JP5484111B2 - 半導体素子搭載部材とその製造方法ならびに半導体装置 - Google Patents
半導体素子搭載部材とその製造方法ならびに半導体装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP5484111B2 JP5484111B2 JP2010025480A JP2010025480A JP5484111B2 JP 5484111 B2 JP5484111 B2 JP 5484111B2 JP 2010025480 A JP2010025480 A JP 2010025480A JP 2010025480 A JP2010025480 A JP 2010025480A JP 5484111 B2 JP5484111 B2 JP 5484111B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- semiconductor element
- element mounting
- mounting member
- diamond particles
- diamond
- 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 - Fee Related
Links
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims description 185
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 41
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 207
- 239000010432 diamond Substances 0.000 claims description 170
- 229910003460 diamond Inorganic materials 0.000 claims description 169
- 230000008595 infiltration Effects 0.000 claims description 120
- 238000001764 infiltration Methods 0.000 claims description 120
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 106
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 106
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 92
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims description 76
- 239000002905 metal composite material Substances 0.000 claims description 69
- NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N Ammonia chloride Chemical compound [NH4+].[Cl-] NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 58
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims description 42
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 claims description 38
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 33
- 235000019270 ammonium chloride Nutrition 0.000 claims description 29
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 24
- 230000006835 compression Effects 0.000 claims description 16
- 238000007906 compression Methods 0.000 claims description 16
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims description 16
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 claims description 15
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 15
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 claims description 14
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims description 14
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 13
- 238000000748 compression moulding Methods 0.000 claims description 12
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 claims description 10
- 229910000679 solder Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 claims description 10
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 claims description 9
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 7
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 claims description 6
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910052732 germanium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 230000002265 prevention Effects 0.000 claims description 3
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 137
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 25
- 238000000034 method Methods 0.000 description 24
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 17
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 16
- 230000008569 process Effects 0.000 description 11
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 10
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 9
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 9
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 8
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 8
- 238000005498 polishing Methods 0.000 description 8
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 8
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 7
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 7
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 6
- 239000000463 material Substances 0.000 description 6
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 6
- 150000001805 chlorine compounds Chemical class 0.000 description 5
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 5
- 230000003746 surface roughness Effects 0.000 description 5
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 4
- 238000007733 ion plating Methods 0.000 description 4
- 230000007257 malfunction Effects 0.000 description 4
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 4
- 238000007747 plating Methods 0.000 description 4
- 239000011863 silicon-based powder Substances 0.000 description 4
- 238000001771 vacuum deposition Methods 0.000 description 4
- 239000002775 capsule Substances 0.000 description 3
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000008859 change Effects 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 3
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 3
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 3
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 description 3
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 3
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 3
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 3
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 2
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 2
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 2
- 239000011247 coating layer Substances 0.000 description 2
- 150000004696 coordination complex Chemical class 0.000 description 2
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 2
- 238000005087 graphitization Methods 0.000 description 2
- 229910052735 hafnium Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 2
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 2
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 2
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 2
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 description 2
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O Ammonium Chemical compound [NH4+] QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 1
- 229910000881 Cu alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001218 Gallium arsenide Inorganic materials 0.000 description 1
- FLNKWZNWHZDGRT-UHFFFAOYSA-N azane;dihydrochloride Chemical compound [NH4+].[NH4+].[Cl-].[Cl-] FLNKWZNWHZDGRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010923 batch production Methods 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 238000005660 chlorination reaction Methods 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 238000009760 electrical discharge machining Methods 0.000 description 1
- 238000007572 expansion measurement Methods 0.000 description 1
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 1
- 150000004820 halides Chemical class 0.000 description 1
- BHEPBYXIRTUNPN-UHFFFAOYSA-N hydridophosphorus(.) (triplet) Chemical compound [PH] BHEPBYXIRTUNPN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 description 1
