JP4384101B2 - 窒化けい素セラミックス基板およびそれを用いた窒化けい素セラミックス回路基板 - Google Patents
窒化けい素セラミックス基板およびそれを用いた窒化けい素セラミックス回路基板 Download PDFInfo
- Publication number
- JP4384101B2 JP4384101B2 JP2005264271A JP2005264271A JP4384101B2 JP 4384101 B2 JP4384101 B2 JP 4384101B2 JP 2005264271 A JP2005264271 A JP 2005264271A JP 2005264271 A JP2005264271 A JP 2005264271A JP 4384101 B2 JP4384101 B2 JP 4384101B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- silicon nitride
- ceramic substrate
- nitride ceramic
- less
- sintered body
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Images
Landscapes
- Ceramic Products (AREA)
Description
実施例1〜3として酸素量1.1質量%、不純物陽イオン元素としてAI,Li,Na,K、Fe、Ba,Mn,Bを合計で0.10質量%含有し、α相型窒化けい素97%を含む平均粒径0.55μmのSi3N4(窒化けい素)原料粉末86質量%に、焼結助剤として平均粒径0.9μmのY2O3(酸化イットリウム)粉末10質量%と、平均粒径0.5μmのMgO(酸化マグネシウム)粉末2質量%、平均粒径1.0μmのHfO2(酸化ハフニウム)粉末2質量%を添加し、エチルアルコール中で粉砕媒体として窒化けい素製ボールを用いて96時間湿式混合したのち乾燥して原料混合体を調製した。
比較例1として成形圧力を90MPaとした点および真空雰囲気中で温度1400℃での途中保持操作を実施しない点以外は実施例1と同一条件で処理することにより比較例1に係る窒化けい素セラミックス基板を調製した。また、比較例2として成形圧力を90MPaとした点および焼結途中での保持操作を実施しない点、さらに焼結後の冷却速度を従来の炉冷による500℃/hrとした点以外は実施例1と同一条件で処理して比較例2に係る窒化けい素セラミックス基板を調製した。比較例3として酸素量が1.7質量%であり、前記不純物陽イオン元素含有量が合計で0.7質量%であり、α相型窒化けい素を91%含む平均粒径1.5μmのSi3N4(窒化けい素)原料粉末を使用した点以外は実施例1と同一条件で処理することにより比較例3に係る窒化けい素セラミックス基板を調製した。
実施例5〜47として実施例1において使用した窒化けい素原料粉末と、Y2O3粉末と、MgO粉末と、HfO2粉末と、表2および表3に示すように平均粒径0.9〜1.0μmの各種希土類酸化物粉末の他に、平均粒径0.4〜0.5μmの各種化合物粉末を表2〜3に示す組成比となるように調合して原料混合体をそれぞれ調製した。
一方比較例4〜9として表3に示すようにY2O3を過少量に添加したもの(比較例4)、Er2O3を過量に添加したもの(比較例5)、Ho2O3を過量に添加したもの(比較例6)、MgOを過量に添加したもの(比較例7)、HfO2を過量に添加したもの(比較例8)、TiO2を過量に添加したもの(比較例9)の原料混合体をそれぞれ調製した。
酸素を1.3重量%以下、不純物陽イオン元素としてAl,Li,Na,K,Fe,Ba,Mn,Bを合計で0.10重量%以下含有し、α相型窒化けい素97%を含む平均粒径0.40μmの窒化けい素原料粉末に対して、表6〜表8に示すように焼結助剤として平均粒径0.7μmの希土類酸化物(Y2O3,Er2O3,Ho2O3,Yb2O3,Dy2O3,Sm2O3,Nd2O3,Pr6O11,CeO2の1種または2種以上)粉末,平均粒径0.5μmのMgO(酸化マグネシウム)粉末、さらには必要に応じHf化合物、Ti等の化合物を所定量添加し、エチルアルコール中で72時間湿式混合した後に乾燥して原料粉末混合体を調製した。
一方、原料混合体にMgOを添加せず、また緻密化焼結完了直後に、加熱装置電源をOFFにし、従来の、特別な制御を行わない炉冷(自然冷却)による冷却速度(約500℃/hr)で焼結体を冷却した点以外は実施例103と同一条件で焼結処理して比較例101に係る窒化けい素セラミックス基板を調製した。
酸素を1.5重量%、前記不純物陽イオン元素を合計で0.6重量%含有し、α相型窒化けい素93%を含む平均粒径0.60μmの窒化けい素原料粉末を用い、成形圧力を100MPaと低く設定した点以外は実施例103と同一条件で処理し、比較例102に係る窒化けい素セラミックス基板を調製した。
成形体の厚さを1.6mmと厚くし、焼結後に表面を研磨加工して各実施例と同一厚さに調整した点以外は実施例103と同一条件で処理し、比較例103に係る窒化けい素セラミックス基板を調製した。
焼結体中の残留炭素量を800ppmと本発明の好ましい範囲外とした点以外は実施例103と同一の条件で処理し、比較例104に係る窒化けい素セラミックス基板を調製した。
2 窒化けい素セラミックス基板
3 金属回路板(銅板)
4 裏金属板(裏銅板)
Claims (8)
- 厚さ1.5mm以下の窒化けい素焼結体表面に幅が1μm以上のマイクロクラックがなく、幅が1μm未満のサブミクロンクラックが単位面積100μm2当たりに0〜2個である窒化けい素焼結体から成り、温度25℃,湿度70%の条件下で上記窒化けい素焼結体の表裏間に1.5Kv−100Hzの交流電圧を印加したときの電流リーク値が420nA以下であり、熱伝導率が50W/m・K以上であり、3点曲げ強度が500MPa以上であり、残留炭素含有量が500ppm以下である窒化けい素セラミックス基板であり、この窒化けい素セラミックス基板は、窒化けい素結晶および粒界相から成るとともに粒界相中における結晶化合物相の粒界相全体に対する割合が20%以上であり、この窒化けい素セラミックス基板は、MgをMgOに換算して0.5〜3.0質量%含有することを特徴とする窒化けい素セラミックス基板。
- 破壊靭性値が6.5MPa・m1/2以上であることを特徴とする請求項1記載の窒化けい素セラミックス基板。
- 前記窒化けい素セラミックス基板は、希土類元素を酸化物に換算して2.0〜17.5質量%含有することを特徴とする請求項1記載の窒化けい素セラミックス基板。
- 熱伝導率が90W/m・K以上であることを特徴とする請求項1記載の窒化けい素セラミックス基板。
- 不純物陽イオン元素としてのAl,Li,Na,K,Fe,Ba,Mn,Bを合計で0.5質量%以下含有することを特徴とする請求項1記載の窒化けい素セラミックス基板。
- 全酸素量が3.5質量%以下であることを特徴とする請求項1記載の窒化けい素セラミックス基板。
- Ti,Zr,W,Mo,Ta,Nb,V,Crからなる群より選択される少なくとも1種を酸化物に換算して2質量%以下含有することを特徴とする請求項1記載の窒化けい素セラミックス基板。
- 請求項1ないし請求項7のいずれかに記載の窒化けい素セラミックス基板上に、金属回路板を設けたことを特徴とする窒化けい素セラミックス回路基板。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005264271A JP4384101B2 (ja) | 2000-10-27 | 2005-09-12 | 窒化けい素セラミックス基板およびそれを用いた窒化けい素セラミックス回路基板 |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000329499 | 2000-10-27 | ||
JP2005264271A JP4384101B2 (ja) | 2000-10-27 | 2005-09-12 | 窒化けい素セラミックス基板およびそれを用いた窒化けい素セラミックス回路基板 |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2001309457A Division JP3797905B2 (ja) | 2000-10-27 | 2001-10-05 | 窒化けい素セラミックス基板およびそれを用いた窒化けい素セラミックス回路基板並びにその製造方法 |
Related Child Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2009036843A Division JP5172738B2 (ja) | 2000-10-27 | 2009-02-19 | 半導体モジュールおよびそれを用いた電子機器 |
JP2009171176A Division JP5039097B2 (ja) | 2000-10-27 | 2009-07-22 | パワーモジュール |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2006069887A JP2006069887A (ja) | 2006-03-16 |
JP4384101B2 true JP4384101B2 (ja) | 2009-12-16 |
Family
ID=36150877
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2005264271A Expired - Lifetime JP4384101B2 (ja) | 2000-10-27 | 2005-09-12 | 窒化けい素セラミックス基板およびそれを用いた窒化けい素セラミックス回路基板 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4384101B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009280494A (ja) * | 2000-10-27 | 2009-12-03 | Toshiba Corp | パワーモジュール |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009215142A (ja) * | 2008-03-13 | 2009-09-24 | Hitachi Metals Ltd | 窒化珪素基板及びその製造方法並びにそれを使用した窒化珪素回路基板及び半導体モジュール |
KR101582704B1 (ko) * | 2008-07-03 | 2016-01-05 | 히타치 긴조쿠 가부시키가이샤 | 질화 규소 기판 및 그 제조 방법과 그것을 사용한 질화 규소 회로 기판 및 반도체 모듈 |
WO2018194052A1 (ja) | 2017-04-17 | 2018-10-25 | 株式会社 東芝 | 焼結体、基板、回路基板、および焼結体の製造方法 |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2698780B2 (ja) * | 1995-03-20 | 1998-01-19 | 株式会社東芝 | 窒化けい素回路基板 |
JP3100892B2 (ja) * | 1995-12-28 | 2000-10-23 | 株式会社東芝 | 高熱伝導性窒化けい素焼結体およびその製造方法 |
JP3501317B2 (ja) * | 1995-07-21 | 2004-03-02 | 日産自動車株式会社 | 高熱伝導率窒化ケイ素質焼結体および窒化ケイ素質焼結体製絶縁基板 |
JP2000128643A (ja) * | 1998-10-21 | 2000-05-09 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 高熱伝導性窒化ケイ素焼結体及びその製造方法 |
JP3797905B2 (ja) * | 2000-10-27 | 2006-07-19 | 株式会社東芝 | 窒化けい素セラミックス基板およびそれを用いた窒化けい素セラミックス回路基板並びにその製造方法 |
-
2005
- 2005-09-12 JP JP2005264271A patent/JP4384101B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009280494A (ja) * | 2000-10-27 | 2009-12-03 | Toshiba Corp | パワーモジュール |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2006069887A (ja) | 2006-03-16 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP3797905B2 (ja) | 窒化けい素セラミックス基板およびそれを用いた窒化けい素セラミックス回路基板並びにその製造方法 | |
EP1201623B1 (en) | Silicon nitride ceramic substrate and silicon nitride ceramic circuit board using the substrate | |
JP4346151B2 (ja) | 高熱伝導性窒化けい素焼結体およびそれを用いた回路基板並びに集積回路 | |
JP5039097B2 (ja) | パワーモジュール | |
TWI445682B (zh) | Alumina sintered body, and its manufacturing method and semiconductor manufacturing device parts | |
CN101844916B (zh) | 氧化铝烧结体、其制法和半导体制造装置部件 | |
KR960016070B1 (ko) | 질화알루미늄 소결체 및 그 제조방법 | |
JP4384101B2 (ja) | 窒化けい素セラミックス基板およびそれを用いた窒化けい素セラミックス回路基板 | |
JPH0969672A (ja) | 窒化けい素回路基板 | |
JP3450570B2 (ja) | 高熱伝導性窒化けい素回路基板 | |
JP4429742B2 (ja) | 焼結体及びその製造方法 | |
JP4221006B2 (ja) | 窒化けい素セラミックス回路基板 | |
JPH07172921A (ja) | 窒化アルミニウム焼結体およびその製造方法 | |
JP4593062B2 (ja) | 窒化アルミニウム焼結体及びその製造方法 | |
JP2003192445A (ja) | 窒化けい素基板、その製造方法およびその基板を用いた薄膜付き窒化けい素基板 | |
JP2002029851A (ja) | 窒化珪素質組成物、それを用いた窒化珪素質焼結体の製造方法と窒化珪素質焼結体 | |
JP4348659B2 (ja) | 高熱伝導窒化ケイ素質焼結体およびそれを用いた基板、半導体素子用回路基板 | |
JP4516057B2 (ja) | 窒化けい素配線基板およびその製造方法 | |
JP2003095747A (ja) | 窒化珪素焼結体及びそれを用いてなる回路基板 | |
JP5289184B2 (ja) | 高熱伝導性窒化けい素焼結体の製造方法 | |
JP3895211B2 (ja) | 窒化けい素配線基板の製造方法 | |
JPH0442861A (ja) | 高強度な窒化アルミニウム焼結体の製造方法 | |
JP2003020282A (ja) | 窒化アルミニウム焼結体、その製造方法及び用途 | |
JP4868641B2 (ja) | 窒化アルミニウム基板の製造方法 | |
JPH0881266A (ja) | 窒化アルミニウム焼結体の製造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A132 Effective date: 20080826 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20081017 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20081224 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20090219 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20090609 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20090722 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20090901 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20090924 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121002 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 4384101 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121002 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131002 Year of fee payment: 4 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313117 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313115 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313114 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |