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JPH0115153B2 - - Google Patents
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JPH0115153B2 - - Google Patents

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JPH0115153B2
JPH0115153B2 JP56146866A JP14686681A JPH0115153B2 JP H0115153 B2 JPH0115153 B2 JP H0115153B2 JP 56146866 A JP56146866 A JP 56146866A JP 14686681 A JP14686681 A JP 14686681A JP H0115153 B2 JPH0115153 B2 JP H0115153B2
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JP
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circuit
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foil
semiconductor
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Kazuo Kato
Tatsuo Nakano
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Denka Co Ltd
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Denki Kagaku Kogyo KK
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  • Insulated Metal Substrates For Printed Circuits (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、繁雑な作業の必要なしにエツチング
のみによつて、アルミニウムリード線による半導
体と回路との信頼性の高いワイヤーボンデイング
を可能とした混成集積回路の製法に関する。
従来、混成集積回路はセラミツクやガラス基板
上に抵抗体やトランジスターの如き回路部品を適
宜付着したもの、あるいはアルミニウムまたは鉄
基板上に絶縁層を設け、この上に回路を組み込む
方式が一般的である。
これら基板の上には、半田付による半導体のダ
イボンデイング、外部への端子接続、チツプコン
デンサー等チツプ部品の取付けがなされ、また半
導体と回路との接続は、金線又はアルミニウム線
によるワイヤーボンデイングによりなされてい
る。
アルミニウムワイヤーの接続については、貴金
属メツキによる処理、ニツケルメツキ（特公昭52
−3461号）、アルミニウム蒸着メツキ（特開昭51
−28662号）及び金属ペレツトの接着（特公昭45
−37110号）、等各種の提案がある。しかしながら
メツキによる場合は、メツキ設備を必要とするほ
かにメツキ表面の精度、層厚みを管理することが
必要である。また、金属ペレツトの接着の場合
は、接着個数が半導体のダイボンデイング数より
多く、これらの作業はきわめて煩雑な作業であ
る。
また、高分子樹脂絶縁層を有する銅箔回路で
は、絶縁層が低ヤング率であるため、超音波振動
によりワイヤーボンデイングを行うといわゆる超
音波がにげる現象があり十分なボンデイングが不
可能である。また、貴金属メツキやニツケルメツ
キ法では、ボンデイング表面の精度が厳密に要求
されると共にその超音波振動ボンデイング条件も
狭い範囲で操作しなければならなかつた。
本発明は、かかる欠点を解決したものであり、
金属基板に絶縁層、アルミニウム―銅クラツド箔
を順に積層して一体化してなる積層物のアルミニ
ウム―銅クラツド箔をアルミニウムと銅の両者を
エツチングできる塩化鉄等でエツチングして配線
回路を形成させ、しかもアルカリ又は過硫酸アン
モニウムによりエツチングしてアルミニウム回路
や銅回路を露出させて、これに半田を介して銅回
路と半導体や他部材とを積層し、かつ半導体とア
ルミニウム回路とをアルミニウムリード線を用い
超音波によつて固着するようした混成集積回路の
製法を提供しようとするものである。
すなわち、本発明は、金属基板に絶縁物層、ア
ルミニウム（10〜100μ）―銅クラツド箔（以下
アルミニウム―銅クラツド箔という）とを順に積
層して一体化してなる積層物の前記アルミニウム
―銅クラツド箔をエツチングして配線回路を形成
させると共にさらにエツチングしてアルミニウム
回路とを形成させ次いで該アルミニウム回路と半
導体とを超音波振動法によりアルミニウムリード
線で固着させることを特徴とする。
以下図面により本発明の実施例を詳しく説明す
るが、第１〜２図は実施例に用いる積層物、第３
〜４図は実施例の断面図、第５図は超音波出力と
引張強度との関係図である。
まず第１図に示すように本発明に用いる積層物
は、金属基板１の上に絶縁物層２を積層し、絶縁
物層２の面にアルミニウム箔３がくるようにアル
ミニウム３と銅４とのアルミニウム―銅クラツド
箔８が積層したものであり、また、第２図は、第
１図のものと逆に構成したもので絶縁物層２の面
に銅箔４がくるようにアルミニウム―銅クラツド
箔８が積層したものである。
次に、このアルミニウム―銅クラツド箔８は両
者に対してエツチング可能な塩化鉄等でエツチン
グして配線回路を形成させる。次いで第２図に示
す積層物を前記の方法でエツチングし、さらに第
３図に示すように金属基板１、絶縁物層２、及び
アルミニウム回路３′の一部をアルカリエツチン
グして銅回路４′を露出させて、該銅回路４′上に
半田７を介して半導体やチツプ低抗体等を載置し
た後、半導体６とアルミニウム回路３′とを超音
波振動法によりアルミニウムリード線５により固
着する。また第１図に示す積層物を前記の方法で
エツチングしさらに第４図に示すように、金属基
板１、絶縁物層２、及び銅回路４の一部を過硫酸
アンモニウム等でエツチングしてワイヤボンデイ
ング部となるアルミニウム回路３′を露出せしめ、
銅回路４′上には、第３図同様に半田７を介して
半導体やチツプ低抗体等を載置し、半導体６とア
ルミニウム回路３′とを超音波振動法によりアル
ミニウムリード線５により接続する。
本発明に用いる金属基板１としては、良熱伝導
性を持つ0.5〜3.0mmのアルミニウム、鉄等が用い
られ、絶縁物層２としては、各種セラミツクス、
無機粉体を含有する高分子樹脂絶縁層、ガラス繊
維を含有する高分子樹脂絶縁層、及び耐熱性高分
子樹脂絶縁層を用い、その肉厚は20μ以上であ
る。前記無機粉体としては、アルミナ、ベリリ
ヤ、ボロンナイトライド、マグネシア、シリカ等
が好ましく、高分子樹脂としては、エポキシ樹
脂、フエノール樹脂、ポリイミド樹脂等が好まし
い。また、絶縁物層２としては、高分子樹脂を含
有する絶縁層が好ましく、さらに、アルミニウム
―銅クラツド箔８のアルミニウムは10〜100μで
あり、アルミニウムが10μ未満では太いアルミニ
ウムリード線の固着ができず、しかも接着力が弱
いため信頼性に劣る。また100μを超えても何ん
ら差支えないが、コスト高となるだけである。銅
は0.1〜100μの厚さが好ましい。さらにアルミニ
ウムに銅をメツキした箔でもよい。又アルミニウ
ムに異種の金属、例えばニツケル、銅を順にメツ
キすることもできる。
次に、２mm厚のアルミニウム板に50μのアルミ
ニウム―銅クラツド箔を、又は金又はニツケルメ
ツキした35μの銅箔をエポキシ系接着剤で接合し
た金属基板を用い、30μのアルミニウム線を超音
波ワイヤーボンデイングした時のボンデイングパ
ツドの種類と引張り強度の関係を第５図に示し
た。すなわち、本発明によるアルミニウム―銅ク
ラツド箔を用い選択的にエツチングを行なつて、
アルミニウム箔15μのボンデイングパツドを形成
させた実験例では引張強度が35μの銅箔上に金メ
ツキやニツケルメツキした時より高く、かつ引張
強度のバラツキが少ないことが分かる。メツキし
た場合にこのように引張強度のバラツキが大きく
なることは、メツキ面の性状がワイヤーボンデイ
ング性に著しい影響を与えるということであり、
メツキによつてボンデイングパツドを形成する場
合には避けられない欠点である。
以上説明した通り本発明は、金属基板に絶縁物
層、アルミニウム―銅クラツド箔を順に積層し、
前記アルミニウム―銅クラツド箔をエツチングし
て配線パターンを形成すると共に、ボンデイング
パツドを形成し、半導体等とアルミニウム回路と
のアルミニウムリード線での固着が超音波振動法
により容易にかつ強固に行われるものである。
【図面の簡単な説明】
第１〜４図は本発明の実施例の断面図であり、
第５図は引張強度の実施例と比較例を表わしたも
のである。 符号１…金属基板、２…絶縁物層、３…アルミ
ニウム箔、３′…アルミニウム回路、４…銅箔、
４′…銅回路、５…アルミニウムリード線、６…
半導体、７…半田、８…アルミニウム―銅クラツ
ド箔。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. １ 金属基板に絶縁物層、アルミニウム（10〜
    100μ）―銅クラツド箔を順に積層して一体化し
    てなる積層物の前記アルミニウム（10〜100μ）
    ―銅クラツド箔をエツチングして、配線回路を形
    成させ、さらにエツチングしてアルミニウム回路
    もしくは銅回路を形成させ、該アルミニウム回路
    と半導体とを超音波振動法によりアルミニウムリ
    ード線で固着させることを特徴とする混成集積回
    路の製法。
JP56146866A 1981-09-17 1981-09-17 混成集積回路の製法 Granted JPS5848432A (ja)

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