JPH04209767A - Production of aluminum nitride substrate - Google Patents

Production of aluminum nitride substrate

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JPH04209767A
JPH04209767A JP33778990A JP33778990A JPH04209767A JP H04209767 A JPH04209767 A JP H04209767A JP 33778990 A JP33778990 A JP 33778990A JP 33778990 A JP33778990 A JP 33778990A JP H04209767 A JPH04209767 A JP H04209767A
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aluminum nitride
copper
copper plate
thin film
oxide
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Yasuaki Fukatsu
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Abstract

PURPOSE:To improve the bonding strength between an aluminum nitride substrate and a copper plate by forming the thin film of an oxide selected from Al2O3, Y2O3 and Sin. on the surface of the aluminum nitride substrate, superposing a copper plate on the formed thin film, and subsequently heating at a prescribed temperature. CONSTITUTION:The thin film (having a thickness of 0.3-3.0mum) 2 of an oxide selected from Al2O3, Y2O3 and SiO2 is formed on the surface of an aluminum nitride substrate 1 preliminarily boiling-washed. The thin film 2 is subjected to an oxidation treatment at approximately 300 deg.C for 10min in air, and brought into contact with a copper plate 3 having a copper oxide layer 4 formed on a surface thereof, and heated at a temperature of from the eutectic temperature between both the copper and the copper oxide to 1068-1075 deg.C which are below the melting point of the copper to form an eutectic layer 5 between the substrate 1 and the copper plate 3, thereby both the substrate 1 and the copper plate 3 are strongly combined with each other.

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、電子回路基板として使用される窒化アルミニ
ウム基板の製造方法に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a method of manufacturing an aluminum nitride substrate used as an electronic circuit board.

[従来技術及び発明が解決しようとする課題]一般に、
窒化アルミニウムは優れた熱伝導性を有することが知ら
れており、従来から、発熱量の大きなチップを搭載する
ための電子回路基板等に使用されている。しかしながら
、窒化アルミニウム基板は金属に対する濡れ性に劣るた
め、例えば銅でその表面を直接メタライズすることによ
り、回路パターンを形成することが困難であった。
[Prior art and problems to be solved by the invention] Generally,
Aluminum nitride is known to have excellent thermal conductivity, and has conventionally been used for electronic circuit boards and the like on which chips that generate a large amount of heat are mounted. However, since aluminum nitride substrates have poor wettability with metals, it has been difficult to form circuit patterns by directly metallizing the surface with copper, for example.

この問題を解消するため、特開昭59−40404号公
報には、窒化アルミニウムを空気中で加熱して、その表
面に酸化層を形成した後、タフピッチ電解銅板を重ね合
わせて、加熱処理することにより、窒化アルミニウム基
板に銅板を接合するようにした窒化アルミニウム基板の
製造方法が開示されている。
In order to solve this problem, Japanese Patent Application Laid-Open No. 59-40404 discloses that aluminum nitride is heated in air to form an oxide layer on its surface, and then tough pitch electrolytic copper plates are stacked on top of each other and heat treated. discloses a method for manufacturing an aluminum nitride substrate in which a copper plate is bonded to an aluminum nitride substrate.

しかし、前記方法は空気中で加熱することにより窒化ア
ルミニウム表面を強制的に酸化するものであるため、銅
板との接合面、即ち酸化層表面の平滑性が低下する。そ
れゆえ加熱接合の際に、窒化アルミニウム上の酸化層と
銅板とを確実に接触した状態で重ね合わせることが困難
になり、銅と酸化銅からなる共晶を、接合部に形成して
、濡れ性を改善した状態で両者を接合させたとしても、
得られる結合強度は納得のいくものではなかった。
However, since the method described above forcibly oxidizes the aluminum nitride surface by heating in air, the smoothness of the bonding surface with the copper plate, that is, the surface of the oxide layer is reduced. Therefore, during thermal bonding, it is difficult to overlay the oxide layer on aluminum nitride and the copper plate in reliable contact with each other, and a eutectic consisting of copper and copper oxide is formed at the bonding area to prevent wetness. Even if the two are joined together with improved sex,
The bond strength obtained was not satisfactory.

