JPH02133597A - 無機誘電体上の高温耐性銅コーテイングを製造する方法、高温耐性銅コーテイング、および電気回路のパターン化法 - Google Patents

無機誘電体上の高温耐性銅コーテイングを製造する方法、高温耐性銅コーテイング、および電気回路のパターン化法

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JPH02133597A
JPH02133597A JP1179214A JP17921489A JPH02133597A JP H02133597 A JPH02133597 A JP H02133597A JP 1179214 A JP1179214 A JP 1179214A JP 17921489 A JP17921489 A JP 17921489A JP H02133597 A JPH02133597 A JP H02133597A
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Martin Bock
マルチン・ボツク
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クルト・ハイマン
Martin Rimkus
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    • Y10S205/00—Electrolysis: processes, compositions used therein, and methods of preparing the compositions
    • Y10S205/917—Treatment of workpiece between coating steps

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、化学的金属析出および電気的金属析出によっ
て、無機誘電体上に、有利にセラミック支持体およびほ
うろう支持体上に高温耐性の銅コーティングを製造する
方法に関する。
〔従来の技術〕
化学的金属析出および電気的金属析出によって無機誘電
体上に銅コーティングを製造する方法はすでに公知であ
る。
無機誘電体、例えばセラミックおよびほうろう加工され
た金属核をベースとする銅コーティングされた基材は、
電気回路のパターン化に使用され、かつ、有利に、とり
わけ高い熱伝導率または高められた運転温度が問われる
場合の使用において用いられる。
電子工学の分野の高性能支持体は、極めて高い電流を導
電路を通して流れさせる機能の他、生じた損失熱を能動
構成素子から迅速に導出する課題を有する。このため数
１００Ａのスイッチ電流を有する電力半導体は、この種
の金属化支持体上にはんだ付けしなければならない。銅
コーティングされたセラミック支持体またはほうろう加
工の鋼支持体は、スクリーン印刷により被覆されかつ焼
付けされた層の厚い導電性ペーストより良好にこれらの
要求を満たす。それというのも純銅の電気伝導度および
熱伝導度は著しく良好であるからである。
しかしながら、パターン：支持体の荷重性は、化学的鋼
−電気的銅により最大２９０℃までの温度に制限され、
この温度が短時間だけ、すなわち１０分間まで保持する
必要があることは欠点である。
さらに高い温度またはより長い熱荷重の場合、閉じこめ
られた汚染物質、例えば殊に液体の残分け、金属コーテ
ィング中で気泡を形成するという形で物質結合の破壊を
まねく。
〔本発明が解決しようとする課題〕 本発明の課題は、首記した種類の耐性銅コーティングの
製造を、高い温度でより長期の荷重の際にも気泡の形成
なしに可能にする方法を提供することにある。
〔課題を解決するための方法〕
この課題は、本発明によれば、本願請求項中の特徴部に
記載の方法によって解決される。
本発明によりセラミック支持体およびほうろう支持体上
に被覆された銅コーティングは、意想外にも５００℃以
上の温度にも耐性であり、かつ気泡の形成を表わさない
。これは技術的に、殊に電気回路のパターン化だめの使
用にとって重要である。
この場合、この銅コーティングは大きな成果をもって最
大出力率のために使用することができる。
支持体として市販のセラミック１例えば種々の酸化アル
ミニウムセラミックもしくは窒化アルミニウムセラミッ
ク、または例えば酸化ベリリウムセラミック等のセラミ
ック、または例えばチタン酸バリウムが使用される。こ
れらは通常前処理されかつ薄い金属層、有利に銅で被覆
される。しかし、基礎金属化の場合には、ニッケル、コ
バルトまたは金も使用可能である。
化学的銅析出および電気的銅析出に関する本発明による
操作工程は、この分野で常用の条件下においてこの分野
で公知の浴を用いて行なわれる。
化学的銅層の本発明による金属処理は、この銅層の表面
上にある孔を閉塞する作用をする種々の処置によって行
なうことができる。このために特に適するのは、表面の
緻密化であり、例えばブラシをかける過程および次に続
く研磨過程によって達成される。
この場合、表面は、例えば回転銅線ブラシでまず乾式で
磨かれ、このことは軽い研磨および軟質材料の塗り潰し
を望ましい程度に結果として伴なう。
有利にこの処理は、水を添加しながら繰り返されるかま
たは選択的に表面の研磨を適当な薬剤を用いてひき続き
て行なう。
これについては、角の尖った物体を含まないことを前提
条件に、例えば沈降炭酸カルシウム、炭酸カルシウムお
よび炭酸マグネシウムが適当であり、ならびに直径５０
μｍのガラスバールも適する。手でまたは機械を利用し
て例えばナイロンブラシで研磨することができる。
走査電子顕微鏡による表面の撮影で、化学的に析出した
銅の表面はブラッシングによって平らにされかつ鱗状に
見えることが判る。光学顕微鏡による横断薄片の観察か
ら、金属組織がブラッシングによって表面付近の約０．
５〜３μｍの間の深さまでの範囲内で影響を受けること
が判明する。ひき続く研磨によって鱗状表面は滑らかに
されるので、前処理および電気的パターン化開始の際に
、通常の処理時間の間に水溶液は侵入することができな
いはとのと無孔の表面が生じる。
ブラッシングおよび研磨の選択は、噴射剤、例えばガラ
スパールまたは植物質粒子を用いる非研磨処理にある。
球による研磨も適切であること判明した。
本発明による操作工程のひとつとして、化学的銅層の機
械的処理の非常に簡単なかつ見たところ当然だと思われ
る処置がこのように期待されていなかった効果を示すと
いう事実は、特に創意に富む行為であることを証明して
いる。
〔実施例〕
本発明を以下の例につき詳述する。
例１ １０μｍの化学的に析出した銅でコーティングされた層
の厚い品質の酸化アルミニウムセラミンク製板を、保護
ガス下で３２３℃で熱処理し、回転銅線ブラシでまず乾
式ブラッシングし、次いで湿式ブラッシングし、引続き
数平方センチメートルの金属表面積を有する電力電子工
学にとって典型的なパターンをエツチングした例２ １Ｏμｍの化学的に析出した銅でコーティングされた、
層の厚い品質の酸化アルミニウムセラミック製板を、保
護ガス下で３２３℃で熱処理し、回転銅線ブラシでまず
乾式ブラッシングし、次いで湿式ブラッシングし、かつ
ＭＩＯｍｍの付加的な化学的析出の後、再度同じ条件下
で乾式および湿式ブラッシングしかつ例１と同じパター
ンをエンチンクシタ。
例３ １０μｍの化学的に析出した銅でコーティングされた、
層の厚い品質の酸化アルミニウムセラミック製板を、保
護ガス下で３２３℃で熱処理し、回転銅線ブラシでまず
乾式ブラッシングし、次いで５０μｍのガラスバールの
補助下に布切れを用い手で研磨した。引続き、５０μｍ
の電気的に析出した銅の付加的なパターン化を行なった
。例１と同じパターンをエツチングしｔこ　。
例４ １Ｏｐｍの化学的に析出した銅でコーティングされた、
層の厚い品質の酸化アルミニウムセラミック製板を、保
護ガス下で３２３℃で熱処理し、回転銅線ブラシでまず
乾式ブラッシングし、次に市販の練り歯磨きの助けを借
りて布切れを用い手で研磨した。このように処理された
金属化表面上に１００μｍの銅を電気的に析出し、かつ
例１と同じパターンをエツチングした例５ １Ｏμｍの化学的に析出した銅でコーティングされた、
層の厚い品質の酸化アルミニウムセラミック製板を、保
護ガス下で４００℃で熱処理し、回転銅線ブラシでまず
乾式ブラッシングし、次に市販の練り歯磨きの助けを借
りて布切れを用い手で研磨した。積層、露光およびフォ
ｉ・レジストの現象後、現像されなかった領域で銅４０
μｍ１ニッケル２μｍおよび金１ｐｍが析出でした。７
オトレジストの除去後、１０μｍの厚さの接着剤層金属
化表面をエツチングしＩこ。
例６ １０μｍの化学的に析出した銅でコーティングされた、
層の厚い品質の酸化アルミニウムセラミック製板を、保
護ガス下で４００℃で熱処理し、堅果の殻で光沢を出さ
せ、続いて例５と同様にパターン化した。
試験結果の評価 例１〜６の基材を約５分間４００℃に加熱した気泡テス
トの場合、すべての基材は気泡不含のままであった。同
じ結果は、還元条件下および２９０〜４１０℃の間の温
度下で融剤を用いないはんだ付けの際に達成された。
伐 理 人 弁狸十 キ 野 僑 錐馴）

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １、化学的金属析出および電気的金属析出によって無機
    誘電体上に高温耐性銅コーティングを製造する方法にお
    いて、 以下の操作工程： −層厚が少なくとも３μｍにある化学的銅層の析出、 −温度＞１００℃への化学的銅層の加熱−化学的銅層機
    械的処理 −層厚が少なくとも３μｍにある電気的銅層の析出 を特徴とする無機誘電体上に高温耐性銅コーティングを
    製造する方法。 ２、請求項１記載の方法によって製造されたセラミック
    支持体およびほうろう支持体上の高温耐性銅コーティン
    グ。 ３、請求項２記載の高温耐性銅コーティングを使用した
    電気回路のパターン化法。
JP1179214A 1988-07-13 1989-07-13 無機誘電体上の高温耐性銅コーテイングを製造する方法、高温耐性銅コーテイング、および電気回路のパターン化法 Pending JPH02133597A (ja)

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DE3824249.4 1988-07-13
DE3824249A DE3824249A1 (de) 1988-07-13 1988-07-13 Verfahren zur herstellung hochtemperaturbestaendiger kupferbeschichtungen auf anorganischen dielektrika

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JPH02133597A true JPH02133597A (ja) 1990-05-22

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JP1179214A Pending JPH02133597A (ja) 1988-07-13 1989-07-13 無機誘電体上の高温耐性銅コーテイングを製造する方法、高温耐性銅コーテイング、および電気回路のパターン化法

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US (1) US5183553A (ja)
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DE (1) DE3824249A1 (ja)

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