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JP2000077583A - Package for electronic component and manufacture thereof - Google Patents

Package for electronic component and manufacture thereof

Info

Publication number
JP2000077583A
JP2000077583A JP24895698A JP24895698A JP2000077583A JP 2000077583 A JP2000077583 A JP 2000077583A JP 24895698 A JP24895698 A JP 24895698A JP 24895698 A JP24895698 A JP 24895698A JP 2000077583 A JP2000077583 A JP 2000077583A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
metal plate
heat
copper
semiconductor element
heat dissipating
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
JP24895698A
Other languages
Japanese (ja)
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 JP24895698A priority Critical patent/JP2000077583A/en
Publication of JP2000077583A publication Critical patent/JP2000077583A/en
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • 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

Landscapes

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

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a package for electronic component in which adhesion between a heat dissipating metal plate and a heat dissipating fin is enhanced, and thermal resistance between a semiconductor element and the heat dissipating fin is reduced. SOLUTION: Copper plating films 12, 13 are formed on the opposite sides of a copper-molybdenum plate 11 of a heat dissipating metal plate 10. A package body 20 is bonded to the upper surface of the heat dissipating metal plate 10, while surrounding the entire circumference of a semiconductor element mounting part 31. A polished face 61 is formed on the lower surface of the heat dissipating metal plate 10. Adhesion between the heat dissipating metal plate 10 and a heat dissipating fin 60 is enhanced by fixing a heat dissipating fin 60 to the polished face 61. According to this structure, heat resistance between a semiconductor element 30 and the heat dissipating fin 60 can be decreased, when the semiconductor element 30 is mounted on the semiconductor element mounting part 31. Consequently, heat is dissipated satisfactorily to the outside during operation of the semiconductor element 30 and the semiconductor element 30 can be operated normally and stably over a long term.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、電子部品用パッケ
ージおよびその製造方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a package for electronic components and a method for manufacturing the same.

【0002】[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。
2. Description of the Related Art In semiconductor devices, Si chips and Ga
Electronic components such as a semiconductor element such as an As chip and a chip capacitor are mounted on an electronic component mounting portion provided in an electronic component package and are put to practical use. Ceramics such as alumina are excellent in heat resistance, durability, thermal conductivity, etc.
It is suitable as a material for the main body of the electronic component package, and ceramic electronic component packages are currently in active use.

【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絶縁枠部
材としてのセラミックスパッケージ本体が製造される。
[0003] In order to reduce the package size, increase the mounting density on a mounting board, and improve the electrical characteristics of the ceramic electronic component package, a plurality of green sheets are generally laminated and fired to insulate. A ceramic package body as a frame member is manufactured.

【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板を備えたセラ
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、放熱用金属板に放
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。
Further, in the case of a semiconductor module such as a power module which generates a large amount of heat from a semiconductor element, the semiconductor device may not operate normally due to heat generation if only the semiconductor element is mounted by a normal method. Therefore, as a package for an electronic component that satisfactorily dissipates heat generated during operation of a semiconductor element into the atmosphere, for example, a ceramic package having a heat-dissipating metal plate made of a metal having excellent heat conductivity is known. I have. Further, as a countermeasure for suppressing the temperature rise of the semiconductor element, a method of attaching a heat radiating fin to a heat radiating metal plate and removing heat of the semiconductor element by natural air cooling or forced air cooling by a fan is most widely adopted.

【0005】[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板を
構成する技術は、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材料
が公知である。
The technology for forming a heat-dissipating metal plate used in a ceramic package according to the prior art described above is, for example, such that the coefficient of thermal expansion is close to the coefficient of thermal expansion of the ceramic package body and the coefficient of thermal conductivity is low. About 200W
A composite material having a material of about / mK and comprising a porous sintered body of tungsten or molybdenum impregnated with molten copper is known.

【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。
Aluminum or an aluminum alloy is generally used as a heat dissipating fin because of its light weight and economy, and copper or a copper alloy is used because of its good thermal conductivity. In some cases.

【0007】しかしながら、放熱用金属板の上面にセラ
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、放熱用金属板とセラミック
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、放熱用金属板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、
放熱用金属板に反りが発生し、放熱用金属板の下面に放
熱用フィンを取付けた場合、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という問題がある。
However, when the ceramic package body is joined to the upper surface of the heat-dissipating metal plate by brazing using a brazing material such as silver brazing, a difference in the coefficient of thermal expansion between the heat-dissipating metal plate and the ceramic package body is caused. Thermal stress may occur, and the brazing strength between the metal plate for heat dissipation and the ceramic package body may be reduced. further,
When the heat dissipating metal plate is warped and the heat dissipating fins are attached to the lower surface of the heat dissipating metal plate, the degree of adhesion between the heat dissipating metal plate and the heat dissipating fins is reduced. There is a problem that the thermal resistance between them increases.

【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。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
があった。
When the thermal resistance between the semiconductor element and the heat radiating fins increases, it is difficult to completely dissipate the heat generated during operation of the semiconductor element to the outside via the heat radiating metal plate and the heat radiating fins. . Therefore, there has been a problem that a semiconductor element becomes high in temperature due to heat generated during operation of the semiconductor element, and the semiconductor element is physically destroyed or a characteristic of the semiconductor element undergoes a thermal change, thereby causing a malfunction of the semiconductor element. .