また、前記の加熱接合処理は、酸化銅と銅との共晶形成
に必要とされる酸素を、概ね窒化アルミニウム上の酸化
層から供給しようとするものである。そのため、必然的
に厚い酸化層を窒化アルミニウム上に形成する必要があ
り、熱伝導性等に優れるという窒化アルミニウム本来の
性質が損なわれる虞があった。
Further, the above-mentioned thermal bonding treatment attempts to supply oxygen required for forming a eutectic between copper oxide and copper from the oxide layer on the aluminum nitride. Therefore, it is inevitably necessary to form a thick oxide layer on aluminum nitride, and there is a risk that the original properties of aluminum nitride, such as excellent thermal conductivity, may be impaired.

更に、特開昭59−40404号公報では、窒化アルミ
ニウム中に銅板と窒化アルミニウムとの、結合剤を酸化
物の形で添加したものに、タフピッチ電解銅板を重ね合
わせて、加熱処理する窒化アルミニウム基板の製造方法
も開示されている。
Furthermore, JP-A No. 59-40404 discloses an aluminum nitride substrate in which a tough pitch electrolytic copper plate is superimposed on aluminum nitride containing a copper plate and aluminum nitride with a binder added in the form of an oxide, and then heat treated. A method of manufacturing is also disclosed.

しかし、共晶形成に関与する酸素を十分に供給するため
には、結合剤である酸化物をより多(窒化アルミニウム
に添加する必要があり、前記の場合と同様に熱伝導性等
に優れるという窒化アルミニウム本来の性質が損なわれ
易いという問題があった。
However, in order to supply sufficient oxygen involved in eutectic formation, it is necessary to add more oxide (a binder) to aluminum nitride. There was a problem in that the original properties of aluminum nitride were easily impaired.

本発明者らは上記の点に鑑み、種々検討を重ねた結果、
窒化アルミニウム基材の表面にAIt。
In view of the above points, the present inventors have conducted various studies, and as a result,
AIt on the surface of the aluminum nitride base material.

$ 、Yt Os及び5iftから選ばれた一つの酸化
物の薄膜を形成し、酸化物薄膜に銅板を重ね合わせ、銅
と酸化銅の共晶温度以上、銅の融点未満の温度まで加熱
することにより、前記薄膜を介して窒化アルミニウム基
材に銅板を接合すれば、熱伝導性等に優れるという窒化
アルミニウム基材本来の性質を損なうことなく、銅板を
強固に結合することが可能であることを見出した。
By forming a thin film of one oxide selected from $, YtOs, and 5ift, overlaying a copper plate on the oxide thin film, and heating it to a temperature above the eutectic temperature of copper and copper oxide and below the melting point of copper. discovered that by bonding a copper plate to an aluminum nitride base material through the thin film described above, it is possible to firmly bond the copper plate without impairing the original properties of the aluminum nitride base material, such as excellent thermal conductivity. Ta.

本発明は上記の知見に基づいてなされたものであって、
その目的は、窒化アルミニウム基材が有する好熱伝導性
等を損なうことなく銅に対する濡れ性を改善することに
より、銅板を簡単かつ確実に結合させることができると
共に、両者間に十分な結合強度を確保することが可能な
窒化アルミニウム基板の製造方法を提供することにある
The present invention was made based on the above findings, and
The purpose of this is to improve the wettability of the aluminum nitride base material to copper without impairing its thermophilic conductivity, thereby making it possible to bond copper plates easily and reliably, and to maintain sufficient bonding strength between the two. It is an object of the present invention to provide a method for manufacturing an aluminum nitride substrate that can secure the aluminum nitride substrate.

[課題を解決するための手段及び作用]上記の目的を達
成するため、本発明は窒化アルミニウム基材の表面にA
 l t Os 、Yt O3及びSin!から選ばれ
た一つの酸化物の薄膜を形成する工程と、酸化物薄膜に
銅板を重ね合わせる工程と、銅と酸化銅の共晶温度以上
、銅の融点未満の温度まで加熱することにより、前記薄
膜を介して窒化アルミニウム基材に銅板を接合する工程
とからなる。
[Means and effects for solving the problem] In order to achieve the above object, the present invention provides an aluminum nitride base material with A
l t Os , Yt O3 and Sin! a step of forming a thin film of one oxide selected from the above, a step of superimposing a copper plate on the oxide thin film, and a step of heating to a temperature above the eutectic temperature of copper and copper oxide and below the melting point of copper. It consists of a step of joining a copper plate to an aluminum nitride base material through a thin film.

