JPH06164081A - 窒化アルミニウム系セラミックス基板 - Google Patents
窒化アルミニウム系セラミックス基板Info
- Publication number
- JPH06164081A JPH06164081A JP5214130A JP21413093A JPH06164081A JP H06164081 A JPH06164081 A JP H06164081A JP 5214130 A JP5214130 A JP 5214130A JP 21413093 A JP21413093 A JP 21413093A JP H06164081 A JPH06164081 A JP H06164081A
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- Japan
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- aluminum nitride
- substrate
- ceramic substrate
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- film
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 最適な表面状態を有する窒化アルミニウム系
セラミックス基板を提供する。 【構成】 主として窒化アルミニウムで形成されている
銅薄膜の形成されるセラミックス基板であって、表面あ
らさがＲmax ≦2.0 μm である最適な表面状態を有する
窒化アルミニウム系セラミックス基板である。
セラミックス基板を提供する。 【構成】 主として窒化アルミニウムで形成されている
銅薄膜の形成されるセラミックス基板であって、表面あ
らさがＲmax ≦2.0 μm である最適な表面状態を有する
窒化アルミニウム系セラミックス基板である。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】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ックス基板に関する。
窒化アルミニウム系セラミックス基板に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、半導体用回路基板においては、セ
ラミックス基板として、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、アルミナ系セラミックス基板は
熱伝導性が必ずしも充分でなく、シリコンペレット等の
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
あった。
ラミックス基板として、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、アルミナ系セラミックス基板は
熱伝導性が必ずしも充分でなく、シリコンペレット等の
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
あった。
【０００３】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ックス基板が使用されるようになっ
てきている。
ルミニウム系セラミックス基板が使用されるようになっ
てきている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、この窒化アル
ミニウム系セラミックス基板は、近年になって開発され
てもので、表面状態の最適条件についてのデ―タが不十
分であり、従って、表面形状の不備を原因とする種々の
問題が生じていた。
ミニウム系セラミックス基板は、近年になって開発され
てもので、表面状態の最適条件についてのデ―タが不十
分であり、従って、表面形状の不備を原因とする種々の
問題が生じていた。
【０００５】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、ファインライ
ン性が低下する等の望ましくない結果が生じる。
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、ファインライ
ン性が低下する等の望ましくない結果が生じる。
【０００６】そこで窒化アルミニウム系セラミックス基
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。
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。
【０００７】
【課題を解決するための手段と作用】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
ウム系セラミックス基板の表面あらさの最適条件を決定
することにより導体の基板への密着性を向上させ、導体
の高性能実装化を実現する窒化アルミニウム系セラミッ
クス基板を提供することを目的とする。
な問題を解消するためになされたもので、窒化アルミニ
ウム系セラミックス基板の表面あらさの最適条件を決定
することにより導体の基板への密着性を向上させ、導体
の高性能実装化を実現する窒化アルミニウム系セラミッ
クス基板を提供することを目的とする。
【０００８】すなわち本発明の窒化アルミニウム系セラ
ミックス基板は、主として窒化アルミニウムで形成され
ているセラミックス基板であって、表面あらさがＲmax
＜２．０μm であることを特徴とする。
ミックス基板は、主として窒化アルミニウムで形成され
ているセラミックス基板であって、表面あらさがＲmax
＜２．０μm であることを特徴とする。
【０００９】本発明における窒化アルミニウム系セラミ
ックス基板は、窒化アルミニウムを９５％以上含むセラ
ミックス基板を有し、窒化アルミニウム粉末に酸化イッ
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１〜１０
μm の安定したアルミナ層を形成させ、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１，０００〜１，４００℃、
０．５〜５時間の熱処理を行なうことにより形成され
る。
ックス基板は、窒化アルミニウムを９５％以上含むセラ
ミックス基板を有し、窒化アルミニウム粉末に酸化イッ
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１〜１０
μm の安定したアルミナ層を形成させ、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１，０００〜１，４００℃、
０．５〜５時間の熱処理を行なうことにより形成され
る。
【００１０】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。
高さ（Ｒmax ）を意味する。
【００１１】この表面あらさは、Ｃu 、Ｔi 、Ａg 、Ａ
u 等を用いる薄膜用基板として２μm 以下で初期の目的
を達成できる。
u 等を用いる薄膜用基板として２μm 以下で初期の目的
を達成できる。
【００１２】なお、Ａu 、Ａg ／Ｐd 、 Ｃu 、ガラ
ス、抵抗体等を用いる厚膜用基板としては５μm 以下、
銅版を直接接合する基板としては６μm 以下および構造
用の基板としては１０μm 以下の表面あらさのときに良
好な接着が得られる。また、厚膜用基板の場合にはあま
り平滑すぎると膜の接着強度が低下するので２μm 以上
であることが好ましい。
ス、抵抗体等を用いる厚膜用基板としては５μm 以下、
銅版を直接接合する基板としては６μm 以下および構造
用の基板としては１０μm 以下の表面あらさのときに良
好な接着が得られる。また、厚膜用基板の場合にはあま
り平滑すぎると膜の接着強度が低下するので２μm 以上
であることが好ましい。
【００１３】次に本発明による窒化アルミニウム系セラ
ミッ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ックス基板を１
００〜１，０００メッシュのアランダム砥粒を用いてホ
―ニング加工するか、または１００〜６００メッシュの
ダイヤモンド砥粒を用いて研磨する。あるいはセラミッ
クス基板の製造過程におけるセラミックス材料の粉砕粒
径および成形密度、焼結温度等を正当に調整することに
よってセラミッ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。
ミッ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ックス基板を１
００〜１，０００メッシュのアランダム砥粒を用いてホ
―ニング加工するか、または１００〜６００メッシュの
ダイヤモンド砥粒を用いて研磨する。あるいはセラミッ
クス基板の製造過程におけるセラミックス材料の粉砕粒
径および成形密度、焼結温度等を正当に調整することに
よってセラミッ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。
【００１４】
【実施例】次に本発明の実施例について説明する。
【００１５】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
ッ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、常圧焼結またはホットプレス
し、次いで空気中で、約１，２００℃、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 5μm Ｒmax の平滑な窒化アル
ミニウム系セラミックス基板を製造した。
ッ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、常圧焼結またはホットプレス
し、次いで空気中で、約１，２００℃、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 5μm Ｒmax の平滑な窒化アル
ミニウム系セラミックス基板を製造した。
【００１６】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ァ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 ピッチのパタ―ンのタッチ、オ―プ
ンがなくいずれも良好であった。
性、電気的特性およびファ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 ピッチのパタ―ンのタッチ、オ―プ
ンがなくいずれも良好であった。
【００１７】実施例２ 粒径２．５〜４μm の窒化アルミニウム粉末と 3％の酸
化イッ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であっ
た。この基板に、約６００メッシュの砥粒を用いてホ―
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。
化イッ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であっ
た。この基板に、約６００メッシュの砥粒を用いてホ―
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。
【００１８】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った。
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った。
【００１９】以上のように表面あらさが１０μm Ｒmax
以下のものはセラミックス基板と膜等との密着性に優
れ、電気的特性、ファインライン性も満足できるものが
得られた。
以下のものはセラミックス基板と膜等との密着性に優
れ、電気的特性、ファインライン性も満足できるものが
得られた。
【００２０】
【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ックス基板は、膜等との密着性に優
れ、電気的特性、ファ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。
ルミニウム系セラミックス基板は、膜等との密着性に優
れ、電気的特性、ファ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。
【００２１】
Claims (2)
- 【請求項１】 主として窒化アルミニウムで形成されて
いる銅薄膜の形成されるセラミックス基板であって、表
面あらさがＲmax ≦２．０μm であることを特徴とする
窒化アルミニウム系セラミックス基板。 - 【請求項２】 表面にアルミナ層が形成されている特許
請求の範囲第１項記載の窒化アルミニウム系セラミック
ス基板。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| 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 (2)
| 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 |
| 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 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59204709A Division 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 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06164081A true JPH06164081A (ja) | 1994-06-10 |
| JPH0773150B2 JPH0773150B2 (ja) | 1995-08-02 |
Family
ID=26514603
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5214130A Expired - Lifetime 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 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0773150B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002076192A (ja) * | 2000-08-30 | 2002-03-15 | Toshiba Electronic Engineering Corp | 窒化アルミニウム基板およびそれを用いた半導体パッケージ |
-
1993
- 1993-08-30 JP JP5214130A patent/JPH0773150B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002076192A (ja) * | 2000-08-30 | 2002-03-15 | Toshiba Electronic Engineering Corp | 窒化アルミニウム基板およびそれを用いた半導体パッケージ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0773150B2 (ja) | 1995-08-02 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 19980721 |