【0009】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、放熱用金属板と放熱用フィンと
の密着度を向上させ、半導体素子と放熱用フィンとの間
の熱抵抗を低減する電子部品用パッケージを提供するこ
とを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve such a problem, and has improved the degree of adhesion between a heat dissipating metal plate and a heat dissipating fin, thereby improving the thermal resistance between the semiconductor element and the heat dissipating fin. It is an object of the present invention to provide an electronic component package that reduces the number of electronic components.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】本発明の請求項1記載の
電子部品用パッケージによると、放熱用金属板の下面に
放熱用フィンを取付けるための研磨面を形成しているの
で、放熱用金属板の上面に絶縁枠部材を接合したとき、
放熱用金属板と絶縁枠部材との熱膨張率の相違に起因し
た熱応力が発生し、たとえ放熱用金属板に反りが発生し
たとしても、上記の研磨面に放熱用フィンを取付けるこ
とにより、放熱用金属板と放熱用フィンとの密着度が向
上する。このため、半導体素子と放熱用フィンとの間の
熱抵抗を簡便に低減することができる。したがって、半
導体素子の作動時に発生する熱を外部に良好に放散さ
せ、半導体素子を長期間正常に安定して作動させること
ができる。
According to the electronic component package of the present invention, since the polished surface for attaching the heat radiating fin is formed on the lower surface of the heat radiating metal plate, the heat radiating metal is formed. When the insulating frame member is joined to the upper surface of the board,
Thermal stress due to the difference in the coefficient of thermal expansion between the heat-dissipating metal plate and the insulating frame member occurs, and even if the heat-dissipating metal plate warps, by attaching the heat-dissipating fins to the above-mentioned polished surface, The degree of adhesion between the heat dissipating metal plate and the heat dissipating fins is improved. Therefore, the thermal resistance between the semiconductor element and the heat dissipation fin can be easily reduced. Therefore, the heat generated during the operation of the semiconductor element can be satisfactorily radiated to the outside, and the semiconductor element can be normally and stably operated for a long time.

【0011】ここで、放熱用金属板の端部が鉛直上方に
反るのを凹反りとして反りの値を+の数値で表し、放熱
用金属板の端部が鉛直下方に反るのを凸反りとして反り
の値を−の数値で表すと、上記の研磨面の反りは、0〜
+10μmの範囲であることが好ましい。
Here, the warpage of the end of the metal plate for heat radiation is defined as a concave warpage when the end of the metal plate for heat radiation is warped upward, and the value of the warp is expressed as a positive value. When the value of the warpage is represented by a numerical value of − as the warpage, the warpage of the polished surface is 0 to
It is preferably in the range of +10 μm.

【0012】研磨面の反りが+10μmを越えると、こ
の研磨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間に隙間が生じ、放熱用金属板と放
熱用フィンとの密着度が低下して半導体素子と放熱用フ
ィンとの間の熱抵抗が増大する恐れがある。
When the warpage of the polished surface exceeds +10 μm, a gap is formed between the radiating metal plate and the radiating fin when the radiating fin is mounted on the polished surface, and the radiating metal plate and the radiating fin are not bonded to each other. Of the semiconductor device and the heat dissipation fin may be increased.

【0013】また、研磨面の反りが0μm未満、すなわ
ち−の値であると、放熱用フィンはネジあるいはクリッ
プ等の専用部材を用いて放熱用金属板に固定されるの
で、研磨面に放熱用フィンを取付けたとき、放熱用金属
板の略中央部、すなわち半導体素子直下の部分に相当す
る放熱用金属板と放熱用フィンとの間に隙間が生じ、放
熱用金属板と放熱用フィンとの密着度が低下して半導体
素子と放熱用フィンとの間の熱抵抗が増大する恐れがあ
る。
If the warpage of the polished surface is less than 0 μm, that is, a value of −, the radiating fin is fixed to the radiating metal plate using a dedicated member such as a screw or a clip. When the fins are attached, a gap is formed between the heat-dissipating metal plate and the heat-dissipating fin, substantially at the center of the heat-dissipating metal plate, that is, a portion directly below the semiconductor element. There is a possibility that the degree of adhesion is reduced and the thermal resistance between the semiconductor element and the heat dissipation fin is increased.

【0014】本発明の請求項2記載の電子部品用パッケ
ージ、または請求項4記載の電子部品用パッケージの製
造方法によると、放熱用金属板は、モリブデン、銅−モ
リブデン、銅−タングステンから選ばれるいずれかの金
属材料からなる金属板と、この金属板の片面あるいは両
面に形成される銅のめっき膜、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、または金属板の片
面あるいは両面にろう付けにより接合される銅板とを有
する。このため、適度な熱膨張率を有するモリブデン、
銅−モリブデン、銅−タングステンから選ばれるいずれ
かの金属材料からなる金属板を用いることにより、適度
な熱膨張率と高い熱伝導率とを有する放熱用金属板を得
ることができる。
According to the electronic component package according to the second aspect of the present invention or the method for manufacturing an electronic component package according to the fourth aspect, the metal plate for heat radiation is selected from molybdenum, copper-molybdenum, and copper-tungsten. A metal plate made of any metal material, and a copper plating film formed on one or both surfaces of the metal plate, a copper sprayed film, or a copper film selected from a printed and fired copper film, or a metal plate And a copper plate joined by brazing to one or both surfaces of the copper plate. For this reason, molybdenum having an appropriate coefficient of thermal expansion,
By using a metal plate made of any metal material selected from copper-molybdenum and copper-tungsten, a heat-dissipating metal plate having an appropriate coefficient of thermal expansion and a high thermal conductivity can be obtained.

【0015】金属板に銅のめっき膜、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、
または金属板にろう付けにより銅板を接合することで、
圧延加工により金属板に銅板を一体的に接合させたもの
に比べて金属板や銅の膜に厚みのばらつきが発生せず、
放熱用金属板は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、例えば放熱用金属板とセラミックス等の絶縁枠部材
とを銀ろう等のろう材を用いてろう付けし、放熱用金属
板上に半導体素子を搭載した場合、放熱用金属板の変形
が小さく、放熱用金属板と絶縁体とを強固に接合するこ
とができ、放熱用金属板上に半導体素子を強固に固定す
ることができる。
Forming a copper film selected from a copper plating film, a copper sprayed film, and a printed and baked copper film on a metal plate;
Or by joining a copper plate by brazing to a metal plate,
Compared to the one in which the copper plate is integrally joined to the metal plate by rolling, the thickness of the metal plate and copper film does not vary,
The heat-dissipating metal plate has a predetermined uniform thickness. Therefore, since the coefficient of thermal expansion of the heat dissipating metal plate does not partially differ, for example, the heat dissipating metal plate and the insulating frame member such as ceramics are brazed using a brazing material such as silver brazing, and When the semiconductor element is mounted on the plate, the deformation of the metal plate for heat radiation is small, the metal plate for heat radiation and the insulator can be firmly joined, and the semiconductor element is firmly fixed on the metal plate for heat radiation. Can be.

