JPH0470775B2 - - Google Patents
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- JPH0470775B2 JPH0470775B2 JP59204709A JP20470984A JPH0470775B2 JP H0470775 B2 JPH0470775 B2 JP H0470775B2 JP 59204709 A JP59204709 A JP 59204709A JP 20470984 A JP20470984 A JP 20470984A JP H0470775 B2 JPH0470775 B2 JP H0470775B2
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- ceramic substrate
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B41/00—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone
- C04B41/80—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone of only ceramics
-
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- C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/515—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics
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- C04B35/581—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics based on borides, nitrides, i.e. nitrides, oxynitrides, carbonitrides or oxycarbonitrides or silicides based on aluminium nitride
-
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-
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- C04B41/00—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone
- C04B41/0072—Heat treatment
Description
【発明の詳細な説明】
［発明の技術分野］
本発明は最適な表面状態を有する窒化アルミニ
ウム系セラミツクス基板に関する。
ウム系セラミツクス基板に関する。
［発明の技術的背景］
従来、半導体用回路基板においては、セラミツ
クス基板として、アルミナ系のものが一般に使用
されてきたが、大電力半導体素子を搭載する場合
や集積密度を増大させた場合、アルミナ系セラミ
ツクス基板は熱伝導性が必ずしも充分でなく、シ
リコンペレツト等の半導体素子からの発熱を充分
に放散させることは困難であつた。
クス基板として、アルミナ系のものが一般に使用
されてきたが、大電力半導体素子を搭載する場合
や集積密度を増大させた場合、アルミナ系セラミ
ツクス基板は熱伝導性が必ずしも充分でなく、シ
リコンペレツト等の半導体素子からの発熱を充分
に放散させることは困難であつた。
そこで最近、熱伝導性のより優れた窒化アルミ
ニウム系セラミツクス基板が使用されるようにな
つてきている。
ニウム系セラミツクス基板が使用されるようにな
つてきている。
［背景技術の問題点］
しかし、この窒化アルミニウム系セラミツクス
基板は、近年になつて開発されたもので、表面状
態の最適条件についてのデータが不十分であり、
従つて、表面形状の不備を原因とする種々の問題
が生じていた。
基板は、近年になつて開発されたもので、表面状
態の最適条件についてのデータが不十分であり、
従つて、表面形状の不備を原因とする種々の問題
が生じていた。
すなわち、表面あらさが大きすぎると導体との
接着強度が低下して膜または箔の剥離が生じた
り、導体膜の場合には電気的特性が悪くなり、フ
アインライン性が低下する等の望ましくない結果
が生じる。
接着強度が低下して膜または箔の剥離が生じた
り、導体膜の場合には電気的特性が悪くなり、フ
アインライン性が低下する等の望ましくない結果
が生じる。
そこで窒化アルミニウム系セラミツクス基板に
ついて、それぞれの基板用途に応じた表面あらさ
の最適範囲を見出すことが望まれていた。
ついて、それぞれの基板用途に応じた表面あらさ
の最適範囲を見出すことが望まれていた。
［発明の目的］
本発明はこのような問題を解消するためになさ
れたもので、窒化アルミニウム系セラミツクス基
板の表面あらさの最適条件を決定することにより
銅厚膜の基板への密着性を向上させ、銅厚膜の高
性能実装化を実現する窒化アルミニウム系セラミ
ツクス基板を提供することを目的とする。
れたもので、窒化アルミニウム系セラミツクス基
板の表面あらさの最適条件を決定することにより
銅厚膜の基板への密着性を向上させ、銅厚膜の高
性能実装化を実現する窒化アルミニウム系セラミ
ツクス基板を提供することを目的とする。
［発明の概要］
すなわち本発明の窒化アルミニウム系セラミツ
クス基板は、主として窒化アルミニウムで形成さ
れているセラミツクス基板であつて、表面あらさ
が2.0μm≦Rmax≦10.0μmであることを特徴とす
る。
クス基板は、主として窒化アルミニウムで形成さ
れているセラミツクス基板であつて、表面あらさ
が2.0μm≦Rmax≦10.0μmであることを特徴とす
る。
本発明における窒化アルミニウム系セラミツク
ス基板は、窒化アルミニウムを95％以上含むセラ
ミツクス基板を有し、窒化アルミニウム粉末に酸
化イツトリウム等の焼結助剤を0.1〜５％添加混
合し、所定形状に成形し焼成したもの、あるいは
より好ましくはこれをさらに酸化して窒化アルミ
ニウムの表面に１〜10μmの安定したアルミナ層
（α−アルミナ）を形成させ、導体との接合を容
易にしたものが含まれる。このアルミナ層は、空
気中その他の酸化性雰囲気中で、1000〜1400℃、
0.5〜５時間の熱処理を行なうことにより形成さ
れる。
ス基板は、窒化アルミニウムを95％以上含むセラ
ミツクス基板を有し、窒化アルミニウム粉末に酸
化イツトリウム等の焼結助剤を0.1〜５％添加混
合し、所定形状に成形し焼成したもの、あるいは
より好ましくはこれをさらに酸化して窒化アルミ
ニウムの表面に１〜10μmの安定したアルミナ層
（α−アルミナ）を形成させ、導体との接合を容
易にしたものが含まれる。このアルミナ層は、空
気中その他の酸化性雰囲気中で、1000〜1400℃、
0.5〜５時間の熱処理を行なうことにより形成さ
れる。
なお、本発明において表面あらさとは最大高さ
（Rmax）を意味する。
（Rmax）を意味する。
この表面あらさは、2.0μm≦Rmax≦10.0μmの
場合に初期の目的を達成できるが、特に5μm以下
が好ましい。表面あらさが2.0μmより小さくあま
り平滑すぎると、膜の接着強度が低下する。
場合に初期の目的を達成できるが、特に5μm以下
が好ましい。表面あらさが2.0μmより小さくあま
り平滑すぎると、膜の接着強度が低下する。
次に本発明による窒化アルミニウム系セラミツ
クス基板の表面あらさの調整方法は、所定形状に
成形、焼成した窒化アルミニウム系セラミツクス
基板を100〜1000メツシユのアランダム砥粒を用
いてホーニング加工するか、または100〜600メツ
シユのダイヤモンド砥粒を用いて研磨する。ある
いはセラミツクス基板の製造過程におけるセラミ
ツク材料の粉砕粒径および成形密度、焼結温度等
を正当に調整することによつてセラミツクス焼結
後の基板に所望の表面あらさを具備させることも
できる。
クス基板の表面あらさの調整方法は、所定形状に
成形、焼成した窒化アルミニウム系セラミツクス
基板を100〜1000メツシユのアランダム砥粒を用
いてホーニング加工するか、または100〜600メツ
シユのダイヤモンド砥粒を用いて研磨する。ある
いはセラミツクス基板の製造過程におけるセラミ
ツク材料の粉砕粒径および成形密度、焼結温度等
を正当に調整することによつてセラミツクス焼結
後の基板に所望の表面あらさを具備させることも
できる。
［発明の実施例］
次に本発明の実施例について説明する。
実施例 １
粒径１〜2μmの窒化アルミニウム粉末と３％の
酸化イツトリウムからなる混合粉末にバインダお
よび有機溶剤を添加混合して板状に形成し、窒素
ガス中で約700℃×３時間で脱脂した後、常圧焼
結またはホツトプレスし、次いで空気中で、約
1200℃、１時間の熱処理を行なうことにより表面
に約8μm厚さの安定したアルミナ層を有する表面
粗さ5μmRmaxの平滑な窒化アルミニウム系セラ
ミツクス基板を製造した。
酸化イツトリウムからなる混合粉末にバインダお
よび有機溶剤を添加混合して板状に形成し、窒素
ガス中で約700℃×３時間で脱脂した後、常圧焼
結またはホツトプレスし、次いで空気中で、約
1200℃、１時間の熱処理を行なうことにより表面
に約8μm厚さの安定したアルミナ層を有する表面
粗さ5μmRmaxの平滑な窒化アルミニウム系セラ
ミツクス基板を製造した。
これに銅導体を焼付け、銅導体膜との密着性、
電気的特性およびフアインライン性を調べた。そ
の結果、銅接着強度約2.5Kg／mm2、電気抵抗約2.0
Ω−cm、150μmピツチのパターンのタツチ、オー
プンがなくいずれも良好であつた。
電気的特性およびフアインライン性を調べた。そ
の結果、銅接着強度約2.5Kg／mm2、電気抵抗約2.0
Ω−cm、150μmピツチのパターンのタツチ、オー
プンがなくいずれも良好であつた。
さらに、表面あらさによる接着強度の変化を測
定した。測定方法を第１図に示す。すなわち、こ
のアルミナ層１を有する窒化アルミニウム系セラ
ミツクス３に、銅厚膜５を焼付けこの銅厚膜５に
軟銅線性のピン７を半田づけ９して、ピン７に、