- 238000005304 joining Methods 0.000 description 1
- 150000001247 metal acetylides Chemical class 0.000 description 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 1
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005240 physical vapour deposition Methods 0.000 description 1
- 230000001376 precipitating effect Effects 0.000 description 1
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 1
- 238000006722 reduction reaction Methods 0.000 description 1
- 239000012925 reference material Substances 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010944 silver (metal) Substances 0.000 description 1
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 1
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
- H01L23/34—Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements
- H01L23/36—Selection of materials, or shaping, to facilitate cooling or heating, e.g. heatsinks
- H01L23/373—Cooling facilitated by selection of materials for the device or materials for thermal expansion adaptation, e.g. carbon
- H01L23/3732—Diamonds
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/0001—Technical content checked by a classifier
- H01L2924/0002—Not covered by any one of groups H01L24/00, H01L24/00 and H01L2224/00
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
Description
しかし近年の半導体素子の高出力化に伴って、前記半導体素子搭載部材にはより一層の高い熱伝導率が求められるようになってきており、かかる要求に対応するために近年、多数の微小なダイヤモンド粒子を含むダイヤモンド−金属複合体からなる半導体素子搭載部材が開発された。ダイヤモンドは物質中で最高の熱伝導率を有することから、前記ダイヤモンド−金属複合体を用いて形成することで、半導体素子搭載部材の熱伝導率を従来のセラミック等からなるものに比べて飛躍的に向上できることが期待されている。
また前記加熱、加圧処理はいわゆるバッチ処理である上、一度の処理に長時間を要し、かつ多大なエネルギーを消費するため半導体素子搭載部材の生産性が著しく低い上、形成できる前記前駆体の大きさに比べて大掛かりな製造設備が必要であり、これらの結果として半導体素子搭載部材の製造コストが高くつくといった問題もある。
そのため前記溶浸工程を真空中、あるいは常圧程度の不活性雰囲気中で実施することが可能となり、先に説明した高温超高圧条件を発生させる大掛かりな製造設備等を使用する必要がなくなる。
この原因は、前記いずれの場合もダイヤモンド粒子の表面の略全面に形成している溶浸補助層が、ダイヤモンド粒子同士の直接的な接触を妨げて、前記ダイヤモンド粒子間での熱伝導率の低下を招くことにある。
また本発明の目的は、前記半導体素子搭載部材を、大掛かりな製造設備等を使用することなく、効率よくコスト安価に製造できる半導体素子搭載部材の製造方法を提供することにある。
しかしダイヤモンド粒子同士を直接に接触させるためその表面に溶浸補助層を形成しない場合には、前記ダイヤモンド粒子に対する、結合材として機能するマトリクス金属の融液の濡れ性が不足するため、溶浸工程を実施しても、前記融液をダイヤモンド粒子の集合体中に隙間なく均一に溶浸させることはできない。
これに対し本発明の半導体素子搭載部材は、前記のように多数のダイヤモンド粒子同士を直接に接触させた状態で焼結させた多孔質体からなるため、前記直接的な接触によってダイヤモンド粒子間での高い熱伝導を確保することができる。
したがって気泡の残留を抑制して、先に説明したようにダイヤモンド粒子同士を直接的に接触できることと相まって、前記半導体素子搭載部材の熱伝導率を大幅に向上できる。また半導体素子搭載部材の強度を向上できる。
具体的には、例えば縦150mm以上×横150mm以上×厚み6mm以上といった大型の半導体素子搭載部材と、その前駆体としてのダイヤモンド−金属複合体とを製造することが可能である。
平均粒径が1μm未満の微小なダイヤモンド粒子を用いた場合、前記ダイヤモンド粒子同士が接触する界面の数が大幅に増加することになる。前記界面ではダイヤモンド粒子同士が直接に接触しているため、溶浸補助層が介在される場合に比べれば高い熱伝導率を有するものの、ダイヤモンド粒子それ自体に比べればやはり熱伝導の点で十分ではない。そのため前記界面の数が増加するほどダイヤモンド−金属複合体の、ひいては半導体素子搭載部材の熱伝導率が低下する傾向がある。
本発明の半導体素子搭載部材は、前記溶浸補助層の厚みが5μm以下であるのが好ましい。
さらに本発明の半導体素子搭載部材は、前記溶浸補助層を形成する元素の、前記元素とダイヤモンド粒子との総量中に占める割合が20体積%以下であるのが好ましい。この理由は前記と同じである。
(1) 多孔質体のもとになる多数のダイヤモンド粒子に、
(1-1) 溶浸補助層のもとになるCr、W、Mo、Si、Ti、およびNiからなる群より選ばれた少なくとも1種の元素の粉末と塩化アンモニウムの粉末、および
(1-2) 前記元素の塩化物の粉末、
からなる群より選ばれた少なくとも一方を配合して混合物を調製する工程と、
(2) 前記混合物を圧縮成形して圧縮成形体を作製する工程と、
(3) 前記圧縮成形体を非酸化性雰囲気中で900℃以上に加熱して、前記多数のダイヤモンド粒子を直接に接触させた状態で焼結された多孔質体と、前記多孔質体を形成するダイヤモンド粒子の露出した表面に選択的に形成された溶浸補助層とを形成する工程と、
(4) 前記多孔質体中にマトリクス金属を溶浸させる工程と、
を含むことを特徴とするものである。
nNH4Cl+M→MCln↑+0.5nN2+2nH2 (a)
〔式中のnは元素Mの価数である。〕
で表される反応が進行して、前記元素の塩化物MClnが生成されるとともに前記塩化物MClnが気化する。また混合物がダイヤモンド粒子と塩化物MClnの粉末との混合物からなる場合は、加熱によって塩化物MClnが気化する。
次いで冷却すると、その過程で式(b):
MCln+0.5nH2→M↓+nHCl (b)
〔式中のnは元素Mの価数である。〕
で表される還元反応が進行して塩化物MClnが分解され、焼結後の前記多孔質体を形成するダイヤモンド粒子の露出した表面に選択的に元素Mが析出して溶浸補助層が形成される。
前記各工程は、いずれも常圧付近で、汎用の設備を用いて通常の条件で実施することができ、先に説明した高温超高圧条件を発生させる特殊な製造設備を必要としないため、その大きさを、前記製造設備等の制約を受けることなく任意に大きくすることができる。
前記範囲より塩素が少ない場合には、前記(3)の工程のうち加熱時に塩化物MClnとして気化され、次いで冷却によって多孔質体を形成するダイヤモンド粒子の表面に析出される元素Mの量が不足して、前記表面に形成される、前記元素Mからなる溶浸補助層にムラを生じやすくなる。そのためマトリクス金属の融液を多孔質体中に溶浸させた際に気泡を生じやすくなって、ダイヤモンド−金属複合体の、ひいては半導体素子搭載部材の熱伝導率が低下するおそれがある。
前記本発明の半導体装置によれば、前記半導体素子搭載部材と半導体素子とを、前記接合層を介して隙間なく密着させた状態で接合できるため、半導体素子の動作時に発生する熱を速やかに除去して前記半導体素子が熱によって誤動作したり動作効率や寿命が低下したり、あるいは破損したりするのを確実に防止することができる。
また本発明の半導体素子は、前記密着層と接合層との間にPt、Mo、およびPdからなる群より選ばれた少なくとも1種の金属、またはこれら金属の化合物からなる拡散防止層が介在されているのが好ましい。前記拡散防止層を設けることで、素子搭載面に半導体素子を搭載する際の熱によって接合層を溶融させた際に、密着層から金属が拡散して接合層の組成が変質するのを防止することができる。
本発明の半導体素子搭載部材はダイヤモンド−金属複合体からなり、半導体素子を搭載するための素子搭載面を備えたものであって、前記ダイヤモンド−金属複合体が、前記多数のダイヤモンド粒子同士を直接に接触させた状態で焼結された多孔質体と、前記多孔質体を形成するダイヤモンド粒子の露出した表面に選択的に形成された、Cr、W、Mo、Si、Ti、およびNiからなる群より選ばれた少なくとも1種の元素からなり前記マトリクス金属の溶浸を補助する溶浸補助層と、前記溶浸補助層を介して前記多孔質体中に溶浸された前記マトリクス金属とからなることを特徴とするものである。
本発明の半導体素子搭載部材のもとになるダイヤモンド粒子としては、天然あるいは人造のダイヤモンドの粒子が使用される。前記ダイヤモンド粒子は、平均粒径が1μm以上であるのが好ましい。
なおダイヤモンド粒子の平均粒径は200μm以下であるのが好ましい。
平均粒径が200μmを超える大きなダイヤモンド粒子を用いた場合、マトリクス金属を溶浸後のダイヤモンド−金属複合体を所定の半導体素子搭載部材の立体形状に加工したり、前記素子搭載面や接続面を所定の平面状態に仕上げたりするための機械加工が容易でなくなる上、前記機械加工時に粒径の大きいダイヤモンド粒子が脱粒することで、前記素子搭載面等に、半導体素子等との接合時に熱伝導の妨げとなる大きな欠陥を生じるおそれもある。
溶浸補助層は、先に説明したようにCr、W、Mo、Si、Ti、およびNiからなる群より選ばれた少なくとも1種の元素によって形成される。
なお溶浸補助層の厚みは0.01μm以上であるのが好ましい。厚みが0.01μm未満では、前記溶浸補助層による、マトリクス金属の溶浸を補助する機能が十分に得られず、前記マトリクス金属の融液を多孔質体中に溶浸させた際に気泡を生じやすくなって、ダイヤモンド−金属複合体の、ひいては半導体素子搭載部材の熱伝導率が低下するおそれがある。
前記割合が20体積%を超える場合には、半導体素子搭載部材の全体に占める、熱伝導率の低い溶浸補助層の占める割合が大きくなることと、前記多孔質体の孔内に溶浸されたマトリクス金属によって構成される熱伝導経路の断面積が、前記溶浸補助層の厚みの分だけ小さくなることとが相まってダイヤモンド−金属複合体の、ひいては半導体素子搭載部材の熱伝導率が低下する傾向がある。
マトリクス金属としては、Cu、Ag、およびAlからなる群より選ばれた少なくとも1種が挙げられる。
マトリクス金属の割合が前記範囲未満では、ダイヤモンド粒子の多孔質体中の空隙を、前記マトリクス金属によって隙間なく均一に溶浸させることができず、前記多孔質体中に気泡が残留して、ダイヤモンド−金属複合体の、ひいては半導体素子搭載部材の熱伝導率が低下するおそれがある。
マトリクス金属の割合を調整するには、ダイヤモンド粒子の平均粒径、前記ダイヤモンド粒子からなる多孔質体の空隙率、前記多孔質体を形成するダイヤモンド粒子の露出した表面に形成する溶浸補助層の厚み等を適宜変更すればよい。また多孔質体の空隙率を調整するには、後述する圧縮成形条件等を適宜変更すればよい。
一方、表面粗さが前記範囲を超える場合には、例えば素子搭載面に、後述する接合層等を介して半導体素子を隙間なく密着させた状態で接合できず、半導体素子の動作時に発生する熱を速やかに除去して前記半導体素子が熱によって誤動作したり動作効率や寿命が低下したり、あるいは破損したりするのを確実に防止できないおそれがある。
ダイヤモンド−金属複合体の熱膨張係数を前記範囲内に設定することにより、前記素子搭載面に搭載する半導体素子(特にGaAs系、GaN系の半導体素子)との熱膨張係数の差を小さくし、整合性を高めて、前記素子搭載面に半導体素子を搭載する際や、前記半導体素子を動作させる際に、熱膨張係数の差に基づいて半導体素子に過大な応力が加わるのを防止して、前記半導体素子が破損したり、動作効率や寿命が低下したり、あるいは接合が外れたりするのを防止できる。
〈半導体素子搭載部材の製造方法〉
前記本発明の半導体素子搭載部材を製造するための、本発明の製造方法は、
(1) 多孔質体のもとになる多数のダイヤモンド粒子に、
(1-1) 溶浸補助層のもとになるCr、W、Mo、Si、Ti、およびNiからなる群より選ばれた少なくとも1種の元素の粉末と塩化アンモニウムの粉末、および
(1-2) 前記元素の塩化物の粉末、
からなる群より選ばれた少なくとも一方を配合して混合物を調製する工程と、
(2) 前記混合物を圧縮成形して圧縮成形体を作製する工程と、
(3) 前記圧縮成形体を非酸化性雰囲気中で900℃以上に加熱して、前記多数のダイヤモンド粒子を直接に接触させた状態で焼結された多孔質体と、前記多孔質体を形成するダイヤモンド粒子の露出した表面に選択的に形成された溶浸補助層とを形成する工程と、
(4) 前記多孔質体中にマトリクス金属を溶浸させる工程と、
を含むことを特徴とするものである。
前記ダイヤモンド粒子と混合する、溶浸補助層のもとになる元素の粉末は、平均粒径が1μm以上であるのが好ましく、100μm以下であるのが好ましい。
前記塩化アンモニウムを平均粒径が1μm未満の微小な粉末にするのは容易ではなく、製造コストが高くつく上、前記微小な粉末を、所定の平均粒径を有するダイヤモンド粒子、および溶浸補助層のもとになる元素の粉末と均一に混合するのも容易でない。
また前記元素の粉末と塩化アンモニウムの粉末に代えて、前記元素の塩化物の粉末を用いる場合、前記粉末の平均粒径は1μm以上であるのが好ましく、100μm以下であるのが好ましい。
前記溶浸補助層のもとになる元素の、前記元素とダイヤモンド粒子との総量中に占める割合は、先に説明したように0.1体積%以上であるのが好ましく、20体積%以下、特に7体積%以下であるのが好ましい。この理由も先に説明したとおりである。
また前記混合物中に含まれる、前記元素Mと塩素Clとの原子数比M/Clは1/2以下であるのが好ましい。
前記範囲より塩素が多くても、(3)の工程で元素Mを塩化物化して気化させたのちダイヤモンド粒子の表面に元素Mを溶浸補助層として析出させる効果に影響は生じない。しかしダイヤモンド−金属複合体のもとになる混合物の総量中に占める塩化アンモニウムの割合が多くなる分、相対的にダイヤモンド粒子の割合が少なくなるため、前記ダイヤモンド粒子からなる多孔質体中にマトリクス金属を溶浸させて形成されるダイヤモンド−金属複合体の、ひいては半導体素子搭載部材の熱伝導率が低下するおそれがある。
なお熱膨張係数を先に説明した好適な範囲内に維持して半導体素子との良好な整合性を確保しながら、ダイヤモンド−金属複合体の、ひいては半導体素子搭載部材の熱伝導率をより一層上昇させることを考慮すると、元素Mと塩素Clとの原子数比M/Clは、前記範囲内でも1/5.5以上であるのが好ましい。
例えば混合物がダイヤモンド粒子、前記元素の粉末、および塩化アンモニウムの粉末を含む場合、前記原子数比M/Clを調整するには、前記元素の粉末と塩化アンモニウムの粉末の配合割合を適宜変更すればよい。混合物が、前記3成分にさらに前記元素の塩化物を含む場合も同様である。
前記各成分を含む混合物を、(2)の工程において圧縮成形する際の圧縮成形条件は、先に説明した溶浸補助層の厚みや多孔質体の空隙率等に応じて適宜変更できるが、圧縮成形圧力が200MPa未満では、形成される圧縮成形体中で、そして次工程で形成される多孔質体中で、多数のダイヤモンド粒子同士が直接に接触する割合が低下してダイヤモンド−金属複合体の、ひいては半導体素子搭載部材の熱伝導率が低下するおそれがある。
しかし圧縮成形圧力が600MPaを超えてもそれ以上の効果が得られないだけでなく、圧縮成形時の消費エネルギーが増大するという問題を生じるため、前記圧縮成形圧力は600MPa以下であるのが好ましい。
加熱温度は、先に説明したように900℃以上であるのが好ましい。
加熱温度が1300℃を超えるか、もしくは加熱時間が2時間を超える場合にはダイヤモンド粒子のグラファイト化が進行して、ダイヤモンド−金属複合体の、ひいては半導体素子搭載部材の熱伝導率が低下するおそれがある。
加熱後の冷却条件は任意に設定できる。
前記工程は非酸化性雰囲気中、例えば水素等の還元性雰囲気中、あるいはアルゴン、窒素等の不活性雰囲気中で実施するのが好ましい。これによりダイヤモンド粒子やマトリクス金属の酸化を防止するとともに、溶浸補助層を形成する元素の酸化による溶浸補助層の機能低下を防止してダイヤモンド−金属複合体の、ひいては半導体素子搭載部材の熱伝導率を向上できる。
加熱温度または加熱時間が前記範囲未満では、マトリクス金属の融液を多孔質体中にスムースかつ十分に溶浸させることができず、気泡を生じやすくなって、ダイヤモンド−金属複合体の、ひいては半導体素子搭載部材の熱伝導率が低下するおそれがある。
例えばマトリクス金属がCuである場合には、(3)の多孔質体の形成と(4)の溶浸とを同一の雰囲気中で連続して実施することもできる。すなわち(2)の工程で得た圧縮成形体上にCu板等を載せた状態で非酸化性雰囲気中に入れ、まず900℃以上で、かつCuの融点以下の温度に加熱して多数のダイヤモンド粒子を直接に接触させた状態で焼結された多孔質体と、前記多孔質体を形成するダイヤモンド粒子の露出した表面に選択的に形成された溶浸補助層とを形成する。
各処理時間はそれぞれ0.5時間以上であるのが好ましく、2時間以下であるのが好ましい。この理由は先に説明したとおりである。
〈半導体装置〉
本発明の半導体装置は、前記本発明の半導体素子搭載部材の素子搭載面にIn、Sn、Ag、Au、Ge、Si、およびAlからなる群より選ばれた少なくとも1種の金属を含むハンダからなる接合層を介して半導体素子が搭載されていることを特徴とするものである。
接合層の厚みは1μm以上、特に3μm以上であるのが好ましく、15μm以下、特に7μm以下であるのが好ましい。
また厚みが前記範囲を超える場合には、前記素子搭載面と半導体素子との間に多量のハンダが熱抵抗として存在することになるため、却って半導体素子の動作時に発生する熱を、半導体素子搭載部材によって速やかに除去できないおそれがある。
特に厚みの均一性と組成の均一性に優れた接合層を形成することを考慮すると真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法が好ましい。
前記素子搭載面と接合層との間にはNi、Au、Ti、およびCrからなる群より選ばれた少なくとも1種の金属、またはこれら金属の化合物からなる密着層が介在されているのが好ましい。前記密着層を介在させることによって、半導体素子搭載部材に対する接合層の密着性を高めることができる。
厚みが前記範囲未満では、前記密着層を設けることによる、半導体素子搭載部材に対する接合層の密着性を高める効果が十分に得られないおそれがある。
一方、厚みが前記範囲を超える場合には、却って半導体素子搭載部材に対する接合層の密着性を高める効果が低下するおそれがある上、前記密着層が熱抵抗になって、半導体素子の動作時に発生する熱を、半導体素子搭載部材によって速やかに除去できないおそれもある。
前記密着層と接合層との間にはPt、Mo、およびPdからなる群より選ばれた少なくとも1種の金属、またはこれら金属の化合物からなる単層または2層以上の拡散防止層が介在されているのが好ましい。前記拡散防止層を介在させることによって、半導体素子の搭載時に密着層を形成する成分が接合層中に拡散して前記接合層を形成するハンダの組成が変化するのを防止できる。
厚みが前記範囲未満では、前記拡散防止層を設けることによる、拡散防止の効果が十分に得られないおそれがある。
また前記範囲を超えてもそれ以上の効果が得られないだけでなく、半導体素子のコストアップに繋がるおそれもある。
なお本発明の半導体素子搭載部材の素子搭載面に半導体素子を搭載する構造としては、前記で説明した接合層を介する構造の他、前記素子搭載面にNi、Au、Ti、およびCrからなる群より選ばれた少なくとも1種の金属、またはこれら金属の化合物からなる密着層を形成した上に直接に、あるいはAu層を形成した上に、Auバンプを介して半導体素子を搭載する構造等、従来公知の種々の素子搭載のための構造を採用することもできる。
平均粒径20μmのダイヤモンド粒子と、平均粒径45μmのCr粉末と、平均粒径100μmの塩化アンモニウム粉末とを配合してかく拌混合機を用いて混合した。
前記ダイヤモンド粒子とCr粉末とは体積比95:5となるように配合した。Crの、前記Crとダイヤモンド粒子との総量中に占める割合は5体積%であった。
次いで前記混合物を、金型プレスを用いて400MPaの圧力で圧縮成形して15mm×15mm×3mmの立方体状の圧縮成形体を作製した。
次いで、前記圧縮成形体を水素雰囲気中で1000℃×2時間加熱したのち冷却することで、先に説明したメカニズムによって、多数のダイヤモンド粒子が直接に接触された状態で焼結された多孔質体と、前記多孔質体を形成するダイヤモンド粒子の露出した表面に選択的に形成された溶浸補助層とを形成した。
ρT=MT/VT (c)
によって多孔質体の見かけ密度ρTを求めたところ2.33g/cm3であった。
次いで多孔質体上に、前記多孔質体内の空隙を充填するのに十分な大きさの無酸素Cu板を載せ、水素雰囲気中で1250℃×1時間加熱して溶融したCuを多孔質体中に溶浸させたのち冷却し、表面に残った余剰のCuを機械研磨によって除去して、半導体素子搭載部材の前駆体としてのダイヤモンド−Cu複合体を得た。
ダイヤモンド粒子とCr粉末の配合割合を調整して、Crの、前記Crとダイヤモンド粒子との総量中に占める割合を0.11体積%(実施例2)、1.25体積%(実施例3)、5.5体積%(実施例4)、7体積%(実施例5)、16体積%(実施例6)、21体積%(実施例7)としたこと以外は実施例1と同様にして、半導体素子搭載部材の前駆体としてのダイヤモンド−Cu複合体を得た。なお塩化アンモニウム粉末は、Cr粉末に対して原子数比M/Clが1/2.7を維持するように配合割合を調整した。
塩化アンモニウム粉末の配合割合を調整して、原子数比M/Clを1/1.7(実施例8)、1/2.1(実施例9)としたこと以外は実施例1と同様にして、半導体素子搭載部材の前駆体としてのダイヤモンド−Cu複合体を得た。
ダイヤモンド粒子とCr粉末とは体積比95:5となるように配合した。Crの、前記Crとダイヤモンド粒子との総量中に占める割合は5体積%であった。
〈実施例10〜14〉
ダイヤモンド粒子として、それぞれ平均粒径が0.6μm(実施例10)、3μm(実施例11)、11μm(実施例12)、48μm(実施例13)、193μm(実施例14)であるものを用いたこと以外は実施例1と同様にして、半導体素子搭載部材の前駆体としてのダイヤモンド−Cu複合体を得た。
また塩化アンモニウム粉末は、Cr粉末に対して原子数比M/Clが1/2.7となるように配合した。
なお実施例14では研磨時にダイヤの脱粒による大きな欠陥が観察された。
平均粒径45μmのダイヤモンド粒子と、平均粒径45μmのCr粉末と、平均粒径100μmの塩化アンモニウム粉末とを配合してかく拌混合機を用いて混合した。
前記ダイヤモンド粒子とCr粉末とは体積比98.75:1.25となるように配合した。Crの、前記Crとダイヤモンド粒子との総量中に占める割合は1.25体積%であった。
次いで前記混合物を、金型プレスを用いて210MPaの圧力で圧縮成形して15mm×15mm×3mmの立方体状の圧縮成形体を作製した。
次いで、前記圧縮成形体を水素雰囲気中で1000℃×2時間加熱したのち冷却することで、先に説明したメカニズムによって、多数のダイヤモンド粒子が直接に接触された状態で焼結された多孔質体と、前記多孔質体を形成するダイヤモンド粒子の露出した表面に選択的に形成された溶浸補助層とを形成した。
前記ダイヤモンド−Cu複合体はCu量が少なく多数の気泡が観察された。
塩化アンモニウム粉末の配合割合を調整して、原子数比M/Clを1/2.8(実施例16)、1/4.3(実施例17)、1/5.5(実施例18)、1/6.9(実施例19)としたこと以外は実施例15と同様にして、半導体素子搭載部材の前駆体としてのダイヤモンド−Cu複合体を得た。
〈実施例20〜24〉
溶浸補助層のもとになる元素の粉末として、いずれも平均粒径45μmのW粉末(実施例20)、Mo粉末(実施例21)、Si粉末(実施例22)、Ni粉末(実施例23)、Ti粉末(実施例24)を用いたこと以外は実施例1と同様にして、半導体素子搭載部材の前駆体としてのダイヤモンド−Cu複合体を得た。
また塩化アンモニウム粉末は、前記元素の粉末に対して原子数比M/Clが1/2.7となるように配合した。
〈実施例25〉
溶浸補助層のもとになる元素の粉末として、平均粒径45μmのSi粉末を用いるとともに、マトリクス金属としてAlを用い、溶浸温度を800℃として前記Alを多孔質体中に溶浸させたこと以外は実施例1と同様にして、半導体素子搭載部材の前駆体としてのダイヤモンド−Al複合体を得た。
また塩化アンモニウム粉末は、Siの粉末に対して原子数比M/Clが1/2.7となるように配合した。
〈実施例26〉
溶浸補助層のもとになる元素の粉末として、平均粒径45μmのNi粉末を用いるとともに、マトリクス金属としてAgを用いたこと以外は実施例1と同様にして、半導体素子搭載部材の前駆体としてのダイヤモンド−Ag複合体を得た。
また塩化アンモニウム粉末は、Niの粉末に対して原子数比M/Clが1/2.7となるように配合した。
〈従来例1〉
底面の平面形状が15mm×15mmの矩形状である凹部を有するカーボンケースの前記凹部内にダイヤモンド粒子を充てんし、前記ダイヤモンド粒子を金型プレスを用いて400MPaの圧力で15mm×15mm×3mmの立方体状に圧縮成形し、水素雰囲気中で1250℃×1時間加熱して溶融したCuを溶浸させたのち冷却し、カーボンケースから取り出して表面に残った余剰のCuを機械研磨によって除去して、半導体素子搭載部材の前駆体としてのダイヤモンド−Cu複合体を得た。
平均粒径20μmのダイヤモンド粒子の表面の全面に、あらかじめスパッタリング法によって溶浸補助層としてのCrを被覆したのち、前記ダイヤモンド粒子を、金型プレスを用いて400MPaの圧力で圧縮成形して15mm×15mm×3mmの立方体状の圧縮成形体を作製し、前記圧縮成形体を水素雰囲気中で1000℃×2時間加熱して、多数のダイヤモンド粒子が前記溶浸補助層を介して接触された状態で焼結された多孔質体を得た。
〈従来例3〉
平均粒径20μmのダイヤモンド粒子の表面の全面に、あらかじめスパッタリング法によって溶浸補助層としてのTiを被覆したのち、前記ダイヤモンド粒子を、金型プレスを用いて400MPaの圧力で圧縮成形して15mm×15mm×3mmの立方体状の圧縮成形体を作製し、前記圧縮成形体を水素雰囲気中で1000℃×2時間加熱して、多数のダイヤモンド粒子が前記溶浸補助層を介して接触された状態で焼結された多孔質体を得た。
〈溶浸補助層の厚み測定〉
前記実施例、従来例においてマトリクス金属を溶浸させる前の多孔質体を破断させ、破断面の写真を走査型電子顕微鏡を用いて撮影し、前記写真を画像処理して溶浸補助層の厚みを求めた。
マトリクス金属を溶浸させる前の多孔質体の外形寸法を計測して体積VTを求めるとともに、前記多孔質体の質量MTを計測して、前記質量MTと体積VTとから、前記式(c)によって、溶浸前の多孔質体の見かけ密度ρTを求めた。
また前記多孔質体にマトリクス金属を溶浸させ、表面に残った余剰のマトリクス金属を機械研磨によって除去して得たダイヤモンド−金属複合体の外形寸法を計測して体積VFを求めるとともに、前記ダイヤモンド−金属複合体の質量MFを計測した。
MM=MF−(VF×ρT) (d)
によって、ダイヤモンド−金属複合体中に含まれるマトリクス金属の質量MMを求めるとともに、前記質量MMとマトリクス金属の比重ρMとから、式(e):
VM=MM/ρM (e)
によってダイヤモンド−金属複合台中に含まれるマトリクス金属の体積VMを求めた。
RV=(VM/VF)×100 (f)
によりマトリクス金属の、ダイヤモンド−金属複合体の総量中に占める割合RV(体積%)を求めた。
実施例、従来例で得たダイヤモンド−金属複合体の熱伝導率を、レーザーフラッシュ法によって求めた。
すなわち前記ダイヤモンド−金属複合体から直径10φ×厚み2mmの円板状試料を作製し、前記円板状試料をその裏面を下にして試料台に載せ、室温(23±1℃)下、大気中で表面にレーザー光を照射することで熱エネルギーを与えるのと同時に、前記裏面の温度変化を赤外線検出器で測定して熱拡散率αを求めた。
ρF=MF/VF (g)
によってダイヤモンド−金属複合体の密度ρFを求めた。
そして前記熱拡散率α、密度ρFと比熱Cpとから、式(h):
λ=Cp×α×ρF (h)
によって熱伝導率λを求めた。
実施例、従来例で得たダイヤモンド−金属複合体の熱膨張係数を、示差膨張測定法によって求めた。
すなわち前記ダイヤモンド−金属複合体から縦2mm×横2mm×高さ10mmの角柱状試料を作製し、前記角柱状試料と、同寸法の基準物質(石英製)とを変位センサが付いた検出棒の下端においた状態で両者を同時に加熱して熱膨張の差(示差膨張)を求め、その結果から熱膨張係数を求めた。
また従来例2、3の結果より、多孔質体を形成するダイヤモンド粒子の露出した表面に溶浸補助層を設ければ、マトリクス金属の融液を多孔質体中に隙間なく均一に溶浸させて熱伝導率を向上できるものの、ダイヤモンド粒子同士の間にも前記溶浸補助層が介在している場合には前記効果に限界があることが判った。
また表1の実施例1〜7の結果より、溶浸補助層を形成する元素の、前記元素とダイヤモンド粒子との総量中に占める割合は0.1体積%以上であるのが好ましく、20体積%以下、特に7体積%以下であるのが好ましいこと、前記溶浸補助層の厚みは0.01μm以上であるのが好ましく、5μm以下、特に2.5μm以下であるのが好ましいことが判った。