【0016】金属板の両面に銅の膜を形成、または金属
板の両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、金属板と銅の膜、または金属板と銅板との間に
発生する両者の熱膨張差に起因した熱応力が金属板の両
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、放熱用金属板上に半導体素子を
搭載した場合、放熱用金属板上に半導体素子を強固に固
定することができる。
A heat-dissipating metal plate formed by forming a copper film on both surfaces of a metal plate or joining a copper plate to both surfaces of the metal plate by brazing is a method of forming a heat-dissipating metal plate between a metal plate and a copper film or between a metal plate and a copper plate. Since the thermal stress generated due to the difference in thermal expansion between the two is canceled out on both surfaces of the metal plate, the metal plate for heat radiation can always be made flat. Therefore, when the semiconductor element is mounted on the metal plate for heat radiation, the semiconductor element can be firmly fixed on the metal plate for heat radiation.

【0017】また、放熱用金属板上に半導体素子を搭載
した場合、放熱用金属板の熱伝導率は、放熱用金属板全
体の値よりも半導体素子直下の放熱用金属板の上層部の
値が重要であるので、半導体素子直下の部分に相当する
金属板の片面にのみ銅の膜を形成、または金属板の片面
にのみろう付けにより銅板を接合してもよい。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。
When the semiconductor element is mounted on the metal plate for heat radiation, the thermal conductivity of the metal plate for heat radiation is the value of the upper layer of the metal plate for heat radiation directly below the semiconductor element than the value of the whole metal plate for heat radiation. Is important, a copper film may be formed on only one surface of the metal plate corresponding to the portion directly below the semiconductor element, or the copper plate may be joined to only one surface of the metal plate by brazing. The copper plating method, thermal spraying method, or printing method can be performed by a known method, and is not particularly limited.

【0018】本発明の請求項3記載の電子部品用パッケ
ージの製造方法によると、放熱用金属板の上面に絶縁枠
部材を接合した後、放熱用金属板の下面を研磨するの
で、放熱用金属板と絶縁枠部材とを接合したとき、放熱
用金属板と絶縁枠部材との熱膨張率の相違に起因した熱
応力が発生し、たとえ放熱用金属板に反りが発生したと
しても、放熱用金属板の研磨面に放熱用フィンを取付け
ることにより、放熱用金属板と放熱用フィンとの密着度
が向上する。このため、半導体素子と放熱用フィンとの
間の熱抵抗を簡便に低減することができる。したがっ
て、半導体素子の作動時に発生する熱を外部に良好に放
散させ、半導体素子を長期間正常に安定して作動させる
ことができる。
According to the method of manufacturing an electronic component package according to the third aspect of the present invention, the lower surface of the heat-dissipating metal plate is polished after the insulating frame member is joined to the upper surface of the heat-dissipative metal plate. When the plate and the insulating frame member are joined together, thermal stress is generated due to the difference in the coefficient of thermal expansion between the heat radiating metal plate and the insulating frame member. By attaching the heat radiating fins to the polished surface of the metal plate, the degree of adhesion between the heat radiating metal plate and the heat radiating fins is improved. Therefore, the thermal resistance between the semiconductor element and the heat dissipation fin can be easily reduced. Therefore, the heat generated during the operation of the semiconductor element can be satisfactorily radiated to the outside, and the semiconductor element can be normally and stably operated for a long time.

【0019】[0019]

【発明の実施の形態】以下、本発明の複数の実施例を図
面に基づいて説明する。 (第1実施例)表面実装型のセラミックス製半導体用パ
ッケージに本発明を適用した第1実施例について、図1
〜図5を用いて説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a plurality of embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. First Embodiment FIG. 1 shows a first embodiment in which the present invention is applied to a surface mount type semiconductor package made of ceramics.
This will be described with reference to FIG.

【0020】図1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。
As shown in FIG. 1, a semiconductor package 100 made of ceramics includes a metal plate 10 for heat radiation, a package body 20 made of alumina, a lead frame 50 and the like.

【0021】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。
The heat dissipating metal plate 10 has a semiconductor element mounting portion 31 on which the semiconductor element 30 is mounted and fixed on the upper surface thereof.
It is mounted and fixed using an adhesive such as glass, resin, or brazing material.

【0022】放熱用金属板10の下面には研磨面61が
形成されており、この研磨面61に放熱用フィン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6
0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の放熱用金属板取付け面62と放
熱用金属板10の研磨面61とは密着している。
A polishing surface 61 is formed on the lower surface of the metal plate 10 for heat radiation, and a fin 60 for heat radiation is attached to the polishing surface 61. In addition, a plurality of notches 71 for fixing the heat dissipating fins 60 using screws 70 are formed at the end of the heat dissipating metal plate 10. Heat radiation fins 6
Numeral 0 is fixed to the heat-dissipating metal plate 10 by screws 70, and the heat-dissipating metal plate mounting surface 62 of the heat-dissipating fins 60 and the polishing surface 61 of the heat-dissipating metal plate 10 are in close contact with each other.

【0023】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40%含浸する金属材料からなる金属
板としての銅−モリブデン板11の上下両面に銅のめっ
き膜12および13を形成した構成である。そして、下
面側の銅のめっき膜13の下面に研磨面61が形成され
ている。
The heat-dissipating metal plate 10 has copper plating films 12 and 13 on both upper and lower surfaces of a copper-molybdenum plate 11 as a metal plate made of a metal material in which a porous sintered body of molybdenum is impregnated with 40% of molten copper. It is a formed configuration. The polished surface 61 is formed on the lower surface of the copper plating film 13 on the lower surface side.

【0024】また、放熱用金属板10の上面には、枠状
に形成された絶縁枠部材としての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15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。
On the upper surface of the metal plate 10 for heat radiation, a package body 20 made of alumina as a frame-shaped insulating frame member is made of a solder such as silver solder so as to surround the entire periphery of the semiconductor element mounting portion 31. The members 15 are joined together. A space for mounting the semiconductor element 30 is formed by the metal plate 10 for heat dissipation and the package body 20. This space is hermetically sealed by joining a lid or the like (not shown) to the upper surface 21 of the package body 20 with a sealing material such as solder, low-melting glass, resin, or brazing material.

