JPS62272558A - 半導体装置用基板の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ３、発明の詳細な説明 プ　　技　　術　　分　　野 この発明は、電子材料用部品、特に、放熱性に優れた半
導体装置用基板の製造方法に関する。

半導体装置というのは、Ｓｌ又はＧａ　Ａｓなどの基板
の上に、ｎ型領域、ｎ型領域、ｐｎ接さ、絶縁層、電極
、配線などをクニノ・プロセスにより形成したものであ
る。トランジスタ、グ・ｆオード、サイリスタ、これら
の素子を多数集積したＩＣ，ＬＳＩなどが半導体装置に
含まれる。

Ｓｉ、　ＧａＡｓのクエハを基板という事がある。クエ
ハプロセスの後、これを単位素子に切断するが、切断さ
れ九ものをチップという。本発明はチップを半導体装置
と呼んでいる。

ここで半導体装置用基板というのは、このチップを接着
する板の事である。それ自体は半導体ではない。金属又
は絶縁体である。

（イ）従来技術とその問題点 半導体装置を搭載する基板材料に要求される条件は、 （１）電気的絶縁性が優れていること。

半導体チップが直接接着されるから絶縁性が高くなくて
はならない。

（２）半導体装置との熱膨脹係数の差が少ないこと。

半導体チップを基板の上へ接着する。膨張係数が異なる
と、チップが外れてしまうからである。

（３）熱放熱性に優れている事。

半導体装置は通電すると発熱する。集積度が高いとか、
大電流が流れる場合、発熱量も多いので、放熱を良くし
なければ、温度が上りすぎる。

温度が上ると半導体の特性が低下するし、寿命も短かく
なる。

このような条件が要求される。（１）〜（３）の条件は
互に相反する事があり、全てを満足することは難しい。

従来はアルミナＡｌ２Ｏ３セラミックが、半導体装置用
基板の大部分を占めていた。

価格が低く、電気的絶縁性に優れているからである。剛
性の点でも申し分ない材料であった０しかし、アルミナ
は熱伝導度が極めて低い。このため熱放牧が十分にでき
ない、という欠点があった。

半導体装置の集積化は近年ますます進んでいる。

集積化が進むという事は、ＦＥＴの一単位の占める面積
が小さくなる、という事と反面チップサイズが大きくな
るという事である。いずれにしても全発熱量が大きくな
る傾向にある。また、チップサィズが大きくなると、基
板との熱膨張率の差が深刻な間型となる。

このように、高集積化の進行とともに、（２）、（３）
の問題がクローズアップされてきた。

アルミナセラミックは、放熱性の間預で十分なものでは
ない。またチップと熱膨張率の差がらって、これも間頓
である。

これらの要求を満たす材料として、 （ａ）　　セラミック材料 ベリリア、ＳｉＣ１ＡＳｉ Ｃ１Ａ　　金属材料 タングステン、モリブデン、タングステン・モリブデン
・銅の複合金、萬材料 などが提案されている。しかし、これらの材料も難点が
あって、アルミナにとってかわる事ができない。

ぺＩＪ　ＩＪア、ＳｉＣ１ＡＳｉは非常に高価である。

べＩＪ　ＩＪアには毒性がある。ＳｉＣは誘電率が高く
、高速性に劣る。ＡｌＮの場合は、そのメタライジング
に問題がある。

また、タングステン、モリブデンなどの金、喝材料は、
適当な絶縁被膜をつけて基板に用いる事ができるが、こ
れらは重いという欠点がある。室温で、モリブデンの密
度は１０．２　ｇａｍ−３、タングステンの密度は１９
．１　ｇｃＩｎ−３である。

