JPH025310B2 - - Google Patents
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- JPH025310B2 JPH025310B2 JP58109146A JP10914683A JPH025310B2 JP H025310 B2 JPH025310 B2 JP H025310B2 JP 58109146 A JP58109146 A JP 58109146A JP 10914683 A JP10914683 A JP 10914683A JP H025310 B2 JPH025310 B2 JP H025310B2
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Landscapes
- Ceramic Products (AREA)
- Details Of Resistors (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明は新規な電気絶縁性炭化珪素基板の製造
法に係り、特に電気絶縁性が良好な電気絶縁性炭
化珪素基板の製造法に関する。
法に係り、特に電気絶縁性が良好な電気絶縁性炭
化珪素基板の製造法に関する。
発明者らは、炭化珪素焼結体基板例えばシリコ
ン半導体を搭載する絶縁基板として好適な高熱伝
導電気絶縁性炭化珪素焼結体基板の製造法とし
て、α−sicを主成分とする炭化珪素粉末とベリ
リア粉末の混合粉を加圧成形し、第１図に示され
るようにこの成形品を黒鉛スペーサの間にはさ
み、さらに黒鉛スリーブ及び黒鉛ダイス中にセツ
トし非酸化性雰囲気中1900〜2300℃でホツトプレ
ス焼成し焼結体とし、次いで黒鉛スリーブから取
出し焼結体の両面に固着した黒鉛スペーサを酸化
焙焼し取除いた後、所望の寸法に切断し製造し
た。しかし黒鉛スペーサを酸化焙焼し取除いた
後、所望の寸法に切断し製造した炭化珪素基板を
混成集回路基板として使つた場合、例えば厚膜抵
抗体の抵抗値がばらつくなどの問題があつた。
ン半導体を搭載する絶縁基板として好適な高熱伝
導電気絶縁性炭化珪素焼結体基板の製造法とし
て、α−sicを主成分とする炭化珪素粉末とベリ
リア粉末の混合粉を加圧成形し、第１図に示され
るようにこの成形品を黒鉛スペーサの間にはさ
み、さらに黒鉛スリーブ及び黒鉛ダイス中にセツ
トし非酸化性雰囲気中1900〜2300℃でホツトプレ
ス焼成し焼結体とし、次いで黒鉛スリーブから取
出し焼結体の両面に固着した黒鉛スペーサを酸化
焙焼し取除いた後、所望の寸法に切断し製造し
た。しかし黒鉛スペーサを酸化焙焼し取除いた
後、所望の寸法に切断し製造した炭化珪素基板を
混成集回路基板として使つた場合、例えば厚膜抵
抗体の抵抗値がばらつくなどの問題があつた。
この厚膜抵抗体の抵抗値がばらつく原因につい
て種々検討した結果、炭化珪素焼結体基板は第２
図に示すように、両面の低抵抗層部と中央部の高
抵抗層部から成つており、電圧印加時に表面リー
ク電流が大きくなるためであることがわかつた。
て種々検討した結果、炭化珪素焼結体基板は第２
図に示すように、両面の低抵抗層部と中央部の高
抵抗層部から成つており、電圧印加時に表面リー
ク電流が大きくなるためであることがわかつた。
本発明の目的は、基板全体が高い電気絶縁性を
有する炭化珪素焼結体からなる絶縁基板の製造法
を提供する。
有する炭化珪素焼結体からなる絶縁基板の製造法
を提供する。
本発明はこのような知見に基づいて成されたも
のであつて、炭化珪素を主成分とし、ベリリウム
及びベリリウム化合物の１種以上を含む混合粉末
の圧粉体を焼成後、焼結体の低抵抗層部を除去す
ることを特徴とする電気絶縁性炭化珪素基板の製
造法にある。炭化珪素焼結体は焼結条件によつ
て、焼結体の中央部の高抵抗層（1013Ω・cm以
上）及び低抵抗層部（109Ω・cm以下）の厚さ及
び厚さのばらつき幅が異なつているが、低抵抗層
部の厚さが大きいものでも0.2mm除去すれば、焼
結体全体が1013Ω・cm以上になることがわかつ
た。
のであつて、炭化珪素を主成分とし、ベリリウム
及びベリリウム化合物の１種以上を含む混合粉末
の圧粉体を焼成後、焼結体の低抵抗層部を除去す
ることを特徴とする電気絶縁性炭化珪素基板の製
造法にある。炭化珪素焼結体は焼結条件によつ
て、焼結体の中央部の高抵抗層（1013Ω・cm以
上）及び低抵抗層部（109Ω・cm以下）の厚さ及
び厚さのばらつき幅が異なつているが、低抵抗層
部の厚さが大きいものでも0.2mm除去すれば、焼
結体全体が1013Ω・cm以上になることがわかつ
た。
ベリリウム又はベリリウム化合物の焼結体中の
