JP2011149103A - 金属積層構造体の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】第1の金属層と、第2の金属層と、第3の金属層と、を備え、第1の金属層は第2の金属層の一方の表面上に設置され、第3の金属層は第2の金属層の他方の表面上に設置されており、第1の金属層は、タングステンを含み、第2の金属層は、銅を含み、第3の金属層は、タングステンを含む金属積層構造体を製造する方法であって、第2の金属層の一方の表面上に第1の金属層を溶融塩浴めっきにより形成する工程と、第2の金属層の他方の表面上に第3の金属層を溶融塩浴めっきにより形成する工程と、を含み、溶融塩浴めっきに用いられる溶融塩浴は、フッ化カリウムと、酸化ホウ素と、酸化タングステンとを含む混合物を溶融して作製されたものである、金属積層構造体の製造方法である。
【選択図】図1
Description
図1に、本発明の金属積層構造体の一例の模式的な断面図を示す。ここで、金属積層構造体100は、第1の金属層1と、第1の金属層1上に設置された第2の金属層2と、第2の金属層2上に設置された第3の金属層3との積層構造体から構成されている。すなわち、金属積層構造体100において、第1の金属層1は第2の金属層2の一方の表面上に設置され、第3の金属層3は第2の金属層2の他方の表面上に設置されている。
以下、図1に示す金属積層構造体100の製造方法の一例について説明するが、本発明の金属積層構造体の製造方法はこれに限定されるものでないことは言うまでもない。
図4に、本発明の金属積層構造体を用いた半導体装置の一例であるLED素子の一例の模式的な断面図を示す。ここで、図4に示すLED素子は、図1に示す金属積層構造体100と、金属積層構造体100上に設置されたLED構造体10とを備えており、金属積層構造体100とLED構造体10とは接合層21によって接合されている。
図5に、本発明の金属積層構造体の他の一例の模式的な断面図を示す。ここで、金属積層構造体200は、第1の金属層1の第2の金属層2の設置側とは反対側に設置された第4の金属層4と、第3の金属層3の第2の金属層2の設置側とは反対側に設置された第5の金属層5と、を備えていることに特徴がある。
また、上記においては、電気めっき液9を用いて第4の金属層4および第5の金属層5をそれぞれ形成したが、第4の金属層4および第5の金属層5の形成方法はこれらに限定されないことは言うまでもない。
本発明に用いられる溶融塩浴8としては、たとえば、フッ化カリウム(KF)と酸化ホウ素(B2O3)と酸化タングステン(WO3)とをたとえば67:26:7のモル比で混合した混合物を溶融して作製した溶融塩浴などを用いることができる。
KF粉末319gおよびWO3粉末133gをそれぞれ耐圧容器に封入した後に、耐圧容器を500℃に保持し、耐圧容器の内部を2日間以上真空引きすることによってKF粉末およびWO3粉末をそれぞれ乾燥させた。
厚さ20μmの銅箔を用いて、当該銅箔と図9に示す装置のタングステン板113との間に3A/dm2の電流密度の電流を136分間流して溶融塩浴の定電流電解を行なうことによって、銅箔の両面にそれぞれタングステンを析出させて厚さ40μmのタングステン層を形成したこと以外は実施例1と同様にして、実施例2のヒートシンクを作製した。
厚さ10μmの銅箔を用いたこと以外は実施例1と同様にして、実施例3のヒートシンクを作製した。そして、実施例3のヒートシンクについても、実施例1と同様にして、水平方向への線膨張係数(ppm/℃)を測定した。その結果を表1に示す。
まず、厚さ100μmの銅箔と図9に示す装置のタングステン板113との間に3A/dm2の電流密度の電流を340分間流して溶融塩浴の定電流電解を行なったこと以外は実施例1と同様にして、銅箔の両面にそれぞれタングステンを析出させて厚さ100μmのタングステン層を形成した。
まず、フッ化カリウム(KF)粉末と酸化ホウ素(B2O3)粉末と酸化タングステン(WO3)粉末とを67:26:7のモル比で混合した混合物を作製し、その混合物をSiC製の坩堝(アズワン(株)製)に投入した。
次に、サファイア基板の一方の表面上にLED構造体が形成されたウエハを5枚作製した。
銅板およびタングステン板を圧接により接合して銅(20μm)/タングステン(60μm)/銅(20μm)の積層構造体からなる全体の厚さが1mmのヒートシンクとLED構造体とを上記の共晶半田により接合してLED素子を形成したこと以外は上記と同様にして比較例のLED素子を作製した。
Claims (7)
- 第1の金属層と、第2の金属層と、第3の金属層と、を備え、
前記第1の金属層は前記第2の金属層の一方の表面上に設置され、
前記第3の金属層は前記第2の金属層の他方の表面上に設置されており、
前記第1の金属層は、タングステンを含み、
前記第2の金属層は、銅を含み、
前記第3の金属層は、タングステンを含む金属積層構造体を製造する方法であって、
前記第2の金属層の一方の表面上に前記第1の金属層を溶融塩浴めっきにより形成する工程と、
前記第2の金属層の他方の表面上に前記第3の金属層を溶融塩浴めっきにより形成する工程と、を含み、
前記溶融塩浴めっきに用いられる溶融塩浴は、フッ化カリウムと、酸化ホウ素と、酸化タングステンとを含む混合物を溶融して作製されたものである、金属積層構造体の製造方法。 - 前記第1の金属層の厚さと前記第2の金属層の厚さと前記第3の金属層の厚さとの和に対する前記第1の金属層の厚さと前記第3の金属層の厚さとの和の比が0.2以上0.8以下である、請求項1に記載の金属積層構造体の製造方法。
- 前記第1の金属層の前記第2の金属層の設置側とは反対側に第4の金属層を形成する工程と、
前記第3の金属層の前記第2の金属層の設置側とは反対側に第5の金属層を形成する工程と、を含み、
前記第4の金属層および前記第5の金属層はそれぞれ銅を含む、請求項1または2に記載の金属積層構造体の製造方法。 - 前記第1の金属層の厚さと前記第2の金属層の厚さと前記第3の金属層の厚さと前記第4の金属層の厚さと前記第5の金属層の厚さとの和に対する前記第1の金属層の厚さと前記第3の金属層の厚さとの和の比が0.2以上0.8以下である、請求項3に記載の金属積層構造体の製造方法。
- 前記第1の金属層と前記第4の金属層との間、および前記第3の金属層と前記第5の金属層との間の少なくとも一方の間にコバルト含有層を形成する工程を含む、請求項3または4に記載の金属積層構造体の製造方法。
- 前記コバルト含有層の厚さが0.05μm以上3μm以下である、請求項5に記載の金属積層構造体の製造方法。
- 前記金属積層構造体の全体の厚さが20μm以上400μm以下である、請求項1から6のいずれか1項に記載の金属積層構造体の製造方法。
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