JPH02302385A - 高熱伝導性ｉｃ用基材の作製方法 - Google Patents
高熱伝導性ｉｃ用基材の作製方法Info
- Publication number
- JPH02302385A JPH02302385A JP25453188A JP25453188A JPH02302385A JP H02302385 A JPH02302385 A JP H02302385A JP 25453188 A JP25453188 A JP 25453188A JP 25453188 A JP25453188 A JP 25453188A JP H02302385 A JPH02302385 A JP H02302385A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- layer
- ceramic material
- metallization
- ion
- ions
- 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.)
- Granted
Links
- 229910010293 ceramic material Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 15
- 238000002156 mixing Methods 0.000 title claims abstract description 11
- 238000001465 metallisation Methods 0.000 title claims description 11
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 claims abstract description 33
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 19
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 claims description 4
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 abstract description 10
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 abstract description 8
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 abstract description 8
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 abstract description 5
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 15
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 9
- 239000000463 material Substances 0.000 description 5
- 238000005219 brazing Methods 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 2
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 2
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 2
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 2
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 2
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 description 2
- 238000005468 ion implantation Methods 0.000 description 2
- 229910017309 Mo—Mn Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- PMHQVHHXPFUNSP-UHFFFAOYSA-M copper(1+);methylsulfanylmethane;bromide Chemical compound Br[Cu].CSC PMHQVHHXPFUNSP-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 229920006332 epoxy adhesive Polymers 0.000 description 1
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 description 1
- 238000002513 implantation Methods 0.000 description 1
- 238000010884 ion-beam technique Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000001883 metal evaporation Methods 0.000 description 1
- 238000001073 sample cooling Methods 0.000 description 1
- 238000005476 soldering Methods 0.000 description 1
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 1
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 1
- 238000009864 tensile test Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Ceramic Products (AREA)
- Physical Vapour Deposition (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。
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ＡｒイオンミキシングによるＡｌＮセラミック
材のＣｕメタライズ方法に関するものである。
材のＣｕメタライズ方法に関するものである。
［従来の技術と問題点］
高熱伝導率を有し、且つ絶紛物であるＡｌＮＣ窒化アル
ミニウム）セラミック材はハイブリッドＩＣやプリント
基板として有望視されている。このセラミック材の表面
をメタライズする方法として、゛従来次の方法が採られ
ている。
ミニウム）セラミック材はハイブリッドＩＣやプリント
基板として有望視されている。このセラミック材の表面
をメタライズする方法として、゛従来次の方法が採られ
ている。
■ＡｌＮセラミック基板表面を１０００℃以上で酸化さ
せてＡＱ ２０３とし、この酸化層の上にＭｏ−Ｍｎ法
などでメタライズを行う。
せてＡＱ ２０３とし、この酸化層の上にＭｏ−Ｍｎ法
などでメタライズを行う。
■ＡΩＮセラミック基板にＴｉを蒸着し、その上にＰｔ
＋Ａｕを蒸着、熱処理してメタライズを行う。
＋Ａｕを蒸着、熱処理してメタライズを行う。
この方法によれば密着強度は２〜５ｋｇ／＋ｅｍ”程度
と推定され、この密着強度は活性なＴｉがＡρＮセラミ
ック基板内に拡散してもたらされている。
と推定され、この密着強度は活性なＴｉがＡρＮセラミ
ック基板内に拡散してもたらされている。
上記■の方法では１０００℃以上の高温プロセス処理を
づ↑うため高価となる。また、歪や歩留りのためにも高
価となる。
づ↑うため高価となる。また、歪や歩留りのためにも高
価となる。
■の方法でも３００〜５００℃のＴｉ拡散の熱処理が必
要となり、またＴｉだけでははんだ付けやろう付けがで
きないのでその上にＰｔ５やＡｕ層を蒸着しており高価
となる。
要となり、またＴｉだけでははんだ付けやろう付けがで
きないのでその上にＰｔ５やＡｕ層を蒸着しており高価
となる。
［発明の構成］
本発明は、セラミックＡｌＮ材にＣｕを蒸着しながら、
Ａｒイオンビーム照射をおこなってセラミック材ＡｌＮ
材の表面にＣｕによるメタライジングを低温で行うもの
で、これによって前記■、■の高温プロセスを要せず、
且つ極めて密着強度の高いＣｕメタライズ層を得ようと
するものである。
Ａｒイオンビーム照射をおこなってセラミック材ＡｌＮ
材の表面にＣｕによるメタライジングを低温で行うもの
で、これによって前記■、■の高温プロセスを要せず、
且つ極めて密着強度の高いＣｕメタライズ層を得ようと
するものである。
以下、本発明の実施について説明する。
第３図に本発明を実施する装置の概略図を示す。
真空チャンバー１の下部にパケット型イオン源４を備え
、中間に電子ビーム加熱式蒸発′ｒ１．３を備え、上部
に試料冷却型の回転式試料ホルダー２を備える。パケッ
ト型イオン源４は、接地５、プラズマ電極６、フィラメ
ント８、アークチャンバ７、ガス導入口９等を備えたも
のである。
、中間に電子ビーム加熱式蒸発′ｒ１．３を備え、上部
に試料冷却型の回転式試料ホルダー２を備える。パケッ
ト型イオン源４は、接地５、プラズマ電極６、フィラメ
ント８、アークチャンバ７、ガス導入口９等を備えたも
のである。
ガスイオンはパケット型イオン源４より上方向に照射さ
れ、蒸着金属は電子ビーム加熱式蒸発源３より上方に放
出され、ともに回転式試料ホルダー２に達する。前記ホ
ルダーにはセラミックスが配置される。
れ、蒸着金属は電子ビーム加熱式蒸発源３より上方に放
出され、ともに回転式試料ホルダー２に達する。前記ホ
ルダーにはセラミックスが配置される。
セラミックス表面に対する金属の蒸着とイオン注入は、
メタライソング中、すべての時間にわたって終始行う必
要はなく、初期にミキシング層を作る間のみ、同時に金
属の蒸着とイオン照射とを機能させ、その後は蒸着のみ
機能させ、ろう付けに必要な、あるいはろう付は強度を
最大にするメタライズ層の厚み、通常は数μまで蒸着を
行うこともできるし、メタライジング中すべての時間に
わたって双方を機能させてもよい。しかし、終始イオン
照射を行うと、イオンによるメタライズ層のスパッタリ
ングがおこり、厚みの成長をおさえ、メタライズ層の強
度劣化を招くおそれがある。
メタライソング中、すべての時間にわたって終始行う必
要はなく、初期にミキシング層を作る間のみ、同時に金
属の蒸着とイオン照射とを機能させ、その後は蒸着のみ
機能させ、ろう付けに必要な、あるいはろう付は強度を
最大にするメタライズ層の厚み、通常は数μまで蒸着を
行うこともできるし、メタライジング中すべての時間に
わたって双方を機能させてもよい。しかし、終始イオン
照射を行うと、イオンによるメタライズ層のスパッタリ
ングがおこり、厚みの成長をおさえ、メタライズ層の強
度劣化を招くおそれがある。
前記第３図に示す装置を使用し、第１段階として、Ｃｕ
蒸着とＡｒイオン照射を同時に行い、第２段階ではＣｕ
蒸着のみで膜厚を増加させた。
蒸着とＡｒイオン照射を同時に行い、第２段階ではＣｕ
蒸着のみで膜厚を増加させた。
基板：ＡｆｆＮ
イオンｆ！ＩＩ：Ａｒ
チャンバ内真空度： ＩＯ−＠Ｔｏｒｒ加速エネルギー
：５〜２ＳｋｅＶ 任意の速度で蒸発したＣｕは５〜２５ｋｅＶで加速され
たＡｒイオンとＡｌＮ基板表面でミキンングされる。そ
の際Ｃｕ原子はＡｔイオンによりスパッタ、もしくは内
部に押し込まれ、このような相互運動をくり返しながら
、ミキシング層が形成される。
：５〜２ＳｋｅＶ 任意の速度で蒸発したＣｕは５〜２５ｋｅＶで加速され
たＡｒイオンとＡｌＮ基板表面でミキンングされる。そ
の際Ｃｕ原子はＡｔイオンによりスパッタ、もしくは内
部に押し込まれ、このような相互運動をくり返しながら
、ミキシング層が形成される。
ミキシング層の厚さはＡｒイオンが基板に到達できる範
囲内に止め、その後のＣｕ蒸着層の厚みに関しては外部
条件がミキシング層に影響しないよう５０００〜１００
ＯＯＡの厚さとした。
囲内に止め、その後のＣｕ蒸着層の厚みに関しては外部
条件がミキシング層に影響しないよう５０００〜１００
ＯＯＡの厚さとした。
第１図は前記方法によって形成されたＡｌＮセラミック
材表材表面断面概念図る。図においてａはＡｌＮセラミ
ック基板、ｂはＡｌＮとＣｕのミキシング層、ＣはＣｕ
蒸着層を示し、ｅはＣｕ蒸発物、ｄはＡｒイオンを示す
。図においてｂ＋ｃがメタライズ層である。
材表材表面断面概念図る。図においてａはＡｌＮセラミ
ック基板、ｂはＡｌＮとＣｕのミキシング層、ＣはＣｕ
蒸着層を示し、ｅはＣｕ蒸発物、ｄはＡｒイオンを示す
。図においてｂ＋ｃがメタライズ層である。
［試験例コ
基板：ＡｌＮ、加速エネルギー：２５ｋｅＶ、チャンバ
ー内真空度： １０−＠Ｔｏｒｒ ｓイオン種：Ａ「、
被膜種：Ｃｕ＋Ａｒ＋Ｃｕで試料を作成し、金属蒸着層
表面に、エポキシ系接着、剤を用いてアルミ製引張棒を
接若し引張り試験を行った。
ー内真空度： １０−＠Ｔｏｒｒ ｓイオン種：Ａ「、
被膜種：Ｃｕ＋Ａｒ＋Ｃｕで試料を作成し、金属蒸着層
表面に、エポキシ系接着、剤を用いてアルミ製引張棒を
接若し引張り試験を行った。
実際には、スバフタ率を考慮して注入深さのピークが基
板界面に達したところでイオン照射を中止する。そ０と
きまでに照射されたイオン数をドーズｍとする。
板界面に達したところでイオン照射を中止する。そ０と
きまでに照射されたイオン数をドーズｍとする。
第２図は、試験結果で、イオン注入ｆｆ１（個／ｃｌｌ
ｌ）に対する密４強度（ｋｇ ／ａｍ” ）を示してい
る。
ｌ）に対する密４強度（ｋｇ ／ａｍ” ）を示してい
る。
本試験結果よりＡｒイオンで混合を行った場合ｔｘｔｏ
”個／ｃｍ”台よりｌＸｌ０１７個１ｃｍ１台のＡｒイ
オンを照射すれば４〜７ｋｇ／ｍｍ”の安定した密告強
度が得られ、又ｌＸｌ×１０５個７ｃｍ”台のＡｒイオ
ン照射量では、安定しないが、２〜３ｋｇ／ＩＩｍ”前
後の強度はｆｌられることが分った。これによって、イ
オン照射量がｌ×宜ＯＩＩ〜ｌＸｌ×１０５個／ｃｍ”
で実使用に耐えるものが得られる。
”個／ｃｍ”台よりｌＸｌ０１７個１ｃｍ１台のＡｒイ
オンを照射すれば４〜７ｋｇ／ｍｍ”の安定した密告強
度が得られ、又ｌＸｌ×１０５個７ｃｍ”台のＡｒイオ
ン照射量では、安定しないが、２〜３ｋｇ／ＩＩｍ”前
後の強度はｆｌられることが分った。これによって、イ
オン照射量がｌ×宜ＯＩＩ〜ｌＸｌ×１０５個／ｃｍ”
で実使用に耐えるものが得られる。
なお、図で黒は接若剤破断、白は破ｍ剥離を示す。
［発明の効果］
ＡｌＮはＣｕとぬれにり＜、を妾合が困難であったが、
本発明の方法により、イオン照射量を１×ｔｏ” 〜１
ｘ ｔｏ”個／ｃｍ”とすることによって、ＣｕとＡ
ｌＮとの実用に耐える密着強度のものが、得られるよう
になった。
本発明の方法により、イオン照射量を１×ｔｏ” 〜１
ｘ ｔｏ”個／ｃｍ”とすることによって、ＣｕとＡ
ｌＮとの実用に耐える密着強度のものが、得られるよう
になった。
ＡＱＨにメタライズできることで、ＢｅＯやＡＱ２０３
に代って放熱性が要求されるＩＣパッケージに活用する
ことができる。
に代って放熱性が要求されるＩＣパッケージに活用する
ことができる。
また、従来の方法のように高温、熱処理が不要でＡｌ２
Ｎセラミック面を金属化することができる等生産面で大
きな効果がある。
Ｎセラミック面を金属化することができる等生産面で大
きな効果がある。
第１図は、本発明によって得られるＡΩＮセラミック材
の表層断面概念図である。 第２図は、本発明実施による試験結果の一例を示す。 第３図は、本発明を実施する装置の概略図である。 １・・・真空チャンバー、２・・・回転式試料ホルダー
、３・・・電子ビーム加熱蒸発源、４・・・パケット型
イオン源。 第１０ 第３ 凹 ６．補正の対象 手 続 補 正 書 （方式）１、事件の表示 昭和６３年特許願第２５４５３１号 ２、発明の名称 ＡｒイオンミキシングによるＡＩＮセラミック材のＣｕ
メタライズ方法 ３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 住 所 京都市右京区梅津高畝町４７番地名称
（３９４） 日新電機株式会社 代表者 小 松 新 ４、代理人 住 所 大阪市淀用区西中島１丁目９番２０号
図面（第２図） ７、補正の内容
の表層断面概念図である。 第２図は、本発明実施による試験結果の一例を示す。 第３図は、本発明を実施する装置の概略図である。 １・・・真空チャンバー、２・・・回転式試料ホルダー
、３・・・電子ビーム加熱蒸発源、４・・・パケット型
イオン源。 第１０ 第３ 凹 ６．補正の対象 手 続 補 正 書 （方式）１、事件の表示 昭和６３年特許願第２５４５３１号 ２、発明の名称 ＡｒイオンミキシングによるＡＩＮセラミック材のＣｕ
メタライズ方法 ３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 住 所 京都市右京区梅津高畝町４７番地名称
（３９４） 日新電機株式会社 代表者 小 松 新 ４、代理人 住 所 大阪市淀用区西中島１丁目９番２０号
図面（第２図） ７、補正の内容
Claims (2)
- （１）ＡｌＮセラミック材の表面にＣｕ蒸着によってＣ
ｕ層を形成しながら、該Ｃｕ層表面よりＡｌＮセラミッ
ク材にＡｒイオンを照射することを特徴とするＡｒイオ
ンミキシングによるＡｌＮセラミック材のＣｕメタライ
ズ方法。 - （２）Ａｒイオン１×１０＾５〜１×１０＾１＾０個／
ｃｍ＾２照射することを特徴とする請求項（１）による
ＡｒイオンミキシングによるＡｌＮセラミック材のＣｕ
メタライズ方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63254531A JP2600336B2 (ja) | 1988-10-07 | 1988-10-07 | 高熱伝導性ｉｃ用基材の作製方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63254531A JP2600336B2 (ja) | 1988-10-07 | 1988-10-07 | 高熱伝導性ｉｃ用基材の作製方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02302385A true JPH02302385A (ja) | 1990-12-14 |
| JP2600336B2 JP2600336B2 (ja) | 1997-04-16 |
Family
ID=17266339
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63254531A Expired - Lifetime JP2600336B2 (ja) | 1988-10-07 | 1988-10-07 | 高熱伝導性ｉｃ用基材の作製方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2600336B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105367133A (zh) * | 2015-11-27 | 2016-03-02 | 常熟市银洋陶瓷器件有限公司 | 一种适合于led陶瓷支架表面敷银的制备工艺 |
| JP2016051709A (ja) * | 2014-08-28 | 2016-04-11 | 京セラ株式会社 | 配線基板、電子装置および電子モジュール |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6291483A (ja) * | 1985-10-17 | 1987-04-25 | 日新電機株式会社 | セラミツクスのメタライズ法 |
-
1988
- 1988-10-07 JP JP63254531A patent/JP2600336B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6291483A (ja) * | 1985-10-17 | 1987-04-25 | 日新電機株式会社 | セラミツクスのメタライズ法 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016051709A (ja) * | 2014-08-28 | 2016-04-11 | 京セラ株式会社 | 配線基板、電子装置および電子モジュール |
| CN105367133A (zh) * | 2015-11-27 | 2016-03-02 | 常熟市银洋陶瓷器件有限公司 | 一种适合于led陶瓷支架表面敷银的制备工艺 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2600336B2 (ja) | 1997-04-16 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4875284A (en) | Process for producing a package for packing semiconductor devices | |
| JPH02302385A (ja) | 高熱伝導性ｉｃ用基材の作製方法 | |
| JP2560451B2 (ja) | ＯイオンミキシングによるＡ▲ｌ▼Ｎセラミック材のＣｕメタライズ方法 | |
| JP2743201B2 (ja) | イオンミキシング法によるセラミックス表面への金属膜形成法 | |
| JPH04346651A (ja) | メタライジング法 | |
| JPS6351630A (ja) | シリコン基板への電極形成法 | |
| JPH02156066A (ja) | 基材のクリーニング方法 | |
| JPS6291483A (ja) | セラミツクスのメタライズ法 | |
| EP0564693A1 (en) | Film carrier type substrate and method of manufacturing the same | |
| JP2844779B2 (ja) | 膜形成方法 | |
| JPH05287500A (ja) | フィルムキャリア形基板の製造方法 | |
| JPH0524959A (ja) | セラミツク回路基板の製造方法 | |
| JP2802181B2 (ja) | セラミック回路板における導体膜の形成方法 | |
| JP3176096B2 (ja) | セラミック表面への金属膜形成方法 | |
| JPH02188481A (ja) | ＡｌＮセラミックスのメタライズ方法 | |
| JPS6287496A (ja) | 単結晶窒化アルミニウム膜の作製方法 | |
| JPH02187053A (ja) | 集積回路部品 | |
| JPS63213664A (ja) | イオンプレ−テイング装置 | |
| JP2600092B2 (ja) | 金属系材料の表面改質方法 | |
| JPH01275746A (ja) | ダイヤモンドに対して金属炭化物層を被着する方法 | |
| JPS63262457A (ja) | 窒化ホウ素膜の作製方法 | |
| JPH024956A (ja) | メタライズ膜とその製造方法 | |
| JPS63206464A (ja) | インライン型複合表面処理装置 | |
| JPH0393686A (ja) | セラミックスのメタライズ方法 | |
| JPS6179767A (ja) | 被膜を形成する方法 |