図中に示す矢印方向に引張加重を加えてピン７が
取れる時の引張加重を測定した。この引張加重を
接合強度とする。測定結果を第２図に示す。
定した。測定方法を第１図に示す。すなわち、こ
のアルミナ層１を有する窒化アルミニウム系セラ
ミツクス３に、銅厚膜５を焼付けこの銅厚膜５に
軟銅線性のピン７を半田づけ９して、ピン７に、
図中に示す矢印方向に引張加重を加えてピン７が
取れる時の引張加重を測定した。この引張加重を
接合強度とする。測定結果を第２図に示す。
実施例 ２
粒径2.5〜4μmの窒化アルミニウム粉末と３％
の酸化イツトリウムを用いて実施例１と同様にし
て基板を得た。得られた基板の表面粗さは13μm
Rmaxであつた。この基板に、約600メツシユの
砥粒を用いてホーニング加工を施こし表面粗さを
8μm Rmaxとした。この基板に実施例１と同様
に銅導体を焼付けたところ良好な結果を得ること
ができた。
の酸化イツトリウムを用いて実施例１と同様にし
て基板を得た。得られた基板の表面粗さは13μm
Rmaxであつた。この基板に、約600メツシユの
砥粒を用いてホーニング加工を施こし表面粗さを
8μm Rmaxとした。この基板に実施例１と同様
に銅導体を焼付けたところ良好な結果を得ること
ができた。
比較例
実施例２の過程で得られた表面粗さ13μm
Rmaxの基板（酸化処理したもの）に銅導体を焼
付けたところ、導体が容易に剥離する部分があつ
た。
Rmaxの基板（酸化処理したもの）に銅導体を焼
付けたところ、導体が容易に剥離する部分があつ
た。
以上のように表面あらさがRmax 10μm以下の
ものはセラミツクス基板と膜等との密着性に優
れ、電気的特性、フアインライン性も満足できる
ものが得られた。
ものはセラミツクス基板と膜等との密着性に優
れ、電気的特性、フアインライン性も満足できる
ものが得られた。
［発明の効果］
以上説明したように本発明による窒化アルミニ
ウム系セラミツクス基板は、銅厚膜との密着性に
優れ、電気的特性、フアインライン性も満足でき
るものであり、高性能実装化を可能にするもので
ある。
ウム系セラミツクス基板は、銅厚膜との密着性に
優れ、電気的特性、フアインライン性も満足でき
るものであり、高性能実装化を可能にするもので
ある。
第１図は接着強度の測定方法を示す図、第２図
は表面あらさによる接着強度の変化を示す図であ
る。 １…アルミナ層、３…窒化アルミニウム系セラ
ミツクス基板、５…銅厚膜、７…ピン、９…半田
づけ。
は表面あらさによる接着強度の変化を示す図であ
る。 １…アルミナ層、３…窒化アルミニウム系セラ
ミツクス基板、５…銅厚膜、７…ピン、９…半田
づけ。
Claims (1)
- １ 主として窒化アルミニウムで形成されている
銅厚膜の形成されるセラミツクス基板であつて、
表面あらさが2.0μm≦Rmax≦10.0μmであること
を特徴とする窒化アルミニウム系セラミツクス基
板。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59204709A JPS6184037A (ja) | 1984-09-30 | 1984-09-30 | 窒化アルミニウム系セラミツクス基板 |
| DE19853534886 DE3534886A1 (de) | 1984-09-30 | 1985-09-30 | Verfahren zum herstellen von aluminiumnitrid-keramik-platten |
| US07/212,130 US4863658A (en) | 1984-09-30 | 1988-06-28 | Aluminum nitride ceramic substrate for copper and method for production thereof |
| US07/646,495 US5165983A (en) | 1984-09-30 | 1991-01-28 | Method for production of aluminum nitride ceramic plate |
| JP5214130A JPH0773150B2 (ja) | 1984-09-30 | 1993-08-30 | 窒化アルミニウム系セラミックス基板 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59204709A JPS6184037A (ja) | 1984-09-30 | 1984-09-30 | 窒化アルミニウム系セラミツクス基板 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5214130A Division JPH0773150B2 (ja) | 1984-09-30 | 1993-08-30 | 窒化アルミニウム系セラミックス基板 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6184037A JPS6184037A (ja) | 1986-04-28 |
| JPH0470775B2 true JPH0470775B2 (ja) | 1992-11-11 |
Family
ID=16495011
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59204709A Granted JPS6184037A (ja) | 1984-09-30 | 1984-09-30 | 窒化アルミニウム系セラミツクス基板 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6184037A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11246215B2 (en) | 2016-08-22 | 2022-02-08 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Ceramic substrate and electronic component-embedded module |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62141744A (ja) * | 1985-12-16 | 1987-06-25 | Nec Corp | 窒化アルミニウムセラミツク基板 |
| JPH01278001A (ja) * | 1988-04-28 | 1989-11-08 | Tokin Corp | サーミスタ感温構造体 |
| JPH02174184A (ja) * | 1988-12-26 | 1990-07-05 | Toshiba Corp | 厚膜回路基板 |
| US6884972B2 (en) | 1999-12-09 | 2005-04-26 | Ibiden Co., Ltd. | Ceramic plate for a semiconductor producing/inspecting apparatus |
| JP5022536B2 (ja) * | 2000-08-30 | 2012-09-12 | 株式会社東芝 | メタライズ化された窒化アルミニウム基板およびそれを用いたｑｆｐ型の半導体パッケージ |
| JP2004162147A (ja) * | 2002-11-15 | 2004-06-10 | Plasma Giken Kogyo Kk | 溶射被膜を有する窒化アルミニウム焼結体 |
| JP2006028018A (ja) * | 2005-08-01 | 2006-02-02 | Dowa Mining Co Ltd | Ａｌ−セラミックス複合基板 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4891599A (ja) * | 1972-03-03 | 1973-11-28 | ||
| JPS54100410A (en) * | 1978-01-24 | 1979-08-08 | Tokyo Shibaura Electric Co | Ceramic heat conductor |
| JPS59150453A (ja) * | 1982-12-23 | 1984-08-28 | Toshiba Corp | 半導体モジユ−ル用基板の製造方法 |
-
1984
- 1984-09-30 JP JP59204709A patent/JPS6184037A/ja active Granted
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4891599A (ja) * | 1972-03-03 | 1973-11-28 | ||
| JPS54100410A (en) * | 1978-01-24 | 1979-08-08 | Tokyo Shibaura Electric Co | Ceramic heat conductor |
| JPS59150453A (ja) * | 1982-12-23 | 1984-08-28 | Toshiba Corp | 半導体モジユ−ル用基板の製造方法 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11246215B2 (en) | 2016-08-22 | 2022-02-08 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Ceramic substrate and electronic component-embedded module |
| US11553592B2 (en) | 2016-08-22 | 2023-01-10 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Ceramic substrate and electronic component-embedded module |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6184037A (ja) | 1986-04-28 |
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