JP2001220661A - セラミック基板の金属薄膜形成方法 - Google Patents
セラミック基板の金属薄膜形成方法Info
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- JP2001220661A JP2001220661A JP2000028990A JP2000028990A JP2001220661A JP 2001220661 A JP2001220661 A JP 2001220661A JP 2000028990 A JP2000028990 A JP 2000028990A JP 2000028990 A JP2000028990 A JP 2000028990A JP 2001220661 A JP2001220661 A JP 2001220661A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は、耐熱温度が高く、金属薄膜の密着
性が高く、剥離しにくいセラミック基板の金属薄膜形成
方法を提供する。 【構成】セラミック板（１）を洗浄し、高温真空中で脱
気する工程と、真空度１０-5〜１０-10Ｔｏｒｒ の槽内
において第１層にクローム（Ｃｒ）を真空内温度３００
〜４００℃にて真空蒸着してクローム薄膜層（２）を形
成する工程と、第１層の上に第２金属薄膜層として金
（Ａｕ）を同条件下に真空蒸着することにより金薄膜層
（３）を形成する工程と、セラミック基板を酸化被膜形
成温度以下で真空を解除する工程とからなるセラミック
基板の金属薄膜形成方法である。
性が高く、剥離しにくいセラミック基板の金属薄膜形成
方法を提供する。 【構成】セラミック板（１）を洗浄し、高温真空中で脱
気する工程と、真空度１０-5〜１０-10Ｔｏｒｒ の槽内
において第１層にクローム（Ｃｒ）を真空内温度３００
〜４００℃にて真空蒸着してクローム薄膜層（２）を形
成する工程と、第１層の上に第２金属薄膜層として金
（Ａｕ）を同条件下に真空蒸着することにより金薄膜層
（３）を形成する工程と、セラミック基板を酸化被膜形
成温度以下で真空を解除する工程とからなるセラミック
基板の金属薄膜形成方法である。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、酸化アルミニウム、窒
化アルミニウム、ガラス等により形成されたセラミック
基板の金属薄膜形成方法に関する。
化アルミニウム、ガラス等により形成されたセラミック
基板の金属薄膜形成方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、
ガラス等により形成されたセラミック板の表面に金（Ａ
ｕ）や銅（Ｃｕ）等の導電性の高い金属の薄膜を形成し
ておき、それらを使用してＩＣチップ搭載可能なモジュ
ール基板等の用途に用いることが行われている。従来、
セラミック基板の金属薄膜形成方法として、スパッタリ
ング法、イオンプレーティング法、真空蒸着法などの乾
式メッキ法による導電性金属の被覆が一般的に用いられ
ている。
ガラス等により形成されたセラミック板の表面に金（Ａ
ｕ）や銅（Ｃｕ）等の導電性の高い金属の薄膜を形成し
ておき、それらを使用してＩＣチップ搭載可能なモジュ
ール基板等の用途に用いることが行われている。従来、
セラミック基板の金属薄膜形成方法として、スパッタリ
ング法、イオンプレーティング法、真空蒸着法などの乾
式メッキ法による導電性金属の被覆が一般的に用いられ
ている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、導体薄膜とし
て用いられる金（Ａｕ）、銅（ＣＵ）はセラミック板と
の密着強度が小さいため、以後の製造工程中に膜剥離を
引き起こす場合があり、また、使用時の熱分布、使用時
と不使用時の温度差等により応力が蓄積され、膜剥離を
引き起こす場合がある。通常、金属薄膜に粘着テープ
（通称、セロテープ）を貼着して剥がすと、金属薄膜が
剥離してしまう程度の密着度であるので、それ以後のメ
ッキ等の加工に細心の注意が必要であった。特に、近
年、半導体チップは、高性能化にともなって高集積回路
化され、発熱量も増大している。従来の成膜方法により
金属薄膜を形成したセラミック基板では、使用中に導電
性に問題を起こすことが増加し、場合によっては基板上
の金属薄膜の剥離を招く等の問題が生じる率が増大して
いる。そこで、本発明者は、セラミック板に、金属薄膜
を成膜する段階での工程の改良を繰り返し行い、金属薄
膜の密着性の高い、耐熱温度の高い金属薄膜形成方法に
たどりついたものである。
て用いられる金（Ａｕ）、銅（ＣＵ）はセラミック板と
の密着強度が小さいため、以後の製造工程中に膜剥離を
引き起こす場合があり、また、使用時の熱分布、使用時
と不使用時の温度差等により応力が蓄積され、膜剥離を
引き起こす場合がある。通常、金属薄膜に粘着テープ
（通称、セロテープ）を貼着して剥がすと、金属薄膜が
剥離してしまう程度の密着度であるので、それ以後のメ
ッキ等の加工に細心の注意が必要であった。特に、近
年、半導体チップは、高性能化にともなって高集積回路
化され、発熱量も増大している。従来の成膜方法により
金属薄膜を形成したセラミック基板では、使用中に導電
性に問題を起こすことが増加し、場合によっては基板上
の金属薄膜の剥離を招く等の問題が生じる率が増大して
いる。そこで、本発明者は、セラミック板に、金属薄膜
を成膜する段階での工程の改良を繰り返し行い、金属薄
膜の密着性の高い、耐熱温度の高い金属薄膜形成方法に
たどりついたものである。
【０００４】本発明は、上記の問題点に鑑みてなされた
ものであり、従来の金属薄膜形成技術を改良し、耐熱温
度の高い、金属薄膜の密着性が高く剥離のしにくいセラ
ミック基板の金属薄膜形成方法を提供するものである。
ものであり、従来の金属薄膜形成技術を改良し、耐熱温
度の高い、金属薄膜の密着性が高く剥離のしにくいセラ
ミック基板の金属薄膜形成方法を提供するものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、本発明のセラミック基板の金属薄膜形成方法は、セ
ラミック板を洗浄し、高温真空中で脱気する工程と、真
空度１×１０-5〜１０ -10 Ｔｏｒｒの槽内において第１
層金属を温度３００〜４００℃にて第１層金属薄膜を形
成する工程と、第１層金属薄膜の上に同条件にて第２層
金属薄膜を形成する工程と、セラミック板を酸化被膜形
成温度以下で真空を解除する工程とからなることを特徴
とするものである。また、第１層の金属としてはクロー
ム（Ｃｒ）を用い、第２層の金属としては金（Ａｕ）を
用い、第１層及び第２層金属を真空蒸着することを特徴
とし、更に、真空蒸着する際に、真空度１×１０-5Ｔｏ
ｒｒ以上、蒸着温度約３００℃以上にて真空蒸着を開始
し、その後徐々に真空度、蒸着温度を上げて蒸着するこ
とを特徴とし、そしてまた、第１層及び第２層金属を真
空度１×１０-8〜１０-10 Ｔｏｒｒの槽内において温度
約３７５〜４００℃にて真空蒸着することを特徴として
いる。更に、前記金属薄膜形成方法により形成されたセ
ラミック基板の第１層及び第２層の薄膜層が、マイクロ
スクラッチ試験法において、完全損傷荷重が１１６ｍＮ
以上であることを特徴とするものである。
に、本発明のセラミック基板の金属薄膜形成方法は、セ
ラミック板を洗浄し、高温真空中で脱気する工程と、真
空度１×１０-5〜１０ -10 Ｔｏｒｒの槽内において第１
層金属を温度３００〜４００℃にて第１層金属薄膜を形
成する工程と、第１層金属薄膜の上に同条件にて第２層
金属薄膜を形成する工程と、セラミック板を酸化被膜形
成温度以下で真空を解除する工程とからなることを特徴
とするものである。また、第１層の金属としてはクロー
ム（Ｃｒ）を用い、第２層の金属としては金（Ａｕ）を
用い、第１層及び第２層金属を真空蒸着することを特徴
とし、更に、真空蒸着する際に、真空度１×１０-5Ｔｏ
ｒｒ以上、蒸着温度約３００℃以上にて真空蒸着を開始
し、その後徐々に真空度、蒸着温度を上げて蒸着するこ
とを特徴とし、そしてまた、第１層及び第２層金属を真
空度１×１０-8〜１０-10 Ｔｏｒｒの槽内において温度
約３７５〜４００℃にて真空蒸着することを特徴として
いる。更に、前記金属薄膜形成方法により形成されたセ