（り）発明が解決しようとする問題点 これら半導体装置用基板に要求される条件をある程度満
たす材料として、銅Ｃｕとインバー合金の複合材料が提
案されている。

銅は熱伝導度に放て優れている。しかし、熱膨脹係数が
大きすぎる。

インバー合金は、３６％のＮｉとＦｅの合金でｈる。

常温から４００°Ｃの範囲で熱膨脹係数が極めて小さい
という特長がある。

銅とインバー合金を複合させる事により、両者の特長が
生かされた基板が得られるはずである。

しかしながら、そうではなかった。

銅とインバー合金を複合させる技術に間型が心って、十
分に熱伝導度の高いものが得られないという欠点があっ
た。

従来の＠龜インバー合金の複合材の製造法として、 （１）粉末の混合法 銅とインバー合金の両者を粉末にし、混合してから、成
型焼結する方法。

（１１）　　インバー合金骨格への銅の溶浸法銅の融点
の方が、インバー合金のそれより低いので、融液状の銅
を、ポーラスなインバー合金焼結体へ溶浸させる方法。

これらの方法は、いずれも十分なものではない。

（１）は複合材の中に空孔が残留する。空孔の存在は熱
伝導度を大きく減殺する。このため、満足できる熱伝導
度が得られない。また高い温度で焼結する事により空孔
をなくすことができるが、こうすると、銅相とインバー
合金相が相互に拡散し、熱伝導度が低くなる。

（１１）に放ては、溶けた銅がインバー合金相で拡散す
る次め、十分な熱伝導度が得られない。

銅相とインバー合金相は、微視的には排他的に、混合し
ないで存在する事が望ましい。つまり、ある点は銅相で
、ある点はインバー合金相である、というように混り合
わない事が大事である。

銅相とインバー合金相が相互に拡散すると、銅−鉄一ニ
ッケル相が形成される。Ｃｕ−Ｆｅ−Ｎｉ三元相はもは
やインバー合金ではない。従ってインバー合金の特徴で
ある低膨張率という性質は失われる。また、熱の良導体
であるという銅の性質も失われる。

このような理由で、銅相とインバー合金相とが拡散する
と、熱膨張、熱伝導の点で望ましい結果が得られない。

国　　目　　　　的 銅相とインバー合金相とが、相互に殆んど拡散すること
なく銅インバー合金の複合材を製造する事が本発明の目
的である。これは高い熱伝導度と、低い熱膨脹係数を得
るためである。

内部に空孔を殆んど含″１ない銅インバー合金の複合材
を製造する事が本発明の第２の目的である。

これも高い熱伝導度を得るためである。

（イ）本発明の方法 銅−インバー合金の複合材の製造上の問題点について述
べた。焼結温度が低いと、気孔が多く残留し、このため
に熱伝導度が低下する。焼結温度を高くすると気孔は減
少するが、銅・インバー合金相互拡散の問題が起こる。

このような問題を解決するには、焼結の前工程でほぼ真
密度の材料が得られればよいのである。

焼結の前工程で、粉末がプレスによって成形される。成
形されたものを焼結する。銅の拡散などは、焼結の際高
温になるから起こるのであって、粉末成形の際には起こ
らない。

しかし、従来の金属粉末成形のプレスでは、金型、プレ
スの設備能力の問題から真密度に近い材料を得る事は不
可能であった。

従来の金属粉末成形機に於ては、昇降可能なピストンに
より、金型内の粉末を強く圧縮するようになっていた。

ピストンに加えられる力が、金型の断面積の全体に拡が
り、粉末を均一て圧縮する。

金型の横断面積をＡとし、ピストンの全押圧力をＦとす
ると、粉末の単位面積に加わる力はＦ／Ａである。

第４図は従来の金属粉末成形機で、銅、インバー合金粉
末混合物を成形した場合の成形物の気孔　　：率の測定
値を示すグラフである。

横軸は成型圧力である。単位はｔｏｎ／ｃｒＩＩであり
、前述のように、ピストンの全押圧力Ｆを、金型の□ 横断面積Ａで除したＦ／Ａの値である。

縦軸は気孔率でるる。これは全体の体積の内、気孔が占
める割合いである。気孔率が０である時の状態を真密度
と表現している。

インバー合金は、８６．５ｗｔ％ＮｉとＦｅとよりなる
典型的なインバー合金である。これを粉末としく１００
メツシユ以下）た。また銅も１００メツシユ以下粉１も 末を用いた。

両者を体積比で５０９６．５０％の割合いで混ぜて、混
合粉末を作り、これを通常の金型プレスに入れて成形し
たものでるる。

縦軸は気孔率といっているが、実は密度と等価である。

Ｚ−／７＋１ｆｆＲＡｑ　　シー嬌？ｌ（ｒり’Ｍ　　
Ｇ’ｌｆｌ−−１気孔率は、空気の体積を測定するとい
う事が難しいので、例えば次のようにして測定する。気
孔率が０である、つまり真密度である時の複合材の゛　
密度をρ０とする。これは既知の量である。

ある試料の密度がρであるとすると、気孔率は（ρ０−
ρ）／ρ０によって与えられる。

このグラフによると成形圧力が４ｔｏｎ／ｃ＋＋！の時
に気孔率は１９％もある。

成形圧力を高めて１０ｔｏｎ／ｃｉにしても、気孔率は
８％程度存在する。この圧力も十分大きい圧力であるが
、それでもかなりの気孔が成形体の中に残っている。

これ以上′に成形圧力を高める事は難しい。

本発明者は、そこでロータリープレスによって、粉末を
加圧成形する、という事を考えついたのである。

ロータリープレスは、従来の昇降ピストン型の収形機よ
りも、粉末に高い圧力を加える事ができる。

第１図Ｇでロータリープレスの縦断面図を示している。

円筒状のダイス１の下半部に下バンチ２が投げられてい
る。下パンチ２は平面の上頂面を持っている。

ダイス１の中、下パンチの上に原料が充填される。

原料となるものは、従来の金型プレスで予め成形された
成形体であってもよいし、この成形体をいったん焼結し
たものであってもよい。さらに予備成形せず、直接に混
合粉末をダイス１の中へ充填し、予備成形の工程を省く
こともできる。

成形体又は粉末は上パンチ３によって強く押えられて、
ダイス１の形状に合致した薄板形状になるが、この厚み
が除々に減少してゆき密度が高まってゆく。

このロータリープレスに於ては、上バンチ３の形状と運
動に特徴がある。

上パンチ３はもちろん昇降運動できる。しかし、これは
上パンチ３の主要な機能ではない。

そうではなくて、強い押圧力を受けながら、水平面内を
みそすり運動しながら上パンチ３は成形体４を圧縮し密
度を高める。

上パンチ３の底面は単なる平面ではない。下に向って凸
の傘状底面５となっている。

円錐面の一種であるが、頂角が１８０℃に近いので、円
錐といわず、傘状といっている。

円錐面の水平面からの僅かなズレの角をθとする。円錐
の頂角は（１８０°−２０）である。

ダイスの内半径をＲとする。傘状底面５の内錐母線の長
さもＲである。

傘状底面５に続いて揺動軸部６があり、上頂面て受圧部
７が設けられる。

第２図は成形体を押圧する部分のみの拡大断面図である
。

上パンチ３は下方へ変位するのではなく、中心線ｑが鉛
直線Ｗのまわりに回転するような運動をする。

水平方向に中心線ｑが回転するが、上バンチ３自体が中
心線のまわりに回転するわけではない。

従って、傘状、底面５が成形体４の上面を擦するという
わけではない。

中心線ｑが鉛直線Ｗのまわりに回転する機構はここでは
示さない。

揺動軸部６が傘状底面５の面と垂直をなすよう・にして
あり、揺動軸部６は角θだけ傾くとダイス１の内壁に接
する。

揺動軸部６とダイス１の内壁の接触により、上パンチの
傾きがθである事が保証される。揺動軸部とダイスの接
触は面接触に近いが厳密には、垂直な１本の線にそう接
触である。接触線の鉛直線Ｗのまわりの角度を１とする
と、これが時間ｔと七もに Ｖ−ωｔ（１） で回転するのである。接触線は回転するが、上パンチ自
体は回転せず、みそすり運動をする。

円錐面と平面とが接触しｔ場合、接触は厳密には線接触
である。接触面積は無限小である。

ロータリープレスは、このような掌理を利用する加圧吸
、形機である。

傘状底面５が、完全に平坦な面と接触する場合、接触は
線接触であり、接触面積は無限小である。

接触部の圧力は無限大となる。ここに増圧機構が存在す
る事になる。

しかし、成形体４は、完全な剛体ではなく、圧力によっ
て収縮する。収縮分をδとする。

第２図の状態での、接触部の面積を第３図に示している
。　　　゛ 収縮分δが小さい場合、接触面積Ｓが極めて小さい。こ
のため単位面積当たりの押圧力Ｐ＝Ｆ／Ｓは大きくなる
。

収縮分δが大きくなると、傘状底面５が成形体４の上面
と広い範囲にわたって接触するから、接触面積Ｓが広く
なり、押圧力Ｐは小さくなる。

成形体は粉末を固めたものであるから、これを圧縮して
縮めると、そのままの寸法を保ち、再び膨張するという
事が殆んどない。

つまり弾性変形せず、塑性変形するといえる。

収縮分δの大きさは、単位面積当りの押圧力Ｐに関し単
調に増加する。この関係は成形体の物性による。押圧力
Ｐに対するδの関係自体が、プレスを進行させる間に変
化してくる。Ｐに対するδが小さい値になってくる。

反対にロータリープレスの機構から、δが増えると、面
積Ｓが増え、Ｐが減少する。

成形体の物性と、ロータリープレスの構造から、ある全
圧力Ｆに対して、収縮分δが一定値に決まってしまう。

中心線ｑをＺ′軸とし、傘状底面５の中心を原点、底面
５の成形体との接触線の方向をＸ′、Ｘ′、Ｚ′て垂直
な方向をＹ′とする。傘状底面５の端局上で、Ｘ′軸か
ら反時間廻りに角ψをなす点のＸ′、Ｙ′、Ｚ′座標の
値は Ｘ’　＝　Ｒｃｏｓ　ｃｐ　ｃｏｓ　ｅ　　　　　　　
　　　　（２）Ｙ’　＝　Ｒｓｉｎ　ｃｐ　ｃｏｓθ　
　　　　　　　　　（３）Ｚ’　＝　Ｒｓｉｎθ　　　
　　　　　　　　　（４）となる。

鉛直線Ｗの方向にＺ軸をとり、Ｚｘ′Ｘ′内で、Ｘ′か
ら角θをなし、Ｚ軸に対して直角な軸をＸとするＱＸ、
Ｚに垂直な方向をＹ軸とする。これはＹ′軸（で一致す
る。

ｘｌＺはｘ１％Ｚ′をθだけＹ軸まわυに回転したもの
である。（２）〜（４）で示される点の座標のｘ−Ｚは
、 Ｘ　＝　Ｘ’ｃｏｓθ＋Ｚ’ｓｉｎθ　　　　　　　（
５）Ｚ　＝　−Ｘ’ｓｉｎθ＋Ｚ’ｃｏｓθ　　　　　
　（６）によって表わされる。この内Ｚが重要である。

接触面の高さがδであるから、２≦δとなる点が接触面
を構成する。（２）、（４）、（６）から、であるよう
な角ψをとる傘状底面の端局（ｒ＝Ｒ）は接触面の境界
の一部となる（第３図のＳＴ間）。

ψの範囲は、近似的に、 となる。等号が夜立するψの値は、ψの最大値であるが
、これをψｌと書く。

端局から離れたＴＵＳの部分は、切径咬分子が、角ψの
函数として、 によって表わされる。

第３図に放て、扇形ＯＳＴの面積は ０８Ｔ＝Ｒ２ψ１ＱＯ である。くの字型０ＴＵＳの面積は で表わされる。

ψ１の値を入れて となる。

接触面積Ｓはこれらの和であるから となる。これはδの単調増加函数である。

δが小さい時、これは−１７ｉ−に比例するということ
ができる。

第３図て示すように、ロータリープレスの上パンチ３が
接触する成形体の面積Ｓは、全成形体の面積Ａに比べて
小さいものである。このため押圧力は、通常のプレスに
比べて何倍もの大きさになる。

第５図はロータリープレスによって、銅−インバー合金
の粉末混合物を圧縮した場合の、成形圧力と気孔率の測
定結果を示すグラフである。気孔率（％）の目盛りが第
４図のものより大きくなっていることに注意すべきであ
る。

粉末混合物の試料は、８６．５ｗｔ％ＮｉのＮ　ｉ　−
Ｆ　ｅ合金つまり定義どおりのインバー合金の１００メ
ツシユ以下の粉末を５０％（体積）と、１００メツシユ
以下の銅の粉末を５０％（体積）とを混合し、従来の金
型プレスによって予備成形したものである。この成形体
の密度は７．２ｇ／ｍであった。気孔率は１５％程度で
ある。

ロータリープレスは、成形体をさらに押し縮めて気孔率
を減少させる。

ここでは予備成形したものを用いているが、混合粉末か
ら出発する事ももちろん可能である。

反対に、成形し焼結した試料であってもよい。

ロータリープレスで成形体を圧密する事を鍛造と呼ぶこ
とができる。熱をかけないので冷間鍛造でるる。また、
多少の熱を加えながらロータリープレスで鍛造するよう
にしてもよい。

熱を加える場合であっても、銅粉が融けない温度でなけ
ればならない。

成形圧力が２　ｔｏｎ／ｃｎの時に、気孔率は８％であ
る。これは第４図のばあいの、８〜１０　ｔｏｎ／ｄの
成形圧力に対応する。

成形圧力が６　ｔｏｎ／ｆｆｌ　Ｋ於て、気孔率は２％
でろ圧力が８　ｔｏｎ、／ｉであれば、気孔率をほぼ０
％にする事ができる。

本発明は、このようなロータリープレスを用いて、真密
度の成形体を作っておき、これを焼結する。焼結温度は
４００℃〜８００℃である。

また、銅とインバー合金の配合比は、体積比でに３〜３
：１とする。

ここでインバー合金というのは、本来は３６％のＮｉと
６４％のＦｅよりなる合金でるる。しかし、組成比が少
しずれても低膨張係数を持つ。

そこで、Ｎｉの重量組成比を３６％と限らず、３０〜４
５％とする。これも広義のインバー合金と呼ぶ。

さて、本発明の方法を、ここにまとめて記すと、（１）
重量％でＮｉを３０〜４５％含む鉄ニックル合金（イン
バー合金）の粉末と、銅の粉末とを、体積比で１＝３〜
３：１になるように配合、混合する。

（２）混合粉末をロータリープレスによって鍛造する。

成形体の気孔率は５％以下となる。望ましくは１％以下
になるようにする。

（３）真密度に近い成形体を４００°Ｃ〜８００°Ｃで
熱処理する。こうして、低熱膨張、高熱伝導度の材料が
得られる。これを適当な寸法て切断する。

（４）半導体装置用基板とするには絶、微性がなくては
ならない。前記の複合材に、ＳｉＣやＡｌ２Ｏ３などの
良好な絶縁性を有するセラミックをコーティングし、絶
縁性を与える。

このようにして、半導体装置用基板を作ることができる
。

以上に述べた条件が課せられる理由について説明する。

インバー合金のＮｉ　：　Ｆｅの組成比は、Ｎｉが３０
〜４５ｗｔ％という事に制限している。この範囲内で、
インバー合金としての、低熱膨張という作用があシ、こ
の範囲を外れると、熱膨脹係数が大きくなってしまうか
らである。もともとインバー合金は、Ｎｉが３６％のも
のをいうが、これの上下て上記の範囲でズしていても、
熱膨張率は低い。

インバー合金と銅粉末の混合比は、体積にして１：３〜
３：１である。銅の比率がこれより減少すると、熱膨脹
係数は低いが、熱伝導性に於て劣る０反対に、銅の比率
がこれ以上であると、熱伝導性は良いが、低い熱膨脹係
数が得られない。

ロータリープレスによって得た成形体を、４００℃〜８
００℃で焼結するのは、次の理由による。

４００℃以下では、成形によって生じた歪みを取り除く
のに不十分である。また、焼結して得られた材料の強度
が十分でない、という欠点がある。

反対に、８００°Ｃ以上では、銅とインバー合金の相互
拡散が活発になりＣｕ−Ｆｅ−Ｎｉ合金相ができるので
、熱伝導性の低下が著しい。そこで４００℃〜８００°
Ｃで熱処理する。

眸）実施例 ３６．５ｗｔ％ｊ’Ｊｉ−Ｆｅ合金粉末（１００メツシ
ユ）と、電解銅粉（１００メツシユ）とを混合し、次の
４種類の混合粉末を作った。粉末は銅の体積％で特定し
ているが、Ｎｉ−Ｆｅ合金の体積％は、１００％から銅
の体積％を差引いたものですぐに分るから記さない。

（ｉ）　　２５　ｖｏ１％Ｃｕ、インパール合金混合粉
末（ｉｆ）　　３５　ｖｏ１％Ｃｕ、インパール合金混
合粉末（曲　５０　ｖｏ１％Ｃｕ、インパール合金混合
粉末Ｑｔｔｉ）　　６５　ｖｏ１％Ｃｕ、インパール合
金混り粉末（Ｖ）　　７５　ｖｏ１％Ｃｕ、インパール
合金混合粉末この混合粉末を円筒空間を有する金型中で
成型した。これにより、直径４Ｑａｔφ、厚さＬＯＷの
円板状の成形体を得た。

この成形体を、ロータリープレスにかけて、さらに圧密
し、気孔率１％以下の円板成形体とした。

この円板成形体を６００°Ｃで、１時間、水素雰囲気中
で熱処理した。

こうして作った材料について、密度、熱伝導度、熱膨脹
係数（室温〜２００　’Ｃ）、を測定した。測定結果を
第１表に示す。

第１表　銅・インバー合金の密度、熱伝導度、熱膨脹係
数（熱膨脹係数は室温〜２００℃での値）これらの例か
ら、Ｃｕが２５　ｖｏ１％の場合、熱伝導度が低すぎ（
０，１７ｃａｌ　／ｓｅｃ　’ｃσ）て基板としては不
適である。

Ｃｕが７５ｖｏ１％である場合、熱膨脹係数が大きく（
１４，５Ｘ　１０＝／　°ｃ　’）なりすぎて、基板と
しては不適当である。

結局、Ｃｕの体積比率が１／３〜３倍であることが望ま
しいという事が分る。

（＠　リーク電流 実施例輔の５０　ｖｏ１％Ｃｕ＠インパール合金複合材
について、表面をイオンブレーティングによってＡｌｚ
　Ｏｓ相を１０μｍ形成した。これは絶縁層となる。

Ｃｕ・インパール合金複合材は導体であるから、基板に
するには絶縁層を被覆しなければならない。

ＡＪｌ？２０３相の上に銀ペーストを塗り電極とし、こ
れと複合材の間に電圧を加えて、リーク電流を測定した
。電圧が１０ｖの時、リーク電流は１Ｏ−５Ａ以下であ
った。

良好な絶縁性が得られたこ′とになる。

（２）パンケージの構造 本発明によって製造した基板は、熱伝導率が、従来のア
ルミナ基板よりも優れているので、パンケージに使用し
た場合、パンケージの構造が単純化される。

第７図は従来例に係る半尋体装置パッケージの断面図で
ある。

アルミナなどのパッケージ材で、上枠１１、下枠１２、
下蓋１３などが構成されている。これら枠１１．１２．
１３を合わせてパッケージと呼ぶ。パッケージの下には
リードピン２２が設けられている。

半導体装ツブ２３は接着剤１５を介して、基板１６に固
定されている。この基板１６はアルミナセラミックであ
って熱伝導度が小さい。そこで、冷却フィン１８を有す
る冷却板１７を用いて放熱を図っている。このよ５に、
嵩ぼる冷却フィン１８などを設けなければならない。

第６図は本発明の方法によって製作した銅・インバー合
金を用いた半導体装置パッケージの断面図でるる。

上枠１１、下枠１２、下蓋１３などアルミナ製のパンケ
ージ材がパッケージを構成している点は、第７図のもの
と同じである。

半導体チップ２３は、接着剤１５を介し、銅・インバー
合金材の基板１４に固着されている。基板１４はパンケ
ージ開口の上面を覆っているが、冷却フィンのようなも
のを不要とする。基板は高い熱伝導度を持っているから
、冷却フィンがなくても、半導体チップ内で生じる熱を
放散することができる。

この九め、パッケージの形状が単純化される、という効
果もある。

（ト）効　果 （１）本発明の方法により、気孔率が少なく、熱伝導度
の高い銅・インバー合金複合材を製造することができる
。放熱性に優れた基板を作ることができる。

（２）銅・インバー合金複合材は熱膨張率も小さいので
、半導体チップ（ＧａＡｓ、　Ｓｉ　）の熱膨張率に近
く、温度変化があっても、半導体チップが剥離しない。

またチップに内部応力が発生したりしない。

（３）放熱性に優れた基板を作りうるから、パッケージ
の形状、構造を単純化する事ができる。

（４）　　アルミナはセラミックであるが、本発明の銅
・インバー合金複合材は金属である。金属であるから切
削加工が容易である。また任意の形状に加工しやすい。

（５）従来から提案されているタングステン、モリブデ
ンなどの材料、又はこれらと銅の複合材よりも軽く、か
つ経済性においても優れている。

【図面の簡単な説明】

第１図は不発明【於て成形体を冷間鍛造するために用い
られるロータリープレスの縦断面図。 第２図はロータリープレスの傘状底面と成形体の近傍の
拡大断面図。 第３図はロータリープレスの傘状底面と成形体の接触面
を例示する平面図。 第４図は従来の金型プレスにおいて、３６．５％斌％Ｎ
ｉ−Ｆｅ合金粉５０％とＣｕ粉５０％の混合粉末を加圧
成形した場合の成型圧力と気孔率（支）の関係を示すグ
ラフ。 第５図は予め成形された粉末成形体（密度７．２ｇ／、
ｄ）をロータリープレスによって冷間鍛造した時の鍛造
伴の密度と圧力の関係を実測したもののグラフ。 第６図は本発明によって作った基板を利用した半導体装
置用パッケージの構造を示す断面図。 第７図は従来のアルミナ基板を用いた半導体装置用パッ
ケージの構造を示す断面図。 １−・・・・・・・ダ　イ　ス ２　・・・・・・・下パンチ ３・・・・・・・・・上バンチ ４・・・・・・・・・成形体 ５・・・・・・・・・・・・傘状底面 ６−・・・・・・・・・・揺動軸部 ７・・・・・・・・・・受圧部 ｑ・・・・・・・・・・上パン千の中心線Ｗ・・・・・
・・鉛直線 発明者　伊藤嘉朗 武田義信 特許出願人　　住友電気工業株式会社 出願代理人　弁理士　川　瀬　茂　樹　；ｉ・２°９パ
、・”ｑ・　　□ 第　　　３　　　図 第７図

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）Ｎｉを３０〜４５重量％含有するＮｉ−Ｆｅ合金
   の粉末と、銅の粉末とを、体積比で１：３〜３：１にな
   るように配合して混合粉末とし、混合粉末を予め金型プ
   レスで成形し、或は成形したものを焼結し、又は混合粉
   末のままロータリープレスに入れて、気孔率が５％以下
   の成形体になるよう鍛造し、この後、４００℃〜８００
   ℃の温度で熱処理する事を特徴とする半導体装置用基板
   の製造方法。
2. （２）熱処理された複合材の表面に絶縁層が被覆されて
   いる事を特徴とする特許請求の範囲第（１）項記載の半
   導体装置用基板の製造方法。
3. （３）ロータリープレスによる鍛造により、その鍛造体
   の気孔率が２％以下になつている事を特徴とする特許請
   求の範囲第（１）項記載の半導体装置用基板の製造方法
   。
4. （４）熱処理後の複合材の密度が８．３８〜８．６１ｇ
   ／ｃｍ＾３である事を特徴とする特許請求の範囲第（１
   ）項記載の半導体装置用基板の製造方法。
5. （５）熱処理後の複合材の熱伝導度が０．２７〜０．５
   １ｃａｌ／ｓｅｃ℃ｃｍである事を特徴とする特許請求
   の範囲第（１）項記載の半導体装置用基板の製造方法。
6. （６）熱処理後の複合材の熱膨脹係数が７．２×１０＾
   −＾６〜１２．５×１０＾−＾６／℃である事を特徴と
   する特許請求の範囲第（１）項記載の半導体装置用基板
   の製造方法。