JPH09270479A - セラミック配線基板 - Google Patents
セラミック配線基板Info
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- JPH09270479A JPH09270479A JP10410696A JP10410696A JPH09270479A JP H09270479 A JPH09270479 A JP H09270479A JP 10410696 A JP10410696 A JP 10410696A JP 10410696 A JP10410696 A JP 10410696A JP H09270479 A JPH09270479 A JP H09270479A
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- Japan
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- brazing
- ceramic
- ceramic wiring
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
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- H01L2924/0001—Technical content checked by a classifier
- H01L2924/0002—Not covered by any one of groups H01L24/00, H01L24/00 and H01L2224/00
Abstract
(57)【要約】
【課題】Ａｇ系、Ａｇ−Ｐｄ系、Ａｕ系、Ｃｕ系などの
低融点の導体材料からなる表面メタライズ部に、Ｉ／Ｏ
ピン、ヒ−トシンク等の金属部材を接合する際の、導体
材料とろう材との反応による不具合等の問題を解消する
こと。 【解決手段】Ａｇ系、Ａｇ−Ｐｄ系、Ａｕ系、Ｃｕ系か
ら選ばれる少なくとも１種の表面メタライズ部４を有す
るセラミック配線基板１において、該表面メタライズ部
４に金属部材２、５がＡｌ合金系のろう材３を用いて接
合されていること。Ａｌ合金系のろう材がＡｌとＳｉ、
Ｃｕ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｚｎ、Ｂｉから選ばれる少なくとも
１つの金属とからなる合金であること。
低融点の導体材料からなる表面メタライズ部に、Ｉ／Ｏ
ピン、ヒ−トシンク等の金属部材を接合する際の、導体
材料とろう材との反応による不具合等の問題を解消する
こと。 【解決手段】Ａｇ系、Ａｇ−Ｐｄ系、Ａｕ系、Ｃｕ系か
ら選ばれる少なくとも１種の表面メタライズ部４を有す
るセラミック配線基板１において、該表面メタライズ部
４に金属部材２、５がＡｌ合金系のろう材３を用いて接
合されていること。Ａｌ合金系のろう材がＡｌとＳｉ、
Ｃｕ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｚｎ、Ｂｉから選ばれる少なくとも
１つの金属とからなる合金であること。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、Ａｇ系、Ａｇ−Ｐ
ｄ系、Ａｕ系、Ｃｕ系などの低融点の導体材料からなる
表面メタライズ部を有するセラミック配線基板におい
て、表面メタライズ部にＩ／Ｏピン、リ−ド、シ−ルリ
ング、ヒ−トシンク等の金属部材が接合されたセラミッ
ク配線基板に関する。
ｄ系、Ａｕ系、Ｃｕ系などの低融点の導体材料からなる
表面メタライズ部を有するセラミック配線基板におい
て、表面メタライズ部にＩ／Ｏピン、リ−ド、シ−ルリ
ング、ヒ−トシンク等の金属部材が接合されたセラミッ
ク配線基板に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、ＬＳＩなどの半導体素子を実装す
る基板として、アルミナ系セラミックを絶縁材料とする
配線基板が使用されてきた。しかし、アルミナ系セラミ
