DE69007409T2 - Leiterplatte aus Aluminiumnitrid. - Google Patents

Leiterplatte aus Aluminiumnitrid.

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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schaltungsplatte aus Aluminiumnitrid (AlN) als Substrat und insbesondere eine Schaltungsplatte mit Eignung zur Ausbildung eines Moduls durch Befestigen eines halbleiterintegrierten Schaltungschips, beispielsweise einer IC oder LSI.
  • Als Substrat einer Schaltungsplatte zur Ausbildung eines halbleiterintegrierten Schaltungschips zu einem Modul wird herkömmlicherweise hauptsächlich Aluminiumoxid verwendet. Mit Erhöhung der Leistungsfähigkeit eines zu befestigenden integrierten Schaltungschips, beispielsweise eines LSI, wird die durch den Chip während eines Betriebs erzeugte Wärmemenge jedoch erhöht, so daß infolge einer thermischen Leitfähigkeit von Aluminiumoxid die Zahl der befestigbaren Chips begrenzt ist.
  • Aus diesem Grund wurde eine Schaltungsplatte verwendet, die sich anstelle von Aluminiumoxid BeO mit hoher thermischer Leitfähigkeit als ihrem Substrat bedient. Da jedoch BeO eine starke Toxizität aufweist, ist sein Anwendungsbereich als Substrat begrenzt. Folglich wird in weiten Bereichen ein AlN-Sinterprodukt als Ersatzmaterial verwendet.
  • Das AlN-Sinterprodukt ist gefahrlos und unterliegt folglich bei seiner Herstellung, Teileausbildung und Entsorgung keinen Beschränkungen. Darüber hinaus weist das AlN-Sinterprodukt einen breiten Bereich thermischer Leitfähigkeit von 70 bis 280 W/m K und Wärmestrahlungseigenschaften, die von einem Wert, der das 3,5-fache von Aluminiumoxid beträgt, bis zu einem Niveau über dem von BeO eingestellt werden können, auf. Folglich vermag eine Schaltungsplatte unter Verwendung eines AlN-Sinterprodukts nicht nur eine höhere Packungsdichte als eine Schaltungsplatte unter Verwendung eines Aluminiumoxidsubstrats zu realisieren, sondern ihr kann auch in Einklang mit einer hohen Packungsdichte eines halbleiterintegrierten Schaltungschips eine gewünschte thermische Leitfähigkeit verliehen werden.
  • Zwei Arten von Schaltungsplatten, die ein AlN-Substrat aufweisen, sind bekannt. Eine Schaltungsplatte des ersten Typs ist aus der veröffentlichen Japanischen Patentanmeldung Nr. 1-223737 (Fukushima et al.) bekannt. Diese Schaltungsplatte weist eine Struktur auf, bei der auf der Oberfläche eines AlN-Substrats ein dreilagiges Schaltungsmuter ausgebildet ist, das durch aufeinanderfolgendes Übereinanderanordnen einer ersten Schicht aus mindestens einem Element, ausgewählt aus der Gruppe Ti, Cr, Mo und W, einer zweiten Schicht aus Ni oder Cu und einer dritten Schicht aus Au erhalten wird.
  • Eine Schaltungsplatte des zweiten Typs ist aus der veröffentlichten Japanischen Patentanmeldung Nr. 62-182183 (Sasame et al.) bekannt. Bei dieser Schaltungsplatte ist auf der Oberfläche des AlN-Substrats eine Aluminiumoxidschicht ausgebildet, wobei auf der Aluminiumoxidschicht ein dreilagiges Schaltungsmuster ausgebildet ist, das durch aufeinanderfolgendes Übereinanderanordnen bei einer ersten Schicht aus Ti, einer zweiten Schicht aus Mo oder Pt und einer dritten Schicht aus Au ausgebildet worden ist.
  • Aufgrund einer unzureichenden Bindungsstärke zwischen dem AlN-Substrat und dem Schaltungsmuster wird bei jeder Schaltungsplatte mit diesen Strukturen jedoch das Schaltungsmuster von der Substratoberfläche abgelöst oder es findet eine Verbindungslösung zwischen beiden statt. Darüber hinaus verändert sich entsprechend der Kristallorientierung die Ätzgeschwindigkeit im AlN-Substrat, wobei eine Stufe zwischen Korngrenzen unterschiedlicher Kristallorientierungen gebildet wird. Bei unzureichender Bindungsstärke des Schaltungsmusters zum Substrat findet folglich eine Verbindungslösung des Schaltungsmusters an der Stufe statt.
  • Die EP-A-326 077 offenbart ein(e) Aluminiumnitridschaltungsplatte/-substrat, auf dem ein leitfähiges Dünnfilmmuster mit einer Mehrschichtstruktur ausgebildet ist, die aus verschiedenen Kombinationen von Übergangsmetallen bestehen kann, wobei eine Grenzschicht zwischen dem Substrat und dem Dünnfilmmuster angeordnet ist.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Schaltungsplatte bereitzustellen, die in wirksamer Weise durch einen aufgebrachten IC-Chip oder LSI-Chip erzeugte Wärme abzustrahlen vermag.
  • Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Schaltungsplatte mit einer Struktur bereitzustellen, bei der auf einem AlN-Substrat ein gutes Schaltungsmuster mit einer hohen Bindungsstärke, das keinem Ablösen oder Unterbrechen während eines Temperaturzyklus unterliegt, ausgebildet wird.
  • Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Schaltungsplatte mit einer Struktur bereitzustellen, bei der auf einem AlN-Substrat ein Schaltungsmuster ausgebildet ist und ein Leiter über eine Hartlötmaterialschicht fest an Leiterbindungsbereichen, die elektrisch mit dem Schaltungsmuster verbunden sind, gebunden ist.
  • Weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Schaltungsplatte mit einer Struktur bereitzustellen, bei der ein Dichtungsrahmen über eine Hartlötmaterialschicht fest an einem auf einem AlN-Substrat ausgebildeten, rahmenartigen Muster gebunden ist.
  • Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine Schaltungsplatte mit:
  • einem Substrat aus Aluminiumnitrid und
  • einem auf dem Substrat ausgebildeten Schaltungsmuster mit einer mehrlagigen Struktur, bei der eine Metalloxynitridschicht der Formel AluM1vM2xOyNz, worin M1 für ein Metall, ausgewählt aus der Gruppe Ti, Cr, Ta und Zr, steht, M2 ein Metall, ausgewählt aus der Gruppe Ni, Pt, Pd, W, Nb und Mo, bedeutet, u ein Atomverhältnis von 3 bis 50 angibt, v ein Atomverhältnis von 3 bis 78 angibt, x ein Atomverhältnis von 0 bis 50 angibt, y ein Atomverhältnis von 0,005 bis 25 angibt und z ein Atomverhältnis von 5 bis 70 angibt, eine im wesentlichen aus einem durch M1 dargestellten Metall bestehende Bindungsschicht, eine im wesentlichen aus einem durch M2 dargestellten Metall bestehende Sperrschicht und eine im wesentlichen aus Au bestehende Leiterschicht aufeinanderfolgend in der angegebenen Reihenfolge übereinander angeordnet sind. Die letztere erfindungsgemäße Schaltungsplatte ist in Anspruch 1 definiert. Weitere Aspekte und bevorzugte Merkmale der Erfindung sind in den Ansprüchen 2 bis 20 definiert.
  • Die vorliegende Erfindung kann aus der folgenden detaillierten Beschreibung in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen (noch) vollständiger verstanden werden. In den Zeichnungen bedeuten:
  • Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Schaltungsplatte und
  • Fig. 2 eine perspektivische Ansicht einer weiteren erfindungsgemäßen Schaltungsplatte.
  • Eine erfindungsgemäße Schaltungsplatte wird im folgenden unter Bezugnahme auf Fig. 1 detailliert beschrieben.
  • Ein Schaltungsmuster 2, das als Inselteil dient, auf dem ein halbleiterintegrierter Schaltungschip aufzubringen ist, wird auf der Oberfläche eines AlN-Substrats 1 ausgebildet. Eine Mehrzahl von Schaltungsmustern 4 mit jeweils einem Landteil 3 an seinem Ende ist auf dem Substrat 1 ausgebildet. Eine Mehrzahl von Einfüllungen (nicht dargestellt) aus beispielsweise Wolfram ist in die im Substrat 1 ausgebildeten Löcher eingegraben. Die Einfüllungen sind jeweils mit den auf der Oberfläche des Substrats 1 ausgebildeten Landteilen 3 verbunden. Eine Mehrzahl von Leiterbindungsbereichen, beispielsweise Kontaktstiftbindungsbereichen (nicht dargestellt), ist auf der unteren Oberfläche des Substrat 1 ausgebildet. Die Kontaktstiftbindungsbereiche sind jeweils mit den Einfüllungen verbunden. Ein rahmenartiges Muster 5 zur Bindung eines Dichtungsrahmens ist auf dem Umfang der Oberfläche des Substrats 1 ausgebildet.
  • Das AlN-Substrat 1 weist vorzugsweise einen Sauerstoffgehalt mit einem Atomverhältnis von 0,001 bis 10 und eine thermische Leitfähigkeit von 130 bis 280 W/m K auf. Das heißt, bei einem Atomverhältnis des Sauerstoffgehalts im Substrat von weniger als 0,001 ist es schwierig, die Bindungsstärke zu einer Grundierungsschicht ausreichend zu erhöhen. Bei einem Sauerstoffgehalt von mehr als 10 Atom-% wird die thermische Leitfähigkeit des AlN-Substrats auf einen Wert, der dem von Aluminiumoxid entspricht, vermindert, wodurch der Vorteil einer hohen thermischen Leitfähigkeit verringert wird.
  • Das Schaltungsmuster 2 und die Schaltungsmuster 4 mit jeweils dem Landteil 3 an ihrem Ende sind so ausgebildet, daß sie die in den folgenden Punkten (i) und (ii) zu beschreibenden mehrlagigen Strukturen aufweisen.
  • (i) Eine mehrlagige Struktur, bei der eine Metalloxynitridschicht der Formel AluM1vM2xOyNz, worin M1 für ein Metall, ausgewählt aus der Gruppe Ti, Cr, Ta und Zr, steht, M2 ein Metall, ausgewählt aus der Gruppe Ni, Pt, Pd, W, Nb und Mo, bedeutet, u ein Atomverhältnis von 3 bis 50 angibt, v ein Atomverhältnis von 3 bis 78 angibt, x ein Atomverhältnis von 0 bis 50 angibt, y ein Atomverhältnis von 0,005 bis 25 angibt und z ein Atomverhältnis von 5 bis 70 angibt, eine im wesentlichen aus einem durch M1 dargestellten Metall bestehende Bindungsschicht, eine im wesentlichen aus einem Metall, ausgewählt aus der Gruppe Ni, Pt, Pd, W, Nb und Mo, bestehende Sperrschicht und eine im wesentlichen aus Au bestehende Leiterschicht aufeinanderfolgend auf dem Substrat in der angegebenen Reihenfolge übereinander angeordnet sind.
  • Im Rest dieser Beschreibung wird die Abkürzung atm% für ein Atomverhältnis verwendet, wobei "Atm" zur Vermeidung jeglichen Zweifels sich nicht auf die Einheit "Atmosphären" bezieht.
  • Die Metalloxynitridschicht wird zur Erhöhung einer Bindungsstärke der Bindungsschicht zum AlN-Substrat und zur Verhinderung einer Ablösung der Bindungsschicht von der Metalloxynitridschicht während eines thermischen Zyklus verwendet. Insbesondere bewirkt Al als ein Bestandteil der Metalloxynitridschicht eine Erhöhung der Bindungsstärke der Bindungsschicht zum AlN-Substrat. M1 weist eine hohe Reaktivität zu Al, Sauerstoff und Stickstoff auf und führt so zu einer Erhöhung der Bindungsstärke der Bindungsschicht zum AlN-Substrat. M2 weist eine hohe Reaktivität zu Al, M1, Sauerstoff und Stickstoff als den weiteren Bestandteilen der Metalloxynitridschicht auf. Ferner weist es eine hohe Reaktivität zu dem Bestandteil der Sperrschicht auf. Folglich bewirkt M2 eine weitere Erhöhung der Bindungsstärke der Bindungsschicht zum AlN-Substrat. O und N als die weiteren Bestandteile der Metalloxynitridschicht bewirken eine Anpassung der Gitterkonstanten zwischen dem AlN-Substrat und der Bindungsschicht und eine Schwächung der thermischen Expansionsdifferenz zwischen den beiden Schichten. Der Anteil (atm%) jedes Bestandteils der Metalloxynitridschicht ist aus den folgenden Gründen beschränkt.
  • (1) Bei einem Anteil u von Al von weniger als 3 atm% kann die Bindungsstärke der Bindungsschicht zum AlN-Substrat nicht ausreichend erhöht werden. Bei einem Anteil von Al von mehr als 50 atm% wird die Al-Menge in der Metalloxynitridschicht erhöht, so daß es zu einer Störung des Mischungsgleichgewichts mit den anderen Bestandteilen M1, M2, O und N kommt. Als Ergebnis können die Wirkungen einer Anpassung der Gitterkonstanten und einer Schwächung der thermischen Expansionsdifferenz zwischen dem AlN-Substrat und der Bindungsschicht nicht erreicht werden. Vorzugsweise beträgt der Al- Anteil 8 bis 42 atm%.
  • (2) Bei einem Anteil (v) an M1 von weniger als 3 atm% wird die Bindungsstärke der Bindungsschicht zum AlN-Substrat nicht ausreichend erhöht. Bei einem Anteil von M1 von mehr als 78 atm% wird die M1-Menge in der Metalloxynitridschicht so erhöht, daß ein Mischungsgleichgewicht mit den anderen Bestandteilen Al, M2, O und N gestört wird. Als Ergebnis können die Wirkungen einer Anpassung der Gitterkonstanten und eines Schwächens der thermischen Expansionsdifferenz zwischen dem AlN-Substrat und der Bindungsschicht nicht erreicht werden. Vorzugsweise beträgt der Anteil an M1 7 bis 65 atm%. Darüber hinaus wird vorzugsweise Ti als M1 gewählt.
  • (3) Wenn M2 als Bestandteil der Metalloxynitridschicht verwendet wird, wird sein Anteil (x) auf 0,0001 bis 50 atm% festgesetzt. Der Anteil an M2 ist aus dem folgenden Grund begrenzt. Bei einem Anteil (x) von M2 von weniger als 0,0001 atm% kann die Bindungsstärke selbst nach Zumischen von M2 nicht ausreichend erhöht werden. Während der Anteil an M2 mehr als 50 atm% beträgt, wird die M2-Menge in der Metalloxynitridschicht so erhöht, daß das Mischungsgleichgewicht mit den anderen Bestandteilen Al, M1, O und N gestört wird. Als Ergebnis können die Wirkungen eines Anpassens der Gitterkonstanten und einer Schwächung einer thermischen Expansionsdifferenz zwischen dem AlN-Substrat und der Bindungsschicht nicht erreicht werden. Vorzugsweise beträgt der Anteil an M2 0,0001 bis 47 atm%. Darüber hinaus wird vorzugsweise Ni als M2 gewählt.
  • (4) Bei einem Anteil (y) an O von weniger als 0,005 atm% wird die thermische Expansionsdifferenz zwischen dem AlN- Substrat und der Bindungsschicht erhöht, wobei die Bindungsschicht von der Metalloxynitridschicht infolge einer während eines Wärmezyklus erzeugten Wärmebeanspruchung abgelöst wird. Bei einem Anteil von O von mehr als 25 atm% wird der Grad der Fehlanpassung der Gitterkonstanten zwischen dem AlN-Substrat und der Bindungsschicht so erhöht, daß eine Ablösung der Bindungsschicht hervorgerufen wird. Vorzugsweise beträgt der Anteil an O 3 bis 20 atm%.
  • (5) Bei einem Anteil (z) an N von weniger als 5 atm% wird der Grad der Fehlanpassung der Gitterkonstanten zwischen dem AlN-Substrat und der Bindungsschicht erhöht, wobei die Bindungsschicht von der Metalloxynitridschicht abgelöst wird. Bei einem Anteil an N von mehr als 70 atm% wird die Wärmeausdehnungsdifferenz zwischen dem AlN-Substrat und der Bindungsschicht erhöht, wobei die Bindungsschicht infolge einer während eines Wärmezyklus erzeugten thermischen Beanspruchung abgelöst wird. Vorzugsweise beträgt der Anteil an N 10 bis 40 atm%.
  • Die Dicke der Metalloxynitridschicht beträgt aus dem folgenden Grund vorzugsweise 3 nm oder mehr. Bei einer Dicke der Metalloxynitridschicht von weniger als 3 nm ist es schwierig, die Bindungsstärke zwischen dem AlN-Substrat und der Bindungsschicht stabil zu erhöhen. Die Obergrenze der Dicke der Metalloxynitridschicht beträgt vorzugsweise 500 nm, um während der Musterbildung der Metalloxynitridschicht ein Seitenätzen zu unterdrücken, und ferner, um die Schaltungsplatte dünner zu machen. Vorzugsweise beträgt die Dicke der Metalloxynitridschicht 10 bis 350 nm.
  • Die Bindungsschicht wird zur Erhöhung der Bindungsstärke der Sperrschicht zur Metalloxynitridschicht verwendet. Die Bindungsschicht besteht vorzugsweise aus Ti. Die Dicke der Bindungsschicht beträgt aus dem folgenden Grund vorzugsweise 5 bis 900 nm. Bei einer Dicke der Bindungsschicht von weniger als 5 nm vermag das Metall der Schicht nicht in geeigneter Weise mit dem Metalloxynitrid zu reagieren, so daß die Bindungsstärke zur Metalloxynitridschicht unvermeidbar unzureichend ist. Bei einer Dicke der Bindungsschicht von über 900 nm kann aufgrund der Erhöhung der innere Spannung der Bindungsschicht die Bindungsschicht leicht von der Metalloxynitridschicht abgelöst werden. Vorzugsweise beträgt die Dicke der Bindungsschicht 10 bis 500 nm.
  • Die Sperrschicht bedingt ein Verhindern einer wechselseitigen Diffusion zwischen der Bindungsschicht und der Au- Leiterschicht, die vertikal übereinander angeordnet sind. Die Sperrschicht besteht vorzugsweise aus Ni. Die Dicke der Sperrschicht beträgt aus dem folgenden Grund zweckmäßigerweise 10 nm bis 1 um und vorzugsweise 50 bis 700 nm. Bei einer Dicke der Sperrschicht von weniger als 10 nm ist es schwierig, ihre Sperrwirkung ausreichend zu erreichen. Bei einer Dicke der Sperrschicht von mehr als 1 um wird die Sperrschicht aufgrund der Erhöhung der innere Spannung der Sperrschicht von der Bindungsschicht abgelöst oder es ist schwierig, ein hoch zuverlässiges Schaltungsmuster auszubilden, da beim Durchführen eines Ätzens während der Musterbildung der Seitenätzgrad erhöht wird. Vorzugsweise beträgt die Dicke der Sperrschicht 30 bis 700 nm.
  • Die Dicke der Leiterschicht beträgt angesichts einer Leitfähigkeit des Schaltungsmusters vorzugsweise 100 nm bis 20 um.
  • (ii) Eine mehrlagige Struktur, bei der eine Grundierschicht der Formel AluMlvM2wAuxOyNz, worin M1 für ein Metall, ausgewählt aus der Gruppe Ti, Cr, Ta und Zr, steht, M2 ein Metall, ausgewählt aus der Gruppe Ni, Pt, Pd, W, Nb und Mo, darstellt, u 0,1 bis 40 atm% bedeutet, v 0,5 bis 50 atm% bedeutet, w 0,1 bis 50 atm% bedeutet, x 0,05 bis 30 atm% bedeutet, y 0 bis 20 atm% bedeutet und z 0,1 bis 40 atm% bedeutet, und eine Hauptschicht der Formel MlwM2xAuyOz, worin M1 für ein Metall, ausgewählt aus der Gruppe Ti, Cr, Ta und Zr, steht, M2 ein Metall, ausgewählt aus der Gruppe Ni, Pt, Pd, W, Nb und Mo, darstellt, w 0,5 bis 50 atm% bedeutet, x 0,1 bis 50 atm% bedeutet, y 0,1 bis 80 atm% bedeutet und z 0 bis 1,5 atm% bedeutet, auf dem Substrat in der angegebenen Reihenfolge übereinander angeordnet sind.
  • Die Grundierschicht wird zu Erhöhung der Bindungsstärke der Hauptschicht zum AlN-Substrat und zur Verhinderung einer Ablösung der Hauptschicht von der Grundierschicht während eines Wärmezyklus verwendet. Insbesondere bewirkt Al als ein Bestandteil der Grundierschicht eine Erhöhung der Bindungsstärke der Hauptschicht zum AlN-Substrat. M1 weist eine hohe Reaktivität zu Al, Sauerstoff und Stickstoff auf und bewirkt folglich eine Erhöhung der Bindungsstärke der Hauptschicht zum AlN-Substrat. M2 weist eine hohe Reaktivität zu Al, M1, Sauerstoff und Stickstoff als den anderen Bestandteilen der Grundierschicht auf und bewirkt folglich eine weitere Erhöhung der Bindungsstärke der Hauptschicht zum AlN-Substrat. Au bewirkt eine Ausbildung einer Verbindung mit durch M1 und M2 dargestellten Metallen zur weiteren Erhöhung der Bindungsstärke der Hauptschicht zum AlN-Substrat. O und N als die weiteren Bestandteile der Grundierschicht bewirken eine Anpassung der Gitterkonstanten zwischen dem AlN-Substrat und der Hauptschicht und eine Schwächung einer thermischen Expansionsdifferenz zwischen diesen. Der Anteil (atm%) jedes Bestandteils der Grundierschicht ist aus dem folgenden Grund begrenzt.
  • (1) Bei einem Anteil (u) an Al von weniger als 0,1 atm% kann die Bindungsstärke der Hauptschicht zum AlN-Substrat nicht in ausreichender Weise erhöht werden. Bei einem Anteil an Al von mehr als 40 atm% wird die Al-Menge in der Grundierschicht so erhöht, daß das Mischungsgleichgewicht mit den anderen Bestandteilen M1, M2, Au, O und N gestört wird. Als Ergebnis können die Wirkungen eines Anpassens der Gitterkonstanten und eines Schwächens der thermischen Expansionsdifferenz zwischen dem AlN-Substrat und der Hauptschicht nicht erreicht werden. Vorzugsweise beträgt der Anteil an Al 0,2 bis 36 atm%.
  • (2) Bei einem Anteil (v) an M1 von weniger als 0,5 atm% kann die Bindungsstärke der Hauptschicht zum AlN-Substrat nicht in ausreichender Weise erhöht werden. Bei einem Anteil an M1 von mehr als 50 atm% wird die M1-Menge in der Grundierschicht so erhöht, daß das Mischungsgleichgewicht mit den anderen Bestandteilen Al, M2, Au, O und N gestört wird. Als Ergebnis können die Wirkungen eines Anpassens der Gitterkonstanten und einer Schwächung der thermischen Expansionsdifferenz zwischen dem AlN-Substrat und der Hauptschicht nicht erreicht werden. Vorzugsweise beträgt der Anteil an M1 0,7 bis 45 atm%. Darüber hinaus wird Ti vorzugsweise als M1 gewählt.
  • (3) Bei einem Anteil (w) an M2 von weniger als 0,1 atm% kann die Bindungsstärke der Hauptschicht zum AlN-Substrat nicht in ausreichender Weise erhöht werden. Bei einem Anteil an M2 von mehr als 50 atm% wird die M2-Menge in der Grundierschicht so erhöht, daß das Mischungsgleichgewicht mit den anderen Bestandteilen Al, M1, Au, O und N gestört wird. Als Ergebnis können die Wirkungen eines Anpassens der Gitterkonstanten und einer Schwächung der thermischen Expansionsdifferenz zwischen dem AlN-Substrat und der Hauptschicht nicht erreicht werden. Vorzugsweise beträgt der Anteil an M2 0,1 bis 45 atm%. Darüber hinaus wird Ni vorzugsweise als M2 gewählt.
  • (4) Bei einem Anteil (x) an Au von weniger als 0,05 atm% wird die Menge der durch eine Reaktion mit den durch M1 und M2 dargestellten Metallen gebildeten Verbindung verringert, so daß es schwierig wird, die Bindungsstärke zwischen dem AlN-Substrat und der Hauptschicht ausreichend zu erhöhen. Bei einem Anteil an Au von mehr als 30 atm% wird die gebildete Menge an intermetallischer Verbindung, die die Bindungseigenschaften verringert, erhöht, wodurch die Bindungsstärke zwischen am AlN-Substrat und der Hauptschicht herabgesetzt wird.
