JPH0349107A - 窒化アルミニウム焼結体用導電ペースト - Google Patents
窒化アルミニウム焼結体用導電ペーストInfo
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- JPH0349107A JPH0349107A JP18307589A JP18307589A JPH0349107A JP H0349107 A JPH0349107 A JP H0349107A JP 18307589 A JP18307589 A JP 18307589A JP 18307589 A JP18307589 A JP 18307589A JP H0349107 A JPH0349107 A JP H0349107A
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K1/00—Printed circuits
- H05K1/02—Details
- H05K1/09—Use of materials for the conductive, e.g. metallic pattern
- H05K1/092—Dispersed materials, e.g. conductive pastes or inks
Landscapes
- Conductive Materials (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
この発明は、窒化アルミニウム焼結体基板上に形成され
る導電パターン、電極等に用いられる導電ペーストに関
する。
る導電パターン、電極等に用いられる導電ペーストに関
する。
従来から半導体装置の絶縁と放熱を兼ねた絶縁板として
、アルミナ（Ａ２□０．）焼結体基板が多用されてきた
。しかしながら最近の半導体装置の高出力化などの背景
から、熱伝導率の高い絶縁板が求められている。 窒化アルミニウム（ＡＩ２Ｎ）焼結体基板は、熱伝導率
が高く、２００Ｗ／−Ｋを越える高熱伝導率のものが実
用化されている。また窒化アルミニウムは、熱膨張係数
がＳｉに近いこと、絶縁特性が優れていることなど基板
材料として優れた面が多い。 しかし、この反面窒化アルミニウム焼結体基板は、いわ
ゆるぬれ性が悪く、また純度が高いので、液相反応を起
こし、接合強度向上に寄与するシリカ等の不純物を含ま
ないことと相まって、導電ペーストとの強固な接合が得
られないという欠点がある。 窒化アルミニウム焼結体基板の表面に、導電体を形成す
る手段としては、例えばＤＢＣ法と称されるＣｕ−０共
晶液相を利用してＣｕ箔を直接基板上へ張り付ける方法
。ペースト状のＷ、Ｍｏ等の高融点金属を焼結させる方
法。窒化アルミニウムと金属間にＴｉを添加したＡｇ−
Ｃｕ系のろう材を挿入して張り付ける方法などが試みら
れている。しかし、いずれの方法も焼結に高い温度を必
要としたり、工程が複雑であるなどの問題点があり、現
状の要求に十分に答えられる状態ではない。
、アルミナ（Ａ２□０．）焼結体基板が多用されてきた
。しかしながら最近の半導体装置の高出力化などの背景
から、熱伝導率の高い絶縁板が求められている。 窒化アルミニウム（ＡＩ２Ｎ）焼結体基板は、熱伝導率
が高く、２００Ｗ／−Ｋを越える高熱伝導率のものが実
用化されている。また窒化アルミニウムは、熱膨張係数
がＳｉに近いこと、絶縁特性が優れていることなど基板
材料として優れた面が多い。 しかし、この反面窒化アルミニウム焼結体基板は、いわ
ゆるぬれ性が悪く、また純度が高いので、液相反応を起
こし、接合強度向上に寄与するシリカ等の不純物を含ま
ないことと相まって、導電ペーストとの強固な接合が得
られないという欠点がある。 窒化アルミニウム焼結体基板の表面に、導電体を形成す
る手段としては、例えばＤＢＣ法と称されるＣｕ−０共
晶液相を利用してＣｕ箔を直接基板上へ張り付ける方法
。ペースト状のＷ、Ｍｏ等の高融点金属を焼結させる方
法。窒化アルミニウムと金属間にＴｉを添加したＡｇ−
Ｃｕ系のろう材を挿入して張り付ける方法などが試みら
れている。しかし、いずれの方法も焼結に高い温度を必
要としたり、工程が複雑であるなどの問題点があり、現
状の要求に十分に答えられる状態ではない。
この発明は、従来からアルミナ用として用いられている
導電ペーストを基本組成とし、これに接合助剤を添加す
ることで、窒化アルミニウム焼結体基板に対しても十分
な接合強度が得られる導電ペーストを得ることを目的と
している。
導電ペーストを基本組成とし、これに接合助剤を添加す
ることで、窒化アルミニウム焼結体基板に対しても十分
な接合強度が得られる導電ペーストを得ることを目的と
している。
この発明の導電ペーストは、Ａｇ粉末７０〜９５重量部
、Ｐｄ粉末５〜３０重量部、ガラスフリット０５〜ｌＯ
重量部の範囲の組成からなる基礎組成に対し、ＩＡ属金
属の炭酸化物を０．１〜１０重量部の範囲で添加したこ
とを特徴としている。 更にこの発明では、ＩＡ属金属の炭酸化物として、炭酸
リチウム（ＬｉＺＣＯｌ）、炭酸ナトリウム（Ｎ ａ
ｚ ＣＯ＝ ） 、炭酸カリウム（ＫｚＣｏ。 ）、炭酸ルビジウム（Ｒｂ２ＣＯ３）の中から選択され
た何れか一種もしくは二種以上を添加することも特徴と
している。 すなわちこの発明によれば、導電ペーストの基本組成と
してＡｇ粉末、Ｐｄ粉末およびガラスフリ、トの混合物
を基礎組成とし、これにＩＡｒＦＡ金属の炭酸化物を接
合助剤として添加することにより、この発明の目的を達
成している。 基礎組成の好ましい範囲とし７ては、Ａｇ粉末が７０な
いし９５重量部、Ｐｄ粉末を５ないＬ３０重量部、ガラ
スフリットを０．５ないし１０重量部の範囲一で選択し
た組成比のものを用いれば好適である。 このような組成とすることは、Ａｇ粉末が多過ぎるとマ
イグレーションや半田浸漬性が悪くなる。 またＰｄが多過ぎると導体の抵抗イーの増加や１′［１
１のぬれ性が悪くなる。またガラスフリソ１〜について
も量が多くなると、窒化アルミニウム焼結体との反応が
激しくなり、ペーストの特性が不安定乙こなるなどの理
由による。 この基礎組成に対し、この発明ではＩＡ属金属の炭酸化
物を０．１重量部から１０重量部の範囲で添加して用い
ればよい。 また混練に用いるバインダーについては、既知のものを
用いることができるが、具体例を例示するとα−ターピ
ノール、ジブチルフタレート、ブチルカルピトールアセ
テートなどの有機溶媒中にエチルセルロース、アルキン
ド樹脂などの有機ビヒクルを分散させたものなどが挙げ
られる。
、Ｐｄ粉末５〜３０重量部、ガラスフリット０５〜ｌＯ
重量部の範囲の組成からなる基礎組成に対し、ＩＡ属金
属の炭酸化物を０．１〜１０重量部の範囲で添加したこ
とを特徴としている。 更にこの発明では、ＩＡ属金属の炭酸化物として、炭酸
リチウム（ＬｉＺＣＯｌ）、炭酸ナトリウム（Ｎ ａ
ｚ ＣＯ＝ ） 、炭酸カリウム（ＫｚＣｏ。 ）、炭酸ルビジウム（Ｒｂ２ＣＯ３）の中から選択され
た何れか一種もしくは二種以上を添加することも特徴と
している。 すなわちこの発明によれば、導電ペーストの基本組成と
してＡｇ粉末、Ｐｄ粉末およびガラスフリ、トの混合物
を基礎組成とし、これにＩＡｒＦＡ金属の炭酸化物を接
合助剤として添加することにより、この発明の目的を達
成している。 基礎組成の好ましい範囲とし７ては、Ａｇ粉末が７０な
いし９５重量部、Ｐｄ粉末を５ないＬ３０重量部、ガラ
スフリットを０．５ないし１０重量部の範囲一で選択し
た組成比のものを用いれば好適である。 このような組成とすることは、Ａｇ粉末が多過ぎるとマ
イグレーションや半田浸漬性が悪くなる。 またＰｄが多過ぎると導体の抵抗イーの増加や１′［１
１のぬれ性が悪くなる。またガラスフリソ１〜について
も量が多くなると、窒化アルミニウム焼結体との反応が
激しくなり、ペーストの特性が不安定乙こなるなどの理
由による。 この基礎組成に対し、この発明ではＩＡ属金属の炭酸化
物を０．１重量部から１０重量部の範囲で添加して用い
ればよい。 また混練に用いるバインダーについては、既知のものを
用いることができるが、具体例を例示するとα−ターピ
ノール、ジブチルフタレート、ブチルカルピトールアセ
テートなどの有機溶媒中にエチルセルロース、アルキン
ド樹脂などの有機ビヒクルを分散させたものなどが挙げ
られる。
以下実施例に基づいて、この発明の詳細な説明する。
まず、導電ペーストの基礎組成として、Ａ ｇ粉末８５
重量部、Ｐｄ粉末１５重量部、ガラスフリソ１〜５重量
部からなる混合物を作成し、これに以下の表に示す４つ
の炭酸化物粉末を添加量を変えて添加し、バインダーと
共に混練してペーストを作成した。 この各種ペーストをスクリーン印刷によって窒化アルミ
ニウム焼結体基板」二に２閤角のパターンを印刷し、レ
ベリング後、１２０°Ｃで乾燥させ、その後焼結炉で９
００°Ｃ，１０分間で焼結させた。 接合強度の測定は、いわゆるビール（引っ張り）強度測
定法に従った。焼結した２ ｍｍ角の導電ペーストパタ
ーン上に線径０ 、８ ｍｍのネイルヘントビンを半田
付けし、これを基板に対して垂直方向に引っ張り、剥が
れる強さを測定した。この結果を以下の表に示す。 なお表中の添加量の単位は（重計部）、接合強度の単位
は（ｋｇ／４ｍ＋ｎ” ）である。 −表一 この結果かられかるように、ＩＡ属金属の炭酸化物を全
く添加しない場合の接着強度は低く、ＩＡ属金属の炭酸
化物を添加した場合であっても、添加量が００１重量部
未満の場合には、添加の効果が全くないか殆ど得られな
い。また添加量が１０重量部を越えると、接着強度は低
下することが認められた。 この結果から、添加量として好ましい範囲は、いずれの
添加物についてもＯ８１重量部から１０重量部であった
。 またこの実施例では、添加物を単独で添加したが、これ
らの添加物は二種以上を混合して添加してもよい。更に
この実施例で挙げた以外のＩＡｆｉＡ素化物であっても
、同様の効果が得られる。
重量部、Ｐｄ粉末１５重量部、ガラスフリソ１〜５重量
部からなる混合物を作成し、これに以下の表に示す４つ
の炭酸化物粉末を添加量を変えて添加し、バインダーと
共に混練してペーストを作成した。 この各種ペーストをスクリーン印刷によって窒化アルミ
ニウム焼結体基板」二に２閤角のパターンを印刷し、レ
ベリング後、１２０°Ｃで乾燥させ、その後焼結炉で９
００°Ｃ，１０分間で焼結させた。 接合強度の測定は、いわゆるビール（引っ張り）強度測
定法に従った。焼結した２ ｍｍ角の導電ペーストパタ
ーン上に線径０ 、８ ｍｍのネイルヘントビンを半田
付けし、これを基板に対して垂直方向に引っ張り、剥が
れる強さを測定した。この結果を以下の表に示す。 なお表中の添加量の単位は（重計部）、接合強度の単位
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く添加しない場合の接着強度は低く、ＩＡ属金属の炭酸
化物を添加した場合であっても、添加量が００１重量部
未満の場合には、添加の効果が全くないか殆ど得られな
い。また添加量が１０重量部を越えると、接着強度は低
下することが認められた。 この結果から、添加量として好ましい範囲は、いずれの
添加物についてもＯ８１重量部から１０重量部であった
。 またこの実施例では、添加物を単独で添加したが、これ
らの添加物は二種以上を混合して添加してもよい。更に
この実施例で挙げた以外のＩＡｆｉＡ素化物であっても
、同様の効果が得られる。
以上述べたようにこの発明によれば、窒化アルミニウム
焼結体基板用の導電ペーストとして、高い接着強度が得
られる。 また基礎組成の導電ペーストは、アルミナ基４かへの流
用も可能であり、添加剤の配合のみによって、各種の絶
縁基板への適用が可能なため、製造現場においてペース
トの種類を少なくでき、生産効率が良くなる。
焼結体基板用の導電ペーストとして、高い接着強度が得
られる。 また基礎組成の導電ペーストは、アルミナ基４かへの流
用も可能であり、添加剤の配合のみによって、各種の絶
縁基板への適用が可能なため、製造現場においてペース
トの種類を少なくでき、生産効率が良くなる。
Claims (2)
- （１）Ａｇ粉末７０〜９５重量部、Ｐｄ粉末５〜３０重
量部、ガラスフリット０．５〜１０重量部の範囲の組成
からなる基礎組成に対し、ＩＡ属金属の炭酸化物を０．
１〜１０重量部の範囲で添加したことを特徴とする窒化
アルミニウム焼結体用導電ペースト。 - （２）ＩＡ属金属の炭酸化物が、炭酸リチウム、炭酸ナ
トリウム、炭酸カリウム、炭酸ルビジウムのいずれかか
ら選択された一種もしくは二種以上であるところの請求
項１記載の窒化アルミニウム焼結体用導電ペースト。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18307589A JPH0349107A (ja) | 1989-07-15 | 1989-07-15 | 窒化アルミニウム焼結体用導電ペースト |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18307589A JPH0349107A (ja) | 1989-07-15 | 1989-07-15 | 窒化アルミニウム焼結体用導電ペースト |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0349107A true JPH0349107A (ja) | 1991-03-01 |
Family
ID=16129319
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18307589A Pending JPH0349107A (ja) | 1989-07-15 | 1989-07-15 | 窒化アルミニウム焼結体用導電ペースト |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0349107A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5293331A (en) * | 1992-06-01 | 1994-03-08 | National Semiconductor Corporation | High density EEPROM cell with tunnel oxide stripe |
| KR100685680B1 (ko) * | 1998-12-10 | 2007-02-23 | 가부시키가이샤 고마쓰 세이사쿠쇼 | 건설기계의 공기조화장치 |
-
1989
- 1989-07-15 JP JP18307589A patent/JPH0349107A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5293331A (en) * | 1992-06-01 | 1994-03-08 | National Semiconductor Corporation | High density EEPROM cell with tunnel oxide stripe |
| KR100685680B1 (ko) * | 1998-12-10 | 2007-02-23 | 가부시키가이샤 고마쓰 세이사쿠쇼 | 건설기계의 공기조화장치 |
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