ラミック基板の第１層及び第２層の薄膜層が、マイクロ
スクラッチ試験法において、完全損傷荷重が１１６ｍＮ
以上であることを特徴とするものである。
【０００６】
【発明の実施の態様】本発明のセラミック基板の金属薄
膜形成方法は、セラミック板を洗浄し、高温真空中で脱
気する工程と、真空度１×１０-5〜１０-10Ｔｏｒｒの
槽内において第１層に例えばクローム（Ｃｒ）を温度３
００〜４００℃にて真空蒸着する工程と、第１層の上に
第２層金属として例えば金（Ａｕ）を同条件下に真空蒸
着する工程と、セラミック板を酸化被膜形成温度以下で
真空を解除する工程とからなる。
膜形成方法は、セラミック板を洗浄し、高温真空中で脱
気する工程と、真空度１×１０-5〜１０-10Ｔｏｒｒの
槽内において第１層に例えばクローム（Ｃｒ）を温度３
００〜４００℃にて真空蒸着する工程と、第１層の上に
第２層金属として例えば金（Ａｕ）を同条件下に真空蒸
着する工程と、セラミック板を酸化被膜形成温度以下で
真空を解除する工程とからなる。
【０００７】すなわち、まず、酸化アルミニウム、窒化
アルミニウム、ガラス等により形成されたセラミック板
の表面を目視により観察し表面の状態の検査を行い、メ
タノール液等の洗浄剤により洗浄を行う。その後真空中
において加熱しセラミック板中の洗浄液及びガスを除去
し、続いてセラミック板の片面又は両面に所定の金属を
真空蒸着により成膜する。その工程は、真空槽内におい
て図２の工程により行われる。まず、洗浄の済んだセラ
ミック板を真空槽内にセットし、排気スタートボタンを
ＯＮすることにより真空ポンプを作動して荒引きを行
い、徐々に真空度を高めて行く、それと同時に基板加熱
を開始し、本引きを行い真空度を更に高め、セラミック
板の脱気を行う。所定の真空度（１×１０-5〜１０-10
Ｔｏｒｒ）に達したところで、蒸着スタートボタンをＯ
Ｎして、抵抗加熱を開始し、セラミックとの密着性の良
い第１層目の金属（例えばＣｒ）の蒸着をする。この場
合の蒸着温度が３００〜４００℃となるように制御す
る。第１層目の金属（Ｃｒ）被膜の厚さが所定の厚さ
（０．０３〜１μｍ）になったことを確認して、抵抗加
熱をＯＦＦとし、第１層目の蒸着を終了する。
アルミニウム、ガラス等により形成されたセラミック板
の表面を目視により観察し表面の状態の検査を行い、メ
タノール液等の洗浄剤により洗浄を行う。その後真空中
において加熱しセラミック板中の洗浄液及びガスを除去
し、続いてセラミック板の片面又は両面に所定の金属を
真空蒸着により成膜する。その工程は、真空槽内におい
て図２の工程により行われる。まず、洗浄の済んだセラ
ミック板を真空槽内にセットし、排気スタートボタンを
ＯＮすることにより真空ポンプを作動して荒引きを行
い、徐々に真空度を高めて行く、それと同時に基板加熱
を開始し、本引きを行い真空度を更に高め、セラミック
板の脱気を行う。所定の真空度（１×１０-5〜１０-10
Ｔｏｒｒ）に達したところで、蒸着スタートボタンをＯ
Ｎして、抵抗加熱を開始し、セラミックとの密着性の良
い第１層目の金属（例えばＣｒ）の蒸着をする。この場
合の蒸着温度が３００〜４００℃となるように制御す
る。第１層目の金属（Ｃｒ）被膜の厚さが所定の厚さ
（０．０３〜１μｍ）になったことを確認して、抵抗加
熱をＯＦＦとし、第１層目の蒸着を終了する。
【０００８】次に、同じ槽内で、蒸着源を切り換えるこ
とにより導電性の良い第２層目の金属（例えばＡｕ）の
蒸着を行う。この場合、真空度及び蒸着温度は第１層の
場合と同程度とする。第２層目の金属被膜の厚さが所定
の厚さ（０．０３〜１μｍ）になったところで、抵抗加
熱をＯＦＦとし、第２層目の蒸着を終了し、基板の加熱
も停止する。槽内の温度がセラミック基板の酸化被膜が
できる温度以下に下がるまで待って、大気を導入し、真
空槽内が大気圧になったことを確認して真空槽を開き、
セラミック基板を槽内から取り出す。このようにして制
作されたセラミック基板は、図１に示すように、セラミ
ック板（１）の両面に、第１層としてクローム（Ｃｒ）
の薄膜層（２）が、第２層として金（Ａｕ）の薄膜層
（３）が形成されている。なお、薄膜金属はクローム、
金に限られるものではなく必要に応じてニッケル（Ｎ
