JPH01122984A - メタライズ処理した窒化アルミニウム焼結体 - Google Patents

メタライズ処理した窒化アルミニウム焼結体

Info

Publication number
JPH01122984A
JPH01122984A JP27903087A JP27903087A JPH01122984A JP H01122984 A JPH01122984 A JP H01122984A JP 27903087 A JP27903087 A JP 27903087A JP 27903087 A JP27903087 A JP 27903087A JP H01122984 A JPH01122984 A JP H01122984A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
composition
sintered body
aluminum nitride
al2o3
sintered form
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.)
Pending
Application number
JP27903087A
Other languages
English (en)
Inventor
Akira Sasame
笹目 彰
Hitoshi Sakagami
坂上 仁之
Masaya Miyake
雅也 三宅
Akira Yamakawa
晃 山川
Yoshie Takano
高ノ 由重
Shinya Ooka
大岡 伸哉
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumitomo Electric Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sumitomo Electric Industries Ltd filed Critical Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority to JP27903087A priority Critical patent/JPH01122984A/ja
Publication of JPH01122984A publication Critical patent/JPH01122984A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B41/00After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone
    • C04B41/45Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements
    • C04B41/50Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements with inorganic materials
    • C04B41/51Metallising, e.g. infiltration of sintered ceramic preforms with molten metal
    • C04B41/5183Metallising, e.g. infiltration of sintered ceramic preforms with molten metal inorganic

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Ceramic Products (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、IC絶縁基板をはじめ多くの分野で注目され
ている窟化アルミニウム焼結体に関し、特に金属化面を
有する焼結体に関する。
[従来の技術J 窒化アルミニウム(AIN)焼結体は熱伝導性が高く、
機械的強度も優れていることからIC用絶縁基板をはじ
め多くの分野で注目されている。しかし、窒化アルミニ
ウム焼結体は金属との濡れ性が悪く、電力用トランジス
タをはじめ各種のIC用基板等として用いているため表
面に金属層を積層しようとしても満足な接着強度が(り
られないという欠点があった。そこで、各種の方法でA
IN焼結体表面の金属化が試みられていが、まだ満足な
方法は提案されていない。
他方、醸化アルミニウム(Al2O3>焼結体の金属化
技術として、タングステン又はタングステン−マンガン
のペーストを焼結体表面に塗布し、加湿水素又は加湿〕
t−ミングガス中において1300℃〜1700℃の温
度で焼成するテレフンケン法が知られている。
この方法の特徴は加湿雰囲気中においてAl2Oを焼結
体中のガラス相が軟化する温度で焼成する点にあり、こ
の焼成によりW及びMnの表面が酸化されてW又はW−
Mnペーストの焼結を促進するだけでなく、これらの酸
化物が焼結体のガラス相に溶は込んでガラスの流動性を
良くし、ガラス相は多孔質のW又はW−Mn金属化層に
移動する。更に、焼成により生成した酸化物、特にMn
Oは焼結体中のAl2O3及び5i02と反応して M
n0−Al2O3及びMnO・SiO2を、同じくWは
一部Wが酸化され、酸化タングステンとアルミナが強固
に反応する。
このようにしてW又はW−Mnの金属化層はAl2O3
焼結体と機械的及び化学的結合により強固に接着され、
その接着強度は 約4〜7kg/mm 2程度になる。
かかるテレフンケン法によりAIN焼結体のメタライズ
を試みても、■AIN焼結体中にはAl2O3焼結体の
ように約1000〜1500’Cの低温で軟化するガラ
ス相等が存在しないこと、■AINとW、Mrl及びこ
れらの酸化物とは反応性に乏しいこと等の理由により、
得られるW又はW−Mnの金属化層は接着強度が小さく
気密性も極めて悪かった。
AIN焼結体をIC用基板等として用いる場合、金属化
層の接着強度が小さいと製造工程の熱サイクルで剥離し
やすく、また金属化層の気密性が悪いと強度が劣るだけ
でなく満足な封止性が得られない等の問題がおる。
[発明が解決しようとする問題点コ 本発明は、上記事情に鑑み、△IN焼結体の表面に強固
に接着しかつ気密性の高いメタライズ面を有するAIN
焼結体を提供することを目的とする。
[問題点を解決するための手段] 本発明はメタライズ層を有する窒化アルミニウム焼結体
において、該メタライズ層に窒化アルミニウム焼結体の
粒界組成物と同等の組成物が含有されていることを特徴
とするメタライズ処理した窒化アルミニウム焼結体であ
る。
本発明において、高融点金属のW、MoおよびMnの1
種以上の金属又は合金属とAIN焼結体を強固に密着す
るためには、AIN焼結体の粒界組成物として公知であ
る希土類酸化物とAl2O3からなる化合物もしくは/
かつアルカリ土類金属酸化物とAl2O3からなる化合
物をメタライズ層に介在させることによって目的は達せ
られる。すなわち、粒界組成物は、AIN焼結体中では
、AIN結晶同志を併合せしめるバインダー層として作
用し、それらの組成物は、当然AIN焼結体表面を良好
に濡らし、またAIN粒界層と反応、拡散することによ
って強固に密着せしめる。しかも高融点金属は、酸化物
との濡れ性が良く、組成物との濡れ性は極めて良好であ
ることを確認している。特にCa0−Al2O3成分の
場合は、W金属とCaOが一部固溶することが知られて
おり、ざらに効果があるものと期待される。これらを介
在せしめる方法はどのような方法でも良く、予め組成物
もしくはメタライズ焼成後組成物とならしめるような化
学種を高融点金属ペースi〜に添加して焼成せしめる方
法が特に有効である。
また、AIN焼結体の粒界組成物を構成している化学種
と、メタライズに介在せしめる組成物を構成している化
学種が、必ずしも同一のものに制限されることはない。
つまり公知の組成物がメタライズ層に介在すれば、母材
の粒界組成物が異なっても、作用に変わりはない。例え
ば粒界層がY2O3−Al2O3系の化合物であるAI
N焼結体表面にCa0−Al2O3系の化合物層を介在
したメタライズ層でも良い。
このようにして得られたメタライズ処理したAIN焼結
体のメタライズ表面にNiメツキを施した後の、メタラ
イズ強度は、引張強度で5kg/mm’以上でAIN内
部で破壊していた。また気密性はHcリーク法で10+
4 atmcc/See以下と極めて良好でめった。
[実施例] ゛実施例1 CaOもしくはSrOとAlzOxの混合物あるいはY
2O3、Gd2o3 もシクハClO2とAl2O3と
の混合物を、W、MolW−Mn、Mo−Mnペースト
にそれぞれ添加混練し、スクリーン印刷法で粒界組成物
 がCa0−Al2O3系、Y2O3−Al2O3系、
Qd2Q3−Al2O3系、 Ce03−Al2O3系
、Cao−Y20z −A I 203系、Cao−G
d203−Al2O3系、Cao−Ce02−AI 2
0:l系のそれぞれのAIN焼結体表面に塗布した後、
1450〜1950℃で焼成した。焼成したメタライズ
表面をNiメツキ2 厚ざで処理した後、1)d−3n
ハンダメツキした鉄線とハンダ付して引゛張強度を測定
した。
引張強度ハ5.1kg/mm ’以上あり、AIN母材
の内部から破壊していたため、メタライズ強度は充分実
用性に絶える高い値であった。気密性は〜104181
mCC/SeC以下と良好であった。
(Hcリーク法) 比較例 市販のW、Mo、W−Mn、Mo−Mnペースト(主成
分は5iOz)を用いて上記の如くメタライズ強度を評
価したところ、せいぜい1〜2kQ/mm2 L/か得
られず、実用性には耐えられなかった。
実施例2 実施例1のペーストをCaO1Y203、Gd20x、
CeO2、Ca0−Y2O3、CaO−Gd2O3また
はcao−CeOz系の焼結助剤を含有したAINグリ
ーンシート表面に、スクリーン印刷法で塗布した後、1
700〜2100℃で同時焼成を行った。実施例1と同
様にメタライズ強度を評価したところ5.8kg/mm
 2と十分高く、気密性も〜1O−II atmCC/
Sec以下と良好であった。
[発明の効果] 本発明によれば、メタライズ層に、AIN焼結体の粒界
組成物と同等の組成物を含有せしめることで、AIN焼
結体と強固に接着した気密性の高いメタライズ面を得る
ことができた。
特許出願人 住友電気工業株式会社 代理人 弁理士 小 松 秀 岳 代理人 弁理士 旭      宏 代理人 弁理士 加 々 美紀雄

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)メタライズ層を有する窒化アルミニウム焼結体に
    おいて、該メタライズ層に窒化アルミニウム焼結体の粒
    界組成物と同等の組成物が含有されていることを特徴と
    するメタライズ処理した窒化アルミニウム焼結体。
  2. (2)メタライズ層の主たる金属成分はW、Moおよび
    Mnの1種以上である特許請求の範囲第(1)項記載の
    メタライズ処理した窒化アルミニウム焼結体。
  3. (3)組成物が希土類酸化物とAl_2O_3からなる
    化合物もしくは/かつアルカリ土類金属酸化物とAl_
    2O_3からなる化合物である特許請求の範囲第(1)
    項記載のメタライズ処理した窒化アルミニウム焼結体。
JP27903087A 1987-11-06 1987-11-06 メタライズ処理した窒化アルミニウム焼結体 Pending JPH01122984A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP27903087A JPH01122984A (ja) 1987-11-06 1987-11-06 メタライズ処理した窒化アルミニウム焼結体

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP27903087A JPH01122984A (ja) 1987-11-06 1987-11-06 メタライズ処理した窒化アルミニウム焼結体

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH01122984A true JPH01122984A (ja) 1989-05-16

Family

ID=17605413

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP27903087A Pending JPH01122984A (ja) 1987-11-06 1987-11-06 メタライズ処理した窒化アルミニウム焼結体

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH01122984A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01249681A (ja) * 1988-03-30 1989-10-04 Sumitomo Electric Ind Ltd 金属化面を有する窒化アルミニウム焼結体及びその製造方法
JPH03146488A (ja) * 1989-10-30 1991-06-21 Sumitomo Electric Ind Ltd 金属化層を有する窒化アルミニウム焼結体の製造方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62197375A (ja) * 1986-02-20 1987-09-01 株式会社東芝 窒化アルミニウム基板
JPS62197372A (ja) * 1986-02-20 1987-09-01 株式会社東芝 導電性メタライズ層を有する窒化アルミニウム焼結体の製造方法
JPS6483586A (en) * 1987-09-28 1989-03-29 Kyocera Corp Method for metallizing aluminum nitride substrate

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62197375A (ja) * 1986-02-20 1987-09-01 株式会社東芝 窒化アルミニウム基板
JPS62197372A (ja) * 1986-02-20 1987-09-01 株式会社東芝 導電性メタライズ層を有する窒化アルミニウム焼結体の製造方法
JPS6483586A (en) * 1987-09-28 1989-03-29 Kyocera Corp Method for metallizing aluminum nitride substrate

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01249681A (ja) * 1988-03-30 1989-10-04 Sumitomo Electric Ind Ltd 金属化面を有する窒化アルミニウム焼結体及びその製造方法
JPH03146488A (ja) * 1989-10-30 1991-06-21 Sumitomo Electric Ind Ltd 金属化層を有する窒化アルミニウム焼結体の製造方法
JPH0544434B2 (ja) * 1989-10-30 1993-07-06 Sumitomo Electric Industries

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4883704A (en) Circuit substrate comprising nitride type ceramics, method for preparing it, and metallizing composition for use in it
EP0083834B1 (en) Metal ceramics composites and a method for producing said composites
KR100241688B1 (ko) 평활한 도금층을 지닌 세라믹메탈라이즈기판 및 그의 제조방법
EP0097944A2 (en) Method for directly bonding ceramic and metal members and laminated body of the same
JP2020527461A (ja) 活性ハンダ付けのためのハンダ付け材料、及び活性ハンダ付け方法
JPS5811390B2 (ja) 熱伝導性基板の製造方法
US6013357A (en) Power module circuit board and a process for the manufacture thereof
JPH01122984A (ja) メタライズ処理した窒化アルミニウム焼結体
JP2822518B2 (ja) 窒化アルミニウム焼結体への金属化層形成方法
JPH0712983B2 (ja) 金属電極を有する窒化アルミニウム焼結体およびその製造方法
JP2616951B2 (ja) 金属化面を有する窒化アルミニウム焼結体及びその製造方法
JPS6345194A (ja) 金属化面を有する窒化アルミニウム焼結体及びその製造方法
JPS6369787A (ja) 金属化面を有する窒化アルミニウム焼結体及びその製造方法
JPH03146487A (ja) 金属化層を有する窒化アルミニウム焼結体の製造方法
JPH0240028B2 (ja) Seramitsukusutokinzoku*doshuseramitsukusudoshimatahaishuseramitsukusukannosetsugohoho
JPH01153573A (ja) AlN質焼結体
JPH03146488A (ja) 金属化層を有する窒化アルミニウム焼結体の製造方法
JPS6317279A (ja) 金属化面を有する窒化アルミニウム焼結体及びその製造方法
JPH0816033B2 (ja) 窒化珪素用メタライズペ−ストの組成物とそれを用いたメタライズ法
JPH06203636A (ja) 絶縁ペースト及び絶縁ペーストを用いた絶縁層の形成方法
JPS6350382A (ja) セラミツクへの金属被膜の形成方法
JP2867693B2 (ja) 回路基板
JPS62207787A (ja) 金属化面を有する窒化アルミニウム焼結体
JPS6355187A (ja) 金属化面を有する窒化アルミニウム焼結体
JPS62143890A (ja) 金属化面を有する窒化アルミニウム焼結体