JPH0680747B2 - 窒化アルミニウム質焼結体よりなる配線基板とその製造方法 - Google Patents

窒化アルミニウム質焼結体よりなる配線基板とその製造方法

Info

Publication number
JPH0680747B2
JPH0680747B2 JP61075222A JP7522286A JPH0680747B2 JP H0680747 B2 JPH0680747 B2 JP H0680747B2 JP 61075222 A JP61075222 A JP 61075222A JP 7522286 A JP7522286 A JP 7522286A JP H0680747 B2 JPH0680747 B2 JP H0680747B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
wiring board
aluminum nitride
nitride sintered
sintered body
metal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP61075222A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS62232149A (ja
Inventor
和男 枝
実 伊澤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ibiden Co Ltd
Original Assignee
Ibiden Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ibiden Co Ltd filed Critical Ibiden Co Ltd
Priority to JP61075222A priority Critical patent/JPH0680747B2/ja
Publication of JPS62232149A publication Critical patent/JPS62232149A/ja
Publication of JPH0680747B2 publication Critical patent/JPH0680747B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10WGENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10W70/00Package substrates; Interposers; Redistribution layers [RDL]
    • H10W70/60Insulating or insulated package substrates; Interposers; Redistribution layers
    • H10W70/67Insulating or insulated package substrates; Interposers; Redistribution layers characterised by their insulating layers or insulating parts
    • H10W70/69Insulating materials thereof
    • H10W70/692Ceramics or glasses

Landscapes

  • Parts Printed On Printed Circuit Boards (AREA)
  • Production Of Multi-Layered Print Wiring Board (AREA)
  • Manufacturing Of Printed Wiring (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、窒化アルミニウム質焼結体よりなる配線基板
とその製造方法に関し、特に本発明は放熱特性及びLSI
チツプ等との熱膨張係数のマッチング性に優れるばかり
でなく、電気抵抗率の低い導体回路が形成されてなる小
型化あるいは高集積化に適した窒化アルミニウム質焼結
体よりなる配線基板とその製造方法に関する。
〔従来の技術〕
従来、集積度の高い実装基板を目的としたセラミック配
線基板には、配線基板として必要な物性が平均的に優
れ、かつ比較的安価であったアルミナセラミックスが広
く使われて来た。しかし最近のLSIチップの高集積度化
や高速化および電子装置の小型化、軽量化等から要請さ
れる実装の高密度化に対しては、これまでのアルミナセ
ラミックスの如き材料を用いたものでは特性的に満足で
きるものではなかった。特に高熱伝導性、LSIチップと
の熱膨張係数のマッチング性、及び信号の伝播時間の短
縮について飛躍的な向上が望まれている。又その他のセ
ラミックについて提案された技術としては例えば特開昭
55−51775号公報中にモリブデン、タングステンを用い
て加圧焼成時にSiC、SiNセラミックに金属化を施こす方
法が示されている。
しかし、SiNの場合はその熱伝導性が低く、又SiCの場合
では当該SiCが一般に半導体性を示すもので電気絶縁性
に問題があり、しかも前記方法により提供される金属化
層の電気抵抗率は、スルホールへの充填や回路パターン
の形成に有利と考えられる。例えば粉体を用いたもので
は60μΩ・cm程度と高く微細な回路パターンの形成には
不向きである。
そこで、より高い熱伝導性及びLSIチップとの熱膨張係
数のマッチング性に優れたセラミック配線基板として、
窒化アルミニウム質焼結体を使用することが特開昭53−
102310号(特願昭52−16034号)公報(従来例)、特
開昭60−178687号(特願昭59−34163号)公報(従来例
)、特願昭60−215358号の明細書(昭和62年4月8日
公開)(従来例)、特願昭60−215359号の明細書(昭
和62年4月8日公開)(従来例)にて提案されてい
る。しかし、上記従来例においては、窒化アルミニウ
ム基体と金属層との間に金属酸化物を介在させており、
金属層に拡散による変質が生じているものと考えられ、
上記従来例においては、導体路に酸化銅を必要として
いるため、これらは、導体回路の電気抵抗率がかなり悪
化しているものと考えられる。又、これらの製造に際し
ては、一旦窒化アルミニウムを焼結し、その後さらに導
体層を焼結により固定しているため、製造工程が複雑と
なる等の問題がある。
又、従来例と従来例においても、焼成時に導体回路
に生じた変質がそのまま残っており導体回路の電気抵抗
率がかなり悪化しているものと考えられる。
〔発明が解決しようとする問題点〕
本発明は以上のような実状に鑑みてなされたもので、そ
の目的は高い熱伝導性及びLSIチップとの熱膨張係数の
マッチング性に優れたセラミック配線基板であって、電
気伝導性に優れた導体層を有する配線基板を提供するこ
とである。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明は、窒化アルミニウム(以下AlNと称す)よりな
る生成形体と同時に加圧焼成された金属の導体回路を表
層に有する窒化アルミニウム質焼結体よりなる配線基板
であって、前記導体回路がMo、Os、W、Nb、Re、Taから
選ばれる金属からなり、しかも前記加圧焼成の際に治具
又は離型剤と反応した配線基板表層の変質部分が削除さ
れ前記金属が露出した導体回路であることを構成の特徴
とする窒化アルミニウム質焼結体よりなる配線基板であ
る。
また、窒化アルミニウムよりなる生成形体と同時に加圧
焼成された金属の導体回路を表層に有する窒化アルミニ
ウム質焼結体よりなる配線基板の製造方法であって、窒
化アルミニウムよりなる生成形体の表層にMo、Os、W、
Nb、Re、Taから選ばれる金属からなる導体材料を載置又
は埋設し、黒鉛型に装入し治具又は離型剤を使用して前
記生成形体と前記導体材料とを同時に加圧焼成し、その
後、焼成の際に治具や離型剤と反応した配線基板表層の
変質部分を削除することを構成の特徴とする窒化アルミ
ニウム質焼結体よりなる配線基板の製造方法である。
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明の配線基板は、AlN質焼結体よりなる基板である
ことが必要である。その理由はAlN質焼結体は金属等と
比較的反応し難く、熱伝導性、LSIチップ等との熱膨張
係数のマッチング性にすぐれているからである。
本発明の配設基板に形成される導体回路は、Mo、Os、
W、Nb、Re、Taから選ばれる1種あるいは2種以上の金
属である。その理由は、前記Mo、Os、W、Nb、Re、Taは
電気抵抗率が十分小さく、しかもAlN質焼結体の焼成温
度域においても融解することがないからである。
本発明の配線基板の電気抵抗率は5〜30μΩ・cmの範囲
にある。導体層の電気抵抗率が5μΩ・cmより大きいの
は、前記Mo、Os、W、Nb、Re、Taの電気抵抗率が5μΩ
・cm以上であるからであり、30μΩ・cmより小さいのは
その値より大きくなると、導体層のファイン化に不適で
高密度配線に適さなくなるからである。
次に、本発明のAlN質焼結体からなる配線基板の製造方
法について詳細に説明する。本発明によれば導体層の形
成にW、Mo、Os、Nb、Re、Taから選ばれる1種又は2種
以上の金属が用いられており、それは棒状、薄板状、粉
末状、又はペースト状のものを使用することができる
が、中でも粉末状、ペースト状のものをより好適に使用
することができる。その理由は棒状、薄板状のものでは
パターンにそって棒状のものを並べて載置する手間がい
ったり、薄板状のものでも1つ1つパターンどうりに薄
板を切り抜いたりする手間がかかり、作業が複雑になる
上焼成の際、AlN質焼結体の収縮にあわせて棒状金属、
薄板金属を収縮させることは困難で、焼成後AlN質焼結
体と導体層の間に応力が残り、AlN質焼結体のクラック
や割れ、又はAlN質焼結体と導体層の接着不良の原因と
なる可能性があり、一方粉末状やペースト状のものは、
その用いる金属粉の粒子径等を変えることによってAlN
質焼結体の収縮にあわせることができるばかりでなく、
ペースト状のものでは、スクリーン印刷の手法を用いる
ことにより容易にパターン形成が可能であるからであ
る。
本発明によれば、前記金属を粉末状、あるいはペースト
状で使用する場合には、脱脂又は焼成の際ほとんど完全
に飛散すると考えられる溶媒・バインダー等を除いては
純粋に前記金属から選ばれる1種又は2種以上の混合物
であることが好ましい。その理由は、前記溶媒・バイン
ダー等以外の物質が混入又は添加されていると、それら
が前記金属やそれらの混合物と反応して電気抵抗率の高
い物質に変質してしまう可能性があるからである。しか
し、AlN質焼結体との密着強度を更にあげる等のため前
記金属以外にNi、Ti等他の金属を電気抵抗率が30μΩ・
cm以上にならない範囲で添加することもできる。
本発明によれば、AlNよりなる生成形体は、その組成は
脱脂又は焼成の際ほとんど完全に飛散すると考えられる
バインダー等を除いたものでは純粋なAlNであることが
好ましい。その理由は、AlN中に混入し、あるいは添加
物と前記導体層を形成する金属とが反応して電気抵抗率
の高い物質に変質しないようにするためである。
しかしながら、AlN質焼結体の物性を改善するために希
土類元素の化合物やアルカリ土類元素の化合物などを導
体層の電気抵抗率が30μΩ・cm以上にならない範囲での
み添加することは可能である。
本発明のAlN質焼結体よりなる配線基板は、AlNよりなる
生成形体を加圧焼結して製造される。
本発明によれば、焼成の際成形体の表面に金属組成物が
露出しないようAlNや金属組成物と焼成温度域では反応
しない、又は反応しても必要な物性をそこなわない物質
で被覆して焼成し、焼成後その被覆物を除去したり、あ
るいは表層部の金属組成物をあらかじめ加圧焼成治具等
と反応する厚み分だけ厚く形成しておき、焼成後その反
応層を除去することが好ましい。その理由は、本発明で
用いた金属組成物が焼成温度域で加圧焼成治具の一般的
な材料である黒鉛や加圧焼成治具と成形体の間に離型剤
として塗布するBNと反応をおこし、導体層のすべてが変
化せずとも、かなりの厚みで炭化物やホウ化物となり、
しかもこれらの化合物の電気抵抗率は反応をおこす前の
金属のそれよりかなり高くなるからである。
次に本発明を実施例および比較例によって説明する。
〔実施例〕
実施例1 平均粒径が1.6μm酸素含有量が1wt%の窒化アルミニウ
ム粉と成形バインダーを混合した窒化アルミニウム質組
成物を成形し、30×30×1.5tmmの生成形体を成形した
後、第1図のように(a)の生成形体はそのまま、
(b)の生成形体はスルーホール穴をあけて、このスル
ーホール内にタングステン粉、バインダー、溶剤からな
るペーストを充填し、さらに(c)の生成形体はスクリ
ーン印刷によりパターンを形成し、それらを第2図のよ
うに積層する。
このとき、(b)の生成形体に形成した2つのスルーホ
ール間は、(c)の生成形体に印刷した回路パターンに
より導通がとれるようになっている。これらの生成形体
を積層したものはカーボン型内に挿入し、窒素気流中30
0kg/cm2の加圧下で1900℃に加熱し60分間保持して焼成
を行なった。
ついで、焼成体の上段部分を平面研削盤により削りと
り、第3図のような配線基板を作りスルーホール間で電
気抵抗を測定し切断等を行って測定した導体層の厚みな
どから導体層全体の電気抵抗率は5.8μΩ cmであった。
なお、この導体層と基板との密着強度は、10kg/mm2以上
であった。
実施例2 ペーストの組成以外は実施例1と同じようにおこない、
導体層の密着強度と電気抵抗率を調べ表1に示した。な
お、ペーストの組成は表1に示してあるとうりである。
実施例3 実施例1と同様に、平均粒径が1.6μm酸素含有量が1wt
%の窒化アルミニウム粉と成形バインダーを混合した窒
化アルミニウム質組成物を成形し、30×30×1.5tmmの生
成形体を成形した後、第1図に示した(a)の生成形体
は使用しないで、(b)の生成形体にスルーホール穴を
あけて、このスルーホール内にタングステン粉、バイン
ダー、溶剤からなるペーストを充填し、さらに(c)の
生成形体はスクリーン印刷によりパターンを形成した。
この場合に使用したペーストの組成は、表1 に示した。
その後、実施例1と同じように積層、焼成、加工をし、
メタライズ層の電気抵抗率と密着強度を測定し、その結
果を表1に示した。また、得られた配線基板の上段側の
治具と反応して変質した導体層部分を削りとり、実施例
3と同程度の電気抵抗率の導体層とするためには、どれ
も表層20μm程度削ることで十分であった。
〔発明の効果〕
以上述べた如く、本発明によれば、放熱特性およびLSI
チップ等との熱膨張係数のマッチング性に優れ、特に、
前述した種々の従来技術においても達成し得なかった電
気抵抗率の低い導体回路が形成されてなる小型化あるい
は高い集積化に適した窒化アルミニウム質焼結体よりな
る配線基板を容易でかつ複雑な工程を用いることなく供
給でき、産業上極めて有用である。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係る窒化アルミニウム質焼結体からな
る配線基板を形成する前の状態を示す分解斜視図、第2
図は同窒化アルミニウム質焼結体からなる配線基板の斜
視図、第3図は当該窒化アルミニウム質焼結体からなる
配線基板における導体回路の接続状態を示す斜視図、第
4図は他の実施例を示す第1図に対応した斜視図であ
る。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】窒化アルミニウムよりなる生成形体と同時
    に加圧焼成された金属の導体回路を表層に有する窒化ア
    ルミニウム質焼結体よりなる配線基板であって、前記導
    体回路がMo、Os、W、Nb、Re、Taから選ばれる金属から
    なり、しかも前記加圧焼成の際に治具又は離型剤と反応
    した配線基板表層の変質部分が削除され前記金属が露出
    した導体回路であることを特徴とする窒化アルミニウム
    質焼結体よりなる配線基板。
  2. 【請求項2】窒化アルミニウムよりなる生成形体と同時
    に加圧焼成された金属の導体回路を表層に有する窒化ア
    ルミニウム質焼結体よりなる配線基板の製造方法であっ
    て、窒化アルミニウムよりなる生成形体の表層にMo、O
    s、W、Nb、Re、Taから選ばれる金属からなる導体材料
    を載置又は埋設し、黒鉛型に装入し治具又は離型剤を使
    用して前記生成形体と前記導体材料とを同時に加圧焼成
    し、その後、焼成の際に治具や離型剤と反応した配線基
    板表層の変質部分を削除することを特徴とする窒化アル
    ミニウム質焼結体よりなる配線基板の製造方法。
JP61075222A 1986-03-31 1986-03-31 窒化アルミニウム質焼結体よりなる配線基板とその製造方法 Expired - Lifetime JPH0680747B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP61075222A JPH0680747B2 (ja) 1986-03-31 1986-03-31 窒化アルミニウム質焼結体よりなる配線基板とその製造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP61075222A JPH0680747B2 (ja) 1986-03-31 1986-03-31 窒化アルミニウム質焼結体よりなる配線基板とその製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS62232149A JPS62232149A (ja) 1987-10-12
JPH0680747B2 true JPH0680747B2 (ja) 1994-10-12

