JP5050070B2 - セラミックス銅回路基板および半導体装置 - Google Patents
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請求項2記載の発明は、請求項1に記載のセラミックス銅回路基板において、前記銅回路板の銅純度が99.96%以上であることを特徴とする。
AlNの原料粉末に、焼結助剤を添加して原料混合体を得た。焼結助剤として、Al2O3およびY2O3をAlN原料粉末に対して、Al2O3を1wt%、Y2O3を3wt%添加した。
AlNの原料粉末に、焼結助剤を添加して原料混合体を得た。焼結助剤として、Al2O3およびY2O3をAlN原料粉末に対して、Al2O3を1wt%、Y2O3を3wt%添加した。
本参考例および本実施例においては、セラミックス基板として、厚さ0.8mmのアルミナ(Al2O3)基板を用いた。製造手順は実施例1とほぼ同様であるが、アルミナ基板であることから、基板表面に酸化膜を形成しなかった。各試料の回路表面酸素量を表1に示す。
本実施例においては、セラミックス基板として、厚さ0.8mmの窒化ケイ素(Si3N4)基板を用い、試料No.4およびNo.5のセラミックス銅回路基板を作製した。なお、製造手順は実施例1と同様である。各試料の回路表面酸素量を表1に示す。
本実施例においては、セラミックス基板として、厚さ0.8mmのアルミナ(Al2O3)基板を用いた。製造手順は実施例1とほぼ同様であるが、アルミナ基板であることから、基板表面に酸化膜を形成しなかった。各試料の回路表面酸素量を表1に示す。
本実施例においては、セラミックス基板として、厚さ0.8mmのジルコニア(ZrO2)基板を用いた。製造手順は実施例1とほぼ同様であるが、ジルコニア基板であることから、基板表面に酸化膜を形成しなかった。各試料の回路表面酸素量を表1に示す。
本実施例においては、セラミックス基板として、厚さ0.8mmのアルミナとジルコニアの化合物(Al2O3を60wt%とZrO2を40wt%添加した混合物)基板を用いた。製造手順は実施例1とほぼ同様であり、アルミナとジルコニアの化合物基板であることから、基板表面に酸化膜を形成しなかった。各試料の回路表面酸素量を表1に示す。
本比較例においては、セラミックス基板として、厚さ0.8mmの窒化アルミニウム(AlN)基板を用いた。製造手順は、実施例1とほぼ同様である。実施例1と異なるのは、セラミックス基板と銅回路板とを接合する際の接合条件である窒素ガスの雰囲気、接合時間および接合温度を本発明の範囲外としたものであり、試料No.12およびNo.13は窒素雰囲気条件を、試料No.14は接合温度を、試料No.15接合時間をそれぞれ変えたものである。このような接合条件下で作製されたセラミックス銅回路基板の表面をEPMAもしくはSIMS分析したところ、試料No.12ないし試料No.15は銅回路板の表面の酸素量がいずれも100ppmを超えるものであった。なお、試料No.14は接合温度が1000℃と低いため十分な接合体を得られなかったため、銅回路板の表面の酸素量の測定は行わなかった。
本比較例においては、セラミックス基板として、厚さ0.8mmの窒化ケイ素(Si3N4)基板を用いた。製造手順は実施例2とほぼ同様である。実施例2と異なるのは、表1に示す窒素ガス雰囲気を変えて、試料No.16は回路表面酸素量を141ppmとし、試料No.17は回路表面酸素量を125ppmとしたことである。
本比較例においては、厚さ0.8mmのアルミナ(Al2O3)基板を用いた。製造手順は、実施例3とほぼ同様である。実施例3と異なるのは、表1に示す窒素ガス雰囲気を変えて、試料No.18は回路表面酸素量を153ppmとし、試料No.19は回路表面酸素量を144ppmとしたことである。
本比較例においては、厚さ0.8mmのジルコニア(ZrO2)基板を用いた。製造手順は、実施例4とほぼ同様である。実施例4と異なるのは、表1に示す窒素ガス雰囲気を変えて、試料No.20は回路表面酸素量を137ppmとし、試料No.21は回路表面酸素量を137ppmとしたことである。
本比較例においては、厚さ0.8mmのアルミナとジルコニアの化合物(Al2O3を60wt%とZrO2を40wt%添加した混合物)基板を用いた。製造手順は実施例5とほぼ同様である。実施例5と異なるのは、表1に示す窒素ガス雰囲気を変えて、試料No.20は回路表面酸素量を125ppmとし、試料No.23は回路表面酸素量を143ppmとしたことである。
Claims (5)
- セラミックス基板表面に厚さが0.3mmの銅回路板を直接接合法により接合した構造を有するセラミックス銅回路基板において、
前記銅回路板は含有酸素量が200ppm〜400ppmのタフピッチ電解銅であり、前記銅回路板のセラミックス基板との非接合面側の表面部分における含有酸素量を2次イオン質量分析法で測定したときこの含有酸素量が21ppm〜92ppmであることによりハンダ濡れ率を90%以上に向上させたことを特徴とするセラミックス銅回路基板。 - 請求項1に記載のセラミックス銅回路基板において、前記銅回路板の銅純度が99.96%以上であることを特徴とするセラミックス銅回路基板。
- 請求項1記載のセラミックス銅回路基板において、前記セラミックス基板は、窒化アルミニウム、窒化珪素、アルミナ、ジルコニア、またはアルミナとジルコニアとの化合物からなることを特徴とするセラミックス銅回路基板。
- 請求項1記載のセラミックス銅回路基板において、前記銅回路板の表面の含有酸素量を低減することによりハンダ濡れ性を改善したことを特徴とするセラミックス銅回路基板。
- 請求項1記載のセラミックス銅回路基板の銅回路板上にハンダを介して半導体を実装したことを特徴とする半導体装置。
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