【0025】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。
The package body 20 has a bonding pattern 23 made of tungsten, molybdenum, or the like that is bonded to the metal plate 10 for heat dissipation via the brazing material 15 on the lower surface 22. And the like. Joining pattern 2
3 and the surface of the wiring pattern 24 are plated with nickel, gold, or the like. One end of the wiring pattern 24 is electrically connected to the electrode portion of the semiconductor element 30 via the bonding wire 40, and the other end of the conductor wiring layer 24 is connected to an external electric circuit such as a printed circuit board.
0 is electrically connected.

【0026】次に、研磨面形成前の放熱用金属板の作製
方法について述べる。 (1) 図2に示すように、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、銅−モ
リブデン板11の上下両面に銅のめっき膜12および1
30を形成して研磨面形成前の放熱用金属板90が得ら
れる。このとき、下面側の銅のめっき膜130の下面に
は、まだ研磨面は形成されていない。
Next, a method for manufacturing a heat-dissipating metal plate before forming a polished surface will be described. (1) As shown in FIG. 2, copper plating films 12 and 1 are formed on the upper and lower surfaces of a copper-molybdenum plate 11 by an electrolytic plating method using a plating solution containing copper sulfate, copper nitrate or the like as a main component.
By forming 30, the heat-dissipating metal plate 90 before forming the polished surface is obtained. At this time, a polished surface has not yet been formed on the lower surface of the copper plating film 130 on the lower surface side.

【0027】次に、パッケージ本体20の作製方法につ
いて述べる。
Next, a method of manufacturing the package body 20 will be described.

【0028】(2) 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2000〜40000cps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。
(2) Magnesia, silica,
To a powder obtained by adding a small amount of a sintering aid such as calcined talc or calcium carbonate and a coloring agent such as titanium oxide, chromium oxide or molybdenum oxide, to a plasticizer such as dioxyl phthalate, or a binder such as an acrylic resin or butyral resin. And toluene,
A solvent such as xylene and alcohol is added and sufficiently kneaded to produce a slurry having a viscosity of 2000 to 40000 cps.
A plurality of 0.3 mm-thick alumina green sheets are formed by a doctor blade method, for example.

【0029】(3) 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。
(3) Each green sheet is processed into a desired shape using a punching die, a punching machine, or the like, and a plurality of via holes are punched to form a conductor using tungsten powder, molybdenum powder, or the like in each via hole. The vias are filled to form vias. An inner layer pattern is formed on the green sheet corresponding to the inner layer of the package body using the same conductive paste as the via. A conductor pattern is screen-printed on the green sheet corresponding to the front and back layers of the package body using the same conductor paste as the via.

【0030】(4) 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。
(4) A green sheet corresponding to an inner layer having a via and an inner layer pattern formed thereon and a green sheet corresponding to a surface layer on which a conductor pattern is screen-printed are laminated.
This green sheet laminate is heated to, for example,
It is integrated by thermocompression bonding under the condition of 0 to 250 kg / cm 2 .

【0031】(5) 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。 (6) 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3に示すパッ
ケージ本体20が得られる。
(5) The integrated green sheet laminate is fired at 1500 to 1600 ° C. in a nitrogen-hydrogen mixed gas atmosphere. As a result, the resin component in the conductive paste is decomposed and eliminated, a wiring pattern is formed on the surface of the package body made of alumina, and a bonding pattern is formed on the back surface. (6) The electrode portion and the bonding pattern of the formed wiring pattern are plated with nickel, gold, or the like to obtain the package body 20 shown in FIG.

【0032】(7) 次に、上記の(1)の工程で作製した研
磨面形成前の放熱用金属板90と、上記の(2)〜(6)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。このとき、研磨面形成前の放熱用金
属板90とパッケージ本体20との熱膨張率の相違に起
因した熱応力が発生し、例えば図4に示すように、研磨
面形成前の放熱用金属板90の端部が鉛直下方に反る、
いわゆる凸反りが発生する場合がある。なお図4には、
研磨面形成前の放熱用金属板90とパッケージ本体20
とを接合したとき、研磨面形成前の放熱用金属板90に
発生する反りの理解のし易さを考慮して、反りを誇張し
て示した。また図示しないが、放熱用金属板とパッケー
ジ本体とを接合したとき、放熱用金属板の端部が鉛直上
方に反る、いわゆる凹反りが発生する場合がある。
(7) Next, the heat dissipating metal plate 90 before the formation of the polished surface manufactured in the step (1) and the package body 20 manufactured in the steps (2) to (6) are combined. It is joined using a brazing material such as silver brazing. At this time, a thermal stress is generated due to a difference in the coefficient of thermal expansion between the heat dissipating metal plate 90 before the formation of the polished surface and the package body 20. For example, as shown in FIG. 90 ends warp vertically downwards,
So-called convex warpage may occur. In FIG. 4,
Heat dissipating metal plate 90 and package body 20 before polished surface formation
The warpage is exaggerated in consideration of the easy understanding of the warpage that occurs in the heat-dissipating metal plate 90 before the formation of the polished surface when these are joined. Although not shown, when the metal plate for heat radiation and the package body are joined, a so-called concave warp may occur in which the end of the metal plate for heat radiation warps vertically upward.

【0033】(8) 研磨面形成前の放熱用金属板90の上
面にパッケージ本体20を接合した後、反りが発生した
研磨面形成前の放熱用金属板90の下面、すなわち下面
側の銅のめっき膜130の下面を例えば#1000のエ
メリペーパで研磨して、図5に示す研磨後の放熱用金属
板10が得られる。このようにして作製された放熱用金
属板10の下面、すなわち下面側の銅のめっき膜13の
下面には、研磨面61が形成されている。そして研磨
後、洗浄し、腐食防止のため、金属部分にニッケル、金
等のめっきを施す。
(8) After bonding the package body 20 to the upper surface of the heat-dissipating metal plate 90 before the formation of the polished surface, the lower surface of the heat-dissipation metal plate 90 before the formation of the warped polished surface, that is, the copper The lower surface of the plating film 130 is polished with, for example, # 1000 emery paper to obtain the radiated metal plate 10 for polishing shown in FIG. A polished surface 61 is formed on the lower surface of the heat-dissipating metal plate 10 thus produced, that is, on the lower surface of the copper plating film 13 on the lower surface side. Then, after polishing, the metal part is plated with nickel, gold, or the like for cleaning and corrosion prevention.

