JP2010238952A - 金属セラミックス接合基板及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】金属セラミックス接合基板の製造方法は、セラミックス基板10上にろう材12を形成する工程と、前記ろう材の上に、無酸素銅板表面のX線回折積分強度比I(220)/I(200)が0.5以下である前記無酸素銅板14を配置する工程と、前記無酸素銅板、前記ろう材及び前記セラミックス基板を加熱することにより、前記セラミックス基板10に前記無酸素銅板14を接合する工程と、を具備する。
【選択図】図1
Description
まず、金属成分がAgとCu、Tiからなる金属粉を秤量し、この金属粉に約10%のアクリル系のビヒクルを加え、自動乳鉢や3本ロールミルなどにより通常の方法で混錬し、ペースト状のろう材を作製する。
前記ろう材の上に、無酸素銅板表面のX線回折積分強度比I(220)/I(200)が0.5以下である前記無酸素銅板を配置する工程と、
前記無酸素銅板、前記ろう材及び前記セラミックス基板を加熱することにより、前記セラミックス基板に前記無酸素銅板を接合する工程と、
を具備することを特徴とする。
鋳造により無酸素銅の鋳片を形成する工程と、
前記鋳片に熱間圧延を施して銅板を形成する工程と、
前記銅板に冷間圧延を施す冷間圧延工程と、
前記銅板に焼鈍を施す焼鈍工程と、
を具備し、
前記冷間圧延工程と前記焼鈍工程は複数回繰り返され、最終の焼鈍工程の前に行われる冷間圧延工程の加工率は50%以上とされ、最終の焼鈍工程によって前記無酸素銅板表面のX線回折積分強度比I(220)/I(200)が0.5以下とされることが好ましい。
前記セラミックス基板上にろう材によって接合された無酸素銅板表面のX線回折積分強度比I(220)/I(200)が2以下である前記無酸素銅板と、
を具備することを特徴とする。
まず、図1(a)に示すように、セラミックス基板10を用意する。このセラミックス基板10は、例えばAlN基板やAl2O3基板、Si3N4基板などを用いることができる。
鋳造により無酸素銅の鋳片を形成し、この鋳片に熱間圧延を施して銅板を形成し、この銅板の表面に研削加工を施す。
またこのようにして得られた無酸素銅板の表面(圧延面)のX線回折積分強度比がI(220)/I(200)≦0.45、表面(圧延面)の平均結晶粒径は50μm以下であることがより好ましい。
さらに、セラミックス基板10に接合する前の無酸素銅板14の表面の平均結晶粒径を100μm以下とすることで、セラミックス基板10に接合した後の無酸素銅板14の表面の平均結晶粒径を200μm以下とすることができ、外観不良の発生の防止に寄与すると考えられる。
表2に示す実施例1〜5のサンプルを下記の方法で作製する。
実施例1について詳細に説明すると、冷間圧延機で板厚0.8mmから0.285mmまで最終の熱処理の前の冷間圧延した後、連続焼鈍炉で700℃、0.75分の条件で最終の熱処理を施した。次いで、冷間圧延機で板厚0.285mmから0.255mmまで(加工率10.5%)仕上げ冷間圧延を施した後、脱脂処理を施して無酸素銅板を得た。また、実施例2〜5の冷間圧延、熱処理、仕上げ冷間圧延についての詳細な条件は表1に示すとおりである。
実施例1〜5と同様に、溶解した銅を連続鋳造機で板厚180mm、2.5トンのインゴットを鋳造した。次いで、熱間圧延機で板厚180mmから11mmまで圧延後、水冷ゾーンにて冷却し、表裏厚さ0.5mmずつ研削した。次いで、冷間圧延機で板厚10mmから2mmまで圧延した後、バッチ式炉で450℃、6時間熱処理を施し、得られたコイルの表面について酸洗・バフ処理を施した。次いで、冷間圧延機で板厚2mmから0.8mmまで圧延した後、連続焼鈍炉で720℃、3分の条件で熱処理を施した。
比較例1について詳細に説明すると、冷間圧延機で板厚0.8mmから0.31mmまで圧延した後、連続焼鈍炉で720℃、2分の条件で熱処理を施した。次いで、冷間圧延機で加工率17.7%の仕上げ冷間圧延を施した後、脱脂処理を施して無酸素銅板を得た。また、比較例2〜6の冷間圧延、熱処理、仕上げ冷間圧延についての詳細な条件は表1に示すとおりである。なお、比較例1〜6それぞれの無酸素銅板は、表1に示す本発明にかかわる銅板の製造条件と異なる条件があるため、その結晶粒径が100μmを超えていた。
上記無酸素銅板の作製以外の工程は、実施例1と同様に比較例1〜6のサンプルを作製した。接合後の無酸素銅板の表面のX線回折積分強度の結果、X線回折積分強度比及び平均結晶粒径は表2に示すとおりである。
また、比較例1〜6のサンプルについて、回路パターン作製後、無酸素銅板の表面に外観のムラが認められた。
さらに、比較例1〜6のサンプルについて、Ni−Pメッキ後の白濁(外観のムラ)の有無を目視により確認し、その結果を表2に示す。表2に示すように、Ni−Pメッキに白濁(外観のムラ)が認められた。
また、本発明のX線回折積分強度比を有するとき、すなわち特定な結晶面が特定の比率で無酸素銅板の表面に存在したとき、表面の光の反射が均一になり、外観ムラ、白濁の不具合を防止する作用を有すると推測される。
12 ろう材
14 無酸素銅板,回路パターン
16 レジスト
18 無電解メッキ
Claims (7)
- セラミックス基板上にろう材を形成する工程と、
前記ろう材の上に、無酸素銅板表面のX線回折積分強度比I(220)/I(200)が0.5以下である前記無酸素銅板を配置する工程と、
前記無酸素銅板、前記ろう材及び前記セラミックス基板を加熱することにより、前記セラミックス基板に前記無酸素銅板を接合する工程と、
を具備することを特徴とする金属セラミックス接合基板の製造方法。 - 請求項1において、前記無酸素銅板を配置する工程における前記無酸素銅板の表面の平均結晶粒径は100μm以下であることを特徴とする金属セラミックス接合基板の製造方法。
- 請求項1又は2において、前記無酸素銅板を配置する工程における前記無酸素銅板は、
鋳造により無酸素銅の鋳片を形成する工程と、
前記鋳片に熱間圧延を施して銅板を形成する工程と、
前記銅板に冷間圧延を施す冷間圧延工程と、
前記銅板に焼鈍を施す焼鈍工程と、
を具備し、
前記冷間圧延工程と前記焼鈍工程は複数回繰り返され、最終の焼鈍工程の前に行われる冷間圧延工程の加工率は50%以上とされ、最終の焼鈍工程によって前記無酸素銅板表面のX線回折積分強度比I(220)/I(200)が0.5以下とされることを特徴とする金属セラミックス接合基板の製造方法。 - 請求項3において、前記最終の焼鈍工程の後に、前記銅板に15%以下の加工率で仕上冷間圧延を施す工程をさらに具備することを特徴とする金属セラミックス接合基板の製造方法。
- セラミックス基板と、
前記セラミックス基板上にろう材によって接合された無酸素銅板表面のX線回折積分強度比I(220)/I(200)が2以下である前記無酸素銅板と、
を具備することを特徴とする金属セラミックス接合基板。 - 請求項5において、前記無酸素銅板の表面の平均結晶粒径は200μm以下であることを特徴とする金属セラミックス接合基板。
- 請求項5又は6において、前記無酸素銅板は回路パターンを形成しており、前記回路パターンの表面にはメッキが施されていることを特徴とする金属セラミックス接合基板。
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