JPH06172051A - 金属板接合セラミック基板とその製造方法 - Google Patents
金属板接合セラミック基板とその製造方法Info
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- JPH06172051A JPH06172051A JP25909492A JP25909492A JPH06172051A JP H06172051 A JPH06172051 A JP H06172051A JP 25909492 A JP25909492 A JP 25909492A JP 25909492 A JP25909492 A JP 25909492A JP H06172051 A JPH06172051 A JP H06172051A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 熱衝撃に対する耐久性に優れた信頼性の高い
金属とセラミックスの接合体を得る 【構成】 セラミック基板の表面に金属板がろう材によ
って接合されてなる金属板接合セラミック基板であっ
て、前記金属板接合セラミック基板は、セラミック基板
と金属板との接合面内に、接合部分と非接合部分が存在
し、前記接合部分はろう材を印刷することによりメッシ
ュ状に設けられ、かつ前記接合面に対する非接合部分の
面積比率が、５〜５０％であることを特徴とする。
金属とセラミックスの接合体を得る 【構成】 セラミック基板の表面に金属板がろう材によ
って接合されてなる金属板接合セラミック基板であっ
て、前記金属板接合セラミック基板は、セラミック基板
と金属板との接合面内に、接合部分と非接合部分が存在
し、前記接合部分はろう材を印刷することによりメッシ
ュ状に設けられ、かつ前記接合面に対する非接合部分の
面積比率が、５〜５０％であることを特徴とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、金属板とセラミック基
板とがろう材によって接合された金属板接合セラミック
基板とその製造方法に関する。
板とがろう材によって接合された金属板接合セラミック
基板とその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、セラミック基板表面に金属板を冶
金的に接合する方法としては、種々の方法が知られてい
る。例えば、 １．セラミック基板の表面にモリブデンとタングステン
を主成分とする粉末と有機バインダ−の混合物を塗布
し、加湿した雰囲気中で１４００〜１７００℃に加熱し
て反応させることにより金属層を形成させた後、前記金
属層表面にＮｉメッキを施し、次いで、該Ｎｉメッキに
金属板（例えば銅板）をＰｂ−Ｓｎ系ハンダなどにより
接合する方法。 ２．金属板とセラミック基板とをＡｕ，Ｐｔのような貴
金属、つまり酸素との親和力の小さい金属を主成分とす
る合金を用いて接合する方法。 ３．金属板とセラミック基板との接合部にＴｉ，Ｎｂ，
Ｚｒなどの活性金属または熱処理によって活性金属に変
換される活性金属水素化物を介在させた後、高温，高圧
下で接合する方法等が知られている。
金的に接合する方法としては、種々の方法が知られてい
る。例えば、 １．セラミック基板の表面にモリブデンとタングステン
を主成分とする粉末と有機バインダ−の混合物を塗布
し、加湿した雰囲気中で１４００〜１７００℃に加熱し
て反応させることにより金属層を形成させた後、前記金
属層表面にＮｉメッキを施し、次いで、該Ｎｉメッキに
金属板（例えば銅板）をＰｂ−Ｓｎ系ハンダなどにより
接合する方法。 ２．金属板とセラミック基板とをＡｕ，Ｐｔのような貴
金属、つまり酸素との親和力の小さい金属を主成分とす
る合金を用いて接合する方法。 ３．金属板とセラミック基板との接合部にＴｉ，Ｎｂ，
Ｚｒなどの活性金属または熱処理によって活性金属に変
換される活性金属水素化物を介在させた後、高温，高圧
下で接合する方法等が知られている。
【０００３】しかしながら、上記１の方法は、エレクト
ロニクス部品において、絶縁体としてのセラミック基板
表面に導体としての銅板を接合する場合に多用されてい
る方法であるが、工程数が多く煩雑であるという欠点を
有し、上記２の方法は、簡単な工程で接合できるもの
の、高価な貴金属を使用するため経済的ではなく、しか
も金属母材とセラミックス母材が十分に接触するように
高い圧力を必要として、変形を嫌うエレクトロニクス部