  • (5) Wird O als ein Bestandteil der Grundierschicht verwendet, wird sein Anteil (y) auf 0,0001 bis 20 atm% festgesetzt. Der Anteil an O ist aus dem folgenden Grund begrenzt. Bei einem Anteil an O von weniger als 0,0001 atm% kann eine Verringerung der thermischen Expansionsdifferenz zwischen dem AlN-Substrat und der Hauptschicht zur Verhinderung einer Ablösung der Hauptschicht infolge einer während eines Wärmezyklus erzeugten Wärmebeanspruchung bzw. Wärmespannung nicht erreicht werden. Bei einem Anteil an O von mehr als 20 atm% wird der Grad an Fehlanpassung der Gitterkonstanten zwischen dem AlN-Substrat und der Hauptschicht erhöht, wodurch es zu einer Ablösung der Hauptschicht kommt. Vorzugsweise beträgt der Anteil an O 0,0001 bis 17 atm%.
  • (6) Bei einem Anteil (z) an N von weniger als 0,1 atm% wird der Grad einer Fehlanpassung der Gitterkonstanten zwischen dem AlN-Substrat und der Hauptschicht so erhöht, daß es zu einer Ablösung der Hauptschicht kommt. Bei einem Anteil an N von mehr als 40 atm% wird die thermische Expansionsdifferenz zwischen am AlN-Substrat und der Hauptschicht erhöht, wobei die Hauptschicht infolge einer während eines Wärmezyklus erzeugten Wärmebeanspruchung abgelöst wird. Vorzugsweise beträgt der Anteil an N 0,2 bis 37 atm%.
  • Die Dicke der Grundierschicht beträgt aus dem folgenden Grund vorzugsweise 3 nm oder mehr. Wenn die Dicke der Grundierschicht weniger als 3 nm beträgt, ist es schwierig, die Bindungsstärke zwischen dem AlN-Substrat und der Hauptschicht stabil zu erhöhen. Die Obergrenze der Dicke der Grundierschicht beträgt vorzugsweise 500 nm, um das Seitenätzen mit der Musterbildung der Grundierschicht zu unterdrücken und um ferner die Schaltungsplatte dünner zu machen. Vorzugsweise beträgt die Dicke der Grundierschicht 8 bis 500 nm.
  • Die Hauptschicht wird als Leiterteil des Schaltungsmusters verwendet. Insbesondere bewirken M1 und M2 als Bestandteile der Hauptschicht eine Erhöhung der Bindungsstärke zur Grundierschicht. Au bewirkt eine Verringerung des Widerstands der Hauptschicht. O bewirkt eine weitere Erhöhung der Bindungsstärke zur Grundierschicht. Ein Anteil (atm%) jedes Bestandteils der Hauptschicht ist aus dem folgenden Grund begrenzt.
  • (1) Bei einem Anteil (w) an M1 von weniger als 0,5 atm% wird die Bindungsstärke zur Grundierschicht verringert. Bei einem Anteil an M1 von mehr als 50 atm% wird der Widerstand unter Beeinträchtigung der Funktion als ein Leiterteil erhöht. Vorzugsweise beträgt der Anteil an M1 0,7 bis 45 atm%. Darüber hinaus wird Ti vorzugsweise als M1 gewählt.
  • (2) Bei einem Anteil (x) an M2 von weniger als 0,1 atm% wird die Bindungsstärke zur Grundierschicht verringert. Bei einem Anteil an M1 von mehr als 50 atm% wird der Widerstand unter Verringerung der Funktion als ein Leiterteil erhöht. Darüber hinaus werden, wenn ein Dämpfungsteil eines aufgebrachten IC-Chips o.dgl. durch einen Au- oder Al-Draht gebunden werden soll, die Bindungseigenschaften des Drahts zur Hauptschicht beeinträchtigt. Vorzugsweise beträgt der Anteil an M2 0,3 bis 50 atm%. Darüber hinaus wird vorzugsweise Ni als M2 gewählt.
  • (3) Bei einem Anteil (y) an Au von weniger als 0,1 atm% kann der Widerstand der Hauptschicht nicht verringert werden, so daß die Funktion als Leiterteil beeinträchtigt wird. Bei einem Anteil an Au von mehr als 80 atm% wird das Mischungsgleichgewicht mit den anderen Bestandteilen M1, M2 und O so gestört, daß die Bindungsstärke zur Grundierschicht verringert wird. Vorzugsweise beträgt der Anteil an Au 0,5 bis 80 atm%.
  • (4) Wird O als ein Bestandteil der Hauptschicht verwendet, wird sein Anteil (z) auf 0,0001 bis 1,5 atm% festgesetzt. Der Anteil an O ist aus dem folgenden Grund begrenzt. Bei einem Anteil an O von weniger als 0,0001 atm% kann die Bindungsstärke zur Grundierschicht nicht erhöht werden. Bei einem Anteil von O von mehr als 1,5 atm% reagiert O mit M1 und M2 unter Bildung einer Oxidschicht auf der Oberfläche der Hauptschicht. Dadurch kommt es zu einer Erhöhung des Oberflächenwiderstands, so daß die Funktion als Leiterteil beeinträchtigt ist. Vorzugsweise beträgt der Anteil an O 0,0001 bis 1,2 atm%.
  • Die Dicke der Hauptschicht beträgt zweckmäßigerweise 300 nm bis 10 um. Der Grund dafür ist, daß bei einer Dicke der Hauptschicht von weniger als 300 nm diese kaum eine gleichmäßige Bindungsstärke in Form einer festen Haftung zur Grundierschicht aufweist. Wenn andererseits die Hauptschicht eine Dicke von mehr als 10 um aufweist, nimmt die Ätzwirksamkeit, die sie während des Ätzens aufweisen muß, ab, wodurch es schwierig wird, ein feines Schaltungsmuster auszubilden.
  • Es sei darauf hingewiesen, daß das Schaltungsmuster mit der in Punkt (ii) oben beschriebenen mehrlagigen Struktur auch durch Erwärmen eines Schaltungsmusters mit der in Punkt (i) beschriebenen Struktur auf 600ºC bis 1000ºC ausgebildet werden kann.
  • Die oben beschriebenen Kontaktstiftbindungsbereiche und das rahmenartige Muster weisen eine mehrlagige Struktur auf, die den in den Punkten (i) und (ii) beschriebenen Strukturen ähnlich ist.
  • Ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Herstellung eines Schaltungsmusters wird im folgenden anhand einer Schaltungsplatte, auf der ein Schaltungsmuster mit der in Punkt (i) oben beschriebenen mehrlagigen Struktur ausgebildet ist, als Beispiel detailliert beschrieben.
  • Eine Erdalkalimetallverbindung und/oder eine Seltenerd-Elementverbindung und ein Bindemittel werden in ein AlN-Pulver zur Herstellung eines Ausgangsmaterials eingetragen, worauf das Ausgangsmaterial im Rahmen eines Luftrakelverfahrens o.dgl. zur Ausbildung eines lagenförmigen AlN-Grünlings ausgeformt wird. Beispiele für eine Erdalkalimetallverbindung sind Oxide, Carbide, Fluoride, Carbonate, Oxalate, Nitrate und Alkoxide von Calcium, Barium und Strontium. Beispiele für die Seltenerd-Elementverbindungen sind Oxide, Carbide, Fluoride, Carbonate, Oxalate, Nitrate und Alkoxide von Y, La, Ce, Nd, Dy und Pr. Insbesondere können in geeigneter Weise Verbindungen von Y, La und Ce verwendet werden. Nachfolgend werden in dem lagenförmigen Grünling mit Hilfe beispielsweise einer Bohrvorrichtung Löcher ausgebildet, worauf eine Wolframpaste in die Löcher eingefüllt wird. Danach wird entfettet und calciniert, um ein AlN-Substrat auszubilden, in dem die Wolframeinfüllungen in die Löcher gefüllt sind. Nachfolgend wird die Oberfläche des AlN-Substrats poliert, um eine zur Ausbildung einer Metalloxynitridschicht geeignete Oberflächenrauheit einzustellen.
  • Auf dem Substrat wird im Rahmen einer allgemeinen Filmbildungstechnik, beispielsweise einem Vakuumabscheidungsverfahren, einem Zerstäubungsabscheidungsverfahren, einem Clusterionenstrahlverfahren, einem Ionplattier- oder einem Ionimplantierverfahren, eine Metalloxynitridschicht aus Al, M1, M2, O und N ausgebildet. Zu dieser Zeit werden die Substrattemperatur, Atmosphäre, der Vakuumgrad und die Filmbildungsgeschwindigkeit nach Bedarf eingestellt. Vor einer Ausbildung der Metalloxynitridschicht wird die Substratoberfläche gut mit Hilfe eines Naßreinigungsverfahrens, eines Umkehrzerstäubungsverfahrens o.dgl. vorzugsweise gereinigt. Da jedoch das AlN-Substrat gegenüber einer starken Säure und einer starken Base instabil ist, muß die Reinigungsflüssigkeit sorgsam gewählt werden. Normalerweise wird vorzugsweise eine neutrale Reinigungsflüssigkeit verwendet. Nachfolgend werden ohne Unterbrechen des Vakuums eine Bindungsschicht aus einem durch M1 dargestellten Metall, eine Sperrschicht aus einem durch M2 dargestellten Metall und eine Leiterschicht aus Au nacheinander ausgebildet. Darüber hinaus kann auf der Sperrschicht durch Naßplattieren die Leiterschicht ausgebildet werden. Danach wird auf der Leiterschicht durch Photolithographie ein Resistmuster ausgebildet, worauf die obigen vier Schichten mit Hilfe des gebildeten Musters als Maske nacheinander geätzt und einem Musterbildungsverfahren unterworfen werden. Die Leiterschicht aus Au wird beispielsweise mit einem aus einem Gemisch von KI, I2 und entionisiertem Wasser bestehenden Ätzmittel geätzt. Die Schicht wird beispielsweise mit einem aus einem Gemisch von CuSO&sub4;, HCl, Ethylalkohol und entionisiertem Wasser bestehenden Ätzmittel geätzt, wenn die Sperrschicht aus Ni besteht. Sie wird beispielsweise mit Hilfe eines Ionenvermahlens geätzt, wenn die Sperrschicht aus Pt besteht. Sie wird beispielsweise mit einem Königswasser und Essigsäure umfassenden Ätzmittel geätzt, wenn die Sperrschicht aus Pd besteht. Die Bindungsschicht und die Metalloxynitridschicht werden beispielsweise mit einem aus einem Gemisch von HF und entionisiertem Wasser bestehenden Ätzmittel geätzt. Als Ergebnis wird eine Schaltungsplatte hergestellt, bei der ein Schaltungsmuster mit einer in Punkt (i) oben beschriebenen mehrlagigen Struktur auf dem Substrat ausgebildet ist.
  • Erfindungsgemäß kann das Schaltungsmuster ausgebildet werden, indem man Teile der Bindungsschicht und der Sperrschicht sich mit der Metalloxynitridschicht vermischen läßt, während die Bindungsschicht und die Sperrschicht stufenweise wachsen. In diesem Fall spielt es keine Rolle, ob ein Vermischen zwischen der Bindungsschicht und der Sperrschicht stattfindet oder ob zwischen diesen Schichten eine Gradientenstruktur ausgebildet wird. Des weiteren können bis zu 50 Gew.-% des M2-Bestandteils in die Bindungsschicht diffundieren.
  • Im Falle, daß das Schaltungsmuster aus der Grundierschicht und der Hauptschicht besteht, kann die oberste Schicht mit Au oder zuerst mit Ni und dann mit Au naßplattiert werden. Darüber hinaus kann die Leiterschicht aus Cu gebildet werden, wobei eine dünne Au-Schicht auf der Leiterschicht ausgebildet werden kann.
  • Des weiteren werden bei der erfindungsgemäßen Schaltungsplatte nicht nur die Bindungsschicht, die Sperrschicht und die Leiterschicht in der angegebenen Reihenfolge ausgebildet, sondern es können auch zusätzlich ein dünner Widerstandsfilm und ein dünner Kondensatorfilm ausgebildet werden.
  • Eine weitere erfindungsgemäße Schaltungsplatte wird im folgenden unter Bezugnahme auf Fig. 2 beschrieben.
  • Auf der Oberfläche eines AlN-Substrats 1 ist ein Schaltungsmuster 2 ausgebildet, daß als Inselteil dient, auf dem ein halbleiterintegrierter Schaltungschip aufzubringen ist. Eine Mehrzahl von Schaltungsmustern 4 mit jeweils einem Landteil 3 an ihrem Ende sind auf dem Substrat 1 ausgebildet. Eine Mehrzahl von Einfüllungen (nicht dargestellt) aus beispielsweise Wolfram sind in die in dem Substrat 1 ausgebildeten Löcher eingegraben. Die Einfüllungen sind jeweils mit den auf der Oberfläche des Substrats 1 ausgebildeten Landteilen verbunden. Eine Mehrzahl von Leiterbindungsregionen, beispielsweise Kontaktstiftbindungsregionen (nicht dargestellt), sind auf der unter Oberfläche des Substrats 1 ausgebildet. Die Kontaktstiftbindungsbereiche sind jeweils mit den Einfüllungen verbunden. Auf dem Umfang der Oberfläche des Substrates 1 ist ein rahmenartiges Muster 5 zur Bindung eines Dichtungsrahmens ausgebildet. Hartlötmaterialschichten (nicht dargestellt) sind jeweils auf den Kontaktstiftbindungsbereichen gebunden. Leiter, beispielsweise Kontakt stifte 6, sind jeweils mit den Hartlötmaterialschichten verbunden. Eine rahmenartige Hartlötmaterialschicht 7 ist mit dem rahmenartigen Muster 5 verbunden. Ein Dichtungsrahmen 8 ist mit der Hartlötmaterialschicht 7 verbunden.
  • Ein Schaltungsmuster 2 und die Schaltungsmuster 4 mit jeweils dem Landteil 3 an ihrem Ende sind so aufgebaut, daß sie beispielsweise die in Punkt (i) oder (ii) oben beschriebene mehrlagige Struktur aufweisen.
  • Die Kontaktstiftbindungsbereiche und das rahmenartige Muster sowie die Hartlötmaterialschichten weisen die folgende Anordnung auf.
  • (a) Die Kontaktstiftbindungsbereiche und das rahmenartige Muster weisen eine mehrlagige Struktur auf, bei der eine Grundierungsschicht der Formel AluMlvM2wCuxOyNz, worin M1 für ein Metall, ausgewählt aus der Gruppe Ti, Cr, Ta und Zr, steht, M2 ein Metall, ausgewählt aus der Gruppe Ni, Pt, Pd, W, Nb und Mo, darstellt, u 0,1 bis 25 atm% bedeutet, y 0,2 bis 35 atm% bedeutet, w 0 1 bis 50 atm% bedeutet, x 0,005 bis 1,5 atm% bedeutet, y 0 bis 1,5 atm% bedeutet und z 0,5 bis 40 atm% bedeutet, und eine Hauptschicht der Formel MlxM2yCuz, worin M1 für ein Metall, ausgewählt aus der Gruppe Ti, Cr, Ta und Zr, steht, M2 ein Metall, ausgewählt aus der Gruppe Ni, Pt, Pd, W, Nb und Mo, darstellt, x 1 bis 50 atm% bedeutet, y 10 bis 80 atm% bedeutet und z 0,2 bis 40 atm% bedeutet, auf dem AlN-Substrat in der angegebenen Reihenfolge übereinander angeordnet sind.
  • Die Grundierungsschicht wird zur Erhöhung der Bindungsstärke der Hauptschicht zum AlN-Substrat verwendet. Die Grundierungsschicht wird ferner dazu verwendet, eine Ablösung der Hauptschicht von der Grundierungsschicht während eines Wärmezyklus zu verhindern. Darüber hinaus wird die Grundierungsschicht dazu verwendet, eine thermische Expansionsdifferenz zwischen dem AlN-Substrat und den Kontaktstiften oder dem Dichtungsrahmen zu schwächen. Insbesondere bewirkt Al als ein Bestandteil der Grundierungsschicht eine Erhöhung der Bindungsstärke der Hauptschicht zum AlN- Substrat. M1 und M2 bewirken eine Erhöhung der Bindungsstärke der Hauptschicht zum AlN-Substrat und ferner eine Schwächung der thermischen Expansionsdifferenz zwischen dem AlN- Substrat und den Kontaktstiften oder dem Dichtungsrahmen. Cu bewirkt eine Ausbildung einer Verbindung mit durch M1 und M2 dargestellten Metallen zur weiteren Erhöhung der Bindungsstärke der Hauptschicht zum AlN-Substrat. O und N als die weiteren Bestandteile der Grundierungsschicht bewirken eine Schwächung der thermischen Expansionsdifferenz zwischen dem AlN-Substrat und den Kontaktstiften oder dem Dichtungsrahmen. Der Anteil (atm%) jedes Bestandteils der Grundierungsschicht unterliegt aus den folgenden Gründen Beschränkungen.
  • (1) Während der Anteil (u) an Al weniger als 0,1 atm% beträgt, kann die Bindungsstärke der Hauptschicht zum AlN-Substrat nicht ausreichend erhöht werden. Bei einem Anteil an Al von über 25 atm% wird die Al-Menge in der Grundierungsschicht so erhöht, daß die thermische Expansionsdifferenz bezüglich der Kontaktstifte oder dem Dichtungsrahmen erhöht wird. Dadurch wird die Bindungsstärke der Kontaktstifte oder des Dichtungsrahmens während eines Wärmezyklus verringert. Vorzugsweise beträgt der Anteil an Al 0,2 bis 25 atm%.
  • (2) Bei einem Anteil (v) an M1 von weniger als 0,2 atm% kann die Bindungsstärke der Hauptschicht zum AlN-Substrat nicht ausreichend erhöht werden. Bei einem Anteil an M1 von mehr als 35 atm% wird die M1-Menge in der Grundierungsschicht so erhöht, daß die thermische Expansionsdifferenz bezüglich der Kontaktstifte oder des Dichtungsrahmens erhöht wird. Dadurch wird die Bindungsstärke der Kontaktstifte oder des Dichtrahmens während eines Wärmezyklus verringert. Vorzugsweise beträgt der Anteil an M1 0,3 bis 25 atm%. Darüber hinaus wird vorzugsweise als M1 Ti gewählt.
  • (3) Bei einem Anteil (w) an M2 von weniger als 0,1 atm% kann die Bindungsstärke der Hauptschicht zum AlN-Substrat nicht in ausreichender Weise erhöht werden. Bei einem Anteil an M2 von mehr als 50 atm% wird die M2-Menge in der Grundierungsschicht so erhöht, daß die thermische Expansionsdifferenz bezüglich der Kontaktstifte oder des Dichtungsrahmens erhöht wird. Dadurch wird die Bindungsstärke der Kontaktstifte oder des Dichtungsrahmens während eines Wärmezyklus verringert. Vorzugsweise beträgt der Anteil an M2 0,1 bis 45 atm-%. Darüber hinaus wird als M2 vorzugsweise Ni gewählt.
  • (4) Bei einem Anteil (x) an Cu von weniger als 0,005 atm% wird die gebildete Menge an der Verbindung mit den durch M1 und M2 dargestellten Metallen so vermindert, daß es schwierig wird, die Bindungsstärke zwischen dem AlN-Substrat und der Hauptschicht in ausreichender Weise zu erhöhen. Bei einem Anteil von Cu von mehr als 1,5 atm% wird die gebildete Menge an einer die Bindungseigenschaften beeinträchtigenden intermetallischen Verbindung erhöht, so daß die Bindungsstärke zwischen dem AlN-Substrat und der Hauptschicht verringert wird. Darüber hinaus wird die thermische Expansionsdifferenz bezüglich der Kontaktstifte oder des Dichtungsrahmens so erhöht, daß die Bindungsstärke der Kontaktstifte oder des Dichtungsrahmens während eines Wärmezyklus verringert wird. Vorzugsweise beträgt der Anteil an Cu 0,005 bis 1,2 atm%.
  • (5) Wird O als ein Bestandteil der Grundierungsschicht verwendet, wird sein Anteil (y) auf 0,0001 bis 1,5 atm% festgesetzt. Der Anteil an O wird aus dem folgenden Grund begrenzt. Bei einem Anteil an O von weniger als 0,0001 atm% wird die thermische Expansionsdifferenz bezüglich der Kontaktstifte oder des Dichtungsrahmens unterdrückt, so daß es schwierig wird, die Bindungsstärke der Kontaktstifte oder des Dichtungsrahmens während eines Wärmezyklus zu erhöhen. Bei einem Anteil an O von mehr als 1,5 atm% wird die thermische Expansionsdifferenz bezüglich der Kontaktstifte oder des Dichtungsrahmens so erhöht, daß die Bindungsstärke der Kontaktstifte oder des Dichtungsrahmens während eines Wärmezyklus verringert wird. Vorzugsweise beträgt der Anteil an O 0,0001 bis 1,2 atm%.
  • (6) Bei einem Anteil (z) an N von weniger als 0,5 atm% wird die thermische Expansionsdifferenz bezüglich der Kontaktstifte oder des Dichtungsrahmens unterdrückt, so daß es schwierig wird, die Bindungsstärke der Leiterkontaktstifte oder des Dichtungsrahmens zu erhöhen. Bei einem Anteil an N von mehr als 40 atm% wird die thermische Expansionsdifferenz bezüglich der Kontaktstifte oder des Dichtungsrahmens so erhöht, daß die Bindungsstärke der Kontaktstifte oder des Dichtungsrahmens während eines Wärmezyklus verringert wird. Vorzugsweise beträgt der Anteil an N 0,7 bis 3,5 atm%.
  • Die Dicke der Grundierungsschicht beträgt aus dem folgenden Grund vorzugsweise 3 nm oder mehr. Bei einer Dicke der Grundierungsschicht von weniger als 3 nm ist es schwierig, die Bindungsstärke zum AlN-Substrat und der Hauptschicht stabil zu erhöhen. Die Obergrenze der Dicke der Grundierungsschicht beträgt vorzugsweise 500 nm, um das Seitenätzen während der Musterbildung der Grundierungsschicht zu unterdrücken, und ferner, um die Schaltungsplatte dünner zu machen. Vorzugsweise beträgt die Dicke der Grundierungsschicht 5 bis 500 nm.
  • Die Hauptschicht wird zur Erhöhung der Bindungsstärke der Hartlötmaterialschicht zur Grundierungsschicht verwendet. Insbesondere bewirkt M1 als Bestandteil der Hauptschicht eine Unterdrückung der thermischen Expansionsdifferenz bezüglich der Kontaktstifte oder des Dichtungsrahmens zur Erhöhung der Bindungsstärke der Kontaktstifte oder des Dichtungsrahmens. M2 und Cu bewirken eine Erhöhung der Bindungsstärke der Bindungsschicht zur Grundierungsschicht. Der Anteil (atm%) jedes Bestandteils der Hauptschicht unterliegt aus dem folgenden Grund Beschränkungen.
  • (1) Bei einem Anteil (x) an M1 von weniger als 1 atm% wird die thermische Expansionsdifferenz bezüglich der Kontaktstifte oder des Dichtungsrahmens unterdrückt, so daß es schwierig wird, die Bindungsstärke der Kontaktstifte oder des Dichtungsrahmens zu erhöhen. Bei einem Anteil an M1 von mehr als 50 atm% wird die Menge an einer durch eine Reaktion mit M2 und Cu gebildeten Verbindung erhöht, so daß die Bindungsstärke der Kontaktstifte oder des Dichtungsrahmens während eines Wärmezyklus verringert wird. Vorzugsweise beträgt der Anteil an M1 3 bis 40 atm%. Darüber hinaus wird vorzugsweise als M1 Ti gewählt.
  • (2) Bei einem Anteil (y) an M2 von weniger als 10 atm% werden die Bindungseigenschaften der Hartlötmaterialschicht zur Grundierungsschicht beeinträchtigt. Bei einem Anteil an M2 von mehr als 80 atm% werden die Bindungseigenschaften bezüglich der Grundierungsschicht und der Hartlötmaterialschicht beeinträchtigt. Vorzugsweise beträgt der Anteil an M2 20 bis 80 atm%. Darüber hinaus wird vorzugsweise als M2 Ni gewählt.
  • (3) Bei einem Anteil (z) an Cu von weniger als 0,2 atm% wird die Bindungsstärke der Hartlötmaterialschicht zur Grundierungsschicht verringert. Bei einem Anteil an Cu von mehr als 40 atm% wird die Menge einer durch eine Reaktion mit M1 und M2 gebildeten Verbindung erhöht, so daß die Bindungsstärke bezüglich der Kontaktstifte oder des Dichtungsrahmens während eines Wärmezyklus verringert wird. Vorzugsweise beträgt der Anteil an Cu 0,2 bis 30 atm%.
