JP2000294888A

JP2000294888A - 放熱配線基板

Info

Publication number: JP2000294888A
Application number: JP11095529A
Authority: JP
Inventors: Kiyoshi Yokoyama; 清横山
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 1999-04-01
Filing date: 1999-04-01
Publication date: 2000-10-20

Abstract

(57)【要約】【課題】放熱配線基板に冷熱サイクルや外力が加わると
残留応力と相まってきわめて大となり、クラックを発生
させたり、そのクラックが進展して他の配線導体を断線
する可能性があった。【解決手段】窒化アルミニウム基板の両面または片面に
４ａ族元素、１ｂ族元素、６ａ族元素及びＭｎから選ば
れる少なくとも一種以上からなるメタライズ層が形成さ
れ、その上にＡｇ、Ｃｕ、Ａｌから選ばれる少なくとも
一種以上の１〜３０％の気孔率を有し、内部から表面に
向かってかもしくは一方の面から他方の面に向かって１
％〜２０％の気孔率の勾配を持つ金属板を接合して放熱
配線基板とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電気自動車、ハイ
ブリッド車、新幹線、地下鉄、通勤電車、エレベータ、
ロボット、クレーンや空調装置等に搭載されるパワーデ
バイスであるＩＧＢＴ(Insulated GateBipolar Transis
tor)や、半導体素子が収容搭載される半導体素子収納用
パッケージや、半導体素子の他にコンデンサや抵抗体等
の各種電子部品が搭載される混成集積回路装置等で、大
電流を流すことが可能な低抵抗配線導体を有する放熱配
線基板に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】パワーデバイスは、最も歴史のある半導
体素子であるが、近年、高耐圧化、大電流化、高速・高
周波化、高機能化が著しく進み、IGBT、GTO 、IPM 、パ
ワーMOS FET 等の高速のMOS 系パワーデバイスが出現す
るに至った。これらのパワーデバイスは、自動車、イン
バータ電車、ストロボ、電子レンジ、ゴルフカート等に
広く利用されている。しかしながら、環境問題を背景に
ハイブリッド車、電気自動車が一般に普及しつつある昨
今では、これらのパワーデバイス、特にIGBTの耐高電圧
化、小型化、薄型化、軽量化が要求されている。

【０００３】放熱配線基板としては、特開平７−１６２
１５７号公報では、『複数の絶縁層からなる多層基板上
にパワー素子を配置し、一以上の絶縁層のパワー素子下
部領域に前記パワー素子の熱伝達用導体を充填したこと
を特徴とする多層基板。』が提案され、特開昭６３−１
２０４４８号公報では、放熱用基板として、『低熱膨張
性金属材料の繊維からなる基材に、放熱性の良い金属材
料を含浸させてなる放熱用基板。』が提案されている。
これらの基板は、例えば、半導体素子収納用パッケージ
に適用した場合には、その絶縁基体の凹部底面に半導体
素子をガラスあるいは樹脂、ロウ材等の接着剤を介して
接着固定すると共に、半導体素子の各電極が凹部周辺に
位置する配線導体にワイヤボンディングを介して電気的
に接続され、金属やセラミックスなどからなる蓋体を前
記凹部をふさぐように前記接着剤と同様の封止剤を介し
て接合し、絶縁基体の凹部内に半導体素子を機密に収容
することにより最終製品としての半導体装置としてい
た。

【０００４】図４に従来技術の放熱配線基板の構造を示
す。これら従来技術の構成は、ＡｌＳｉＣからなる基板
９上に半田１０を介して一般的にはＡｌ等からなる金属
板１１が接合され、その上にメタライズ１２を介して窒
化アルミニウム基板１３が絶縁基板として接合され、さ
らにもう一度メタライズ１４、Ａｌ等の金属板１５が接
合され、半田１６を介して半導体チップ１７が接合され
るという多段構造をとっていた。また、ＡｌＳｉＣから
なる基板９上にはバスバー１８が形成され、空間配線に
より半導体素子１７と接続されていた。さらに、前記基
板９はラジエター８上に設置され、半導体チップ１７で
発生する熱を放熱する構造になっていた。従来技術で
は、窒化アルミニウム基板１３は絶縁基板としてのみ利
用され、半導体チップ１７で発熱された熱をラジエター
８に落とし込む放熱板としての意味はなかった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来の放熱配線基板は、例えば１００Ａ以上もの大電流を
流せることが要求され、なおかつ、−４０℃〜１５０℃
の繰り返し冷熱環境で使用されるような放熱配線基板、
例えば、環境問題への取り組みから登場を余儀なくされ
ているハイブリッド車、電気自動車、次期新幹線に使用
される各種制御機器などをはじめとする用途には適用で
きなかった。もし前記従来の放熱配線基板を以上述べた
ような用途に使用した場合には、低抵抗配線導体である
金属板１５と窒化アルミニウム基板１３との間に両者の
熱膨張差に起因する熱応力が発生し、特に低抵抗配線導
体である金属板１５端部近傍のセラミックスに応力が集
中して大きな残留応力となり、その結果、放熱配線基板
に冷熱サイクルや外力が加わると前記残留応力と相まっ
てきわめて大となり、前記放熱絶縁基板にクラックを発
生させたり、そのクラックが進展して低抵抗配線導体で
ある金属板１５を破損する可能性があった。