窒化アルミニウム基材の表面にAIt03、YtOs及
びSingから選ばれた一つの酸化物の薄膜を形成した
後に、銅板を重ね合わせることにより、酸化銅と銅との
共晶形成に必要とされる酸素を、確実に両者の接合面に
供給することができる。そして、銅と酸化銅の共晶温度
以上、銅の融点未満の温度まで両者を加熱すると、窒化
アルミニウム基材と銅板との接合部分に銅、酸化銅、酸
化物、及び窒化アルミニウムを含む共晶が形成される。
After forming a thin film of one oxide selected from AIt03, YtOs, and Sing on the surface of the aluminum nitride base material, a copper plate is placed on top of the other to remove the oxygen required for eutectic formation between copper oxide and copper. , can be reliably supplied to the joint surfaces of both. Then, when both are heated to a temperature above the eutectic temperature of copper and copper oxide and below the melting point of copper, a eutectic containing copper, copper oxide, oxide, and aluminum nitride is formed at the joint between the aluminum nitride base material and the copper plate. is formed.

この場合、共晶形成に必要とされる酸素は、主として前
記酸化物の薄膜から供給されるため、従来よりも効率よ
く共晶が形成され、従って両者間に強固な結合が確保さ
れる。
In this case, since the oxygen required for eutectic formation is mainly supplied from the thin film of the oxide, the eutectic is formed more efficiently than in the past, and a strong bond is therefore ensured between the two.

窒化アルミニウム基材の表面に形成される酸化物薄膜は
、A l t Oa 、Yt Os及びSiO2から選
ばれた一つの酸化物であることが望ましく、これらは一
般に窒化アルミニウム基材を焼成する際に添加される焼
結助剤として知られているものである。
The oxide thin film formed on the surface of the aluminum nitride base material is preferably one oxide selected from Al t Oa, YtOs, and SiO2, and these are generally used when firing the aluminum nitride base material. This is a known sintering aid that is added.

前記薄膜の形成は、プラズマ溶射により形成することが
望ましい。
The thin film is preferably formed by plasma spraying.

この方法は一般によく用いられる方法であると共に、低
温にて簡単かつ確実に薄膜を形成することができる。ま
た、窒化アルミニウム基板自体も高温にさらされること
はないため、分解されることがない。他にスパッタリン
グ、化学メツキ及びペースト塗布等の方法によっても、
最終的には所望する銅板及び窒化アルミニウムの結合を
得ることは可能であるが、より均一かつ平滑な酸化物薄
膜が得られる点、形成時に高温を要しない点からプラズ
マ溶射が好ましい。
This method is a commonly used method and can easily and reliably form a thin film at low temperatures. Further, since the aluminum nitride substrate itself is not exposed to high temperatures, it is not decomposed. Other methods such as sputtering, chemical plating, and paste coating can also be used.
Although it is possible to ultimately obtain the desired bond between the copper plate and aluminum nitride, plasma spraying is preferable because a more uniform and smooth oxide thin film can be obtained and high temperatures are not required during formation.

前記酸化物薄膜の厚さは0.3〜3.0μmであること
が望ましい。
The thickness of the oxide thin film is preferably 0.3 to 3.0 μm.

前記酸化物薄膜の厚さが0.3μm以下の場合には、接
合に必要な酸素を薄膜から供給することができない。一
方、3.0μmを越える場合、形成した薄膜が剥離をお
こし易い。
When the thickness of the oxide thin film is 0.3 μm or less, oxygen necessary for bonding cannot be supplied from the thin film. On the other hand, if the thickness exceeds 3.0 μm, the formed thin film is likely to peel off.

前記銅板は予め酸化処理が施されたものであることが望
ましい。この酸化処理は、空気中にて約300℃で10
分間行われることが望ましく、この条件により銅板を処
理すれば、窒化アルミニウムに対する濡れ性に優れた酸
化銅層が銅板表面に形成される。
It is desirable that the copper plate has been subjected to an oxidation treatment in advance. This oxidation treatment is carried out in air at approximately 300°C for 10
It is desirable that the treatment be carried out for a minute, and if the copper plate is treated under these conditions, a copper oxide layer with excellent wettability to aluminum nitride will be formed on the surface of the copper plate.

前記処理温度が300℃より低い場合、及び前記及び前
記処理時間が10分より短い場合には、銅板の酸化が十
分でないため、接合のための酸素を供給することができ
ない。一方、前記処理温度を300℃より高く、及び前
記処理温度を10分より長くしたとしても、濡れに対す
る効果は顕著でないばかりか、反って良電導性という銅
本来の特性が失われる。
When the processing temperature is lower than 300° C. and when the processing time is shorter than 10 minutes, oxygen for bonding cannot be supplied because the copper plate is not sufficiently oxidized. On the other hand, even if the treatment temperature is higher than 300° C. and the treatment temperature is longer than 10 minutes, not only the effect on wetting is not significant but also the inherent property of copper, which is good conductivity, is lost due to warping.

前記銅板として、或いは100〜20001)pmの酸
素を含有するものであることが望ましい。
The copper plate preferably contains 100 to 20,001) pm of oxygen.

前記条件を満たすものとして、例えば酸素を含有するタ
フピッチ電解銅などが好ましい。
As a material that satisfies the above conditions, for example, tough pitch electrolytic copper containing oxygen is preferable.

この場合、酸素濃度が1100pp未満であると、強固
な結合にし得るだけの酸素が供給されない。また、20
00ppmを越える酸素を含有していても、結合強度に
大差がないばかりでなく、良電導性である銅を使用する
意義が失われるため好ましくない。
In this case, if the oxygen concentration is less than 1100 pp, sufficient oxygen will not be supplied to form a strong bond. Also, 20
Even if it contains more than 0.00 ppm of oxygen, it is not preferable because not only will there be no significant difference in bonding strength, but the significance of using copper, which has good electrical conductivity, will be lost.

前記共晶温度以上、銅の融点未満の温・度は1068℃
〜1075℃の範囲であることが望ましい。
The temperature/degree above the eutectic temperature and below the melting point of copper is 1068°C
It is desirable that the temperature is in the range of ~1075°C.

即ち、最も高い温度下でも銅板の大部分を固体状態に制
御することが必要とされる。
That is, it is necessary to control most of the copper plate to be in a solid state even at the highest temperature.

1068℃未満の場合には、窒化アルミニウム基材と銅
板との接合部分における銅、酸化銅、酸化物及び窒化ア
ルミニウムを含む共晶形成が十分でないため、両者の結
合は弱くなる。1075℃を越える場合、即ち、銅の融
点に近づき、銅板が溶融しはじめて界面に銅、酸化銅、
酸化物及び窒化アルミニウムを含む共晶が形成されない
If the temperature is lower than 1068°C, the formation of eutectic containing copper, copper oxide, oxide, and aluminum nitride at the joint portion between the aluminum nitride base material and the copper plate is insufficient, so that the bond between the two becomes weak. When the temperature exceeds 1075℃, that is, it approaches the melting point of copper, and the copper plate begins to melt, causing copper, copper oxide, and copper to form at the interface.
A eutectic containing oxide and aluminum nitride is not formed.

前記銅板の接合処理は、1100pp以下の酸素を含む
不活性ガス雰囲気で行われることが望ましく、不活性ガ
スとしては、窒素、アルゴン、ヘリウム等を使用するこ
とが好ましい。
The bonding process of the copper plates is preferably performed in an inert gas atmosphere containing 1100 pp or less of oxygen, and it is preferable to use nitrogen, argon, helium, or the like as the inert gas.

前記の接合処理がLOOppmを越える酸素を含む不活
性ガス雰囲気中で行われる場合、銅板が過度に酸化され
て膨張し、平滑な表面が形成されない。しかし、この条
件に従えば、接合処理後にも銅板全体が酸化されること
はなく、接合部分のみに酸化銅を形成でき、銅板表面の
平滑性が保持される。
If the above bonding process is performed in an inert gas atmosphere containing more than LOOppm of oxygen, the copper plate will be excessively oxidized and swell, and a smooth surface will not be formed. However, if this condition is followed, the entire copper plate will not be oxidized even after the bonding process, and copper oxide can be formed only on the bonded portion, and the smoothness of the surface of the copper plate will be maintained.

一方、前記の接合処理が反応性雰囲気中で行われた場合
、銅板表面に形成される酸化被膜を除去する工程が更に
必要になるため好ましくない。
On the other hand, if the above bonding treatment is performed in a reactive atmosphere, this is not preferable because it requires an additional step of removing the oxide film formed on the surface of the copper plate.

前記窒化アルミニウム基材は酸化物薄膜の形成に先立っ
て、予め表面に煮沸処理や酸素プラズマ処理及び紫外線
オゾン処理等が施されていることが望ましい。これによ
り、前記窒化アルミニウム基材の表層に付着した不純物
が除去され、前記薄膜がより確実に形成される。
It is preferable that the surface of the aluminum nitride base material is previously subjected to boiling treatment, oxygen plasma treatment, ultraviolet ozone treatment, etc. prior to the formation of the oxide thin film. As a result, impurities adhering to the surface layer of the aluminum nitride base material are removed, and the thin film is formed more reliably.

[実施例1] 次に、本発明を電子回路基板に具体化した実施例につい
て、図面に基づいて説明する。
[Example 1] Next, an example in which the present invention is embodied in an electronic circuit board will be described based on the drawings.

まず、第1図(a)に示すように、プラズマ溶射により
窒化アルミニウム基材1の表面にAl1Os薄膜2を約
1μm程度形成する。
First, as shown in FIG. 1(a), an Al1Os thin film 2 of about 1 μm thickness is formed on the surface of an aluminum nitride base material 1 by plasma spraying.

この場合、Alx0a薄膜2の形成に先立って予め窒化
アルミニウム基材1表面を煮沸洗浄しておく。次に、空
気中にて約300℃で10分間の条件で銅板3に酸化処
理を行い、−表面に酸化銅層4を形成する。続いて、窒
化アルミニウム基材1上のA1101薄膜2と、銅板3
の酸化銅層4側とを接触させ、窒素ガス雰囲気中で10
72℃に加熱する(第1図(b))。
In this case, prior to forming the Alx0a thin film 2, the surface of the aluminum nitride base material 1 is cleaned by boiling in advance. Next, the copper plate 3 is oxidized in air at about 300° C. for 10 minutes to form a copper oxide layer 4 on the surface. Subsequently, A1101 thin film 2 on aluminum nitride base material 1 and copper plate 3
in contact with the copper oxide layer 4 side in a nitrogen gas atmosphere.
Heat to 72°C (Figure 1(b)).

これらの一連の処理の後、はぼ室温まで冷却して接合状
態を調査した。
After a series of these treatments, the specimen was cooled to room temperature and the bonded state was investigated.

その結果、第1図(C)に示すように、窒化アルミニウ
ム基材1と接合された銅板3との間には共晶層5が形成
され、この共晶層5が介在することで、両者が強固に接
合されていることが判明した。また、本実施例の窒化ア
ルミニウム基板の結合強度は10 kgf/mm” 、
熱伝導係数は180 w/mkと大変優れたものであっ
た。
As a result, as shown in FIG. 1(C), a eutectic layer 5 is formed between the aluminum nitride base material 1 and the bonded copper plate 3, and due to the presence of this eutectic layer 5, both It was found that they were strongly bonded. In addition, the bonding strength of the aluminum nitride substrate in this example is 10 kgf/mm'',
The thermal conductivity coefficient was very excellent at 180 w/mk.

[実施例2] 次に、本発明を電子回路基板に具体化した別の実施例に
ついて説明する。
[Example 2] Next, another example in which the present invention is embodied in an electronic circuit board will be described.

本実施例では、プラズマ溶射により窒化アルミニウム基
材1の表面にAl!03薄膜2を形成する工程について
は実施例1と同様である。
In this example, Al! is applied to the surface of the aluminum nitride base material 1 by plasma spraying. The process of forming the 03 thin film 2 is the same as in Example 1.

本実施例2では、第2図に示すように、タフピッチ電解
銅板6を窒化アルミニウム基材1上のAl!03薄膜2
に接触させ、窒素ガス雰囲気中で1072℃に加熱する
。これらの一連の処理の後、はぼ室温まで冷却して接合
状態を調査した。
In the second embodiment, as shown in FIG. 2, a tough pitch electrolytic copper plate 6 is placed on an aluminum nitride base material 1! 03 thin film 2
and heated to 1072° C. in a nitrogen gas atmosphere. After a series of these treatments, the specimen was cooled to room temperature and the bonded state was investigated.

その結果、窒化アルミニウム基材lとタフピッチ電解銅
板6との間には、実施例1と同様に共晶層が形成され、
この共晶層の介在により、両者が強固に接合されている
ことが判明した。また、本実施例の窒化アルミニウム基
板の結合強度は10kgf/mm” 、熱伝導係数は1
80 w/mkと大変優れたものであった。
As a result, a eutectic layer is formed between the aluminum nitride base material l and the tough pitch electrolytic copper plate 6, as in Example 1,
It was found that the two were firmly bonded due to the presence of this eutectic layer. In addition, the bonding strength of the aluminum nitride substrate in this example is 10 kgf/mm'', and the thermal conductivity coefficient is 1.
It was very excellent at 80 w/mk.

尚、本発明は前記実施例に限定されるものでなく、発明
の趣旨を逸脱しない範囲内で以下のような態様にするこ
とも可能である。
It should be noted that the present invention is not limited to the above-mentioned embodiments, but may be modified in the following manner without departing from the spirit of the invention.

(a)前記実施例1にて行った、空気中での加熱による
銅板3の酸化処理に代え、酸素以外の酸化性化合物を使
用し化学的に酸化銅層4を形成させてもよい。
(a) Instead of the oxidation treatment of the copper plate 3 by heating in air, which was performed in Example 1, the copper oxide layer 4 may be formed chemically using an oxidizing compound other than oxygen.

(b)前記実施例1では、窒化アルミニウム基材1との
接触面のみ酸化処理を施しているが、もし両面を酸化す
るほうがより簡便であれば、その方法にて酸化処理を行
っても差し支えない。
(b) In Example 1, only the surface in contact with the aluminum nitride base material 1 is oxidized, but if it is easier to oxidize both sides, it is acceptable to perform the oxidation treatment using that method. do not have.

(c)前記実施例1及び2では、酸化物薄膜としてAl
zOsを用いているが、他に例えば、バリウム、ストロ
ンチウム、イツトリウム、カルシウム、ケイ素等の酸化
物を使用してもよい。また、これらの酸化物を2種以上
併用してもよい。
(c) In Examples 1 and 2, Al was used as the oxide thin film.
Although zOs is used, other oxides such as barium, strontium, yttrium, calcium, and silicon may also be used. Furthermore, two or more of these oxides may be used in combination.

(d)前記実施例1及び2では、窒化アルミニウム基材
1の表面にAltos薄膜2を形成しているが、可能で
あれば銅板3側、或いはタフピッチ電解銅板6側に形成
してもよい。
(d) In Examples 1 and 2, the Altos thin film 2 is formed on the surface of the aluminum nitride base material 1, but it may be formed on the copper plate 3 side or the tough pitch electrolytic copper plate 6 side if possible.

[発明の効果] 以上詳述したように、本発明における窒化アルミニウム
基板の製造方法によれば、窒化アルミニウム基材が有す
る好熱伝導性等を損なうことなく銅に対する濡れ性を改
善することにより、銅板を簡単かつ確実に結合させるこ
とができると共に、両者間に十分な結合強度を確保する
ことが可能な窒化アルミニウム基板の製造方法を提供す
ることができる。
[Effects of the Invention] As detailed above, according to the method for manufacturing an aluminum nitride substrate of the present invention, by improving the wettability to copper without impairing the thermophilic conductivity etc. of the aluminum nitride base material, It is possible to provide a method for manufacturing an aluminum nitride substrate, which allows copper plates to be easily and reliably bonded, and which can ensure sufficient bonding strength between the two.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図(a)〜(C)は実施例1における窒化アルミニ
ウム基板の製造工程を示す概略図、第2図は実施例2に
おける窒化アルミニウム基板の一製造工程を示す概略図
である。 ■・・・窒化アルミニウム基材、2・・・Al5Os薄
膜、3・・・銅板、4・・・酸化銅層、6・・・タフピ
ッチ電解銅板。 特許出願人  イビデン株式会社
1(a) to (C) are schematic diagrams showing a manufacturing process of an aluminum nitride substrate in Example 1, and FIG. 2 is a schematic diagram showing a manufacturing process of an aluminum nitride substrate in Example 2. ■... Aluminum nitride base material, 2... Al5Os thin film, 3... copper plate, 4... copper oxide layer, 6... tough pitch electrolytic copper plate. Patent applicant IBIDEN Co., Ltd.