  • Die Dicke der Hauptschicht beträgt vorzugsweise 10 bis 500 nm. Der Grund dafür ist, daß bei einer Dicke der Hauptschicht von weniger als 10 nm diese trotz der Differenz in der thermischen Expansion zwischen ihr und den Kontaktstiften oder dem Dichtungsrahmen kaum fest an die Grundierungsschicht gebunden werden kann. Wenn andererseits die Hauptschicht mehr als 500 nm dick ist, vermindert sich ihre Bindungsstärke bezüglich der Kontaktstifte der dem Dichtungsrahmen während des Wärmezyklus.
  • (b) Die Hartlötmaterialschicht besteht aus einer an die Hauptschicht der Kontaktstiftbindungsbereiche oder das rahmenartige Muster gebundenen Zusammensetzung der Formel AgxCuyAuz, worin x 5 bis 90 atm% bedeutet, y 1 bis 50 atm% bedeutet und z 1 bis 50 atm% bedeutet.
  • Die Hartlötmaterialschicht wird zur Erhöhung der Bindungsstärke der Kontaktstifte oder des Dichtungsrahmens zur Hauptschicht verwendet. Der Anteil (atm%) an jedem Bestandteil der Hartlötmaterialschicht ist aus dem folgenden Grund begrenzt.
  • (1) Bei einem Anteil (x) an Ag von entweder weniger als 5 atm% oder mehr als 90 atm% wird die Temperatur zur Bindung des Hartlötmaterials an die Kontaktstiftbindungsbereiche o.dgl. so erhöht, daß die thermischen Expansionskoeffizienten des AlN-Substrats und der Hartlötmaterialschicht beim Binden erhöht werden. Dies führt zu einer Verringerung der Bindungsstärke der Kontaktstifte oder des Dichtungsrahmens. Vorzugsweise beträgt der Anteil an Ag 10 bis 90 atm%.
  • (2) Bei einem Anteil (y) an Cu von entweder weniger als 1 atm% oder mehr als 50 atm% wird die Temperatur zur Bindung des Hartlötmaterials an die Kontaktstiftbindungsbereiche o.dgl. so erhöht, daß die thermischen Expansionskoeffizienten des AlN-Substrats und der Hartlötmaterialschicht beim Binden erhöht werden. Dadurch wird die Bindungsstärke der Kontaktstifte oder des Dichtungsrahmens verringert. Vorzugsweise beträgt der Anteil an Cu 3 bis 40 atm%.
  • (3) Bei einem Anteil (z) an Au von weniger al 1 atm% wird die Benetzbarkeit bezüglich der Hauptschicht, beispielsweise der Kontaktstiftbindungsbereiche oder des rahmenartigen Musters so verringert, daß sich das Hartlötmaterial an bestimmten Stellen konzentriert. Als Ergebnis werden die thermischen Expansionskoeffizienten des AlN-Substrats und der Hartlötmaterialschicht so erhöht, daß die Bindungsstärke der Kontaktstifte oder des Dichtungsrahmens verringert wird. Bei einem Anteil an Au von mehr als 50 atm% wird die Temperatur zur Bindung des Hartlötmaterials an die Kontaktstiftbindungsbereiche oder dem rahmenartigen Muster so erhöht, daß nicht nur die thermischen Expansionskoeffizienten des AlN-Substrats und der Hartlötmaterialschicht beim Binden, sondern auch die Härten dieser Materialien erhöht werden. Dadurch wird die Bindungsstärke der Kontaktstifte oder des Dichtungsrahmens verringert. Vorzugsweise beträgt der Anteil an Au 25 bis 45 atm%.
  • Die Dicke der Hartlötmaterialschicht beträgt vorzugsweise 1 bis 100 um. Der Grund dafür ist, daß bei einer Dicke der Hartlötmaterialschicht von weniger al 1 um ihre Bindungsfestigkeit bezüglich der Kontaktstifte oder des Dichtungsrahmens wahrscheinlich abnimmt. Andererseits weist bei einer Dicke der Hartlötmaterialschicht von mehr als 100 um das AlN-Substrat infolge des Unterschieds in der thermischen Expansion zwischen der Hartlötmaterialschicht und dem AlN-Substrat Mikrorisse auf. Dadurch wird die Festigkeit der Bindung zwischen dem AlN-Substrat einerseits und den Kontaktstiften oder dem Dichtungsrahmen andererseits möglicherweise beeinträchtigt.
  • Die Kontaktstiftbereiche und das rahmenartige Muster mit der in dem obigen Punkt (a) beschriebenen Anordnung und die Hartlötmaterialschicht mit der in Punkt (b) oben beschriebenen Anordnung lassen sich ferner nach dem folgenden Verfahren ausbilden. Dieses Verfahren wird im folgenden unter Bezugnahme auf die Kontaktstiftbindungsbereiche als Beispiel beschrieben. Das heißt, Kontaktstiftbindungsbereiche mit der in Punkt (i) oder (ii) beschriebenen mehrlagigen Struktur werden ausgebildet, eine Hartlötmaterialschicht auf Ag-Cu- Basis wird an den Kontaktstiftbindungsbereich angeordnet und die Kontaktstifte werden auf der Hartlötmaterialschicht angeordnet und daran durch Erwärmen auf eine Temperatur von 780ºC bis 1000ºC gebunden. Bei diesem Binden unter Erwärmen kommt es zu einem wechselseitigen Diffundieren der Schichten der mehrlagigen Struktur des Punktes (i) oder (ii) und der Hartlötmaterialschicht auf Ag-Cu-Basis unter Bildung der Kontaktstiftbindungsbereiche mit der in Punkt (a) oben beschriebenen Anordnung und der Hartlötmaterialschicht mit der in Punkt (b) oben beschriebenen Anordnung.
  • Die Kontaktstifte 6 und der Dichtungsrahmen 8 können beispielsweise aus einem Kovar auf Ni-Fe-Cu-Legierungsbasis oder einer 42% Ni-Fe-Legierung bestehen.
  • Eine erfindungsgemäße Schaltungsplatte weist ein Schaltungsmuster mit einer mehrlagigen Struktur auf, bei der eine Metalloxynitridschicht der Formel AluM1vM2xOyNz, worin M1 für ein Metall, ausgewählt aus der Gruppe Ti, Cr, Ta und Zr, steht, M2 ein Metall, ausgewählt aus der Gruppe Ni, Pt, Pd, W, Nb und Mo, darstellt, u 3 bis 50 atm% bedeutet, y 3 bis 78 atm% bedeutet, x 0 bis 50 atm% bedeutet, y 0,005 bis 25 atm% bedeutet und z 5 bis 70 atm% bedeutet, eine aus einem durch M1 dargestellten Metall bestehende Bindungsschicht, eine aus einem durch M2 dargestellten Metall bestehende Sperrschicht und eine aus Au bestehende Leiterschicht in der angegebenen Reihenfolge übereinander angeordnet sind.
  • Da in der obigen Anordnung das AlN-Substrat eine hohe thermische Leitfähigkeit aufweist, kann es in wirksamer Weise die durch ein auf dem Schaltungsmuster aufgebrachtes aktives Element, beispielsweise ein IC-Chip oder ein LSI-Chip, erzeugte Wärme abstrahlen.
  • Darüber hinaus kann ein Schaltungsmuster mit einer hohen Bindungsstärke zum AlN-Substrat, das während eines Wärmezyklus keinem Ablösen oder keiner Verbindungslösung unterliegt, ausgebildet werden.
  • Das heißt, die Bildung eines Schaltungsmusters mit einer hohen Bindungsstärke zum AlN-Substrat hängt im allgemeinen von den Gitterkonstanten des Schaltungsmusters und des AlN-Substrats, einer Differenz der thermischen Expansionskoeffizienten und der Anwesenheit/Abwesenheit von chemischer Reaktivität ab. Da, wie oben beschrieben, die durch die obige Formel dargestellte Metalloxynitridschicht Al, M1, O und N als ihre Bestandteile in vorgegebenen Atomanteilen enthält, vermag sie die Bindungseigenschaften der Bindungsschicht zum AlN-Substrat zu erhöhen und ein Ablösen der Bindungsschicht von der Metalloxynitridschicht zu verhindern. Wenn darüber hinaus die Metalloxynitridschicht M2 in einem vorgegebenen Atomanteil enthält, kann die Bindungsstärke der Bindungsschicht zum AlN-Substrat weiter erhöht werden, da M2 eine hohe Reaktivität mit Al, M1, O und N aufweist und ferner eine hohe Reaktivität mit den Bestandteilen der Sperrschicht aufweist. Die Bindungsschicht vermag die Bindungsstärke der Sperrschicht zur Metalloxynitridschicht zu erhöhen. Die Sperrschicht verhindert eine wechselseitige Diffusion der Bindungsschicht und der Au-Leiterschicht, die jeweils unter und über der Sperrschicht liegt. Die Leiterschicht dient als Leiterteil zur Verminderung des Widerstands des Schaltungsmusters. Folglich kann ein gutes Schaltungsmuster ausgebildet werden, das eine hohe Bindungsstärke zum AlN-Substrat aufweist und bei dem ein Ablösen und eine Verbindungslösung jeder Schicht während eines Wärmezyklus verhindert werden kann.
  • Die oben beschriebene Schaltungsplatte weist ein Schaltungsmuster mit hohen Wärmeabstrahleigenschaften und einer hohen Bindungsstärke zum AlN-Substrat auf und kann folglich in wirksamer Weise als Halbleiterbauteil oder als Halbleitermodul verwendet werden, auf das aktive Elemente, beispielsweise IC-Chips oder LSI-Chips, mit einer hohen Packungsdichte aufgebracht werden können.
  • Eine weitere erfindungsgemäße Schaltungsplatte weist eine Schaltungsplatte mit einer mehrlagigen Struktur auf, bei der eine Grundierschicht der Formel AluM1vM2wAuxOyNz, worin M1 für ein Metall, ausgewählt aus der Gruppe Ti, Cr, Ta und Zr steht, M2 ein Metall, ausgewählt aus der Gruppe Ni, Pt, Pd, W, Nb und Mo, darstellt, u 0,1 bis 40 atm% bedeutet v 0,5 bis 50 atm% bedeutet, w 0,1 bis 50 atm% bedeutet, x 0,05 bis 30 atm% bedeutet, y 0 bis 20 atm% bedeutet und z 0,1 bis 40 atm% bedeutet, und eine Hauptschicht der Formel M1wM2xAuyOz, worin M1 für ein Metall, ausgewählt aus der Gruppe Ti, Cr, Ta und Zr, steht, M2 ein Metall, ausgewählt aus der Gruppe Ni, Pt, Pd, W, Nb und Mo, darstellt, w 0,5 bis 50 atm% bedeutet, x 0,1 bis 50 atm% bedeutet, y 0,1 bis 80 atm% bedeutet und z 0 bis 1,5 atm% bedeutet, auf einem AlN-Substrat in der angegebenen Reihenfolge übereinander angeordnet sind.
  • Da in der obigen Anordnung das AlN-Substrat eine hohe thermische Leitfähigkeit aufweist, kann es in wirksamer Weise durch ein auf dem Schaltungsmuster aufgebrachtes aktives Element, beispielsweise ein IC-Chip oder ein LSI-Chip, erzeugte Wärme abstrahlen.
  • Darüber hinaus kann ein gutes Schaltungsmuster mit einer hohen Bindungsstärke zum AlN-Substrat, das während eines Wärmezyklus keinem Ablösen oder keiner Verbindungslösung unterliegt, ausgebildet werden.
  • Das heißt, da, wie in Punkt (ii) oben beschrieben, die Grundierungsschicht der obigen Formel Al, M1, M2 und N als ihre Bestandteile in vorgegebenen Atomanteilen enthält, vermag sie die Bindungseigenschaften der Hauptschicht zum AlN-Substrat zu erhöhen und ein Ablösen der Hauptschicht von der Grundierschicht während eines Wärmezyklus zu verhindern.
  • Wenn darüber hinaus die Grundierschicht insbesondere O in einem vorgegebenen Atomanteil enthält, können ein Anpassen der Gitterkonstanten und eine Abschwächung der thermischen Expansionsdifferenz zwischen dem AlN-Substrat und der Hauptschicht, die jeweils unter und über der Grundierungsschicht liegt, weiter verbessert werden. Da, wie in Punkt (ii) oben beschrieben, die Hauptschicht der obigen Formel M1, M2 und Au als ihre Bestandteile in vorgegebenen Atomanteilen enthält, vermag sie ihre Bindungsstärke zur Grundierungsschicht zu erhöhen. Ferner weist sie einen geringen Widerstand auf. Wenn die Hauptschicht insbesondere O in einem vorgegebenen Atomanteil enthält, kann die Bindungsstärke zur Grundierungsschicht weiter erhöht werden. Folglich kann ein Schaltungsmuster ausgebildet werden, das eine hohe Bindungsstärke zum AlN-Substrat aufweist und bei dem ein Ablösen oder eine Verbindungslösung jeder Schicht während eines Wärmezyklus verhindert werden kann.
  • Die obige Schaltungsplatte weist ein Schaltungsmuster mit guten Wärmeabstrahleigenschaften und einer hohen Bindungsstärke zum AlN-Substrat auf und kann folglich in wirksamer Weise als ein Halbleiterbauteil oder ein Halbleitermodul verwendet werden, auf das aktive Elemente, beispielsweise IC-Chips oder LSI-Chips, mit einer hohen Dichte aufgebracht werden können.
  • Eine weitere erfindungsgemäße Schaltungsplatte umfaßt Kontaktstiftbindungsbereiche mit einer mehrlagigen Struktur, bei der eine Grundierschicht der Formel AluM1vM2wCuxOyNz, worin M1 für ein Metall, ausgewählt aus der Gruppe Ti, Cr, Ta und Zr, steht, M2 ein Metall, ausgewählt aus der Gruppe Ni, Pt, Pd, W, Nb und Mo, darstellt, u 0,1 bis 25 atm% bedeutet, v 0,2 bis 35 atm% bedeutet, w 0,1 bis 50 atm% bedeutet, x 0,005 bis 1,5 atm% bedeutet, y 0 bis 1,5 atm% bedeutet und z 0,5 bis 40 atm% bedeutet, und eine Hauptschicht der Formel M1xM2yCuz, worin M1 für ein Metall, ausgewählt aus der Gruppe Ti, Cr, Ta und Zr, steht, M2 ein Metall, ausgewählt aus der Gruppe Ni, Pt, Pd, W, Nb und Mo, darstellt, x 1 bis 50 atm% bedeutet, y 10 bis 80 atm% bedeutet und z 0,2 bis 40 atm% bedeutet, auf einem AlN-Substrat in der angegebenen Reihenfolge angeordnet sind, ein mit den Kontaktstiftbindungsbereichen elektrisch verbundenes Schaltungsmuster, eine an die Hauptschicht der Kontaktstiftbindungsbereiche gebundene Hartlötmaterialschicht der Formel AgxCuyAuz, worin x 5 bis 90 atm% bedeutet, y 1 bis 50 atm% bedeutet und z 1 bis 50 atm% bedeutet, und mit der Hartlötmaterialschicht verbundene Kontaktstifte.
  • Da in der obigen Anordnung das AlN-Substrat (eine hohe thermische Leitfähigkeit aufweist, kann es in wirksamer Weise) durch ein auf dem Schaltungsmuster aufgebrachtes aktives Element, beispielsweise ein IC-Chip oder ein LSI-Chip, erzeugte Wärme abstrahlen.
  • Darüber hinaus können die Kontaktstifte an dem AlN-Substrat mit einer hohen Bindungsstärke gebunden und ein Ablösen der Kontaktstifte während eines Wärmezyklus verhindert werden.
  • Das heißt, da, wie oben in Punkt (a) beschrieben, die Grundierungsschicht, bei der es sich um eine die Kontaktstiftbindungsbereiche darstellende untere Schicht der obigen Formel handelt, Al, M1, M2, Cu und N als ihre Bestandteile in vorgegebenen Atomanteilen enthält, vermag sie die Bindungseigenschaften der Hauptschicht zum AlN-Substrat zu erhöhen. Darüber hinaus kann die Grundierungsschicht ein Ablösen der Hauptschicht von der Grundierungsschicht in einem Wärmezyklus verhindern. Des weiteren kann eine thermische Expansionsdifferenz zwischen dem AlN-Substrat und den Kontaktstiften abgeschwächt werden. Wenn die Grundierungsschicht insbesondere O in einem vorbestimmten Atomanteil enthält, kann die thermische Expansionsdifferenz zwischen dem AlN- Substrat und den Kontaktstiften weiter abgeschwächt werden. Da, wie oben in Punkt (a) beschrieben, die Hauptschicht, bei der es sich um eine die Kontaktstiftbindungsbereiche darstellende obere Schicht der obigen Formel handelt, M1, M2 und Cu als ihre Bestandteile in vorgegebenen Atomanteilen enthält, kann sie die Bindungsstärke der Hartlötmaterialschicht zur Grundierungsschicht erhöhen. Da, wie oben in Punkt (b) beschrieben, die Hartlötmaterialschicht der obigen Formel Ag, Cu und Au als ihre Bestandteile in vorgegebenen Atomanteilen enthält, vermag sie die Bindungsstärke der Kontaktstifte zum AlN-Substrat zu erhöhen und ein Ablösen der Kontaktstifte während eines Wärmezyklus zu verhindern.
  • Die obige Schaltungsplatte weist gute Wärmeabstrahleigenschaften und eine hohe Bindungsstärke zum AlN- Substrat auf und kann folglich in wirksamer Weise als ein Halbleiterbauteil oder eine Halbleitermodul verwendet werden, auf das aktive Elemente, beispielsweise IC-Chips oder LSI-Chips, mit einer hohen Dichte aufgebracht werden können.
  • Darüber hinaus kann in der Schaltungsplatte, an der die Kontaktstifte gebunden sind, durch Übereinanderanordnen eines rahmenartigen Musters mit einer mehrlagigen Struktur, bei der eine Grundierschicht der obigen Formel AluM1vM2wCuxOyNz, worin M1 für ein Metall, ausgewählt aus der Gruppe Ti, Cr, Ta und Zr, steht, M2 ein Metall, ausgewählt aus der Gruppe Ni, Pt, Pd, W, Nb und Mo, darstellt, u 0,1 bis 25 atm% bedeutet, v 0,2 bis 35 atm% bedeutet, w 0,1 bis 50 atm% bedeutet, x 0,005 bis 1,5 atm% bedeutet, y 0 bis 1,5 atm% bedeutet und z 0 5 bis 40 atm% bedeutet, und eine Hauptschicht der obigen Formel M1xM2yCuz, worin M1 für ein Metall, ausgewählt aus der Gruppe Ti, Cr, Ta und Zr, steht, M2 ein Metall, ausgewählt aus der Gruppe Ni, Pt, Pd, W, Nb und Mo, darstellt, x 1 bis 50 atm% bedeutet, y 10 bis 80 atm% bedeutet und z 0,2 bis 40 atm% bedeutet, auf einem AlN-Substrat in der angegebenen Reihenfolge (übereinandergelagert sind), Binden einer Hartlötmaterialschicht der obigen Formel AgxCuyAuz, worin x 5 bis 90 atm% bedeutet, y 1 bis 50 atm% bedeutet und z 1 bis 50 atm% bedeutet, auf der Hauptschicht des rahmenartigen Musters und Binden eines Dichtungsrahmens an der Hartlötmaterialschicht der Dichtungsrahmen am AlN- Substrat mit einer hohen Bindungsstärke gebunden und ein Ablösen des Dichtungsrahmens während eines Wärmezyklus verhindert werden. Diese Schaltungsplatte besitzt (einen) gute Wärmeabstrahleigenschaften und eine hohe Bindungsstärke zum AlN-Substrat aufweisende(n) Kontaktstifte und Dichtungsrahmen und kann folglich in wirksamer Weise als ein Halbleiterbauteil oder ein Halbleitermodul verwendet werden, auf das aktive Elemente, beispielsweise IC-Chips oder LSI-Chips, mit einer hohen Packungsdichte aufgebracht werden können und die die aufgebrachten aktiven Elemente luftdicht zu versiegeln vermag.
  • Die vorliegende Erfindung wird im folgenden anhand ihrer Beispiele detailliert beschrieben.
    • Beispiele 1-5
  • 1 Gew.-% eines CaO-Pulvers und 3 Gew.-% eines Y&sub2;O&sub3;-Pulvers wurden mit einem AlN-Pulver mit einem Sauerstoffgehalt von 0,03 atm% und einer durchschnittlichen Körnchengröße von 15/um versetzt. Dem erhaltenen Gemisch wurde Polymethylmethacrylat zugesetzt, worauf das erhaltene Gemisch in Gegenwart von Wasser verknetet wurde. Dabei wurde ein Ausgangsmaterial hergestellt. Nachfolgend wurde das Ausgangsmaterial im Rahmen eines Rakelverfahrens zur Ausbildung eines Grünlings ausgeformt. Löcher wurden an vorbestimmten Teilen des Grünlings unter Verwendung eines Bohrers ausgebildet, worauf eine Wolframpaste in die Löcher gefüllt wurde. Danach wurde der Grünling in einer Stickstoffatmosphäre entfettet und calziniert, wodurch ein AlN-Substrat mit Einfüllungen aus Wolfram und einer thermischen Leitfähigkeit von 280 W/m K hergestellt wurde.
  • Ein Schleifen und Polieren wurde derart durchgeführt, daß die durchschnittliche lineare Oberflächenrauheit des AlN- Substrats 150 nm betrug. Anschließend wurde auf der Substratoberfläche ein Naßreinigen und Umkehrzerstäuben durchgeführt. Auf den beiden Oberflächen des Substrats wurde unter den in der folgenden Tabelle 1 angegebenen Bedingungen mit Hilfe einer Zerstäubungsabscheidevorrichtung 100 nm dicke Metalloxynitridschichten ausgebildet. Anschließend wurden auf der Metalloxynitridschicht, ohne das Vakuum der Zerstäubungsabscheidevorrichtung zu unterbrechen, eine 50 nm dicke Ti-Bindungsschicht, eine 500 nm dicke Sperrschicht und eine 1 nm dicke Au-Leiterschicht nacheinander ausgebildet. Es sei darauf hingewiesen, daß als die Sperrschicht in den Beispielen 1, 4 und 5 Ni, als die Sperrschicht in Beispiel 2 Pt und als die Sperrschicht in Beispiel 3 Pd verwendet wurden.
  • Durch Photolithographie auf der auf der Oberflächenseite des Substrat ausgebildeten Leiterschicht wurde ein Resistmuster ausgebildet, worauf die Leiterschicht, die Sperrschicht, die Bindungsschicht und die Metalloxynitridschicht nacheinander selektiv durch Ätzen unter Verwendung des Resistmusters als Maske entfernt wurden. Dadurch wurde ein Schaltungsmuster, ein Schaltungsmuster mit einem Landteil an seinem Ende und ein rahmenartiges Muster ausgebildet. Darüber hinaus wurde nach Ausbildung eines Resistmusters durch Photolithographie auf der auf der unteren Oberflächenseite des Substrats ausgebildeten Leiterschicht in ähnlicher Weise ein Ätzen durchgeführt, um die Kontaktstiftbindungsbereiche auszubilden. Durch Durchführen dieser Herstellungsschritte wurden fünf Typen von Schaltungsplatten mit der in Fig. 1 dargestellten Struktur hergestellt.
    • Vergleichsbeispiele 1 und 2
  • Zwei Typen von Schaltungsplatten mit der in Fig. 1 angegebenen Anordnung wurden entsprechend dem Vorgehen von Beispiel 1, mit der Ausnahme, daß eine Metalloxynitridschicht unter den in der folgenden Tabelle 1 dargestellten Bedingungen auf der Oberfläche eines AlN-Substrats mit einer thermischen Leitfähigkeit, das einer in Beispiel 1 beschriebenen Oberflächenbehandlung unterworfen worden war, ausgebildet wurde, hergestellt.
  • Die Bindungsstärke des Schaltungsmusters und sein nach einem TCT (Temperaturzyklustest) erhaltener Zustand wurden bei jeder Schaltungsplatte der Beispiele 1 bis 5 und Vergleichsbeispiele 1 und 2 untersucht. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 zusammengefaßt. Es sei darauf hingewiesen, daß die Bindungsstärke und die Eigenschaften (Festigkeitseigenschaften und Ablösungseigenschaften) nach dem TCT nach dem folgenden Verfahren bewertet wurden.
    • (i) Bindungsstärke
  • Ein zinnplattierter Kupferdraht eines Durchmessers von 0,7 mm wurde unter Verwendung eines Lötmittels auf Sn-Pb-Basis auf einem Schaltungsmuster gebunden. Nachfolgend wurde der Kupferdraht mit einer Rate von 5 cm/min mit Hilfe einer Zugfestigkeitstestvorrichtung (#4301, erhältlich von Instron Co.) gestreckt. Dadurch wurde die Bindungsstärke des Schaltungsmusters bewertet.
