JPH0674190B2 - Aluminum nitride sintered body having a metalized surface - Google Patents

Aluminum nitride sintered body having a metalized surface

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JPH0674190B2
JPH0674190B2 JP4376686A JP4376686A JPH0674190B2 JP H0674190 B2 JPH0674190 B2 JP H0674190B2 JP 4376686 A JP4376686 A JP 4376686A JP 4376686 A JP4376686 A JP 4376686A JP H0674190 B2 JPH0674190 B2 JP H0674190B2
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    • 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
    • C04B41/52Multiple coating or impregnating multiple coating or impregnating with the same composition or with compositions only differing in the concentration of the constituents, is classified as single coating or impregnation

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は窒化アルミニウム焼結体に関し、更に詳しくいえば表面に信頼性の高い実用的な接合強度を備えた金属化面を有する窒化アルミニウム焼結体に関するものである。 DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention relates to an aluminum nitride sintered body, more specifically speaking to the surface reliable practical bonding strength aluminum nitride sintered body having a metalized surface with a it relates.

従来の技術 一般に、半導体装置あるいはこれらを利用する装置、機器は、各種の能動・受動素子を含んでいるが、これらは発熱の問題を内包している。 The prior art generally, a semiconductor device or devices utilizing these devices has included a variety of active-passive devices, we are including a heat problem. 従って、これ等素子等を安定かつ信頼性良く動作させるためには、実装の際に最良の熱設計を行うことが必要であり、これは半導体装置等の設計、製作において極めて重要である。 Therefore, the order to operate this such stability and reliability such elements may, it is necessary to perform the best thermal design during implementation, which is the design of a semiconductor device, it is extremely important in the fabrication.

更に、近年半導体装置の高速動作化、高集積化等の大きな動向がみられ、特にLSIなどでは集積度の向上が著しい。 In recent years high-speed operation of the semiconductor device, seen major developments such as high integration, especially increased density in an LSI significant. これに伴ってパッケージ当たりの発熱量も著しく増大する。 Significantly increases heat generation amount per package accordingly. このため基板材料の放熱性が重要視されるようになってきた。 Heat dissipation of this for the substrate materials have come to be important.

一方、IC基板用セラミックスとしては従来アルミナが用いられてきたが、従来のアルミナ焼結体の熱伝導率では放熱性が不十分であり、ICチップの発熱量の増大に十分対応できなくなりつつある。 There the other hand, although as a ceramic for an IC substrate has been alumina conventionally used, the thermal conductivity of the conventional alumina sintered body has insufficient heat dissipation, becoming impossible to sufficiently correspond to the increase of the calorific value of the IC chip . そこで、このようなアルミナ基板に代わるものとして高熱伝導率を有する窒化アルミニウムを用いた基板あるいはヒートシンクなどが注目され、その実用化のために多数の研究がなされている。 Therefore, like such a substrate or heat sink using aluminum nitride having a high thermal conductivity as a substitute for the alumina substrate has attracted attention, there have been numerous studies for its practical application.

この窒化アルミニウムは、本来材質的に高熱伝導性並びに高絶縁性を有し、またベリリアとは違って毒性がないために、半導体工業において、特に絶縁材料やパッケージ材料として有望視されている。 Aluminum This nitride has inherently material to high thermal conductivity and high insulating properties, also because there is no toxicity unlike beryllia, in the semiconductor industry, in particular promising insulating material or packaging material.

窒化アルミニウム(AlN)焼結体は熱伝導率が高いので、上記のように集積回路(IC)用基板として、あるいはヒートシンクなどとして注目されている。 Aluminum nitride (AlN) sintered body has a high thermal conductivity, it has attracted attention as a substrate for an integrated circuit (IC) as described above, or heat sinks. しかしながら、このような興味ある特性を有する一方で、AlN焼結体は金属あるいはガラス質等との接合強度に問題がある。 However, while having such interesting characteristics, AlN sintered body has a problem in the bonding strength between the metal or glassy like. ところでこの焼結体はその表面に直接、市販されているメタライズペーストを塗布する厚膜法もしくは活性金属または金属の薄膜を蒸着などの手法で形成する薄膜法などを利用して、金属化層を付与した状態で使用することが一般的である。 However in this sintered body surface thereof directly by using a thin film method of forming a technique such as vapor deposition of thin films of metallizing paste thick film method or the active metal or metal coating a commercially available metallization layer it is common to use grant state. しかしながら、このような方法によっては実用に十分耐え得る接合強度を得ることはできず、実際には金属化前または金属化操作中に何等からの手法で表面を改質し、他の例えば金属等との接合性を改善する必要がある。 However, it is impossible such by a method for obtaining a bonding strength capable of sufficiently withstand practical use, actually modifying the surface by a technique from whatever during metallization before or metallization operations, other such as metal there is a need to improve the bonding between the.

このようなAlN焼結体の表面改質のための従来法としては、AlN焼結体表面に酸化処理等を施して酸化物層を形成する方法が知られている。 Such conventional methods for surface modification of the AlN sintered body, a method of forming an oxide layer is subjected to the AlN sintered body surface oxidation treatment or the like is known. 即ち、例えば、AlN焼結体表面にSiO 2 、Al 2 O 3 、ムライト、Fe 2 O 3 、CuO等の酸化物層を形成する方法である。 That is, for example, SiO 2 on the AlN sintered body surface, Al 2 O 3, mullite, is a method of forming an oxide layer such as Fe 2 O 3, CuO. しかしながら、上記の例示のような酸化物層はガラス層、アルミナ層などに対しては良好な親和性を有し、強固な結合を生ずるが、AlN焼結体自体とは親和性が小さく、信頼性に問題があるものと考えられる。 However, the oxide layer is a glass layer, such as in the above example, for the alumina layer has a good affinity, but produce a strong bond, low affinity and AlN sintered body itself, trust it is believed that there is a problem with sex.

発明が解決しようとする問題点 以上述べたように、電気絶縁性かつ熱伝導率が極めて良好であることから、良好な放熱性が要求されるIC絶縁基板やヒートシンク材料として期待されるAlN焼結体は、 Invention, as stated above problem to be solved, AlN sintered electrically insulating and thermal conductivity which is expected because it is extremely good, as IC insulating substrate and the heat sink material good heat dissipation is required body,
その表面を金属化して使用することが多いが、これらに対する接合強度の点で問題があった。 Often use the surface was metallized but has a problem in terms of bonding strength to these. そこで、上記のような各種方法が考えられたが、いずれも不十分であり、 Therefore, various methods as described above were considered, it is both insufficient,
実用性充分な金属化面を有するAlN焼結体はいまのところ得られていない。 AlN sintered body having utility sufficient metallization level has not been obtained so far.

即ち、従来のAlN焼結体とメタライズペースト(例えば、市販のフリット、ケミカルボンドタイプのもの)を塗布する厚膜法では良好な接合強度を得ることができなかった。 That is, the conventional AlN sintered body and the metallizing paste (e.g., commercially available frit that of chemical bond type) is a thick film method of applying it was not possible to obtain a good bond strength. これは該導体ペーストが元来Al 2 O 3用であり、A This is for the original Al 2 O 3 is the conductor paste, A
lN層とは反応性が良くないためである。 The lN layer because poor reactivity.

また、酸化物層を形成させながら、もしくは形成後、金属化を施す方法が知られているAlN焼結体表面の酸化物処理が知られている。 Further, while forming an oxide layer, or after formation, oxide treatment of AlN sintered body surface method of applying a metallization are known are known. しかしながら、上記SiO 2 、Al However, the above-mentioned SiO 2, Al
2 O 3 、ムライト、Fe 2 O 3 、CuO等の酸化物層はAlNとの反応性に乏しい。 2 O 3, mullite, Fe 2 O 3, an oxide layer such as CuO has poor reactivity with AlN. また、たとえ反応層が形成されたとしても、該反応層は本質的に酸化物層と類似しているために Further, even if the reaction layer is formed, the reaction layer in order to resemble an essentially oxide layer
AlN表面との反応性は殆ど改善されず、従ってAlN焼結体との接合強度も改善されない。 Reactivity with AlN surface is hardly improved, thus bonding strength between the AlN sintered body is not also improved. 更に、この酸化物処理は緻密性、膜の接合強度の点でも問題がある。 In addition, the oxide treatment compactness, there is also a problem in terms of bonding strength of the film. 即ち、AlN In other words, AlN
表面の酸化物処理は、例えば以下のような式で表わされ: Oxide treatment of the surface is, for example, represented by the following formula: 該反応に伴って窒素ガスが発生する場合があり、得られる酸化膜は著しく多孔質の膜となる。 May nitrogen gas generated with the reaction, oxide film obtained becomes markedly porous membrane.

また、活性金属を用いた厚膜法、薄膜法によっても、十分な接合強度を期待することは難しい。 Further, a thick film method using an active metal, by the thin film method, it is difficult to expect a sufficient bonding strength. 即ち、これは窒化物と反応性が高い活性金属を用いた場合でも、AlNが著しく化学的に安定であるためにこれらの間の十分な接合強度が得られず、結合が困難であることによるものと思われる。 That is, due to this, even if reactive with the nitride was used high activity metal, sufficient bonding strength can not be obtained between them because AlN is markedly chemically stable, bonds are difficult It seems to be.

以上の如く、AlN焼結体と金属化層を実用性十分な接合強度とするための各種試みはいずれも失敗であった。 As mentioned above, various attempts to practicality sufficient bonding strength AlN sintered body and the metallized layer were unsuccessful either. 従って、金属層もしくは金属酸化物等並びにAlN焼結体両者に対して親和性を有する化合物を開発して、これらの間の結合を保証し、金属化層とAlN焼結体の接合強度を改善し得るあらたな技術の開発が切に望まれている。 Therefore, to develop a compound having an affinity for such well AlN sintered body both metal layers or metal oxide to ensure the coupling between them, improving the bonding strength of the metallization layer and the AlN sintered body development of new techniques have been eagerly desired to be.

そこで、本発明の目的は絶縁性並びに放熱性に優れた金属化層とAlN焼結体の接合強度を改善することにある。 An object of the present invention is to improve the bonding strength of the insulating and heat dissipation properties better metallization layer and the AlN sintered body.
即ち、接合強度が優れ、信頼性の高い金属化面を有する That is, the bonding strength is good, has a reliable metallization level
AlN焼結体を提供することにある。 It is to provide an AlN sintered body.

問題点を解決するための手段 本発明者等は金属化層とAlN焼結体との間の接合強度改善における上記の如き従来法の現状に鑑みて、新しい技術を開発すべく種々検討、研究した結果、AlN焼結体と金属化層との間に特定物質の介在層を設けるか、あるいは該金属化層中に特定の物質を予め混入させておくことが有効であることを見出し、かかる新規知見に基づき本発明を完成した。 Such problems means inventors for solving the In view of the state of the prior methods, such as described above for the bonding strength improvement between the metallization layer and the AlN sintered body, various investigations to develop new technology, research as a result, found that that you identify intervening layers or providing a substance, or pre is mixed a specific substance in the metallization layer between the AlN sintered body and the metal layer is effective, such the present invention has been completed based on the new findings.

即ち、本発明の金属化面を有するAlN焼結体はその一つの態様に従えば、AlN焼結体と、その上の金属化層と、 That, AlN sintered body having a metallized surface of the present invention according to the one embodiment, the AlN sintered body, and a metal layer thereon,
これらの間の酸化鉛、酸化ゲルマニウム、酸化ビスマス,酸化アンチモンおよびこれらの化合物から成る群より選ばれた1種又は2種以上を含む介在層とを具備することを特徴とする。 Lead oxide between them, germanium oxide, bismuth oxide, characterized by comprising the intermediate layer containing one or more selected from the group consisting of antimony oxide, and these compounds.

また、本発明の別の態様によれば、本発明の金属化層を有するAlN焼結体はAlN焼結体と、その上に設けられた酸化鉛、酸化ゲルマニウム、酸化ビスマス,酸化アンチモンおよびこれらの化合物から成る群より選ばれた1種又は2種以上を添加混入した金属化層と、これらの間に形成された酸化鉛、酸化ゲルマニウム、酸化ビスマス,酸化アンチモンおよびこれらの化合物から成る群より選ばれた1種又は2種以上を含む介在層とで構成されることを特徴とする。 According to another aspect of the present invention, AlN sintered body having a metal layer of the present invention is the AlN sintered body, thereon provided with lead oxide, germanium oxide, bismuth oxide, antimony oxide and their and one or more additives mixed metal layer selected from the group consisting of compounds of these formed lead oxide during, germanium oxide, bismuth oxide, from the group consisting of antimony oxide, and compounds thereof characterized in that it is constituted by the intervening layer comprising one or more selected.

上記本発明の第1の態様において、金属化層材料としては金(Au)、金(Au)−白金(Pt)、白金(Pt)、銀(Ag)またはAg−パラジウム(Pd)の厚膜ペースト(第1群)、あるいはまた銅(Cu)、タングステン(W)またはモリブデン(Mo)、モリブデン(Mo)−マンガン(Mn)の厚膜ペースト(第2群)などを好ましい例として挙げることができる。 In a first aspect of the present invention, gold as the metal layer material (Au), gold (Au) - thick film of platinum (Pt), platinum (Pt), silver (Ag) or Ag- palladium (Pd) paste (group 1), or alternatively of copper (Cu), tungsten (W) or molybdenum (Mo), molybdenum (Mo) - thick film paste (second group) of manganese (Mn) and the like are preferable, and more it can. これら材料は、まず第1群については大気雰囲気下、酸素気流中、あるいは窒素雰囲気下で該厚膜ペーストを塗布し、次いで焼成することにより金属化層とすることができ、第2群では非酸化性雰囲気下、弱還元性雰囲気下あるいは加湿雰囲気下(湿度10 These materials are first air atmosphere for the first group, a stream of oxygen, or a thick-film paste was applied in a nitrogen atmosphere, and then can be a metallized layer by baking, in the second group not an oxidizing atmosphere, a weak reducing atmosphere or under a humidified atmosphere (humidity 10
%以下)で同様に厚膜ペーストを塗布し、焼成することにより金属化層とすることができる。 % Or less) as well the thick film paste is applied in may be a metal layer by baking.

この場合、形成される介在層は、焼成操作のために酸化鉛、酸化ゲルマニウム、酸化アンチモンおよびこれらの化合物から成る群より選ばれた1種又は2種以上と金属化層形成材料および/またはAlN基板との反応および/ In this case, interstitial layer formed is lead oxide for firing operation, germanium oxide, one or more metal layers forming material and / or AlN selected from antimony oxide, and the group consisting of compounds the reaction of the substrate and /
または拡散層および/または混合層として存在するか、 Or present as diffusion layer and / or a mixed layer,
もしくは製造の際の酸化鉛、酸化ゲルマニウム、酸化アンチモンおよびこれらの化合物から成る群より選ばれた1種又は2種以上、もしくは混合物単独の層が存在する場合もある。 Or lead oxide during production, germanium oxide, one or more selected from the group consisting of antimony oxide, and these compounds, or in some cases mixtures single layers are present.

更に、上記金属化層は酸化鉛、酸化ゲルマニウム、酸化ビスマス、酸化アンチモンおよびこれらの化合物から成る群より選ばれた1種又は2種以上をAlN焼結体表面に形成した後、酸化鉛、酸化ゲルマニウム、酸化ビスマス、酸化アンチモンおよびこれらの化合物から成る群より選ばれた1種又は2種以上親和性の高い活性金属としてのチタン(Ti)ジルコニウム(Zr)またはハフニウム(Hf)など(周期律表の第IVa族元素)を最内層とし、 Furthermore, the metal layer is lead oxide, germanium oxide, bismuth oxide, after one selected from the group consisting of antimony oxide, and these compounds, or two or more was formed on the AlN sintered body surface, lead oxide, germanium, bismuth oxide, one or the like two or more high affinity of titanium as an active metal (Ti), zirconium (Zr) or hafnium (Hf) (periodic table selected from the group consisting of antimony oxide, and these compounds the group IVa element) of the innermost layer,
次いでMo、ニッケル(Ni)の順、あるいはTiまたはZr、 Then Mo, order of nickel (Ni) or Ti or Zr,,
次いでPt、Auの順に薄膜形成法によって堆積することによっても得ることができる。 Then Pt, can also be obtained by depositing by a thin film forming method in the order of Au. この場合、薄膜形成法としては特に制限はなく、真空蒸着法、化学気相蒸着法(CV In this case, no particular limitation is imposed on the thin film forming method, vacuum deposition method, a chemical vapor deposition (CV
D法)、プラズマCVD法、スパッタリング法、イオンプレーティング法、イオン蒸着薄膜形成法(IVD)などから、材質、種類等に応じて適宜選択することができる。 Method D), a plasma CVD method, a sputtering method, an ion plating method, the ion deposition thin film forming method (IVD), may be appropriately selected depending on the material, kind.

以上説明した第1の態様において酸化鉛、酸化ゲルマニウム、酸化ビスマス、酸化アンチモンおよびこれらの化合物から成る群より選ばれた1種又は2種以上のAlN焼結体表面上への形成法は、厚膜法あるいは薄膜法によって行うことができる。 Lead oxide in a first aspect described above, germanium oxide, bismuth oxide, antimony oxide and one or more forming methods onto AlN sintered body surface selected from the group consisting of these compounds, the thickness it can be carried out by the membrane method or a thin film method. 更に詳しくいえば、酸化鉛、酸化ゲルマニウム、酸化ビスマス、酸化アンチモンおよびこれらの化合物から成る群より選ばれた1種又は2種以上をスプレー法、スクリーン印刷法、真空蒸着法、化学蒸着法、物理蒸着法、イオン注入法などで実施することができ、その厚さは特に制限はない。 More particularly, lead oxide, germanium oxide, bismuth oxide, one or spraying of two or more selected from the group consisting of antimony oxide, and these compounds, a screen printing method, a vacuum deposition method, chemical vapor deposition, physical deposition can be carried out in an ion implantation method, the thickness thereof is not particularly limited.

また、本発明のもう一つの態様によれば、金属化層材料としてはAu、Au−Pt、Pt、AgまたはAg−Pd厚膜ペーストおよびCu、W、MoまたはMo−Mn厚膜ペーストなどを好ましい例として挙げることができる。 Also, according to another aspect of the present invention, the metal layer material is Au, Au-Pt, Pt, Ag or Ag-Pd thick film paste and Cu, W, Mo or Mo-Mn thick film paste, etc. and the like are preferable. これら材料は、酸化鉛、酸化ゲルマニウム、酸化ビスマス、酸化アンチモンおよびこれらの化合物から成る群より選ばれた1種又は2種以上を含有しており、その量はペースト中の全金属重量の0.01〜10重量%であることが好ましい。 These materials, lead oxide, germanium oxide, bismuth oxide, and contains one or more selected from the group consisting of antimony oxide, and these compounds, the amount is 0.01 of the total weight of metal in the paste it is preferably 10% by weight. この酸化鉛、酸化ゲルマニウム、酸化ビスマス、酸化アンチモンおよびこれらの化合物から成る群より選ばれた1種又は2種以上を含有する上記厚膜ペーストは直接AlN焼結体表面上に塗布され、次いで焼成することにより二層構造として形成される。 This lead oxide, germanium oxide, bismuth oxide, the thick-film paste containing one or more selected from the group consisting of antimony oxide, and these compounds are applied directly on AlN sintered body surface and then baked It is formed as a two-layer structure by. しかしながら、実際には厚膜ペーストの焼成の際に酸化鉛、酸化ゲルマニウム、酸化ビスマス、酸化アンチモンおよびこれらの化合物から成る群より選ばれた1種又は2種以上が拡散し、反応することにより酸化鉛、酸化ゲルマニウム、酸化ビスマス、酸化アンチモンおよびこれらの化合物から成る群より選ばれた1種又は2種以上を含む拡散層および/または反応層として介在層が形成され、実際には三層構造となる。 However, in practice oxidation by lead oxide upon firing of thick film pastes, germanium oxide, bismuth oxide, one selected from the group consisting of antimony oxide, and these compounds, or two or more diffuse and react lead, germanium oxide, bismuth oxide, intervening layer is formed as a diffusion layer and / or a reaction layer comprising one or more selected from antimony oxide, and the group consisting of compounds, and indeed to the three-layer structure Become. 更に、この態様でも予め第1の態様におけるように、酸化鉛、酸化ゲルマニウム、酸化ビスマス、酸化アンチモンおよびこれらの化合物から成る群より選ばれた1種又は2種以上をAlN表面に適用しておき、その上にこれを含有するペーストを適用して焼成することも勿論可能である。 Furthermore, as in this embodiment in advance first even embodiment, lead oxide, germanium oxide, bismuth oxide, previously applied to one or more of the AlN surface selected from the group consisting of antimony oxide, and these compounds it is of course possible to firing by applying a paste containing the same thereon.

以上述べた本発明の金属化面を有するAlN焼結体は、夫々添付第1図(a)および(b)に示したような構造となる。 AlN sintered body having a metallized surface of the present invention described above, a structure shown in each of the accompanying FIG. 1 (a) and (b). 第1図(a)は本発明の第1の態様、即ち3層構造を有する例を模式的に断面図で示したものであり、Al Figure 1 (a) are those described in the first embodiment, i.e., schematically cross-sectional view of an example having a three-layer structure of the present invention, Al
N焼結体1と、金属化層2と、これらの間に介在する酸化鉛、酸化ビスマス、酸化アンチモンおよびこれらの化合物から成る群より1種又は2種以上の層と金属化層および/またはAlN基板との反応層および/または拡散層および/または混合層で構成される中間介在層3とで形成される。 And N sintered body 1, the metal layer 2, these lead oxide interposed between, bismuth oxide, antimony oxide, and one from the group consisting of compounds or two or more layers and metallization layers and / or in the reaction layer and / or diffusion layer and / or a mixed layer of an AlN substrate it is formed by a constructed intermediate intervening layer 3.

一方、本発明の第2の態様によれば、第1図(b)に示すように、酸化鉛、酸化ビスマス、酸化アンチモンおよびこれらの化合物からなる群より1種又は2種以上の化合物中の鉛、ビスマス、アンチモンまたは酸素がこれを含有する金属化層用ペーストからAlN層に拡散し、またA On the other hand, according to the second aspect of the present invention, as shown in Fig. 1 (b), lead oxide, bismuth oxide, of one or more compounds from antimony oxide and the group consisting of compounds lead, diffuse bismuth, metallized layer paste antimony or oxygen containing same in AlN layer, and a
lNまたは/およびその粒界層と反応して、AlN焼結体1 It reacts with lN or / and a grain boundary layer, AlN sintered body 1
および金属化層2′とは異なる第3の層3′(界面層) And 'the third layer 3 which is different from the' metal layer 2 (surface layer)
を形成し、これらの間の密着性、緻密性を保証し、AlN Forming a adhesion between them ensures denseness, AlN
焼結体の強度を保証する。 To ensure the strength of the sintered body.

また、本発明において有用な基板としてのAlN焼結体は従来公知の任意の方法で作製できるが、このAlNはその粉末自体が極めて焼結性に劣るために、粉末成形後焼結して得られるAlN焼結体は多くの場合多量の気孔を有し、熱伝導性の悪いものとなってしまう。 Although AlN sintered body as a useful substrate in this invention can be prepared by any conventionally known method, the AlN is to the powder itself has poor extremely sinterability, and sintered after powder molding obtained AlN sintered bodies having a large amount of pores often becomes poor thermal conductivity. これは、AlN This is, AlN
焼結体の如き絶縁性セラミックの熱伝導機構が、このAl Sintered body such as insulating ceramic thermal conduction mechanism, the Al
Nがイオン結合、共有結合からなっているために、主として格子振動間の非調和相互作用によるフォノン伝導を主体としているので、多量の気孔、不純物等の欠陥を有する場合には、フォノン散乱が著しく、低熱伝導度のものしか得られないことによるものである。 N ionic bond, to consist covalent bond, since the primarily mainly phonon conduction by anharmonic interactions between lattice vibration, a large amount of pores, the case where a defect such as impurities, phonon scattering is significantly , it is by only obtained those of low thermal conductivity.

そこで、本発明者等の開発した緻密質かつ良好な熱伝導率を有するAlN焼結体の製造方法により得られたものを使用することが好ましい。 Therefore, it is preferable to use those obtained by the production method of the AlN sintered body having a dense and good thermal conductivity has been developed by the present inventors. この方法は1.8重量%以下の酸素含有率のAlN粉末にイットリウム(Y)およびセリウム(Ce)のアルコキシドからなる群から選ばれた少なくとも1種の溶液をYまたはCe換算で0.1〜10重量%添加し、混合・分解した後成形し、1700〜2200℃の範囲内の温度で非酸化性雰囲気下で常圧焼結することからなる(特願昭60−184635号明細書参照)。 The method adding 0.1 to 10 wt% of at least one solution selected from the group consisting of alkoxides of yttrium (Y) and cerium (Ce) to AlN powder of the oxygen content of 1.8 wt% or less with Y or Ce in terms and, molding after mixing and decomposed, consists of normal pressure sintering under a non-oxidizing atmosphere at a temperature in the range of 1,700 to 2200 ° C. (see Japanese Patent Application No. Sho 60-184635 specification). しかし、この例に限らず、緻密質かつ良好な熱伝導率を有するものであれば特に制限はない。 However, not limited to this example is not particularly limited as long as it has a dense and good thermal conductivity.

作 用 AlN焼結体は絶縁性並びに熱伝導性に優れていることから、半導体装置、特に高集積度のICチップ、高速動作、 Created for AlN sintered body because of its excellent insulating properties and thermal conductivity, a semiconductor device, in particular a high degree of integration of IC chips, high-speed operation,
高周波動作性の高発熱量素子の絶縁基板あるいはヒートシンクなどの半導体パッケーシング材料として有望視されていた。 It has been promising as a semiconductor package housing material such as an insulating substrate or heat sink of the high frequency operation of the high heat value element. しかしながら、このAlN焼結体はその接合強度の点で不十分であり、従来からこの点を改良すべく種々研究されていたにも拘らず、十分に満足でき、実用に耐え得るものは今のところ得られていない。 However, the AlN sintered body is insufficient in the bonding strength, despite been various research to improve this point conventionally be satisfactory, practical to withstand things now not obtained place.

ところで、このAlN焼結体の接合強度の問題は、該AlN焼結体のメタライズの際に本発明におけるように工夫することにより有利に解決することができる。 Incidentally, the bonding strength of the AlN sintered body problems can be advantageously solved by devising as in the present invention during the metallization of the AlN sintered body.

一般に、金属は酸素に対して高い親和性を有するが、Al In general, the metal has a high affinity for oxygen, Al
Nは明らかに窒化物であるから、その上に金属化層を設ける場合、これらの界面に金属/金属酸化物および窒化アルミニウムと親和性のある元素の単体あるいはその化合物を介在させることにより、これら両者を強固に結合させることができるものと考えられる。 Since N is clearly nitride, in the case of providing a metallized layer thereon, by interposing a single or a compound of a metal / metal oxide and is aluminum nitride and affinity elements in these surfactants, these it is considered that can be firmly bonded to each other.

本発明者等はこのような技術的立脚点から、酸化鉛、酸化ゲルマニウム、酸化ビスマス、酸化アンチモンおよびこれらの化合物から成る群より1種又は2種以上が有効であるとの見解に達し、本発明を完成した。 From inventors have such technical standpoint, reaching lead oxide, germanium oxide, bismuth oxide, the antimony oxide and view that one from the group consisting of compounds or two or more are effective, the present invention It was completed.

即ち、AlN表面の公知の介在層は殆どの場合酸化物であり、本研究で金属/金属酸化物および窒化物の両者に対して化学親和性の高いものの中で、特に酸化鉛、酸化ゲルマニウム、酸化ビスマス、酸化アンチモンおよびこれらの化合物から成る群より1種又は2種以上が有効であり、これらの融点は650〜1200℃であるので、比較的低い温度つまり800℃〜1000℃で十分AlN焼結体と濡れ、拡散または/かつ反応をする。 That is, the known intermediate layer of AlN surface is most often oxides, in what high chemical affinity for both the metal / metal oxide and nitride in this study, particularly lead oxide, germanium oxide, bismuth oxide, is one or more effective than the group consisting of antimony oxide, and these compounds, because these melting points is 650 to 1200 ° C., a relatively low temperature, i.e. 800 ° C. to 1000 sufficient AlN sintered at ° C. and wet sintered body, the diffusion or / and reaction.

また、これらの化合物は金属および金属化合物と強固に密着するので、これらを介在層とすることにより金属化層とAlN基板との間の十分な接合強度を保証するものと思われる。 Moreover, since these compounds firmly adhere to the metal and metal compounds, it appears to ensure sufficient bonding strength between the metallized layer and the AlN substrate by them as intervening layers.

この酸化鉛、酸化ゲルマニウム、酸化ビスマス、酸化アンチモンおよびこれらの化合物から成る群より1種又は2種以上から選ばれたものと、AlN焼結体および金属化層界面に形成する方法としては主として2通りの方法が考えられ、その一つはまずAlN焼結体表面に厚膜法、薄膜法で酸化鉛、酸化ゲルマニウム、酸化ビスマス、酸化アンチモンおよびこれらの化合物から成る群より1種又は2種以上からなる層を形成し、これを介して金属化層を適用することによって強固な接合を達成するものである。 This lead oxide, germanium oxide, bismuth oxide, and those selected from one or more from the group consisting of antimony oxide, and these compounds, primarily as a method for forming the AlN sintered body and the metallized layer interface 2 considered a method as, one first thick-film method AlN sintered body surface, a thin film method in lead oxide, germanium oxide, bismuth oxide, antimony oxide and one or more from the group consisting of compounds forming a layer made of, it is to achieve a strong bond by applying a metallization layer over this.

もう一つの方法は予め酸化鉛、酸化ゲルマニウム、酸化ビスマス、酸化アンチモンおよびその化合物から成る群より1種又は2種以上を金属化層形成用ペースト中に添加混合しておき、これをAlN焼結体に直接塗布し、焼成することにより実現できる。 Another method previously lead oxide, germanium oxide, bismuth oxide, keep one or more from the group consisting of antimony oxide, and their compounds were admixed with the paste for the metal layer formed, which AlN sintered body directly applied, can be realized by sintering. いずれの場合においても、 In any case,
酸化鉛、酸化ゲルマニウム、酸化ビスマス、酸化アンチモンおよびその化合物から成る群より1種又は2種以上、またはその化合物中の鉛、ビスマス、ゲルマニウム、アンチモンまたは/かつ酸素原子がAlNおよび/または金属化層中に拡散し、場合によっては反応して拡散層および/または反応層を形成する。 Lead oxide, germanium oxide, bismuth oxide, one from the group consisting of antimony oxide, and the compound or two or more, or lead in the compound, bismuth, germanium, antimony or / and AlN oxygen atoms and / or metallized layer diffuse into, and in some cases forming a diffusion layer and / or the reaction layer react. これによってAlN This AlN
焼結体と金属化層との接合は強固なものとなり、十分に実用化に耐える金属化面を有するAlN焼結体基板等が得られることになる。 Bonding between the sintered body and the metallized layer is assumed strong, so that the AlN sintered body substrate or the like having a metallized surface to withstand sufficiently practical use is obtained.

特に、酸化鉛、酸化ゲルマニウム、酸化ビスマス、酸化アンチモンおよびその化合物から成る群より1種又は2 In particular, lead oxide, germanium oxide, bismuth oxide, one from the group consisting of antimony oxide, and the compound or 2
種以上含有メタライズペーストを用いる厚膜ペースト法においては、大気雰囲気下で焼成する場合にはペースト材料としてAg、Pt、Au−Pt、Au、Ag−Pdペーストを用いることが好ましく、加湿水素雰囲気下での焼成に対してはW、Mo、Mnを、また窒素雰囲気下ではCuペーストを用いることが好ましい。 In thick film paste method using a seed or containing metallizing paste, it is preferable to use Ag, Pt, Au-Pt, Au, an Ag-Pd paste as paste material when fired in an air atmosphere, under a humidified atmosphere of hydrogen W for firing at, Mo, and Mn, also it is preferable to use a Cu paste in a nitrogen atmosphere. この場合、酸化鉛、酸化ビスマス、酸化ゲルマニウム、酸化アンチモンおよびこれらの化合物から成る群より1種又は2種以上のもののペーストへの添加量は、上記の如くペースト中に存在する全金属重量の0.01〜10重量%であることが好ましい。 In this case, lead oxide, bismuth oxide, germanium oxide, the amount of the antimony oxide and those of one or more from the group consisting of compounds paste, 0.01 of the total metal weight present in the paste as described above it is preferably 10% by weight. というのは酸化鉛、酸化ビスマス、酸化ゲルマニウム、酸化アンチモンおよびこれらの化合物から成る群より1種又は2種以上のものの量が全金属重量の10重量%を越える場合、AlN焼結体と金属化層との接着強度の点では何等問題ないが、ワイヤボンド性など他の点で問題が生じ、せっかくの高絶縁性かつ高熱伝導性という興味ある特性を生かせなくなってしまうからである。 The lead oxide because, bismuth oxide, if germanium oxide, the amount of one or more of those than antimony oxide and the group consisting of these compounds exceeds 10% by weight of the total metal weight, AlN sintered body and the metallized no any problem in terms of adhesive strength between the layers, but there is a problem in other ways such as a wire bonding property, since it becomes missing out on any interesting properties that precious highly insulating and high thermal conductivity. 一方、下限の0.01 On the other hand, the lower limit of 0.01
重量%に満たない場合には目的とする十分な接合強度が得られないからである。 If less than% by weight because sufficient bonding strength can not be obtained for the purpose.

かくして、本発明におけるように酸化鉛、酸化ビスマス、酸化ゲルマニウム、酸化アンチモンおよびこれらの化合物から成る群より1種又は2種以上のものをAlN焼結体および金属化層の間に介在させたことに基づき各種の利点を得ることができる。 Thus, lead oxide as in the present invention, bismuth oxide, germanium oxide, that one or more of those from the group consisting of antimony oxide, and these compounds is interposed between the AlN sintered body and the metallized layer it can be obtained various advantages based on. 即ち、まずこれらは上記両者の間に均一かつ緻密で強固な結合を与える。 That is, first they provide uniform and dense and strong bond between the two. これは金属、酸化物、ガラス等と同様にAlNに対しても酸化鉛、 This metal, oxides, and lead oxide respect similar to the glass AlN,
酸化ゲルマニウム、酸化ビスマス、酸化アンチモンおよびこれらの化合物から成る群より1種又は2種以上が良好な濡れ性を与え、その結果高い接着強度が得られることによる。 Germanium oxide, bismuth oxide, giving one or more good wettability from the group consisting of antimony oxide, and these compounds, due to the fact that the result high adhesive strength can be obtained.

従って、本発明の金属化面を有するAlN焼結体は、高い放熱性と高絶縁性とを併せもつ材質の使用が必要とされるあらゆる分野において適用可能であり、特にICなどに対する絶縁基板、ヒートシンクなどに有利に使用できる。 Accordingly, AlN sintered body having a metallized surface of the present invention is applicable in all fields where the use of a material having both a high heat dissipation property and high dielectric property is required, in particular an insulating substrate for such IC, such as can be advantageously used to the heat sink.

実施例 以下、実施例により本発明の金属化層を有するAlN焼結体を更に具体的に説明すると共に、その有用性を立証するが、本発明の焼結体は以下の例により何等制限されない。 Examples Hereinafter, the AlN sintered body having a metal layer of the present invention together with further illustrated by examples, but to demonstrate its utility, the sintered body of the present invention is not any limitation by the following examples .

実施例1 AlN基板表面に、厚さ1.0μmのPbO、GeO 2 、Bi 2 O 3 、またはSb 2 O 3を粉体スプレー法で塗布した後、800℃にて30分間、大気雰囲気中で焼成した。 Example 1 AlN substrate surface, a thickness of 1.0 .mu.m PbO, after the GeO 2, Bi 2 O 3 or Sb 2 O 3, was applied in a powder spray method, 800 ° C. for 30 minutes, baked in an air atmosphere did. 次いで、該表面に約25μ Then, about to the surface 25μ
mの厚さにAu、Ag−Pd、Ag導体ペーストをスクリーン印刷法で塗布した後、920℃にて10分間、酸素気流中で焼成した。 Au to a thickness of m, after applying Ag-Pd, an Ag conductor paste by a screen printing method, 10 minutes at 920 ° C., and calcined in an oxygen stream. かくして得た金属化面を有するAlN焼結体に半田付けによりワイヤー(銅線1mmφ)を溶接し、その際の引張強度を測定した。 By thus soldering the AlN sintered body having the resulting metallized surface by welding a wire (copper wire 1 mm in diameter), it was measured the tensile strength at that time.

結果は以下の通りであった。 The results were as follows.

尚、比較のためAlN基板上に上記の如く、直接ペーストを塗布し、焼成したところ、引張強度は夫々Auペースト:0.4Kg/mm 2 、Ag−Pdペースト:0.5Kg/mm 2 、Agペースト:0.2Kg/mm 2であった。 Incidentally, as above the AlN substrate for comparison, directly paste was applied, was fired, the tensile strength respectively Au paste: 0.4Kg / mm 2, Ag- Pd paste: 0.5 Kg / mm 2, Ag paste: It was 0.2Kg / mm 2.

実施例2 Ag−Pdペーストに、その重量の0.01,0.1,1または10%に当たるPbO、GeO 2 、Bi 2 O 3またはSb 2 O 3を添加し、十分に混合した。 Example 2 Ag-Pd paste, PbO impinging on 0.01, 0.1, or 10% of its weight, was added GeO 2, Bi 2 O 3 or Sb 2 O 3, and mixed well. かくして得たPbO、GeO 2 、Bi 2 O 3またはSb 2 O 3 Thus obtained PbO, GeO 2, Bi 2 O 3 or Sb 2 O 3
含有ペーストをAlN焼結体基板上に厚さ約20μmで塗布した後、930℃で10分間酸素気流中で焼成し、本発明の金属化面に有するAlN焼結体を得た。 After the content paste was applied to a thickness of about 20μm to AlN sintered substrate, and baked for 10 minutes oxygen flow at 930 ° C., to obtain an AlN sintered body having a metallized surface of the present invention. 実施例1と同様にして測定した引張強度は以下の如くであった。 Tensile strength measured in the same manner as in Example 1 was as follows.

一方、AlN基板上に含まない上記Ag−Pdペーストを直接塗布し、焼成して得た製品の引張強度は0.5Kg/mm 2であった。 On the other hand, directly coating the Ag-Pd paste is not included on the AlN substrate, the tensile strength of the product obtained by firing was 0.5 Kg / mm 2.

実施例3 AlN基板に厚さ0.5μmのPbO、GeO 2 、Bi 2 O 3 、またはSb 2 O Example 3 PbO thickness 0.5μm on the AlN substrate, GeO 2, Bi 2 O 3 or Sb 2 O,
3を塗布した後、950℃にて10分間窒素雰囲気中で焼付けした。 After 3 was applied, and baked in a nitrogen atmosphere for 10 minutes at 950 ° C.. 次いでその表面に、実施例1と同様に5種(Au、 Then on its surface, in the same manner as in Example 1 five (Au,
Ag−Pd、Au−PtおよびAg)の導体ペーストを塗布し、80 Ag-Pd, an Au-Pt and Ag) of the conductor paste is applied, 80
0℃にて30分間焼成した。 0 was baked for 30 minutes at ℃. 夫々をワイヤーボンド(金線φ30μm)法で測定したところ、以下のような結果となった。 When a respectively, were measured by wire bonding (gold wire φ30μm) method, it was examined on the basis of the following. また、比較例としてB金属の適用をせず、直接上記ペーストを塗布、焼成して得た製品についても同様な測定を行った。 Further, without the application of B metal as a comparative example, directly applying the paste was subjected to a similarly measured product obtained by firing.

尚、この値は一般に6g以上であることが実用上必要とされている。 Note that this value it is practically required generally is 6g or more.

実施例4 実施例1と同様にしてPbO、GeO 2 、Bi 2 O 3 、またはSb 2 O 3 PbO in the same manner as in Example 4 Example 1, GeO 2, Bi 2 O 3 or Sb 2 O 3,
を塗布したAlN基板表面に、Cuのペーストをスクリーン印刷法で約18μmの厚さに塗布した。 To coated AlN substrate surface was coated with Cu paste to a thickness of about 18μm by a screen printing method. 次いで、これら試料を加湿水素気流中で820℃にて30分間焼成した。 And then fired for 30 minutes at these samples 820 ° C. with humidified hydrogen stream. 得られた製品の引張強度は夫々2.9、3.8、4.9および4.0Kg/m The tensile strength of the resulting products are respectively 2.9,3.8,4.9 and 4.0Kg / m
m 2であった。 It was m 2. 比較のためにPbO、GeO 2 、Bi 2 O 3またはSb 2 O PbO For comparison, GeO 2, Bi 2 O 3 or Sb 2 O
3を使用せずにペーストを直接塗布し、焼成した。 3 The paste was directly applied without the use of, and calcined.

引張強度は以下の通りであった。 The tensile strength was as follows.

比較例:Cu=0.4Kg/mm 2実施例5 実施例4と同様にしてBi 2 O 3を塗布したAlN基板表面にW、Mo−Mnの各ペーストをスクリーン印刷法で約25μm Comparative Example: Cu = 0.4Kg / mm 2 Example 5 Example 4 W to the AlN substrate surface coated with the Bi 2 O 3 were used to give approximately 25μm each paste Mo-Mn with a screen printing method
の厚さに塗布した。 Of it was applied to the thickness. これらの試料を加湿水素気流中で夫々1610および1440℃にて20分間焼成した。 Was baked for 20 minutes at each 1610 and 1440 ° C. The samples in humidified hydrogen stream. 得られた製品の引張強度は夫々3.4、3.6Kg/mm 2であった。 The tensile strength of the resulting product was respectively 3.4,3.6Kg / mm 2. 比較のためにBi 2 O 3を使用せずに各ペーストを直接塗布し焼成した。 For comparison was directly coated and baked to each paste without the use of Bi 2 O 3.

引張強度は以下の通りであった。 The tensile strength was as follows.

比較例:W=0.4Kg/mm 2 Mo−Mn=0.5Kg/mm 2実施例6 株式会社アサヒ化学研究所製Wペースト(#WA−1200) Comparative Example: W = 0.4Kg / mm 2 Mo -Mn = 0.5Kg / mm 2 Example 6 Asahi Chemical Laboratory, Ltd. W paste (# WA-1200)
に、その重量の0.9%に相当するBi 2 O 3を添加し、十分に混合してBi 2 O 3含有Wペーストを得た。 In, added Bi 2 O 3, which corresponds to 0.9% of its weight, to obtain a Bi 2 O 3 containing W paste was thoroughly mixed.

このペーストをスクリーン印刷法で約29μmの厚さに、 The paste to a thickness of about 29μm by the screen printing method,
AlNグリーンシート表面に塗布した後、窒素雰囲気下で同時焼成を行った。 After applying to the AlN green sheet surface, it was co-fired under a nitrogen atmosphere. 密着強度(引張強度)は2.8Kg/mm 2 Adhesive strength (tensile strength) is 2.8 kg / mm 2
であった。 Met. 一方、Bi 2 O 3を使用しない例についても実施したが、結果は以下の通りであった。 On the other hand, was also carried out for example not using Bi 2 O 3, results were as follows.

比較例:密着強度=0.8Kg/mm 2実施例7 Au粉末100重量部に対してPbO、GeO 2 、Bi 2 O 3あるいはSb 2 Comparative Example: adhesion strength = 0.8 Kg / mm 2 Example 7 Au powder 100 PbO relative parts by weight, GeO 2, Bi 2 O 3 or Sb 2
O 3粉末を0.001〜20重量部添加し、それらの金属混合物の100重量部に対し、有機結合材としてエチルセルロースを濃度6%で含むテルピネオール溶液を20重量部の割合で添加後混練したスラリー状のAuペーストをスクリーン印刷法でAlN基板に厚み約25μmに塗布して大気雰囲気中で905℃にて、10分間焼成した金属化面との接合強度はワイヤボンド法(Au線30mmφ)によって、また金属化面のワイヤボンド性については、Au線を金属化面にワイヤボンドを試みた個数に対してワイヤボンドが行えた個数を百分率で表わして、以下の第1表に示すように3 O 3 powder was added 0.001 to 20 parts by weight, per 100 parts by weight of their metal mixture, an organic binder as ethyl cellulose and terpineol solution containing 6% concentration added after kneaded slurry in an amount of 20 parts by weight the Au paste at 905 ° C. in an air atmosphere in the AlN substrate is coated to a thickness of about 25μm by the screen printing method, the bonding strength between the fired metallization level 10 minutes wire bonding method (Au wire 30 mm?), also metallic for wire bonding of the reduction plane, represents the number of which can be done wire bonding an Au wire against number of attempts to wire bonded to the metallization plane in percentage, as shown in table 1 below 3
段階で評価した。 It was evaluated by the stage.

実施例8 Cuペーストに、Cu金属粉末に対して0.5wt%のPbO、Ge Example 8 Cu paste, 0.5 wt% of PbO relative to Cu metal powder, Ge
O 2 、Bi 2 O 3 、もしくはSb 2 O 3を添加混合した後、このペーストをスクリーン印刷法で、AlN基板上に厚み約16μm O 2, Bi 2 O 3, or after adding and mixing Sb 2 O 3, the paste by screen printing, about the thickness on the AlN substrate 16μm
位に塗布して、窒素雰囲気中710℃にて10分間焼成した。 It was applied to position, and baked 10 minutes in a nitrogen atmosphere 710 ° C.. 焼成した金属化面にAuメッキを厚み約1μm程度に施し、実施例8と同様にワイヤボンド法(Au線30mmφ) Subjected to Au plating to approximately 1μm thickness of about the fired metallized surface, in the same manner as in Example 8 wire bonding method (Au wire 30 mm?)
によって接合強度を求めた。 It was determined the bonding strength by.

また、比較例として、Cuペーストに何も添加せずに同様に操作し、メタライズを施して、ワイヤボンド値を求めた。 As a comparative example, nothing was similarly operated without addition of the Cu paste is metalized to obtain the wire bond value.

発明の効果 かくして、本発明の金属化面を有するAlN焼結体によれば、接合強度が不十分であることから、興味ある高熱伝導性並びに高絶縁性を有するにも拘らず、高放熱性の絶縁基板としてあるいはヒートシンクとして集積度の高い Effect of the Invention Thus, according to the AlN sintered body having a metallized surface of the present invention, since the bonding strength is insufficient, despite having a high thermal conductivity and high insulating property interest, high heat radiation highly integrated as the insulating or heat sink as a substrate
IC用、あるいは高周波動作性、高速動作性の各種素子の絶縁材料として実用化するには不十分であったAlN焼結体をほぼ実用化得るまでにその接合強度の改善を図ることが可能となった。 For IC, or high-frequency operation property can improve the strength of bonding to obtaining substantially commercialized AlN sintered body was insufficient to practical use as an insulating material for high-speed operation of the various elements became. これは金属化層とAlN焼結体との間に酸化鉛、酸化ゲルマニウム、酸化ビスマス、酸化アンチモンおよびこれらの化合物から成る群より選ばれた1 It was selected from the group consisting of lead oxide, germanium oxide, bismuth oxide, antimony oxide and compounds thereof between the metal layer and the AlN sintered body 1
種又は2種以上あるいはその化合物を介在させた後、あるいはこれら酸化鉛、酸化ゲルマニウム、酸化ビスマス、又は/かつ酸化アンチモンおよびこれらの化合物から成る群より選ばれた1種又は2種以上をペースト中に添加・混合した後、厚膜法あるいは薄膜法で金属化層を適用することにより、AlNおよび/または金属化層と酸化鉛、酸化ゲルマニウム、酸化ビスマス、酸化アンチモンおよびこれらの化合物から成る群より選ばれた1種又は2種以上またはその化合物層とが拡散層および/または反応層を形成することによって強固に結合することに基づくものである。 After it is interposed species or two or more or a compound, or they lead oxide, germanium oxide, bismuth oxide, or / and antimony oxide, and one or two or more paste selected from the group consisting of compounds after adding and mixing in, by applying the metal layer by the thick film method or the thin film method, AlN and / or metallized layer and lead oxide, germanium oxide, bismuth oxide, from antimony oxide and the group consisting of compounds it is based on the strongly bonded by the one or more selected or a compound layer to form a diffusion layer and / or a reaction layer.

また、本発明による窒化アルミニウム焼結体の金属化面は、ワイヤボンディング強度に優れているので、半導体装置用基板等として該装置の組立実装部品として極めて適したものとなる。 Also, metallized surfaces of the present invention by an aluminum nitride sintered body is excellent in wire bonding strength becomes extremely suitable as an assembly mounted components of the apparatus as a semiconductor device substrate and the like.

【図面の簡単な説明】 BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

第1図(a)および(b)は夫々本発明の金属化面を有する窒化アルミニウム焼結体の好ましい2つの態様を説明するための模式的断面図である。 Figure 1 (a) and (b) is a schematic sectional view for explaining a preferred two embodiments of the aluminum nitride sintered body having a metalized surface of the respective invention. (主な参照番号) 1……AlN基板、 2、2′……金属化層、 3、3′……介在層 (Main reference number) 1 ...... AlN substrate, 2,2 '.... metallization layer, 3,3' ... interposed layer

Claims (9)

    【特許請求の範囲】 [The claims]
  1. 【請求項1】窒化アルミニウム焼結体と、その上の金属化層と、これらの間に形成された酸化鉛,酸化ゲルマニウム,酸化ビスマス,酸化アンチモンおよびこれらの化合物から成る群より選ばれた1種又は2種以上を含む介在層とで構成されることを特徴とする金属化面を有する窒化アルミニウム焼結体。 1. A aluminum nitride sintered body, and a metal layer thereon, these formed lead oxide during, germanium oxide, bismuth oxide, selected from antimony oxide, and the group consisting of compounds 1 seed or intervening layer of aluminum nitride having a metallized surface, characterized in that it is constituted by a sintered body containing two or more.
  2. 【請求項2】上記金属化層が大気中、酸素雰囲気中または窒素雰囲気中で金、金−白金、白金、銀または銀−パラジウムの厚膜ペーストを焼成することにより形成されるものであることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の金属化面を有する窒化アルミニウム焼結体。 Wherein in the metal layer is air, gold in an oxygen atmosphere or a nitrogen atmosphere, gold - platinum, platinum, silver or silver - that is that formed by firing a palladium thick film paste claims an aluminum nitride sintered body having a metalized surface ranging first claim of which said.
  3. 【請求項3】上記金属化層が非酸化性雰囲気、弱還元性雰囲気あるいは加湿雰囲気中で、銅、タングステン、モリブデンまたはモリブデン−マンガンの厚膜ペーストを焼成することにより形成されたものであることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の金属化面を有する窒化アルミニウム焼結体。 Wherein said metal layer is a non-oxidizing atmosphere, in a weakly reducing atmosphere or humidified atmosphere, copper, tungsten, molybdenum or molybdenum - that is one formed by baking a manganese thick film paste claims an aluminum nitride sintered body having a metalized surface ranging first claim of which said.
  4. 【請求項4】上記金属化層が周期律表の第IVa族元素を最内層とし、次いでモリブデン、ニッケルの順、あるいはプラチナ、金の順に薄膜法によって形成されたものあることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の金属化面を有する窒化アルミニウム焼結体。 Wherein said metal layer is a group IVa elements of the periodic table and an innermost layer, then patents molybdenum, the order of nickel, or platinum, characterized in that those formed by thin-film method in the order of gold aluminum nitride sintered body having a metalized surface ranging first claim of claim.
  5. 【請求項5】上記第IVa族元素がTiまたはZrであることを特徴とする特許請求の範囲第4項に記載の金属化面を有する窒化アルミニウム焼結体。 Wherein said group IVa element is aluminum nitride sintered body having a metallized surface according to paragraph 4 claims, characterized in that a Ti or Zr.
  6. 【請求項6】金属化層を有する窒化アルミニウム焼結体であって、該金属化層に酸化鉛、酸化ゲルマニウム、酸化ビスマス,酸化アンチモンおよびこれらの化合物から成る群より選ばれた1種又は2種以上を含み、上記金属化層と焼結体との間に形成された酸化鉛、酸化ゲルマニウム、酸化ビスマス,酸化アンチモンおよびこれらの化合物から成る群より選ばれた1種又は2種以上を含む介在層を有することを特徴とする上記金属化面を有する窒化アルミニウム焼結体。 6. A aluminum nitride sintered body having a metallized layer, the metal layer on the lead oxide, germanium oxide, bismuth oxide, one selected from the group consisting of antimony oxide, and these compounds, or 2 It includes more species, including lead oxide, which is formed between the metal layer and the sintered body, germanium oxide, bismuth oxide, one selected from the group consisting of antimony oxide, and these compounds, or two or more aluminum nitride sintered body having the metallized surface, characterized in that it comprises an intermediate layer.
  7. 【請求項7】上記金属化層が酸化鉛、酸化ゲルマニウム、酸化ビスマス,酸化アンチモンおよびこれらの化合物から成る群より選ばれた1種又は2種以上を存在する全金属重量の0.01〜10重量%含有することを特徴とする特許請求の範囲第6項記載の金属化面を有する窒化アルミニウム焼結体。 7. The metal layer is lead oxide, germanium oxide, bismuth oxide, antimony oxide and one or present two or more total metal weight of 0.01 to 10 wt% selected from the group consisting of compounds claims paragraph 6 aluminum nitride sintered body having a metallized surface according to, characterized in that it contains.
  8. 【請求項8】上記金属化層が酸化鉛、酸化ゲルマニウム、酸化ビスマス,酸化アンチモンおよびこれらの化合物から成る群より選ばれた1種又は2種以上を含む金、 8. The metal layer is lead oxide, germanium oxide, bismuth oxide, one or gold comprising two or more selected from antimony oxide, and the group consisting of compounds,
    金−白金、白金、銀または銀−パラジウム厚膜−ペーストを上記窒化アルミニウム焼結体の表面に塗布し、大気中、酸素雰囲気中または窒素雰囲気中で焼成して得られたものであることを特徴とする特許請求の範囲第7項記載の金属化面を有する窒化アルミニウム焼結体。 Gold - platinum, platinum, silver or silver - palladium thick film - the paste is applied to the surface of the aluminum nitride sintered body, the atmosphere, that is obtained by firing in an oxygen atmosphere or a nitrogen atmosphere claims paragraph 7 aluminum nitride sintered body having a metallized surface according to features.
  9. 【請求項9】上記金属化層が酸化鉛、酸化ゲルマニウム、酸化ビスマス,酸化アンチモンおよびこれらの化合物から成る群より選ばれた1種又は2種以上を含有する銅、タングステン、モリブデンまたはモリブデン−マンガン厚膜ペーストを上記窒化アルミニウム焼結体表面に塗布し、非酸化性雰囲気、弱還元性雰囲気あるいは加湿雰囲気中で焼成して得られたものであることを特徴とする特許請求の範囲第6項または第7項に記載の金属化面を有する窒化アルミニウム焼結体。 9. The metal layer is lead oxide, germanium oxide, bismuth oxide, copper containing one or more selected from the group consisting of antimony oxide, and these compounds, tungsten, molybdenum or molybdenum - manganese the thick film paste was applied to the aluminum nitride sintered body surface, a non-oxidizing atmosphere, the scope paragraph 6 of claims, characterized in that is obtained by firing in a weakly reducing atmosphere or humidified atmosphere or aluminum nitride sintered body having a metallized surface according to paragraph 7.
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JP (1) JPH0674190B2 (en)

Cited By (34)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8873940B2 (en) 2010-08-06 2014-10-28 Dyson Technology Limited Fan assembly
US8882451B2 (en) 2010-03-23 2014-11-11 Dyson Technology Limited Fan
US8894354B2 (en) 2010-09-07 2014-11-25 Dyson Technology Limited Fan
US8932028B2 (en) 2009-03-04 2015-01-13 Dyson Technology Limited Fan assembly
US8967979B2 (en) 2010-10-18 2015-03-03 Dyson Technology Limited Fan assembly
US8967980B2 (en) 2010-10-18 2015-03-03 Dyson Technology Limited Fan assembly
US9004878B2 (en) 2009-11-06 2015-04-14 Dyson Technology Limited Fan having a magnetically attached remote control
US9011116B2 (en) 2010-05-27 2015-04-21 Dyson Technology Limited Device for blowing air by means of a nozzle assembly
USD728092S1 (en) 2013-08-01 2015-04-28 Dyson Technology Limited Fan
USD728770S1 (en) 2013-08-01 2015-05-05 Dyson Technology Limited Fan
USD728769S1 (en) 2013-08-01 2015-05-05 Dyson Technology Limited Fan
USD729372S1 (en) 2013-03-07 2015-05-12 Dyson Technology Limited Fan
USD729376S1 (en) 2013-03-07 2015-05-12 Dyson Technology Limited Fan
USD729373S1 (en) 2013-03-07 2015-05-12 Dyson Technology Limited Fan
USD729374S1 (en) 2013-03-07 2015-05-12 Dyson Technology Limited Fan
USD729375S1 (en) 2013-03-07 2015-05-12 Dyson Technology Limited Fan
USD729925S1 (en) 2013-03-07 2015-05-19 Dyson Technology Limited Fan
US9127689B2 (en) 2009-03-04 2015-09-08 Dyson Technology Limited Fan assembly
US9127855B2 (en) 2011-07-27 2015-09-08 Dyson Technology Limited Fan assembly
US9151299B2 (en) 2012-02-06 2015-10-06 Dyson Technology Limited Fan
USD746425S1 (en) 2013-01-18 2015-12-29 Dyson Technology Limited Humidifier
USD746966S1 (en) 2013-01-18 2016-01-05 Dyson Technology Limited Humidifier
USD747450S1 (en) 2013-01-18 2016-01-12 Dyson Technology Limited Humidifier
US9249810B2 (en) 2007-09-04 2016-02-02 Dyson Technology Limited Fan
US9249809B2 (en) 2012-02-06 2016-02-02 Dyson Technology Limited Fan
USD749231S1 (en) 2013-01-18 2016-02-09 Dyson Technology Limited Humidifier
US9283573B2 (en) 2012-02-06 2016-03-15 Dyson Technology Limited Fan assembly
US9328739B2 (en) 2012-01-19 2016-05-03 Dyson Technology Limited Fan
US9366449B2 (en) 2012-03-06 2016-06-14 Dyson Technology Limited Humidifying apparatus
US9410711B2 (en) 2013-09-26 2016-08-09 Dyson Technology Limited Fan assembly
US9458853B2 (en) 2011-07-27 2016-10-04 Dyson Technology Limited Fan assembly
US9568021B2 (en) 2012-05-16 2017-02-14 Dyson Technology Limited Fan
US9568006B2 (en) 2012-05-16 2017-02-14 Dyson Technology Limited Fan
US9599356B2 (en) 2014-07-29 2017-03-21 Dyson Technology Limited Humidifying apparatus

Cited By (36)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9249810B2 (en) 2007-09-04 2016-02-02 Dyson Technology Limited Fan
US8932028B2 (en) 2009-03-04 2015-01-13 Dyson Technology Limited Fan assembly
US9599368B2 (en) 2009-03-04 2017-03-21 Dyson Technology Limited Nozzle for bladeless fan assembly with heater
US9127689B2 (en) 2009-03-04 2015-09-08 Dyson Technology Limited Fan assembly
US9004878B2 (en) 2009-11-06 2015-04-14 Dyson Technology Limited Fan having a magnetically attached remote control
US8882451B2 (en) 2010-03-23 2014-11-11 Dyson Technology Limited Fan
US9011116B2 (en) 2010-05-27 2015-04-21 Dyson Technology Limited Device for blowing air by means of a nozzle assembly
US8873940B2 (en) 2010-08-06 2014-10-28 Dyson Technology Limited Fan assembly
US8894354B2 (en) 2010-09-07 2014-11-25 Dyson Technology Limited Fan
US8967980B2 (en) 2010-10-18 2015-03-03 Dyson Technology Limited Fan assembly
US8967979B2 (en) 2010-10-18 2015-03-03 Dyson Technology Limited Fan assembly
US9127855B2 (en) 2011-07-27 2015-09-08 Dyson Technology Limited Fan assembly
US9458853B2 (en) 2011-07-27 2016-10-04 Dyson Technology Limited Fan assembly
US9335064B2 (en) 2011-07-27 2016-05-10 Dyson Technology Limited Fan assembly
US9328739B2 (en) 2012-01-19 2016-05-03 Dyson Technology Limited Fan
US9283573B2 (en) 2012-02-06 2016-03-15 Dyson Technology Limited Fan assembly
US9151299B2 (en) 2012-02-06 2015-10-06 Dyson Technology Limited Fan
US9249809B2 (en) 2012-02-06 2016-02-02 Dyson Technology Limited Fan
US9366449B2 (en) 2012-03-06 2016-06-14 Dyson Technology Limited Humidifying apparatus
US9568021B2 (en) 2012-05-16 2017-02-14 Dyson Technology Limited Fan
US9568006B2 (en) 2012-05-16 2017-02-14 Dyson Technology Limited Fan
USD746425S1 (en) 2013-01-18 2015-12-29 Dyson Technology Limited Humidifier
USD746966S1 (en) 2013-01-18 2016-01-05 Dyson Technology Limited Humidifier
USD749231S1 (en) 2013-01-18 2016-02-09 Dyson Technology Limited Humidifier
USD747450S1 (en) 2013-01-18 2016-01-12 Dyson Technology Limited Humidifier
USD729925S1 (en) 2013-03-07 2015-05-19 Dyson Technology Limited Fan
USD729375S1 (en) 2013-03-07 2015-05-12 Dyson Technology Limited Fan
USD729374S1 (en) 2013-03-07 2015-05-12 Dyson Technology Limited Fan
USD729373S1 (en) 2013-03-07 2015-05-12 Dyson Technology Limited Fan
USD729376S1 (en) 2013-03-07 2015-05-12 Dyson Technology Limited Fan
USD729372S1 (en) 2013-03-07 2015-05-12 Dyson Technology Limited Fan
USD728769S1 (en) 2013-08-01 2015-05-05 Dyson Technology Limited Fan
USD728770S1 (en) 2013-08-01 2015-05-05 Dyson Technology Limited Fan
USD728092S1 (en) 2013-08-01 2015-04-28 Dyson Technology Limited Fan
US9410711B2 (en) 2013-09-26 2016-08-09 Dyson Technology Limited Fan assembly
US9599356B2 (en) 2014-07-29 2017-03-21 Dyson Technology Limited Humidifying apparatus

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Publication number Publication date
JPS62202886A (en) 1987-09-07

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