JPH0459779B2 - - Google Patents
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- JPH0459779B2 JPH0459779B2 JP61193988A JP19398886A JPH0459779B2 JP H0459779 B2 JPH0459779 B2 JP H0459779B2 JP 61193988 A JP61193988 A JP 61193988A JP 19398886 A JP19398886 A JP 19398886A JP H0459779 B2 JPH0459779 B2 JP H0459779B2
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- JP
- Japan
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- substrate
- aluminum nitride
- aln
- plate
- plating layer
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- Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
［発明の目的］
（産業上の利用分野）
本発明は窒化アルミニウム基板およびその製造
方法に関し、さらに詳しくは、その上に各種半導
体素子を搭載する目的で、メタライズ処理および
メツキ処理が施された窒化アルミニウム基板とそ
れを効率的に製造する方法に関する。
方法に関し、さらに詳しくは、その上に各種半導
体素子を搭載する目的で、メタライズ処理および
メツキ処理が施された窒化アルミニウム基板とそ
れを効率的に製造する方法に関する。
（従来の技術）
従来、半導体素子を搭載するためのセラミツク
ス基板としては、絶縁性ならびに放熱性に優れた
アルミナ（Al2O3）を使用することが一般的であ
る。そして、このAl2O3基板表面にメタライズ処
理を施し、次いでメツキ処理をしたのち、例え
ば、ハンダ付けなどによりこのメツキ層上に素子
を搭載していた。ところが、マイクロ波トランジ
スタなどの高出力半導体素子をAl2O3基板に搭載
すると、基板の放熱性が不充分で、半導体素子の
発熱により機能の低下を招くおそれがあつた。そ
こで、Al2O3基板に代えて、ベリリア（BeO）、
窒化アルミニウム（AlN）などのより放熱性に
優れた基板を使用することが試みられてきた。
ス基板としては、絶縁性ならびに放熱性に優れた
アルミナ（Al2O3）を使用することが一般的であ
る。そして、このAl2O3基板表面にメタライズ処
理を施し、次いでメツキ処理をしたのち、例え
ば、ハンダ付けなどによりこのメツキ層上に素子
を搭載していた。ところが、マイクロ波トランジ
スタなどの高出力半導体素子をAl2O3基板に搭載
すると、基板の放熱性が不充分で、半導体素子の
発熱により機能の低下を招くおそれがあつた。そ
こで、Al2O3基板に代えて、ベリリア（BeO）、
窒化アルミニウム（AlN）などのより放熱性に
優れた基板を使用することが試みられてきた。
ところで、このBeOは、切断もしくは研磨す
る際に切り屑として生じる粉末に毒性があるた
め、国内で切削加工することができず、所定の形
状・寸法に既に切断してあるものを輸入して実用
に供していた。したがつて、例えばマイクロ波ト
ランジスタ用のBeO基板の場合には、２mm×２
mm程度のBeO板を１個ずつメタライズ処理した
のちメツキ処理を施し、その後所定の素子を例え
ばろう付などにより搭載するという工程を経るこ
とにより製造される。
る際に切り屑として生じる粉末に毒性があるた
め、国内で切削加工することができず、所定の形
状・寸法に既に切断してあるものを輸入して実用
に供していた。したがつて、例えばマイクロ波ト
ランジスタ用のBeO基板の場合には、２mm×２
mm程度のBeO板を１個ずつメタライズ処理した
のちメツキ処理を施し、その後所定の素子を例え
ばろう付などにより搭載するという工程を経るこ
とにより製造される。
しかしながら、かかる製造工程は、BeO板１
個１個にメタライズ処理およびメツキ処理を施す
ため製造コストが高くなり、しかも各基板に形成
されたメタライズ層およびメツキ層の層厚が均一
にならないという不都合がある。さらに、それに
加えて、このようにして製造されたBeO基板に
あつては、第３図に示すように、BeO板１上に
形成されたメタライズ層２およびメツキ層３の周
縁部２ａおよび３ａが盛上がつてしまい、この上
に素子を搭載する際、素子が水平に固定されず素
子と基板との間に空間が生じて熱放散性が悪くな
るため素子の機能が低下し、極端な場合には、回
路を破壊したり、あるいは、BeO板１の側面か
ら突出した部分３ｂが、他部材などと接触して剥
離したり、または寸法不良のため回路中に組み込
めないなどという不都合が生じ、基板の信頼性を
著しく低下させる原因となつている。
個１個にメタライズ処理およびメツキ処理を施す
ため製造コストが高くなり、しかも各基板に形成
されたメタライズ層およびメツキ層の層厚が均一
にならないという不都合がある。さらに、それに
加えて、このようにして製造されたBeO基板に
あつては、第３図に示すように、BeO板１上に
形成されたメタライズ層２およびメツキ層３の周
縁部２ａおよび３ａが盛上がつてしまい、この上
に素子を搭載する際、素子が水平に固定されず素
子と基板との間に空間が生じて熱放散性が悪くな
るため素子の機能が低下し、極端な場合には、回
路を破壊したり、あるいは、BeO板１の側面か
ら突出した部分３ｂが、他部材などと接触して剥
離したり、または寸法不良のため回路中に組み込
めないなどという不都合が生じ、基板の信頼性を
著しく低下させる原因となつている。
（発明が解決しようとする問題点）
このように、従来のBeO基板には、製造効率
が悪く、製品の均質性が低く、また、素子の機能
を安定な状態に保持することが困難であるという
問題があつた。
が悪く、製品の均質性が低く、また、素子の機能
を安定な状態に保持することが困難であるという
問題があつた。
本発明は従来のかかる問題を解消し、表面に形
成されたメタライズ層およびメツキ層の周縁部に
盛り上がりなどがなく、素子を安定に搭載しうる
ため、基板の放熱性を損なわず、メツキ層等の剥
離、寸法不良を生じず回路に安定に組み込むこと
ができる基板およびかかる基板を高い効率で製造
する方法の提供を目的とする。
成されたメタライズ層およびメツキ層の周縁部に
盛り上がりなどがなく、素子を安定に搭載しうる
ため、基板の放熱性を損なわず、メツキ層等の剥
離、寸法不良を生じず回路に安定に組み込むこと
ができる基板およびかかる基板を高い効率で製造
する方法の提供を目的とする。
［発明の構成］
（問題点を解決するための手段および作用）
本発明者は、上記目的を達成すべく鋭意研究を
重ねた結果、まず基板材料として、BeOに代え
て、放熱性が良好で切削・切断などの加工が可能
な窒化アルミニウム（AlN）を採用し、しかも、
基板を製造する際には大面積のAlN板にメタラ
イズ処理およびメツキ処理を施し、しかるのち、
該AlN板を所定の寸法・形状に切断もしくは研
磨することとなせば、表面に水平なメタライズ層
およびメツキ層が形成されてなるAlN基板を効
率よく量産しうることを見出して本発明を完成す
るに至つた。
重ねた結果、まず基板材料として、BeOに代え
て、放熱性が良好で切削・切断などの加工が可能
な窒化アルミニウム（AlN）を採用し、しかも、
基板を製造する際には大面積のAlN板にメタラ
イズ処理およびメツキ処理を施し、しかるのち、
該AlN板を所定の寸法・形状に切断もしくは研
磨することとなせば、表面に水平なメタライズ層
およびメツキ層が形成されてなるAlN基板を効
率よく量産しうることを見出して本発明を完成す
るに至つた。
すなわち、本発明の窒化アルミニウム基板は、
熱伝導率が50W／ｍ・ｋ以上と放熱性に優れてい
る窒化アルミニウム板表面にメタライズ層および
メツキ層がこの順に積層形成されてなる窒化アル
ミニウム基板であつて、前記窒化アルミニウム板
表面全面にメタライズ層およびメツキ層が形成さ
れ、かつ前記窒化アルミニウム基板の側面には、
前記メタライズ層が露出しており、このメタライ
ズ層側面およびメツキ層側面が基板側面と同一平
面上にあることを特徴とし、その製造方法は、窒
化アルミニウム板表面全面にメタライズ処理およ
びメツキ処理を順次施した後、前記窒化アルミニ
ウム板を切断もしくは研磨することを特徴とす
る。このような基板を得るためには、メタライズ
処理およびメツキ処理を施した面のうち、切断後
もしくは研摩後、製品として使用する部分の平坦
度を20μｍ以下とすればよく、特に10μｍ以下に
することが好ましい。また、本発明において、切
断、研摩加工後のAlN基板の大きさはとくに限
定されるものではないが、とくに、小型形状の基
板が効果的である。具体的には、表面形状が20mm
×20mm以内、好ましくは10mm×10mm以内、さらに
好ましくは３mm×３mmのものである。このAlN
板上に形成されるメタライズ層およびメツキ層の
材料は共に公知のものでよく、例えば、メタライ
ズ層としては、モリブデン（Mo）、タングステ
ン(W)など、高融点金属ペーストまたはこのペース
トに添加剤を加えたペーストを使用したものなど
があげられ、メツキ層としてはニツケル（Ni）、
金（Au）などを使用したものをあげることがで
きる。
熱伝導率が50W／ｍ・ｋ以上と放熱性に優れてい
る窒化アルミニウム板表面にメタライズ層および
メツキ層がこの順に積層形成されてなる窒化アル
ミニウム基板であつて、前記窒化アルミニウム板
表面全面にメタライズ層およびメツキ層が形成さ
れ、かつ前記窒化アルミニウム基板の側面には、
前記メタライズ層が露出しており、このメタライ
ズ層側面およびメツキ層側面が基板側面と同一平
面上にあることを特徴とし、その製造方法は、窒
化アルミニウム板表面全面にメタライズ処理およ
びメツキ処理を順次施した後、前記窒化アルミニ
ウム板を切断もしくは研磨することを特徴とす
る。このような基板を得るためには、メタライズ
処理およびメツキ処理を施した面のうち、切断後
もしくは研摩後、製品として使用する部分の平坦
度を20μｍ以下とすればよく、特に10μｍ以下に
することが好ましい。また、本発明において、切
断、研摩加工後のAlN基板の大きさはとくに限
定されるものではないが、とくに、小型形状の基
板が効果的である。具体的には、表面形状が20mm
×20mm以内、好ましくは10mm×10mm以内、さらに
好ましくは３mm×３mmのものである。このAlN
板上に形成されるメタライズ層およびメツキ層の
材料は共に公知のものでよく、例えば、メタライ
ズ層としては、モリブデン（Mo）、タングステ
ン(W)など、高融点金属ペーストまたはこのペース
トに添加剤を加えたペーストを使用したものなど
があげられ、メツキ層としてはニツケル（Ni）、
金（Au）などを使用したものをあげることがで
きる。
ついで、このような本発明のAlN基板を製造
する方法を以下に説明する。
する方法を以下に説明する。
すなわち、まず、第１図に示したような大寸法
のAlN板１１を用意し、このAlN板１１表面全
面に公知のメタライズ処理を施してメタライズ層
１２を形成したのち、さらに、公知のメツキ処理
を施してメツキ層１３を形成する。ついで、この
ようにして得られたAlN板１１の周縁部、すな
わち、メタライズ層１２およびメツキ層１３が水
平でない領域Ａを切除する。しかるのち、このメ
タライズ層１２およびメツキ層１３が積層形成さ
れた大寸法のAlN板１１を第２図に示す如く、
所望の寸法となるように切断して目的とする
AlN基板１４を得る。
のAlN板１１を用意し、このAlN板１１表面全
面に公知のメタライズ処理を施してメタライズ層
１２を形成したのち、さらに、公知のメツキ処理
を施してメツキ層１３を形成する。ついで、この
ようにして得られたAlN板１１の周縁部、すな
わち、メタライズ層１２およびメツキ層１３が水
平でない領域Ａを切除する。しかるのち、このメ
タライズ層１２およびメツキ層１３が積層形成さ
れた大寸法のAlN板１１を第２図に示す如く、
所望の寸法となるように切断して目的とする
AlN基板１４を得る。
このようにして得られた本発明のAlN基板１
４は、AlN板１１表面全面に形成されたメタラ
イズ層１２およびメツキ層１３両層の表面がいず
れもAlN板１１表面に平行な面であつて、しか
も、これらの層１２および１３の側面はAlN板
１１の側面と同一平面内に位置するものである。
４は、AlN板１１表面全面に形成されたメタラ
イズ層１２およびメツキ層１３両層の表面がいず
れもAlN板１１表面に平行な面であつて、しか
も、これらの層１２および１３の側面はAlN板
１１の側面と同一平面内に位置するものである。
かかるAlN基板１４はメツキ層１３表面が水
平なため、放熱性をそこなわずに素子を安定に搭
載することが可能であり、機能の低下を招くこと
がない。しかも基板側面からの突出などがないた
めに、回路に安定に組み込むことが可能である。
平なため、放熱性をそこなわずに素子を安定に搭
載することが可能であり、機能の低下を招くこと
がない。しかも基板側面からの突出などがないた
めに、回路に安定に組み込むことが可能である。
（実施例）
AlN板として、縦50mm、横50mmおよび厚さ0.5
mmのものを用意した。このAlN板表面全面に、
Mo−TiNペーストを用いて厚さ15μｍのメタラ
イズ層を形成したのち、さらにその上にNiより
なる厚さ5μｍのメツキ層を形成した。しかるの
ちこのAlN板の周縁に沿う幅５mmの領域を切除
した。ついで、このAlN板を切断して縦２mm、
横２mmのAlN基板を400個得た。なお、平坦度が
20μｍを超えるものはなかつた。
mmのものを用意した。このAlN板表面全面に、
Mo−TiNペーストを用いて厚さ15μｍのメタラ
イズ層を形成したのち、さらにその上にNiより
なる厚さ5μｍのメツキ層を形成した。しかるの
ちこのAlN板の周縁に沿う幅５mmの領域を切除
した。ついで、このAlN板を切断して縦２mm、
横２mmのAlN基板を400個得た。なお、平坦度が
20μｍを超えるものはなかつた。
このようにして得られたAlN基板のメツキ層
上にマイクロ波トランジスタを搭載したところ、
放熱不良による素子の機能低下、寸法不良により
回路に組み込めなかつたもの、および素子の脱落
などが生じたものは皆無であつた。
上にマイクロ波トランジスタを搭載したところ、
放熱不良による素子の機能低下、寸法不良により
回路に組み込めなかつたもの、および素子の脱落
などが生じたものは皆無であつた。
なお、比較のために、上記AlN基板と同寸法
のAl2O3およびBeO基板各100個に前述したよう
に１個ずつメタライズ処理およびメツキ処理を施
したのち、マイクロ波トランジスタを搭載したと
ころ、Al2O3基板を用いたものは、素子とし必要
な機能を満足できず、BeO基板を用いたものは
そのうち10個が放熱性の低下による素子能力の低
下を招いた。
のAl2O3およびBeO基板各100個に前述したよう
に１個ずつメタライズ処理およびメツキ処理を施
したのち、マイクロ波トランジスタを搭載したと
ころ、Al2O3基板を用いたものは、素子とし必要
な機能を満足できず、BeO基板を用いたものは
そのうち10個が放熱性の低下による素子能力の低
下を招いた。
［発明の効果］
以上の説明から明らかなように、本発明の窒化
アルミニウム基板は、メタライズ層およびメツキ
層の表面が窒化アルミニウム板表面に平行であ
り、この上には素子を安定な状態で搭載すること
ができ、基板の放熱性を損なうことがなく、ま
た、メツキ層の周縁部が窒化アルミニウム板側面
より突出することがないので、回路へ安定した状
態で組み込むことが可能となる。さらに、本発明
の製造方法によれば、従来のように基板１個ずつ
にメタライズ処理およびメツキ処理をする必要が
なく、１度のメタライズ処理およびメツキ処理で
均質な窒化アルミニウム基板を大量に製造するこ
とができ、製造コストの低廉化に寄与する。した
がつて、その工業的価値は極めて大である。
アルミニウム基板は、メタライズ層およびメツキ
層の表面が窒化アルミニウム板表面に平行であ
り、この上には素子を安定な状態で搭載すること
ができ、基板の放熱性を損なうことがなく、ま
た、メツキ層の周縁部が窒化アルミニウム板側面
より突出することがないので、回路へ安定した状
態で組み込むことが可能となる。さらに、本発明
の製造方法によれば、従来のように基板１個ずつ
にメタライズ処理およびメツキ処理をする必要が
なく、１度のメタライズ処理およびメツキ処理で
均質な窒化アルミニウム基板を大量に製造するこ
とができ、製造コストの低廉化に寄与する。した
がつて、その工業的価値は極めて大である。
第１図および第２図は本発明の窒化アルミニウ
ム基板の製造工程を示す断面図および斜視図、第
３図は従来のベリリア基板の構造を示す断面図で
ある。 １１……AlN板、１２……メタライズ層、１
３……メツキ層、１４……AlN基板。
ム基板の製造工程を示す断面図および斜視図、第
３図は従来のベリリア基板の構造を示す断面図で
ある。 １１……AlN板、１２……メタライズ層、１
３……メツキ層、１４……AlN基板。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 窒化アルミニウム板表面にメタライズ層およ
びメツキ層がこの順に積層形成されてなる窒化ア
ルミニウム基板であつて、前記窒化アルミニウム
板表面全面にメタライズ層およびメツキ層が形成
され、かつ前記窒化アルミニウム基板の側面に
は、、前記メタライズ層が露出しており、このメ
タライズ層側面およびメツキ層側面が基板側面と
同一平面上にあることを特徴とする窒化アルミニ
ウム基板。 ２ 窒化アルミニウム板表面全面にメタライズ処
理およびメツキ処理を順次施した後、前記窒化ア
ルミニウム板を切断もしくは研磨することを特徴
とする窒化アルミニウムの製造方法。 ３ 窒化アルミニウム基板表面の平坦度が20μｍ
以下である特許請求の範囲第１項記載の窒化アル
ミニウム基板。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61193988A JPS6351662A (ja) | 1986-08-21 | 1986-08-21 | 窒化アルミニウム基板およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61193988A JPS6351662A (ja) | 1986-08-21 | 1986-08-21 | 窒化アルミニウム基板およびその製造方法 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31709295A Division JP2716959B2 (ja) | 1995-11-13 | 1995-11-13 | 窒化アルミニウム基板およびその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6351662A JPS6351662A (ja) | 1988-03-04 |
| JPH0459779B2 true JPH0459779B2 (ja) | 1992-09-24 |
Family
ID=16317101
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61193988A Granted JPS6351662A (ja) | 1986-08-21 | 1986-08-21 | 窒化アルミニウム基板およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6351662A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0738503B2 (ja) * | 1987-01-28 | 1995-04-26 | 株式会社東芝 | 回路基板 |
| US5275968A (en) * | 1987-08-05 | 1994-01-04 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Method of producing a semiconductor light emitting device disposed in an insulating substrate |
| JP5974152B2 (ja) * | 2015-10-06 | 2016-08-23 | 日本碍子株式会社 | セラミックス部材と金属部材との接合体及びその製法 |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5075208A (ja) * | 1973-11-07 | 1975-06-20 | ||
| JPS5845198B2 (ja) * | 1976-06-01 | 1983-10-07 | 松下電器産業株式会社 | 導体チップの製造方法 |
| JPS5395578A (en) * | 1977-02-02 | 1978-08-21 | Ngk Insulators Ltd | Method of producing ceramic package by heat pressing |
| JPS5811390B2 (ja) * | 1977-02-18 | 1983-03-02 | 株式会社東芝 | 熱伝導性基板の製造方法 |
| JPS55110049A (en) * | 1979-02-16 | 1980-08-25 | Hitachi Ltd | Semiconductor device |
| JPS5810843B2 (ja) * | 1980-04-22 | 1983-02-28 | 松下電器産業株式会社 | チップ抵抗器の製造法 |
| JPS57121293A (en) * | 1981-01-21 | 1982-07-28 | Ngk Spark Plug Co | Method of producing thin film circuit board with uniform thickness |
| JPS5811390A (ja) * | 1981-07-13 | 1983-01-22 | Teizaburo Miyata | 湯沸器内の通水吸熱方法とその装置 |
| JPH0451073A (ja) * | 1990-06-18 | 1992-02-19 | Toei Sangyo Kk | 電子写真装置 |
-
1986
- 1986-08-21 JP JP61193988A patent/JPS6351662A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6351662A (ja) | 1988-03-04 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |