JPH021150A - 放熱性のすぐれた半導体装置用基板の製造方法 - Google Patents
放熱性のすぐれた半導体装置用基板の製造方法Info
- Publication number
- JPH021150A JPH021150A JP1028017A JP2801789A JPH021150A JP H021150 A JPH021150 A JP H021150A JP 1028017 A JP1028017 A JP 1028017A JP 2801789 A JP2801789 A JP 2801789A JP H021150 A JPH021150 A JP H021150A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- substrate
- layer
- excellent heat
- semiconductor device
- thickness
- 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.)
- Granted
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10W70/00—Package substrates; Interposers; Redistribution layers [RDL]
- H10W70/60—Insulating or insulated package substrates; Interposers; Redistribution layers
- H10W70/67—Insulating or insulated package substrates; Interposers; Redistribution layers characterised by their insulating layers or insulating parts
- H10W70/69—Insulating materials thereof
- H10W70/692—Ceramics or glasses
Landscapes
- Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
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】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、熱伝導性がよく、シたがってすぐれた放熱
性をもたらす窒化アルミニウム（以下。
性をもたらす窒化アルミニウム（以下。
ＡｆｆｉＮで示す）焼結基体の表面に対する酸化けい素
（以下、 ８ｉＱ２で示す）層の密着性がきわめてすぐ
れた半導体装置用基板に関するものである。
（以下、 ８ｉＱ２で示す）層の密着性がきわめてすぐ
れた半導体装置用基板に関するものである。
従来、放熱性のすぐれた半導体装置用基板として２例え
ば特開昭６２−２８８４７号公報に記載されるように、
ＡｇＮ焼結基板の表面に、スパッタリング法やゾルゲル
法、さらに光化学蒸着法などにより５ｉＱ２層を形成し
たものが提案されており。
ば特開昭６２−２８８４７号公報に記載されるように、
ＡｇＮ焼結基板の表面に、スパッタリング法やゾルゲル
法、さらに光化学蒸着法などにより５ｉＱ２層を形成し
たものが提案されており。
この５ｉＱ２層の表面に例えば導体は−ストや抵抗体ペ
ーストを用いて印刷回路を形成し、焼成することにより
実用に供されることも知られている。
ーストを用いて印刷回路を形成し、焼成することにより
実用に供されることも知られている。
しかし、近年の電子機器の高性能化並びに軽薄短小化に
伴い、ハイブリッドモジュールの集積度も一段と増す傾
向にあり、この結果単位当シの発熱量の増大を避けるこ
とができない状態になりつつあるが、上記の従来基板で
は、熱伝導性のすぐれたＡ１．Ｎ焼結基体によってすぐ
れた放熱性が確保できるものの、、 ＡｔＮ焼結基体と
８１０２層との密着性が十分でないために、増大する発
熱によって、これらの間に剥離が発生し易くなり、信頼
性の点で問題が生じるようになっている。
伴い、ハイブリッドモジュールの集積度も一段と増す傾
向にあり、この結果単位当シの発熱量の増大を避けるこ
とができない状態になりつつあるが、上記の従来基板で
は、熱伝導性のすぐれたＡ１．Ｎ焼結基体によってすぐ
れた放熱性が確保できるものの、、 ＡｔＮ焼結基体と
８１０２層との密着性が十分でないために、増大する発
熱によって、これらの間に剥離が発生し易くなり、信頼
性の点で問題が生じるようになっている。
そこで１本発明者等は、上述のような観点から。
５ｉ０２層のＡｔＮ焼結基体に対する密着性を向上せし
めるべく研究を行った結果、前記ＡｔＮ焼結基体の表面
に、酸素分圧、１０ 〜１気圧、水蒸気分圧：１Ｏ−３
気圧以下の雰囲気中で、１１００〜１５００℃の温度に
加熱保持の条件で酸化処理を施して酸化アルミニウムを
主体とする表面酸化層を形成してやると、この基体表面
部に形成された表面酸化層は、８１０□層ときわめて強
固に結合することから。
めるべく研究を行った結果、前記ＡｔＮ焼結基体の表面
に、酸素分圧、１０ 〜１気圧、水蒸気分圧：１Ｏ−３
気圧以下の雰囲気中で、１１００〜１５００℃の温度に
加熱保持の条件で酸化処理を施して酸化アルミニウムを
主体とする表面酸化層を形成してやると、この基体表面
部に形成された表面酸化層は、８１０□層ときわめて強
固に結合することから。
これらの間に発熱が原因の剥離は全く発生しないように
なるという知見を得たのである。
なるという知見を得たのである。
この発明は、上記知見にもとづいてなされたものであっ
て。
て。
平均層厚：０，２〜２０μｍの表面酸化層を有するＡｔ
Ｎ焼結基体の表面に、平均層厚：０．０５〜５μｍの８
ｉ０２層を形成してなる放熱性のすぐれた半導体装置用
基板に特徴を有するものである。
Ｎ焼結基体の表面に、平均層厚：０．０５〜５μｍの８
ｉ０２層を形成してなる放熱性のすぐれた半導体装置用
基板に特徴を有するものである。
なお、この発明の基板において１表面酸化層の平均層厚
を０．２〜２０μｍとしたのは、その厚さが０．２μｍ
未満では、 ８ｉ０２層の基体表面に対する密着性が十
分満足するものとはならず、剥離の問題を完全に解消す
ることができず、一方その厚さが２０μｍを越えて厚く
なると、基体のもつすぐれた熱伝導性を阻害するように
なるという理由によるものであり、また前記表面酸化層
の上に形成される８１０２層の平均層厚を０．０５〜５
μｍと定めたのは、その厚さが０．０５μｍ未満では１
例えば回路印刷に用いられるペーストの焼成層との密着
性が不十分となシ、一方その厚さが５μｍを越えると、
同様に基体のもつすぐれた放熱性が十分に機能しなくな
るという理由からである。
を０．２〜２０μｍとしたのは、その厚さが０．２μｍ
未満では、 ８ｉ０２層の基体表面に対する密着性が十
分満足するものとはならず、剥離の問題を完全に解消す
ることができず、一方その厚さが２０μｍを越えて厚く
なると、基体のもつすぐれた熱伝導性を阻害するように
なるという理由によるものであり、また前記表面酸化層
の上に形成される８１０２層の平均層厚を０．０５〜５
μｍと定めたのは、その厚さが０．０５μｍ未満では１
例えば回路印刷に用いられるペーストの焼成層との密着
性が不十分となシ、一方その厚さが５μｍを越えると、
同様に基体のもつすぐれた放熱性が十分に機能しなくな
るという理由からである。
また、この発明の基板は、単層基板として用いても、さ
らにこれに、それぞれ印刷回路を形成した後１例えばほ
うけい酸ガラスなどのガラス粉末を有機バインダーと混
合しては−スト状とし、これを基板表面に印刷添着した
状態で、２枚以上積み重ね、この基板の積み重ね体を、
前記ガラス粉末の軟化点以上の温度に加熱して焼成し、
相互接合することにより形成される多層基板として用い
てもよい。
らにこれに、それぞれ印刷回路を形成した後１例えばほ
うけい酸ガラスなどのガラス粉末を有機バインダーと混
合しては−スト状とし、これを基板表面に印刷添着した
状態で、２枚以上積み重ね、この基板の積み重ね体を、
前記ガラス粉末の軟化点以上の温度に加熱して焼成し、
相互接合することにより形成される多層基板として用い
てもよい。
つぎに、この発明の基板を実施例により具体的に説明す
る。
る。
まず、原料粉末として、平均粒径：３μｍを有するＡｆ
ｆｉＮ粉末を用い、常圧の窒素雰囲気中、温度：１８０
０℃に１２０分間保持の条件で焼結して。
ｆｉＮ粉末を用い、常圧の窒素雰囲気中、温度：１８０
０℃に１２０分間保持の条件で焼結して。
直径：ｌｏｍｘｘ厚さ：３顛の寸法を有するＡｔＮ焼結
基体を成形し、ついでこの基体の表面に。
基体を成形し、ついでこの基体の表面に。
酸素分圧：１０ 気圧、水蒸気分圧、１０ 気圧の雰囲
気中、温度’：１３００℃に所定間保持。
気中、温度’：１３００℃に所定間保持。
の条件にて酸化処理を施すことにより第１表に示される
平均層厚の表面酸化層を形成し、ついで。
平均層厚の表面酸化層を形成し、ついで。
この上に。
（ａ） ターゲット材質：純度９９．９ ％の高純度
石英ガラス。
石英ガラス。
ターゲット寸法：直径３朋×高さＬｏｗ。
電カニ１ＯＯＷ。
基体回転数： ｌ Ｏｒ、ｐ、ｍ、 。
スパッタ時間二所定時間、
の条件での高周波スパッタ法。
（ｂ） エチルシリケート：３４’７．９と、エチル
アルコール：５００Ｊと、０．３％ＨＣ１水溶液： １
９０，２Ｉの割合の混合液を、 ５００ ｒ、ｐ、ｍ
・で回転する基体の表面に１０秒間ふりかけ、温度二８
００℃に１０分間保持して焼成を１サイクルとし、これ
を所定厚さまで繰り返し行なうことからなるゾルゲル法
、 （Ｃ） 反応ガス：容量比で、 ８ｉ２Ｈ４／ ０２
−０．０１５゜反応容器内圧カニ ０．２ ｔｏｒｒ
。
アルコール：５００Ｊと、０．３％ＨＣ１水溶液： １
９０，２Ｉの割合の混合液を、 ５００ ｒ、ｐ、ｍ
・で回転する基体の表面に１０秒間ふりかけ、温度二８