【０００６】

【課題を解決する為の手段】そこで、本発明者等は、酸
化エルビウム、酸化イッテルビウム、酸化イットリウム
から選ばれる少なくとも一種以上を５〜１５重量％含有
し、それを主焼結助剤とする表面粗さＲａが２μｍ以下
の窒化アルミニウム質焼結体からなる放熱配線基板であ
って、その窒化アルミニウム基板の両面または片面に４
ａ族元素、１ｂ族元素、６ａ族元素及びＭｎから選ばれ
る少なくとも一種以上からなるメタライズ層が形成さ
れ、その上にＡｇ、Ｃｕ、Ａｌから選ばれる少なくとも
一種以上の１〜３０％の気孔率を有し、内部から表面に
向かって、もしくは一方の面から他方の面に向かって１
％〜２０％の気孔率の勾配を持つ金属板を接合して放熱
配線基板とすることにより、前記課題を解決した。

【０００７】本発明によれば、低抵抗配線導体である金
属板に所定の気孔を備えることによって、窒化アルミニ
ウム基板との熱膨張差に起因する熱応力が誘発するクラ
ックの発生やそのクラックの進展を防ぎ、低抵抗配線導
体である金属板の断線や剥離を防ぎ、従って低抵抗配線
導体に接続された他の配線導体を断線したりすることが
無く、配線導体の低抵抗化を実現して、１００Ａ以上の
大電流を流すことが可能で、しかも、−４０℃〜１５０
℃の冷熱環境で繰り返し使用しても不具合の起こらない
高信頼性の放熱配線基板が提供される。

【０００８】

【発明の実施の形態】本発明の実施形態を図１に示す。
本発明の放熱配線基板は、窒化アルミニウム基板２を直
接ラジエター１の上に接合し、メタライズ３を介して、
Ａｇ、Ｃｕ、Ａｌから選ばれる少なくとも一種以上から
なり、１〜３０％の気孔率を有し、内部から表面に向か
って、もしくは一方の面から他方の面に向かって１％〜
２０％の気孔率の勾配を持つ金属板４が接合され、その
上にＮｉメッキ５が施され、半田６を介して半導体チッ
プ７が接合される構成となっている。

【０００９】本発明では、上記金属板４として所定の気
孔を有するものを用いたことを特徴とする。これは、メ
タライズ層３上に形成される金属板４に１〜３０％の気
孔率を与えることにより金属板４のヤング率を低下さ
せ、金属板４を変形させやすくする事により、金属とセ
ラミックスとの熱膨張係数の差に起因する応力を低下さ
せ、放熱配線基板としての高信頼性を確保する為であ
る。気孔率が１％以下では応力緩和の効果が得られず、
３０％以上では気孔率が大きすぎてＮｉメッキ５が形成
できない。

【００１０】また、上記金属板４は、内部から表面に向
かって、もしくは一方の面から他方の面に向かって１〜
２０％の気孔率の勾配を持つ。これは、内部の気孔率に
比べ表面の気孔率が大きくなることを意味する。均一な
気孔率を持つ金属板４よりも、接合させるメタライズ３
側に気孔を集中させた金属板４の方がより前述の応力緩
和の効果が大きいことを、また半導体チップ７側に気孔
を集中させた場合には半田疲労の低減に効果があり、ま
た金属板４の中心部に比べて両側つまりメタライズ３側
にも半導体チップ７側にも多くの気孔を形成させれば、
もっとも信頼性に富む放熱配線基板とできることを見出
したからである。

【００１１】なお、気孔率の勾配とは、金属板４内の気
孔率の高い表面部分と低い内部の差を意味する。例え
ば、表面部分の気孔率が２３％で内部の気孔率が３％で
あると、その差の２０％が気孔率の勾配となる。

