JPH0510310B2 - - Google Patents
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- JPH0510310B2 JPH0510310B2 JP60203104A JP20310485A JPH0510310B2 JP H0510310 B2 JPH0510310 B2 JP H0510310B2 JP 60203104 A JP60203104 A JP 60203104A JP 20310485 A JP20310485 A JP 20310485A JP H0510310 B2 JPH0510310 B2 JP H0510310B2
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- nitride
- conductive
- highly thermally
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- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B41/00—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone
- C04B41/45—Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements
- C04B41/50—Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements with inorganic materials
- C04B41/51—Metallising, e.g. infiltration of sintered ceramic preforms with molten metal
- C04B41/5177—Metallising, e.g. infiltration of sintered ceramic preforms with molten metal characterised by the non-metallic part of the metallising composition
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
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Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
本発明は、半導体用基板として好適する高熱伝
導性セラミツクス基板に関する。
導性セラミツクス基板に関する。
従来より、半導体用セラミツクス基板として
は、アルミナ製のものが多用されてきたが、半導
体の高電力化、高集積化およびモジユール化に伴
い、より放熱性の大きい、すなわち熱電導率の高
いセラミツクス基板が望まれている。熱電導率の
大きいセラミツクス基板としてはベリリア製のも
のが知られているが、毒性の点から使用上制約が
あり、またコストが高いという難点があつた。
は、アルミナ製のものが多用されてきたが、半導
体の高電力化、高集積化およびモジユール化に伴
い、より放熱性の大きい、すなわち熱電導率の高
いセラミツクス基板が望まれている。熱電導率の
大きいセラミツクス基板としてはベリリア製のも
のが知られているが、毒性の点から使用上制約が
あり、またコストが高いという難点があつた。
一方、近年になつて窒化アルミニウム製のセラ
ミツクス基板が、高熱伝導性、高絶縁性、高絶縁
耐圧、低誘電率、低誘電損失等の優れた電気的特
性に加え、常圧焼結が可能でかつ多層化も可能で
あることから、開発が進められている。しかしな
がら、窒化アルミニウム製セラミツクス基板は、
その上に導電性被膜を形成することが困難である
ため、セラミツクス基板上に導電回路を形成した
り、また半導体チツプのマウントやワイヤボンデ
イング等が難かしく、この点に改良の余地が残さ
れていた。
ミツクス基板が、高熱伝導性、高絶縁性、高絶縁
耐圧、低誘電率、低誘電損失等の優れた電気的特
性に加え、常圧焼結が可能でかつ多層化も可能で
あることから、開発が進められている。しかしな
がら、窒化アルミニウム製セラミツクス基板は、
その上に導電性被膜を形成することが困難である
ため、セラミツクス基板上に導電回路を形成した
り、また半導体チツプのマウントやワイヤボンデ
イング等が難かしく、この点に改良の余地が残さ
れていた。
すなわち、従来の金属粉末とガラス粉末とから
なるペーストを塗布する厚膜ペースト法では、微
細配線が可能であるという利点があるが、導電性
被膜と基板との接合強度が１〜２Kg／mm2と小さい
うえに耐熱性も悪く、またモリブデン−マンガン
メタライズ法では、アルミナ系セラミツクス基板
には強度の大きい導電性被膜を形成するが、窒化
物系セラミツクスの場合は接合が困難であつた。
なるペーストを塗布する厚膜ペースト法では、微
細配線が可能であるという利点があるが、導電性
被膜と基板との接合強度が１〜２Kg／mm2と小さい
うえに耐熱性も悪く、またモリブデン−マンガン
メタライズ法では、アルミナ系セラミツクス基板
には強度の大きい導電性被膜を形成するが、窒化
物系セラミツクスの場合は接合が困難であつた。
また、銅板を直接セラミツクス基板に接合させ
る、いわゆるDBC法（ダイレクト・ボンデイン
グ・カツパー法）は工程が少なく、接合強度が大
きい等の長所を有するものの、フアインパターン
の形成において限度があり、また接合時の温度や
雰囲気のコントロールが難しく、接合強度にばら
つきを生じることがあるという問題があつた。
る、いわゆるDBC法（ダイレクト・ボンデイン
グ・カツパー法）は工程が少なく、接合強度が大
きい等の長所を有するものの、フアインパターン
の形成において限度があり、また接合時の温度や
雰囲気のコントロールが難しく、接合強度にばら
つきを生じることがあるという問題があつた。
また、これらの方法は、いずれも窒化アルミニ
ウム等の窒化物系セラミツクスが金属と濡れにく
いため、酸化処理を施して表面にアルミナ等の酸
化物の膜を形成させる必要があり、密着強度のば
らつきの原因になつたり、工程が増えるという難
点があつた。
ウム等の窒化物系セラミツクスが金属と濡れにく
いため、酸化処理を施して表面にアルミナ等の酸
化物の膜を形成させる必要があり、密着強度のば
らつきの原因になつたり、工程が増えるという難
点があつた。
本発明は、このような問題を解消するためなさ
れたもので、耐熱性に優れていて接合強度が大き
く、しかも微細な導電回路の形成が可能な導電性
被膜を有する高熱伝導性セラミツクス基板を提供
することを目的とする。
れたもので、耐熱性に優れていて接合強度が大き
く、しかも微細な導電回路の形成が可能な導電性
被膜を有する高熱伝導性セラミツクス基板を提供
することを目的とする。
すなわち、本発明の高熱伝導性セラミツクス基
板は、窒化物系セラミツクス基板上にタングステ
ンおよび／またはモリブデンとａ族遷移金属の
窒化物との混合体を主体とする導電性被膜が形成
されていることを特徴としている。
板は、窒化物系セラミツクス基板上にタングステ
ンおよび／またはモリブデンとａ族遷移金属の
窒化物との混合体を主体とする導電性被膜が形成
されていることを特徴としている。
本発明におけるセラミツクス基板としては、強
度や熱伝導性等が優れていることから窒化物系セ
ラミツクスが適用されるが、特に窒化アルミニウ
ム系セラミツクスが熱伝導性が大きいことから適
している。
度や熱伝導性等が優れていることから窒化物系セ
ラミツクスが適用されるが、特に窒化アルミニウ
ム系セラミツクスが熱伝導性が大きいことから適
している。
また、タングステンおよび／またはモリブデン
とａ族遷移金属の窒化物との混合物を主体とす
る導電性被膜の形成は、たとえばタングステン酸
またはモリブデン酸の金属塩と、ａ族遷移金属
またはその化合物とを含むペースト状あるいは溶
液状のメタライズ組成物を、窒化物系セラミツク
ス基板に塗布あるいは浸漬した後、タングステン
酸またはモリブデン酸の金属塩の溶融する温度以
上に加熱し、次いで非酸化性雰囲気中で1100℃以
上の温度に加熱して焼成することにより行われ
る。メタライズ組成物の形成は、例えばスクリー
ン印刷法等で行ない、その厚みは５〜20μm程度
が実用的である。
とａ族遷移金属の窒化物との混合物を主体とす
る導電性被膜の形成は、たとえばタングステン酸
またはモリブデン酸の金属塩と、ａ族遷移金属
またはその化合物とを含むペースト状あるいは溶
液状のメタライズ組成物を、窒化物系セラミツク
ス基板に塗布あるいは浸漬した後、タングステン
酸またはモリブデン酸の金属塩の溶融する温度以
上に加熱し、次いで非酸化性雰囲気中で1100℃以
上の温度に加熱して焼成することにより行われ
る。メタライズ組成物の形成は、例えばスクリー
ン印刷法等で行ない、その厚みは５〜20μm程度
が実用的である。
タングステン酸の金属塩としては、タングステ
ン酸リチウム、タングステン酸カリウム、タング
ステン酸カルシウム、タングステン酸ナトリウ
ム、タングステン酸マグネシウム等が挙げられ、
モリブデン酸の金属塩としては、モリブデンリチ
ウム、モリブデン酸カリウム、モリブデン酸カル
シウム、モリブデン酸ナトリウム、モリブデン酸
鉛等が挙げられ、特にモリブデン酸リチウムの使
用が好ましい。
ン酸リチウム、タングステン酸カリウム、タング
ステン酸カルシウム、タングステン酸ナトリウ
ム、タングステン酸マグネシウム等が挙げられ、
モリブデン酸の金属塩としては、モリブデンリチ
ウム、モリブデン酸カリウム、モリブデン酸カル
シウム、モリブデン酸ナトリウム、モリブデン酸
鉛等が挙げられ、特にモリブデン酸リチウムの使
用が好ましい。
ａ族遷移金属またはその化合物としては、チ
タン、ジルコニウム、ハフニウムおよびその酸化
物、ホウ化物、炭化物、有機金属化合物等が挙げ
られ、特に二酸化チタンの使用が好ましい。
タン、ジルコニウム、ハフニウムおよびその酸化
物、ホウ化物、炭化物、有機金属化合物等が挙げ
られ、特に二酸化チタンの使用が好ましい。
なお、タングステン酸またはモリブデン酸の金
属塩とａ族遷移金属またはその化合物とを含む
組成物中には、他の物質を添加しても良いが、生
成する導電性被膜がタングステン酸またはモリブ
デン酸の金属塩とａ族遷移金属またはその化合
物とを総量で50％モル以上、またそれぞれを２モ
ル％以上存在するようにする。
属塩とａ族遷移金属またはその化合物とを含む
組成物中には、他の物質を添加しても良いが、生
成する導電性被膜がタングステン酸またはモリブ
デン酸の金属塩とａ族遷移金属またはその化合
物とを総量で50％モル以上、またそれぞれを２モ
ル％以上存在するようにする。
また、金属塩の溶融する温度以上に加熱するの
は、窒化物系セラミツクス基板と導電性被膜との
濡れ性を改善し、密着性を強化するためである。
は、窒化物系セラミツクス基板と導電性被膜との
濡れ性を改善し、密着性を強化するためである。
本発明において、窒化物系セラミツクス基板上
に上述の導電性被膜からなる導電回路を形成する
に際しては、一般的にはメタライズ用組成物を回
路状に印刷する方法をとるが、次の方法を採用す
ることもできる。
に上述の導電性被膜からなる導電回路を形成する
に際しては、一般的にはメタライズ用組成物を回
路状に印刷する方法をとるが、次の方法を採用す
ることもできる。
すなわち、まず第１図に示すようにセラミツク
ス基板１の全面にメタライズ用組成物を塗布して
溶融、焼成の工程を経て導電性被膜２を形成す
る。その後回路となる部分にレジスト３を印刷
し、次いで、第２図に示すように電解研磨を施
し、続いて第３図に示すように化学研磨を施して
レジスト以外の部分を食刻し、その後レジストを
除去すると第４図に示すようにタングステンおよ
び／またはモリブデンとａ族遷移金属の窒化物
との混合体を主体とする導電回路４が形成され
る。この方法では、線間隔0.5mmmm以下にパター
ニングできる。
ス基板１の全面にメタライズ用組成物を塗布して
溶融、焼成の工程を経て導電性被膜２を形成す
る。その後回路となる部分にレジスト３を印刷
し、次いで、第２図に示すように電解研磨を施
し、続いて第３図に示すように化学研磨を施して
レジスト以外の部分を食刻し、その後レジストを
除去すると第４図に示すようにタングステンおよ
び／またはモリブデンとａ族遷移金属の窒化物
との混合体を主体とする導電回路４が形成され
る。この方法では、線間隔0.5mmmm以下にパター
ニングできる。
なお導電性被膜は、1μm以上あれば充分であ
り、10μm位までが実用的である。
り、10μm位までが実用的である。
また、導電性被膜に半導体チツプをマウントし
たり、ワイヤをボンデイングしたりするには、導
電性被膜にニツケル等の電解あるいは無電解めつ
きを施して金属被膜を形成し、半田や銀ろうを介
して接合させる。
たり、ワイヤをボンデイングしたりするには、導
電性被膜にニツケル等の電解あるいは無電解めつ
きを施して金属被膜を形成し、半田や銀ろうを介
して接合させる。
次に、本発明の実施例について説明する。
実施例 １
３重量％の酸化イツトリウム（Y2O3）を含む
窒化アルミニウムを主成分とする混合粉末を用い
て、薄板を成形し、これを窒素ガス雰囲気中に
て、1800℃、60分で常圧焼成法により、50×50×
0.5（mm）の熱伝導率150W／mKの高熱伝導性AlN
セラミツク焼結体を製作した。
窒化アルミニウムを主成分とする混合粉末を用い
て、薄板を成形し、これを窒素ガス雰囲気中に
て、1800℃、60分で常圧焼成法により、50×50×
0.5（mm）の熱伝導率150W／mKの高熱伝導性AlN
セラミツク焼結体を製作した。
次に、この焼結体上にモリブデン酸リチウム
（Li2MoO4）と酸化チタン（TiO2）からなる混合
粉末（重量比１：１）に対し、適量のバインダー
および溶剤を加え、ペーストとしてスクリーン印
刷法により約10μmの厚さに塗布し、乾燥させた。
（Li2MoO4）と酸化チタン（TiO2）からなる混合
粉末（重量比１：１）に対し、適量のバインダー
および溶剤を加え、ペーストとしてスクリーン印
刷法により約10μmの厚さに塗布し、乾燥させた。
次いで、これを約750℃、５分間空気中で加熱
してLi2MoO4を溶融し、さらに窒素：水素＝
１：１の混合ガス中で約1300℃、60分加熱焼成し
て、AlN焼結体上に導電性被膜（メタライズ層）
を形成した。この導電性被膜は、約5μmの厚さ
で、Mo、TiNおよびγ−Al2O3と類似のスピネ
ル相から成り、AlN焼結体と強固に接着してい
た。
してLi2MoO4を溶融し、さらに窒素：水素＝
１：１の混合ガス中で約1300℃、60分加熱焼成し
て、AlN焼結体上に導電性被膜（メタライズ層）
を形成した。この導電性被膜は、約5μmの厚さ
で、Mo、TiNおよびγ−Al2O3と類似のスピネ
ル相から成り、AlN焼結体と強固に接着してい
た。
このようにして得られた導電性被膜に約3μmの
厚さのNiメツキを施した（Niメツキの厚さは１
〜5μmが実用的である）。
厚さのNiメツキを施した（Niメツキの厚さは１
〜5μmが実用的である）。
この基板を用いて、半導体装置の一例として高
周波電力増幅モジユールを製作した。
周波電力増幅モジユールを製作した。
第５図に示すように、上記のAlNセラミツク
基板１１に高周波電力トランジスタ・チツプ１４
を、基板のマウント部１３ａにAu−Siハンダ１
５にて接合し、ベースメタル１６を基板の取付部
１３ｃにSn−Pbハンダ１７にて接合した。次に、
トランジスタ１４と回路部１３ｂとをAlワイヤ
１８にてワイヤボンデイングし、さらに１３ｂに
は、抵抗、コンデンサ、コイルおよびリード等を
ハンダ付けにて実装し、モジユールを製作した。
基板１１に高周波電力トランジスタ・チツプ１４
を、基板のマウント部１３ａにAu−Siハンダ１
５にて接合し、ベースメタル１６を基板の取付部
１３ｃにSn−Pbハンダ１７にて接合した。次に、
トランジスタ１４と回路部１３ｂとをAlワイヤ
１８にてワイヤボンデイングし、さらに１３ｂに
は、抵抗、コンデンサ、コイルおよびリード等を
ハンダ付けにて実装し、モジユールを製作した。
このようにして製作された半導体装置は、熱抵
抗（ΔVBE法にて測定）は7.2℃／Ｗを示し、従来
使用されていたBeO基板（7.1℃／Ｗ）と同等で、
かつ、出力等の電気特性もほぼ同等の良好な結果
を得た。また、導電性被膜の接着強度は10Kg／mm2
以上、ワイヤボンデイング強度は20g以上の優れ
た値を示した。
抗（ΔVBE法にて測定）は7.2℃／Ｗを示し、従来
使用されていたBeO基板（7.1℃／Ｗ）と同等で、
かつ、出力等の電気特性もほぼ同等の良好な結果
を得た。また、導電性被膜の接着強度は10Kg／mm2
以上、ワイヤボンデイング強度は20g以上の優れ
た値を示した。
実施例 ２
実施例１と同様にして導電性被膜を形成し、
Niメツキを施したAlNセラミツク基板に、第６
図に示すように、リード（Fe−Ni合金）２４を
銀ロー（Ag：Cu＝72：28）２５を用いて、還元
雰囲気中で約800℃、５分にてロー付けした。そ
の接合強度は10Kg／mm2以上あり、ヒートサイクル
試験（−55℃〜150℃、1000サイクル）にても破
壊および強度の劣化は生じなかつた。
Niメツキを施したAlNセラミツク基板に、第６
図に示すように、リード（Fe−Ni合金）２４を
銀ロー（Ag：Cu＝72：28）２５を用いて、還元
雰囲気中で約800℃、５分にてロー付けした。そ
の接合強度は10Kg／mm2以上あり、ヒートサイクル
試験（−55℃〜150℃、1000サイクル）にても破
壊および強度の劣化は生じなかつた。
次に、このAlNセラミツク基板（パツケージ）
を用いて、高周波電力トランジスタ（オーバレ
イ・トランジスタ）の実装を行つた。第６図に示
すように、トランジスタ２６をパツケージのマウ
ント部２３ａに、Au−Siハンダ２７にて接合し、
ベースメタル２８を取付部２３ｃにSn−Pbハン
ダ２９にて接合した。次いで、トランジスタ２６
とリード２４とをAlワイヤ３０にてワイヤボン
デイングにて接続し、実装を完成した。
を用いて、高周波電力トランジスタ（オーバレ
イ・トランジスタ）の実装を行つた。第６図に示
すように、トランジスタ２６をパツケージのマウ
ント部２３ａに、Au−Siハンダ２７にて接合し、
ベースメタル２８を取付部２３ｃにSn−Pbハン
ダ２９にて接合した。次いで、トランジスタ２６
とリード２４とをAlワイヤ３０にてワイヤボン
デイングにて接続し、実装を完成した。
このようにして製作された半導体装置は、熱抵
抗は12.0℃／Ｗを示し、、従来使用されていた
BeO基板（11.5℃／Ｗ）と同等で、出力等の電気
特性も同等以上の良好な結果を得た。
抗は12.0℃／Ｗを示し、、従来使用されていた
BeO基板（11.5℃／Ｗ）と同等で、出力等の電気
特性も同等以上の良好な結果を得た。
実施例 ３
モリブデン酸リチウムと二酸化チタンとが重量
比で１：１に混合された混合粉末に、適量のバイ
ンダーと溶剤を加えてメタライズ用ペーストを作
製した。得られたペーストを酸化イツトリウムを
焼結助剤として含む窒化アルミニウム製セラミツ
クス基板（30mm×45mm×0.5mm）の表面にスクリ
ーン印刷により全面塗布した。これを乾燥させた
後、空気中で750℃、５分間加熱してモリブデン
酸リチウムを溶融し、次いで窒素：水素＝１：１
の混合ガス中で1300℃、60分間加熱焼成して導電
性被膜を形成した。この導電性被膜はTiN、
Mo、γ−Al2O3と類似のスピネル相からなるも
のであつた。
比で１：１に混合された混合粉末に、適量のバイ
ンダーと溶剤を加えてメタライズ用ペーストを作
製した。得られたペーストを酸化イツトリウムを
焼結助剤として含む窒化アルミニウム製セラミツ
クス基板（30mm×45mm×0.5mm）の表面にスクリ
ーン印刷により全面塗布した。これを乾燥させた
後、空気中で750℃、５分間加熱してモリブデン
酸リチウムを溶融し、次いで窒素：水素＝１：１
の混合ガス中で1300℃、60分間加熱焼成して導電
性被膜を形成した。この導電性被膜はTiN、
Mo、γ−Al2O3と類似のスピネル相からなるも
のであつた。
このように形成した導電性被膜の上に所定の回
路となるようレジストを印刷し、次いで希硫酸中
で20V、2Aの条件で電解研磨を行つた。窒化チ
タンの金色がみえはじめたところで電解研磨を止
め、水酸化カリウムと水酸化ナトリウム（１：
１）の溶液中で250℃の温度で化学研磨を行つた。
その後レジストを除去して導電回路を形成した。
この回路は、従来の方法に比べてはるかに良好な
フアインパターンを形成できた。また必要箇所に
ニツケル電解めつきを施して半田または銀ろうに
より半導体チツプのマウントおよびワイヤをボン
デイングして半導体基板を製造した。このように
して得られた半導体基板は従来のアルミナ製セラ
ミツクス基板を使用したものに比べて放熱性が５
〜６倍優れており、またワイヤ等との接合強度も
従来のものと遜色のないものであつた。
路となるようレジストを印刷し、次いで希硫酸中
で20V、2Aの条件で電解研磨を行つた。窒化チ
タンの金色がみえはじめたところで電解研磨を止
め、水酸化カリウムと水酸化ナトリウム（１：
１）の溶液中で250℃の温度で化学研磨を行つた。
その後レジストを除去して導電回路を形成した。
この回路は、従来の方法に比べてはるかに良好な
フアインパターンを形成できた。また必要箇所に
ニツケル電解めつきを施して半田または銀ろうに
より半導体チツプのマウントおよびワイヤをボン
デイングして半導体基板を製造した。このように
して得られた半導体基板は従来のアルミナ製セラ
ミツクス基板を使用したものに比べて放熱性が５
〜６倍優れており、またワイヤ等との接合強度も
従来のものと遜色のないものであつた。
実施例 ４
モリブデン酸リチウム（Li2MoO4）と酸化ジ
ルコニウム（ZrO2）とからなる混合粉末（重量
比１：１）に対し、適量のバインダーおよび溶剤
を加えてペーストとし、これを実施例１と同様に
して作製したAlNセラミツク焼結体上に、スク
リーン印刷法によつて約10μmの厚さに塗布し、
乾燥させた。
ルコニウム（ZrO2）とからなる混合粉末（重量
比１：１）に対し、適量のバインダーおよび溶剤
を加えてペーストとし、これを実施例１と同様に
して作製したAlNセラミツク焼結体上に、スク
リーン印刷法によつて約10μmの厚さに塗布し、
乾燥させた。
次いで、これを約750℃、５分間空気中で加熱
してLi2MoO4を溶融し、さらに窒素：水素＝
１：１の混合ガス中で約1300℃、60分加熱焼成し
て、AlN焼結体上に導電性被膜（メタライズ層）
を形成した。この導電性被膜は、約5μmの厚さ
で、Mo、ZrNおよびγ−Al2O3と類似のスピネ
ル相から成り、AlN焼結体と強固に接着してい
た。
してLi2MoO4を溶融し、さらに窒素：水素＝
１：１の混合ガス中で約1300℃、60分加熱焼成し
て、AlN焼結体上に導電性被膜（メタライズ層）
を形成した。この導電性被膜は、約5μmの厚さ
で、Mo、ZrNおよびγ−Al2O3と類似のスピネ
ル相から成り、AlN焼結体と強固に接着してい
た。
このようにして得られた導電性被膜に約3μmの
厚さのNiメツキを施し、この基板を用いて実施
例１と同様な半導体装置（高周波電力増幅モジユ
ール）を製作した。
厚さのNiメツキを施し、この基板を用いて実施
例１と同様な半導体装置（高周波電力増幅モジユ
ール）を製作した。
このようにして製作された半導体装置では、実
施例１と同等の熱抵抗が得られ、かつ出力等の電
気特性もほぼ同等の良好な結果を得た。また、導
電性被膜の接着強度は約８Kg／mm2と、良好な結果
を示した。
施例１と同等の熱抵抗が得られ、かつ出力等の電
気特性もほぼ同等の良好な結果を得た。また、導
電性被膜の接着強度は約８Kg／mm2と、良好な結果
を示した。
実施例 ５
モリブデン酸リチウム（Li2MoO4）と酸化ハ
フニウム（HfO2）とからなる混合粉末（重量比
１：１）に対し、適量のバインダーおよび溶剤を
加えてペーストとし、これを実施例１と同様にし
て作製したAlNセラミツク焼結体上に、スクリ
ーン印刷法によつて約10μmの厚さに塗布し、乾
燥させた。
フニウム（HfO2）とからなる混合粉末（重量比
１：１）に対し、適量のバインダーおよび溶剤を
加えてペーストとし、これを実施例１と同様にし
て作製したAlNセラミツク焼結体上に、スクリ
ーン印刷法によつて約10μmの厚さに塗布し、乾
燥させた。
次いで、これを約750℃、５分間空気中で加熱
してLi2MoO4を溶融し、さらに窒素：水素＝
１：１の混合ガス中で約1600℃、60分加熱焼成し
て、AlN焼結体上に導電性被膜（メタライズ層）
を形成した。この導電性被膜は、約5μmの厚さ
で、Mo、HfNおよびγ−Al2O3と類似のスピネ
ル相から成り、AlN焼結体と強固に接着してい
た。
してLi2MoO4を溶融し、さらに窒素：水素＝
１：１の混合ガス中で約1600℃、60分加熱焼成し
て、AlN焼結体上に導電性被膜（メタライズ層）
を形成した。この導電性被膜は、約5μmの厚さ
で、Mo、HfNおよびγ−Al2O3と類似のスピネ
ル相から成り、AlN焼結体と強固に接着してい
た。
このようにして得られた導電性被膜に約3μmの
厚さのNiメツキを施し、この基板を用いて実施
例１と同様な半導体装置（高周波電力増幅モジユ
ール）を製作した。
厚さのNiメツキを施し、この基板を用いて実施
例１と同様な半導体装置（高周波電力増幅モジユ
ール）を製作した。
このようにして製作された半導体装置では、実
施例１と同等の熱抵抗が得られ、かつ出力等の電
気特性もほぼ同等の良好な結果を得た。また、導
電性被膜の接着強度は約６Kg／mm2と、良好な結果
を示した。
施例１と同等の熱抵抗が得られ、かつ出力等の電
気特性もほぼ同等の良好な結果を得た。また、導
電性被膜の接着強度は約６Kg／mm2と、良好な結果
を示した。
実施例 ６
タングステン酸リチウム（Li2WO4）と酸化チ
タン（TiO2）とからなる混合粉末（重量比１：
１）に対し、適量のバインダーおよび溶剤を加え
てペーストとし、これを実施例１と同様にして作
製したAlNセラミツク焼結体上に、スクリーン
印刷法によつて約10μmの厚さに塗布し、乾燥さ
せた。
タン（TiO2）とからなる混合粉末（重量比１：
１）に対し、適量のバインダーおよび溶剤を加え
てペーストとし、これを実施例１と同様にして作
製したAlNセラミツク焼結体上に、スクリーン
印刷法によつて約10μmの厚さに塗布し、乾燥さ
せた。
次いで、これを約820℃、５分間空気中で加熱
してLi2WO4を溶融し、さらに窒素：水素＝１：
１の混合ガス中で約1400℃、60分加熱焼成して、
AlN焼結体上に導電性被膜（メタライズ層）を
形成した。この導電性被膜は、約5μmの厚さで、
Ｗ、TiNおよびγ−Al2O3と類似のスピネル相か
ら成り、AlN焼結体と強固に接着していた。
してLi2WO4を溶融し、さらに窒素：水素＝１：
１の混合ガス中で約1400℃、60分加熱焼成して、
AlN焼結体上に導電性被膜（メタライズ層）を
形成した。この導電性被膜は、約5μmの厚さで、
Ｗ、TiNおよびγ−Al2O3と類似のスピネル相か
ら成り、AlN焼結体と強固に接着していた。
このようにして得られた導電性被膜に約3μmの
厚さのNiメツキを施し、この基板を用いて実施
例１と同様な半導体装置（高周波電力モジユー
ル）を製作した。
厚さのNiメツキを施し、この基板を用いて実施
例１と同様な半導体装置（高周波電力モジユー
ル）を製作した。
このようにして製作された半導体装置では、実
施例１と同等の熱抵抗が得られ、かつ出力等の電
気特性もほぼ同等の良好な結果を得た。また、導
電性被膜の接着強度は約８Kg／mm2、ワイヤボンデ
イング強度は16g以上の良好な結果を示した。
施例１と同等の熱抵抗が得られ、かつ出力等の電
気特性もほぼ同等の良好な結果を得た。また、導
電性被膜の接着強度は約８Kg／mm2、ワイヤボンデ
イング強度は16g以上の良好な結果を示した。
以上説明したように、本発明の高熱伝導性セラ
ミツクス基板には、接合強度が大きくて微細な導
電回路の形成が可能な導電性被膜が形成されてお
り、IC、LSI基板として非常に有用である。
ミツクス基板には、接合強度が大きくて微細な導
電回路の形成が可能な導電性被膜が形成されてお
り、IC、LSI基板として非常に有用である。
第１図〜第４図は本発明の高熱伝導性セラミツ
クス基板に導電回路を形成する工程を示す断面図
である。第５図および第６図は本発明の高熱伝導
性セラミツクス基板による半導体装置を示す図で
ある。 １……窒化物系セラミツクス基板、２……導電
性被膜、３……レジスト、４……導電回路、１
１，２１……窒化物系セラミツクス基板、１４，
２６……トランジスタチツプ、１６，２８……ベ
ースメタル、２４……ソード。
クス基板に導電回路を形成する工程を示す断面図
である。第５図および第６図は本発明の高熱伝導
性セラミツクス基板による半導体装置を示す図で
ある。 １……窒化物系セラミツクス基板、２……導電
性被膜、３……レジスト、４……導電回路、１
１，２１……窒化物系セラミツクス基板、１４，
２６……トランジスタチツプ、１６，２８……ベ
ースメタル、２４……ソード。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 窒化物系セラミツクス基板上にタングステン
および／またはモリブデンとａ族遷移金属の窒
化物との混合体を主体とする導電性被膜が形成さ
れていることを特徴とする高熱伝導性セラミツク
ス基板。 ２ 導電性被膜は、電解研磨および／または化学
研磨によりパターニングされて回路が形成されて
いる特許請求の範囲第１項記載の高熱伝導性セラ
ミツクス基板。 ３ 導電性被膜の上には、さらに金属被膜が形成
されている特許請求の範囲第１項または第２項記
載の高熱伝導性セラミツクス基板。 ４ 導電性被膜は、タングステンおよび／または
モリブデンとａ族遷移金属の窒化物との両者を
合わせて50モル％以上含み、かつ両者をそれぞれ
２モル％以上含む特許請求の範囲第１項ないし第
３項のいずれか１項記載の高熱伝導性セラミツク
ス基板。 ５ 導電性被膜は、モリブデンと窒化チタンとの
混合物を主体とする特許請求の範囲第１項ないし
第４項のいずれか１項記載の高熱伝導性セラミツ
クス基板。 ６ 窒化物系セラミツクス基板が、半導体用基板
である特許請求の範囲第１項記載の高熱伝導性セ
ラミツクス基板。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60203104A JPS6265991A (ja) | 1985-09-13 | 1985-09-13 | 高熱伝導性セラミツクス基板 |
| KR1019860007670A KR900001838B1 (ko) | 1985-09-13 | 1986-09-12 | 고열전도성 세라믹스기판 |
| DE8686307092T DE3687389T2 (de) | 1985-09-13 | 1986-09-15 | Hoch thermisch leitendes keramiksubstrat. |
| EP86307092A EP0217584B1 (en) | 1985-09-13 | 1986-09-15 | Highly thermoconductive ceramic substrate |
| US07/289,432 US5164246A (en) | 1985-09-13 | 1988-12-22 | Highly thermoconductive ceramic |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60203104A JPS6265991A (ja) | 1985-09-13 | 1985-09-13 | 高熱伝導性セラミツクス基板 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6265991A JPS6265991A (ja) | 1987-03-25 |
| JPH0510310B2 true JPH0510310B2 (ja) | 1993-02-09 |
Family
ID=16468454
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60203104A Granted JPS6265991A (ja) | 1985-09-13 | 1985-09-13 | 高熱伝導性セラミツクス基板 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5164246A (ja) |
| EP (1) | EP0217584B1 (ja) |
| JP (1) | JPS6265991A (ja) |
| KR (1) | KR900001838B1 (ja) |
| DE (1) | DE3687389T2 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CA1333241C (en) * | 1987-01-26 | 1994-11-29 | Akira Sasame | Aluminum nitride sintered body formed with metallized layer and method of manufacturing the same |
| US4965659A (en) * | 1987-06-30 | 1990-10-23 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Member for a semiconductor structure |
| JPH0676790B2 (ja) * | 1987-07-30 | 1994-09-28 | 株式会社東芝 | イグナイタ |
| EP0434264B1 (en) * | 1989-12-22 | 1994-10-12 | Westinghouse Electric Corporation | Package for power semiconductor components |
| DE4017181C2 (de) * | 1990-05-29 | 1998-08-27 | Daimler Benz Aerospace Ag | Elektrisches Bauelement |
| US6207288B1 (en) | 1991-02-05 | 2001-03-27 | Cts Corporation | Copper ink for aluminum nitride |
| US5306389A (en) * | 1991-09-04 | 1994-04-26 | Osram Sylvania Inc. | Method of protecting aluminum nitride circuit substrates during electroless plating using a surface oxidation treatment |
| JPH06296084A (ja) * | 1993-02-12 | 1994-10-21 | Ngk Spark Plug Co Ltd | 高熱伝導体及びこれを備えた配線基板とこれらの製造方法 |
| US5485333A (en) * | 1993-04-23 | 1996-01-16 | Eastman Kodak Company | Shorted DMR reproduce head |
| DE4320910C1 (de) * | 1993-06-18 | 1994-09-08 | Siemens Ag | Verfahren zur Herstellung einer gasdichten Lötverbindung und Anwendung des Verfahrens bei der Herstellung von Bauelementen mit vakuumdichten Gehäuse |
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| JP3927250B2 (ja) * | 1995-08-16 | 2007-06-06 | イー・アイ・デュポン・ドウ・ヌムール・アンド・カンパニー | 窒化アルミニウム基板用厚膜導体ペースト組成物 |
| US5783113A (en) * | 1997-03-27 | 1998-07-21 | International Business Machines Corporation | Conductive paste for large greensheet screening including high thixotropic agent content |
| SE515856C2 (sv) | 1999-05-19 | 2001-10-22 | Ericsson Telefon Ab L M | Bärare för elektronikkomponenter |
| JP3969987B2 (ja) * | 2001-10-01 | 2007-09-05 | Ｄｏｗａホールディングス株式会社 | セラミックスと合金の接合体 |
| CN1307124C (zh) * | 2001-10-09 | 2007-03-28 | E·I·内穆尔杜邦公司 | 用于氮化铝基片上的厚膜导体组合物 |
| DE10227658B4 (de) * | 2002-06-20 | 2012-03-08 | Curamik Electronics Gmbh | Metall-Keramik-Substrat für elektrische Schaltkreise -oder Module, Verfahren zum Herstellen eines solchen Substrates sowie Modul mit einem solchen Substrat |
| US20040226696A1 (en) * | 2003-02-28 | 2004-11-18 | Hong Huang | Surface mount resistors as heat transfer augmentation devices |
| JP5455468B2 (ja) * | 2009-06-30 | 2014-03-26 | 矢崎総業株式会社 | メタルコア基板用基材及び該メタルコア基板用基材を用いたメタルコア基板の製造方法 |
| WO2012006501A2 (en) * | 2010-07-09 | 2012-01-12 | Climax Engineered Materials, Llc | Potassium / molybdenum composite metal powders, powder blends, products thereof, and methods for producing photovoltaic cells |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| US3197290A (en) * | 1964-03-02 | 1965-07-27 | Eitel Mccullough Inc | Metalized ceramic structures |
| US3197790A (en) * | 1964-05-06 | 1965-08-03 | Cotton Producers Inst Of The N | Process for imparting durable loft and warmth to cellulosic fabrics |
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| JPS53116285A (en) * | 1977-03-22 | 1978-10-11 | Mitsubishi Metal Corp | Coated super hard alloy product and its manufacture |
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| JPS6140871A (ja) * | 1984-07-25 | 1986-02-27 | 住友電気工業株式会社 | 鑞付け可能なＳｉ↓３Ｎ↓４系セラミツクス複合組成物及びその製造法 |
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| EP0235682B2 (en) * | 1986-02-20 | 1997-11-12 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Aluminium nitride sintered body having conductive metallized layer |
-
1985
- 1985-09-13 JP JP60203104A patent/JPS6265991A/ja active Granted
-
1986
- 1986-09-12 KR KR1019860007670A patent/KR900001838B1/ko not_active Expired
- 1986-09-15 DE DE8686307092T patent/DE3687389T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1986-09-15 EP EP86307092A patent/EP0217584B1/en not_active Expired - Lifetime
-
1988
- 1988-12-22 US US07/289,432 patent/US5164246A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6265991A (ja) | 1987-03-25 |
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