Family

ID=13569980

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP61075222A Expired - Lifetime JPH0680747B2 (ja) 1986-03-31 1986-03-31 窒化アルミニウム質焼結体よりなる配線基板とその製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0680747B2 (ja)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5264388A (en) * 1988-05-16 1993-11-23 Sumitomo Electric Industries, Inc. Sintered body of aluminum nitride

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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
JPS60178687A (ja) * 1984-02-27 1985-09-12 株式会社東芝 高熱伝導性回路基板
JPS6276594A (ja) * 1985-09-27 1987-04-08 日本電気株式会社 多層セラミツク配線基板
JPS6276595A (ja) * 1985-09-27 1987-04-08 日本電気株式会社 多層セラミツク配線基板

Also Published As

Publication number Publication date
JPS62232149A (ja) 1987-10-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4961987A (en) Aluminum nitride sintered body with high thermal conductivity and process for producing same
JPH01501465A (ja) 純粋なアルミナと共に焼結するのに用いられるタングステンペーストおよびその製造方法
US8029903B2 (en) Silicon nitride substrate, silicon nitride circuit board utilizing the same, and use thereof
JP3526710B2 (ja) 回路基板の製造方法
JPH0680747B2 (ja) 窒化アルミニウム質焼結体よりなる配線基板とその製造方法
JPH022836B2 (ja)
JPS61270262A (ja) 高熱伝導性窒化アルミニウム焼結体
JPS61291480A (ja) 窒化アルミニウム製基材の表面処理組成物
WO2024190346A1 (ja) 窒化アルミニウム焼結体、及び窒化アルミニウム焼結体の製造方法
JPH0636473B2 (ja) 多層セラミツク基板
JPH1179828A (ja) アルミナセラミックス基板の製造方法
JP2563809B2 (ja) 半導体用窒化アルミニウム基板
JPH01300584A (ja) 多層配線回路基板
JP2678512B2 (ja) メタライズ用組成物
JPS60253295A (ja) 多層セラミツク基板の製造方法
JP3554195B2 (ja) 配線基板
JP3461644B2 (ja) 窒化アルミニウム焼結体、その製造方法及び回路基板
JP2754806B2 (ja) 窒化アルミニウム基板用導体ペースト
JPS6243956B2 (ja)
JPH04949B2 (ja)
JPH09237957A (ja) アルミナ質回路基板およびその製造方法
JPS6276596A (ja) 多層セラミツク配線基板
JP2763516B2 (ja) 窒化アルミニウム基板のメタライズ方法
JPS63319268A (ja) 窒化アルミニウム質焼結体の製造方法
JP3316923B2 (ja) 金属化層を有する窒化アルミニウム焼結体の製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

EXPY Cancellation because of completion of term