品などの接合には好ましくない。さらに、上記３の方法
では、活性金属により強固な接合を行えるものの、高い
接合圧力を必要とするため前記２の方法と同様、変形を
嫌うエレクトロニクス部品などの接合には好ましくない
という欠点を有していた。
ロニクス部品において、絶縁体としてのセラミック基板
表面に導体としての銅板を接合する場合に多用されてい
る方法であるが、工程数が多く煩雑であるという欠点を
有し、上記２の方法は、簡単な工程で接合できるもの
の、高価な貴金属を使用するため経済的ではなく、しか
も金属母材とセラミックス母材が十分に接触するように
高い圧力を必要として、変形を嫌うエレクトロニクス部
品などの接合には好ましくない。さらに、上記３の方法
では、活性金属により強固な接合を行えるものの、高い
接合圧力を必要とするため前記２の方法と同様、変形を
嫌うエレクトロニクス部品などの接合には好ましくない
という欠点を有していた。
【０００４】このようなことから、例えばＴｉ，Ｚｒな
どの活性金属とＣｕ，Ｎｉ，Ｆｅなどの遷移金属との合
金を使用し、その共晶組成領域で活性金属の単体の融点
（Ｔｉ；１７２０℃、Ｚｒ；１８６０℃）および遷移金
属単体の融点（Ｃｕ；１０８３℃，Ｎｉ；１４５３℃，
Ｆｅ；１５３４℃）と比較して融点が数１００℃低いこ
とに着目し、遷移金属母材とセラミックス母材との接合
部に活性金属を介在させ、該接合部を遷移金属および活
性金属の合金の融点より高く、遷移金属の融点より低い
温度に加熱し、遷移金属と活性金属との原子を相互に拡
散させて合金化し、この合金によって遷移金属母材とセ
ラミックス母材とを接合する方法が米国特許第２８５７
６６３号明細書に開示されている。かかる方法によれ
ば、接合時において接合部に遷移金属と活性金属との合
金の融液により満たされ、金属母材とセラミックス母材
とを濡らすので、各母材を十分接触させるための接合時
の加圧をほとんど必要とせず、かつ、活性金属の効果に
よりそれら母材を強固に接合できる。
どの活性金属とＣｕ，Ｎｉ，Ｆｅなどの遷移金属との合
金を使用し、その共晶組成領域で活性金属の単体の融点
（Ｔｉ；１７２０℃、Ｚｒ；１８６０℃）および遷移金
属単体の融点（Ｃｕ；１０８３℃，Ｎｉ；１４５３℃，
Ｆｅ；１５３４℃）と比較して融点が数１００℃低いこ
とに着目し、遷移金属母材とセラミックス母材との接合
部に活性金属を介在させ、該接合部を遷移金属および活
性金属の合金の融点より高く、遷移金属の融点より低い
温度に加熱し、遷移金属と活性金属との原子を相互に拡
散させて合金化し、この合金によって遷移金属母材とセ
ラミックス母材とを接合する方法が米国特許第２８５７
６６３号明細書に開示されている。かかる方法によれ
ば、接合時において接合部に遷移金属と活性金属との合
金の融液により満たされ、金属母材とセラミックス母材
とを濡らすので、各母材を十分接触させるための接合時
の加圧をほとんど必要とせず、かつ、活性金属の効果に
よりそれら母材を強固に接合できる。
【０００５】ところで、金属とセラミックとは原子結合
状態が全く異なる物質である。このため金属とセラミッ
クスとを接合する場合、それらの反応性などの化学的性
質、熱膨張率、電気電導度などの物理的性質は大きく異
なる。従って、金属とセラミックとの接合部材に熱衝撃
を加えると、セラミック自体にクラックが発生する欠点
があり、金属とセラミックとを冶金的に接合し、熱衝撃
に対する耐久性に優れた信頼性の高い接合体を得ること
は極めて困難であった。
状態が全く異なる物質である。このため金属とセラミッ
クスとを接合する場合、それらの反応性などの化学的性
質、熱膨張率、電気電導度などの物理的性質は大きく異
なる。従って、金属とセラミックとの接合部材に熱衝撃
を加えると、セラミック自体にクラックが発生する欠点
があり、金属とセラミックとを冶金的に接合し、熱衝撃
に対する耐久性に優れた信頼性の高い接合体を得ること
は極めて困難であった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、前述のよう
な欠点を解決し、熱衝撃に対する耐久性に優れた信頼性
の高い金属板接合セラミック基板を提供することを目的
とするものであ。
な欠点を解決し、熱衝撃に対する耐久性に優れた信頼性
の高い金属板接合セラミック基板を提供することを目的
とするものであ。
【０００７】
【課題を解決するための手段および作用】本発明者は前
述の如き課題を解決すべく鋭意研究した結果、セラミッ
ク基板の表面に金属板がろう材によって接合されてなる
金属板接合セラミック基板において、前記金属板接合セ
ラミック基板のセラミック基板と金属板との接合面内
に、メッシュ状にろう材印刷を行い、この印刷により設
けられた接合部分と非接合部分をほぼ均一に存在させ、
かつ接合面に対する非接合部分の面積比率を５から５０
％とすることにより、前述のような欠点を解決するに至
り、本発明を完成した。
述の如き課題を解決すべく鋭意研究した結果、セラミッ
ク基板の表面に金属板がろう材によって接合されてなる
金属板接合セラミック基板において、前記金属板接合セ
ラミック基板のセラミック基板と金属板との接合面内
に、メッシュ状にろう材印刷を行い、この印刷により設
けられた接合部分と非接合部分をほぼ均一に存在させ、
かつ接合面に対する非接合部分の面積比率を５から５０
％とすることにより、前述のような欠点を解決するに至
り、本発明を完成した。
【０００８】本発明の金属板接合セラミック基板は、セ
ラミック基板と金属板との接合面内にろう材によってメ
ッシュ状に形成された接合部分と非接合部分が存在し、
かつ接合面に対する非接合部分の面積比率が５から５０
％であることが必要である。その理由は、メッシュ状に
接合部が存在すると、接合部において発生する応力を幾
何学的に均一に分散させ微小化できるため、ランダムな
島状の分散よりもよりバランス良く接合面端部における
応力を低減させるため、接合強度のバラツキが小さく、
かつ応力の集中を受け難い接合を得ることができるから
である。
ラミック基板と金属板との接合面内にろう材によってメ
ッシュ状に形成された接合部分と非接合部分が存在し、
かつ接合面に対する非接合部分の面積比率が５から５０
％であることが必要である。その理由は、メッシュ状に
接合部が存在すると、接合部において発生する応力を幾
何学的に均一に分散させ微小化できるため、ランダムな
島状の分散よりもよりバランス良く接合面端部における
応力を低減させるため、接合強度のバラツキが小さく、
かつ応力の集中を受け難い接合を得ることができるから
である。
【０００９】本発明において、金属板接合セラミック基
板は、セラミック基板と金属板との接合面に対する非接
合部分の面積比率が５から５０％であることが必要であ
る理由は、前記面積比率が５％より低いと熱膨張収縮に
起因する応力を吸収する効果が殆ど期待できないからで
あり、一方５０％より高いと十分な接合強度が得られな
いであるからである。本発明の金属板接合セラミック基
板は、前記金属板接合セラミック基板のろう材との接合
面の接合部分には、活性金属の拡散層が形成されている
ことが好ましい。その理由は、前記拡散層が存在しない
と十分な接合強度を得ることが困難であるからである。
板は、セラミック基板と金属板との接合面に対する非接
合部分の面積比率が５から５０％であることが必要であ
る理由は、前記面積比率が５％より低いと熱膨張収縮に
起因する応力を吸収する効果が殆ど期待できないからで
あり、一方５０％より高いと十分な接合強度が得られな
いであるからである。本発明の金属板接合セラミック基
板は、前記金属板接合セラミック基板のろう材との接合
面の接合部分には、活性金属の拡散層が形成されている
ことが好ましい。その理由は、前記拡散層が存在しない
と十分な接合強度を得ることが困難であるからである。
【００１０】本発明の金属板接合セラミック基板の接合
部分は、０．０１〜１００ｍｍ2 であることが好まし
い。その理由は、接合部分の面積が０．０１ｍｍ2 より
小さい場合、接合が不十分であり、１００ｍｍ2 より大
きい場合、熱膨張収縮に起因する応力を吸収する効果が
殆ど期待できないからである。メッシュ状に印刷する場
合、メッシュのラインは１００μｍ以上が好ましい。こ
の理由は、このライン幅であれば、印刷技術上の問題点
はなく、量産に適しているからである。
部分は、０．０１〜１００ｍｍ2 であることが好まし
い。その理由は、接合部分の面積が０．０１ｍｍ2 より
小さい場合、接合が不十分であり、１００ｍｍ2 より大
きい場合、熱膨張収縮に起因する応力を吸収する効果が
殆ど期待できないからである。メッシュ状に印刷する場
合、メッシュのラインは１００μｍ以上が好ましい。こ
の理由は、このライン幅であれば、印刷技術上の問題点
はなく、量産に適しているからである。
【００１１】本発明で使用されるセラミック基板は、ア
ルミナ、ムライト、コージェライト等の酸化物基板や窒
化珪素、窒化アルミニウム等の非酸化物基板であり、金
属板は、Ｃｕ，Ｎｉ，Ｆｅ或はその合金であり、ろう材
は、チタンおよびジルコニアから選択されるいずれか少
なくとも一種の活性金属を含有してなるものであること
が好ましい。その理由は、前記金属板の融点は、前記ろ
う材の融点より高く、しかもろう材と容易に合金を形成
し易いからであり、また前記ろう材は、セラミック基板
に拡散し易く容易に拡散層を形成することができるから
である。中でもろう材は、チタン、銅、銀からなる組成
が最適である。銅／銀の組成比は、重量比で０．２〜
１．０が望ましい。
ルミナ、ムライト、コージェライト等の酸化物基板や窒
化珪素、窒化アルミニウム等の非酸化物基板であり、金
属板は、Ｃｕ，Ｎｉ，Ｆｅ或はその合金であり、ろう材
は、チタンおよびジルコニアから選択されるいずれか少
なくとも一種の活性金属を含有してなるものであること
が好ましい。その理由は、前記金属板の融点は、前記ろ
う材の融点より高く、しかもろう材と容易に合金を形成
し易いからであり、また前記ろう材は、セラミック基板
に拡散し易く容易に拡散層を形成することができるから
である。中でもろう材は、チタン、銅、銀からなる組成
が最適である。銅／銀の組成比は、重量比で０．２〜
１．０が望ましい。
【００１２】また、チタンの比率は、銅、銀の混合物１
００に対して、重量比で０．５〜１０が望ましい。この
理由は、０．５より低い場合、拡散層が薄くなり、密着
強度が低下するからであり、また１０を超える場合、拡
散層が厚くなりすぎ脆くなるからである。ろう材のペー
ストの粒径は、１０μｍ以下が望ましく、２〜３μｍが
好適である。この理由は１０μｍを超えると微細ライン
が印刷しにくくなるからである。また、粒径が大きいと
拡散しにくく拡散層が形成されにくくなるからである。
また、ろう材はペースト状にして印刷するが、このペー
ストの分散溶剤は、テルピネオール、グリコールエーテ
ルが望ましい。
００に対して、重量比で０．５〜１０が望ましい。この
理由は、０．５より低い場合、拡散層が薄くなり、密着
強度が低下するからであり、また１０を超える場合、拡
散層が厚くなりすぎ脆くなるからである。ろう材のペー
ストの粒径は、１０μｍ以下が望ましく、２〜３μｍが
好適である。この理由は１０μｍを超えると微細ライン
が印刷しにくくなるからである。また、粒径が大きいと
拡散しにくく拡散層が形成されにくくなるからである。
また、ろう材はペースト状にして印刷するが、このペー
ストの分散溶剤は、テルピネオール、グリコールエーテ
ルが望ましい。
【００１３】ペーストの粘度は、５０００〜１００００
０ｃｐが望ましい。この理由は、５０００ｃｐ未満、１
０００００ｃｐを超える場合いずれも、メッシュ状に印
刷しにくいからである。
０ｃｐが望ましい。この理由は、５０００ｃｐ未満、１
０００００ｃｐを超える場合いずれも、メッシュ状に印
刷しにくいからである。
【００１４】本発明の金属板接合セラミック基板は、セ
ラミック基板の厚さが、０．１〜５ｍｍ、金属板の厚さ
が、０．０２〜１ｍｍおよびろう材層の厚さが、０．０
０３〜０．０３ｍｍであることが好ましい。セラミック
基板の厚さが、０．１〜５ｍｍであることが好ましい理
由は、０．１ｍｍより薄いと熱応力等により破壊され易
いからであり、一方５ｍｍより厚いとセラミック基板の
厚さが必要以上に厚くなるからである。また、金属板の
厚さが、０．０２〜１ｍｍであることが好ましい理由
は、０．０２ｍｍより薄いと回路としての抵抗値が高く
実用的でないからであり、一方１ｍｍより厚いと加熱冷
却時に多大な応力が発生し、セラミック基板が破壊され
易いからである。ろう材層の厚さが、０．００３〜０．
０３ｍｍであることが好ましい理由は、この範囲とする
ことにより、セラミック基板とろう材との好適な接合強
度を得ることができるからである。
ラミック基板の厚さが、０．１〜５ｍｍ、金属板の厚さ
が、０．０２〜１ｍｍおよびろう材層の厚さが、０．０
０３〜０．０３ｍｍであることが好ましい。セラミック
基板の厚さが、０．１〜５ｍｍであることが好ましい理
由は、０．１ｍｍより薄いと熱応力等により破壊され易
いからであり、一方５ｍｍより厚いとセラミック基板の
厚さが必要以上に厚くなるからである。また、金属板の
厚さが、０．０２〜１ｍｍであることが好ましい理由
は、０．０２ｍｍより薄いと回路としての抵抗値が高く
実用的でないからであり、一方１ｍｍより厚いと加熱冷
却時に多大な応力が発生し、セラミック基板が破壊され
易いからである。ろう材層の厚さが、０．００３〜０．
０３ｍｍであることが好ましい理由は、この範囲とする
ことにより、セラミック基板とろう材との好適な接合強
度を得ることができるからである。
【００１５】ろう材の印刷条件について説明する。印刷
は、スキージによる印刷が最も好ましい。また、印刷し
た場合のろう材の厚さは、２０〜３０μｍの範囲である
ことが望ましい。この理由は、２０μｍ未満では、密着
強度が低下するだけでなく、応力緩和層が薄くなりクラ
ックが発生するからである。ついで本発明のセラミック
基板の製造方法を説明する。本発明のセラミック基板の
製造方法では、セラミック基板の表面にろう材のペース
トをメッシュ状に印刷して、接合面に対する非接合部分
の面積比率を、５〜５０％の範囲に調整した後、金属板
を接触させ、ついで加熱する。メッシュ状に印刷するた
めには、４００メッシュ、乳剤厚み５μｍのメッシュマ
スクを用いる。加熱温度は、７８０〜９００℃であるこ
とが望ましい。この理由は、７８０℃以下では、ろう材
が溶融せず金属とセラミックスを接合できない。９００
℃以上では、拡散層が厚くなりすぎてもろくなるからで
ある。以下に本発明を実施例に基づいて詳細に説明す
る。
は、スキージによる印刷が最も好ましい。また、印刷し
た場合のろう材の厚さは、２０〜３０μｍの範囲である
ことが望ましい。この理由は、２０μｍ未満では、密着
強度が低下するだけでなく、応力緩和層が薄くなりクラ
ックが発生するからである。ついで本発明のセラミック
基板の製造方法を説明する。本発明のセラミック基板の
製造方法では、セラミック基板の表面にろう材のペース
トをメッシュ状に印刷して、接合面に対する非接合部分
の面積比率を、５〜５０％の範囲に調整した後、金属板
を接触させ、ついで加熱する。メッシュ状に印刷するた
めには、４００メッシュ、乳剤厚み５μｍのメッシュマ
スクを用いる。加熱温度は、７８０〜９００℃であるこ
とが望ましい。この理由は、７８０℃以下では、ろう材
が溶融せず金属とセラミックスを接合できない。９００
℃以上では、拡散層が厚くなりすぎてもろくなるからで
ある。以下に本発明を実施例に基づいて詳細に説明す
る。
【００１６】
（実施例１）４５ｍｍ×４５ｍｍ×０．６３５ｍｍの板
状の窒化珪素焼結体よりなる基板の表面に平均粒径が５
μｍで銀を７０．５重量部、銅を２７．５重量部、チタ
ンを２重量部を含有する粘度３００００ｃｐのろう材ペ
ースト（田中貴金属製）を開口率２５％（面積比率２５
％）のメッシュ状のパターンによりスクリーン印刷し、
１０ｍｍ×２０ｍｍの形状で２５μｍの膜厚のメッシュ
状（メッシュラインは、ライン幅２００μｍ、スペース
２００μｍ）で厚さ２５μｍのろう材層を形成した後、
室温で３０分間レペリングし、さらに６０℃の温度で３
０分間乾燥した。次いで１０ｍｍ×２０ｍｍ×０．３ｍ
ｍの銅板を前記ろう材層を介して窒化珪素焼結体よりな
る基板に載置して加熱接合した。加熱接合は、５×１０
-5Ｔｏｒｒの減圧下で８３０℃で５分間保持することに
より実施した。なお、前記銅板には、接合時に１００ｇ
／ｃｍ2 の荷重を加えた。加熱後のろう材層の厚さは、
１５μｍであった。
状の窒化珪素焼結体よりなる基板の表面に平均粒径が５
μｍで銀を７０．５重量部、銅を２７．５重量部、チタ
ンを２重量部を含有する粘度３００００ｃｐのろう材ペ
ースト（田中貴金属製）を開口率２５％（面積比率２５
％）のメッシュ状のパターンによりスクリーン印刷し、
１０ｍｍ×２０ｍｍの形状で２５μｍの膜厚のメッシュ
状（メッシュラインは、ライン幅２００μｍ、スペース
２００μｍ）で厚さ２５μｍのろう材層を形成した後、
室温で３０分間レペリングし、さらに６０℃の温度で３
０分間乾燥した。次いで１０ｍｍ×２０ｍｍ×０．３ｍ
ｍの銅板を前記ろう材層を介して窒化珪素焼結体よりな
る基板に載置して加熱接合した。加熱接合は、５×１０
-5Ｔｏｒｒの減圧下で８３０℃で５分間保持することに
より実施した。なお、前記銅板には、接合時に１００ｇ
／ｃｍ2 の荷重を加えた。加熱後のろう材層の厚さは、
１５μｍであった。
【００１７】得られた金属板接合セラミック基板の非接
合部比率は、印刷時とほぼ変わらず、２５％で極めて良
好な接合状態であり、−６５と１５０℃にて各３０分間
保持し、温度変化させる繰り返し加熱冷却試験を実施し
たが、銅板の剥離や、基板へのクラック等の不具合は全
く認められなかった。
合部比率は、印刷時とほぼ変わらず、２５％で極めて良
好な接合状態であり、−６５と１５０℃にて各３０分間
保持し、温度変化させる繰り返し加熱冷却試験を実施し
たが、銅板の剥離や、基板へのクラック等の不具合は全
く認められなかった。
【００１８】（実施例２〜４、比較例１、２）実施例１
と同様であるが、表１に示すように金属板の種類、ろう
材に含有される活性金属の種類および加熱接合時の真空
度を変えて金属板接合セラミック基板を得た。接合状態
等については、表１に示した。表１の拡散状態は、ＥＰ
ＭＡ（Electron Probe Micro Analysis ）での測定によ
り、窒化アルミニウム基板にＴｉの拡散層が形成されて
いることが確認できた場合を「良好」とした。また、密
着強度は、ＪＩＳ−Ｃ−６４８１による測定で、ピール
強度が５ｋｇ／ｃｍ以上の場合を○とし、５ｋｇ／ｃｍ
未満を×とした。
と同様であるが、表１に示すように金属板の種類、ろう
材に含有される活性金属の種類および加熱接合時の真空
度を変えて金属板接合セラミック基板を得た。接合状態
等については、表１に示した。表１の拡散状態は、ＥＰ
ＭＡ（Electron Probe Micro Analysis ）での測定によ
り、窒化アルミニウム基板にＴｉの拡散層が形成されて
いることが確認できた場合を「良好」とした。また、密
着強度は、ＪＩＳ−Ｃ−６４８１による測定で、ピール
強度が５ｋｇ／ｃｍ以上の場合を○とし、５ｋｇ／ｃｍ
未満を×とした。
【００１９】
【表１】
【００２０】
【発明の効果】金属とセラミックとを接合する場合、熱
膨張率が大きく異なるため、熱衝撃を加えるとセラミッ
ク自体にクラックが発生する欠点を解決し、熱衝撃に対
する耐久性に優れた信頼性の高い金属板接合セラミック
基板を提供することができる。
膨張率が大きく異なるため、熱衝撃を加えるとセラミッ
ク自体にクラックが発生する欠点を解決し、熱衝撃に対
する耐久性に優れた信頼性の高い金属板接合セラミック
基板を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本願発明の金属板接合セラミック基板
の接合状態を示す断面図。
の接合状態を示す断面図。
１ セラミック基板、 ２ メッシュ状のろう材（接合
部分）、 ３ 金属板 ４ 非接合部分
部分）、 ３ 金属板 ４ 非接合部分
Claims (6)
- 【請求項１】 セラミック基板の表面に金属板がろう材
によって接合されてなる金属板接合セラミック基板であ
って、前記金属板接合セラミック基板は、セラミック基
板と金属板との接合面内に、接合部分と非接合部分が存
在し、前記接合部分はメッシュ状に設けられ、かつ前記
接合面に対する非接合部分の面積比率が、５〜５０％で
あることを特徴とする金属板接合セラミック基板。 - 【請求項２】 前記金属板接合セラミック基板のろう材
との接合面の接合部分には、チタンおよびジルコニアか
ら選択されるいずれか少なくとも一種の活性金属の拡散
層が形成されてなる請求項１記載の金属板接合セラミッ
ク基板。 - 【請求項３】 前記金属板接合セラミック基板は、０．
０１〜１００ｍｍ2の前記接合部分が、メッシュ状に設
けられてなる請求項１記載の金属板接合セラミック基
板。 - 【請求項４】 前記金属板は、Ｃｕ，Ｎｉ，Ｆｅ或はそ
の合金である請求項１記載の金属板接合セラミック基
板。 - 【請求項５】 前記セラミック基板の厚さが、０．１〜
５ｍｍ、金属板の厚さが、０．０２〜１ｍｍおよび印刷
されるろう材層の厚さが、２０〜３０μｍである請求項
１記載の金属板接合セラミック基板。 - 【請求項６】 セラミック基板の表面にろう材ペースト
を、接合面に対する非接合部分の面積比率が５〜５０％
の範囲になるようメッシュ状に印刷した後、金属板を接
触させ、ついで加熱することを特徴とする金属板接合セ
ラミック基板の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25909492A JP3522295B2 (ja) | 1992-09-01 | 1992-09-01 | 金属板接合セラミック基板とその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25909492A JP3522295B2 (ja) | 1992-09-01 | 1992-09-01 | 金属板接合セラミック基板とその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06172051A true JPH06172051A (ja) | 1994-06-21 |
| JP3522295B2 JP3522295B2 (ja) | 2004-04-26 |
Family
ID=17329238
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25909492A Expired - Fee Related JP3522295B2 (ja) | 1992-09-01 | 1992-09-01 | 金属板接合セラミック基板とその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3522295B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001032584A1 (en) * | 1999-11-01 | 2001-05-10 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Joining method for ceramics and metal and joined body of ceramics and metal joined by the method |
| JP2010173921A (ja) * | 2009-01-30 | 2010-08-12 | Taiheiyo Cement Corp | 炭化珪素接合体 |
| US9769934B2 (en) | 2014-07-16 | 2017-09-19 | Seiko Epson Corporation | Package base, package, electronic device, electronic apparatus, and moving object |
| JP2018008865A (ja) * | 2016-06-29 | 2018-01-18 | Toto株式会社 | セラミック構造体及び半導体製造装置用構造部材 |
| JP2019064865A (ja) * | 2017-09-29 | 2019-04-25 | Ｄｏｗａメタルテック株式会社 | 金属−セラミックス接合基板の製造方法 |
-
1992
- 1992-09-01 JP JP25909492A patent/JP3522295B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001032584A1 (en) * | 1999-11-01 | 2001-05-10 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Joining method for ceramics and metal and joined body of ceramics and metal joined by the method |
| JP2010173921A (ja) * | 2009-01-30 | 2010-08-12 | Taiheiyo Cement Corp | 炭化珪素接合体 |
| US9769934B2 (en) | 2014-07-16 | 2017-09-19 | Seiko Epson Corporation | Package base, package, electronic device, electronic apparatus, and moving object |
| JP2018008865A (ja) * | 2016-06-29 | 2018-01-18 | Toto株式会社 | セラミック構造体及び半導体製造装置用構造部材 |
| JP2018008873A (ja) * | 2016-06-29 | 2018-01-18 | Toto株式会社 | セラミック構造体及び半導体製造装置用構造部材 |
| JP2019064865A (ja) * | 2017-09-29 | 2019-04-25 | Ｄｏｗａメタルテック株式会社 | 金属−セラミックス接合基板の製造方法 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3522295B2 (ja) | 2004-04-26 |
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