ック材料の焼成温度が高く、同時焼成が可能な導体材料
としては高融点金属であるＷ、Ｍｏ等が使われるため、
導通抵抗が１０〜２０ｍΩ／□（ｍΩ／ｍｍ2）と高く
なる問題を有していた。そこで、Ａｕ系、Ａｇ系、Ａｇ
−Ｐｄ系、Ｃｕ系などの低融点で低抵抗な導体材料と、
それらと同時焼成可能な低温焼成絶縁材料としてガラス
あるいはガラスセラミックとを用いる配線基板が使用さ
れるようになってきた。ただし、Ａｕ系は導体材料とし
ては高価であり、またＣｕ系は酸化を防止するために還
元性雰囲気で焼成を行う必要があることなどから、Ａｇ
系、Ａｇ−Ｐｄ系の導体材料が特に注目されている。
る基板として、アルミナ系セラミックを絶縁材料とする
配線基板が使用されてきた。しかし、アルミナ系セラミ
ック材料の焼成温度が高く、同時焼成が可能な導体材料
としては高融点金属であるＷ、Ｍｏ等が使われるため、
導通抵抗が１０〜２０ｍΩ／□（ｍΩ／ｍｍ2）と高く
なる問題を有していた。そこで、Ａｕ系、Ａｇ系、Ａｇ
−Ｐｄ系、Ｃｕ系などの低融点で低抵抗な導体材料と、
それらと同時焼成可能な低温焼成絶縁材料としてガラス
あるいはガラスセラミックとを用いる配線基板が使用さ
れるようになってきた。ただし、Ａｕ系は導体材料とし
ては高価であり、またＣｕ系は酸化を防止するために還
元性雰囲気で焼成を行う必要があることなどから、Ａｇ
系、Ａｇ−Ｐｄ系の導体材料が特に注目されている。
【０００３】またこのような低温焼成の配線基板に、Ｉ
／Ｏピン、リ−ド、シ−ルリング、ヒ−トシンク等の金
属部材を接合する場合、ろう付けによる方法が広く行わ
れている。具体的には、基板本体上の金属部材をろう付
けすべき箇所に、ろう材が濡れやすい金属で、ろう付け
用下地を形成し、その下地にＡｇ−Ｃｕ系のろう材を用
いて金属部材をろう付けする。下地としては、基板本体
と同時焼成する導体材料や、２次メタライズ用の導体材
料が使用可能である。
／Ｏピン、リ−ド、シ−ルリング、ヒ−トシンク等の金
属部材を接合する場合、ろう付けによる方法が広く行わ
れている。具体的には、基板本体上の金属部材をろう付
けすべき箇所に、ろう材が濡れやすい金属で、ろう付け
用下地を形成し、その下地にＡｇ−Ｃｕ系のろう材を用
いて金属部材をろう付けする。下地としては、基板本体
と同時焼成する導体材料や、２次メタライズ用の導体材
料が使用可能である。
【０００４】しかし、Ａｕ系、Ａｇ系、Ａｇ−Ｐｄ系、
Ｃｕ系などの低融点の金属材料によって形成されたメタ
ライズ部に、Ａｇ−Ｃｕ系などの高融点のろう材を用い
て接合を行うと、焼成温度（約８００〜１１００℃）と
ろう付け温度（約８００〜９００℃）が近い温度域であ
るため、金属材料とろう材が反応したり（いわゆる、ろ
う食われ現象）や、絶縁材料であるガラス等の軟化点が
７００〜８００℃程度であることより、基板自体に変形
が発生する恐れがある。そこで低温焼成の配線基板に関
しては、比較的低融点のろう材を用いて接合を行う方法
がいくつか提案されている。例えば特開平４−９７９６
５号公報では、融点が６１０〜７６０℃のＡｇ系のろう
材を用いる方法が開示され、また特開平６−３３４１０
２号公報では融点が６００℃以下のＡｕ−Ｓｎ系、Ａｕ
−Ｓｉ系、Ａｕ−Ｉｎ系のろう材を用いる方法が開示さ
れている。
Ｃｕ系などの低融点の金属材料によって形成されたメタ
ライズ部に、Ａｇ−Ｃｕ系などの高融点のろう材を用い
て接合を行うと、焼成温度（約８００〜１１００℃）と
ろう付け温度（約８００〜９００℃）が近い温度域であ
るため、金属材料とろう材が反応したり（いわゆる、ろ
う食われ現象）や、絶縁材料であるガラス等の軟化点が
７００〜８００℃程度であることより、基板自体に変形
が発生する恐れがある。そこで低温焼成の配線基板に関
しては、比較的低融点のろう材を用いて接合を行う方法
がいくつか提案されている。例えば特開平４−９７９６
５号公報では、融点が６１０〜７６０℃のＡｇ系のろう
材を用いる方法が開示され、また特開平６−３３４１０
２号公報では融点が６００℃以下のＡｕ−Ｓｎ系、Ａｕ
−Ｓｉ系、Ａｕ−Ｉｎ系のろう材を用いる方法が開示さ
れている。
【０００５】ところが、Ａｕ系、Ａｇ系、Ａｇ−Ｐｄ
系、Ｃｕ系のメタライズ部へＡｇ系のろう材で接合を行
うと、両者が反応したり、ろう材がメタライズ部とセラ
ミック基板との接合部にまで侵入して体積膨張を生じた
りして、メタライズ部とセラミック基板との密着強度の
低下を引き起こす恐れがある。また、Ａｕ−Ｓｎ系、Ａ
ｕ−Ｓｉ系、Ａｕ−Ｉｎ系のろう材で接合を行うと、こ
れらのろう材の融点が４００℃前後と低温であるため、
ろう付け以後の熱加工の温度範囲が制限される。またＡ
ｕ系のろう材は高価であるため、コスト高となる。
系、Ｃｕ系のメタライズ部へＡｇ系のろう材で接合を行
うと、両者が反応したり、ろう材がメタライズ部とセラ
ミック基板との接合部にまで侵入して体積膨張を生じた
りして、メタライズ部とセラミック基板との密着強度の
低下を引き起こす恐れがある。また、Ａｕ−Ｓｎ系、Ａ
ｕ−Ｓｉ系、Ａｕ−Ｉｎ系のろう材で接合を行うと、こ
れらのろう材の融点が４００℃前後と低温であるため、
ろう付け以後の熱加工の温度範囲が制限される。またＡ
ｕ系のろう材は高価であるため、コスト高となる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、Ａｇ系、Ａ
ｇ−Ｐｄ系、Ａｕ系、Ｃｕ系などの低融点の導体材料か
らなる表面メタライズ部を有するセラミック配線基板に
おいて、表面メタライズ部にＩ／Ｏピン、リ−ド、シ−
ルリング、ヒ−トシンク等の金属部材を接合する場合に
発生する上記問題点、すなわちＡｇ系のろう材における
導体材料とろう材との反応による不具合、あるいはＡｕ
系ろう材におけるその後の熱処理温度の制限、コストの
問題を解消することを課題とする。
ｇ−Ｐｄ系、Ａｕ系、Ｃｕ系などの低融点の導体材料か
らなる表面メタライズ部を有するセラミック配線基板に
おいて、表面メタライズ部にＩ／Ｏピン、リ−ド、シ−
ルリング、ヒ−トシンク等の金属部材を接合する場合に
発生する上記問題点、すなわちＡｇ系のろう材における
導体材料とろう材との反応による不具合、あるいはＡｕ
系ろう材におけるその後の熱処理温度の制限、コストの
問題を解消することを課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の請求項１の発明は、Ａｇ系、Ａｇ−Ｐｄ系、Ａｕ系、
Ｃｕ系から選ばれる少なくとも１種の表面メタライズ部
に金属部材がＡｌ合金系のろう材を用いて接合されてい
ることを特徴とするセラミック配線基板を要旨とする。
の請求項１の発明は、Ａｇ系、Ａｇ−Ｐｄ系、Ａｕ系、
Ｃｕ系から選ばれる少なくとも１種の表面メタライズ部
に金属部材がＡｌ合金系のろう材を用いて接合されてい
ることを特徴とするセラミック配線基板を要旨とする。
【０００８】請求項２の発明は、ろう材がＡｌとＳｉ、
Ｃｕ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｚｎ、Ｂｉから選ばれる少なくとも
１つの金属とからなることを特徴とする請求項１に記載
のセラミック配線基板を要旨とする。
Ｃｕ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｚｎ、Ｂｉから選ばれる少なくとも
１つの金属とからなることを特徴とする請求項１に記載
のセラミック配線基板を要旨とする。
【０００９】請求項３の発明は、ろう材がＡｌを５０重
量％以上含有することを特徴とする請求項１、２のいず
れか１つに記載のセラミック配線基板を要旨とする。
量％以上含有することを特徴とする請求項１、２のいず
れか１つに記載のセラミック配線基板を要旨とする。
【００１０】請求項４の発明は、絶縁材料としてガラス
セラミックが用いられることを特徴とする請求項１〜３
のいずれか１つに記載のセラミック配線基板を要旨とす
る。
セラミックが用いられることを特徴とする請求項１〜３
のいずれか１つに記載のセラミック配線基板を要旨とす
る。
【００１１】請求項５の発明は、上記表面メタライズ部
の表面に形成されたＮｉ層を介して金属部材が接合され
ていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに
記載のセラミック配線基板を要旨とする。
の表面に形成されたＮｉ層を介して金属部材が接合され
ていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに
記載のセラミック配線基板を要旨とする。
【００１２】請求項６の発明は、上記Ｎｉ層がメッキ法
により形成されたものであることを特徴とする請求項５
に記載のセラミック配線基板を要旨とする。
により形成されたものであることを特徴とする請求項５
に記載のセラミック配線基板を要旨とする。
【００１３】ここで言うＡｌ合金系のろう材とは、Ａｌ
とＳｉ、Ｃｕ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｚｎ、Ｂｉから選ばれる少
なくとも１つの金属とからなるものであり、さらにＡｌ
を５０重量％以上含有するものが好ましく使用できる。
具体的には、Ａｌ−Ｓｉ系のろう材（融点５８０〜６２
０℃）、Ａｌ−Ｚｎ系のろう材（融点４１０〜６５０
℃）、Ａｌ−Ｃｕ−Ｓｉ系のろう材（融点５１０〜６３
０℃）、Ａｌ−Ｃｕ−Ｓｉ−Ｚｎ系のろう材（融点４１
０〜６００℃）、Ａｌ−Ｇｅ系のろう材（融点４２４〜
６００℃）などが使用できる。これらろう材の詳細な組
成として、Ａｌ88−Ｓｉ12（融点５８０℃）、Ａｌ50−
Ｚｎ50（融点５７０℃）、Ａｌ68.4−Ｃｕ27.1−Ｓｉ
4.5（融点５１４℃）、Ａｌ50−Ｇｅ50（融点４２５
℃）、Ａｌ23.9−Ｃｕ9.5−Ｓｉ1.6−Ｚｎ65があげら
れ、好ましく使用できる。
とＳｉ、Ｃｕ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｚｎ、Ｂｉから選ばれる少
なくとも１つの金属とからなるものであり、さらにＡｌ
を５０重量％以上含有するものが好ましく使用できる。
具体的には、Ａｌ−Ｓｉ系のろう材（融点５８０〜６２
０℃）、Ａｌ−Ｚｎ系のろう材（融点４１０〜６５０
℃）、Ａｌ−Ｃｕ−Ｓｉ系のろう材（融点５１０〜６３
０℃）、Ａｌ−Ｃｕ−Ｓｉ−Ｚｎ系のろう材（融点４１
０〜６００℃）、Ａｌ−Ｇｅ系のろう材（融点４２４〜
６００℃）などが使用できる。これらろう材の詳細な組
成として、Ａｌ88−Ｓｉ12（融点５８０℃）、Ａｌ50−
Ｚｎ50（融点５７０℃）、Ａｌ68.4−Ｃｕ27.1−Ｓｉ
4.5（融点５１４℃）、Ａｌ50−Ｇｅ50（融点４２５
℃）、Ａｌ23.9−Ｃｕ9.5−Ｓｉ1.6−Ｚｎ65があげら
れ、好ましく使用できる。
【００１４】Ａｇ系、Ａｇ−Ｐｄ系、Ａｕ系、Ｃｕ系の
メタライズとは、それらの金属材料を主成分とする低抵
抗の導体材料であり、それら金属あるいは合金材料のみ
からなるものの他に、Ｃｒ2Ｏ3などの金属酸化物成分を
添加したものでもよい。また焼成時にセラミックとの収
縮率を整合させ、さらにセラミックとの密着性を高める
ため、ガラスまたはガラスセラミックからなる成分、あ
るいはそれに類似する組成系のガラス成分を含んでもよ
い。
メタライズとは、それらの金属材料を主成分とする低抵
抗の導体材料であり、それら金属あるいは合金材料のみ
からなるものの他に、Ｃｒ2Ｏ3などの金属酸化物成分を
添加したものでもよい。また焼成時にセラミックとの収
縮率を整合させ、さらにセラミックとの密着性を高める
ため、ガラスまたはガラスセラミックからなる成分、あ
るいはそれに類似する組成系のガラス成分を含んでもよ
い。
【００１５】金属部材とは、Ｉ／Ｏピン、リ−ド、シ−
ルリング、ヒ−トシンク等のセラミック配線基板表面の
メタライズ部にろう付けされ接合されるものを言う。Ｉ
／Ｏピン、リ−ド、シ−ルリング等の材質としてはコバ
−ル（Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｏ）、４２アロイ（Ｆｅ−Ｎｉ）
などのセラミック材料の熱膨張係数に比較的近い熱膨張
係数を有する金属材料を用いることができる。またヒ−
トシンクとしては、Ｃｕ−Ｗ、Ｍｏ、Ａｌなどの高熱伝
導性の材料を用いることができる。この場合には、Ｃｕ
等の弾性係数が大きい材料を緩衝材として用いることが
好ましい。
ルリング、ヒ−トシンク等のセラミック配線基板表面の
メタライズ部にろう付けされ接合されるものを言う。Ｉ
／Ｏピン、リ−ド、シ−ルリング等の材質としてはコバ
−ル（Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｏ）、４２アロイ（Ｆｅ−Ｎｉ）
などのセラミック材料の熱膨張係数に比較的近い熱膨張
係数を有する金属材料を用いることができる。またヒ−
トシンクとしては、Ｃｕ−Ｗ、Ｍｏ、Ａｌなどの高熱伝
導性の材料を用いることができる。この場合には、Ｃｕ
等の弾性係数が大きい材料を緩衝材として用いることが
好ましい。
【００１６】基板本体を構成する絶縁材料は、Ａｇ系等
の上記の導体材料と同時焼成可能な、すなわち８００〜
１１００℃で焼成可能なガラスセラミック材料が好まし
く使用できる。例えばホウケイ酸ガラスや、更に数種類
の酸化物成分（ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯ、Ａｌ
2Ｏ3、Ｋ2Ｏ、Ｎａ2Ｏ、Ｌｉ2Ｏ、ＺｎＯ、ＺｒＯ2、Ｔ
ｉＯ2）を含むガラスに骨材としてアルミナ、石英、ム
ライト、コ−ジエライトなどのセラミック粒子を混合し
たガラスセラミック材料を使うことができる。
の上記の導体材料と同時焼成可能な、すなわち８００〜
１１００℃で焼成可能なガラスセラミック材料が好まし
く使用できる。例えばホウケイ酸ガラスや、更に数種類
の酸化物成分（ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯ、Ａｌ
2Ｏ3、Ｋ2Ｏ、Ｎａ2Ｏ、Ｌｉ2Ｏ、ＺｎＯ、ＺｒＯ2、Ｔ
ｉＯ2）を含むガラスに骨材としてアルミナ、石英、ム
ライト、コ−ジエライトなどのセラミック粒子を混合し
たガラスセラミック材料を使うことができる。
【００１７】絶縁材料としては、上記の同時焼成可能な
ものに限定されず、アルミナ配線基板のような高温で焼
成される基板の表面に、Ａｇ系、Ａｇ−Ｐｄ系、Ａｕ
系、Ｃｕ系のメタライズ部を２次焼成で形成可能なもの
でもよい。また、ガラスセラミック配線基板において
も、Ａｇ系、Ａｇ−Ｐｄ系、Ａｕ系、Ｃｕ系のメタライ
ズ部を２次焼成で形成する場合でも適用できる。
ものに限定されず、アルミナ配線基板のような高温で焼
成される基板の表面に、Ａｇ系、Ａｇ−Ｐｄ系、Ａｕ
系、Ｃｕ系のメタライズ部を２次焼成で形成可能なもの
でもよい。また、ガラスセラミック配線基板において
も、Ａｇ系、Ａｇ−Ｐｄ系、Ａｕ系、Ｃｕ系のメタライ
ズ部を２次焼成で形成する場合でも適用できる。
【００１８】Ｎｉ層を介して金属部材が接合されている
のが特に好ましい。これは、Ａｇ系、Ａｇ−Ｐｄ系、Ａ
ｕ系、Ｃｕ系の表面メタライズ部の表面にＮｉ層を形成
することにより、Ａｌ系合金からなるろう材が濡れやす
くなるためである。このＮｉ層の厚さは０．３μm〜
５．０μmが好ましい。これは０．３μm未満であるとＮ
ｉ層を形成する効果が発揮されないためである。また、
５．０μmを越えると、Ｎｉ層自体が低強度のため、接
合強度が低下するため好ましくない。なお、Ｎｉ層は電
解メッキ法、無電解メッキ法などの方法により容易に形
成することができる。
のが特に好ましい。これは、Ａｇ系、Ａｇ−Ｐｄ系、Ａ
ｕ系、Ｃｕ系の表面メタライズ部の表面にＮｉ層を形成
することにより、Ａｌ系合金からなるろう材が濡れやす
くなるためである。このＮｉ層の厚さは０．３μm〜
５．０μmが好ましい。これは０．３μm未満であるとＮ
ｉ層を形成する効果が発揮されないためである。また、
５．０μmを越えると、Ｎｉ層自体が低強度のため、接
合強度が低下するため好ましくない。なお、Ｎｉ層は電
解メッキ法、無電解メッキ法などの方法により容易に形
成することができる。
【００１９】
【作用】Ａｌ合金系のろう材の融点は、例えばＡｌ−Ｓ
ｉ系のろう材では約５８０〜６２０℃、Ａｌ−Ｃｕ−Ｓ
ｉ系のろう材では５１０〜６３０℃であり、Ａｇ系、Ａ
ｇ−Ｐｄ系、Ａｕ系、Ｃｕ系等の表面メタライズ部を有
する配線基板の焼成温度より低温でろう付け加工を行う
ことができる。また、Ａｇ系のろう材のように、上記の
導体材料と反応することなしに直接メタライズ部にろう
付け加工を行うことができる。また、Ａｕ系のろう材ほ
ど低融点でないため、その後の熱処理の温度範囲を制限
されることがない。
ｉ系のろう材では約５８０〜６２０℃、Ａｌ−Ｃｕ−Ｓ
ｉ系のろう材では５１０〜６３０℃であり、Ａｇ系、Ａ
ｇ−Ｐｄ系、Ａｕ系、Ｃｕ系等の表面メタライズ部を有
する配線基板の焼成温度より低温でろう付け加工を行う
ことができる。また、Ａｇ系のろう材のように、上記の
導体材料と反応することなしに直接メタライズ部にろう
付け加工を行うことができる。また、Ａｕ系のろう材ほ
ど低融点でないため、その後の熱処理の温度範囲を制限
されることがない。
【００２０】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態を実
施例として記載するとともに、本発明の範囲外のものに
ついても比較例として記載する。
施例として記載するとともに、本発明の範囲外のものに
ついても比較例として記載する。
【００２１】
実施例１ ホウケイ酸ガラスであるＣａＯ−ＭｇＯ−Ａｌ2Ｏ3−Ｓ
ｉＯ2−Ｂ2Ｏ3系のガラス粉末とアルミナ粉末から製作
されたセラミックグリ−ンシ−トに、内部配線としては
Ａｇ系の導体ぺ−ストを、表面配線としてはＡｇ−Ｐｄ
系（Ａｇ80−Ｐｄ20）の導体ぺ−ストを使用して配線パ
タ−ンを印刷した後、複数枚積層し熱圧着した。層間の
導体の接続は、グリ−ンシ−トにパンチングにより形成
したスル−ホ−ル中にＡｇ系導体ぺ−ストを充填して行
った。積層体を大気中２５０℃の熱処理で脱バインダを
行い、次いで大気中９５０℃、３時間の熱処理で焼成を
行い、セラミック配線基板本体（１）を得た。
ｉＯ2−Ｂ2Ｏ3系のガラス粉末とアルミナ粉末から製作
されたセラミックグリ−ンシ−トに、内部配線としては
Ａｇ系の導体ぺ−ストを、表面配線としてはＡｇ−Ｐｄ
系（Ａｇ80−Ｐｄ20）の導体ぺ−ストを使用して配線パ
タ−ンを印刷した後、複数枚積層し熱圧着した。層間の
導体の接続は、グリ−ンシ−トにパンチングにより形成
したスル−ホ−ル中にＡｇ系導体ぺ−ストを充填して行
った。積層体を大気中２５０℃の熱処理で脱バインダを
行い、次いで大気中９５０℃、３時間の熱処理で焼成を
行い、セラミック配線基板本体（１）を得た。
【００２２】Ａｌ−Ｃｕ−Ｓｉ系のろう材（Ａｌ68.2−
Ｃｕ27.1−Ｓｉ4.7）を、ろう付けする鍔状部（２１）
に溶融付着したリ−ドピン（２）を金属部材として用意
する（図示せず）。リ−ドピン（２）はコバ−ル製で、
軸径０．４５ｍｍ、鍔状部（２１）は０．７ｍｍφのも
のを用意した。リ−ドピン（２）と基板本体（１）を、
炭素製のろう付け治具（図示せず）にセットし、窒素雰
囲気中、６００℃の熱処理でろう付けを行った（図
１）。
Ｃｕ27.1−Ｓｉ4.7）を、ろう付けする鍔状部（２１）
に溶融付着したリ−ドピン（２）を金属部材として用意
する（図示せず）。リ−ドピン（２）はコバ−ル製で、
軸径０．４５ｍｍ、鍔状部（２１）は０．７ｍｍφのも
のを用意した。リ−ドピン（２）と基板本体（１）を、
炭素製のろう付け治具（図示せず）にセットし、窒素雰
囲気中、６００℃の熱処理でろう付けを行った（図
１）。
【００２３】ろう付け強度を、リ−ドピン（２）をろう
付け面に対し４５゜上方へ引っ張って試験した。いずれ
のリ−ドピン（２）も軸部（２２）で切断され、基板本
体（１）とリ−ドピン（２）は十分な強度でろう付けさ
れていた。
付け面に対し４５゜上方へ引っ張って試験した。いずれ
のリ−ドピン（２）も軸部（２２）で切断され、基板本
体（１）とリ−ドピン（２）は十分な強度でろう付けさ
れていた。
【００２４】実施例２ 実施例２は、ろう材をＡｌ−Ｇｅ系（Ａｌ90−Ｇｅ10）
のものとし、ろう付け温度を５００℃とする以外は実施
例１と同様にろう付け加工、および評価を行った例であ
る。リ−ドピンはいずれも軸部で切断され、基板本体と
リ−ドピンは十分な強度でろう付けされていた。
のものとし、ろう付け温度を５００℃とする以外は実施
例１と同様にろう付け加工、および評価を行った例であ
る。リ−ドピンはいずれも軸部で切断され、基板本体と
リ−ドピンは十分な強度でろう付けされていた。
【００２５】実施例３ 実施例３は、Ａｇ−Ｐｄ系の表面メタライズ部上にＮｉ
層を形成した他は、実施例１と同様にろう付け加工、お
よび評価を行った例である。リ−ドピンはいずれも軸部
で切断され、基板本体とリ−ドピンは十分な強度でろう
付けされていた。なおＮｉ層は電解めっき法で厚さ１．
０μmに形成し、還元雰囲気中７００℃のアニ−ル処理
を経て形成した。
層を形成した他は、実施例１と同様にろう付け加工、お
よび評価を行った例である。リ−ドピンはいずれも軸部
で切断され、基板本体とリ−ドピンは十分な強度でろう
付けされていた。なおＮｉ層は電解めっき法で厚さ１．
０μmに形成し、還元雰囲気中７００℃のアニ−ル処理
を経て形成した。
【００２６】実施例４ 実施例４は、実施例１のろう付け加工の際に、同時にＭ
ｏ製のヒ−トシンク（５）をろう付けした例である。ヒ
−トシンク（５）のろう付けに用いたろう材は、リ−ド
ピン（２）と同様のＡｌ−Ｃｕ−Ｓｉ系のろう材を用い
てろう付けを行った（図２）。ヒ−トシンク（５）のろ
う付けの評価は、Ｈｅリ−クディテクタ−を用いて気密
性評価を行ったところ、十分な気密性が得られていた。
次いで、サ−マルショックテスト（ＭＩＬ−ＳＴＤ−８
８３ ｃｏｎｄ．Ｃ）：Ｔ／Ｓ１０００サイクル経過後
においても、リ−ドピンの引っ張り試験、ヒ−トシンク
の気密性試験を行ったが、いずれも良好な結果が得られ
た。
ｏ製のヒ−トシンク（５）をろう付けした例である。ヒ
−トシンク（５）のろう付けに用いたろう材は、リ−ド
ピン（２）と同様のＡｌ−Ｃｕ−Ｓｉ系のろう材を用い
てろう付けを行った（図２）。ヒ−トシンク（５）のろ
う付けの評価は、Ｈｅリ−クディテクタ−を用いて気密
性評価を行ったところ、十分な気密性が得られていた。
次いで、サ−マルショックテスト（ＭＩＬ−ＳＴＤ−８
８３ ｃｏｎｄ．Ｃ）：Ｔ／Ｓ１０００サイクル経過後
においても、リ−ドピンの引っ張り試験、ヒ−トシンク
の気密性試験を行ったが、いずれも良好な結果が得られ
た。
【００２７】比較例１ 比較例１は、ろう材をＡｇ72−Ｃｕ28とし、ろう付け温
度を８５０℃とする以外は実施例１と同様にろう付け加
工、および評価を行った例である。しかし、Ａｇ−Ｐｄ
系の表面メタライズ部と基板のセラミックとの間にて剥
離が発生し、良好な接合状態は得られなかった。
度を８５０℃とする以外は実施例１と同様にろう付け加
工、および評価を行った例である。しかし、Ａｇ−Ｐｄ
系の表面メタライズ部と基板のセラミックとの間にて剥
離が発生し、良好な接合状態は得られなかった。
【００２８】
【発明の効果】以上のように、Ａｇ系、Ａｇ−Ｐｄ系、
Ａｕ系、Ｃｕ系から選ばれる少なくとも１種の表面メタ
ライズ部を有するセラミック配線基板において、該表面
メタライズ部にＩ／Ｏピン、リ−ド、シ−ルリング、ヒ
−トシンク等の金属部材をＡｌ合金系のろう材を用いて
接合することにより、導体材料とろう材との反応による
不具合を解消し強固に接合が達成できる。さらに、本本
法によりＡｕ系ろう材によるろう付け後の熱処理温度の
制限、あるいはコストの問題を解消することも達成でき
る。
Ａｕ系、Ｃｕ系から選ばれる少なくとも１種の表面メタ
ライズ部を有するセラミック配線基板において、該表面
メタライズ部にＩ／Ｏピン、リ−ド、シ−ルリング、ヒ
−トシンク等の金属部材をＡｌ合金系のろう材を用いて
接合することにより、導体材料とろう材との反応による
不具合を解消し強固に接合が達成できる。さらに、本本
法によりＡｕ系ろう材によるろう付け後の熱処理温度の
制限、あるいはコストの問題を解消することも達成でき
る。
【図１】 本発明のセラミック配線基板の構成を示す部
分拡大断面図。
分拡大断面図。
【図２】 本発明のセラミック配線基板の構成を示す断
面図。
面図。
１：基板本体 ２：リ−ドピン ２１：リ−ドピンの鍔状部 ２２：リ−ドピンの軸部 ３：Ａｌ系ろう材 ４：メタライズ部 ５：ヒ−トシンク
Claims (6)
- 【請求項１】 Ａｇ系、Ａｇ−Ｐｄ系、Ａｕ系、Ｃｕ系
から選ばれる少なくとも１種の表面メタライズ部に金属
部材がＡｌ合金系のろう材を用いて接合されていること
を特徴とするセラミック配線基板。 - 【請求項２】 上記ろう材がＡｌとＳｉ、Ｃｕ、Ｇｅ、
Ｓｎ、Ｚｎ、Ｂｉから選ばれる少なくとも１つの金属と
からなることを特徴とする請求項１に記載のセラミック
配線基板。 - 【請求項３】 上記ろう材がＡｌを５０重量％以上含有
することを特徴とする請求項１、２のいずれか１つに記
載のセラミック配線基板。 - 【請求項４】 絶縁材料としてガラスセラミックが用い
られることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに
記載のセラミック配線基板。 - 【請求項５】 上記表面メタライズ部の表面に形成され
たＮｉ層を介して金属部材が接合されていることを特徴
とする請求項１〜４のいずれか１つに記載のセラミック
配線基板。 - 【請求項６】 上記Ｎｉ層がメッキ法により形成された
ものであることを特徴とする請求項５に記載のセラミッ
ク配線基板。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10410696A JPH09270479A (ja) | 1996-03-29 | 1996-03-29 | セラミック配線基板 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10410696A JPH09270479A (ja) | 1996-03-29 | 1996-03-29 | セラミック配線基板 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09270479A true JPH09270479A (ja) | 1997-10-14 |
Family
ID=14371881
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10410696A Pending JPH09270479A (ja) | 1996-03-29 | 1996-03-29 | セラミック配線基板 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09270479A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7153559B2 (en) | 2000-09-08 | 2006-12-26 | Nippon Steel Corporation | Ceramic-metal composite body, composite structure for transporting oxide ion, and composite body having sealing property |
| JP2016184602A (ja) * | 2015-03-25 | 2016-10-20 | 京セラ株式会社 | 回路基板 |
-
1996
- 1996-03-29 JP JP10410696A patent/JPH09270479A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7153559B2 (en) | 2000-09-08 | 2006-12-26 | Nippon Steel Corporation | Ceramic-metal composite body, composite structure for transporting oxide ion, and composite body having sealing property |
| JP2016184602A (ja) * | 2015-03-25 | 2016-10-20 | 京セラ株式会社 | 回路基板 |
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