００℃に１０分間保持して焼成を１サイクルとし、これ
を所定厚さまで繰り返し行なうことからなるゾルゲル法
、 （Ｃ） 反応ガス：容量比で、 ８ｉ２Ｈ４／ ０２
−０．０１５゜反応容器内圧カニ ０．２ ｔｏｒｒ
。
基体温度＝１５０℃。
光：水銀ランプ発生光、
反応時間二所定時間。
の条件での光化学蒸着法（光ＣＶＤ法）。
以上（ａ）〜（Ｃ）のうちのいずれかの方法で、第１表
に示される平均層厚の５ｉｎ２層を形成することにより
本発明基板１〜８をそれぞれ製造した。
に示される平均層厚の５ｉｎ２層を形成することにより
本発明基板１〜８をそれぞれ製造した。
また、比較の目的で、基体に酸化処理による表面酸化層
の形成を行なわない以外は、同一の条件で従来基板１−
３をそれぞれ製造した。
の形成を行なわない以外は、同一の条件で従来基板１−
３をそれぞれ製造した。
ついで、この結果得られた各種の基板についマ、。
レーザーフラッシュ法にて熱伝導度を測定すると共に、
ピーリング試験を行ない、基体と８１０２層との密着性
を評価した。
ピーリング試験を行ない、基体と８１０２層との密着性
を評価した。
なお、ピーリング試験は、第１図に概略斜視図で示され
るように、基板ｌの表面、すなわち基体１ａの表面に密
着形成されたＳｉＯ□層ｌｂ上に、平面寸法で２ ｒｍ
Ｘ ２ ｔｍの面積にＡｇ−２０重量％Ｐｄ合金粉末
の導体は−ストをスクリーン印刷し、温度＝１２５℃に
１０分間保持して乾燥した後、温度＝８５０℃に１０分
間保持の条件で焼成しては一スト焼成層２を形成し、つ
いでこの上に直径二０．９期の無酸素銅ワイヤ４を５ｎ
−Ｐｂ共晶合金はんだ３を用い、温度：２１５℃でろう
付けして１図示される状態とし、この状態で無酸素銅ワ
イヤ４をＴ方向に引張り、この時のピーリング強度（引
きはがし強度）を測定した。これらの測定結果を第１表
に示した。
るように、基板ｌの表面、すなわち基体１ａの表面に密
着形成されたＳｉＯ□層ｌｂ上に、平面寸法で２ ｒｍ
Ｘ ２ ｔｍの面積にＡｇ−２０重量％Ｐｄ合金粉末
の導体は−ストをスクリーン印刷し、温度＝１２５℃に
１０分間保持して乾燥した後、温度＝８５０℃に１０分
間保持の条件で焼成しては一スト焼成層２を形成し、つ
いでこの上に直径二０．９期の無酸素銅ワイヤ４を５ｎ
−Ｐｂ共晶合金はんだ３を用い、温度：２１５℃でろう
付けして１図示される状態とし、この状態で無酸素銅ワ
イヤ４をＴ方向に引張り、この時のピーリング強度（引
きはがし強度）を測定した。これらの測定結果を第１表
に示した。
第１表に示される結果から、本発明基板１〜８は、従来
基板ｌ〜３と同様に著しく高い熱伝導度を示し、すぐれ
た放熱性を保持した状態で、これより一段と高いピーリ
ング強度を示し、 ５ｉ０２層の基体に対する密着性
がきわめて高いことが明らかである。
基板ｌ〜３と同様に著しく高い熱伝導度を示し、すぐれ
た放熱性を保持した状態で、これより一段と高いピーリ
ング強度を示し、 ５ｉ０２層の基体に対する密着性
がきわめて高いことが明らかである。
上述のように、この発明の基板は、基体表面部に形成さ
れた表面酸化層によって８１０２層との間にきわめて高
い密着性が確保され、かつＡｔＮ焼結基体によって一段
とすぐれた放熱性が確保されるので、半導体装置の集積
度の向上にも十分満足して対応することができるなど工
業上有用な特性を有するのである。
れた表面酸化層によって８１０２層との間にきわめて高
い密着性が確保され、かつＡｔＮ焼結基体によって一段
とすぐれた放熱性が確保されるので、半導体装置の集積
度の向上にも十分満足して対応することができるなど工
業上有用な特性を有するのである。
第１図はピーリング試験方法を示す概略斜視図である。
１・・・基板、 １ａ・・・基体。
１ｂ・・・５ｉ０２層、 ２・・・ペースト焼成
層。 ３・・・はんだ、 ４・・・無酸素銅ワイヤ。 稟 １団
層。 ３・・・はんだ、 ４・・・無酸素銅ワイヤ。 稟 １団
Claims (1)
- （１）平均層厚：０．２〜２０μｍの表面酸化層を有す
る窒化アルミニウム焼結基体の表面に、平均層厚：０．
０５〜５μｍの酸化けい素層を形成してなる放熱性のす
ぐれた半導体装置用基板。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1028017A JP2536612B2 (ja) | 1989-02-07 | 1989-02-07 | 放熱性のすぐれた半導体装置用基板の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1028017A JP2536612B2 (ja) | 1989-02-07 | 1989-02-07 | 放熱性のすぐれた半導体装置用基板の製造方法 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63021579A Division JPH0834266B2 (ja) | 1988-02-01 | 1988-02-01 | 放熱性のすぐれた半導体装置用基板 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH021150A true JPH021150A (ja) | 1990-01-05 |
| JP2536612B2 JP2536612B2 (ja) | 1996-09-18 |
Family
ID=12236991
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1028017A Expired - Fee Related JP2536612B2 (ja) | 1989-02-07 | 1989-02-07 | 放熱性のすぐれた半導体装置用基板の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2536612B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1062413C (zh) * | 1990-10-15 | 2001-02-28 | 日本拜耳农药株式会社 | 杀真菌剂和杀虫剂混合组合物 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01196149A (ja) * | 1988-02-01 | 1989-08-07 | Mitsubishi Metal Corp | 放熱性のすぐれた半導体装置用基板 |
-
1989
- 1989-02-07 JP JP1028017A patent/JP2536612B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01196149A (ja) * | 1988-02-01 | 1989-08-07 | Mitsubishi Metal Corp | 放熱性のすぐれた半導体装置用基板 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1062413C (zh) * | 1990-10-15 | 2001-02-28 | 日本拜耳农药株式会社 | 杀真菌剂和杀虫剂混合组合物 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2536612B2 (ja) | 1996-09-18 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2001307547A (ja) | 導電性組成物およびそれを用いた印刷回路板 | |
| US4737416A (en) | Formation of copper electrode on aluminum nitride | |
| JPH0823145A (ja) | ハイブリッドｉｃ用基板 | |
| JPH021150A (ja) | 放熱性のすぐれた半導体装置用基板の製造方法 | |
| JPH0570954B2 (ja) | ||
| JPH0568877B2 (ja) | ||
| JPS60178688A (ja) | 高熱伝導性回路基板 | |
| JP2590558B2 (ja) | 放熱性のすぐれた半導体装置用基板 | |
| US4659406A (en) | Method of bonding to ceramic and glass | |
| JP2616060B2 (ja) | 放熱性のすぐれた半導体装置用基板素材 | |
| JPH02174145A (ja) | 窒化アルミニウム構造体及びその製造方法 | |
| JPH01201090A (ja) | セラミック用メタライズ組成物 | |
| JP2591158B2 (ja) | 放熱性のすぐれた半導体装置用基板 | |
| JP2506270B2 (ja) | 高熱伝導性回路基板及び高熱伝導性外囲器 | |
| JP2623868B2 (ja) | 放熱性のすぐれた半導体装置用基板素材 | |
| JPH02205345A (ja) | 放熱性のすぐれた半導体装置用基板素材 | |
| JPH0834266B2 (ja) | 放熱性のすぐれた半導体装置用基板 | |
| JPH02207554A (ja) | 放熱性のすぐれた半導体装置用基板 | |
| JPH02125728A (ja) | 複合基板およびその製造方法 | |
| JPS60107845A (ja) | 半導体用回路基板 | |
| JPS62186407A (ja) | 導電性組成物 | |
| JPS62197376A (ja) | 窒化アルミニウム基板 | |
| JPS62237605A (ja) | 厚膜ペ−スト | |
| JPH07115976B2 (ja) | 酸化アルミニウム層被覆ＡｌＮ基板の製造方法 | |
| JP3456225B2 (ja) | 高熱伝導性基板およびその製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |