JP3469001B2 - 加圧焼結による支持体の上での電子的構成部材の固定法 - Google Patents

加圧焼結による支持体の上での電子的構成部材の固定法

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、請求項１の上位概
念による加圧焼結によって支持体の上での電子的構成部
材の固定のための方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】記載された種類の方法は、例えば欧州特
許第０２４２６２６Ｂ１号（ＧＲ ８６ Ｐ １４４２
Ｅ）の記載から公知である。前記の公知方法の場合、
金属粉末からなる層の製造のために、金属粉末および溶
剤からなるペーストが、被覆すべき接触面の上に層状に
塗布され、次に、塗布されたペーストが乾燥させられて
いる。構成部材と支持体とが合わされる前に、塗布され
た層は、被覆された部材のより良好な取り扱いのため
に、例えば２５０℃の温度で前焼結されている。
【０００３】金属粉末からなる層は、表面粗面のための
平均化層として有用であり、かつ圧縮可能で多孔質でな
ければならない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明には、上記によ
る課題が課された。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記課題は、本発明によ
り解決される。
【０００６】請求項１中で記載された本発明には、焼結
可能な金属粉末からなる層の製造、当該の接触面の上へ
の均一な塗布および前記の層を用いて被覆された部材の
より良好な取り扱いのための前焼結が１つの作業工程中
で行われるという利点がある。
【０００７】本発明による方法の有利にして好ましい実
施態様は、請求項２から６の記載から明らかである。
【０００８】平面上での層の製造は、金属の蒸発および
凝縮によって僅かな圧力で取得されたナノ結晶性金属粉
末の平面上での析出および成長によって、既に、ＩＮ
Ｔ．Ｊ．Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ、１９９２年、第７３
巻、第５号、第９４５〜９４７頁およびＪｏｕｎａｌ
ｏｆ Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓｉｃｓ、第４７巻、第５号、
１９７６年５月、第２２００〜２２１９頁の記載から公
知であることが指摘される。本発明は、これとは異な
り、金属粉末の析出のための前記の文献から自体公知の
方法が、金属粉末からの加圧焼結によって支持体の上で
電子的構成部材を固定するための方法に必要とされる層
の製造に卓越して適しているという新たな認識に基づい
ている。
【０００９】本発明は、以下の記載において、図面に基
づき更に詳細に説明される。
【００１０】
【実施例】図１中に記載された支持体１は、例えば約３
０ｍｍの直径モリブデンからなる１．５ｍｍの厚さのデ
ィスクからなり、該ディスクは、全ての面が、例えば銀
からなりかつ約２ないし３μｍの厚さの接触層１０で被
覆されている。支持体１の一方の平面の表面１１が存在
する層１０は、支持体１の接触面を形成している。
【００１１】図２中に記載された構成部材は、例えば大
面積サイリスターであり、その双方の平面の一方の上
に、アルミニウム構造体として、点火接点２２および点
火接点２２を環状に包囲するカソード２３が配置されて
いる。
【００１２】例えばジリチウムからなる構成部材２の前
記の１つの平面から向きを変えた別の平面の上には、被
覆２０が塗布されており、これは詳細には、例えば１μ
ｍの厚さのアルミニウム層、約１００ｎｍの厚さのチタ
ン層、例えば１００ｎｍの厚さのＡｕからなる層からな
る。前記のＡｕ層は、被覆２０の外側層を形成し、かつ
前記のＡｕ層の表面は、構成部材２の接触層２１を形成
している。
【００１３】焼結可能な金属粉末からなる層を用いる本
発明による被覆のためには、当該の部材、即ち、支持体
１または構成部材２または双方は、図３中に略示されて
いる析出室４の中に入れられ、前記の室４の中で、温度
調節可能である取り付け具４４により、当該の部材の接
触面１１および／または２１が、被覆のために使用され
た金属４０の収容のための、析出室４中に配置された坩
堝４１に向けられている。図３による例の場合、単純化
のために、１つの部材、支持体１だけが析出室４の中に
配置されている。析出室４としては、図２および上記文
献Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓｉｃｓの
Ｂ節中のこれに必要な記載から明らかである配置を使用
することができる。
【００１４】焼結可能な金属粉末からなる層は、坩堝４
１中に存在する金属４０が、１００Ｐａないし１０００
Ｐａの僅かな前真空圧で蒸発され、かつ凝縮され、この
場合、特に微晶質でかつ焼結可能な、いわゆるナノ結晶
性金属粉末が、微細なダストとして取得され、該ダスト
が、接触面１１の上で薄層３中に析出することによって
製造される。これに関連して、殊に上記の文献Ｊｏｕｒ
ｎａｌ ｏｆ Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓｉｃｓ、該文献の殊
にＢ節、第２０５〜２０６頁が指摘される。ナノ結晶性
金属粉末とは、１ｎｍないし５００ｎｍ、殊に２００ｎ
ｍまで、有利に１ｎｍないし２０ｎｍの粒度の金属粉末
のことである。
【００１５】金属４０の蒸発および凝縮および当該の接
触層１１および／または２１の上の層３としての蒸発さ
れかつ凝縮された金属の析出および成長は、有利に不活
性ガス雰囲気中で行われ、この場合、不活性ガスは、析
出室４の供給管４２によって室４の内部に導入され、排
出管４３による導出後に真空化され、かつ前真空圧にさ
れる。
【００１６】殊に、図１による例示的支持体１および図
２による例示的部材２の場合、金属４０は、有利に銀か
らなり、この銀は、Ｈｅ雰囲気中で１００Ｐａないし１
０００Ｐａの圧力範囲の圧力で析出されかつ成長され
る。
【００１７】層３は、有利には既に前記層３の成長の間
に、しかし好ましくは、前記層３の成長後に、室４中
で、１２０℃ないし３５０℃の温度範囲からなる温度へ
の取り付け具４４の僅かな昇温によって、焼結されるか
または前焼結されて、その結果、当該の部材は、被覆と
層３との接続および析出室４からの取り出し後に、有利
には直ちに使用可能である。
【００１８】図４は、前焼結された層３で被覆された図
１による支持体１の形でのこの種の完成部材を示すもの
である。
【００１９】こうして被覆された図４による支持体１お
よび図２による部材２は、公知の方法で、図５中に記載
されているようにして、部材２の接触面２１が、支持体
１の層３に向けられており、かつ前記層３が完全に平坦
になって接触されているように合わせられ、このことに
よって、双方の部材１および２は、一定の圧力で一緒に
加圧され、かつ前記の一緒に加圧された状態で、層３が
焼結される焼結温度に昇温される。
【図面の簡単な説明】
【図１】支持体を示す横断面図である。
【図２】大面積の出力半導体を示す横断面図である。
【図３】図１に記載の支持体の接触面の上でのナノ結晶
性金属粉末からなる層の製造のための析出室を示す略示
的横断面図である。
【図４】図１による仕上げ被覆された支持体を示す図で
ある。
【図５】図４による被覆された支持体を合わせられた図
２による構成部材を示す図である。
【符号の説明】
１ 支持体、 ２ 構成部材、 ３ 金属粉末からなる
層、 ４ 析出室、１０ 接触層 １１ 接触面、 ２
０ 被覆、 ２１ 接触面、 ２２ 点火接点、 ２３
カソード、 ４０ 金属、 ４１ 坩堝、 ４２ 供
給管、 ４３排出管、 ４４ 取り付け具
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平１−255231（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−136937（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−245556（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−167625（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01L 21/52,23/12 - 23/15

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 焼結可能な金属粉末からなる層（３）
    で、構成部材（２）との接触面（２１）および／または
    支持体（１）との接触面の上に被覆され、被覆後に構成
    部材（２）および支持体（１）は、互いに向き合わせた
    接触面（２１、１１）で合わされ、一定の圧力で一緒に
    加圧され、かつ一緒に加圧された状態で、層（３）が焼
    結される焼結温度に昇温される加圧焼結によって支持体
    の上で電子的構成部材を固定するための方法において、
    層（３）を、金属の蒸発および凝縮によって１００Ｐａ
    ないし１０００Ｐａの範囲内のガス圧で取得されたナノ
    結晶性金属粉末の析出によって接触面(１１および／ま
    たは２１)の上に生じさせることを特徴とする、加圧焼
    結による支持体の上での電子的構成部材の固定法。
  2. 【請求項２】 被覆すべき接触面（１１および／または
    ２１）上でのナノ結晶性金属粉末からなる層（３）の析
    出が、析出室（４）中で行われる、請求項１に記載の方
    法。
  3. 【請求項３】 ナノ結晶性金属粉末からなる被覆すべき
    接触面（１１および／または２１）上に生じる層（３）
    が、析出室中で、１２０℃ないし３５０℃の範囲内の温
    度への昇温によって前焼結される、請求項２に記載の方
    法。
  4. 【請求項４】 層（３）の析出および成長が、不活性ガ
    ス雰囲気中で行われる、請求項３に記載の方法。
  5. 【請求項５】 銀からなる層（３）が、Ｈｅ雰囲気中
    で、１００Ｐａないし１０００Ｐａの圧力範囲からなる
    圧力で、析出されかつ成長される、請求項１から４まで
    のいずれか１項に記載の方法。
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