    • (ii) Festigkeitseigenschaften nach einem TCT
  • Nach Kühlen der Schaltungsplatte auf -50ºC wurde sie auf 150ºC erwärmt und 30 min lang bei dieser Temperatur gehalten, worauf dieser Temperaturzyklus 1000mal wiederholt wurde. Danach wurde die Bindungsstärke eines Schaltungsmusters dieser Schaltungsplatte gemäß den Maßnahmen in Punkt (i) oben bestimmt. Wenn in diesem Fall dieselbe Bindungsstärke wie vor dem TCT erhalten wurde, wurde "keine verminderte Stärke" festgestellt. Wenn die Bindungsstärke, verglichen mit der vor dem TCT erhaltenen, vermindert war, wurde eine "verminderte Stärke" festgestellt.
    • (iii) Ablösungseigenschaften nach einem TCT
  • Ein Reparaturband (Scotch 810, erhältlich von 3M Co.) wurde auf einem Schaltungsmuster einer dem TCT unterworfenen Schaltungsplatte zum Haften gebracht, worauf durch Abziehen des Bandes mit einer ausreichenden Festigkeit ein Ablösetest durchgeführt wurde. Danach wurde die Haftungsoberfläche des Bandes und die Oberfläche des Schaltungsmusters mit Hilfe eines Elektronenmikroskops untersucht. Wenn zu dieser Zeit ein abgelöstes Stück des Schaltungsmusters an der Bandoberfläche haftete oder eine abgelöste Markierung auf dem Schaltungsmuster ausgebildet war, wurde mit 'abgelöst' bewertet. Wenn keine abgelöste Stelle oder Markierung festgestellt wurde, wurde mit 'nicht abgelöst' bewertet.
  • Wie aus der folgenden Tabelle 1 ersichtlich, weist jedes der Schaltungsmuster der Beispiele 1 bis 5 mit einer Metalloxynitridschicht der Formel AluTivOyNz, worin u 3 bis 50 atm% bedeutet, v 3 bis 78 atm% bedeutet, y 0,005 bis 25 atm% bedeutet und z 5 bis 70 atm% bedeutet, eine hohe Bindungsstärke zum AlN-Substrat auf und bedingt keine Verringerung der Bindungsstärke oder ein Ablösen bei der nach 1000 TCT- Zyklen durchgeführten Bewertung, d.h. es weist gute Bindungseigenschaften auf. Im Gegensatz dazu weist das Schaltungsmuster des Vergleichsbeispiels 1 mit 0 atm% O-Menge als Bestandteil der Metalloxynitridschicht eine geringe Bindungsstärke zum AlN-Substrat auf und führt zu einem Ablösen des Schaltungsmusters bei der nach 1000 TCT-Zyklen durchgeführten Bewertung. Das Schaltungsmuster von Vergleichsbeispiel 2 mit weniger als 3 atm% einer Ti-Menge als Bestandteil der Metalloxynitridschicht weist eine niedrige Bindungsstärke zum AlN-Substrat auf und bedingt ein Ablösen des Schaltungsmusters bei der nach 1000 TCT-Zyklen durchgeführten Bewertung.
  • Die Schaltungsplatten der Beispiele 1 bis 5 wurden einer Wärmebeständigkeitsuntersuchung unterworfen, wobei sie 5 min lang bei 500ºC belassen wurden. Ferner wurden sie einem PCT- Test unterworfen, wobei sie 2000 h lang bei 121ºC unter 2 Atmosphären belassen wurden. Es zeigte sich, daß die so getesteten Schaltungsplatten intakte Schaltungsmuster aufweisen.
    • Beispiele 6-9
  • Entsprechend dem Vorgehen von Beispiel 1 wurde die Oberfläche des AlN-Substrats mit einem in der folgenden Tabelle 2 angegebenen Sauerstoffgehalt und einer in der folgenden Tabelle 2 angegebenen thermischen Leitfähigkeit und mit Einfüllungen aus W nacheinander einem Schleifen, Polieren, Naßreinigen und Umkehrzerstäuben unterworfen. Metalloxynitridschichten wurden auf beiden Oberflächen des Substrats unter den in Tabelle 2 angegebenen Bedingungen unter Verwendung einer Zerstäubungsabscheidevorrichtung ausgebildet. Danach wurden nacheinander, ohne das Vakuum der Zerstäubungsabscheidevorrichtung zu unterbrechen, eine Bindungsschicht, eine Sperrschicht und eine Leiterschicht auf der Metalloxynitridschicht unter den in Tabelle 2 angegebenen Bedingungen ausgebildet.
  • Danach wurden entsprechend dem Vorgehen in Beispiel 1 die auf der oberen Oberfläche des Substrats ausgebildeten Schichten selektiv geätzt, um ein Schaltungsmuster, ein Schaltungsmuster mit einem Landteil an seinem Ende und ein rahmenartiges Muster auszubilden. Darüber hinaus wurden entsprechend dem Vorgehen in Beispiel 1 die auf der Unterseite des Substrats ausgebildeten Schichten selektiv geätzt, um Kontaktstiftbindungsbereiche auszubilden. Durch Durchführen dieser Herstellungsschritte wurden vier Typen von Schaltungsplatten mit der in Fig. 1 angegebenen Struktur hergestellt.
  • Entsprechend dem Vorgehen in Beispiel 1 wurde jede Schaltungsplatte der Beispiele 6 bis 9 auf ihre Bindungsstärke des Schaltungsmusters und ihre Eigenschaften (Festigkeitseigenschaften, Ablöseeigenschaften), die nach Durchführung des TCT erhalten wurden, untersucht. Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 zusammengefaßt.
    • Beispiele 10 und 11
  • Entsprechend dem Vorgehen von Beispiel 1 wurde die Oberfläche eines AlN-Substrats mit einem Sauerstoffgehalt und einer thermischen Leitfähigkeit gemäß der folgenden Tabelle 3 und mit Einfüllungen aus W einem Schleifen, Polieren, Naßreinigen und Umkehrzerstäuben nacheinander unterzogen. Auf beiden Oberflächen des Substrats wurden unter den in Tabelle 3 angegebenen Bedingungen mit Hilfe einer Zerstäubungsabscheidevorrichtung Metalloxynitridschichten ausgebildet. Danach wurden, ohne das Vakuum der Zerstäubungsabscheidevorrichtung zu unterbrechen, eine Bindungsschicht, eine Sperrschicht und eine Leiterschicht auf der Metalloxynitridschicht unter den in Tabelle 3 angegebenen Bedingungen ausgebildet.
  • Danach wurden entsprechend dem Vorgehen von Beispiel 1 die auf der oberen Oberfläche des Substrats ausgebildeten Schichten selektiv geätzt, um ein Schaltungsmuster, ein Schaltungsmuster mit einem Landteil an seinem Ende und ein rahmenartiges Muster auszubilden. Darüber hinaus wurden entsprechend dem Vorgehen in Beispiel 1 die auf der unteren Oberfläche des Substrats ausgebildeten Schichten selektiv geätzt, um Kontaktstiftbindungsbereiche auszubilden. Durch Durchführen dieser Herstellungsschritte wurden zwei Arten von Schaltungsplatten mit der in Fig. 1 angegebenen Struktur hergestellt.
    • Vergleichsbeispiele 3 - 5
  • Entsprechend dem Vorgehen von Beispiel 1 wurde die Oberfläche eines AlN-Substrats mit einem Sauerstoffgehalt und einer thermischen Leitfähigkeit gemäß der folgenden Tabelle 3 und mit Einfüllungen aus W einem Schleifen, Polieren, Naßreinigen und Umkehrzerstäuben nacheinander unterzogen. Auf beiden Oberflächen des Substrats wurden unter den in Tabelle 3 angegebenen Bedingungen mit Hilfe einer Zerstäubungsabscheidevorrichtung Metalloxynitridschichten ausgebildet. Nachfolgend wurden, ohne das Vakuum der Zerstäubungsabscheidevorrichtung zu unterbrechen, eine Bindungsschicht, eine Sperrschicht und eine Leiterschicht auf der Metalloxynitridschicht unter den in Tabelle 3 angegebenen Bedingungen nacheinander ausgebildet.
  • Danach wurden entsprechend dem Vorgehen in Beispiel 1 die auf der oberen Oberfläche des Substrats ausgebildeten Schichten selektiv geätzt, um ein Schaltungsmuster, ein Schaltungsmuster mit einem Landteil an seinem Ende und ein rahmenartiges Muster auszubilden. Darüber hinaus wurden entsprechend dem Vorgehen von Beispiel 1 die auf der unteren Oberfläche des Substrats ausgebildeten Schichten selektiv geätzt, um Kontaktstiftbindungsbereiche auszubilden. Durch Durchführen dieser Herstellungsschritte wurden drei Arten von Schaltungsplatten mit der in Fig. 1 angegebenen Struktur hergestellt.
  • Entsprechend dem Vorgehen von Beispiel 1 wurde jede der Schaltungsplatten der Beispiele 10 und 11 und Vergleichsbeispiele 3 bis 5 auf ihre Bindungsstärke eines Schaltungsmusters und ihre Eigenschaften (Festigkeitseigenschaften und Ablöseeigenschaften), die nach Durchführen der TCT erhalten wurden, untersucht. Die Ergebnisse sind in Tabelle 3 zusammengefaßt.
  • Wie aus den folgenden Tabellen 2 und 3 ersichtlich, weist jedes der Schaltungsmuster der Beispiele 6 bis 11 mit einer Metalloxynitridschicht der Formel AluTivNixOyNz, worin u 3 bis 50 atm% bedeutet v 3 bis 78 atm% bedeutet, x 0,0001 bis 50 atm% bedeutet, y 0,005 bis 25 atm% bedeutet und z 5 bis 70 atm% bedeutet, eine hohe Bindungsstärke zum AlN-Substrat auf und bedingt keine Verringerung der Bindungsstärke oder ein Ablösen bei der nach 1000 TCT-Zyklen durchgeführten Bewertung, d.h. es weist gute Bindungseigenschaften auf. Im Gegensatz dazu weist das Schaltungsmuster von Vergleichsbeispiel 3 mit 0 atm% einer Al-Menge als Bestandteil der Metalloxynitridschicht eine geringe Bindungsstärke zum AlN- Substrat auf und führt zu einem Ablösen des Schaltungsmusters bei der nach 1000 TCT-Zyklen durchgeführten Bewertung. Das Schaltungsmuster von Beispiel 4 mit weniger als 3 atm% einer Ti-Menge als Bestandteil der Metalloxynitridschicht weist eine geringe Bindungsstärke zum AlN-Substrat auf und führt zu einem Ablösen des Schaltungsmusters bei der nach 1000 TCT-Zyklen durchgeführten Bewertung. Darüber hinaus weist das Schaltungsmuster von Vergleichsbeispiel 5 mit 0 atm% einer N-Menge als Bestandteil der Metalloxynitridschicht eine geringe Bindungsstärke zum AlN-Substrat auf und bedingt ein Ablösen des Schaltungsmusters bei der nach 1000 TCT-Zyklen durchgeführten Bewertung.
  • Die Schaltungsplatten der Beispiele 6 bis 11 wurden einem Wärmebeständigkeitstest unterzogen, bei dem sie 5 min lang bei 500ºC belassen wurden. Ferner wurden sie einem PCT-Test unterzogen, bei dem sie 2000 h lang unter 2 Atmosphären bei 121ºC belassen wurden. Es wurde festgestellt, daß die so getesteten Schaltungsplatten intakte Schaltungsmuster aufweisen.
    • Beispiele 12 und 13
  • Entsprechend dem Vorgehen von Beispiel 1 wurde die Oberfläche eines AlN-Substrats mit einem Sauerstoffgehalt und einer thermischen Leitfähigkeit gemäß der folgenden Tabelle 4 und mit Einfüllungen aus W einem Schleifen, Polieren, Naßreinigen und Umkehrzerstäuben nacheinander unterzogen. Auf den beiden Oberflächen des Substrats wurden unter den in Tabelle 4 angegebenen Bedingungen mit Hilfe einer Zerstäubungsabscheidevorrichtung Metalloxynitridschichten ausgebildet. Nachfolgend wurden, ohne das Vakuum der Zerstäubungsabscheidevorrichtung zu unterbrechen, eine Bindungsschicht, eine Sperrschicht und eine Leiterschicht nacheinander auf der Metalloxynitridschicht unter den in Tabelle 4 angegebenen Bedingungen ausgebildet.
  • Danach wurden entsprechend dem Vorgehen in Beispiel 1 die auf der oberen Oberfläche des Substrats ausgebildeten Schichten selektiv geätzt, um ein Schaltungsmuster, ein Schaltungsmuster mit einem Landteil an seinem Ende und ein rahmenartiges Muster auszubilden. Darüber hinaus wurden entsprechend dem Vorgehen von Beispiel 1 die auf der unteren Oberfläche des Substrats ausgebildeten Schichten selektiv geätzt, um Kontaktstiftbindungsbereiche auszubilden. Durch Durchführen dieser Herstellungsschritte wurden zwei Arten von Schaltungsplatten mit der in Fig. 1 angegebenen Struktur hergestellt.
    • Vergleichsbeispiele 6 und 7
  • Entsprechend dem Vorgehen in Beispiel 1 wurde die Oberfläche eines AlN-Substrats mit einem Sauerstoffgehalt und einer thermischen Leitfähigkeit gemäß der folgenden Tabelle 4 und mit Einfüllungen aus W einem Schleifen, Polieren, Naßreinigen und Umkehrzerstäuben nacheinander unterzogen. Auf den beiden Oberflächen des Substrats wurden unter den in Tabelle 4 angegebenen Bedingungen mit Hilfe einer Zerstäubungsabscheidevorrichtung Metalloxynitridschichten ausgebildet. Nachfolgend wurden, ohne das Vakuum der Zerstäubungsabscheidevorrichtung zu unterbrechen, eine Bindungsschicht, eine Sperrschicht und eine Leiterschicht nacheinander auf der Metalloxynitridschicht unter den in Tabelle 4 angegebenen Bedingungen ausgebildet.
  • Danach wurden entsprechend dem Vorgehen in Beispiel 1 die auf der oberen Oberfläche des Substrats ausgebildeten Schichten selektiv geätzt, um ein Schaltungsmuster, ein Schaltungsmuster mit einem Landteil an seinem Ende und ein rahmenartiges Muster auszubilden. Darüber hinaus wurden entsprechend dem Vorgehen von Beispiel 1 die auf der unteren Oberfläche des Substrats ausgebildeten Schichten selektiv geätzt, um Kontaktstiftbindungsbereiche auszubilden. Durch Durchführen dieser Herstellungsschritte wurden zwei Arten von Schaltungsplatten mit der in Fig. 1 dargestellten Struktur hergestellt.
  • Entsprechend dem Vorgehen von Beispiel 1 wurde jede dieser Schaltungsplatten der Beispiele 12 und 13 und Vergleichsbeispiele 6 und 7 auf ihre Bindungsstärke des Schaltungsmusters und ihre charakteristischen Eigenschaften (Festigkeitseigenschaften und Ablöseeigenschaften), die nach dem TCT erhalten wurden, untersucht. Die Ergebnisse sind in Tabelle 4 zusammengefaßt.
  • Wie aus der folgenden Tabelle 4 ersichtlich, weist jedes der Schaltungsmuster der Beispiele 12 und 13 mit einer Metalloxynitridschicht der Formel AluTivWxOyNz, worin u 3 bis 50 atm% bedeutet, v 3 bis 78 atm% bedeutet, x 0,0001 bis 50 atm% bedeutet, y 0,005 bis 25 atm% bedeutet und z 5 bis 70 atm% bedeutet, eine hohe Bindungsstärke zum AlN-Substrat auf und bedingt keine Verringerung der Bindungsstärke oder eine Ablösung bei der nach 1000 TCT-Zyklen durchgeführten Bewertung, d.h. es weist gute Bindungseigenschaften auf. Im Gegensatz dazu weist das Schaltungsmuster von Vergleichsbeispiel 6 mit mehr als 70 atm% einer N-Menge als Bestandteil der Metalloxynitridschicht eine geringe Bindungsstärke zum AlN-Substrat auf und führt zu einer Ablösung des Schaltungsmusters bei der nach 1000 TCT-Zyklen durchgeführten Bewertung. Das Schaltungsmuster von Vergleichsbeispiel 7 mit mehr als 25 atm% einer O-Menge als Bestandteil der Metalloxynitridschicht weist eine geringe Bindungsstärke zum AlN-Substrat auf und führt zu einer Ablösung des Schaltungsmusters bei der nach 1000 TCT-Zyklen durchgeführten Bewertung.
  • Die Schaltungsplatten der Beispiele 12 und 13 wurden einem Wärmebeständigkeitstest unterzogen, wobei sie 5 min lang bei 500ºC belassen wurden. Ferner wurden sie einem PCT-Test unterworfen, bei dem sie 2000 h lang unter 2 Atmosphären bei 121ºC belassen wurden. Es wurde festgestellt, daß die so getesteten Schaltungsplatten intakte Schaltungsmuster aufweisen.
    • Beispiele 14 bis 17
  • Entsprechend dem Vorgehen von Beispiel 1 wurde die Oberfläche eines AlN-Substrats mit einem Sauerstoffgehalt und einer thermischen Leitfähigkeit gemäß der folgenden Tabelle 5 und mit Einfüllungen aus W einem Schleifen, Polieren, Naßreinigen und Umkehrzerstäuben nacheinander unterzogen. Auf den beiden Oberflächen des Substrats wurden unter den in Tabelle 5 angegebenen Bedingungen mit Hilfe einer Zerstäubungsabscheidevorrichtung Metalloxynitridschichten ausgebildet. Nachfolgend wurden, ohne das Vakuum der Zerstäubungsabscheidevorrichtung zu unterbrechen, eine Bindungsschicht, eine Sperrschicht und eine Leiterschicht nacheinander auf der Metalloxynitridschicht unter den in Tabelle 5 angegebenen Bedingungen ausgebildet.
  • Danach wurden entsprechend dem Vorgehen in Beispiel 1 die auf der oberen Oberfläche des Substrats ausgebildeten Schichten selektiv geätzt, um ein Schaltungsmuster, ein Schaltungsmuster mit einem Landteil an seinem Ende und ein rahmenartiges Muster auszubilden. Darüber hinaus wurden entsprechend dem Vorgehen von Beispiel 1 die auf der unteren Oberfläche des Substrats ausgebildeten Schichten selektiv geätzt, um Kontaktstiftbindungsbereiche auszubilden. Durch Durchführen dieser Herstellungsschritte wurden vier Arten von Schaltungsplatten mit der in Fig. 1 dargestellten Struktur hergestellt.
  • Entsprechend dem Vorgehen in Beispiel 1 wurde jede der Schaltungsplatten der Beispiele 14 bis 17 auf ihre Bindungsstärke des Schaltungsmusters und ihre Eigenschaften (Festigkeitseigenschaften und Ablöseeigenschaften), die nach dem TCT erhalten wurden, untersucht. Die Ergebnisse sind in Tabelle 5 zusammengefaßt.
    • Beispiele 18 bis 21
  • Entsprechend dem Vorgehen von Beispiel 1 wurde die Oberfläche eines AlN-Substrats mit einem Sauerstoffgehalt und einer thermischen Leitfähigkeit gemäß der folgenden Tabelle 6 und mit Einfüllungen aus W einem Schleifen, Polieren, Naßreinigen und Umkehrzerstäuben nacheinander unterzogen. Auf den beiden Oberflächen des Substrats wurden unter den in Tabelle 6 angegebenen Bedingungen mit Hilfe einer Zerstäubungsabscheidevorrichtung Metalloxynitridschichten ausgebildet. Nachfolgend wurden, ohne das Vakuum der Zerstäubungsabscheidevorrichtung zu unterbrechen, eine Bindungsschicht, eine Sperrschicht und eine Leiterschicht nacheinander auf der Metalloxynitridschicht unter den in Tabelle 6 angegebenen Bedingungen ausgebildet.
  • Nachfolgend wurden entsprechend dem Vorgehen in Beispiel 1 die auf der oberen Oberfläche des Substrats ausgebildeten Schichten selektiv geätzt, um ein Schaltungsmuster, ein Schaltungsmuster mit einem Landteil an seinem Ende und ein rahmenartiges Muster auszubilden. Darüber hinaus wurden entsprechend dem Vorgehen von Beispiel 1 die auf der unteren Oberfläche des Substrats ausgebildeten Schichten selektiv geätzt, um Kontaktstiftbindungsbereiche auszubilden. Durch Durchführen dieser Herstellungsschritte wurden vier Typen von Schaltungsplatten mit der in Fig. 1 angegebenen Struktur hergestellt.
  • Entsprechend dem Vorgehen in Beispiel 1 wurde jede dieser Schaltungsplatten der Beispiele 18 bis 21 auf ihre Bindungsstärke des Schaltungsmusters und ihre Eigenschaften (Festigkeitseigenschaften und Ablöseeigenschaften), die nach dem TCT erhalten wurden, untersucht. Die Ergebnisse sind in Tabelle 6 zusammengefaßt.
  • Wie aus den folgenden Tabellen 5 und 6 ersichtlich, weist jedes der Schaltungsmuster der Beispiele 14 bis 21 mit einer Metalloxynitridschicht der Formel AluM1vM2xOyNz, worin M1 für ein Metall, ausgewählt aus der Gruppe Ti, Cr, Zr und Ta, steht, M2 ein Metall, ausgewählt aus der Gruppe Mo, Ni, Nb und W, darstellt, u 3 bis 50 atm% bedeutet v 3 bis 78 atm% bedeutet, x 0,0001 bis 50 atm% bedeutet, y 0,005 bis 25 atm% bedeutet und z 5 bis 70 atm% bedeutet, eine hohe Bindungsstärke zum AlN-Substrat auf und bedingt keine Verringerung der Bindungsstärke oder ein Ablösen bei der nach 1000 TCT- Zyklen durchgeführten Bewertung, d.h. es weist gute Bindungseigenschaften auf.
  • Die Schaltungsplatten der Beispiele 14 bis 21 wurden einer Wärmebeständigkeitsuntersuchung unterzogen, bei der sie 5 min lang bei 500ºC belassen wurden. Ferner wurden sie einem PCT-Test unterzogen, bei dem sie 2000 h lang unter 2 Atmosphären bei 121ºC belassen wurden. Es wurde festgestellt, daß die so getesteten Schaltungsplatten intakte Schaltungsmuster aufweisen.
    • Beispiele 22 und 23
  • Entsprechend dem Vorgehen von Beispiel 1 wurde die Oberfläche eines AlN-Substrats mit einem Sauerstoffgehalt von 0,03 atm% und einer Wärmeleitfähigkeit von 270 W/m K und mit Einfüllungen aus W einem Schleifen, Polieren, Naßreinigen und Umkehrzerstäuben nacheinander unterzogen. Auf den beiden Oberflächen des Substrats wurden unter den in Tabelle 7 angegebenen Bedingungen mit Hilfe einer Zerstäubungsabscheidevorrichtung Metalloxynitridschichten ausgebildet. Nachfolgend wurde, ohne das Vakuum der Zerstäubungsabscheidevorrichtung zu unterbrechen, eine Hauptschicht auf der Grundierungsschicht unter den in Tabelle 7 angegebenen Bedingungen ausgebildet.
  • Nach Ausbilden eines Resistmusters durch Photolithographie auf der auf der oberen Oberfläche des Substrats ausgebildeten Hauptschicht wurden die Haupt- und Grundierschicht nacheinander selektiv durch Ätzen unter Verwendung des Resistmusters als Maske entfernt, wodurch ein Schaltungsmuster, ein Schaltungsmuster mit einem Landteil an seinem Ende und ein rahmenartiges Muster ausgebildet wurde. Darüber hinaus wurde nach Ausbilden eines Resistmusters durch Photolithographie auf der auf der unteren Oberfläche des Substrats ausgebildeten Hauptschicht in ähnlicher Weise selektiv geätzt, um Kontaktstiftbindungsbereiche auszubilden. Durch Durchführen dieser Herstellungsschritte wurden zwei Arten von Schaltungsplatten mit der in Fig. 1 dargestellten Struktur hergestellt.
  • Entsprechend dem Vorgehen in Beispiel 1 wurde jede der Schaltungsplatten der Beispiele 22 und 23 auf ihre Bindungsstärke der Schaltungsplatte und ihre charakteristischen Eigenschaften (Festigkeitseigenschaften und Ablöseeigenschaften), die nach 1000 TCT-Zyklen erhalten wurden, untersucht. Darüber hinaus wurde mit Hilfe eines Ablösetests nach dem in Punkt (iii) in Beispiel 1 beschriebenen Verfahren auf die Anwesenheit/Abwesenheit einer Ablösung eines jeden Schaltungsmusters vor Durchführen der TCT untersucht. Die Ergebnisse sind in Tabelle 7 dargestellt.