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 1.窒化アルミニウム基材の表面にAl_2O_3、Y
_2O_3及びSiO_2から選ばれた一つの酸化物の
薄膜を形成する工程と、 酸化物薄膜に銅板を重ね合わせる工程と、 銅と酸化銅の共晶温度以上、銅の融点未満の温度まで加
熱することにより、前記薄膜を介して窒化アルミニウム
基材に銅板を接合する工程とからなる窒化アルミニウム
基板の製造方法。
1. Al_2O_3, Y on the surface of the aluminum nitride base material
A step of forming a thin film of one oxide selected from _2O_3 and SiO_2, A step of superimposing a copper plate on the oxide thin film, and Heating to a temperature above the eutectic temperature of copper and copper oxide and below the melting point of copper. A method for manufacturing an aluminum nitride substrate comprising the step of bonding a copper plate to an aluminum nitride base material via the thin film.
2.前記銅板は予め酸化処理が施されたもの、或いは1
00〜2000ppmの酸素を含有するものである請求
項1に記載の窒化アルミニウム基板の製造方法。
2. The copper plate may be oxidized in advance, or
The method for manufacturing an aluminum nitride substrate according to claim 1, wherein the aluminum nitride substrate contains 00 to 2000 ppm of oxygen.
3.前記共晶温度以上、銅の融点未満の温度は1068
℃〜1075℃の範囲である請求項1に記載の窒化アル
ミニウム基板の製造方法。
3. The temperature above the eutectic temperature and below the melting point of copper is 1068
The method for manufacturing an aluminum nitride substrate according to claim 1, wherein the temperature is in the range of 1075°C.
4.前記銅板の接合処理は、100ppm以下の酸素を
含む不活性ガス雰囲気で行われる請求項に記載の窒化ア
ルミニウム基板の製造方法。
4. The method for manufacturing an aluminum nitride substrate according to claim 1, wherein the copper plate bonding process is performed in an inert gas atmosphere containing 100 ppm or less of oxygen.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6220765B1 (en) 1997-08-27 2001-04-24 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Hermetically sealed optical-semiconductor container and optical-semiconductor module
JP2006066559A (en) * 2004-08-26 2006-03-09 Fuji Electric Fa Components & Systems Co Ltd Semiconductor module and manufacturing method thereof
WO2011162218A1 (en) * 2010-06-21 2011-12-29 三井金属鉱業株式会社 Laminate of ceramic insulation layer and metal layer, and method for producing laminate
JP2015503500A (en) * 2011-12-27 2015-02-02 ロジャース ジャーマニー ゲーエムベーハー Method for manufacturing DCB substrate
CN110937913A (en) * 2018-09-25 2020-03-31 比亚迪股份有限公司 A kind of aluminum nitride ceramic copper clad substrate and preparation method thereof

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6220765B1 (en) 1997-08-27 2001-04-24 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Hermetically sealed optical-semiconductor container and optical-semiconductor module
US6345917B2 (en) 1997-08-27 2002-02-12 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Hermetically sealed optical-semiconductor container and optical-semiconductor module
JP2006066559A (en) * 2004-08-26 2006-03-09 Fuji Electric Fa Components & Systems Co Ltd Semiconductor module and manufacturing method thereof
WO2011162218A1 (en) * 2010-06-21 2011-12-29 三井金属鉱業株式会社 Laminate of ceramic insulation layer and metal layer, and method for producing laminate
JP2015503500A (en) * 2011-12-27 2015-02-02 ロジャース ジャーマニー ゲーエムベーハー Method for manufacturing DCB substrate
CN110937913A (en) * 2018-09-25 2020-03-31 比亚迪股份有限公司 A kind of aluminum nitride ceramic copper clad substrate and preparation method thereof
CN110937913B (en) * 2018-09-25 2021-11-12 比亚迪股份有限公司 Aluminum nitride ceramic copper-clad substrate and preparation method thereof

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