本発明では、アルミナ製の電子部品用
パッケージに限らず、窒化アルミニウム製、ムライト
製、低温焼成のガラスセラミックス製等あらゆるセラミ
ックス製の電子部品用パッケージに適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例による放熱用金属板の製造方
法を説明するためのフロー図である。
【図2】本発明の一実施例による銅−モリブデン板を示
す平面図である。
【図3】本発明の一実施例による放熱用金属板を示す断
面図である。
【図4】本発明の一実施例によるパッケージ本体を示す
断面図である。
【図5】本発明の一実施例による放熱用金属板とパッケ
ージ本体とを接合した状態を示す断面図である。
【図6】本発明の一実施例による放熱用金属板を用いた
表面実装型のセラミックス製半導体用パッケージを示す
断面図である。
【符号の説明】
10 放熱用金属板 11 銅−モリブデン板 12、13 銅のめっき膜 15 ろう材 20 パッケージ本体 30 半導体素子(電子部品) 31 半導体素子搭載部 60 放熱用フィン 100 半導体用パッケージ(電子部品用パッケー
ジ)

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 銅−モリブデン系の複合金属材料からな
    る放熱用金属板の製造方法であって、 前記複合金属材料からなる板部材を前記板部材の厚み方
    向と直交する第1方向に圧延する工程と、 前記第1方向に圧延した板部材を前記厚み方向および前
    記第1方向と直交する第2方向に圧延する工程とを含
    み、 前記第2方向に圧延した板部材の厚みと、前記第1方向
    に圧延する前の板部材の厚みとの比をk%とすると、k
    は、 20≦k≦40 の関係にあることを特徴とする放熱用金属板の製造方
    法。
  2. 【請求項2】 前記第2方向に圧延した板部材を所定形
    状に加工し、熱処理を施す工程を含むことを特徴とする
    請求項1記載の放熱用金属板の製造方法。
  3. 【請求項3】 前記熱処理を施した板部材の一方の面ま
    たは両方の面に銅のめっき膜、銅の溶射膜、銅の印刷焼
    成膜から選ばれるいずれかの銅の膜を形成する工程を含
    むことを特徴とする請求項2記載の放熱用金属板の製造
    方法。
  4. 【請求項4】 前記熱処理を施した板部材の一方の面ま
    たは両方の面にろう付けにより銅板を接合する工程を含
    むことを特徴とする請求項2記載の放熱用金属板の製造
    方法。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100897134B1 (ko) 2005-05-23 2009-05-14 가부시키가이샤 네오맥스 마테리아르 Cu-Mo 기판 및 그 제조 방법
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