含有量はベリリウム量で0.05〜3.5重量％が好ま
しい。特に、0.4〜１重量％が好ましい。ベリリ
ウム化合物として、酸化ベリリウム、炭化ベリリ
ウム、その他各種の化合物、ベリリウム合金等が
使用可能である。特に、酸化ベリリウムが好まし
い。これらの添加物は炭化珪素粉末より小さいも
のがより好ましい。
含有量はベリリウム量で0.05〜3.5重量％が好ま
しい。特に、0.4〜１重量％が好ましい。ベリリ
ウム化合物として、酸化ベリリウム、炭化ベリリ
ウム、その他各種の化合物、ベリリウム合金等が
使用可能である。特に、酸化ベリリウムが好まし
い。これらの添加物は炭化珪素粉末より小さいも
のがより好ましい。
焼結はホツトプレス焼結が有効であるが、無加
圧焼結でも行うことができる。無加圧焼結の場合
には過剰炭素0.1〜１重量％及びホウ素及びホウ
素化合物の１種以上をホウ素として0.1〜0.5重量
％を含むものが好ましい。ホツトプレスにおける
バインダにはシリコーン樹脂が好ましい。焼結温
度は1900〜2500℃、ホツトプレスでは100〜300
Kg／cm2の加圧が好ましい。焼結は非酸化性雰囲気
下で行う。
圧焼結でも行うことができる。無加圧焼結の場合
には過剰炭素0.1〜１重量％及びホウ素及びホウ
素化合物の１種以上をホウ素として0.1〜0.5重量
％を含むものが好ましい。ホツトプレスにおける
バインダにはシリコーン樹脂が好ましい。焼結温
度は1900〜2500℃、ホツトプレスでは100〜300
Kg／cm2の加圧が好ましい。焼結は非酸化性雰囲気
下で行う。
低抵抗層は約200μm位形成されるので、この程
度の深さを除去することが好ましい。除去は研削
による方法が簡単である。
度の深さを除去することが好ましい。除去は研削
による方法が簡単である。
各粉末の混合粉末はより微粒の方が好ましい。
平均粒径10μm以下、特にサブミクロンの粒径の
ものがよい。
平均粒径10μm以下、特にサブミクロンの粒径の
ものがよい。
実施例 １
平均粒径約2μmのαタイプ炭化珪素粉末に、平
均粒径約0.2μmのベリリア粉末２重量％の混合粉
末にシリコーン樹脂を添加し、1000Kg/cm2で加圧
して成形した圧粉体を第１図に示すように黒鉛ス
ペーサを介して黒鉛へセツトする。その後真空容
器中で一軸加圧しながら高周波誘導法で1900〜
2300℃、30分間保持の加熱をし、焼結体を得た。
この焼結体は両面に黒鉛スペーサが固着している
ため、900℃で酸化焙焼し黒鉛スペーサを取除い
て、電気絶縁性炭化珪素焼結体（φ170×1.5t）を
製造する。この焼結体は焼結温度によつて、第２
図に示すように両面の低抵抗層部（107Ω・cm以
下）の厚さが10〜20μmの間で変化していた。こ
れらの焼結体について、低抵抗層部として表面よ
り200μmの厚さで研削除去した結果、室温電気抵
抗率が焼結体全体にわたつて1013Ω・cmと良好な
焼結体が得ることができた。
均粒径約0.2μmのベリリア粉末２重量％の混合粉
末にシリコーン樹脂を添加し、1000Kg/cm2で加圧
して成形した圧粉体を第１図に示すように黒鉛ス
ペーサを介して黒鉛へセツトする。その後真空容
器中で一軸加圧しながら高周波誘導法で1900〜
2300℃、30分間保持の加熱をし、焼結体を得た。
この焼結体は両面に黒鉛スペーサが固着している
ため、900℃で酸化焙焼し黒鉛スペーサを取除い
て、電気絶縁性炭化珪素焼結体（φ170×1.5t）を
製造する。この焼結体は焼結温度によつて、第２
図に示すように両面の低抵抗層部（107Ω・cm以
下）の厚さが10〜20μmの間で変化していた。こ
れらの焼結体について、低抵抗層部として表面よ
り200μmの厚さで研削除去した結果、室温電気抵
抗率が焼結体全体にわたつて1013Ω・cmと良好な
焼結体が得ることができた。
実施例 ２
実施例１と同様に炭化珪素及びベリリアを使用
し、ベリリア２重量％、ホウ素として0.3重量％
の炭化ホウ素及び炭素として0.3重量％のノボラ
ツクフエノール樹脂との混合粉末を1000Kg/cm2で
加圧成形し、アルゴン雰囲気中で2200℃、１時間
保持の焼結を行つた。この焼結体も同様に表面に
低抵抗層を形成されていた。この焼結体の表面を
200μmの深さで研削除去した結果、焼結体全体に
わたつて室温で約1012Ω・cmの良好な抵抗を有す
る焼結体を得ることができた。
し、ベリリア２重量％、ホウ素として0.3重量％
の炭化ホウ素及び炭素として0.3重量％のノボラ
ツクフエノール樹脂との混合粉末を1000Kg/cm2で
加圧成形し、アルゴン雰囲気中で2200℃、１時間
保持の焼結を行つた。この焼結体も同様に表面に
低抵抗層を形成されていた。この焼結体の表面を