    • Beispiele 24 und 25
  • Entsprechend dem Vorgehen von Beispiel 1 wurde die Oberfläche eines AlN-Substrats mit einem Sauerstoffgehalt von 0,03 atm% und einer Wärmeleitfähigkeit von 270 W/m K und mit Einfüllungen aus W einem Schleifen, Polieren, Naßreinigen und Umkehrzerstäuben nacheinander unterzogen. Auf den beiden Oberflächen des Substrats wurden unter den in Tabelle 8 angegebenen Bedingungen mit Hilfe einer Zerstäubungsabscheidevorrichtung Grundierungsschichten ausgebildet. Nachfolgend wurde, ohne das Vakuum der Zerstäubungsabscheidevorrichtung zu unterbrechen, eine Hauptschicht auf der Grundierungsschicht unter den in Tabelle 8 angegebenen Bedingungen ausgebildet.
  • Entsprechend dem Vorgehen in Beispiel 22 wurden die auf der oberen Oberfläche des Substrats ausgebildeten Schichten selektiv durch Ätzen entfernt, um ein Schaltungsmuster, ein Schaltungsmuster mit einem Landteil an seinem Ende und ein rahmenartiges Muster auszubilden. Darüber hinaus wurden entsprechend dem Vorgehen von Beispiel 22 die auf der unteren Oberfläche des Substrats ausgebildeten Schichten selektiv geätzt, um Kontaktstiftbindungsbereiche auszubilden. Durch Durchführen dieser Herstellungsschritte wurden zwei Arten von Schaltungsplatten mit der in Fig. 1 angegebenen Struktur hergestellt.
  • Entsprechend dem Vorgehen in Beispiel 1 wurde jede der Schaltungsplatten der Beispiele 24 und 25 auf ihre Bindungsstärke der Schaltungsplatte und ihre Eigenschaften (Festigkeitseigenschaften und Ablöseeigenschaften), die nach 1000 TCT-Zyklen erhalten wurden, untersucht. Darüber hinaus wurde mit Hilfe eines Ablösetests nach dem in Punkt (iii) in Beispiel 1 beschriebenen Verfahren die Anwesenheit/Abwesenheit einer Ablösung eines jeden Schaltungsmusters vor dem TCT untersucht. Die Ergebnisse sind in Tabelle 8 dargestellt.
    • Beispiele 26 und 27
  • Entsprechend dem Vorgehen von Beispiel 1 wurde die Oberfläche eines AlN-Substrats mit einem Sauerstoffgehalt von 0,03 atm% und einer Wärmeleitfähigkeit von 270 W/m K und Einfüllungen aus W einem Schleifen, Polieren, Naßreinigen und Umkehrzerstäuben nacheinander unterzogen. Auf den beiden Oberflächen des Substrats wurden unter den in Tabelle 9 angegebenen Bedingungen unter Verwendung einer Zerstäubungsabscheidevorrichtung Grundierungsschichten ausgebildet. Nachfolgend wurde, ohne das Vakuum der Zerstäubungsabscheidevorrichtung zu unterbrechen, eine Hauptschicht auf der Grundierungsschicht unter den in Tabelle 9 angegebenen Bedingungen ausgebildet.
  • Entsprechend dem Vorgehen in Beispiel 22 wurden die auf der oberen Oberfläche des Substrats ausgebildeten Schichten selektiv durch Ätzen entfernt, um ein Schaltungsmuster, ein Schaltungsmuster mit einem Landteil an seinem Ende und ein rahmenartiges Muster auszubilden. Darüber hinaus wurden entsprechend dem Vorgehen in Beispiel 22 die auf der unteren Oberfläche des Substrats ausgebildeten Schichten selektiv geätzt, um Kontaktstiftbindungsbereiche auszubilden. Durch Durchführen dieser Herstellungsschritte wurden zwei Arten von Schaltungsplatten mit der in Fig. 1 dargestellten Struktur hergestellt.
  • Entsprechend dem Vorgehen in Beispiel 1 wurde jede der Schaltungsplatten der Beispiele 26 und 27 auf ihre Bindungsstärke der Schaltungsplatte und ihre Eigenschaften (Festigkeitseigenschaften und Ablöseeigenschaften), die nach 1000 TCT-Zyklen erhalten wurden, untersucht. Darüber hinaus wurde mit Hilfe eines Ablösetests nach dem in Punkt (iii) in Beispiel 1 beschriebenen Verfahren die Anwesenheit/Abwesenheit einer Ablösung eines jeden Schaltungsmusters vor dem TCT untersucht. Die Ergebnisse sind in Tabelle 9 angegeben.
  • Wie aus den folgenden Tabellen 7 bis 9 ersichtlich, weist jedes der Schaltungsmuster der Beispiele 22 bis 27 mit einer Grundierschicht der Formel AluM1vM2wAuxOyNz, worin M1 für ein Metall, ausgewählt aus der Gruppe Ti, Cr, Ta und Zr, steht, M2 ein Metall, ausgewählt aus der Gruppe Ni, W, Nb und Mo darstellt, u 0,1 bis 40 atm% bedeutet, v 0,5 bis 50 atm% bedeutet, w 0,1 bis 50 atm% bedeutet, x 0,05 bis 30 atm% bedeutet, y 0 bis 05 atm% bedeutet und z 0,1 bis 40 atm% bedeutet, und einer Hauptschicht der Formel M1wM2xAuyOz, worin M1 für ein Metall, ausgewählt aus der Gruppe Ti, Cr, Ta und Zr, steht, M2 ein Metall, ausgewählt aus der Gruppe Ni, W, Nb und Mo, darstellt, w 0,5 bis 50 atm% bedeutet, x 0,1 bis 50 atm% bedeutet, y 0,1 bis 80 atm% bedeutet und z 0 bis 1,5 atm% bedeutet, eine hohe Bindungsstärke zum AlN-Substrat auf und bedingt keine Verringerung der Festigkeit oder eine Ablösung bei der nach 1000 TCT-Zyklen durchgeführten Bewertung, d.h. es weist gute Bindungseigenschaften auf.
    • Beispiele 28 und 29
  • Entsprechend dem Vorgehen in Beispiel 1 wurde die Oberfläche eines AlN-Substrats mit einem Sauerstoffgehalt von 0,03 atm% und einer Wärmeleitfähigkeit von 270 W/m K und mit Einfüllungen aus W einem Schleifen, Polieren, Naßreinigen und Umkehrzerstäuben unterzogen. Auf den beiden Oberflächen des Substrats wurden unter den in der folgenden Tabelle 10 angegebenen Bedingungen mit Hilfe einer Zerstäubungsabscheidevorrichtung Metalloxynitridschichten ausgebildet. Nachfolgend wurden, ohne das Vakuum der Zerstäubungsabscheidevorrichtung zu unterbrechen, eine Bindungsschicht, eine Sperrschicht und eine Leiterschicht nacheinander auf der Metalloxynitridschicht unter den in Tabelle 10 angegebenen Bedingungen ausgebildet.
  • Entsprechend dem Vorgehen in Beispiel 1 wurden die auf der oberen Oberfläche des Substrats ausgebildeten Schichten selektiv durch Ätzen entfernt, um ein Schaltungsmuster, ein Schaltungsmuster mit einem Landteil an seinem Ende und ein rahmenartiges Muster auszubilden. Darüber hinaus wurden entsprechend dem Vorgehen in Beispiel 1 die auf der unteren Oberfläche des Substrats ausgebildeten Schichten selektiv geätzt, um Kontaktstiftbindungsbereiche auszubilden.
  • Nachfolgend wurde an den Köpfen der Kontaktstifte aus Kovar, das aus 53,48 Gew.-% Fe, 29 Gew.-% Ni, 17 Gew.-% Co, 0,2 Gew.-% Si, 0,3 Gew.-% Mn und 0,02 Gew.-% C bestand, eine Hartlötmaterialschicht auf Ag-Cu-Basis gebunden. Es sei darauf hingewiesen, daß der Durchmesser des Kontaktstiftbereichs eines jedes Kontaktstifts 0,3 mm betrug, wobei der Durchmesser des Kopfes 0,6 mm betrug. Darüber hinaus wurde an der unteren Oberfläche eines Kovar-Dichtungsrahmens eine Hartlötmaterialschicht auf Ag-Cu-Basis gebunden. Nachfolgend wurde die Hartlötmaterialschicht eines jeden der Kontaktstifte vorübergehend mit Hilfe einer Befestigungsvorrichtung an einem Kontaktstiftbindungsbereich fixiert. Ferner wurde die Hartlötmaterialschicht des Dichtungsrahmens vorübergehend mit Hilfe einer Befestigungsvorrichtung an dem rahmenartigen Muster befestigt. Danach wurde in einer Stickstoffatmosphäre (Sauerstoffkonzentration = 15 ppm oder weniger) in einem Förderbandofen bei einer Maximaltemperatur von 830ºC eine Wärmebehandlung durchgeführt, wodurch jeder der Kontaktstifte auf einem Kontaktstiftbindungsbereich und der Dichtungsrahmen auf dem rahmenartigen Muster gebunden wurden. Durch Durchführen dieser Herstellungsschritte wurden zwei Arten von Schaltungsplatten mit der in Fig. 2 dargestellten Struktur hergestellt.
  • Jede der Schaltungsplatten der Beispiele 28 und 29 wies die Anordnung des Kontaktstiftbindungsbereichs mit der darauf ausgebildeten Hartlötmaterialschicht und das Schaltungsmuster auf, bei dem es sich um das in Tabelle 10 dargestellte handelte und das durch die im Rahmen der Bindungsstufe durchgeführte Wärmebehandlung erhalten worden war. Die Bindungsstärke eines erhaltenen Schaltungsmusters vor der Kontaktstiftbindungsstufe wurde bei jeder Schaltungsplatte entsprechend dem in Punkt (i) von Beispiel 1 genannten Verfahren untersucht. Darüber hinaus wurde die Kontaktstiftzugfestigkeit am Kontaktstiftbindungsbereich und die Eigenschaften (Festigkeitseigenschaften), die nach dem TCT im Bereich einer jeden Schaltungsplatte erhalten wurden, untersucht. Des weiteren wurde jede Schaltungsplatte auf die Anwesenheit/Abwesenheit einer mit Hilfe einer Ablöseuntersuchung erhaltenen Ablösung und auf die Eigenschaften (Festigkeits-5eigenschaften und Ablöseeigenschaften), die nach dem TCT erhalten wurden, untersucht. Die Ergebnisse sind in Tabelle 10 zusammengefaßt. Es sei darauf hingewiesen, daß die Kontaktstiftzugfestigkeit am Kontaktstiftbindungsbereich, die Eigenschaften (Festigkeitseigenschaften) nach dem TCT und die Bindungsstärke des Schaltungsmusters und seine Eigenschaften (Festigkeitseigenschaften und Ablöseeigenschaften) nach dem TCT nach den folgenden Verfahren bewertet wurden.
    • (1-1) Kontaktstiftzugfestigkeit am Kozitaktstiftbindungsbereich
  • Ein Kontaktstift am Kontaktstiftbindungsbereich wurde mit einer Rate von 5 cm/min mit Hilfe einer Zugfestigkeitstestvorrichtung (#4301, erhältlich bei Instron Co.) zur Bestimmung der Kontaktstiftzugfestigkeit gezogen.
    • (1-2) Festigkeitseigenschaften nach TCT am Kontaktstiftbindungsbereich
  • Nach Kühlen der Schaltungsplatte auf -50ºC wurde sie auf 150ºC erwärmt und 30 min lang bei dieser Temperatur gehalten. Dieser Temperaturzyklus wurde 1000mal wiederholt. Danach wurde nach dem in Punkt (1-1) oben beschriebenen Vorgehen die Kontaktstiftzugfestigkeit am Kontaktstiftbindungsbereich der Schaltungsplatte bestimmt. Wenn in diesem Fall dieselbe Zugfestigkeit, die vor dem TCT erhalten wurde, erhalten wurde, wurde eine nicht verminderte Zugfestigkeit festgestellt. Wenn die Bindungsfestigkeit, verglichen mit der vor dem TCT erhaltenen, verringert war, wurde eine verringerte Festigkeit festgestellt. Wenn eine verringerte Festigkeit festgestellt wurde, wurde die Zugfestigkeit auch angegeben.
    • (2-1) Bindungsfestigkeit eines Schaltungsmusters
  • Ein Sn-plattierter Kupferdraht eines Durchmessers von 0,7 mm wurde mit Hilfe eines Lötmittels auf Sn-Pb-Basis auf einem Schaltungsmuster gebunden. Nachfolgend wurde der Kupferdraht mit einer Rate von 5 cm/min mit Hilfe einer Zugfestigkeitstestvorrichtung (#4301, erhältlich bei Instron Co.), gezogen, um die Bindungsstärke des Schaltungsmusters zu bewerten.
    • (2-2) Festigkeitseigenschaften eines Schaltungsmusters nach einem TCT
  • Nach Kühlen der Schaltungsplatte auf -50ºC wurde sie auf 150ºC erwärmt und 30 min lang bei dieser Temperatur gehalten. Dieser Temperaturzyklus wurde 1000mal wiederholt. Danach wurde die Bindungsfestigkeit einer Schaltung der Schaltungsplatte entsprechend dem Vorgehen in Punkt (2-1) oben bestimmt. Wenn in diesem Fall dieselbe Zugfestigkeit wie die, die vor dem TCT erhalten wurde, erhalten wurde, wurde eine nicht verminderte Festigkeit festgestellt. Wenn die Bindungsfestigkeit, verglichen mit der, die vor dem TCT erhalten wurde, verringert war, wurde eine verringerte Festigkeit festgestellt. Wenn eine verringerte Festigkeit festgestellt wurde, wurde die Bindungsstärke auch angegeben.
    • (2-3) Ablösungseigenschaften eines Schaltungsmusters nach einem TCT
  • Ein Reparaturband (Scotch 810, erhältlich bei 3M Co.) wurde auf einem Schaltungsmuster einer einem TCT unterzogenen Schaltungsplatte zum Haften gebracht, worauf durch Abziehen des Bandes mit einer ausreichenden Stärke ein Ablösungstest durchgeführt wurde. Danach wurde die Haftoberfläche des Bandes und die Oberfläche des Schaltungsmusters mit Hilfe eines Elektronenmikroskops untersucht. Wenn ein abgelöstes Stück auf der Bandoberfläche haftete oder eine abgelöste Markierung sich auf dem Schaltungsmuster bildete, wurde 'abgelöst' festgestellt. Wenn kein abgelöstes Stück oder keine Markierung festgestellt wurde, wurde 'nicht abgelöst' festgestellt.
    • Beispiele 30 und 31
  • Entsprechend dem Vorgehen von Beispiel 1 wurde die Oberfläche eines AlN-Substrats mit einem Sauerstoffgehalt von 0,03 atm% und einer Wärmeleitfähigkeit von 270 W/m K und mit Einfüllungen aus W einem Schleifen, Polieren, Naßreinigen und Umkehrzerstäuben unterzogen. Auf den beiden Oberflächen des Substrats wurden unter den in der folgenden Tabelle 11 dargestellten Bedingungen mit Hilfe einer Zerstäubungsabscheidevorrichtung Metalloxynitridschichten ausgebildet. Nachfolgend wurden, ohne das Vakuum der Zerstäubungsabscheidevorrichtung zu unterbrechen, eine Bindungsschicht, eine Sperrschicht und eine Leiterschicht nacheinander auf der Metalloxynitridschicht unter den in Tabelle 11 angegebenen Bedingungen ausgebildet.
  • Entsprechend dem Vorgehen in Beispiel 1 wurden die auf der oberen Oberfläche des Substrats ausgebildeten Schichten selektiv durch Ätzen entfernt, um ein Schaltungsmuster, ein Schaltungsmuster mit einem Landteil an seinem Ende und ein rahmenartiges Muster auszubilden. Darüber hinaus wurden entsprechend dem Vorgehen in Beispiel 1 die auf der unteren Oberfläche des Substrats ausgebildeten Schichten selektiv geätzt, um Kontaktstiftbindungsbereiche auszubilden.
  • Danach wurde an den Köpfen der Kontaktstifte ähnlich den in Beispiel 28 verwendeten eine Hartlötmaterialschicht auf Ag- Cu-Basis gebunden. Darüber hinaus wurde an der unteren Oberfläche eines Kovar-Dichtungsrahmens eine Hartlötmaterialschicht auf Ag-Cu-Basis gebunden. Nachfolgend wurde die Hartlötmaterialschicht eines jeden der Kontaktstifte vorübergehend mit Hilfe einer Befestigungsvorrichtung auf einem Kontaktstiftbindungsbereich befestigt. Ferner wurde die Hartlötmaterialschicht des Dichtungsrahmens vorübergehend mit Hilfe einer Befestigungsvorrichtung auf dem rahmenartigen Muster befestigt. Danach wurde in einer Stickstoffatmosphäre (Sauerstoffkonzentration = 15 ppm oder weniger) in einem Förderbandofen bei einer maximalen Temperatur von 830ºC eine Wärmebehandlung durchgeführt, um jeden der Kontaktstifte auf einem Kontaktstiftbindungsbereich und den Dichtungsrahmen auf dem rahmenartigen Muster zu binden. Durch Durchführen dieser Herstellungsschritte wurden zwei Arten von Schaltungsplatten mit der in Fig. 2 dargestellten Struktur hergestellt.
  • Jede der Schaltungsplatten der Beispiele 30 und 31 wies die Anordnung des Kontaktstiftbindungsbereichs und der darauf ausgebildeten Hartlötmaterialschicht und das Schaltungsmuster auf, bei dem es sich um das in Tabelle 11 dargestellte handelte und das durch die in der Bindungsstufe durchgeführte Wärmebehandlung erhalten worden war. Entsprechend dem Vorgehen in Beispiel 28 wurde die Bindungsfestigkeit einer vor der Kontaktstiftbindungsstufe erhaltenen Schaltungsplatte, eine Kontaktstiftzugfestigkeit eines Kontaktstiftbindungsbereichs und die Eigenschaften (Festigkeitseigenschaften), die nach dem TCT erhalten wurden, untersucht. Darüber hinaus wurden die Bindungsfestigkeit einer Schaltungsplatte einer jeden Schaltungsplatte, die Anwesenheit/Abwesenheit einer mit Hilfe der Ablösungsuntersuchung erhaltenen Ablösung und die Eigenschaften (Festigkeitseigenschaften und Ablösungseigenschaften), die nach dem TCT erhalten wurden, für jede Schaltungsplatte untersucht. Die Ergebnisse sind in Tabelle 11 zusammengefaßt.
    • Vergleichsbeispiele 8 und 9
  • Entsprechend dem Vorgehen von Beispiel 1 wurde die Oberfläche eines AlN-Substrats mit einem Sauerstoffgehalt von 0,03 atm% und einer Wärmeleitfähigkeit von 270 W/m K und mit Einfüllungen aus W einem Schleifen, Polieren, Naßreinigen und Umkehrzerstäuben unterzogen. Auf den beiden Oberflächen des Substrats wurden unter den in der folgenden Tabelle 12 angegebenen Bedingungen unter Verwendung einer Zerstäubungsabscheidevorrichtung Metalloxynitridschichten ausgebildet. Nachfolgend wurden, ohne das Vakuum der Zerstäubungsabscheidevorrichtung zu unterbrechen, eine Bindungsschicht, eine Sperrschicht und eine Leiterschicht nacheinander auf der Metalloxynitridschicht unter den in Tabelle 12 angegebenen Bedingungen ausgebildet.
  • Entsprechend dem Vorgehen in Beispiel 1 wurden die auf der oberen Oberfläche des Substrats ausgebildeten Schichten selektiv durch Ätzen entfernt, um ein Schaltungsmuster, ein Schaltungsmuster mit einem Landteil an seinem Ende und ein rahmenartiges Muster auszubilden. Darüber hinaus wurden entsprechend dem Vorgehen in Beispiel 1 die auf der unteren Oberfläche des Substrats ausgebildeten Schichten selektiv geätzt, um Kontaktstiftbindungsbereiche auszubilden.
  • Nachfolgend wurde an den Köpfen der Kontaktstifte, die den in Beispiel 28 verwendeten ähnelten, eine Hartlötmaterialschicht auf Ag-Cu-Basis gebunden. Darüber hinaus wurde an der unteren Oberfläche eines Kovar-Dichtungsrahmens eine Hartlötmaterialschicht auf Ag-Cu-Basis gebunden. Nachfolgend wurde die Hartlötmaterialschicht eines jeden der Kontaktstifte vorübergehend mit Hilfe einer Befestigungsvorrichtung auf einem Kontaktstiftbindungsbereich befestigt. Ferner wurde die Hartlötmaterialschicht des Dichtungsrahmens vorübergehend mit Hilfe einer Befestigungsvorrichtung auf dem rahmenartigen Muster befestigt. Danach wurde in einer Stickstoffatmosphäre (Sauerstoffkonzentration = 15 ppm oder weniger) in einem Förderbandofen bei einer maximalen Temperatur von 830ºC eine Wärmebehandlung durchgeführt, wodurch es zu einem Binden der Kontaktstifte auf einem Kontaktstiftbindungsbereich und des Dichtungsrahmens auf dem rahmenartigen Muster kam. Durch Durchführen dieser Herstellungsschritte wurden zwei Arten von Schaltungsplatten mit der in Fig. 2 dargestellten Struktur hergestellt.
  • Jede der Schaltungsplatten der Vergleichsbeispiele 8 und 9 wies die Anordnung des Kontaktstiftbindungsbereichs und der darauf ausgebildeten Hartlötmaterialschicht und das Schaltungsmuster auf, bei dem es sich um das in Tabelle 12 dargestellte handelte und das durch die in der Bindungsstufe durchgeführte Wärmebehandlung erhalten worden war. Entsprechend dem Vorgehen in Beispiel 28 wurde die Bindungsstärke einer vor der Kontaktstiftbindungsstufe erhaltenen Schaltungsplatte, eine Kontaktstiftzugfestigkeit eines Kontaktstiftbindungsbereichs und die Eigenschaften (Festigkeitseigenschaften), die nach dem TCT erhalten wurden, bei jeder Schaltungsplatte untersucht. Darüber hinaus wurde die Bindungsstärke einer Schaltungsplatte einer jeden Schaltungsplatte, die Anwesenheit/Abwesenheit einer durch die Ablösungsuntersuchung erhaltenen Ablösung und die Eigenschaften (Festigkeitseigenschaften und Ablösungseigenschaften), die nach dem TCT erhalten wurden, untersucht. Die Ergebnisse sind in Tabelle 12 zusammengefaßt.
    • Vergleichsbeispiele 10 und 11
  • Entsprechend dem Vorgehen von Beispiel 1 wurde die Oberfläche eines AlN-Substrats mit einem Sauerstoffgehalt von 0,03 atm% und einer Wärmeleitfähigkeit von 270 W/m K und mit Einfüllungen aus W einem Schleifen, Polieren, Naßreinigen und Umkehrzerstäuben unterzogen. Auf den beiden Oberflächen des Substrats wurden unter den in der folgenden Tabelle 13 angegebenen Bedingungen mit Hilfe einer Zerstäubungsabscheidevorrichtung Metalloxynitridschichten ausgebildet. Nachfolgend wurden, ohne das Vakuum in der Zerstäubungsabscheidevorrichtung zu unterbrechen, eine Bindungsschicht, eine Sperrschicht und eine Leiterschicht nacheinander auf der Metalloxynitridschicht unter den in Tabelle 13 angegebenen Bedingungen ausgebildet.
  • Entsprechend dem Vorgehen in Beispiel 1 wurden die auf der oberen Oberfläche des Substrats ausgebildeten Schichten selektiv durch Ätzen entfernt, um ein Schaltungsmuster, ein Schaltungsmuster mit einem Landteil an seinem Ende und ein rahmenartiges Muster auszubilden. Darüber hinaus wurden entsprechend dem Vorgehen in Beispiel 1 die auf der unteren Oberfläche des Substrats ausgebildeten Schichten selektiv geätzt, um Kontaktstiftbindungsbereiche auszubilden.
  • Nachfolgend wurde an den Köpfen der Kontaktstifte, die den in Beispiel 28 verwendeten ähnelten, eine Hartlötmaterialschicht auf Ag-Cu-Basis gebunden. Darüber hinaus wurde an der unteren Oberfläche eines Kovar-Dichtungsrahmens eine Hartlötmaterialschicht auf Ag-Cu-Basis gebunden. Nachfolgend wurde die Hartlötmaterialschicht eines jeden der Kontaktstifte vorübergehend mit Hilfe einer Befestigungsvorrichtung auf einem Kontaktstiftbindungsbereich befestigt. Ferner wurde die Hartlötmaterialschicht des Dichtungsrahmens vorübergehend mit Hilfe einer Befestigungsvorrichtung auf dem rahmenartigen Muster befestigt. Danach wurde in einer Stickstoffatmosphäre (Sauerstoffkonzentration = 15 ppm oder weniger) in einem Förderbandofen bei einer maximalen Temperatur von 830ºC eine Wärmebehandlung durchgeführt, um jeden der Kontaktstifte auf einem Kontaktstiftbindungsbereich und den Dichtungsrahmen auf dem rahmenartigen Muster zu binden. Durch Durchführen dieser Herstellungsschritte wurden zwei Arten von Schaltungsplatten mit der in Fig. 2 dargestellten Struktur hergestellt.
  • Jede der Schaltungsplatten der Vergleichsbeispiele 10 und 11 wies die Anordnung des Kontaktstiftbindungsbereichs und der darauf ausgebildeten Hartlötmaterialschicht und das Schaltungsmuster auf, bei dem es sich um das in Tabelle 13 dargestellte handelte und das durch die in der Bindungsstufe durchgeführte Wärmebehandlung erhalten worden war. Entsprechend dem Vorgehen in Beispiel 28 wurde die Bindungsstärke einer vor der Kontaktstiftbindungsstufe erhaltenen Schaltungsplatte, eine Kontaktstiftzugfestigkeit eines Kontaktstiftbindungsbereichs und die Eigenschaften (Festigkeitseigenschaften), die nach dem TCT erhalten wurden, bei jeder Schaltungsplatte untersucht. Darüber hinaus wurden die Bindungsfestigkeit einer Schaltungsplatte einer jeden Schaltungsplatte, die Anwesenheit/Abwesenheit einer durch die Ablöseuntersuchung erhaltenen Ablösung und die Eigenschaften (Festigkeitseigenschaften und Ablösungseigenschaften), die nach dem TCT erhalten wurden, untersucht. Die Ergebnisse sind in Tabelle 13 zusammengefaßt.
  • Wie aus den folgenden Tabellen 10 bis 13 ersichtlich, weist jede der Schaltungsplatten der Beispiele 28 bis 31, bei denen die Kontaktstifte bei einer vorgegebenen Temperatur an den Kontaktstiftbindungsbereichen mit einer Metalloxynitridschicht der Formel AluM1vOyNz, worin M1 für ein Metall, ausgewählt aus der Gruppe Ti, Ta und Cr, steht u 3 bis 50 atm% bedeutet, v 3 bis 78 atm% bedeutet, y 0,005 bis 25 atm% bedeutet und z 5 bis 70 atm% bedeutet, gebunden werden, eine hohe Bindungsstärke des Kontaktstifts zum AlN-Substrat auf und führt zu keiner Verringerung der Bindungsstärke des Kontaktstifts bei der nach 1000 TCT-Zyklen durchgeführten Bewertung, d.h. sie weist gute Eigenschaften auf. Darüber hinaus weist jede der Schaltungsplatten der Beispiele 28 bis 31, die nach Erwärmen des Schaltungsmusters mit der Metalloxynitridschicht bei der obigen Temperatur erhalten wurden, eine hohe Bindungsstärke des Schaltungsmusters zum AlN-Substrat auf und führt zu keiner Verringerung der Bindungsstärke oder einer Ablösung bei der nach 1000 TCT-Zyklen durchgeführten Bewertung, d.h. sie weist gute Eigenschaften auf. Im Gegensatz dazu weist jede der Schaltungsplatten der Vergleichsbeispiele 8 und 9 mit einer M1 (beispielsweise Ti)- Menge außerhalb des obigen Bereichs als Bestandteil der Metalloxynitridschicht oder jede der Schaltungsplatten der Vergleichsbeispiele 10 und 11 mit einer Al-Menge außerhalb des obigen Bereichs als Bestandteil der Metalloxynitridschicht eine geringe Bindungsstärke am Kontaktstiftbindungsbereich und eine geringe Bindungsstärke des Schaltungsmusters auf.
  • Darüber hinaus war bei jeder der Schaltungsplatten der Beispiele 28 bis 31 der an dem rahmenartigen Muster durch die Hartlötmaterialschicht gebundene Dichtungsrahmen am AlN-Substrat mit einer dem Kontaktstift ähnlichen hohen Festigkeit gebunden.
    • Beispiele 32 und 33
  • Entsprechend dem Vorgehen in Beispiel 1 wurde die Oberfläche eines AlN-Substrats mit einem Sauerstoffgehalt von 0,03 atm% und einer Wärmeleitfähigkeit von 270 W/m K und mit Einfüllungen aus W einem Schleifen, Polieren, Naßreinigen und Umkehrzerstäuben unterzogen. Auf den beiden Oberflächen des Substrats wurden unter den in der folgenden Tabelle 14 angegebenen Bedingungen mit Hilfe einer Zerstäubungsabscheidevorrichtung Metalloxynitridschichten ausgebildet. Nachfolgend wurden, ohne das Vakuum in der Zerstäubungsabscheidevorrichtung zu unterbrechen, eine Bindungsschicht, eine Sperrschicht und eine Leiterschicht nacheinander auf der Metalloxynitridschicht unter den in Tabelle 14 angegebenen Bedingungen ausgebildet.
  • Entsprechend dem Vorgehen in Beispiel 1 wurden die auf der oberen Oberfläche des Substrats ausgebildeten Schichten selektiv durch Ätzen entfernt, um ein Schaltungsmuster, ein Schaltungsmuster mit einem Landteil an seinem Ende und ein rahmenartiges Muster auszubilden. Darüber hinaus wurden entsprechend dem Vorgehen in Beispiel 1 die auf der unteren Oberfläche des Substrats ausgebildeten Schichten selektiv geätzt, um Kontaktstiftbindungsbereiche auszubilden.
  • Nachfolgend wurde an den Köpfen der Kontaktstifte, die den in Beispiel 28 verwendeten ähnelten, eine Hartlötmaterialschicht auf Ag-Cu-Basis gebunden. Darüber hinaus wurde an der unteren Oberfläche eines Kovar-Dichtungsrahmens eine Hartlötmaterialschicht auf Ag-Cu-Basis gebunden. Nachfolgend wurde die Hartlötmaterialschicht eines jeden der Kontaktstifte vorübergehend mit Hilfe einer Befestigungsvorrichtung auf einem Kontaktstiftbindungsbereich befestigt. Ferner wurde die Hartlötmaterialschicht des Dichtungsrahmens vorübergehend mit Hilfe einer Befestigungsvorrichtung auf dem rahmenartigen Muster befestigt. Danach wurde in einer Stickstoffatmosphäre (Sauerstoffkonzentration = 15 ppm oder weniger) in einem Förderbandofen bei einer maximalen Temperatur von 830ºC eine Wärmebehandlung durchgeführt, um jeden der Kontaktstifte auf einem Kontaktstiftbindungsbereich und den Dichtungsrahmen auf dem rahmenartigen Muster zu binden. Durch Durchführen dieser Herstellungsschritte wurden zwei Arten von Schaltungsplatten mit der in Fig. 2 dargestellten Struktur hergestellt.
  • Jede der Schaltungsplatten der Beispiele 32 und 33 wies die Anordnung des Kontaktstiftbindungsbereichs und der darauf ausgebildeten Hartlötmaterialschicht und das Schaltungsmuster auf, bei dem es sich um das in Tabelle 14 dargestellte handelte und das durch die in der Bindungsstufe durchgeführte Wärmebehandlung erhalten worden war. Entsprechend dem Vorgehen in Beispiel 28 wurden die Bindungsfestigkeit einer vor der Kontaktstiftbindungsstufe erhaltenen Schaltungsplatte, die Kontaktstiftzugfestigkeit eines Kontaktstiftbindungsbereichs und die Eigenschaften (Festigkeitseigenschaften), die nach dem TCT erhalten wurden, bei jeder Schaltungsplatte untersucht. Darüber hinaus wurden die Bindungsfestigkeit einer Schaltungsplatte einer jeden Schaltungsplatte, die Anwesenheit/Abwesenheit einer durch die Ablöseuntersuchung erhaltenen Ablösung und die Eigenschaften (Festigkeitseigenschaften und Ablösungseigenschaften), die nach dem TCT erhalten wurden, untersucht. Die Ergebnisse sind in Tabelle 14 zusammengefaßt.
    • Beispiele 34 und 35
  • Entsprechend dem Vorgehen in Beispiel 1 wurde die Oberfläche eines AlN-Substrats mit einem Sauerstoffgehalt von 0,03 atm% und einer Wärmeleitfähigkeit von 270 W/m K und mit Einfüllungen aus W einem Schleifen, Polieren, Naßreinigen und Umkehrzerstäuben unterzogen. Auf den beiden Oberflächen des Substrats wurden unter den in der folgenden Tabelle 15 angegebenen Bedingungen mit Hilfe einer Zerstäubungsabscheidevorrichtung Metalloxynitridschichten ausgebildet. Nachfolgend wurden, ohne das Vakuum in der Zerstäubungsabscheidevorrichtung zu unterbrechen, eine Bindungsschicht, eine Sperrschicht und eine Leiterschicht nacheinander auf der Metalloxynitridschicht unter den in Tabelle 15 angegebenen Bedingungen ausgebildet.
  • Entsprechend dem Vorgehen in Beispiel 1 wurden die auf der oberen Oberfläche des Substrats ausgebildeten Schichten selektiv durch Ätzen entfernt, um ein Schaltungsmuster, ein Schaltungsmuster mit einem Landteil an seinem Ende und ein rahmenartiges Muster auszubilden. Darüber hinaus wurden entsprechend dem Vorgehen in Beispiel 1 die auf der unteren Oberfläche des Substrats ausgebildeten Schichten selektiv geätzt, um Kontaktstiftbindungsbereiche auszubilden.
  • Nachfolgend wurde an den Köpfen der Kontaktstifte, die den in Beispiel 28 verwendeten ähnelten, eine Hartlötmaterialschicht auf Ag-Cu-Basis gebunden. Darüber hinaus wurde an der unteren Oberfläche eines Kovar-Dichtungsrahmens eine Hartlötmaterialschicht auf Ag-Cu-Basis gebunden. Nachfolgend wurde die Hartlötmaterialschicht eines jeden der Kontaktstifte vorübergehend mit Hilfe einer Befestigungsvorrichtung auf einem Kontaktstiftbindungsbereich befestigt. Ferner wurde die Hartlötmaterialschicht des Dichtungsrahmens vorübergehend mit Hilfe einer Befestigungsvorrichtung auf dem rahmenartigen Muster befestigt. Danach wurde in einer Stickstoffatmosphäre (Sauerstoffkonzentration = 15 ppm oder weniger) in einem Förderbandofen bei einer maximalen Temperatur von 830ºC eine Wärmebehandlung durchgeführt, um jeden der Kontaktstifte auf einem Kontaktstiftbindungsbereich und den Dichtungsrahmen auf dem rahmenartigen Muster zu binden. Durch Durchführen dieser Herstellungsschritte wurden zwei Arten von Schaltungsplatten mit der in Fig. 2 dargestellten Struktur hergestellt.
  • Jede der Schaltungsplatten der Vergleichsbeispiele 34 und 35 wies die Anordnung des Kontaktstiftbindungsbereichs und der darauf ausgebildeten Hartlötmaterialschicht und das Schaltungsmuster auf, bei dem es sich um das in Tabelle 15 dargestellte handelte und das durch die in der Bindungsstufe durchgeführte Wärmebehandlung erhalten worden war. Entsprechend dem Vorgehen in Beispiel 28 wurden die Bindungsfestigkeit einer vor der Kontaktstiftbindungsstufe erhaltenen Schaltungsplatte, die Kontaktstiftzugfestigkeit eines Kontaktstiftbindungsbereichs und die Eigenschaften (Festigkeitseigenschaften), die nach dem TCT erhalten wurden, bei jeder Schaltungsplatte untersucht. Darüber hinaus wurden die Bindungsstärke einer Schaltungsplatte einer jeden Schaltungsplatte, die Anwesenheit/Abwesenheit einer mit Hilfe der Ablöseuntersuchung erhaltenen Ablösung und die Eigenschaften (Festigkeitseigenschaften und Ablösungseigenschaften), die nach dem TCT erhalten wurden, untersucht. Die Ergebnisse sind in Tabelle 15 zusammengefaßt.
    • Beispiele 36 und 37
  • Entsprechend dem Vorgehen in Beispiel 1 wurde die Oberfläche eines AlN-Substrats mit einem Sauerstoffgehalt von 0,03 atm% und einer Wärmeleitfähigkeit von 270 W/m K und mit Einfüllungen aus W einem Schleifen, Polieren, Naßreinigen und Umkehrzerstäuben unterzogen. Auf den beiden Oberflächen des Substrats wurden unter den in der folgenden Tabelle 16 angegebenen Bedingungen mit Hilfe einer Zerstäubungsabscheidevorrichtung Metalloxynitridschichten ausgebildet. Nachfolgend wurden, ohne das Vakuum in der Zerstäubungsabscheidevorrichtung zu unterbrechen, eine Bindungsschicht, eine Sperrschicht und eine Leiterschicht nacheinander auf der Metalloxynitridschicht unter den in Tabelle 16 angegebenen Bedingungen ausgebildet.
  • Entsprechend dem Vorgehen in Beispiel 1 wurden die auf der oberen Oberfläche des Substrats ausgebildeten Schichten selektiv durch Ätzen entfernt, um ein Schaltungsmuster, ein Schaltungsmuster mit einem Landteil an seinem Ende und ein rahmenartiges Muster auszubilden. Darüber hinaus wurden entsprechend dem Vorgehen in Beispiel 1 die auf der unteren Oberfläche des Substrats ausgebildeten Schichten selektiv geätzt, um Kontaktstiftbindungsbereiche auszubilden.
  • Nachfolgend wurde an den Köpfen der Kontaktstifte, die den in Beispiel 28 verwendeten ähnelten, eine Hartlötmaterialschicht auf Ag-Cu-Basis gebunden. Darüber hinaus wurde an der unteren Oberfläche eines Kovar-Dichtungsrahmens eine Hartlötmaterialschicht auf Ag-Cu-Basis gebunden. Nachfolgend wurde die Hartlötmaterialschicht eines jeden der Kontaktstifte vorübergehend mit Hilfe einer Befestigungsvorrichtung auf einem Kontaktstiftbindungsbereich befestigt. Ferner wurde die Hartlötmaterialschicht des Dichtungsrahmens vorübergehend mit Hilfe einer Befestigungsvorrichtung auf dem rahmenartigen Muster befestigt. Danach wurde in einer Stickstoffatmosphäre (Sauerstoffkonzentration = 15 ppm oder weniger) in einem Förderbandofen bei einer maximalen Temperatur von 830ºC eine Wärmebehandlung durchgeführt, um jeden der Kontaktstifte auf einem Kontaktstiftbindungsbereich und den Dichtungsrahmen auf dem rahmenartigen Muster zu binden. Durch Durchführen dieser Herstellungsschritte wurden zwei Arten von Schaltungsplatten mit der in Fig. 2 dargestellten Struktur hergestellt.
  • Jede der Schaltungsplatten der Beispiele 36 und 37 wies die Anordnung des Kontaktstiftbindungsbereichs und der darauf ausgebildeten Hartlötmaterialschicht und das Schaltungsmuster auf, bei dem es sich um das in Tabelle 16 dargestellte handelte und das durch die in der Bindungsstufe durchgeführte Wärmebehandlung erhalten worden war. Entsprechend dem Vorgehen in Beispiel 28 wurden die Bindungsstärke einer vor der Kontaktstiftbindungsstufe erhaltenen Schaltungsplatte, die Kontaktstiftzugfestigkeit eines Kontaktstiftbindungsbereichs und die Eigenschaften (Festigkeitseigenschaften), die nach dem TCT erhalten wurden, bei jeder Schaltungsplatte untersucht. Darüber hinaus wurden die Bindungsfestigkeit einer Schaltungsplatte einer jeden Schaltungsplatte, die Anwesenheit/Abwesenheit einer durch die Ablöseuntersuchung erhaltenen Ablösung und die Eigenschaften (Festigkeitseigenschaften und Ablösungseigenschaften), die nach dem TCT erhalten wurden, untersucht. Die Ergebnisse sind in Tabelle 16 zusammengefaßt.
    • Beispiel 38 und 39
  • Entsprechend dem Vorgehen in Beispiel 1 wurde die Oberfläche eines AlN-Substrats mit einem Sauerstoffgehalt von 0,03 atm% und einer Wärmeleitfähigkeit von 270 W/m K und mit Einfüllungen aus W einem Schleifen, Polieren, Naßreinigen und Umkehrzerstäuben unterzogen. Auf den beiden Oberflächen des Substrats wurden unter den in der folgenden Tabelle 17 angegebenen Bedingungen mit Hilfe einer Zerstäubungsabscheidevorrichtung Metalloxynitridschichten ausgebildet. Nachfolgend wurden, ohne das Vakuum in der Zerstäubungsabscheidevorrichtung zu unterbrechen, eine Bindungsschicht, eine Sperrschicht und eine Leiterschicht nacheinander auf der Metalloxynitridschicht unter den in Tabelle 17 angegebenen Bedingungen ausgebildet.
  • Entsprechend dem Vorgehen in Beispiel 1 wurden die auf der oberen Oberfläche des Substrats ausgebildeten Schichten selektiv durch Ätzen entfernt, um ein Schaltungsmuster, ein Schaltungsmuster mit einem Landteil an seinem Ende und ein rahmenartiges Muster auszubilden. Darüber hinaus wurden entsprechend dem Vorgehen in Beispiel 1 die auf der unteren Oberfläche des Substrats ausgebildeten Schichten selektiv geätzt, um Kontaktstiftbindungsbereiche auszubilden.
  • Nachfolgend wurde an den Köpfen der Kontaktstifte, die den in Beispiel 28 verwendeten ähnelten, eine Hartlötmaterialschicht auf Ag-Cu-Basis gebunden. Darüber hinaus wurde an der unteren Oberfläche eines Kovar-Dichtungsrahmens eine Hartlötmaterialschicht auf Ag-Cu-Basis gebunden. Nachfolgend wurde die Hartlötmaterialschicht eines jeden der Kontakt stifte vorübergehend mit Hilfe einer Befestigungsvorrichtung auf einem Kontaktstiftbindungsbereich befestigt. Ferner wurde die Hartlötmaterialschicht des Dichtungsrahmens vorübergehend mit Hilfe einer Befestigungsvorrichtung auf dem rahmenartigen Muster befestigt. Danach wurde in einer Stickstoffatmosphäre (Sauerstoffkonzentration = 15 ppm oder weniger) in einem Förderbandofen bei einer maximalen Temperatur von 830ºC eine Wärmebehandlung durchgeführt, um jeden der Kontaktstifte auf einem Kontaktstiftbindungsbereich und den Dichtungsrahmen auf dem rahmenartigen Muster zu binden. Durch Durchführen dieser Herstellungsschritte wurden zwei Arten von Schaltungsplatten mit der in Fig. 2 dargestellten Struktur erhalten.
  • Jede der Schaltungsplatten der Beispiele 38 und 39 wies die Anordnung des Kontaktstiftbindungsbereichs und der darauf ausgebildeten Hartlötmaterialschicht und das Schaltungsmuster auf, bei dem es sich um das in Tabelle 17 dargestellte handelte und das durch die in der Bindungsstufe durchgeführte Wärmebehandlung erhalten worden war. Entsprechend dem Vorgehen in Beispiel 28 wurden die Bindungsfestigkeit einer vor der Kontaktstiftbindungsstufe erhaltenen Schaltungsplatte, die Kontaktstiftzugfestigkeit eines Kontaktstiftbindungsbereichs und die Eigenschaften (Festigkeitseigenschaften), die nach dem TCT erhalten wurden, bei jeder Schaltungsplatte untersucht. Darüber hinaus wurden die Bindungsfestigkeit einer Schaltungsplatte einer jeden Schaltungsplatte, die Anwesenheit/Abwesenheit einer durch die Ablöseuntersuchung erhaltenen Ablösung und die Eigenschaften (Festigkeitseigenschaften und Ablösungseigenschaften), die nach dem TCT erhalten wurden, untersucht. Die Ergebnisse sind in Tabelle 17 zusammengefaßt.
    • Beispiele 40 und 41
  • Entsprechend dem Vorgehen in Beispiel 1 wurde die Oberfläche eines AlN-Substrats mit einem Sauerstoffgehalt von 0,03 atm% und einer Wärmeleitfähigkeit von 270 W/m K und mit Einfüllungen aus W einem Schleifen, Polieren, Naßreinigen und Umkehrzerstäuben unterzogen. Auf den beiden Oberflächen des Substrats wurden unter den in der folgenden Tabelle 18 angegebenen Bedingungen mit Hilfe einer Zerstäubungsabscheidevorrichtung Metalloxynitridschichten ausgebildet. Nachfolgend wurden, ohne das Vakuum in der Zerstäubungsabscheidevorrichtung zu unterbrechen, eine Bindungsschicht, eine Sperrschicht und eine Leiterschicht nacheinander auf der Metalloxynitridschicht unter den in Tabelle 18 angegebenen Bedingungen ausgebildet.
  • Entsprechend dem Vorgehen in Beispiel 1 wurden die auf der oberen Oberfläche des Substrats ausgebildeten Schichten selektiv durch Atzen entfernt, um ein Schaltungsmuster, ein Schaltungsmuster mit einem Landteil an seinem Ende und ein rahmenartiges Muster auszubilden. Darüber hinaus wurden entsprechend dem Vorgehen in Beispiel 1 die auf der unteren Oberfläche des Substrats ausgebildeten Schichten selektiv geätzt, um Kontaktstiftbindungsbereiche auszubilden.
  • Nachfolgend wurde an den Köpfen der Kontaktstifte, die den in Beispiel 28 verwendeten ähnelten, eine Hartlötmaterialschicht auf Ag-Cu-Basis gebunden. Darüber hinaus wurde an der unteren Oberfläche eines Kovar-Dichtungsrahmens eine Hartlötmaterialschicht auf Ag-Cu-Basis gebunden. Danach wurde die Hartlötmaterialschicht eines jeden der Kontaktstifte vorübergehend mit Hilfe einer Befestigungsvorrichtung auf einem Kontaktstiftbindungsbereich befestigt. Ferner wurde die Hartlötmaterialschicht des Dichtungsrahmens vorübergehend mit Hilfe einer Befestigungsvorrichtung auf dem rahmenartigen Muster befestigt. Danach wurde in einer Stickstoffatmosphäre (Sauerstoffkonzentration = 15 ppm oder weniger) in einem Förderbandofen bei einer maximalen Temperatur von 830ºC eine Wärmebehandlung durchgeführt, um jeden der Kontaktstifte auf einem Kontaktstiftbindungsbereich und den Dichtungsrahmen auf dem rahmenartigen Muster zu binden. Durch Durchführen dieser Herstellungsschritte wurden zwei Arten von Schaltungsplatten mit der in Fig. 2 dargestellten Struktur hergestellt.
  • Jede der Schaltungsplatten der Beispiele 40 und 41 wies die Anordnung des Kontaktstiftbindungsbereichs und der darauf ausgebildeten Hartlötmaterialschicht und das Schaltungsmuster auf, bei dem es sich um das in Tabelle 18 dargestellte handelte und das durch die in der Bindungsstufe durchgeführte Wärmebehandlung erhalten worden war. Entsprechend dem Vorgehen in Beispiel 28 wurden die Bindungsfestigkeit einer vor der Kontaktstiftbindungsstufe erhaltenen Schaltungsplatte, die Kontaktstiftzugfestigkeit eines Kontaktstiftbindungsbereichs und die Eigenschaften (Festigkeitseigenschaften), die nach dem TCT erhalten wurden, bei jeder Schaltungsplatte untersucht. Darüber hinaus wurden die Eindungsfestigkeit einer Schaltungsplatte einer jeden Schaltungsplatte, die Anwesenheit/Abwesenheit einer durch die Ablöseuntersuchung erhaltenen Ablösung und die Eigenschaften (Festigkeitseigenschaften und Ablösungseigenschaften), die nach dem TCT erhalten wurden, untersucht. Die Ergebnisse sind in Tabelle 18 zusammengefaßt.
    • Beispiele 42 und 43
  • Entsprechend dem Vorgehen in Beispiel 1 wurde die Oberfläche eines AlN-Substrats mit einem Sauerstoffgehalt von 0,03 atm% und einer Wärmeleitfähigkeit von 270 W/m K und mit Einfüllungen aus W einem Schleifen, Polieren, Naßreinigen und Umkehrzerstäuben unterzogen. Auf den beiden Oberflächen des Substrats wurden unter den in der folgenden Tabelle 19 angegebenen Bedingungen mit Hilfe einer Zerstäubungsabscheidevorrichtung Metalloxynitridschichten ausgebildet. Nachfolgend wurden, ohne das Vakuum in der Zerstäubungsabscheidevorrichtung zu unterbrechen, eine Bindungsschicht, eine Sperrschicht und eine Leiterschicht nacheinander auf der Metalloxynitridschicht unter den in Tabelle 19 angegebenen Bedingungen ausgebildet.
  • Entsprechend dem Vorgehen in Beispiel 1 wurden die auf der oberen Oberfläche des Substrats ausgebildeten Schichten selektiv durch Ätzen entfernt, um ein Schaltungsmuster, ein Schaltungsmuster mit einem Landteil an seinem Ende und ein rahmenartiges Muster auszubilden. Darüber hinaus wurden entsprechend dem Vorgehen in Beispiel 1 die auf der unteren Oberfläche des Substrats ausgebildeten Schichten selektiv geätzt, um Kontaktstiftbindungsbereiche auszubilden.
  • Nachfolgend wurde an den Köpfen der Kontaktstifte, die den in Beispiel 28 verwendeten ähnelten, eine Hartlötmaterialschicht auf Ag-Cu-Basis gebunden. Darüber hinaus wurde an der unteren Oberfläche eines Kovar-Dichtungsrahmens eine Hartlötmaterialschicht auf Ag-Cu-Basis gebunden. Nachfolgend wurde die Hartlötmaterialschicht eines jeden der Kontakt stifte vorübergehend mit Hilfe einer Befestigungsvorrichtung auf einem Kontaktstiftbindungsbereich befestigt. Ferner wurde die Hartlötmaterialschicht des Dichtungsrahmens vorübergehend mit Hilfe einer Befestigungsvorrichtung auf dem rahmenartigen Muster befestigt. Danach wurde in einer Stickstoffatmosphäre (Sauerstoffkonzentration = 15 ppm oder weniger) in einem Förderbandofen bei einer maximalen Temperatur von 830ºC eine Wärmebehandlung durchgeführt, um jeden der Kontaktstifte auf einem Kontaktstiftbindungsbereich und den Dichtungsrahmen auf dem rahmenartigen Muster zu binden. Durch Durchführen dieser Herstellungsstufen wurden zwei Arten von Schaltungsplatten mit der in Fig. 2 dargestellten Struktur hergestellt.
  • Jede der Schaltungsplatten der Beispiele 42 und 43 wies die Anordnung des Kontaktstiftbindungsbereichs und der darauf ausgebildeten Hartlötmaterialschicht und das Schaltungsmuster auf, bei dem es sich um das in Tabelle 19 dargestellte handelte und das durch die in der Bindungsstufe durchgeführte Wärmebehandlung erhalten worden war. Entsprechend dem Vorgehen in Beispiel 28 wurden die Bindungsfestigkeit einer vor der Kontaktstiftbindungsstufe erhaltenen Schaltungsplatte, die Kontaktstiftzugfestigkeit eines Kontaktstiftbindungsbereichs und die Eigenschaften (Festigkeitseigenschaften), die nach dem TCT erhalten wurden, bei jeder Schaltungsplatte untersucht. Darüber hinaus wurden die Bindungsfestigkeit einer Schaltungsplatte einer jeden Schaltungsplatte, die Anwesenheit/Abwesenheit einer durch die Ablöseuntersuchung erhaltenen Ablösung und die Eigenschaften (Festigkeitseigenschaften und Ablösungseigenschaften), die nach dem TCT erhalten wurden, untersucht. Die Ergebnisse sind in Tabelle 19 zusammengefaßt.
  • Wie aus den folgenden Tabellen 14 bis 19 ersichtlich, weist jede der Schaltungsplatten der Beispiele 32 bis 43, bei denen die Kontaktstifte bei einer vorgegebenen Temperatur an den Kontaktstiftbindungsbereichen mit einer Metalloxynitridschicht der Formel AluM1vN2xOyNz, worin M1 für ein Metall, ausgewählt aus der Gruppe Ti, Ta und Cr, steht, M2 ein Metall, ausgewählt aus der Gruppe Ni, W, Mo und Nb, darstellt, u 3 bis 50 atm% bedeutet, v 3 bis 78 atm% bedeutet, x 0,0001 bis 50 atm% bedeutet, y 0,005 bis 25 atm% bedeutet und z 5 bis 70 atm% bedeutet, gebunden werden, eine hohe Bindungsstärke des Kontaktstifts zum AlN-Substrat auf und führt zu keiner Verringerung der Bindungsstärke des Kontaktstifts bei der nach 1000 TCT-Zyklen durchgeführten Bewertung, d.h. sie weist gute Eigenschaften auf. Darüber hinaus weist jede der Schaltungsplatten der Beispiele 32 bis 43, die nach Erwärmen des Schaltungsmusters mit der Metalloxynitridschicht auf die obige Temperatur erhalten worden waren, eine hohe Bindungsstärke des Schaltungsmusters zum AlN-Substrat auf und bedingt keine Verringerung der Festigkeit oder eine Ablösung bei der nach 1000 TCT-Zyklen durchgeführten Bewertung, d.h. sie weist gute Eigenschaften auf.
  • Darüber hinaus war bei jeder der Schaltungsplatten der Beispiele 32 bis 43 der an dem rahmenartigen Muster durch die Hartlötmaterialschicht gebundene Dichtungsrahmen am AlN-Substrat mit einer dem Leiterkontaktstift ähnlich hohen Festigkeit gebunden.
    • Beispiele 44 und 45
  • Entsprechend dem Vorgehen in Beispiel 1 wurde die Oberfläche eines AlN-Substrats mit einem Sauerstoffgehalt von 0,03 atm% und einer Wärmeleitfähigkeit von 270 W/m K und mit Einfüllungen aus W einem Schleifen, Polieren, Naßreinigen und Umkehrzerstäuben unterzogen. Auf den beiden Oberflächen des Substrats wurden unter den in der folgenden Tabelle 20 angegebenen Bedingungen mit Hilfe einer Zerstäubungsabscheidevorrichtung Grundierungsschichten ausgebildet. Nachfolgend wurde, ohne das Vakuum in der Zerstäubungsabscheidevorrichtung zu unterbrechen, eine Hauptschicht auf der Grundierungsschicht unter den in Tabelle 20 angegebenen Bedingungen ausgebildet. Entsprechend dem Vorgehen in Beispiel 22 wurden die auf der oberen Oberfläche des Substrats ausgebildeten Schichten selektiv durch Ätzen entfernt, um ein Schaltungsmuster, ein Schaltungsmuster mit einem Landteil an seinem Ende und ein rahmenartiges Muster auszubilden. Darüber hinaus wurden entsprechend dem Vorgehen in Beispiel 22 die auf der unteren Oberfläche des Substrats ausgebildeten Schichten selektiv geätzt, um Kontaktstiftbindungsbereiche auszubilden.
  • Nachfolgend wurde an den Köpfen der Kontaktstifte, die den in Beispiel 28 verwendeten ähnelten, eine Hartlötmaterialschicht auf Ag-Cu-Basis gebunden. Darüber hinaus wurde an der unteren Oberfläche eines Kovar-Dichtungsrahmens eine Hartlötmaterialschicht auf Ag-Cu-Basis gebunden. Nachfolgend wurde die Hartlötmaterialschicht eines jeden der Kontakt stifte vorübergehend mit Hilfe einer Befestigungsvorrichtung auf einem Kontaktstiftbindungsbereich befestigt. Ferner wurde die Hartlötmaterialschicht des Dichtungsrahmens vorübergehend mit Hilfe einer Befestigungsvorrichtung auf dem rahmenartigen Muster befestigt. Danach wurde in einer Stickstoffatmosphäre (Sauerstoffkonzentration = 15 ppm oder weniger) in einem Förderbandofen bei einer maximalen Temperatur von 830ºC eine Wärmebehandlung durchgeführt, um jeden der Kontaktstifte auf einem Kontaktstiftbindungsbereich und den Dichtungsrahmen auf dem rahmenartigen Muster zu binden. Durch Durchführen dieser Herstellungsschritte wurden zwei Arten von Schaltungsplatten mit der in Fig. 2 dargestellten Struktur hergestellt.
  • Jede der Schaltungsplatten der Beispiele 44 und 45 wies die Anordnung des Kontaktstiftbindungsbereichs und der darauf ausgebildeten Hartlötmaterialschicht und das Schaltungsmuster auf, bei dem es sich um das in Tabelle 20 dargestellte handelte und das durch die in der Bindungsstufe durchgeführte Wärmebehandlung erhalten worden war. Entsprechend dem Vorgehen in Beispiel 28 wurden die Bindungsstärke einer vor der Kontaktstiftbindungsstufe erhaltenen Schaltungsplatte, die Kontaktstiftzugfestigkeit eines Kontaktstiftbindungsbereichs und die Eigenschaften (Festigkeitseigenschaften), die nach dem TCT erhalten wurden, bei jeder Schaltungsplatte untersucht. Darüber hinaus wurden die Bindungsstärke einer Schaltungsplatte einer jeden Schaltungsplatte, die Anwesenheit/Abwesenheit einer durch die Ablöseuntersuchung erhaltenen Ablösung und die Eigenschaften (Festigkeitseigenschaften und Ablösungseigenschaften), die nach dem TCT erhalten wurden, untersucht. Die Ergebnisse sind in Tabelle 20 zusammengefaßt.
    • Beispiele 46 und 47
  • Entsprechend dem Vorgehen in Beispiel 1 wurde die Oberfläche eines AlN-Substrats mit einem Sauerstoffgehalt von 0,03 atm% und einer Wärmeleitfähigkeit von 270 W/m K und mit Einfüllungen aus W einem Schleifen, Polieren, Naßreinigen und Umkehrzerstäuben unterzogen. Auf den beiden Oberflächen des Substrats wurden unter den in der folgenden Tabelle 21 angegebenen Bedingungen mit Hilfe einer Zerstäubungsabscheidevorrichtung Grundierungsschichten ausgebildet. Nachfolgend wurde, ohne das Vakuum in der Zerstäubungsabscheidevorrichtung zu unterbrechen, eine Hauptschicht auf der Grundierungsschicht unter den in Tabelle 21 angegebenen Bedingungen ausgebildet.
  • Entsprechend dem Vorgehen in Beispiel 22 wurden die auf der oberen Oberfläche des Substrats ausgebildeten Schichten selektiv durch Ätzen entfernt, um ein Schaltungsmuster, ein Schaltungsmuster mit einem Landteil an seinem Ende und ein rahmenartiges Muster auszubilden. Darüber hinaus wurden entsprechend dem Vorgehen in Beispiel 22 die auf der unteren Oberfläche des Substrats ausgebildeten Schichten selektiv geätzt, um Kontaktstiftbindungsbereiche auszubilden.
  • Nachfolgend wurde an den Köpfen der Kontaktstifte, die den in Beispiel 28 verwendeten ähnelten, eine Hartlötmaterialschicht auf Ag-Cu-Basis gebunden. Darüber hinaus wurde an der unteren Oberfläche eines Kovar-Dichtungsrahmens eine Hartlötmaterialschicht auf Ag-Cu-Basis gebunden. Danach wurde die Hartlötmaterialschicht eines jeden der Kontakt stifte vorübergehend mit Hilfe einer Befestigungsvorrichtung auf einem Kontaktstiftbindungsbereich befestigt. Ferner wurde die Hartlötmaterialschicht des Dichtungsrahmens vorübergehend mit Hilfe einer Befestigungsvorrichtung auf dem rahmenartigen Muster befestigt. Nachfolgend wurde in einer Stickstoffatmosphäre (Sauerstoffkonzentration = 15 ppm oder weniger) in einem Förderbandofen bei einer maximalen Temperatur von 830ºC eine Wärmebehandlung durchgeführt, um jeden der Kontaktstifte auf einem Kontaktstiftbindungsbereich und den Dichtungsrahmen auf dem rahmenartigen Muster zu binden. Durch Durchführen dieser Herstellungsschritte wurden zwei Arten von Schaltungsplatten mit der in Fig. 2 dargestellten Struktur hergestellt.
  • Jede der Schaltungsplatten der Beispiele 46 und 47 wies die Anordnung des Kontaktstiftbindungsbereichs und der darauf ausgebildeten Hartlötmaterialschicht und das Schaltungsmuster auf, bei dem es sich um das in Tabelle 21 dargestellte handelte und das durch die in der Bindungsstufe durchgeführte Wärmebehandlung erhalten worden war. Entsprechend dem Vorgehen in Beispiel 28 wurden die Bindungsstärke einer vor der Kontaktstiftbindungsstufe erhaltenen Schaltungsplatte, die Kontaktstiftzugfestigkeit eines Kontaktstiftbindungsbereichs und die Eigenschaften (Festigkeitseigenschaften), die nach dem TCT erhalten wurden, bei jeder Schaltungsplatte untersucht. Darüber hinaus wurden die Bindungsstärke einer Schaltungsplatte einer jeden Schaltungsplatte, die Anwesenheit/Abwesenheit einer durch die Ablöseuntersuchung erhaltenen Ablösung und die Eigenschaften (Festigkeitseigenschaften und Ablösungseigenschaften), die nach dem TCT erhalten wurden, untersucht. Die Ergebnisse sind in Tabelle 21 zusammengefaßt.
    • Beispiele 48 und 49
  • Entsprechend dem Vorgehen in Beispiel 1 wurde die Oberfläche eines AlN-Substrats mit einem Sauerstoffgehalt von 0,03 atm% und einer Wärmeleitfähigkeit von 270 W/m K und mit Einfüllungen aus W einem Schleifen, Polieren, Naßreinigen und Umkehrzerstäuben unterzogen. Auf den beiden Oberflächen des Substrats wurden unter den in der folgenden Tabelle 22 angegebenen Bedingungen mit Hilfe einer Zerstäubungsabscheidevorrichtung Grundierungsschichten ausgebildet. Nachfolgend wurde, ohne das Vakuum in der Zerstäubungsabscheidevorrichtung zu unterbrechen, eine Hauptschicht auf der Grundierungsschicht unter den in Tabelle 22 angegebenen Bedingungen ausgebildet.
  • Entsprechend dem Vorgehen in Beispiel 22 wurden die auf der oberen Oberfläche des Substrats ausgebildeten Schichten selektiv durch Ätzen entfernt, um ein Schaltungsmuster, ein Schaltungsmuster mit einem Landteil an seinem Ende und ein rahmenartiges Muster auszubilden. Darüber hinaus wurden entsprechend dem Vorgehen in Beispiel 22 die auf der unteren Oberfläche des Substrats ausgebildeten Schichten selektiv geätzt, um Kontaktstiftbindungsbereiche auszubilden.
  • Nachfolgend wurde an den Köpfen der Kontaktstifte, die den in Beispiel 28 verwendeten ähnelten, eine Hartlötmaterialschicht auf Ag-Cu-Basis gebunden. Darüber hinaus wurde an der unteren Oberfläche eines Kovar-Dichtungsrahmens eine Hartlötmaterialschicht auf Ag-Cu-Basis gebunden. Nachfolgend wurde die Hartlötmaterialschicht eines jeden der Kontaktstifte vorübergehend mit Hilfe einer Befestigungsvorrichtung auf einem Kontaktstiftbindungsbereich befestigt. Ferner wurde die Hartlötmaterialschicht des Dichtungsrahmens vorübergehend mit Hilfe einer Befestigungsvorrichtung auf dem rahmenartigen Muster befestigt. Danach wurde in einer Stickstoffatmosphäre (Sauerstoffkonzentration = 15 ppm oder weniger) in einem Förderbandofen bei einer maximalen Temperatur von 830ºC eine Wärmebehandlung durchgeführt, um jeden der Kontaktstifte auf einem Kontaktstiftbindungsbereich und den Dichtungsrahmen auf dem rahmenartigen Muster zu binden. Durch Durchführen dieser Herstellungsschritte wurden zwei Arten von Schaltungsplatten mit der in Fig. 2 dargestellten Struktur hergestellt.
  • Jede der Schaltungsplatten der Beispiele 48 und 49 wies die Anordnung des Kontaktstiftbindungsbereichs und der darauf ausgebildeten Hartlötmaterialschicht und das Schaltungsmuster auf, bei dem es sich um das in Tabelle 22 dargestellte handelte und das durch die in der Bindungsstufe durchgeführte Wärmebehandlung erhalten worden war. Entsprechend dem Vorgehen in Beispiel 28 wurden die Bindungsstärke einer vor der Kontaktstiftbindungsstufe erhaltenen Schaltungsplatte, die Kontaktstiftzugfestigkeit eines Kontaktstiftbindungsbereichs und die Eigenschaften (Festigkeitseigenschaften), die nach dem TCT erhalten wurden, bei jeder Schaltungsplatte untersucht. Darüber hinaus wurden die Bindungsstärke einer Schaltungsplatte einer jeden Schaltungsplatte, die Anwesenheit/Abwesenheit der durch die Ablöseuntersuchung erhaltenen Ablösung und die Eigenschaften (Festigkeitseigenschaften und Ablösungseigenschaften), die nach dem TCT erhalten wurden, untersucht. Die Ergebnisse sind in Tabelle 22 zusammengefaßt.
  • Wie aus den folgenden Tabellen 20 bis 22 ersichtlich, weist jede der Schaltungsplatten der Beispiele 44 bis 49, bei denen die Kontaktstifte bei einer (vorgegebenen) Temperatur an den Kontaktstiftbindungsbereichen mit einer Grundierungsschicht der Formel AluM1vM2wAuxOyNz, worin M1 für ein Metall, ausgewählt aus der Gruppe Ti, Cr, Ta und Zr, steht, M2 eine Metall, ausgewählt aus der Gruppe Ni, W, Nb und Mo darstellt, u 0,1 bis 40 atm% bedeutet v 0,5 bis 50 atm% bedeutet, w 0,1 bis 50 atm% bedeutet, x 0,05 bis 30 atm% bedeutet, y 0 bis 20 atm% bedeutet und z 0,1 bis 40 atm% bedeutet, und eine Hauptschicht der Formel M1wM2xAuyOz, worin M1 für ein Metall, ausgewählt aus der Gruppe Ti, Cr, Ta und Zr, steht, M2 eine Metall, ausgewählt aus der Gruppe Ni, W, Nb und Mo, darstellt, w 0,5 bis 50 atm% bedeutet, x 0,1 bis 50 atm% bedeutet, y 0,1 bis 80 atm% bedeutet und z 0 bis 1,5 atm% bedeutet, gebunden werden, eine hohe Bindungsstärke des Kontaktstifts zum AlN-Substrat auf und bedingt keine Verringerung der Bindungsstärke des Kontaktstifts bei der nach 1000 TCT-Zyklen durchgeführten Bewertung, d.h. sie weist gute Eigenschaften auf.
  • Darüber hinaus weist jede der Schaltungsplatten der Beispiele 44 bis 49, die nach Erwärmen des Schaltungsmusters mit der Grundierungsschicht und der Hauptschicht bei der obigen Temperatur erhalten wurden, eine hohe Bindungsstärke des Schaltungsmusters zum AlN-Substrat auf und bedingt keine Verringerung der Bindungsstärke oder eine Ablösung bei der nach 1000 TCT-Zyklen durchgeführten Bewertung, d.h. sie weist gute Eigenschaften auf.
  • Darüber hinaus war bei jeder der Schaltungsplatten der Beispiele 44 bis 49 der an dem rahmenartigen Muster durch die Hartlötmaterialschicht gebundene Dichtungsrahmen am AlN-Substrat mit einer dem Leiterkontaktstift ähnlich hohen Festigkeit gebunden.
  • Da, wie oben beschrieben, die erfindungsgemäße Schaltungsplatte ein Schaltungsmuster mit guten Wärmeabstrahleigenschaften und einer hohen Bindungsstärke zum AlN-Substrat aufweist, kann sie in wirksamer Weise als ein Halbleiterbauteil oder ein Halbleitermodul verwendet werden, auf das aktive Elemente, beispielsweise IC-Chips oder LSI-Chips, mit einer hohen Dichte aufgebracht werden können.
  • Da darüber hinaus die erfindungsgemäße Schaltungsplatte Kontaktstifte mit guten Wärmeabstrahleigenschaften und einer hohen Bindungsfestigkeit zum AlN-Substrat aufweist, kann sie in wirksamer Weise als ein Halbleiterbauteil oder ein Halbleitermodul verwendet werden, auf das aktive Elemente, beispielsweise IC-Chips oder LSI-Chips, mit einer hohen Dichte aufgebracht werden können. Tabelle 1 Metalloxynitridschicht Filmbildungsbedingungen im Rahmen eines Zerstäubens Zusammensetzung Substrattemperatur Target Gasatmosphäre Druck RF-Leistung Beispiel Vergleichbeispiel Maximal W
  • Ein Mehrfachelementtarget wurde als Target bei den Zerstäubungsbedingungen verwendet. Tabelle 1 Eigenschaften Anordnung der Bindungsschicht/Sperrschicht/Leiterschicht Die Zahlen in Klammern geben die Dicke an Bindungsstärke (kg/mm²) Eigenschaften nach TCT-Zyklen Beispiel Vergleichbeispiel Keine verminderte Stärke keine Ablösung verminderte Stärke Ablösung Tabelle 2 Metalloxynitridschicht Sauerstoffgehalt/thermische Leitfähigkeit des AlN-Substrates Filmbildungsbedingungen im Rahmen eines Zerstäubens Zusammensetzung Zahlen in Klammern geben die Dicke an Substrattemperatur Target Gasatmosphäre Druck RF-Leistung Beispiel
  • Ein Mehrfachelementtarget wurde als Target bei den Zerstäubungsbedingungen verwendet Tabelle 2 Eigenschaften Anordnung der Bindungsschicht/Sperrschicht/Leiterschicht Die Zahlen in Klammern geben die Dicke an Bindungsstärke (kg/mm²) Eigenschaften nach 1000 TCT-Zyklen Beispiel keine verminderte Stärke keine Ablösung Tabelle 3 Metalloxynitridschicht Sauerstoffgehalt/thermische Leitfähigkeit des AlN-Substrates Filmbildungsbedingungen im Rahmen eines Zerstäubens Zusammensetzung Zahlen in Klammern geben die Dicke an Substrattemperatur Target Gasatmosphäre Druck RF-Leistung Beispiel Vergleichsbeispiel
  • Ein Mehrfachelementtarget wurde als Target bei den Zerstäubungsbedingungen verwendet. Tabelle 3 Eigenschaften Anordnung der Bindungsschicht/Sperrschicht/Leiterschicht Die Zahlen in Klammern geben die Dicke an Bindungsstärke (kg/mm²) Eigenschaften nach 1000 TCT-Zyklen Beispiel Vergleichsbeispiel keine verminderte Stärke keine Ablösung verminderte Stärke Ablösung Tabelle 4 Metalloxynitridschicht Sauerstoffgehalt/thermische Leitfähigkeit des AlN-Substrates Filmbildungsbedingungen im Rahmen eines Zerstäubens Zusammensetzung Zahlen in Klammern geben die Dicke an Substrattemperatur Target Gasatmosphäre Druck RF-Leistung Beispiel Vergleichsbeispiel
  • Ein Mehrfachelementtarget wurde als Target bei den Zerstäubungsbedingungen verwendet. Tabelle 4 Eigenschaften Anordnung der Bindungsschicht/Sperrschicht/Leiterschicht Die Zahlen in Klammern geben die Dicke an Bindungsstärke (kg/mm²) Eigenschaften nach 1000 TCT-Zyklen Beispiel Vergleichsbeispiel keine verminderte Stärke keine Ablösung verminderte Stärke Ablösung Tabelle 5 Metalloxynitridschicht Sauerstoffgehalt/thermische Leitfähigkeit des AlN-Substrates Filmbildungsbedingungen im Rahmen eines Zerstäubens Zusammensetzung Zahlen in Klammern geben die Dicke an Substrattemperatur Target Gasatmosphäre Druck RF-Leistung Beispiel
  • Ein Mehrfachelementtarget wurde als Target bei den Zerstäubungsbedingungen verwendet. Tabelle 5 Eigenschaften Anordnung der Bindungsschicht/Sperrschicht/Leiterschicht Die Zahlen in Klammern geben die Dicke an Bindungsstärke (kg/mm²) Eigenschaften nach 1000 TCT-Zyklen Beispiel keine verminderte Stärke keine Ablösung Tabelle 6 Metalloxynitridschicht Sauerstoffgehalt/thermische Leitfähigkeit des AlN-Substrates Filmbildungsbedingungen im Rahmen eines Zerstäubens Zusammensetzung Zahlen in Klammern geben die Dicke an Substrattemperatur Target Gasatmosphäre Druck RF-Leistung Beispiel
  • Ein Mehrfachelementtarget wurde als Target bei den Zerstäubungsbedingungen verwendet. Tabelle 6 Eigenschaften Anordnung der Bindungsschicht/Sperrschicht/Leiterschicht Die Zahlen in Klammern geben die Dicke an Bindungsstärke (kg/mm²) Eigenschaften nach 1000 TCT-Zyklen Beispiel keine verminderte Stärke keine Ablösung Tabelle 7 Filmbildungsbedingungen im Rahmen eines Zerstäubens Eigenschaften Obere Spalte gibt Zusammsetzung der Grundierungsschicht an. Zahlen in Klammern geben die Dicke an. Untere der Haupschicht an. Zahlen in Klammern geben die Dicke an Substrattemperatur Target und Gasatmosphäre Druck und RF-Leistung Untersuchung d. Bindungsstärke und Ablösung Zustand nach 1000 TCT-Zyklen Beispiel keine Ablösung keine verminderte Stärke
  • Ein Mehrfachelementtarget wurde als Target bei den Zerstäubungsbedingungen verwendet. Tabelle 8 Filmbildungsbedingungen im Rahmen eines Zerstäubens Eigenschaften Obere Spalte gibt Zusammsetzung der Grundierungsschicht an. Zahlen in Klammern geben die Dicke an. Untere der Haupschicht an. Zahlen in Klammern geben die Dicke an Substrattemperatur Target und Gasatmosphäre Druck und RF-Leistung Untersuchung d. Bindungsstärke und Ablösung Zustand nach 1000 TCT-Zyklen Beispiel keine Ablösung keine verminderte Stärke
  • Ein Mehrfachelementtarget wurde als Target bei den Zerstäubungsbedingungen verwendet. Tabelle 9 Filmbildungsbedingungen im Rahmen eines Zerstäubens Eigenschaften Obere Spalte gibt Zusammsetzung der Grundierungsschicht an. Zahlen in Klammern geben die Dicke an. Untere der Haupschicht an. Zahlen in Klammern geben die Dicke an Substrattemperatur Target und Gasatmosphäre Druck und RF-Leistung Untersuchung d. Bindungsstärke und Ablösung Zustand nach 1000 TCT-Zyklen Beispiel keine Ablösung keine verminderte Stärke keine Ablösung
  • Ein Mehrfachelementtarget wurde als Target bei den Zerstäubungsbedingungen verwendet. Tabelle 10 Metalloxynitridschicht Anordnung d. Bindungsschicht/Sperrschicht/Leiterschicht Die Zahlen in Klammern geben die Dicke an Bindungsstärke (kg/mm²) Filmbildungsbedingungen im Rahmen eines Zerstäubens Zusammensetzung Zahlen in Klammern geben die Dicke an Substrattemperatur Target und Gasatmosphäre Druck und RF-Leistung Beispiel
  • Ein Mehrfachelementtarget wurde als Target bei den Zerstäubungsbedingungen verwendet. Tabelle 10 Eigenschaften Zustand nach Wärmebehandlung (obere Spalte gibt Kont aktstiftbindungsbereich an; Zahlen in Klammern geben Dicke an) (untere Spalte gibt Schaltungsmuster an; Zahlen in Klammern geben Dicke an) Stärke Eigenschaften nach 1000 TCT-Zyklen Beispiel Grundierungsschicht Hauptschicht Wachsmaterialschicht Kontaktstiftzugfestigkeit kg/mm² Bindungsstärke kg/mm² keine Ablösg. keine verringerte Festigkeit keine verringerte Festigkeit, keine Ablösung Tabelle 11 Metalloxynitridschicht Anornung der Bindungsschicht/Sperrschicht/Leiterschicht zahlen in Klammern geben die Dicke an Bindungsstärke (kg/mm²) Zusammensetzung zahlen in Klammern geben die Dicke an Substrattemperatur Target und Gasatmosphäre Druck und RF-Leistung Beispiel
  • Ein Multielementtarget wurde als Target bei den Zerstäubungsbedingungen verwendet. Tabelle 11 Eigenschaften Zustand nach Wärmebehandlung (obere Spalte gibt Kont aktstiftbindungsbereich an; Zahlen in Klammern geben Dicke an) (untere Spalte gibt Schaltungsmuster an; Zahlen in Klammern geben Dicke an) Stärke Eigenschaften nach 1000 TCT-Zyklen Beispiel Grundierungsschicht Hauptschicht Wachsmaterialschicht Kontaktstiftzugfestigkeit kg/mm² Bindungsstärke kg/mm² keine Ablösg. keine verringerte Festigkeit keine verringerte Festigkeit, keine Ablösung Tabelle 12 Metalloxynitridschicht Anornung der Bindungsschicht/Sperrschicht/Leiterschicht zahlen in Klammern geben die Dicke an Bindungsstärke (kg/mm²) Zusammensetzung zahlen in Klammern geben die Dicke an Substrattemperatur Target und Gasatmosphäre Druck und RF-Leistung Beispiel
  • Ein Multielementtarget wurde als Target bei den Zerstäubungsbedingungen verwendet Tabelle 12 Eigenschaften Zustand nach Wärmebehandlung (obere Spalte gibt Kont aktstiftbindungsbereich an; Zahlen in Klammern geben Dicke an) (untere Spalte gibt Schaltungsmuster an; Zahlen in Klammern geben Dicke an) Stärke Eigenschaften nach 1000 TCT-Zyklen Vergleichsbeispiel Grundierungsschicht Hauptschicht Wachsmaterialschicht Kontaktstiftzugfestigkeit kg/mm² Bindungstärke kg/mm² Ablösung verringerte Festigkeit Kontaktstiftzugfestigkeit kg/mm² verringerte Festigkeit Bindungsstärke 0,2kg/mm² Ablösung Tabelle 13 Metalloxynitridschicht Anornung der Bindungsschicht/Sperrschicht/Leiterschicht zahlen in Klammern geben die Dicke an Bindungsstärke (kg/mm²) Filmbildungsbedingungen im Rahmen eines Zerstäubens Zusammensetzung zahlen in Klammern geben die Dicke an Substrattemperatur Target und Gasatmosphäre Druck und RF-Leistung Vergleichsbeispiel
  • Ein Multielementtarget wurde als Target bei den Zerstäubungsbedingungen verwendet Tabelle 13 Eigenschaften Zustand nach Wärmebehandlung (obere Spalte gibt Kont aktstiftbindungsbereich an; Zahlen in Klammern geben Dicke an) (untere Spalte gibt Schaltungsmuster an; Zahlen in Klammern geben Dicke an) Stärke Eigenschaften nach 1000 TCT-Zyklen Vergleichsbeispiel Grundierungsschicht Hauptschicht Wachsmaterialschicht Kontaktstiftzugfestigkeit kg/mm² Bindungsstärke kg/mm² Ablösgung verringerte Festigkeit Tabelle 14 Metalloxynitridschicht Anornung der Bindungsschicht/Sperrschicht/Leiterschicht zahlen in Klammern geben die Dicke an Bindungsstärke (kg/mm²) Filmbildungsbedingungen im Rahmen eines Zerstäubens Zusammensetzung zahlen in Klammern geben die Dicke an Substrattemperatur Target und Gasatmosphäre Druck und RF-Leistung Beispiel
  • Ein Multielementtarget wurde als Target bei den Zerstäubungsbedingungen verwedet Tabelle Eigenschaften Zustand nach Wärmebehandlung (obere Spalte gibt Kont aktstiftbindungsbereich an; Zahlen in Klammern geben Dicke an) (untere Spalte gibt Schaltungsmuster an; Zahlen in Klammern geben Dicke an) Stärke Eigenschaften nach 1000 TCT-Zyklen Beispiel Grundierungsschicht Hauptschicht Wachsmaterialschicht Kontaktstiftzugfestigkeit kg/mm² Bindungsstärke kg/mm² keine Ablösg. keine verringerte Festigkeit keine verringerte Festigkeit, keine Ablösung Tabelle 15 Metalloxynitridschicht Anornung der Bindungsschicht/Sperrschicht/Leiterschicht zahlen in Klammern geben die Dicke an Bindungsstärke (kg/mm²) Zusammensetzung zahlen in Klammern geben die Dicke an Substrattemperatur Target und Gasatmosphäre Druck und RF-Leistung Beispiel
  • Ein Multielementtarget wurde als Target bei den Zerstäubungsbedingungen verwendet Tabelle 15 Eigenschaften Zustand nach Wärmebehandlung (obere Spalte gibt Kont aktstiftbindungsbereich an; Zahlen in Klammern geben Dicke an) (untere Spalte gibt Schaltungsmuster an; Zahlen in Klammern geben Dicke an) Stärke Eigenschaften nach 1000 TCT-Zyklen Beispiel Grundierungsschicht Hauptschicht Wachsmaterialschicht Kontaktstiftzugfestigkeit kg/mm² Bindungsstärke kg/mm² keine Ablösg. keine verringerte Festigkeit keine verringerte Festigkeit, keine Ablösung Tabelle 16 Metalloxynitridschicht Anornung der Bindungsschicht/Sperrschicht/Leiterschicht zahlen in Klammern geben die Dicke an Bindungsstärke (kg/mm²) Zusammensetzung zahlen in Klammern geben die Dicke an Substrattemperatur Target und Gasatmosphäre Druck und RF-Leistung Beispiel
  • Ein Multielementtarget wurde als Target bei den Zerstäubungsbedingungen verwendet Tabelle 16 Eigenschaften Zustand nach Wärmebehandlung (obere Spalte gibt Kont aktstiftbindungsbereich an; Zahlen in Klammern geben Dicke an) (untere Spalte gibt Schaltungsmuster an; Zahlen in Klammern geben Dicke an) Stärke Eigenschaften nach 1000 TCT-Zyklen Beispiel Grundierungsschicht Hauptschicht Wachsmaterialschicht Kontaktstiftzugfestigkeit kg/mm² Bindungsstärke kg/mm² keine Ablösg. keine verringerte Festigkeit keine verringerte Festigkeit, keine Ablösung Tabelle 17 Metalloxynitridschicht Anornung der Bindungsschicht/Sperrschicht/Leiterschicht zahlen in Klammern geben die Dicke an Bindungsstärke (kg/mm²) Zusammensetzung zahlen in Klammern geben die Dicke an Substrattemperatur Target und Gasatmosphäre Druck und RF-Leistung Beispiel
  • Ein Multielementtarget wurde als Target bei den Zerstäubungsbedingungen verwendet Tabelle 17 Eigenschaften Zustand nach Wärmebehandlung (obere Spalte gibt Kont aktstiftbindungsbereich an; Zahlen in Klammern geben Dicke an) (untere Spalte gibt Schaltungsmuster an; Zahlen in Klammern geben Dicke an) Stärke Eigenschaften nach 1000 TCT-Zyklen Beispiel Grundierungsschicht Hauptschicht Wachsmaterialschicht Kontaktstiftzugfestigkeit kg/mm² Bindungsstärke kg/mm² keine Ablösg. keine verringerte Festigkeit keine verringerte Festigkeit, keine Ablösung Tabelle 18 Metalloxynitridschicht Anornung der Bindungsschicht/Sperrschicht/Leiterschicht zahlen in Klammern geben die Dicke an Bindungsstärke (kg/mm²) Zusammensetzung zahlen in Klammern geben die Dicke an Substrattemperatur Target und Gasatmosphäre Druck und RF-Leistung Beispiel
  • Ein Multielementtarget wurde als Target bei den Zerstäubungsbedingungen verwendet Tabelle 18 Eigenschaften Zustand nach Wärmebehandlung (obere Spalte gibt Kont aktstiftbindungsbereich an; Zahlen in Klammern geben Dicke an) (untere Spalte gibt Schaltungsmuster an; Zahlen in Klammern geben Dicke an) Stärke Eigenschaften nach 1000 TCT-Zyklen Beispiel Grundierungsschicht Hauptschicht Wachsmaterialschicht Kontaktstiftzugfestigkeit kg/mm² Bindungsstärke kg/mm² keine Ablösg. keine verringerte Festigkeit keine verringerte Festigkeit, keine Ablösung Tabelle 19 Metalloxynitridschicht Anornung der Bindungsschicht/Sperrschicht/Leiterschicht zahlen in Klammern geben die Dicke an Bindungsstärke (kg/mm²) Zusammensetzung zahlen in Klammern geben die Dicke an Substrattemperatur Target und Gasatmosphäre Druck und RF-Leistung Beispiel
  • Ein Multielementtarget wurde als Target bei den Zerstäubungsbedingungen verwendet Tabelle 19 Eigenschaften Zustand nach Wärmebehandlung (obere Spalte gibt Kont aktstiftbindungsbereich an; Zahlen in Klammern geben Dicke an) (untere Spalte gibt Schaltungsmuster an; Zahlen in Klammern geben Dicke an) Stärke Eigenschaften nach 1000 TCT-Zyklen Beispiel Grundierungsschicht Hauptschicht Wachsmaterialschicht Kontaktstiftzugfestigkeit kg/mm² Bindungsstärke kg/mm² keine Ablösg. keine verringerte Festigkeit keine verringerte Festigkeit, keine Ablösung Tabelle 20 Filmbildungsbedingungen im Rahmen eines Zerstäubens Eigenschaften Obere Spalte gibt Zusammsetzung der Grundierungsschicht an. Zahlen in Klammern geben die Dicke an. Untere der Haupschicht an. Zahlen in Klammern geben die Dicke an Substrattemperatur Target und Gasatmosphäre Druck und RF-Leistung Untersuchung d. Bindungsstärke und Ablösung Zustand nach 1000 TCT-Zyklen Beispiel keine Ablösung keine verminderte Stärke keine Ablösung
  • Ein Mehrfachelementtarget wurde als Target bei den Zerstäubungsbedingungen verwendet. Tabelle 20 Eigenschaften Zustand nach Wärmebehandlung (obere Spalte gibt Kont aktstiftbindungsbereich an; Zahlen in Klammern geben Dicke an) (untere Spalte gibt Schaltungsmuster an; Zahlen in Klammern geben Dicke an) Stärke Eigenschaften nach 1000 TCT-Zyklen Beispiel Grundierungsschicht Hauptschicht Wachsmaterialschicht Kontaktstiftzugfestigkeit kg/mm² Bindungsstärke kg/mm² keine Ablösg. keine verringerte Festigkeit keine verringerte Festigkeit, keine Ablösung Tabelle 21 Filmbildungsbedingungen im Rahmen eines Zerstäubens Eigenschaften Obere Spalte gibt Zusammsetzung der Grundierungsschicht an. Zahlen in Klammern geben die Dicke an. Untere der Haupschicht an. Zahlen in Klammern geben die Dicke an Substrattemperatur Target und Gasatmosphäre Druck und RF-Leistung Untersuchung d. Bindungsstärke und Ablösung Zustand nach 1000 TCT-Zyklen Beispiel keine Ablösung keine verminderte Stärke keine Ablösung
  • Ein Mehrfachelementtarget wurde als Target bei den Zerstäubungsbedingungen verwendet. Tabelle 21 Eigenschaften Zustand nach Wärmebehandlung (obere Spalte gibt Kont aktstiftbindungsbereich an; Zahlen in Klammern geben Dicke an) (untere Spalte gibt Schaltungsmuster an; Zahlen in Klammern geben Dicke an) Stärke Eigenschaften nach 1000 TCT-Zyklen Beispiel Grundierungsschicht Hauptschicht Wachsmaterialschicht Kontaktstiftzugfestigkeit kg/mm² Bindungsstärke kg/mm² keine Ablösg. keine verringerte Festigkeit keine verringerte Festigkeit, keine Ablösung Tabelle 22 Filmbildungsbedingungen im Rahmen eines Zerstäubens Eigenschaften Obere Spalte gibt Zusammsetzung der Grundierungsschicht an. Zahlen in Klammern geben die Dicke an. Untere der Haupschicht an. Zahlen in Klammern geben die Dicke an Substrattemperatur Target und Gasatmosphäre Druck und RF-Leistung Untersuchung d. Bindungsstärke und Ablösung Zustand nach 1000 TCT-Zyklen Beispiel keine Ablösung keine verminderte Stärke keine Ablösung
  • Ein Mehrfachelementtarget wurde als Target bei den Zerstäubungsbedingungen verwendet. Tabelle 22 Eigenschaften Zustand nach Wärmebehandlung (obere Spalte gibt Kont aktstiftbindungsbereich an; Zahlen in Klammern geben Dicke an) (untere Spalte gibt Schaltungsmuster an; Zahlen in Klammern geben Dicke an) Stärke Eigenschaften nach 1000 TCT-Zyklen Beispiel Grundierungsschicht Hauptschicht Wachsmaterialschicht Kontaktstiftzugfestigkeit kg/mm² Bindungsstärke kg/mm² keine Ablösg. keine verringerte Festigkeit keine verringerte Festigkeit, keine Ablösung

Claims (20)

1. Leiterplatte, umfassend:
ein Aluminiumnitridsubstrat (1) und
ein auf dem Substrat (1) ausgebildetes Leitungsmuster (2, 4) mehrlagiger Struktur, bei der in der angegebenen Reihenfolge eine Metalloxynitridschicht der Formel AluM1vM2xOyNz (worin bedeuten: M1 ein Metall, ausgewählt aus der Gruppe Ti, Cr, Ta und Zr; M2 ein Metall, ausgewählt aus der Gruppe Ni, Pt, Pd, W, Nb und Mo, u ein Atomverhältnis von 3 bis 50; v ein Atomverhältnis von 3 bis 78; x ein Atomverhältnis von 0 bis 50; y ein Atomverhältnis von 0,005 bis 25 und z ein Atomverhältnis von 5 bis 70), eine im wesentlichen aus einem Metall entsprechend M1 bestehende Bindeschicht, eine im wesentlichen aus einem Metall entsprechend M2 bestehende Sperrschicht und eine im wesentlichen aus Au bestehende Leiterschicht aufeinanderliegen.
2. Leiterplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Metalloxynitridschicht der Formel AluM1vOyNz (worin M1, u, v, y und z die in Anspruch 1 angegebene Bedeutung besitzen) entspricht.
3. Leiterplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Metalloxynitridschicht aus einem Material entsprechend der Formel AluTivOyNz (worin u, v, y und z die in Anspruch 1 angegebene Bedeutung besitzen), die Bindeschicht aus Ti und die Sperrschicht aus Ni bestehen.
4. Leiterplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Metalloxynitridschicht der Formel AluM1vM2xOyNz (worin M1, M2, u, v, y und z die in Anspruch 1 angegebene Bedeutung besitzen und x für ein Atomverhältnis von 0,0001 bis 50 steht) entspricht.
5. Leiterplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Metalloxynitridschicht aus einem Material entsprechend der Formel AluTivNixOyNz (worin u, v, y und z die in Anspruch 1 angegebene Bedeutung besitzen und x für ein Atomverhältnis von 0,0001 bis 50 steht), die Bindeschicht aus Ti und die Sperrschicht aus Ni bestehen.
6. Leiterplatte, umfassend
ein Aluminiumnitridsubstrat (1) und
ein auf dem Substrat (1) ausgebildetes Leitermuster (2, 4) mehrlagiger Struktur, bei der in der angegebenen Reihenfolge eine untere Schicht der Formel AluM1vM2wAuxOyNz (worin bedeuten: M1 ein Metall, ausgewählt aus der Gruppe Ti, Cr, Ta und Zr; M2 ein Metall, ausgewählt aus der Gruppe Ni, Pt, Pd, W, Nb und Mo; u ein Atomverhältnis von 0,1 bis 40; v ein Atomverhältnis von 0,5 bis 50; w ein Atomverhältnis von 0,1 bis 50; x ein Atomverhältnis von 0,5 bis 30; y ein Atomverhältnis von 0 bis 20 und z ein Atomverhältnis von 0,1 bis 40) und eine Hauptschicht der Formel M1wM2xAuyOz (worin bedeuten: M1 ein Metall, ausgewählt aus der Gruppe Ti, Cr, Ta und Zr; M2 ein Metall, ausgewählt aus der Gruppe Ni, Pt, Pd, W, Nb und Mo; w ein Atomverhältnis von 0,5 bis 50; x ein Atomverhältnis von 0,1 bis 50; y ein Atomverhältnis von 0,1 - 80 und z ein Atomverhältnis von 0 bis 1,5) aufeinanderliegen.
7. Leiterplatte nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die untere Schicht der Formel AluM1vM2wAuxOyNz (worin M1, M2, u, v, w, x und z die in Anspruch 6 angegebene Bedeutung besitzen) entspricht.
8. Leiterplatte nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die untere Schicht der Formel AluTivNiwAuxNz (worin u, v, w, x und z die in Anspruch 6 angegebene Bedeutung besitzen) entspricht.
9. Leiterplatte nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die untere Schicht der Formel AluM1vM2wAuxOyNz (worin M1, M2, u, v, w, x und z die in Anspruch 6 angegebene Bedeutung besitzen und y für ein Atomverhältnis von 0,0001 bis 20 steht) entspricht.
10. Leiterplatte nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die untere Schicht der Formel AluTivNiwAuxOyNz (worin u, v, w, x und z die in Anspruch 6 angegebene Bedeutung besitzen und y für ein Atomverhältnis von 0,0001 bis 20 steht) entspricht.
11. Leiterplatte nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Hauptschicht der Formel M1wM2xAuy (worin M1, M2, w, x und y die in Anspruch 6 angegebene Bedeutung besitzen) entspricht.
12. Leiterplatte nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Hauptschicht der Formel TiwNixAuy (worin w, x und y die in Anspruch 6 angegebene Bedeutung besitzen) entspricht.
13. Leiterplatte nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Hauptschicht der Formel M1wM2xAuyOz (worin M1, M2, w, x und y die in Anspruch 6 angegebene Bedeutung besitzen und z für ein Atomverhältnis von 0,0001 bis 1,5 steht) entspricht.
14. Leiterplatte nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Hauptschicht der Formel TiwNixAuyOz (worin w, x und y die in Anspruch 6 angegebene Bedeutung besitzen und z für ein Atomverhältnis von 0,0001 bis 1,5 steht) entspricht.
15. Leiterplatte, umfassend
ein Aluminiumnitridsubstrat (1),
einen auf dem Substrat ausgebildeten Leitungsbindungsbereich mehrlagiger Struktur, bei der in der angegebenen Reihenfolge eine untere Schicht der Formel AluM1vM2wCuxOyNz (worin bedeuten: M1 ein Metall, ausgewählt aus der Gruppe Ti, Cr, Ta und Zr; M2 ein Metall, ausgewählt aus der Gruppe Ni, Pt, Pd, w, Nb und Mo; u ein Atomverhältnis von 0,1 bis 25; v ein Atomverhältnis von 0,2 bis 35; w ein Atomverhältnis von 0,1 bis 50; x ein Atomverhältnis von 0,005 bis 1,5; y ein Atomverhältnis von 0 bis 1,5 und z ein Atomverhältnis von 0,5 bis 40) und eine Hauptschicht der Formel M1xM2yCuz (worin bedeuten: M1 ein Metall, ausgewählt aus der Gruppe Ti, Cr, Ta und Zr; M2 ein Metall, ausgewählt aus der Gruppe Ni, Pt, Pd, W, Nb und Mo; x ein Atomverhältnis von 1 bis 50; y ein Atomverhältnis von 10 bis 80 und z ein Atomverhältnis von 0,2 bis 40) aufeinanderliegen;
ein auf dem Substrat (1) gebildetes und an den Leitungsbindungsbereich elektrisch angeschlossenes Leitermuster (2, 4);
eine an die Hauptschicht des Leitungsbindungsbereichs gebundene Lötmaterialschicht der Formel AgxCuyAuz (worin bedeuten: x ein Atomverhältnis von 5 bis 90; y ein Atomverhältnis von 1 bis 50 und z ein Atomverhältnis von 1 bis 50) und
einen an die Lötmaterialschicht gebundenen Anschluß (6).
16. Leiterplatte nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die untere Schicht der Formel AluM1vM2wCuxNz (worin M1, M2, u, v, w, x und z die in Anspruch 15 angegebene Bedeutung besitzen) entspricht.
17. Leiterplatte nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die untere Schicht der Formel AluTivNiwCuxNz (worin u, v, w, x und z die in Anspruch 15 angegebene Bedeutung besitzen) entspricht.
18. Leiterplatte nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die untere Schicht der Formel AluM1vM2wCuxOyNz (worin M1, M2, u, v, w, x und z die in Anspruch 15 angegebene Bedeutung besitzen und y für ein Atomverhältnis von 0,0001 bis 1,5 steht) entspricht.
19. Leiterplatte nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die untere Schicht der Formel AluTivNiwCuxOyNz (worin u, v, w, x und z die in Anspruch 15 angegebene Bedeutung besitzen und y für ein Atomverhältnis von 0,0001 bis 1,5 steht) entspricht.
20. Leiterplatte nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß ein rahmenartiges Muster (5) mehrlagiger Struktur, bei der die untere Schicht und die Hauptschicht in der angegebenen Reihenfolge aufeinanderliegen, in der Oberfläche des Al-Substrats (1) gebildet ist, die Lötmaterialschicht (7) an das rahmenartige Muster (5) gebunden ist und in die Lötmaterialschicht (7) ein Dichtungsrahmen (8) eingebunden ist.
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