【0034】(9) 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1に示すように、放熱用金属板
10の研磨面61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。
(9) The lead frame is electrically connected to the electrode part of the wiring pattern, the semiconductor element is mounted on the semiconductor element mounting part of the semiconductor package, and the electrode part of the semiconductor element and the electrode part of the wiring pattern are connected by wires. They are electrically connected by bonding. Then, after the semiconductor element mounting portion is hermetically sealed with a lid or the like, the radiating fins 60 are attached to the polished surface 61 of the radiating metal plate 10 as shown in FIG. Then, the radiating fins 60 are fixed to the radiating metal plate 10 using the screws 70.

【0035】次に、図5に示す放熱用金属板10の研磨
面61の反り、および図1に示すセラミックス製半導体
用パッケージ100について熱抵抗を測定した結果を表
1に示す。また、図4に示す研磨面形成前の放熱用金属
板90の下面の反り、および研磨面形成前の放熱用金属
板90とパッケージ本体20とを用いて上記の(9)と同
様の工程で作製したセラミックス製半導体用パッケージ
について熱抵抗を測定した比較例1の結果を表1に示
す。なお、表1に示す反りの値は、すべて長さ×幅×厚
み=24mm×17mm×2.0mmの寸法の放熱用金
属板、および長さ×幅×厚み=10mm×10mm×
1.0mmの寸法のパッケージ本体を用いて長手方向の
反りを測定した結果であり、+の数値は放熱用金属板の
凹反りを意味し、−の数値は放熱用金属板の凸反りを意
味する。また、表1に示す熱抵抗の値は、例えば図1に
示す半導体素子30の上面Aと放熱用フィン60の下面
Bとの間の熱抵抗を測定した結果である。
Next, Table 1 shows the results of measuring the warpage of the polished surface 61 of the heat-dissipating metal plate 10 shown in FIG. 5 and the thermal resistance of the ceramic semiconductor package 100 shown in FIG. In addition, the lower surface of the heat-dissipating metal plate 90 before the formation of the polished surface shown in FIG. 4 is warped, and the heat-dissipation metal plate 90 before the formation of the polished surface and the package body 20 are used in the same process as the above (9). Table 1 shows the results of Comparative Example 1 in which the thermal resistance of the manufactured ceramic semiconductor package was measured. In addition, the values of the warpage shown in Table 1 are all a heat-dissipating metal plate having a dimension of length × width × thickness = 24 mm × 17 mm × 2.0 mm, and length × width × thickness = 10 mm × 10 mm ×
This is the result of measuring the warpage in the longitudinal direction using a package body having a dimension of 1.0 mm. A value of + means concave warpage of the metal plate for heat dissipation, and a value of-means convex warpage of the metal plate for heat dissipation. I do. Further, the values of the thermal resistance shown in Table 1 are the results of measuring the thermal resistance between the upper surface A of the semiconductor element 30 and the lower surface B of the heat radiation fin 60, for example, shown in FIG.

【0036】[0036]

【表1】 表1に示すように、比較例1においては、反りが−11
μmであり、熱抵抗が2.28℃/Wである。このた
め、研磨面形成前の放熱用金属板90の下面に放熱用フ
ィンを取付けたとき、研磨面形成前の放熱用金属板90
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している。こ
のため、研磨面形成前の放熱用金属板90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
する恐れがある。
[Table 1] As shown in Table 1, in Comparative Example 1, the warpage was -11.
μm, and the thermal resistance is 2.28 ° C./W. For this reason, when the heat dissipating fins are attached to the lower surface of the heat dissipating metal plate 90 before the polishing surface is formed, the heat dissipating metal plate 90 before the polishing surface is formed.
The degree of adhesion between the semiconductor device and the heat radiating fins is reduced, and as a result, the thermal resistance between the semiconductor element and the heat radiating fins is increased. For this reason, it is difficult to completely dissipate the heat generated during the operation of the semiconductor element to the outside via the heat dissipating metal plate 90 and the heat dissipating fins before the formation of the polished surface. Therefore, the temperature of the semiconductor element becomes high due to the heat generated during the operation of the semiconductor element, and the semiconductor element may be physically damaged, or the characteristics of the semiconductor element may change in heat, and the semiconductor element may malfunction.

【0037】一方、第1実施例においては、表1に示す
ように、反りが+2μmであり、熱抵抗が1.90℃/
Wである。このため、図1に示すように、放熱用金属板
10の研磨面61に放熱用フィン60を取付けることに
より、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。このため、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との間の熱抵抗を簡便に低減することができ
る。したがって、半導体素子30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。
On the other hand, in the first embodiment, as shown in Table 1, the warpage is +2 μm and the thermal resistance is 1.90 ° C. /
W. Therefore, as shown in FIG. 1, by attaching the heat dissipating fins 60 to the polishing surface 61 of the heat dissipating metal plate 10, the degree of adhesion between the heat dissipating metal plate 10 and the heat dissipating fins 60 is improved. Therefore, even when the semiconductor element 30 is placed and fixed on the semiconductor element mounting portion 31, the thermal resistance between the semiconductor element 30 and the heat radiation fins 60 can be easily reduced. Therefore, heat generated when the semiconductor element 30 is operated can be satisfactorily radiated to the outside, and the semiconductor element 30 can be normally and stably operated for a long time.

