JPH07101696B2 - 半導体素子塔載用セラミック基板 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 イ．発明の目的 ［産業上の利用分野］ この発明は半導体阻止搭載用セラミック基板に関する。

［従来の技術］ 従来、半導体素子をセラミック基板に接着、搭載する方
式はAu−Si共晶法が主流であつた。しかし、コスト面や
半導体素子の大型化に伴って最近では金属−ガラス、金
属−樹脂等の複合材料を主体としたペースト状の接着剤
を用いて、半導体素子を接着、搭載する方法がとられる
ようになってきた。このような方法を採用する場合は工
程中において、ガラスの場合では温度を上げてガラスを
軟化させて素子を搭載するとか、また樹脂の場合では温
度を上げてキュアリングすることを必要とする。

［発明が解決しようとする課題］ 上記の課題として、それぞれの場合において、温度の昇
温時に接着剤中の金属粒子がガラスまたは樹脂と共に拡
がって行き、ブリード現象を引き起こす。まあ、キャビ
ティの場合でも接着剤はワイヤボンド部にまで達して、
ワイヤボンド性を損なったり、配線をショートさせる等
の問題点があった。

この発明はブリード現象を改良して、上述の問題点を取
り除くことを目的とする。

ロ．発明の構成 ［課題を解決するための手段］ 上記の目的を達成するため、本発明はセラミック基板の
半導体素子を接着、搭載する部分をカップリング剤もし
くはアルキルアミン脂肪酸により表面処理することを特
徴とする半導体搭載用セラミック基板である。

［作用］ カップリング剤はＲ−Si（OR）_３で表されるアルコキシ
ル基を持つ表面処理剤であり、有機官能基であるＲは反
応性希釈剤やエポキシ樹脂と化学結合するため、また無
機官能基ORはアルミナ、シリカ等や金、銀等の金属面と
化学結合するため、反応性希釈剤を含んだ樹脂マトリッ
クスの粘度が低下しても、接着剤の拡がり現象を押さえ
る性能をもっている。また、アルキルアミン脂肪酸は で表され、カップリング剤と同様の作用がある。

そのため、この表面処理剤を半導体素子搭載面の処理に
用いることによって、接着剤の昇温時の拡がりを防止す
る。

［実施例］ 以下実施例を説明する。

実施例１ 表面処理液［カップリング剤Ｒ−Si（OR）」を調整す
る。すなわち、イソプロピルアルコール中にその濃度が
0.5重量％になるようにシラン系カップリング剤（例え
ば商品名KBM−403）を加えてよく混合して表面処理液と
する。

次に、サンプルとしてピングリッドアレイ（以下PGAと
いう）を用いて、次の３種類の半導体素子搭載部が表
面粗度0.7μmRaのAuメッキを施した試料、表面粗度1.
2μmRaのAgを焼き付けた試料、表面粗度0.4〜0.5μmR
aのアルミナセラミックそのままの試料に、前記表面処
理液を施して100℃、30分間乾燥させた。これ等の試料
を用いて接着剤の拡がり具合を調べた。

用いた接着剤は金属−樹脂複合材料のAg−エポキシペー
ストを選び、約10mgrを滴下して滴下面積がそれ以上拡
大しない平衡状態時のペーストの径（Ａとする）を測定
し、150℃、30分間キュアリングを行い、キュアー後の
径（Ｂとする）を測定し、その比率（B/A）をブリード
値（拡がり値）として、その結果を第１表に示した。

実施例２ 表面処理液［アルキルアミン脂肪酸系］を調整する。す
なわち、フロンまたは石油系用剤にその濃度が0.01、0.
1、0.5重量％になるようにして表面処理液とする。

そのほかは、実施例１と同様の方法で行い、その結果を
第２表に示した。

なお、アルキルアミン脂肪酸の添加量は0.01重量％未満
では効果が少なく、また0.5重量％を越えるとシミとな
る。

ハ，発明の効果 本発明は、以上説明したように、カップリング剤もしく
はアルキルアミン脂肪酸により表面処理したセラミック
基板を用いれば半導体素子搭載面の表面エネルギーを下
げキュアリング時点での接着剤の拡がりを防ぎブリード
現象を押さえることができ、その結果ワイヤボンド性も
維持でき、ワイヤボンド部のショート等も避けることが
できるため、半導体装置の品質に好結果を及ぼす優れた
効果がある。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】セラミック基板の半導体素子を接着、搭載
   する部分をカップリング剤もしくはアルキルアミン脂肪
   酸により表面処理することを特徴とする半導体搭載用セ
   ラミック基板。