JPH0788266B2 - Aluminum nitride substrate and manufacturing method thereof - Google Patents

Aluminum nitride substrate and manufacturing method thereof

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JPH0788266B2
JPH0788266B2 JP62073989A JP7398987A JPH0788266B2 JP H0788266 B2 JPH0788266 B2 JP H0788266B2 JP 62073989 A JP62073989 A JP 62073989A JP 7398987 A JP7398987 A JP 7398987A JP H0788266 B2 JPH0788266 B2 JP H0788266B2
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Description

【発明の詳細な説明】 [発明の目的] (産業上の利用分野) 本発明は窒化アルミニウム(AlN)基板及びその製造方
法に関し、更に詳しくは、その表面に高い接合強度で導
電性メタライズ層が形成されているAlN基板及びその製
造方法に関する。
The present invention relates to an aluminum nitride (AlN) substrate and a method for producing the same, and more specifically, a conductive metallized layer having high bonding strength on the surface thereof. The present invention relates to a formed AlN substrate and a method for manufacturing the same.

(従来の技術) AlN焼結体は熱伝導性が良好で放熱性に優れ、かつ電気
絶縁性を有するので半導体用の基板材料として注目を集
めている。
(Prior Art) An AlN sintered body is attracting attention as a substrate material for semiconductors because it has good thermal conductivity, excellent heat dissipation, and electrical insulation.

このAlN焼結体は概ね次のようにして製造される。すな
わち、AlN粉末にY2O3,Sm2O3,CaOのような焼結助剤を所
定量配合し、更に必要に応じてアクリル系樹脂バインダ
ーなどを添加して全体を充分に混合し、得られた混合体
を例えば加圧成形して所定形状のAlN焼結前駆体(グリ
ーン成形体)としたのち、これを例えば窒素雰囲気中に
て所定温度で焼結するのである。
This AlN sintered body is generally manufactured as follows. In other words, the AlN powder Y 2 O 3, Sm 2 O 3, the sintering aid such as CaO predetermined amount, thoroughly mixed the whole was added to an acrylic resin binder, if necessary, The obtained mixture is, for example, pressure-molded to obtain an AlN sintering precursor (green compact) having a predetermined shape, and then this is sintered at a predetermined temperature in, for example, a nitrogen atmosphere.

ところで、半導体用の基板としてAlN焼結板を用いる場
合には、半導体を搭載する側の面に、導電性の薄層を形
成することが必要である。従来、この薄層はAlN焼結板
の表面にDBC法(Direct Bond Copper法)や厚膜法を適
用して形成された銅(Cu),金(Au),銀−パラジウム
(Ag−Pd)の導電性メタライズ層である。
By the way, when an AlN sintered plate is used as a semiconductor substrate, it is necessary to form a conductive thin layer on the surface on which the semiconductor is mounted. Conventionally, this thin layer is copper (Cu), gold (Au), silver-palladium (Ag-Pd) formed by applying the DBC method (Direct Bond Copper method) or the thick film method to the surface of the AlN sintered plate. Is a conductive metallization layer.

しかしながら、従来のこの基板においては次のような問
題がある。
However, this conventional substrate has the following problems.

その第1は、形成された上記メタライズ層とAlN焼結板
表面との接合強度が低く往々にして両者間に剥離現象が
発生して基板の信頼性が低いということである。
The first is that the bond strength between the formed metallized layer and the surface of the AlN sintered plate is low, and a peeling phenomenon often occurs between the two, resulting in low reliability of the substrate.

第2の問題は、形成したメタライズ層に所定の半導体素
子若しくはワイヤをろう付けしたり高温半田付けしたり
する際に生起する問題である。すなわち、例えばろう付
けの場合は水素−窒素混合ガス中において約800℃近辺
の温度で行われているが、しかしながら上記メタライズ
層焼付け処理時の温度は通常600〜1000℃程度の低温で
あるため、このろう付け時にメタライズ層とAlN焼結板
表面との間の接合強度が著しく低下してしまい事実上ろ
う付けが不可能になるということである。また、高温半
田付けの場合も同様の問題が発生する。
The second problem is a problem that occurs when a predetermined semiconductor element or wire is brazed or high temperature soldered to the formed metallized layer. That is, for example, in the case of brazing, it is carried out in a hydrogen-nitrogen mixed gas at a temperature of about 800 ° C. However, since the temperature at the time of the metallizing layer baking treatment is usually a low temperature of about 600 to 1000 ° C., This means that the bonding strength between the metallized layer and the surface of the AlN sintered plate is significantly reduced during this brazing, making brazing practically impossible. In addition, the same problem occurs in high temperature soldering.

第3の問題は、AlN焼結板とメタライズ層との熱膨張率
の差異に基づく問題である。すなわち、ろう付け,高温
半田付けの場合もそうであるが、シリコンウエハーのよ
うな半導体素子をマウントせしめた基板はその使用時に
過酷な加熱−冷却の熱サイクルを経験する。その結果、
AlN焼結体−メタライズ層−ろう付け層(又は半田層)
−半導体素子のそれぞれの接合面では、各層の熱膨張率
の差異に基づく熱応力が発生してそれぞれを剥離せしめ
る作用が生ずる。
The third problem is a problem based on the difference in thermal expansion coefficient between the AlN sintered plate and the metallized layer. That is, as in the case of brazing and high-temperature soldering, a substrate on which a semiconductor element such as a silicon wafer is mounted undergoes a severe heat-cooling thermal cycle during its use. as a result,
AlN sintered body-metallized layer-brazing layer (or solder layer)
-At each bonding surface of the semiconductor element, thermal stress is generated based on the difference in the coefficient of thermal expansion of each layer, and an action of separating each layer occurs.

上記したメタライズ層の場合、AlN焼結板(熱膨張率は
約4.6×10-6/℃)の熱膨張率よりもその値が約2〜4倍
大きく、またろう付層(又は半田層)と同等の値から1/
2位の値であってAlNとの差が大きいので、熱サイクル時
にメタライズ層又はろう付け層(若しくは半田層)とAl
Nの界面に微小クラックが発生し易い。熱サイクルが加
重されるにつれてこの微小クラックは徐々に発達し、最
終的にはマウントした半導体素子の剥離を招くことがあ
る。
In the case of the above-mentioned metallized layer, its value is about 2 to 4 times larger than that of the AlN sintered plate (coefficient of thermal expansion is about 4.6 × 10 −6 / ° C.), and the brazing layer (or solder layer) From the value equivalent to 1 /
Since it is the second highest value and has a large difference from AlN, it does not adhere to the metallization layer or brazing layer (or solder layer) during heat cycle.
Microcracks easily occur at the N interface. The microcracks gradually develop as the heat cycle is applied, and may eventually cause peeling of the mounted semiconductor element.

このような問題は半導体素子をマウントせしめた基板を
実装した装置の信頼性を低下せしめて極めて不都合であ
る。
Such a problem is extremely inconvenient because it lowers the reliability of a device mounted with a substrate on which a semiconductor element is mounted.

第4の問題は、上記メタライズ層とAlN焼結板との高温
下における接合強度が小さく、第2の場合と同様に高温
使用時の信頼性は低いということである。
The fourth problem is that the bonding strength between the metallized layer and the AlN sintered plate at high temperature is small, and the reliability at high temperature is low as in the second case.

このようなことから、最近では、前記した薄層の代りに
メタライズ層としてタングステン(W),モリブデン
(Mo)又は窒化チタン(TiN)の薄層が適用されはじめ
ている。
For this reason, recently, a thin layer of tungsten (W), molybdenum (Mo) or titanium nitride (TiN) has begun to be applied as a metallization layer instead of the above-mentioned thin layer.

(発明が解決しようとする問題点) 導電性メタライズ層が上記したW層,Mo層,TiN層の場合
には、前記したCu層,Au層,Ag−Pd層の場合よりも上記問
題点は改善され、AlN焼結体との接合強度の向上,使用
時における信頼性の向上が企られるが、しかしいまだ充
分ではなく、更なる改善が望まれている。
(Problems to be Solved by the Invention) In the case where the conductive metallized layer is the above-mentioned W layer, Mo layer, or TiN layer, the above-mentioned problems are more serious than in the case of the Cu layer, Au layer, or Ag-Pd layer described above. Although it is attempted to improve the bonding strength with the AlN sintered body and the reliability during use, it is not yet sufficient, and further improvement is desired.

本発明は、AlN焼結板とメタライズ層との接合強度が高
く、また使用時の信頼性も高いAlN基板及びその製造方
法の提供を目的とする。
It is an object of the present invention to provide an AlN substrate having high bonding strength between an AlN sintered plate and a metallized layer and high reliability during use, and a method for manufacturing the same.

[発明の構成] (問題点を解決するための手段・作用) 本発明者らは、メタライズ層がW層であるAlN基盤につ
きAlN焼結板とW層との界面状態と接合強度の関係を検
討したところ、接合強度が高い基板は、界面部分にイッ
トリウムアルミニウムガーネット(YAG)層が形成され
ており、逆に接合強度が低い基板にはこの界面部分にYA
Gの集中的な存在はなくAlN焼結板の全体に比較的均一に
分布しているという事実を見出した。そして、この現象
は、メタライズ層がMo層,TiN層である基板の場合も同様
に認められた。
[Structure of the Invention] (Means / Action for Solving Problems) The present inventors have found the relationship between the interface state between the AlN sintered plate and the W layer and the bonding strength for an AlN substrate in which the metallized layer is the W layer. As a result of examination, a substrate with high bonding strength has an yttrium aluminum garnet (YAG) layer formed on the interface portion, and conversely, a substrate with low bonding strength has YA on this interface portion.
We found that G was not concentrated and was distributed relatively uniformly throughout the AlN sintered plate. Then, this phenomenon was similarly observed in the case where the metallized layer was a Mo layer or a TiN layer.

これらの知見から、本発明者らは、AlN基板とメタライ
ズ層との界面にYAG層を集中的に存在せしめれば、その
基板の接合強度が向上し得るとの着想を抱き、実験的に
その着想の正しさを確認して、本発明のAlN基板を開発
するに至った。
From these findings, the present inventors have the idea that if the YAG layer is concentratedly present at the interface between the AlN substrate and the metallized layer, the bonding strength of the substrate can be improved, and experimentally After confirming the correctness of the idea, the inventors have developed the AlN substrate of the present invention.

すなわち、本発明のAlN焼結板と、該AlN焼結板の表面に
形成されたW,Mo,TiNの少なくとも1種を含むメタライズ
層との界面近傍にYAG層が存在することを特徴とする。
That is, the YAG layer is present in the vicinity of the interface between the AlN sintered plate of the present invention and the metallized layer containing at least one of W, Mo and TiN formed on the surface of the AlN sintered plate. .

また、本発明のAlN基板の製造方法は、YAGを有するAlN
焼結板の表面に、W,Mo,TiNの少なくとも1種を含むペー
ストを塗布し、加熱することにより、メタライズ層を形
成させるとともに、該焼結板と該メタライズ層との界面
近傍にYAGを偏在させることを特徴とする。
Further, the manufacturing method of the AlN substrate of the present invention is
A metallized layer is formed by applying a paste containing at least one of W, Mo, and TiN on the surface of the sintered plate, and heating it to form YAG near the interface between the sintered plate and the metallized layer. It is characterized by being unevenly distributed.

本発明の基板におけるAlN焼結板としては、その熱伝導
率が50W/m・K以上でるようなものが好ましい。このよ
うなAlN焼結板は、例えば所定粒度のAlN粉末と、Y2O3,Y
F3,Sm2O3,CaCO3のような焼結助剤と、ワックス系または
プラスチック系のようなバインダ成分とを所定量比で混
合し、この混合物を室温下において加圧成形またはドク
ターブレードによりシート状に成形してグリーン成形体
とし、しかるのちにこのグリーン成形体を焼結して製造
される。
The AlN sintered plate in the substrate of the present invention is preferably one having a thermal conductivity of 50 W / m · K or more. Such an AlN sintered plate, for example, AlN powder of a predetermined grain size, Y 2 O 3 , Y
A sintering aid such as F 3 , Sm 2 O 3 or CaCO 3 and a binder component such as a wax type or a plastic type are mixed in a predetermined amount ratio, and this mixture is subjected to pressure molding or doctor blade at room temperature. Is molded into a sheet to give a green molded body, and then the green molded body is sintered.

このとき、AlN粉末や焼結助剤粉末の粒度,両者の混合
比,成形圧,焼結温度,焼結時間等の各工程における条
件を適宜選定することにより、得られるAlN焼結板の特
性を決定することができる。
At this time, the characteristics of the AlN sintered plate obtained by appropriately selecting the conditions in each process such as the particle size of AlN powder and sintering aid powder, the mixing ratio of the two, molding pressure, sintering temperature, and sintering time. Can be determined.

また、このAlN焼結板の表面に形成される導電性メタラ
イズ層は、W,Mo,TiNの少なくとも1種を含む導電層であ
る。
The conductive metallized layer formed on the surface of this AlN sintered plate is a conductive layer containing at least one of W, Mo and TiN.

具体的には、W,Mo,TiNのそれぞれ単独の成分から構成さ
れる層;WとMo,WとTiN,MoとTiNのような2成分から構成
される層;更にはWとMoとTiNの3成分から構成される
層である。多成分から構成されるメタライズ層の場合、
各成分の存在割合は格別限定されるものではない。
Specifically, a layer composed of W, Mo, and TiN respectively, a layer composed of W and Mo, W and TiN, a layer composed of two components such as Mo and TiN, and further W, Mo, and TiN. It is a layer composed of three components. In the case of a metallized layer composed of multiple components,
The abundance ratio of each component is not particularly limited.

本発明の基板にあっては、上記したAlN焼結板とメタラ
イズ層との界面近傍にYAG層が存在することを最大の特
徴とする。
The greatest feature of the substrate of the present invention is that the YAG layer exists near the interface between the AlN sintered plate and the metallized layer.

YAGは、一般に焼結助剤として配合されるY2O3が、焼結
過程でAlN中の不純物であるAl2O3と反応して生成するも
のである。本発明にあっては、このYAGがAlN焼結板とメ
タライズ層の界面近傍に集中して層状に存在しているも
のである。
YAG is produced by reacting Y 2 O 3 which is generally added as a sintering aid with Al 2 O 3 which is an impurity in AlN during the sintering process. In the present invention, the YAG is concentrated in the vicinity of the interface between the AlN sintered plate and the metallized layer and exists in the form of a layer.

このYAG層が形成されると接合強度が向上する理由は、Y
AGが基板であるAlNとメタライズ層との双方に拡散・浸
透しているためであると考えられる。
The reason why the bonding strength is improved when this YAG layer is formed is that Y
It is considered that this is because AG diffuses and penetrates into both the AlN substrate and the metallized layer.

本発明のAlN基板は次のようにして製造することができ
る。
The AlN substrate of the present invention can be manufactured as follows.

まず常法にしたがって所定特性、とりわけ熱伝導率が50
W/m・K以上のAlN焼結板を製造する。ついでこのAlN焼
結板の表面に、目的とするメタライズ層を形成する成分
を含むペーストを塗布する。塗布方法としては、例えば
スクリーン印刷,刷毛塗り,スピンローラー塗りなど周
知の方法を適用すればよい。
First, according to the usual method, the specified characteristics, especially the thermal conductivity of 50
Manufacture AlN sintered plate with W / m · K or higher. Then, a paste containing a component forming a target metallized layer is applied to the surface of the AlN sintered plate. As a coating method, for example, a known method such as screen printing, brush coating, spin roller coating may be applied.

ペーストは、メタライズ層を形成する成分とそれを分散
せしめる媒体とから構成される。すなわち、W,Mo,Ti,Ti
Nの1種または適宜に組合わせた2種以上の粉末を媒体
に分散せしめて構成される。後えばメタライズ層をTiN
層とする場合は、ペースト成分として、Ti粉末またはTi
N粉末を用いればよい。
The paste is composed of a component forming the metallized layer and a medium in which the metallized layer is dispersed. That is, W, Mo, Ti, Ti
It is constituted by dispersing one kind of N or two or more kinds of powders appropriately combined in a medium. After that, the metallization layer is TiN
When used as a layer, as a paste component, Ti powder or Ti
N powder may be used.

用いる媒体としては、例えばエチルセルロース,ニトロ
セルロースと、それらの溶剤としてのテレピネオール,
テトラリン、ブチルカルビトールとの混合物をあげるこ
とができる。
Examples of media used include ethyl cellulose and nitrocellulose, and terpineol as a solvent for them,
A mixture with tetralin and butyl carbitol can be mentioned.

上記成分の媒体への分散量は、得られたペーストの粘稠
性との関係で適宜決められる。前者が過多量である場合
は、得られたペーストが高粘稠となりAlN焼結板への均
一塗布が困難となる。また、その逆の場合は、ペースト
粘度が低くなり塗布したペーストはAlN焼結板の表面か
ら流化してしまう。通常、1.0×105〜2.5×105ポイズと
なるように前者を後者に分散せしめればよい。
The amount of the above components dispersed in the medium is appropriately determined in relation to the viscosity of the obtained paste. If the former is too much, the obtained paste becomes highly viscous and it becomes difficult to apply it uniformly to the AlN sintered plate. On the other hand, in the opposite case, the paste viscosity becomes low and the applied paste is fluidized from the surface of the AlN sintered plate. Usually, the former may be dispersed in the latter so as to obtain 1.0 × 10 5 to 2.5 × 10 5 poise.

ペースト塗布後に全体を加熱してメタライズ層を形成す
る。この加熱処理時にあって、雰囲気は窒素ガス雰囲
気,温度は1600〜1900℃でることが必要である。
After applying the paste, the whole is heated to form a metallized layer. At the time of this heat treatment, it is necessary that the atmosphere is a nitrogen gas atmosphere and the temperature is 1600 to 1900 ° C.

温度が1600℃より低い場合は、良質なメタライズ層の形
成が不充分であると同時に界面近傍におけるYAG層の拡
散・浸透も少なく接合強度の向上が不充分である。ま
た、1900℃より高い場合は、メタライズ層中のMo,W等の
溶融が始まるので不都合である。好ましくは1700〜1800
℃である。
When the temperature is lower than 1600 ° C, the formation of a good quality metallized layer is insufficient, and at the same time, the diffusion and penetration of the YAG layer in the vicinity of the interface is small and the improvement of the bonding strength is insufficient. On the other hand, if the temperature is higher than 1900 ° C, melting of Mo, W, etc. in the metallized layer will start, which is inconvenient. Preferably 1700-1800
℃.

この加熱過程では、AlN結晶粒間に存在しAlN焼結板の中
に均一分布していたYAG結晶が液相状態となり、メタラ
イズ層との界面に移動してくるものと考えられる。
It is considered that during this heating process, the YAG crystals existing between the AlN crystal grains and uniformly distributed in the AlN sintered plate become in a liquid phase state and move to the interface with the metallized layer.

なお、今までの説明においては、本発明のAlN基板の製
造時にAlN焼結板を用いる場合ついて述べたが、本発明
のAlN基板の製造はこの方法に限定されるものではな
く、例えば、グリーン成形体の表面に上記したペースト
を塗布し、これに全体として加熱処理を施してもよい。
この場合は、グリーン成形体の焼結と同時にペーストの
メタライズ層化が進行することになる。
In the above description, the case of using an AlN sintered plate during the production of the AlN substrate of the present invention has been described, but the production of the AlN substrate of the present invention is not limited to this method, for example, green. You may apply the above-mentioned paste on the surface of a molded object, and heat-process it as a whole.
In this case, the metallization layer formation of the paste will proceed simultaneously with the sintering of the green compact.

(発明の実施例) 実施例1 粒径1〜2μmのMo粉末50重量部と粒径1〜20μmのTi
n粉末50重量部とを混合し、得られた混合粉100重量部を
エチルセルロース7重量部に分散せしめて粘度1.5×105
ポイズのペーストを調製した。
(Examples of the invention) Example 1 50 parts by weight of Mo powder having a particle size of 1 to 2 μm and Ti having a particle size of 1 to 20 μm
n Powder 50 parts by weight is mixed, and 100 parts by weight of the obtained mixed powder is dispersed in 7 parts by weight of ethyl cellulose to give a viscosity of 1.5 × 10 5
A poise paste was prepared.

このペーストを、焼結助剤としてY2O3を5重量%含有す
るAlNの基板の片面に15μmの厚みでローラ塗布した。
This paste was roller-coated with a thickness of 15 μm on one surface of an AlN substrate containing 5% by weight of Y 2 O 3 as a sintering aid.

この基板を乾燥窒素気流中において、温度1700℃で約1
時間焼結した。
This substrate was placed in a dry nitrogen stream at a temperature of 1700 ° C for approximately 1
Sintered for hours.

得られたAlN焼結体シートの表面にはメタライズ層が形
成されていた。このメタライズ層の構成相はMoとTiNで
あることがX線回折によって確認された。
A metallized layer was formed on the surface of the obtained AlN sintered body sheet. It was confirmed by X-ray diffraction that the constituent phases of this metallized layer were Mo and TiN.

ついで、得られたAlN基板のメタライズ層とAlN焼結板と
の界面近傍におけるEPMA線分析を行ない、その結果を第
1図に示した。
Then, an EPMA line analysis was performed in the vicinity of the interface between the metallized layer of the obtained AlN substrate and the AlN sintered plate, and the results are shown in FIG.

図から明らかなように、界面のAlN焼結板側にはYの集
中的な偏在が認められ、YAG層の存在が示唆されてい
る。
As is clear from the figure, a concentrated uneven distribution of Y was observed on the AlN sintered plate side of the interface, suggesting the existence of a YAG layer.

また、この界面近傍の走査電子顕微鏡写真を第2図とし
て示す。第2図から明らかなようにYAG結晶(図中の白
い部分)はAlN焼結板(図中、右側の部分)内に均一に
分散することなく、界面部分に集中している。
A scanning electron micrograph of the vicinity of this interface is shown in FIG. As is clear from FIG. 2, the YAG crystal (white part in the drawing) is not uniformly dispersed in the AlN sintered plate (the right part in the drawing), but is concentrated at the interface part.

次に、このAlN基板のメタライズ層の上に無電解めっき
法によって厚み約3〜5μmのNiめっき層を形成した。
ついで、800℃のホーミングガス中でめっき層をシンタ
ーしたのち、ここに、線径0.5mm,引張り強度55kg/mm2
コバール線を銀ろうを用いてろう付けした。ろう付け温
度は800℃,雰囲気は水素50Vol,窒素50Vol%の混合ガス
雰囲気であった。
Next, a Ni plating layer having a thickness of about 3 to 5 μm was formed on the metallized layer of this AlN substrate by an electroless plating method.
Then, after the plating layer was sintered in a homing gas at 800 ° C., a Kovar wire having a wire diameter of 0.5 mm and a tensile strength of 55 kg / mm 2 was brazed thereto with silver brazing. The brazing temperature was 800 ° C, and the atmosphere was a mixed gas atmosphere of 50 Vol% hydrogen and 50 Vol% nitrogen.

その後、AlN基板を固定し室温(20℃)下がコバール線
を引張り、メタライズ層の剥離状態を観察した。
Then, the AlN substrate was fixed and the Kovar wire was pulled at room temperature (20 ° C.) to observe the peeled state of the metallized layer.

引張り強さ5kg/mm2のときにメタライズ層とコバール線
のろう付部分が引きちぎられた。すなわち、AlN基板と
メタライズ層との接合強度は5kg/mm2以上であることが
判明した。
When the tensile strength was 5 kg / mm 2 , the metallized layer and the brazed portion of the Kovar wire were torn off. That is, it was found that the bonding strength between the AlN substrate and the metallized layer was 5 kg / mm 2 or more.

比較のために、焼結温度を1600℃としたことを除いては
実施例と同様にしてAlN基板を製造した。
For comparison, an AlN substrate was manufactured in the same manner as in the example except that the sintering temperature was 1600 ° C.

このAlN基板の界面近傍におけるEPMA線分析の結果を第
3図、走査電子顕微鏡写真を第4図に示した。
The results of EPMA line analysis near the interface of this AlN substrate are shown in FIG. 3, and the scanning electron micrographs are shown in FIG.

第3図から明らかなように、Yは界面近傍に集中してい
ない。このことは、第4図においてYAG結晶(図中の白
い部分)がAlN焼結板の中に均一に点在していることか
らも明瞭である。
As is clear from FIG. 3, Y is not concentrated near the interface. This is also clear from the fact that YAG crystals (white portions in the figure) in FIG. 4 are uniformly scattered in the AlN sintered plate.

なお、このAlN基板におけるメタライズ層とAlN焼結板と
の接合強度は実施例と同様の方法で測定して1kg/mm2
下であった。
The bonding strength between the metallized layer and the AlN sintered plate in this AlN substrate was 1 kg / mm 2 or less when measured by the same method as in the example.

[発明の効果] 以上の説明で明らかなように、本発明のAlN基板は、メ
タライズ層とAlN焼結板の界面近傍にYAG層が集中的に形
成されているので、メタライズ層とAlN焼結板との接合
強度は高い。それゆえ、本発明のAlN基板は実用に供し
たときその信頼性が高く、その工業的価値は大である。
[Effects of the Invention] As is clear from the above description, in the AlN substrate of the present invention, the YAG layer is intensively formed in the vicinity of the interface between the metallized layer and the AlN sintered plate. The joint strength with the plate is high. Therefore, the AlN substrate of the present invention has high reliability when put to practical use, and its industrial value is great.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図は本発明のAlN基板におけるメタライズ層とAlN焼
結板との界面近傍のEPMA線分析の結果を示す図であり、
第2図は界面近傍の金属組織を表わす走査電子顕微鏡写
真である。第3図は比較例のAlN基板におけるメタライ
ズ層とAlN焼結板との界面近傍のEPMA線分析の結果を示
す図であり、第4図は界面近傍の金属組織を表わす走査
電子顕微鏡写真である。
FIG. 1 is a diagram showing a result of EPMA line analysis in the vicinity of an interface between a metallized layer and an AlN sintered plate in an AlN substrate of the present invention,
FIG. 2 is a scanning electron micrograph showing a metal structure near the interface. FIG. 3 is a diagram showing a result of EPMA line analysis in the vicinity of the interface between the metallized layer and the AlN sintered plate in the AlN substrate of the comparative example, and FIG. 4 is a scanning electron micrograph showing a metal structure in the vicinity of the interface. .

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】窒化アルミニウム焼結板と、該窒化アルミ
ニウム焼結板の表面に形成されたW,Mo,TiNの少なくとも
1種を含むメタライズ層との界面近傍にイットリウムア
ルミニウムガーネット層が存在することを特徴とする窒
化アルミニウム基板。
1. A yttrium aluminum garnet layer is present in the vicinity of an interface between an aluminum nitride sintered plate and a metallized layer containing at least one of W, Mo and TiN formed on the surface of the aluminum nitride sintered plate. Aluminum nitride substrate characterized by.
【請求項2】イットリウムアルミニウムガーネットを含
有する窒化アルミニウム焼結板の表面に、W,Mo,TiNの少
なくとも1種を含むペーストを塗布し、加熱することに
より、メタライズ層を形成させるとともに、該焼結板と
該メタライズ層との界面近傍にイットリウムアルミニウ
ムガーネットを偏在させることを特徴とする窒化アルミ
ニウム基板の製造方法。
2. A surface of an aluminum nitride sintered plate containing yttrium aluminum garnet is coated with a paste containing at least one of W, Mo, and TiN, and heated to form a metallized layer and burn the metalized layer. A method for manufacturing an aluminum nitride substrate, characterized in that yttrium aluminum garnet is unevenly distributed in the vicinity of an interface between a tie plate and the metallized layer.
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