【0038】さらに第1実施例においては、放熱用金属
板10の研磨面61の反りが0〜+10μmの範囲にあ
るので、放熱用フィン60をネジ70により放熱用金属
板に固定することにより、放熱用金属板10の略中央
部、すなわち半導体素子30の直下の部分に相当する放
熱用金属板10と放熱用フィン60との間に隙間が生じ
るのを防止することができる。したがって、放熱用金属
板10と放熱用フィン60との密着度がさらに向上し、
半導体素子30と放熱用フィン60との間の熱抵抗をさ
らに低減することができる。
Further, in the first embodiment, since the warp of the polished surface 61 of the metal plate 10 for heat radiation is in the range of 0 to +10 μm, the fins 60 for heat radiation are fixed to the metal plate for heat radiation by screws 70. It is possible to prevent a gap from being formed between the heat dissipating metal plate 10 and the heat dissipating fin 60 corresponding to a substantially central portion of the heat dissipating metal plate 10, that is, a portion directly below the semiconductor element 30. Therefore, the degree of adhesion between the heat dissipating metal plate 10 and the heat dissipating fins 60 is further improved,
The thermal resistance between the semiconductor element 30 and the heat radiating fins 60 can be further reduced.

【0039】(第2実施例)本発明の第2実施例につい
て説明する。第2実施例においては、図1に示す第1実
施例の金属板11の替りにモリブデンの多孔質焼結体に
溶融銅を35%含浸する金属材料からなる銅−モリブデ
ン板を用いたものであり、その他は第1実施例と同一構
成であるので、構成および製造方法の説明を省略する。
(Second Embodiment) A second embodiment of the present invention will be described. In the second embodiment, a copper-molybdenum plate made of a metal material in which a porous sintered body of molybdenum is impregnated with 35% of molten copper is used instead of the metal plate 11 of the first embodiment shown in FIG. In other respects, the configuration is the same as that of the first embodiment, and the description of the configuration and the manufacturing method is omitted.

【0040】第2実施例について、放熱用金属板の研磨
面の反り、およびセラミックス製半導体用パッケージに
ついて熱抵抗を測定した結果を表1に示す。また、第2
実施例における研磨面形成前の放熱用金属板を用いた比
較例2について、研磨面形成前の放熱用金属板の下面の
反り、およびこれを用いたセラミックス製半導体用パッ
ケージについて熱抵抗を測定した結果を表1に示す。
Table 1 shows the results of measuring the warpage of the polished surface of the heat-dissipating metal plate and the thermal resistance of the ceramic semiconductor package in the second embodiment. Also, the second
In Comparative Example 2 using the heat-dissipating metal plate before the formation of the polished surface in the example, the lower surface of the heat-dissipation metal plate before the formation of the polished surface was warped, and the thermal resistance of the ceramic semiconductor package using the same was measured. Table 1 shows the results.

【0041】比較例2においては、表1に示すように、
反りが−20μmであり、熱抵抗が2.73℃/Wであ
る。このため、研磨面形成前の放熱用金属板の下面に放
熱用フィンを取付けたとき、研磨面形成前の放熱用金属
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している。
このため、研磨面形成前の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。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
恐れがある。
In Comparative Example 2, as shown in Table 1,
The warpage is −20 μm, and the thermal resistance is 2.73 ° C./W. Therefore, when the heat dissipating fins are attached to the lower surface of the heat dissipating metal plate before the polishing surface is formed, the degree of adhesion between the heat dissipating metal plate and the heat dissipating fins before the polishing surface is formed is reduced. The thermal resistance between the heat radiation fins is increasing.
For this reason, it is difficult to completely dissipate the heat generated during the operation of the semiconductor element to the outside via the heat dissipating metal plate and the heat dissipating fins before the formation of the polished surface. Therefore, the temperature of the semiconductor element becomes high due to the heat generated during the operation of the semiconductor element,
There is a possibility that the semiconductor element is physically destroyed, or a characteristic of the semiconductor element undergoes a thermal change, causing a malfunction of the semiconductor element.

【0042】一方、第2実施例においては、表1に示す
ように、反りが+3μmであり、熱抵抗が2.03℃/
Wである。このため、放熱用金属板の研磨面に放熱用フ
ィンを取付けることにより、放熱用金属板と放熱用フィ
ンとの密着度が向上する。このため、半導体素子搭載部
に半導体素子を載置固定しても、半導体素子と放熱用フ
ィンとの間の熱抵抗を簡便に低減することができる。し
たがって、半導体素子の作動時に発生する熱を外部に良
好に放散させ、半導体素子を長期間正常に安定して作動
させることができる。
On the other hand, in the second embodiment, as shown in Table 1, the warpage is +3 μm and the thermal resistance is 2.03 ° C. /
W. For this reason, by attaching the heat dissipating fin to the polished surface of the heat dissipating metal plate, the degree of adhesion between the heat dissipating metal plate and the heat dissipating fin is improved. For this reason, even if the semiconductor element is mounted and fixed on the semiconductor element mounting portion, the thermal resistance between the semiconductor element and the heat dissipation fins can be easily reduced. Therefore, the heat generated during the operation of the semiconductor element can be satisfactorily radiated to the outside, and the semiconductor element can be normally and stably operated for a long time.

【0043】以上説明した第1および第2実施例におい
ては、放熱用金属板は、銅−モリブデン板の上下両面に
銅のめっき膜を形成する構成としたが、本発明において
は、モリブデン板あるいは銅−タングステン板の上下両
面に銅のめっき膜を形成する構成としてもよいし、モリ
ブデン板、銅−モリブデン板あるいは銅−タングステン
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。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金属板の片面にのみ銅のめっ
き膜、銅の溶射膜あるいは印刷焼成膜を形成してもよ
い。
In the first and second embodiments described above, the heat-dissipating metal plate has a structure in which the copper plating films are formed on the upper and lower surfaces of the copper-molybdenum plate. A copper plating film may be formed on both upper and lower surfaces of a copper-tungsten plate, or a molybdenum plate, a copper-molybdenum plate or a copper-sprayed film or a copper printing and firing film film may be formed on both upper and lower surfaces of a copper-tungsten plate. It is good also as a structure which performs. Further, in the present invention, when the semiconductor element is mounted and fixed on the heat-dissipating metal plate, a copper plating film, a copper sprayed film or a printed sintering film is formed only on one surface of the metal plate corresponding to a portion directly below the semiconductor element. May be.

【0044】(第3実施例)本発明の第3実施例につい
て説明する。第3実施例においては、図1に示す第1実
施例の銅のめっき膜12および13の替りに銀ろう等に
よるろう付けにより接合される銅板を用いたものであ
り、その他は第1実施例と同一構成であるので、構成お
よび製造方法の説明を省略する。
(Third Embodiment) A third embodiment of the present invention will be described. In the third embodiment, a copper plate joined by brazing with silver solder or the like is used instead of the copper plating films 12 and 13 of the first embodiment shown in FIG. Since the configuration is the same as described above, the description of the configuration and the manufacturing method is omitted.

【0045】第3実施例について、放熱用金属板の研磨
面の反り、およびセラミックス製半導体用パッケージに
ついて熱抵抗を測定した結果を表1に示す。また、第3
実施例における研磨面形成前の放熱用金属板を用いた比
較例3について、研磨面形成前の放熱用金属板の下面の
反り、およびこれを用いたセラミックス製半導体用パッ
ケージについて熱抵抗を測定した結果を表1に示す。
Table 1 shows the results of measuring the warpage of the polished surface of the heat-dissipating metal plate and the thermal resistance of the ceramic semiconductor package for the third embodiment. Also, the third
In Comparative Example 3 using the heat-dissipating metal plate before forming the polished surface in Example, the lower surface of the heat-dissipating metal plate before the polishing surface was formed, and the thermal resistance of the ceramic semiconductor package using the same was measured. Table 1 shows the results.

【0046】比較例3においては、表1に示すように、
反りが−22μmであり、熱抵抗が2.86℃/Wであ
る。このため、研磨面形成前の放熱用金属板の下面に放
熱用フィンを取付けたとき、研磨面形成前の放熱用金属
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している。
このため、研磨面形成前の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。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
恐れがある。
In Comparative Example 3, as shown in Table 1,
The warpage is −22 μm, and the thermal resistance is 2.86 ° C./W. Therefore, when the heat dissipating fins are attached to the lower surface of the heat dissipating metal plate before the polishing surface is formed, the degree of adhesion between the heat dissipating metal plate and the heat dissipating fins before the polishing surface is formed is reduced. The thermal resistance between the heat radiation fins is increasing.
For this reason, it is difficult to completely dissipate the heat generated during the operation of the semiconductor element to the outside via the heat dissipating metal plate and the heat dissipating fins before the formation of the polished surface. Therefore, the temperature of the semiconductor element becomes high due to the heat generated during the operation of the semiconductor element,
There is a possibility that the semiconductor element is physically destroyed, or a characteristic of the semiconductor element undergoes a thermal change, causing a malfunction of the semiconductor element.

【0047】一方、第3実施例においては、表1に示す
ように、反りが+3μmであり、熱抵抗が2.11℃/
Wである。このため、放熱用金属板の研磨面に放熱用フ
ィンを取付けることにより、放熱用金属板と放熱用フィ
ンとの密着度が向上する。このため、半導体素子搭載部
に半導体素子を載置固定しても、半導体素子と放熱用フ
ィンとの間の熱抵抗を簡便に低減することができる。し
たがって、半導体素子の作動時に発生する熱を外部に良
好に放散させ、半導体素子を長期間正常に安定して作動
させることができる。
On the other hand, in the third embodiment, as shown in Table 1, the warpage is +3 μm and the thermal resistance is 2.11 ° C. /
W. For this reason, by attaching the heat dissipating fin to the polished surface of the heat dissipating metal plate, the degree of adhesion between the heat dissipating metal plate and the heat dissipating fin is improved. For this reason, even if the semiconductor element is mounted and fixed on the semiconductor element mounting portion, the thermal resistance between the semiconductor element and the heat dissipation fins can be easily reduced. Therefore, the heat generated during the operation of the semiconductor element can be satisfactorily radiated to the outside, and the semiconductor element can be normally and stably operated for a long time.

【0048】第3実施例においては、放熱用金属板は、
金属板の両面にろう付けにより銅板を接合する構成とし
たが、本発明では、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金属板
の片面にのみろう付けにより銅板を接合してもよい。
In the third embodiment, the metal plate for heat dissipation is
Although the copper plate is joined to both surfaces of the metal plate by brazing, in the present invention, when the semiconductor element is placed and fixed on the heat-dissipating metal plate, only the one side of the metal plate corresponding to the portion immediately below the semiconductor element is fixed. The copper plates may be joined by brazing.

【0049】以上説明した本発明の複数の実施例におい
ては、放熱用金属板の下面に放熱用フィンを取付けるた
めの研磨面を形成しているので、放熱用金属板の上面に
パッケージ本体を接合したとき、放熱用金属板とパッケ
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、たとえ放熱用金属板に反りが発生したとしても、放
熱用金属板の研磨面に放熱用フィンを取付けることによ
り、放熱用金属板と放熱用フィンとの密着度が向上す
る。このため、半導体素子と放熱用フィンとの間の熱抵
抗を簡便に低減することができる。したがって、半導体
素子の作動時に発生する熱を外部に良好に放散させ、半
導体素子を長期間正常に安定して作動させることができ
る。
In the plurality of embodiments of the present invention described above, since the polished surface for attaching the heat radiating fins is formed on the lower surface of the heat radiating metal plate, the package body is joined to the upper surface of the heat radiating metal plate. In this case, thermal stress occurs due to the difference in the coefficient of thermal expansion between the heat-dissipating metal plate and the package body, and even if the heat-dissipating metal plate is warped, the heat-dissipating fins By attaching the fin, the degree of adhesion between the radiating metal plate and the radiating fin is improved. Therefore, the thermal resistance between the semiconductor element and the heat dissipation fin can be easily reduced. Therefore, the heat generated during the operation of the semiconductor element can be satisfactorily radiated to the outside, and the semiconductor element can be normally and stably operated for a long time.

【0050】さらに、上記複数の実施例においては、放
熱用金属板は、モリブデン、銅−モリブデン、銅−タン
グステンから選ばれるいずれかの金属材料からなる金属
板と、この金属板の片面あるいは両面に形成される銅の
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、または金属板の片面あるいは両面にろ
う付けにより接合される銅板とを有する。このため、適
度な熱膨張率を有するモリブデン、銅−モリブデン、銅
−タングステンから選ばれるいずれかの金属材料からな
る金属板を用いることにより、適度な熱膨張率と高い熱
伝導率とを有する放熱用金属板を得ることができる。
Further, in the above-described embodiments, the heat-dissipating metal plate includes a metal plate made of any metal material selected from molybdenum, copper-molybdenum, and copper-tungsten, and one or both surfaces of the metal plate. A copper film selected from a copper plating film, a copper sprayed film, and a printed and baked copper film, or a copper plate joined to one or both surfaces of a metal plate by brazing. Therefore, by using a metal plate made of any metal material selected from molybdenum, copper-molybdenum, and copper-tungsten having an appropriate coefficient of thermal expansion, heat radiation having an appropriate coefficient of thermal expansion and a high thermal conductivity is provided. Metal plate can be obtained.

【0051】上記複数の実施例では、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(P
in 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。
In the above embodiments, the present invention is applied to a surface-mount type semiconductor package.
The present invention may be applied to a package of an insertion type such as an in Grid Array) or another type.

【0052】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。
The present invention is applicable not only to electronic component packages made of alumina but also to various electronic component packages made of ceramics such as aluminum nitride, mullite, and low temperature fired glass ceramics.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1実施例による半導体用パッケージ
を示す断面図である。
FIG. 1 is a sectional view showing a semiconductor package according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第1実施例による研磨面形成前の放熱
用金属板を示す断面図である。
FIG. 2 is a cross-sectional view showing a heat-dissipating metal plate before a polished surface is formed according to a first embodiment of the present invention.

【図3】本発明の第1実施例によるパッケージ本体を示
す断面図である。
FIG. 3 is a sectional view illustrating a package body according to a first embodiment of the present invention;

【図4】本発明の第1実施例による研磨面形成前の放熱
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。
FIG. 4 is a cross-sectional view showing a state in which a heat-dissipating metal plate and a package body are joined before a polished surface is formed according to a first embodiment of the present invention.

【図5】本発明の第1実施例による研磨後の放熱用金属
板およびパッケージ本体を示す断面図である。
FIG. 5 is a cross-sectional view illustrating a heat-dissipating metal plate and a package body after polishing according to the first embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 放熱用金属板 11 銅−モリブデン板(金属板) 12、13 銅のめっき膜 15 ろう材 20 パッケージ本体(絶縁枠部材) 30 半導体素子(電子部品) 31 半導体素子搭載部(電子部品搭載部) 60 放熱用フィン 61 研磨面 100 半導体用パッケージ(電子部品用パッケー
ジ)
REFERENCE SIGNS LIST 10 Heat-dissipating metal plate 11 Copper-molybdenum plate (metal plate) 12, 13 Copper plating film 15 Brazing material 20 Package body (insulating frame member) 30 Semiconductor device (electronic component) 31 Semiconductor device mounting portion (electronic component mounting portion) Reference Signs List 60 heat radiation fin 61 polished surface 100 semiconductor package (electronic component package)

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 電子部品を搭載するための電子部品搭載
部を上面に有する放熱用金属板と、 前記放熱用金属板の上面に接合され、前記電子部品を収
容するための空間を内側に有する絶縁枠部材と、 前記放熱用金属板の下面に形成され、放熱用フィンを取
付けるための研磨面と、 を備えることを特徴とする電子部品用パッケージ。
1. A heat-dissipating metal plate having an electronic component mounting portion for mounting an electronic component on an upper surface, and a space which is joined to the upper surface of the heat-dissipating metal plate and accommodates the electronic component on an inner side. An electronic component package, comprising: an insulating frame member; and a polished surface formed on a lower surface of the metal plate for heat radiation and for attaching a fin for heat radiation.
【請求項2】 前記放熱用金属板は、モリブデン、銅−
モリブデン、銅−タングステンから選ばれるいずれかの
金属材料からなる金属板と、前記金属板の片面あるいは
両面に形成される銅のめっき膜、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、または前記金属
板の片面あるいは両面にろう付けにより接合される銅板
とを有することを特徴とする請求項1記載の電子部品用
パッケージ。
2. The heat-dissipating metal plate is made of molybdenum, copper-
Molybdenum, a metal plate made of any metal material selected from copper-tungsten, and one selected from a copper plating film formed on one or both surfaces of the metal plate, a copper sprayed film, and a printed printing film of copper 2. The electronic component package according to claim 1, further comprising a copper film, or a copper plate joined to one or both surfaces of the metal plate by brazing.
【請求項3】 電子部品を搭載するための電子部品搭載
部を上面に有する放熱用金属板と、前記放熱用金属板の
上面に接合され、前記電子部品を収容するための空間を
内側に有する絶縁枠部材とを備える電子部品用パッケー
ジを製造する方法であって、 前記放熱用金属板と前記絶縁枠部材とを接合した後、前
記放熱用金属板の下面を研磨することを特徴とする電子
部品用パッケージの製造方法。
3. A heat dissipating metal plate having an electronic component mounting portion for mounting an electronic component on an upper surface, and a space inside the heat dissipating metal plate joined to the upper surface of the heat dissipating metal plate for accommodating the electronic component. A method for manufacturing an electronic component package comprising an insulating frame member, comprising: after joining the heat dissipating metal plate and the insulating frame member, polishing the lower surface of the heat dissipating metal plate. Manufacturing method for component package.
【請求項4】 前記放熱用金属板は、モリブデン、銅−
モリブデン、銅−タングステンから選ばれるいずれかの
金属材料からなる金属板と、前記金属板の片面あるいは
両面に形成される銅のめっき膜、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、または前記金属
板の片面あるいは両面にろう付けにより接合される銅板
とを有することを特徴とする請求項3記載の電子部品用
パッケージの製造方法。
4. The heat-dissipating metal plate is made of molybdenum, copper-
Molybdenum, a metal plate made of any metal material selected from copper-tungsten, and one selected from a copper plating film formed on one or both surfaces of the metal plate, a copper sprayed film, and a printed printing film of copper 4. The method for manufacturing an electronic component package according to claim 3, further comprising a copper film, or a copper plate joined to one or both surfaces of the metal plate by brazing.
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