200μmの深さで研削除去した結果、焼結体全体に
わたつて室温で約1012Ω・cmの良好な抵抗を有す
る焼結体を得ることができた。
実施例 ３
第３図は本発明の焼結体基板を集積回路装置の
基板１５及び第４図はセラミツクパツケージの基
板１５に使用した断面図である。基板は実施例１
及び２によつて製作できる。
基板１５及び第４図はセラミツクパツケージの基
板１５に使用した断面図である。基板は実施例１
及び２によつて製作できる。
本発明によれば、基板に電気絶縁性で、室温で
4.5×10-6／℃以下の低熱膨脹係数を有し、室温
で、0.2cal／cm・pec・℃以上の高い熱伝導性を
有することから放熱性の高い装置が得られる。ま
た、この基板は黒色を呈している点からも放熱性
をより一層高める。
4.5×10-6／℃以下の低熱膨脹係数を有し、室温
で、0.2cal／cm・pec・℃以上の高い熱伝導性を
有することから放熱性の高い装置が得られる。ま
た、この基板は黒色を呈している点からも放熱性
をより一層高める。
本発明によれば焼結体基体全体にわたつて高抵
抗を有する基体を得ることができる。
抗を有する基体を得ることができる。
第１図はホツトプレス装置の要部断面図、第２
図はホツトプレス温度と抵抗率との関係を示す線
図、第３図及び第４図は本発明の基板を使用した
半導体装置の断面図である。 １…SiC成形体、２…黒鉛スペーサ、３…黒鉛
スリーブ、４…黒鉛型、５，６…黒鉛パンチ、１
１…Si素子、１２…ボンデイング用ワイヤ、１３
…導体、１４…はんだ、１５…基板、１６…セラ
ミツクスキヤツプ、１７…リードフレーム、１８
…放熱フイン、１９…ガラス、２０…樹脂。
図はホツトプレス温度と抵抗率との関係を示す線
図、第３図及び第４図は本発明の基板を使用した
半導体装置の断面図である。 １…SiC成形体、２…黒鉛スペーサ、３…黒鉛
スリーブ、４…黒鉛型、５，６…黒鉛パンチ、１
１…Si素子、１２…ボンデイング用ワイヤ、１３
…導体、１４…はんだ、１５…基板、１６…セラ
ミツクスキヤツプ、１７…リードフレーム、１８
…放熱フイン、１９…ガラス、２０…樹脂。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 炭化珪素を主成分とし、ベリリウム及びベリ
リウム化合物の１種以上を含む混合圧粉体を焼成
してなる焼結体において、該焼結体の表面の低抵
抗層を除去してなることを特徴とする電気絶縁性
炭化珪素基板の製造法。 ２ 前記除去を研削によつて行う特許請求の範囲
第１項に記載の電気絶縁性炭化珪素基板の製造
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58109146A JPS601801A (ja) | 1983-06-20 | 1983-06-20 | 電気絶縁性炭化珪素基板の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58109146A JPS601801A (ja) | 1983-06-20 | 1983-06-20 | 電気絶縁性炭化珪素基板の製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS601801A JPS601801A (ja) | 1985-01-08 |
| JPH025310B2 true JPH025310B2 (ja) | 1990-02-01 |
Family
ID=14502770
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58109146A Granted JPS601801A (ja) | 1983-06-20 | 1983-06-20 | 電気絶縁性炭化珪素基板の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS601801A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105900189B (zh) * | 2014-01-08 | 2018-06-26 | 三菱综合材料株式会社 | 电阻器及电阻器的制造方法 |
-
1983
- 1983-06-20 JP JP58109146A patent/JPS601801A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS601801A (ja) | 1985-01-08 |
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