ｉ）、銅（Ｃｕ）等の任意の金属とすることも出来る
し、金属薄膜形成する表面は片面のみとすることもでき
る。また、薄膜の厚さは蒸着時間を調節することにより
任意に設定することが出来るし、真空蒸着法の他、スパ
ッタリング法、イオンプレーティング法を用いても同様
の効果が得られる。
とにより導電性の良い第２層目の金属（例えばＡｕ）の
蒸着を行う。この場合、真空度及び蒸着温度は第１層の
場合と同程度とする。第２層目の金属被膜の厚さが所定
の厚さ（０．０３〜１μｍ）になったところで、抵抗加
熱をＯＦＦとし、第２層目の蒸着を終了し、基板の加熱
も停止する。槽内の温度がセラミック基板の酸化被膜が
できる温度以下に下がるまで待って、大気を導入し、真
空槽内が大気圧になったことを確認して真空槽を開き、
セラミック基板を槽内から取り出す。このようにして制
作されたセラミック基板は、図１に示すように、セラミ
ック板（１）の両面に、第１層としてクローム（Ｃｒ）
の薄膜層（２）が、第２層として金（Ａｕ）の薄膜層
（３）が形成されている。なお、薄膜金属はクローム、
金に限られるものではなく必要に応じてニッケル（Ｎ
ｉ）、銅（Ｃｕ）等の任意の金属とすることも出来る
し、金属薄膜形成する表面は片面のみとすることもでき
る。また、薄膜の厚さは蒸着時間を調節することにより
任意に設定することが出来るし、真空蒸着法の他、スパ
ッタリング法、イオンプレーティング法を用いても同様
の効果が得られる。
【０００９】以上のような本発明の金属薄膜形成をした
セラミック基板は、従来技術と比較して、その金属薄膜
との密着性が高く、過酷な使用状態においても剥離を生
ずることがない。本発明の金属薄膜形成がされたセラミ
ック基板は、透明であるガラス基板はホトマスク用とし
て使用され、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム等の
セラミック基板は、更にその表面に集積回路を形成する
ために、導電性の銅、アルミニウム等を電気メッキし、
エッチング等により電子回路を構成して使用される場合
が多い。特に、過酷な使用条件のペルチェモジュール等
の使用に適しているものである。この場合、第１図に示
された酸化アルミニウム、窒化アルミニウム等のセラミ
ック基板の表面に銅（Ｃｕ）を電気メッキし、それを窒
素雰囲気中で、３５０〜４００℃で加熱処理することに
より、銅（Ｃｕ）と金（Ａｕ）との拡散が生じ、より密
着性の高い基板を作成することができる。
セラミック基板は、従来技術と比較して、その金属薄膜
との密着性が高く、過酷な使用状態においても剥離を生
ずることがない。本発明の金属薄膜形成がされたセラミ
ック基板は、透明であるガラス基板はホトマスク用とし
て使用され、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム等の
セラミック基板は、更にその表面に集積回路を形成する
ために、導電性の銅、アルミニウム等を電気メッキし、
エッチング等により電子回路を構成して使用される場合
が多い。特に、過酷な使用条件のペルチェモジュール等
の使用に適しているものである。この場合、第１図に示
された酸化アルミニウム、窒化アルミニウム等のセラミ
ック基板の表面に銅（Ｃｕ）を電気メッキし、それを窒
素雰囲気中で、３５０〜４００℃で加熱処理することに
より、銅（Ｃｕ）と金（Ａｕ）との拡散が生じ、より密
着性の高い基板を作成することができる。
【００１０】
【実施例】前記本発明のセラミック基板の金属薄膜形成
方法の実施例を説明する。 実施例１、まず、セラミック板（７６．２ｍｍ×７６．
２ｍｍ，厚さ０．３ｍｍ、窒化アルミニウム板）の表面
を目視により観察し表面の状態が良いことを確かめて、
その表面をメタノール液で、約１０分間超音波洗浄し
た。洗浄したガラス板を真空蒸着槽（市販の朝日真空機
械株式会社製の真空蒸着槽を本発明が実施できるように
改造して用いた）内にセットした。真空蒸着槽を真空度
（１×１０-8〜１０-10 Ｔｏｒｒ）で、３７５℃で約２
０分間加熱し、セラミック板の脱気を行った。次に、第
１層被膜の金属、クローム（Ｃｕ）をセットし、槽内の
真空度を１×１０-8〜１０-10 Ｔｏｒｒとし、蒸着温度
３７５〜４００℃で、約３分間蒸着を行い、厚さ約９８
０オングストロームの第１層目の金属（Ｃｒ）薄膜を得
た。次に槽内の蒸着源を第２層金属、金（Ａｕ）に切り
替え、第１層と同じ条件で約１分間蒸着を行い、金の薄
膜層、厚さ約１５００オングストロームを得た。槽内の
温度が、セラミック基板に酸化被膜が形成される温度以
下である約１４５℃まで下がるのを待って、大気を導入
し、槽を開き表面に金属薄膜形成されたセラミック基板
を取り出した。
方法の実施例を説明する。 実施例１、まず、セラミック板（７６．２ｍｍ×７６．
２ｍｍ，厚さ０．３ｍｍ、窒化アルミニウム板）の表面
を目視により観察し表面の状態が良いことを確かめて、
その表面をメタノール液で、約１０分間超音波洗浄し
た。洗浄したガラス板を真空蒸着槽（市販の朝日真空機
械株式会社製の真空蒸着槽を本発明が実施できるように
改造して用いた）内にセットした。真空蒸着槽を真空度
（１×１０-8〜１０-10 Ｔｏｒｒ）で、３７５℃で約２
０分間加熱し、セラミック板の脱気を行った。次に、第
１層被膜の金属、クローム（Ｃｕ）をセットし、槽内の
真空度を１×１０-8〜１０-10 Ｔｏｒｒとし、蒸着温度
３７５〜４００℃で、約３分間蒸着を行い、厚さ約９８
０オングストロームの第１層目の金属（Ｃｒ）薄膜を得
た。次に槽内の蒸着源を第２層金属、金（Ａｕ）に切り
替え、第１層と同じ条件で約１分間蒸着を行い、金の薄
膜層、厚さ約１５００オングストロームを得た。槽内の
温度が、セラミック基板に酸化被膜が形成される温度以
下である約１４５℃まで下がるのを待って、大気を導入
し、槽を開き表面に金属薄膜形成されたセラミック基板
を取り出した。
【００１１】上記により制作されたセラミック基板に対
して、従来のように粘着テープ（通称、セロテープ）を
貼着して剥がし、金属薄膜の剥離を調べたが、いずれも
金属薄膜の剥離は認めらなかった。また、セロテープよ
り粘着性の高いガムテープを金属薄膜に貼着して剥が
し、金属薄膜の剥離を調べたが、いずれも金属薄膜の剥
離は認めらなかった。
して、従来のように粘着テープ（通称、セロテープ）を
貼着して剥がし、金属薄膜の剥離を調べたが、いずれも
金属薄膜の剥離は認めらなかった。また、セロテープよ
り粘着性の高いガムテープを金属薄膜に貼着して剥が
し、金属薄膜の剥離を調べたが、いずれも金属薄膜の剥
離は認めらなかった。
【００１２】実施例２、まず、セラミック板（７６．２
ｍｍ×７６．２ｍｍ，厚さ０．３ｍｍ、窒化アルミニウ
ム板）の表面を目視により観察し表面の状態が良いこと
を確かめて、その表面をメタノール液で、約１０分間超
音波洗浄した。洗浄したガラス板を真空蒸着槽（市販の
朝日真空機械株式会社製の真空蒸着槽を本発明が実施で
きるように改造して用いた）内にセットした。真空蒸着
槽を真空度約１×１０-5Ｔｏｒｒで、３００℃以上で約
２０分間加熱し、セラミック板の脱気を行った。次に、
第１層被膜の金属、クローム（Ｃｕ）をセットし、槽内
の真空度を約１×１０-5Ｔｏｒｒ、蒸着温度約３００℃
で蒸着を開始し、真空度、蒸着温度を徐々に上昇させな
がら約３分間蒸着を行い、厚さ約９８０オングストロー
ムの第１層目の金属（Ｃｒ）薄膜を得た。この場合の真
空度は約１×１０-8Ｔｏｒｒ、蒸着温度３７５℃であっ
た。次に槽内の蒸着源を第２層金属、金（Ａｕ）に切り
替え、第１層と同様に、槽内の真空度を約１×１０-5Ｔ
ｏｒｒ、蒸着温度約３００℃で蒸着を開始し、真空度、
蒸着温度を徐々に上昇させながら約１分間蒸着を行い、
金の薄膜層、厚さ約１５００オングストロームを得た。
この場合の最終の真空度は約１×１０-8Ｔｏｒｒ、蒸着
温度は４００℃であった。槽内の温度が約１４５℃まで
下がるのを待って、大気を導入し、槽を開き表面に金属
薄膜形成されたセラミック基板を取り出した。
ｍｍ×７６．２ｍｍ，厚さ０．３ｍｍ、窒化アルミニウ
ム板）の表面を目視により観察し表面の状態が良いこと
を確かめて、その表面をメタノール液で、約１０分間超
音波洗浄した。洗浄したガラス板を真空蒸着槽（市販の
朝日真空機械株式会社製の真空蒸着槽を本発明が実施で
きるように改造して用いた）内にセットした。真空蒸着
槽を真空度約１×１０-5Ｔｏｒｒで、３００℃以上で約
２０分間加熱し、セラミック板の脱気を行った。次に、
第１層被膜の金属、クローム（Ｃｕ）をセットし、槽内
の真空度を約１×１０-5Ｔｏｒｒ、蒸着温度約３００℃
で蒸着を開始し、真空度、蒸着温度を徐々に上昇させな
がら約３分間蒸着を行い、厚さ約９８０オングストロー
ムの第１層目の金属（Ｃｒ）薄膜を得た。この場合の真
空度は約１×１０-8Ｔｏｒｒ、蒸着温度３７５℃であっ
た。次に槽内の蒸着源を第２層金属、金（Ａｕ）に切り
替え、第１層と同様に、槽内の真空度を約１×１０-5Ｔ
ｏｒｒ、蒸着温度約３００℃で蒸着を開始し、真空度、
蒸着温度を徐々に上昇させながら約１分間蒸着を行い、
金の薄膜層、厚さ約１５００オングストロームを得た。
この場合の最終の真空度は約１×１０-8Ｔｏｒｒ、蒸着
温度は４００℃であった。槽内の温度が約１４５℃まで
下がるのを待って、大気を導入し、槽を開き表面に金属
薄膜形成されたセラミック基板を取り出した。
【００１３】上記により制作されたセラミック基板に対
して、従来のように粘着テープ（通称、セロテープ）を
貼着して剥がし、金属薄膜の剥離を調べたが、いずれも
金属薄膜の剥離は認めらなかった。また、セロテープよ
り粘着性の高いガムテープを金属薄膜に貼着して剥が
し、金属薄膜の剥離を調べたが、いずれも金属薄膜の剥
離は認めらなかった。
して、従来のように粘着テープ（通称、セロテープ）を
貼着して剥がし、金属薄膜の剥離を調べたが、いずれも
金属薄膜の剥離は認めらなかった。また、セロテープよ
り粘着性の高いガムテープを金属薄膜に貼着して剥が
し、金属薄膜の剥離を調べたが、いずれも金属薄膜の剥
離は認めらなかった。
【００１４】実施例３、まず、セラミック板（７６．２
ｍｍ×７６．２ｍｍ，厚さ２ｍｍ、ガラス板）の表面を
目視により観察し表面の状態が良いことを確かめて、そ
の表面をメタノール液で、約１０分間超音波洗浄した。
洗浄したガラス板を真空蒸着槽（市販の朝日真空機械株
式会社製の真空蒸着槽を本発明が実施できるように改造
して用いた）内にセットした。真空蒸着槽を真空度（１
×１０-7Ｔｏｒｒ）で、３７５℃で約２０分間加熱し、
ガラス板の脱気を行った。次に、第１層被膜の金属、ク
ローム（Ｃｕ）をセットし、槽内の真空度を１×１０-8
〜１０-10 Ｔｏｒｒとし、蒸着温度３７５℃で、約３分
間蒸着を行い、厚さ約９８０オングストロームの第１層
目の金属（Ｃｒ）薄膜を得た。次に槽内の蒸着源を第２
層金属、金（Ａｕ）に切り替え、第１層と同じ条件で約
１分間蒸着を行い、金の薄膜層、厚さ約１５００オング
ストロームを得た。槽内の温度が約１４５℃まで下がる
のを待って、大気を導入し、槽を開き表面が前処理され
たセラミック基板を取り出した。
ｍｍ×７６．２ｍｍ，厚さ２ｍｍ、ガラス板）の表面を
目視により観察し表面の状態が良いことを確かめて、そ
の表面をメタノール液で、約１０分間超音波洗浄した。
洗浄したガラス板を真空蒸着槽（市販の朝日真空機械株
式会社製の真空蒸着槽を本発明が実施できるように改造
して用いた）内にセットした。真空蒸着槽を真空度（１
×１０-7Ｔｏｒｒ）で、３７５℃で約２０分間加熱し、
ガラス板の脱気を行った。次に、第１層被膜の金属、ク
ローム（Ｃｕ）をセットし、槽内の真空度を１×１０-8
〜１０-10 Ｔｏｒｒとし、蒸着温度３７５℃で、約３分
間蒸着を行い、厚さ約９８０オングストロームの第１層
目の金属（Ｃｒ）薄膜を得た。次に槽内の蒸着源を第２
層金属、金（Ａｕ）に切り替え、第１層と同じ条件で約
１分間蒸着を行い、金の薄膜層、厚さ約１５００オング
ストロームを得た。槽内の温度が約１４５℃まで下がる
のを待って、大気を導入し、槽を開き表面が前処理され
たセラミック基板を取り出した。
【００１５】上記により制作されたセラミック基板に対
して、従来のように粘着テープ（通称、セロテープ）を
貼着して剥がし、金属薄膜の剥離を調べたが、いずれも
金属薄膜の剥離は認めらなかった。また、セロテープよ
り粘着性の高いガムテープを金属薄膜に貼着して剥が
し、金属薄膜の剥離を調べたが、いずれも金属薄膜の剥
離は認めらなかった。
して、従来のように粘着テープ（通称、セロテープ）を
貼着して剥がし、金属薄膜の剥離を調べたが、いずれも
金属薄膜の剥離は認めらなかった。また、セロテープよ
り粘着性の高いガムテープを金属薄膜に貼着して剥が
し、金属薄膜の剥離を調べたが、いずれも金属薄膜の剥
離は認めらなかった。
【００１６】また、上記により制作されたセラミック基
板をマイクロスクラッチ試験方法（ＪＩＳ Ｒ３２５
５）により試験を行った。 試験条件、 圧子針先端の曲率半径：１５μｍ 負荷速度：１．３７ｍＮ／ｓｅｃ 圧子振動：周波数 ３０Ｈｚ／振幅 ８０μｍ 試験結果 上記の条件により上記セラミック基板の各所を試験した
結果、各所で完全損傷荷重１１６．０〜１３２．２ｍＮ
をえた。更に、スクラッチ痕を顕微鏡にて観察したとこ
ろ、薄膜の剥離は観察されなかった。
板をマイクロスクラッチ試験方法（ＪＩＳ Ｒ３２５
５）により試験を行った。 試験条件、 圧子針先端の曲率半径：１５μｍ 負荷速度：１．３７ｍＮ／ｓｅｃ 圧子振動：周波数 ３０Ｈｚ／振幅 ８０μｍ 試験結果 上記の条件により上記セラミック基板の各所を試験した
結果、各所で完全損傷荷重１１６．０〜１３２．２ｍＮ
をえた。更に、スクラッチ痕を顕微鏡にて観察したとこ
ろ、薄膜の剥離は観察されなかった。
【００１７】
【発明の効果】本発明のセラミック基板の金属薄膜形成
方法によれば、従来の方法に比較してセラミック板に対
する金属薄膜の密着性が高く、以後の作業工程が容易で
ある。電子回路の基板として使用した場合には、半田付
けの高温にも耐え、導電性が低下することがなく、剥離
の生じないセラミック基板を製作することができる。本
発明のセラミック基板の金属薄膜形成方法によって制作
されたセラミック基板は、薄膜金属の密着性に富んでい
るので、過酷な条件で使用される電子回路、特に、高集
積回路基板等に使用することが出来る。また、酸化被膜
が出来ないので、その後さらに銅等の回路部材を電気メ
ッキする場合には化学液での処理が不要となり、環境に
悪影響を与えることがない。
方法によれば、従来の方法に比較してセラミック板に対
する金属薄膜の密着性が高く、以後の作業工程が容易で
ある。電子回路の基板として使用した場合には、半田付
けの高温にも耐え、導電性が低下することがなく、剥離
の生じないセラミック基板を製作することができる。本
発明のセラミック基板の金属薄膜形成方法によって制作
されたセラミック基板は、薄膜金属の密着性に富んでい
るので、過酷な条件で使用される電子回路、特に、高集
積回路基板等に使用することが出来る。また、酸化被膜
が出来ないので、その後さらに銅等の回路部材を電気メ
ッキする場合には化学液での処理が不要となり、環境に
悪影響を与えることがない。
【図１】本発明の金属薄膜形成方法により金属薄膜が形
成されたセラミック基板を示す全体図。
成されたセラミック基板を示す全体図。
【図２】本発明の金属薄膜形成方法の工程を示す工程
図。
図。
１ セラミック板 ２ クローム薄膜層 ３ 金薄膜層
Claims (5)
- 【請求項１】セラミック板を洗浄し、高温真空中で脱気
する工程と、真空度１×１０-5〜１０-10Ｔｏｒｒ の槽
内において第１層金属を温度３００〜４００℃にて第１
層金属薄膜を形成する工程と、第１層金属薄膜の上に同
条件にて第２層金属薄膜を形成する工程と、セラミック
板を酸化被膜形成温度以下で真空を解除する工程とから
なることを特徴とするセラミック基板の金属薄膜形成方
法。 - 【請求項２】セラミック板を洗浄し、高温真空中で脱気
する工程と、真空度１×１０-5〜１０-10Ｔｏｒｒ の槽
内において第１層にクローム（Ｃｒ）を内温度３００〜
４００℃にて真空蒸着する工程と、第１層の上に第２層
金属として金（Ａｕ）を同条件下に真空蒸着する工程
と、セラミック板を酸化被膜形成温度以下で真空を解除
する工程とからなることを特徴とするセラミック基板の
金属薄膜形成方法。 - 【請求項３】前記真空蒸着する際に、真空度１×１０-5
Ｔｏｒｒ以上、蒸着温度約３００℃以上にて真空蒸着を
開始し、その後徐々に真空度、蒸着温度を上げて蒸着す
ることを特徴とする請求項１又は請求項２記載のセラミ
ック基板の金属薄膜形成方法。 - 【請求項４】セラミック板を洗浄し、高温真空中で脱気
する工程と、真空度１×１０-8〜１０-10 Ｔｏｒｒの槽
内において第１層にクローム（Ｃｒ）を温度約３７５〜
４００℃にて真空蒸着する工程と、第１層の上に金（Ａ
ｕ）を同条件下にて真空蒸着する工程と、セラミック板
を酸化被膜形成温度以下で真空を解除する工程とからな
ることを特徴とするセラミック基板の金属薄膜形成方
法。 - 【請求項５】前記金属薄膜形成方法により形成されたセ
ラミック基板の第１層及び第２層の薄膜層が、マイクロ
スクラッチ試験方において、完全損傷荷重が１１６ｍＮ
以上であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１
項記載のセラミック基板の金属薄膜形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000028990A JP3741918B2 (ja) | 2000-02-07 | 2000-02-07 | セラミック基板の金属薄膜形成方法及びセラミック基板 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000028990A JP3741918B2 (ja) | 2000-02-07 | 2000-02-07 | セラミック基板の金属薄膜形成方法及びセラミック基板 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001220661A true JP2001220661A (ja) | 2001-08-14 |
| JP3741918B2 JP3741918B2 (ja) | 2006-02-01 |
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ID=18554317
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000028990A Expired - Fee Related JP3741918B2 (ja) | 2000-02-07 | 2000-02-07 | セラミック基板の金属薄膜形成方法及びセラミック基板 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3741918B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPWO2005050069A1 (ja) * | 2003-11-21 | 2007-06-07 | ダイキン工業株式会社 | 表面コーティングされたシール材 |
| CN102806354A (zh) * | 2012-07-31 | 2012-12-05 | 东南大学 | 一种通过金膜退火制备金纳米颗粒的方法 |
| CN105081500A (zh) * | 2015-09-02 | 2015-11-25 | 哈尔滨工业大学 | 一种使用激光前向转印具有特定晶粒取向和数量薄膜诱发金属间化合物生长的方法 |
-
2000
- 2000-02-07 JP JP2000028990A patent/JP3741918B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPWO2005050069A1 (ja) * | 2003-11-21 | 2007-06-07 | ダイキン工業株式会社 | 表面コーティングされたシール材 |
| CN102806354A (zh) * | 2012-07-31 | 2012-12-05 | 东南大学 | 一种通过金膜退火制备金纳米颗粒的方法 |
| CN105081500A (zh) * | 2015-09-02 | 2015-11-25 | 哈尔滨工业大学 | 一种使用激光前向转印具有特定晶粒取向和数量薄膜诱发金属间化合物生长的方法 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3741918B2 (ja) | 2006-02-01 |
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