【００１２】金属板４は、内部の気孔率を高くすると熱
応力を緩和する効果は大きくなるが、大電流を流す導体
としてみると抵抗値が高くなってしまうので、金属板４
の厚みを厚くする必要がある。すると、金属板４を介し
ての熱伝導が低下するので好ましくない。

【００１３】これに対し、本発明のように、金属板４に
気孔率の勾配を持たせ、例えば表面付近の気孔率の高い
部分で熱応力を緩和し、内部の気孔率の低い部分で抵抗
を下げ熱伝導性を高めるように構成すると、熱応力の緩
和、抵抗値を下げる、熱伝導性を高めるという３つの目
標を同時に維持することができるようになる。

【００１４】この金属板４の気孔率を調整する方法とし
ては、一般的には窒化アルミニウム基板２のメタライズ
層３上に形成する金属粉末層の焼き付け温度の調整で気
孔率調整を行うが、気孔率の勾配等の所望の気孔率を正
確に得るためには、金属粉末層にあらかじめ所望の大き
さのプラスチックビーズを所望の位置に適量混入させて
おく方法がある。

【００１５】本発明者等は、図３に示すように、Ｃｕ等
の金属粉末に平均粒径１０〜８０μｍのプラスチックビ
ーズを５〜２５容量％と適量のバインダーおよび溶剤を
混合したインクとＣｕ粉末および適量のバインダーおよ
びの溶剤を混合したインクを用意し、プラスチックビー
ズ入りのインクを０．２ｍｍの厚みで印刷して気孔率の
大きい金属層２１を形成し、その上にプラスチックビー
ズの入っていないインクを０．２ｍｍの厚み印刷して気
孔率の小さな金属層２２を形成し、さらにその上にプラ
スチックビーズ入りのインクを０．２ｍｍ厚みで印刷し
て気孔率の大きな金属層２３を形成した後に、７００〜
９００℃にて真空中で焼き付けて気孔率の勾配を持つ金
属板４を作製した。

【００１６】また、緻密な薄い金属板４上に、金属粉
体、プラスチックビーズ、油性の溶媒と適当なバインダ
ーを混合したインクを印刷し、７００〜８００℃程度の
温度で印刷した銅の粉末を適度に焼結させて、片側のみ
気孔率を持つ金属板４を得る方法もある。

【００１７】気孔率の勾配の測定については、金属板４
の測定したい部分を平面研磨あるいはダイヤモンド工具
で切断して所望のテストピースを作製し鏡面研磨した
後、適当なエッチング液で気孔を塞いでいる金属の薄い
皮を除去した後にＳＥＭ、画像解析装置を用いて気孔の
大きさ、分布を測定する。全体の気孔率については、厚
み方向全体の気孔率の平均とし、それぞれ５点の平均を
とる。

【００１８】金属板４としては、Ａｇ、Ｃｕ、Ａｌの少
なくとも１種を用いるが、これらを用いる理由は、これ
らの金属のヤング率が大きく熱膨張差による応力を吸収
しやすいためである。

【００１９】窒化アルミニウム基板２は、酸化エルビウ
ム、酸化イッテルビウム、酸化イットリウムから選ばれ
る少なくとも一種以上を５〜１５重量％含有し、それを
主焼結助剤とする窒化アルミニウム質焼結体を用いる
が、これらの三つの焼結助剤を使用した場合に窒化アル
ミニウムの破壊靱性値がもっとも高くなり、上述の低抵
抗配線導体と窒化アルミニウム基板２との間に両者の熱
膨張差に起因する熱応力に対しての大きな抵抗力とな
る。５重量％以下では、焼結性に乏しく、１５重量％以
上では、焼結時の粒成長に起因する磁器強度低下から信
頼性に劣る。

【００２０】また、上記窒化アルミニウム質焼結体は、
第二添加物として１〜１５重量％の４ａ族元素、６ａ族
元素とＳｉの窒化物、炭化物、珪化物の中から選ばれる
少くとも一種以上を含有することが好ましい。この理由
は、窒化アルミニウム基板２の高強度化、高靱性化をは
かる為であり、その高強度化、高靱性化の機構とは、硬
質物質のセラミックスマトリックスへの均一分散による
クラックデフクションによるものである。硬質粒子をマ
トリックスに均一分散させることにより破壊強度の向
上、破壊靭性の向上が得られる理由は、熱膨張係数の異
なる物質を分散させると、焼成温度から冷却する過程で
発生する材料内部での引っ張り応力を粒界で分散させる
粒子分散効果として一般に説明されているが、詳しいこ
とは解っていない。前記第二添加物の量が１％以下では
この高靱性化の効果が得られず、１５％以上では、焼結
性が損なわれる。

【００２１】第二添加物として１〜１５重量％の４ａ族
元素、６ａ族元素とＳｉの窒化物、炭化物、珪化物の中
から選ばれる少なくとも一種以上を添加する場合には、
前記混合窒化アルミニウム粉末を秤量、混合する際にあ
らかじめ添加しておく。

【００２２】上記窒化アルミニウム基板２は、主面の表
面粗さＲａが２．０μｍ以下としてあるが、その理由
は、窒化アルミニウム基板２を単体で焼結した後に形成
してゆく必要があり、後付けでメタライズ層３を形成す
る場合に必要最低限の面粗度である。表面粗さＲａが
２．０μｍ以上の面粗度では、窒化アルミニウム基板２
とメタライズ層３との密着性が損なわれ、本発明の効果
が得られない。

【００２３】また、窒化アルミニウム基板２の両面また
は片面に備えるメタライズ層３として４ａ族元素、１ｂ
族元素、６ａ族元素及びＭｎから選ばれる少なくとも一
種以上を用いるが、これは、これらのメタライズ層３が
先に説明した窒化アルミニウム基板２の表面への後付け
メタライズとして有効であり、また窒化アルミニウム基
板２との密着性、密着強度に富むからである。

【００２４】上記メタライズ層３としては、Ａｇ−Ｃｕ
−Ｔｉ系もしくはＭｏ−Ｍｎ系であることが好ましい。
この理由は、この二種類のメタライズ層が窒化アルミニ
ウム基板２を焼結した後でメタライズ層３を形成する、
いわゆる後付けメタライズとして窒化アルミニウム基板
２との密着性、密着強度に優れているからである。

【００２５】メタライズ３と金属板４の接合は、熱処理
もしくは超音波接合が使用できる。メタライズ３がＡｇ
−Ｃｕ−Ｔｉで、気孔率の勾配を持つ金属板４がＣｕの
場合には、気孔率の勾配を持つ金属板４の融点がメタラ
イズ３の焼き付け温度よりも高い為、メタライズ層３と
気孔率の勾配を持つ金属板４を同時に接合しても構わな
い。また、前記メタライズ層３上に１〜１０μｍのＮｉ
もしくはＣｕのメッキを施すことによりメタライズ層３
と金属板４との密着強度をさらに向上させることもでき
る。

【００２６】また、本発明の他の実施例として、図２に
示すように放熱配線基板のメタライズ３の上にＭｏもし
くはＷからなる金属板２４が接合されており、さらにそ
の上にＡｇ、Ｃｕ、Ａｌから選ばれる少なくとも一種以
上からなり、１〜３０％の気孔率を有し、内部から表面
に向かって、もしくは一方の面から他方の面に向かって
１％〜２０％の気孔率の勾配を持つ金属板４を接合する
こともできる。

【００２７】これは、金属板４の厚みが１．５ｍｍ以上
となる場合には、金属板４の気孔率だけでは、応力緩和
が困難であり、ヤング率が高くて、熱膨張係数が窒化ア
ルミニウムに近いＷまたはＭｏの金属板２４を応力緩和
層として窒化アルミニウム基板２と金属板４の間に挿入
させた方が、熱応力を緩和するのに有利であるからであ
る。

【００２８】

【実施例】まず、窒化アルミニウム基板２を作製した。
酸化エルビウム、酸化イッテルビウム、酸化イットリウ
ムから選ばれる少なくとも一種以上を５〜１５重量％、
残部が窒化アルミニウムからなるセラミック粉末をメデ
ィアにウレタンボール、溶媒にＩＰＡを用いて回転ミル
にて２４時間混合した。その後、混合が終了したスラリ
ーを１２０℃の乾燥機で２４時間以上乾燥し、４０メッ
シュを通して混合窒化アルミニウム粉末を得た。得られ
た窒化アルミニウム粉末にテープ成型に必要な溶媒、バ
インダーを添加し、テープ成型を行い、積層、脱脂を経
た後、１７００〜１９００℃、Ａｒ中で焼成して窒化ア
ルミニウム基板２を得た。その後、平面研削盤を用いて
４００番のダイヤモンド砥石で表面粗さＲａを２μｍ以
下とした。

【００２９】次にＡｇ、Ｃｕ、Ａｌから選ばれる少なく
とも一種以上の１〜３０％の気孔率を有し、内部から表
面に向かって、もしくは一方の面から他方の面に向かっ
て１％〜２０％の気孔率の勾配を持つ金属板４の製法に
ついて、以下に説明する。

【００３０】Ｃｕ粉末に５０μｍの平均粒径のプラスチ
ックビーズを２０容積％混合したインクとＣｕ粉末だけ
のインクを用意し、プラスチックビーズ入りのインクを
０．２ｍｍの厚みで印刷しその上にプラスチックビーズ
の入っていないインクを０．２ｍｍ印刷しさらにその上
にプラスチックビーズ入りのインクを０．２ｍｍの厚み
で印刷した後に７００〜９００℃にて真空中で焼き付け
て、全体の気孔率２０％で表面の気孔率が２３％、内部
の気孔率が３％気孔率となる金属板４を作製した。以
下、気孔率を変量したサンプルは、同様の手法で作製し
た。

【００３１】その後、窒化アルミニウム基板２上にＡｇ
−Ｃｕ−Ｔｉ系のメタライズ３をプリント形成し焼き付
けした後、前記気孔率の勾配を持つ金属板４を前記メタ
ライズ上に再度熱処理して接合した。

【００３２】基板の評価については、−４０℃〜１５０
℃の繰り返し急冷急熱試験で、窒化アルミニウム基板２
のクラックの発生の有無で良否を判定した。各温度にお
ける保持時間は５分とした。２５０サイクルごとに１０
００サイクルまで試験を行った。クラックの発生の有無
をＳＥＭにて確認し、クラックの発生しなかったサンプ
ルについてはＯＫ、クラックの発生したサンプルについ
ては、そのクラックのみられた冷熱試験サイクル数を示
した。

【００３３】気孔率分布の測定については、気孔率の勾
配を持つ金属板４の測定したい部分を平面研磨あるいは
ダイヤモンド工具で切断して所望のテストピースを作製
し、切断した気孔率の勾配を持つ金属板を樹脂等に埋め
込み、その切断面を鏡面研磨し、適当なエッチング液で
気孔を塞いでいる金属の薄い皮を除去した面の１００倍
のＳＥＭ写真をもとに、画像解析装置により気孔の大き
さ、分布を測定した。結果は、表１に示した。

【００３４】

【表１】

【００３５】Ｎｏ．１では、Ｅｒ_２Ｏ₃量が３．５重
量％と少ないため、窒化アルミニウム基板２を緻密化で
きなかった。また、Ｎｏ．６ではＥｒ₂Ｏ₃量が１８重
量％と多いため、窒化アルミニウム基板２の強度が低下
してしまい、冷熱サイクル試験７５０サイクルで窒化ア
ルミニウム基板２にクラックの発生がみられた。Ｎｏ．
２〜５に示すように、Ｅｒ₂Ｏ₃に代表される希土類酸
化物の添加量は５〜１５重量％とすることが望ましい。

【００３６】Ｎｏ．７では、窒化アルミニウム基板２の
表面粗さＲａが３．０μｍと粗くなっているため、窒化
アルミニウム基板２とメタライズ３との密着強度が低下
し、冷熱試験７５０サイクル後に窒化アルミニウム基板
２とメタライズ３の間にクラックの発生がみられた。こ
れに対し、基板表面粗度が本発明の２ａ以下である８、
９、１１、１２はクラックは発生しなかった。

【００３７】Ｎｏ．２０ではＴｉＮ量が１６％となって
おり、窒化アルミニウム基板２を緻密化できなかった。
これに対し、ＴｉＮ量が本発明の請求範囲内であるＮ
ｏ．１６、１７は、窒化アルミニウム基板２を緻密化で
き冷熱試験の結果も良好であった。

【００３８】また、金属板４の気孔率を０．５％とした
Ｎｏ．２８は、金属板４のヤング率を充分低下させるこ
とができず、冷熱サイクル試験５００サイクルで窒化ア
ルミニウム基板２にクラックの発生がみられた。また、
全体の気孔率を３５％としたＮｏ．３１は、Ｎｉメッキ
を施すことができなかった。全体の気孔率を２０％とし
気孔率の勾配を０．６％としたＮｏ．１３は、金属板４
のヤング率を充分下げることができず、冷熱サイクル試
験７５０サイクルで窒化アルミニウム基板２にクラック
が発生した。また、全体の気孔率が２０％で気孔率の勾
配を２５％としたＮｏ．１８は、金属板４の気孔率の勾
配が大きすぎるためヤング率の勾配が大きすぎて、冷熱
サイクル試験５００サイクルで金属板４にクラックの発
生がみられた。

【００３９】これに対し、金属板４の気孔率が本発明の
請求範囲内であるＮｏ．２、３、５、１４、１５、２
９、３０は−４０〜１５０℃の冷熱試験において良好な
耐久性を示した。

【００４０】また、金属板４の厚みを１．６ｍｍとした
Ｎｏ．２１は、冷熱サイクル試験８００サイクルにて、
窒化アルミニウム基板２にクラックの発生がみられた。
これに対し、金属板４の厚みを１．５ｍｍ以下としたＮ
ｏ．１６、１７は、−４０℃〜１５０℃の繰り返し急冷
急熱試験後において、蛍光探傷法を用いて、また実際に
放熱配線基板そのものを切断して、破断面を鏡面研磨し
てＳＥＭにてクラックの有無を観察したが、何の異常も
検知できなかった。

【００４１】また、２５、２６、２７は金属板４の厚み
が１．６ｍｍおよび１．８ｍｍの場合であるが、金属板
４と窒化アルミニウム基板２の間にＷもしくはＭｏから
なる金属板２４を緩衝層として挟むと、冷熱サイクル試
験における窒化アルミニウム基板２へのクラック発生を
防止できる。

【００４２】また、メタライズ層３にＩｎ−Ｃｕ−Ａｇ
系のロウ材を用いたＮｏ．１０は、ロウ材自体の強度不
足により、冷熱試験２５０サイクルでロウ材接合部が破
損した。メタライズ層３を構成するロウ材としては、Ａ
ｇＣｕＴｉ系のロウ材を用いることが好ましい。

【００４３】また、Ｎｏ．２２〜２４は、第一添加物と
してＹ₂Ｏ₃、Ｙｂ₂Ｏ₃を、第二添加物としてＳｉ
Ｃ、ＺｒＣを用いた例を示したが、これらのサンプルに
ついての冷熱試験結果は良好であった。

【００４４】

【発明の効果】本発明により、加熱冷却の熱サイクル時
に発生する窒化アルミニウム基板と金属板の間に発生す
る応力を緩和し、耐久性と信頼性に優れた放熱配線基板
を提供できるようになった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の放熱配線基板の層構成を示す断面図で
ある。

【図２】本発明の放熱配線基板の別の層構成を示す断面
図である。

【図３】本発明の放熱配線基板に用いる金属板の概略図
である。

【図４】従来の放熱配線基板の層構成を示す断面図であ
る。

【符号の説明】

１，８：ラジエター２，１３：窒化アルミニウム基板３，１２，１４：メタライズ層４，１１，１５，２１，２２，２３，２４：金属板５，：Ｎｉメッキ６，１０，１６：半田７，１７：半導体チップ９：基板１８：バスバー

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】酸化エルビウム、酸化イッテルビウム、酸
化イットリウムから選ばれる少なくとも一種以上を５〜
１５重量％含有する窒化アルミニウム質焼結体からなる
基板の主面を表面粗さ（Ｒａ）２．０μｍ以下とし、こ
の主面に４ａ族元素、１ｂ族元素、６ａ族元素及びＭｎ
から選ばれる少なくとも一種以上からなるメタライズ層
が形成され、その上にＡｇ、Ｃｕ、Ａｌから選ばれる少
なくとも一種以上からなり、１〜３０％の気孔率を有
し、内部から表面に向かって、もしくは一方の面から他
方の面に向かって１％〜２０％の気孔率の勾配を持つ金
属板が接合されていることを特徴とする放熱配線基板。
【請求項２】上記窒化アルミニウム質焼結体が、第二添
加物として１〜１５重量％の４ａ族元素、６ａ族元素と
Ｓｉの窒化物、炭化物、珪化物の中から選ばれる少なく
とも一種以上を含有することを特徴とする請求項１記載
の放熱配線基板。
【請求項３】上記メタライズ層がＡｇ−Ｃｕ−Ｔｉ系も
しくはＭｏ−Ｍｎ系のメタライズ層であることを特徴と
する請求項１記載の放熱配線基板。
【請求項４】上記メタライズ層と気孔率の勾配を持つ金
属板との間に、Ｍｏ又はＷからなる金属板を介在させた
ことを特徴とする請求項１記載の放熱配線基板。