さらに前記実施例15〜19の結果より、マトリクス金属の、ダイヤモンド−金属複合体の総量中に占める割合は、20体積%以上、特に30体積%以上であるのが好ましく、80体積%以下、特に60体積%以下であるのが好ましいことが判った。
表3の実施例20〜26の結果より、溶浸補助層を形成する元素、およびマトリクス金属として種々の組み合わせが可能であることが判った。
Claims (11)
- 多数のダイヤモンド粒子からなる多孔質体中にCu、Ag、およびAlからなる群より選ばれた少なくとも1種のマトリクス金属が溶浸されたダイヤモンド−金属複合体からなり、半導体素子を搭載するための素子搭載面を備えた半導体素子搭載部材であって、前記ダイヤモンド−金属複合体は、前記多数のダイヤモンド粒子同士を直接に接触させた状態で焼結された多孔質体と、前記多孔質体を形成するダイヤモンド粒子の露出した表面に選択的に形成された、Cr、W、Mo、Si、Ti、およびNiからなる群より選ばれた少なくとも1種の元素からなり前記マトリクス金属の溶浸を補助する溶浸補助層と、前記溶浸補助層を介して前記多孔質体中に溶浸された前記マトリクス金属とからなることを特徴とする半導体素子搭載部材。
- 前記ダイヤモンド−金属複合体の熱伝導率は150W/m・K以上である請求項1に記載の半導体素子搭載部材。
- 前記ダイヤモンド−金属複合体の熱伝導率は280W/m・K以上である請求項2に記載の半導体素子搭載部材。
- 前記ダイヤモンド粒子の平均粒径は1μm以上である請求項1ないし3のいずれか1項に記載の半導体素子搭載部材。
- 前記溶浸補助層の厚みは5μm以下である請求項1ないし4のいずれか1項に記載の半導体素子搭載部材。
- 前記溶浸補助層を形成する元素の、前記元素とダイヤモンド粒子との総量中に占める割合は20体積%以下である請求項1ないし5のいずれか1項に記載の半導体素子搭載部材。
- 前記請求項1ないし6のいずれか1項に記載の半導体素子搭載部材を製造するための製造方法であって、
(1) 多孔質体のもとになる多数のダイヤモンド粒子に、
(1-1) 溶浸補助層のもとになるCr、W、Mo、Si、Ti、およびNiからなる群より選ばれた少なくとも1種の元素の粉末と塩化アンモニウムの粉末、および
(1-2) 前記元素の塩化物の粉末、
からなる群より選ばれた少なくとも一方を配合して混合物を調製する工程と、
(2) 前記混合物を圧縮成形して圧縮成形体を作製する工程と、
(3) 前記圧縮成形体を非酸化性雰囲気中で900℃以上に加熱して、前記多数のダイヤモンド粒子を直接に接触させた状態で焼結された多孔質体と、前記多孔質体を形成するダイヤモンド粒子の露出した表面に選択的に形成された溶浸補助層とを形成する工程と、
(4) 前記多孔質体中にマトリクス金属を溶浸させる工程と、
を含むことを特徴とする半導体素子搭載部材の製造方法。 - 前記混合物中に含まれる、前記溶浸補助層のもとになるCr、W、Mo、Si、Ti、およびNiからなる群より選ばれた少なくとも1種の元素Mと塩素Clとの原子数比M/Clは1/2以下である請求項7に記載の半導体素子搭載部材の製造方法。
- 前記請求項1ないし6のいずれか1項に記載の半導体素子搭載部材の前記素子搭載面にIn、Sn、Ag、Au、Ge、Si、およびAlからなる群より選ばれた少なくとも1種の金属を含むハンダからなる接合層を介して半導体素子が搭載されていることを特徴とする半導体装置。
- 前記素子搭載面と接合層との間にNi、Au、Ti、およびCrからなる群より選ばれた少なくとも1種の金属、またはこれら金属の化合物からなる密着層が介在されている請求項9に記載の半導体装置。
- 前記密着層と接合層との間にPt、Mo、およびPdからなる群より選ばれた少なくとも1種の金属、またはこれら金属の化合物からなる拡散防止層が介在されている請求項10に記載の半導体装置。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010025480A JP5484111B2 (ja) | 2010-02-08 | 2010-02-08 | 半導体素子搭載部材とその製造方法ならびに半導体装置 |
PCT/JP2011/051925 WO2011096362A1 (ja) | 2010-02-08 | 2011-01-31 | 半導体素子搭載部材とその製造方法ならびに半導体装置 |
US13/564,426 US8575625B2 (en) | 2010-02-08 | 2012-08-01 | Semiconductor element mounting member, method of producing the same, and semiconductor device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010025480A JP5484111B2 (ja) | 2010-02-08 | 2010-02-08 | 半導体素子搭載部材とその製造方法ならびに半導体装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2011165811A JP2011165811A (ja) | 2011-08-25 |
JP5484111B2 true JP5484111B2 (ja) | 2014-05-07 |
Family
ID=44355360
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2010025480A Expired - Fee Related JP5484111B2 (ja) | 2010-02-08 | 2010-02-08 | 半導体素子搭載部材とその製造方法ならびに半導体装置 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US8575625B2 (ja) |
JP (1) | JP5484111B2 (ja) |
WO (1) | WO2011096362A1 (ja) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6429108B2 (ja) * | 2013-10-16 | 2018-11-28 | 株式会社アライドマテリアル | 半導体素子実装用基板とそれを用いた半導体素子装置 |
US10290602B2 (en) | 2015-07-08 | 2019-05-14 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Semiconductor device and method of making semiconductor device |
CN116516197B (zh) * | 2023-03-23 | 2024-02-27 | 哈尔滨工业大学 | 一种高热导率金刚石/金属复合材料的制备方法 |
Family Cites Families (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0269354A (ja) * | 1988-08-31 | 1990-03-08 | Kobe Steel Ltd | ダイヤモンド焼結体並びにその製造方法 |
JP3617232B2 (ja) | 1997-02-06 | 2005-02-02 | 住友電気工業株式会社 | 半導体用ヒートシンクおよびその製造方法ならびにそれを用いた半導体パッケージ |
JPH1180858A (ja) | 1997-09-03 | 1999-03-26 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 複合材料及びその製造方法 |
JP4623774B2 (ja) * | 1998-01-16 | 2011-02-02 | 住友電気工業株式会社 | ヒートシンクおよびその製造方法 |
EP1452614B1 (en) | 2001-11-09 | 2017-12-27 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Sintered diamond having high thermal conductivity |
US20050189647A1 (en) | 2002-10-11 | 2005-09-01 | Chien-Min Sung | Carbonaceous composite heat spreader and associated methods |
AU2003284065A1 (en) | 2002-10-11 | 2005-05-05 | Chien-Min Sung | Carbonaceous heat spreader and associated methods |
US7173334B2 (en) | 2002-10-11 | 2007-02-06 | Chien-Min Sung | Diamond composite heat spreader and associated methods |
US20060113546A1 (en) | 2002-10-11 | 2006-06-01 | Chien-Min Sung | Diamond composite heat spreaders having low thermal mismatch stress and associated methods |
US20080019098A1 (en) | 2002-10-11 | 2008-01-24 | Chien-Min Sung | Diamond composite heat spreader and associated methods |
AT7382U1 (de) | 2003-03-11 | 2005-02-25 | Plansee Ag | Wärmesenke mit hoher wärmeleitfähigkeit |
JP5273922B2 (ja) | 2006-12-28 | 2013-08-28 | 株式会社アライドマテリアル | 放熱部材および半導体装置 |
JP2009194241A (ja) * | 2008-02-15 | 2009-08-27 | Allied Material Corp | 半導体素子搭載基板とそれを用いた半導体装置 |
-
2010
- 2010-02-08 JP JP2010025480A patent/JP5484111B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2011
- 2011-01-31 WO PCT/JP2011/051925 patent/WO2011096362A1/ja active Application Filing
-
2012
- 2012-08-01 US US13/564,426 patent/US8575625B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US8575625B2 (en) | 2013-11-05 |
WO2011096362A1 (ja) | 2011-08-11 |
JP2011165811A (ja) | 2011-08-25 |
US20120292769A1 (en) | 2012-11-22 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4251986B2 (ja) | 高熱伝導性ダイヤモンド焼結体とその製造方法 | |
US8575051B2 (en) | Heat sink having a high thermal conductivity | |
EP2305400B1 (en) | Method for producing aluminum-diamond composite | |
US6500557B1 (en) | Composite and method for producing the same | |
JP5275625B2 (ja) | ホウ素を含むダイヤモンドと銅複合材料から成るヒートシンク | |
JP5896400B2 (ja) | ダイヤモンド含有ヒートシンク材及びその製法 | |
JPH09194978A (ja) | 超硬質複合部材およびその製造方法 | |
JP2002080280A (ja) | 高熱伝導性複合材料及びその製造方法 | |
US9695090B2 (en) | Composite material comprising a precious metal, manufacturing process and use of such material | |
JP2005184021A (ja) | 高熱伝導性ダイヤモンド焼結体を用いたヒートシンク及びその製造方法 | |
JP2004197153A (ja) | ダイヤモンド−金属複合材料およびその製造方法 | |
JP5484111B2 (ja) | 半導体素子搭載部材とその製造方法ならびに半導体装置 | |
JP2015137384A (ja) | 金属皮膜およびその成膜方法 | |
EP3135783B1 (en) | Aluminum-diamond composite, and heat dissipating component using same | |
JP2014001439A (ja) | 複合部材、複合部材の製造方法、及び半導体装置 | |
JP2015140456A (ja) | 複合材料、半導体装置、及び複合材料の製造方法 | |
JP2004175626A (ja) | 高熱伝導性ダイヤモンド焼結体とそれを用いた半導体搭載用ヒートシンク及びその製造方法 | |
EP0731186B1 (en) | Composite material and process for producing the same | |
TWI773794B (zh) | 用於研磨應用的硬化表面產品及其製造方法 | |
JP6849267B1 (ja) | ダイヤモンド基複合材料及びその製造方法、放熱部材及びエレクトロニクスデバイス | |
JP7418779B2 (ja) | 放電加工用電極材若しくは半導体用ヒートシンク並びにそれらの製造方法 | |
CN109136605B (zh) | 一种铜基复合粉体的自蔓延合成及其应用 | |
RU2184644C2 (ru) | Алмазосодержащий слоистый композит и способ его получения | |
JP2004169064A (ja) | 銅−タングステン合金およびその製造方法 | |
JPH10310839A (ja) | 高靱性超硬質複合部材とその製造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20121101 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20131121 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20140109 |
|
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: 20140130 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20140218 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5484111 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |