JPH1088272A - 放熱板，その製造方法，および半導体装置 - Google Patents
放熱板，その製造方法，および半導体装置Info
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- JPH1088272A JPH1088272A JP23817096A JP23817096A JPH1088272A JP H1088272 A JPH1088272 A JP H1088272A JP 23817096 A JP23817096 A JP 23817096A JP 23817096 A JP23817096 A JP 23817096A JP H1088272 A JPH1088272 A JP H1088272A
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- Powder Metallurgy (AREA)
- Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】高導電材料の溶浸後における表面研磨加工等の
後加工が容易で製造工程を簡素化でき、またピンホール
等の欠陥が少なく高品質で製造が容易な放熱板，その製
造方法，および半導体装置を提供する。 【解決手段】本発明に係る放熱板１０は、ＣｕおよびＡ
ｇの少なくとも一方の高導電材料を５重量％以上２０重
量％以下と、２．０重量％以下、好ましくは０．５重量
％以下のＮｉとを含有し、残部がＷ，ＷＣおよびＣｒか
ら選択される少なくとも１種の高融点材料から成ること
を特徴とする。
後加工が容易で製造工程を簡素化でき、またピンホール
等の欠陥が少なく高品質で製造が容易な放熱板，その製
造方法，および半導体装置を提供する。 【解決手段】本発明に係る放熱板１０は、ＣｕおよびＡ
ｇの少なくとも一方の高導電材料を５重量％以上２０重
量％以下と、２．０重量％以下、好ましくは０．５重量
％以下のＮｉとを含有し、残部がＷ，ＷＣおよびＣｒか
ら選択される少なくとも１種の高融点材料から成ること
を特徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は半導体装置等に用い
られる放熱板，その製造方法，および半導体装置に係
り、特に後加工が容易であり、またピンホール等の欠陥
の発生が少なく、高品質で製造が容易な放熱板，その製
造方法，および半導体装置に関する。
られる放熱板，その製造方法，および半導体装置に係
り、特に後加工が容易であり、またピンホール等の欠陥
の発生が少なく、高品質で製造が容易な放熱板，その製
造方法，および半導体装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、半導体素子（ＩＣチップ）などの
電子部品の高出力化や高集積化が進展し、電子部品から
の発熱量も急激に増大化する傾向がある。そのため高集
積化したハイブリットＩＣなどの半導体装置において
は、半導体素子の発熱を効率的に系外に放散させるため
に、銅や高融点金属材から成る放熱板をセラミックス回
路基板に一体に接合して用いている。
電子部品の高出力化や高集積化が進展し、電子部品から
の発熱量も急激に増大化する傾向がある。そのため高集
積化したハイブリットＩＣなどの半導体装置において
は、半導体素子の発熱を効率的に系外に放散させるため
に、銅や高融点金属材から成る放熱板をセラミックス回
路基板に一体に接合して用いている。
【０００３】しかしながら、上記銅製放熱板と半導体素
子や回路基板との熱膨張係数の差が大きいために、繰り
返して作用する熱衝撃によって両部品の接合界面におけ
る熱応力が高まり剥離を引き起こし易い難点がある。そ
こで半導体素子や回路基板に近似した熱膨張率を有する
放熱板として、タングステン（Ｗ）などの高融点金属材
料の焼結体から成る放熱板も実用化されている。但し、
高融点金属材料のみから成る放熱板では、熱伝導性が不
十分となるため、焼結体の空孔部に銅などの高導電材料
を含浸させた含浸焼結合金から成る放熱板が使用されて
いる。
子や回路基板との熱膨張係数の差が大きいために、繰り
返して作用する熱衝撃によって両部品の接合界面におけ
る熱応力が高まり剥離を引き起こし易い難点がある。そ
こで半導体素子や回路基板に近似した熱膨張率を有する
放熱板として、タングステン（Ｗ）などの高融点金属材
料の焼結体から成る放熱板も実用化されている。但し、
高融点金属材料のみから成る放熱板では、熱伝導性が不
十分となるため、焼結体の空孔部に銅などの高導電材料
を含浸させた含浸焼結合金から成る放熱板が使用されて
いる。
【０００４】従来、上記含浸焼結合金から成る放熱板
は、例えば、以下のような手順で製造されている。すな
わちタングステン（Ｗ）などの高融点材料粉末に、有機
バインダーを予備配合して原料混合体とし、この原料混
合体を、金型プレスで一軸加圧（単軸プレス）して薄板
状の成形体とし、この成形体を脱脂・焼結して多孔質の
焼結体とし、この焼結体の空孔部にＣｕなどの高導電材
料を含浸させた後に、最終的に、その含浸焼結体の表面
を、フライス盤やラップ盤により表面加工して最終的に
放熱板とする製法が一般的に採用されている。
は、例えば、以下のような手順で製造されている。すな
わちタングステン（Ｗ）などの高融点材料粉末に、有機
バインダーを予備配合して原料混合体とし、この原料混
合体を、金型プレスで一軸加圧（単軸プレス）して薄板
状の成形体とし、この成形体を脱脂・焼結して多孔質の
焼結体とし、この焼結体の空孔部にＣｕなどの高導電材
料を含浸させた後に、最終的に、その含浸焼結体の表面
を、フライス盤やラップ盤により表面加工して最終的に
放熱板とする製法が一般的に採用されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の高導電材料含浸焼結体から成る放熱板は、原料粉末
を単軸プレスによって薄板状に成形しているため、成形
密度のばらつきが大きく、また厚さ方向と平面方向とで
特性が異なるように異方性が大きくなり、焼結体とした
場合にピンホール等の欠陥が発生し易く、また密度のば
らつきにより熱応力が不均一に発生して割れが生じ易い
等の問題点があった。
来の高導電材料含浸焼結体から成る放熱板は、原料粉末
を単軸プレスによって薄板状に成形しているため、成形
密度のばらつきが大きく、また厚さ方向と平面方向とで
特性が異なるように異方性が大きくなり、焼結体とした
場合にピンホール等の欠陥が発生し易く、また密度のば
らつきにより熱応力が不均一に発生して割れが生じ易い
等の問題点があった。
【０００６】特に成形体の密度のばらつきが大きいた
め、焼結体とした場合の変形量が大きくなり、寸法精度
の要求度が高い電子部品用の放熱板とするためには、最
終的にラップ盤などを使用した表面研磨加工が必須の工
程となる。そのため放熱板の製造工程が複雑になり、製
造コストが上昇する難点もあった。
め、焼結体とした場合の変形量が大きくなり、寸法精度
の要求度が高い電子部品用の放熱板とするためには、最
終的にラップ盤などを使用した表面研磨加工が必須の工
程となる。そのため放熱板の製造工程が複雑になり、製
造コストが上昇する難点もあった。
【０００７】また、従来の製造方法においては、成形体
の原料粉末の流動性，成形性，保形性を向上させるため
に、有機バインダーを使用しているため、脱脂工程が必
須となる欠点もあった。さらに、脱脂工程が不十分であ
ると、焼結体表面に炭化物が固着して空孔を閉塞し易い
ため、高導電材料の溶浸（含浸）操作が困難になるとい
う問題点もあった。さらに放熱板内部に空孔が残り易く
なり、表面部においてもピンホールが発生し易く、この
ピンホールの上にめっき層を形成した場合には、めっき
膨れを発生し易く、いずれにしてもめっき性が良好で高
品質の放熱板が得にくいという問題があった。
の原料粉末の流動性，成形性，保形性を向上させるため
に、有機バインダーを使用しているため、脱脂工程が必
須となる欠点もあった。さらに、脱脂工程が不十分であ
ると、焼結体表面に炭化物が固着して空孔を閉塞し易い
ため、高導電材料の溶浸（含浸）操作が困難になるとい
う問題点もあった。さらに放熱板内部に空孔が残り易く
なり、表面部においてもピンホールが発生し易く、この
ピンホールの上にめっき層を形成した場合には、めっき
膨れを発生し易く、いずれにしてもめっき性が良好で高
品質の放熱板が得にくいという問題があった。
【０００８】また、高導電材料を溶浸した後に、余剰の
含浸材が焼結体表面に多量に付着するため、研削加工に
よって表面に固着した余剰の含浸材を取り除いた後に、
表面研磨加工を実施する必要があり、いずれにしても放
熱板の仕上げ加工工数が増加し、製造コストが上昇する
問題点もあった。
含浸材が焼結体表面に多量に付着するため、研削加工に
よって表面に固着した余剰の含浸材を取り除いた後に、
表面研磨加工を実施する必要があり、いずれにしても放
熱板の仕上げ加工工数が増加し、製造コストが上昇する
問題点もあった。
【０００９】本発明は上記問題点を解決するためになさ
れたものであり、高導電材料の溶浸後における表面研磨
加工等の後加工が容易で製造工程を簡素化でき、またピ
ンホール等の欠陥が少なく高品質で製造が容易な放熱
板，その製造方法，および半導体装置を提供することを
目的とする。
れたものであり、高導電材料の溶浸後における表面研磨
加工等の後加工が容易で製造工程を簡素化でき、またピ
ンホール等の欠陥が少なく高品質で製造が容易な放熱
板，その製造方法，および半導体装置を提供することを
目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明に係る放熱板は、ＣｕおよびＡｇの少なくと
も一方の高導電材料を５重量％以上２０重量％以下と、
２．０重量％以下、好ましくは０．５重量％以下のＮｉ
とを含有し、残部がＷ，ＷＣおよびＣｒから選択される
少なくとも１種の高融点材料から成ることを特徴とす
る。
め、本発明に係る放熱板は、ＣｕおよびＡｇの少なくと
も一方の高導電材料を５重量％以上２０重量％以下と、
２．０重量％以下、好ましくは０．５重量％以下のＮｉ
とを含有し、残部がＷ，ＷＣおよびＣｒから選択される
少なくとも１種の高融点材料から成ることを特徴とす
る。
【００１１】また本発明に係る放熱板の製造方法は、
Ｗ，ＷＣおよびＣｒから選択される少なくとも１種の高
融点材料粉末に対して、２．０重量％以下、好ましくは
０．５重量％以下のＮｉ粉末を配合して原料混合体を調
製する工程と、得られた原料混合体を等方性圧縮成形法
（ＣＩＰ）によって加圧成形してバルク形状の成形体を
形成する工程と、この成形体を非酸化性雰囲気中で焼結
してバルク状の焼結体を形成する工程と、この焼結体の
空孔部にＣｕおよびＡｇの少なくとも一方から成る高導
電材料を焼結体に対して５重量％以上２０重量％以下の
割合で含浸して金属含浸焼結体を形成する工程と、この
金属含浸焼結体を切断加工することにより任意の厚さを
有する複数の放熱板を調製する工程とから成ることを特
徴とする。
Ｗ，ＷＣおよびＣｒから選択される少なくとも１種の高
融点材料粉末に対して、２．０重量％以下、好ましくは
０．５重量％以下のＮｉ粉末を配合して原料混合体を調
製する工程と、得られた原料混合体を等方性圧縮成形法
（ＣＩＰ）によって加圧成形してバルク形状の成形体を
形成する工程と、この成形体を非酸化性雰囲気中で焼結
してバルク状の焼結体を形成する工程と、この焼結体の
空孔部にＣｕおよびＡｇの少なくとも一方から成る高導
電材料を焼結体に対して５重量％以上２０重量％以下の
割合で含浸して金属含浸焼結体を形成する工程と、この
金属含浸焼結体を切断加工することにより任意の厚さを
有する複数の放熱板を調製する工程とから成ることを特
徴とする。
【００１２】さらに本発明に係る放熱板の他の製造方法
は、Ｗ，ＷＣおよびＣｒから選択される少なくとも１種
の高融点材料粉末に対して、２．０重量％以下、好まし
くは０．５重量％以下のＮｉ粉末と、ＣｕおよびＡｇの
少なくとも一方からなる高導電材料粉末を５重量％以上
２０重量％以下とを配合して原料混合体を調製する工程
と、得られた原料混合体を等方性圧縮成形法（ＣＩＰ）
によって加圧成形してバルク形状の成形体を形成する工
程と、この成形体を非酸化性雰囲気中で焼結してバルク
状の焼結体を形成する工程と、この焼結体を切断加工す
ることにより任意の厚さを有する複数の放熱板を調製す
る工程とから成ることを特徴とする。
は、Ｗ，ＷＣおよびＣｒから選択される少なくとも１種
の高融点材料粉末に対して、２．０重量％以下、好まし
くは０．５重量％以下のＮｉ粉末と、ＣｕおよびＡｇの
少なくとも一方からなる高導電材料粉末を５重量％以上
２０重量％以下とを配合して原料混合体を調製する工程
と、得られた原料混合体を等方性圧縮成形法（ＣＩＰ）
によって加圧成形してバルク形状の成形体を形成する工
程と、この成形体を非酸化性雰囲気中で焼結してバルク
状の焼結体を形成する工程と、この焼結体を切断加工す
ることにより任意の厚さを有する複数の放熱板を調製す
る工程とから成ることを特徴とする。
【００１３】また上記製造方法において、高融点材料粉
末の粒径を０．５μｍ以上１０μｍ以下とし、高導電材
料粉末の粒径を１μｍ以下にするとよい。
末の粒径を０．５μｍ以上１０μｍ以下とし、高導電材
料粉末の粒径を１μｍ以下にするとよい。
【００１４】さらに焼結工程は、バルク状の成形体を温
度１５００℃以下の水素雰囲気中で液相焼結し、しかる
後にＡｒガス加圧雰囲気中で緻密化焼結する工程から成
ることを特徴とする。またバルク状の焼結体の切断加工
は、マルチブレードカッタを用いて行うことが好まし
い。
度１５００℃以下の水素雰囲気中で液相焼結し、しかる
後にＡｒガス加圧雰囲気中で緻密化焼結する工程から成
ることを特徴とする。またバルク状の焼結体の切断加工
は、マルチブレードカッタを用いて行うことが好まし
い。
【００１５】さらに本発明に係る半導体装置は、セラミ
ックス基板と、このセラミックス基板の一方の表面に搭
載された半導体素子と、この半導体素子と電気的に接続
された配線層と、上記セラミックス基板の他方の表面に
一体に接合された放熱板とを備えた半導体装置におい
て、上記放熱板がＣｕおよびＡｇの少なくとも一方の高
導電材料を５重量％以上２０重量％以下と、２．０重量
％以下、好ましくは０．５重量％以下のＮｉとを含有
し、残部がＷ，ＷＣおよびＣｒから選択される少なくと
も１種の高融点材料から成ることを特徴とする。
ックス基板と、このセラミックス基板の一方の表面に搭
載された半導体素子と、この半導体素子と電気的に接続
された配線層と、上記セラミックス基板の他方の表面に
一体に接合された放熱板とを備えた半導体装置におい
て、上記放熱板がＣｕおよびＡｇの少なくとも一方の高
導電材料を５重量％以上２０重量％以下と、２．０重量
％以下、好ましくは０．５重量％以下のＮｉとを含有
し、残部がＷ，ＷＣおよびＣｒから選択される少なくと
も１種の高融点材料から成ることを特徴とする。
【００１６】ここでＷ，ＷＣおよびＣｒから選択される
少なくとも１種の高融点材料は、放熱板に構造強度を付
与するとともに、回路基板を構成するセラミックス材と
同程度の低熱膨張性を与える成分である。一方、Ｃｕお
よびＡｇの少なくとも一方の高導電材料は放熱板の熱伝
導率を高め、放熱性を付与する成分であり、上記高融点
材料に対して５重量％以上２０重量％以下の割合で配合
される。
少なくとも１種の高融点材料は、放熱板に構造強度を付
与するとともに、回路基板を構成するセラミックス材と
同程度の低熱膨張性を与える成分である。一方、Ｃｕお
よびＡｇの少なくとも一方の高導電材料は放熱板の熱伝
導率を高め、放熱性を付与する成分であり、上記高融点
材料に対して５重量％以上２０重量％以下の割合で配合
される。
【００１７】高融点材料中に配合される高導電材料の割
合が５重量％未満である場合には、熱伝導率の改善効果
が少なく放熱性が良好な放熱板が得られない。一方、配
合割合が２０重量％を超えると、放熱板の熱膨張係数が
増加し、放熱板とセラミックス回路基板とを一体に接合
して半導体装置とした場合に、両部材の熱膨張係数差に
よって発生する応力が過大になり、割れや変形が生じ易
くなる。そのため、高導電材料の含有割合は５重量％以
上２０重量％以下の範囲とされるが、１０重量％以上１
５重量％以下の範囲がより好ましい。
合が５重量％未満である場合には、熱伝導率の改善効果
が少なく放熱性が良好な放熱板が得られない。一方、配
合割合が２０重量％を超えると、放熱板の熱膨張係数が
増加し、放熱板とセラミックス回路基板とを一体に接合
して半導体装置とした場合に、両部材の熱膨張係数差に
よって発生する応力が過大になり、割れや変形が生じ易
くなる。そのため、高導電材料の含有割合は５重量％以
上２０重量％以下の範囲とされるが、１０重量％以上１
５重量％以下の範囲がより好ましい。
【００１８】Ｎｉは放熱板の成形性，保形性を高め、か
つ成形体の焼結温度を低下せしめ焼結性を向上させるた
めの必須の助剤成分として２．０重量％以下の範囲で含
有される。すなわち、Ｎｉによって、硬質なＷ，ＷＣお
よびＣｒなどの高融点材料を一体に結合することによ
り、成形時における放熱板成形体の保形性を高めると同
時に、この成形体を焼結する際の焼結密度を高める作用
効果が発揮される。Ｎｉの含有量が２．０重量％を超え
るように過量に添加しても、上記作用効果は増加せず、
却って放熱板の熱膨張係数の増大を招く。したがって、
Ｎｉ含有量は２．０重量％以下の範囲とされるが、０．
５重量％以下の範囲がより好ましく、０．１重量％以上
０．３重量％以下の範囲がさらに好ましい。
つ成形体の焼結温度を低下せしめ焼結性を向上させるた
めの必須の助剤成分として２．０重量％以下の範囲で含
有される。すなわち、Ｎｉによって、硬質なＷ，ＷＣお
よびＣｒなどの高融点材料を一体に結合することによ
り、成形時における放熱板成形体の保形性を高めると同
時に、この成形体を焼結する際の焼結密度を高める作用
効果が発揮される。Ｎｉの含有量が２．０重量％を超え
るように過量に添加しても、上記作用効果は増加せず、
却って放熱板の熱膨張係数の増大を招く。したがって、
Ｎｉ含有量は２．０重量％以下の範囲とされるが、０．
５重量％以下の範囲がより好ましく、０．１重量％以上
０．３重量％以下の範囲がさらに好ましい。
【００１９】上記のような組成を有する放熱板は、例え
ば以下のような各工程から成る製造方法に従って製造さ
れる。まず、Ｗ，ＷＣおよびＣｒから選択される少なく
とも１種の高融点材料粉末に、２．０重量％以下、好ま
しくは０．５重量％以下のＮｉ粉末と、必要に応じてＣ
ｕおよびＡｇの少なくとも一方から成る高導電材料粉末
を５重量％以上２０重量％以下とを配合して均一な原料
混合体を調製する。
ば以下のような各工程から成る製造方法に従って製造さ
れる。まず、Ｗ，ＷＣおよびＣｒから選択される少なく
とも１種の高融点材料粉末に、２．０重量％以下、好ま
しくは０．５重量％以下のＮｉ粉末と、必要に応じてＣ
ｕおよびＡｇの少なくとも一方から成る高導電材料粉末
を５重量％以上２０重量％以下とを配合して均一な原料
混合体を調製する。
【００２０】ここで高導電材料は、高融点材料で予め形
成した焼結体中に含浸させて配合する方法でもよいが、
上記のように原料混合体の段階で予め高融点材料粉末中
に配合しておく方法でもよい。
成した焼結体中に含浸させて配合する方法でもよいが、
上記のように原料混合体の段階で予め高融点材料粉末中
に配合しておく方法でもよい。
【００２１】また高融点材料粉末の粒径を０．５μｍ以
上１０μｍ以下とする一方、高導電材料粉末の粒径を１
μｍ以下とすることにより、高融点材料から成る放熱板
基体内に高導電材料が均一に分散した組織を有する放熱
板が得られる。
上１０μｍ以下とする一方、高導電材料粉末の粒径を１
μｍ以下とすることにより、高融点材料から成る放熱板
基体内に高導電材料が均一に分散した組織を有する放熱
板が得られる。
【００２２】次に調製した原料混合体を圧縮成形する工
程に移る。本発明では、特にＮｉ粉末を配合した原料混
合体を等方性圧縮成形法（ＣＩＰ）によって加圧形成し
て、直径が２０〜８０mmで長さが２００〜５００mm程度
のバルク状成形体を形成する。
程に移る。本発明では、特にＮｉ粉末を配合した原料混
合体を等方性圧縮成形法（ＣＩＰ）によって加圧形成し
て、直径が２０〜８０mmで長さが２００〜５００mm程度
のバルク状成形体を形成する。
【００２３】上記等方性圧縮成形法は原料混合体の全表
面部に等方的に１４７〜２４５ＭＰａ程度の加圧力を作
用させる成形法であり、従来の一軸加圧成形法と異な
り、成形体の成形密度のばらつきを解消することが可能
である。したがって、この成形体を焼結した場合におい
ても、空孔（ポア）などの欠陥，残留応力，反りの発生
が少ない放熱板が得られる。
面部に等方的に１４７〜２４５ＭＰａ程度の加圧力を作
用させる成形法であり、従来の一軸加圧成形法と異な
り、成形体の成形密度のばらつきを解消することが可能
である。したがって、この成形体を焼結した場合におい
ても、空孔（ポア）などの欠陥，残留応力，反りの発生
が少ない放熱板が得られる。
【００２４】本発明では、特に原料混合体中に所定量の
Ｎｉ粉末を必須の助剤成分として添加しているため、従
来成形時に必要とされていた有機バインダーを添加する
ことなく、等方性圧縮成形法を使用して成形性および保
形性に優れた成形体が得られる。また有機バインダーを
全く使用しないため、面倒な脱脂工程が省略でき、脱脂
不良によって焼結体の空孔がバインダーの炭化物によっ
て閉塞されるおそれも少なく、後述する高導電材料の焼
結体空孔部への含浸操作が容易になる。
Ｎｉ粉末を必須の助剤成分として添加しているため、従
来成形時に必要とされていた有機バインダーを添加する
ことなく、等方性圧縮成形法を使用して成形性および保
形性に優れた成形体が得られる。また有機バインダーを
全く使用しないため、面倒な脱脂工程が省略でき、脱脂
不良によって焼結体の空孔がバインダーの炭化物によっ
て閉塞されるおそれも少なく、後述する高導電材料の焼
結体空孔部への含浸操作が容易になる。
【００２５】次に上記のように調製したバルク状の成形
体を焼結する工程に移る。すなわち、バルク状成形体は
窒素ガスやＡｒガス，水素ガス雰囲気など非酸化性雰囲
気中で温度９００〜１６００℃で１〜５時間焼結されて
バルク状焼結体とされる。
体を焼結する工程に移る。すなわち、バルク状成形体は
窒素ガスやＡｒガス，水素ガス雰囲気など非酸化性雰囲
気中で温度９００〜１６００℃で１〜５時間焼結されて
バルク状焼結体とされる。
【００２６】特に上記焼結工程において、バルク状の成
形体を温度１５００℃以下の水素雰囲気中で液相焼結
し、しかる後にＡｒガス加圧雰囲気中で緻密化焼結する
ことにより、さらに緻密で空孔（ポア）の発生が少ない
高密度の焼結体が得られる。
形体を温度１５００℃以下の水素雰囲気中で液相焼結
し、しかる後にＡｒガス加圧雰囲気中で緻密化焼結する
ことにより、さらに緻密で空孔（ポア）の発生が少ない
高密度の焼結体が得られる。
【００２７】次に得られた焼結体の空孔部に高導電材料
を含浸（溶浸）する工程に移る。すなわちバルク状焼結
体の空孔部にＣｕおよびＡｇの少なくとも一方から成る
溶融した高導電金属材料を溶浸せしめて金属含浸焼結体
を形成する。上記溶浸操作は、溶融した高導電材料を加
圧して焼結体空孔部に含浸させる加圧含浸法または溶融
した高導電材料と焼結体とを接触させた状態で雰囲気を
真空状態にまで減圧して溶融材料を焼結体空孔部内に吸
引させる真空含浸法により実施される。
を含浸（溶浸）する工程に移る。すなわちバルク状焼結
体の空孔部にＣｕおよびＡｇの少なくとも一方から成る
溶融した高導電金属材料を溶浸せしめて金属含浸焼結体
を形成する。上記溶浸操作は、溶融した高導電材料を加
圧して焼結体空孔部に含浸させる加圧含浸法または溶融
した高導電材料と焼結体とを接触させた状態で雰囲気を
真空状態にまで減圧して溶融材料を焼結体空孔部内に吸
引させる真空含浸法により実施される。
【００２８】なお、高融点材料粉末に対して予め所定量
の高導電材料粉末を配合した原料混合体を成形・焼結す
る場合においては、上記溶浸操作は不要である。しかし
ながら、原料混合体中に一部の高導電材料粉末を添加し
ておいて成形・焼結し、得られた焼結体の空孔部に、さ
らに溶融した高導電材料を溶浸した場合には、予め焼結
体の空孔部内壁に固着している高導電成分により濡れ性
が改善されるため、溶融した高導電材料の溶浸が円滑に
進行する効果がある。
の高導電材料粉末を配合した原料混合体を成形・焼結す
る場合においては、上記溶浸操作は不要である。しかし
ながら、原料混合体中に一部の高導電材料粉末を添加し
ておいて成形・焼結し、得られた焼結体の空孔部に、さ
らに溶融した高導電材料を溶浸した場合には、予め焼結
体の空孔部内壁に固着している高導電成分により濡れ性
が改善されるため、溶融した高導電材料の溶浸が円滑に
進行する効果がある。
【００２９】上記のように調製したバルク状の金属含浸
焼結体の表面には、余剰となったＣｕやＡｇなどの溶浸
材が付着しているので、これらを研削加工して除去す
る。
焼結体の表面には、余剰となったＣｕやＡｇなどの溶浸
材が付着しているので、これらを研削加工して除去す
る。
【００３０】次に、上記金属含浸焼結体を切断加工して
放熱板を調製する工程に移る。上記切断加工は、汎用の
切断用砥石車等の切断工具を使用して実施できるが、特
にマルチブレードカッタを使用することにより、焼結体
の切断時に作用する衝撃力が小さく、割れや欠けの発生
を効果的に防止できる。また、マルチブレードカッター
は、砥石やメタルソーなどの他の切断工具と比較して削
り代を小さくできるため、欠陥の発生が少なく、切断工
程における放熱板の製品歩留りを改善することができ
る。
放熱板を調製する工程に移る。上記切断加工は、汎用の
切断用砥石車等の切断工具を使用して実施できるが、特
にマルチブレードカッタを使用することにより、焼結体
の切断時に作用する衝撃力が小さく、割れや欠けの発生
を効果的に防止できる。また、マルチブレードカッター
は、砥石やメタルソーなどの他の切断工具と比較して削
り代を小さくできるため、欠陥の発生が少なく、切断工
程における放熱板の製品歩留りを改善することができ
る。
【００３１】そして、上記バルク状の焼結体をマルチブ
レードカッタ等の切断工具を使用して任意の厚さに切断
することにより、薄板形状を有する複数の放熱板が効率
的に量産される。
レードカッタ等の切断工具を使用して任意の厚さに切断
することにより、薄板形状を有する複数の放熱板が効率
的に量産される。
【００３２】上記のように形成した放熱板を、セラミッ
クス基板を主体とする回路基板や半導体素子と一体に接
合することにより、本発明に係る半導体装置が形成され
る。
クス基板を主体とする回路基板や半導体素子と一体に接
合することにより、本発明に係る半導体装置が形成され
る。
【００３３】上記構成に係る放熱板および製造方法によ
れば、助剤としてＮｉを含み、等方性圧縮成形法（ＣＩ
Ｐ）によって成形されるため、従来のように有機バイン
ダーを使用しなくても保形性に優れた均一なバルク状成
形体が得られる。そのため、有機バインダーを除去する
ための脱脂工程が不要となり、放熱板の製造工程が大幅
に簡素化される。
れば、助剤としてＮｉを含み、等方性圧縮成形法（ＣＩ
Ｐ）によって成形されるため、従来のように有機バイン
ダーを使用しなくても保形性に優れた均一なバルク状成
形体が得られる。そのため、有機バインダーを除去する
ための脱脂工程が不要となり、放熱板の製造工程が大幅
に簡素化される。
【００３４】また、ＣＩＰ成形により均一なバルク状成
形体が得られるため、焼結後においてもピンホールなど
の欠陥や反りの発生が少なく、めっき性が良好であり、
かつ寸法精度が高い放熱板が得られる。
形体が得られるため、焼結後においてもピンホールなど
の欠陥や反りの発生が少なく、めっき性が良好であり、
かつ寸法精度が高い放熱板が得られる。
【００３５】さらに放熱板は、高熱伝導率を有し、また
半導体素子やセラミックス基板と近似した熱膨張率を有
しているため、この放熱板をセラミックス回路基板と一
体に接合して半導体装置を形成した場合には、搭載した
半導体素子で発生した熱を効率的に系外に放散すること
が可能となり、特に大容量，高出力，高集積度の半導体
素子を搭載する半導体装置用の放熱板として極めて有効
である。
半導体素子やセラミックス基板と近似した熱膨張率を有
しているため、この放熱板をセラミックス回路基板と一
体に接合して半導体装置を形成した場合には、搭載した
半導体素子で発生した熱を効率的に系外に放散すること
が可能となり、特に大容量，高出力，高集積度の半導体
素子を搭載する半導体装置用の放熱板として極めて有効
である。
【００３６】
【発明の実施の形態】次に本発明の実施形態について以
下の実施例および比較例を参照して具体的に説明する。
下の実施例および比較例を参照して具体的に説明する。
【００３７】実施例１〜２ 高融点材料として粒径が０．６μｍ以下のＷ粉末に対し
て、０．２重量％（実施例１），０．５重量％（実施例
２）のＮｉ粉末を添加して回転揺動型の混合機で１時間
混合することにより、各実施例用の原料混合体をそれぞ
れ調製した。
て、０．２重量％（実施例１），０．５重量％（実施例
２）のＮｉ粉末を添加して回転揺動型の混合機で１時間
混合することにより、各実施例用の原料混合体をそれぞ
れ調製した。
【００３８】次に各原料混合体を、内径５０mmのライナ
形状のゴム型に充填した後に、耐圧容器（ＣＩＰ炉）内
に配置し、１９６ＭＰａの加圧力で等方性圧縮成形（Ｃ
ＩＰ）することにより、直径５０mm×長さ３００mmのバ
ルク状成形体を形成した。
形状のゴム型に充填した後に、耐圧容器（ＣＩＰ炉）内
に配置し、１９６ＭＰａの加圧力で等方性圧縮成形（Ｃ
ＩＰ）することにより、直径５０mm×長さ３００mmのバ
ルク状成形体を形成した。
【００３９】次に得られたバルク状成形体を水素雰囲気
中で温度１０００℃で４時間焼結し、さらに温度１５０
０℃で２時間焼結して、それぞれバルク状焼結体を形成
した。
中で温度１０００℃で４時間焼結し、さらに温度１５０
０℃で２時間焼結して、それぞれバルク状焼結体を形成
した。
【００４０】次に得られた各バルク状焼結体と溶融した
Ｃｕとを接触させた状態で、バルク状焼結体の空孔部に
Ｃｕを溶浸して、金属含浸焼結体をそれぞれ形成した。
各焼結体表面に付着した余剰のＣｕは研削加工により除
去した。さらに得られた各焼結体を、マルチブレードカ
ッタを用いて厚さ１．４mmの薄板状に切断し、切断面の
表面粗さを測定した後に、さらに表面研磨加工を実施す
ることにより、それぞれ実施例１〜２に係る放熱板を製
造した。
Ｃｕとを接触させた状態で、バルク状焼結体の空孔部に
Ｃｕを溶浸して、金属含浸焼結体をそれぞれ形成した。
各焼結体表面に付着した余剰のＣｕは研削加工により除
去した。さらに得られた各焼結体を、マルチブレードカ
ッタを用いて厚さ１．４mmの薄板状に切断し、切断面の
表面粗さを測定した後に、さらに表面研磨加工を実施す
ることにより、それぞれ実施例１〜２に係る放熱板を製
造した。
【００４１】比較例１ 一方、実施例１で使用した高融点材料としてのＷ粉末に
対して、有機バインダーを１重量％の割合で配合し、実
施例１と同様に混合機で１時間混合して均一な原料混合
体とした。
対して、有機バインダーを１重量％の割合で配合し、実
施例１と同様に混合機で１時間混合して均一な原料混合
体とした。
【００４２】次に、上記原料混合体を金型プレス機の成
形型に充填して５０ＭＰａの加圧力で一軸加圧成形する
ことにより、縦横５０mm×厚さ２mmの薄板状成形体を多
数調製した。得られた成形体をＮ2 ガス雰囲気中で温度
８００℃で１時間加熱することにより、脱脂処理を行っ
た。
形型に充填して５０ＭＰａの加圧力で一軸加圧成形する
ことにより、縦横５０mm×厚さ２mmの薄板状成形体を多
数調製した。得られた成形体をＮ2 ガス雰囲気中で温度
８００℃で１時間加熱することにより、脱脂処理を行っ
た。
【００４３】次に脱脂した成形体を、水素雰囲気中で温
度１０００℃で４時間焼結し、さらに１３５０℃で２時
間焼結し、さらに高導電材料としてのＣｕを溶浸した後
に、表面に付着した余剰のＣｕを研削加工によって除去
し、研削面の表面粗さを測定した後に、表面を研磨加工
して実施例１と同一寸法を有する比較例１に係る従来の
放熱板を調製した。
度１０００℃で４時間焼結し、さらに１３５０℃で２時
間焼結し、さらに高導電材料としてのＣｕを溶浸した後
に、表面に付着した余剰のＣｕを研削加工によって除去
し、研削面の表面粗さを測定した後に、表面を研磨加工
して実施例１と同一寸法を有する比較例１に係る従来の
放熱板を調製した。
【００４４】こうして得られた各放熱板の研磨加工前に
おける表面粗さ，研磨加工後における熱膨張率，熱伝導
率，密度，表面のピンホール数および反りの発生量を測
定して、表１に示す結果を得た。
おける表面粗さ，研磨加工後における熱膨張率，熱伝導
率，密度，表面のピンホール数および反りの発生量を測
定して、表１に示す結果を得た。
【００４５】表１に示す結果から明らかなように、ＣＩ
Ｐ成形して形成したバルク状の成形体を焼結し、その焼
結体の空孔部に高導電材料としてのＣｕを含浸せしめ、
しかる後に所定厚さに切断して形成した各実施例の放熱
板によれば、研磨加工前の放熱板の表面粗さが、従来法
によって製造した比較例１の放熱板と比較して大幅に減
少しており、最終製品に仕上げるために必要な研磨加工
等の後工程が大幅に簡素化され、放熱板の製造原価を大
幅に削減できることが判明した。
Ｐ成形して形成したバルク状の成形体を焼結し、その焼
結体の空孔部に高導電材料としてのＣｕを含浸せしめ、
しかる後に所定厚さに切断して形成した各実施例の放熱
板によれば、研磨加工前の放熱板の表面粗さが、従来法
によって製造した比較例１の放熱板と比較して大幅に減
少しており、最終製品に仕上げるために必要な研磨加工
等の後工程が大幅に簡素化され、放熱板の製造原価を大
幅に削減できることが判明した。
【００４６】一方、比較例１に係る放熱板においては、
薄板状に形成した焼結体の全面に、余剰の溶浸材（Ｃ
ｕ）が付着しているため、それを除去するための研削加
工に多大な工数が必要となり、製造コストが上昇するこ
とが改めて確認できた。
薄板状に形成した焼結体の全面に、余剰の溶浸材（Ｃ
ｕ）が付着しているため、それを除去するための研削加
工に多大な工数が必要となり、製造コストが上昇するこ
とが改めて確認できた。
【００４７】これに対し、実施例１〜２の放熱板の製造
方法によれば、バルク状の焼結体の外表面のみに余剰の
Ｃｕ材が付着する一方で、切断面には溶浸材が付着して
いないため、その後工程における表面研磨加工も容易に
なる。また実施例の製造方法によれば、等方性圧縮成形
法（ＣＩＰ）によって成形体を形成しているため、有機
バインダーを使用せずに形成が可能であり、バインダー
除去のための脱脂工程が不要となり、製造工程が簡素化
される。
方法によれば、バルク状の焼結体の外表面のみに余剰の
Ｃｕ材が付着する一方で、切断面には溶浸材が付着して
いないため、その後工程における表面研磨加工も容易に
なる。また実施例の製造方法によれば、等方性圧縮成形
法（ＣＩＰ）によって成形体を形成しているため、有機
バインダーを使用せずに形成が可能であり、バインダー
除去のための脱脂工程が不要となり、製造工程が簡素化
される。
【００４８】次に上記高導電材料の溶浸操作を実施せず
に、予め高導電材料粉末を配合した原料混合体を、成形
・焼結して形成した放熱板について、以下の実施例およ
び比較例を参照して説明する。
に、予め高導電材料粉末を配合した原料混合体を、成形
・焼結して形成した放熱板について、以下の実施例およ
び比較例を参照して説明する。
【００４９】実施例３〜８ 高融点材料として粒径が０．６μｍ以下のＷ粉末に対し
て、表１に示す組成割合となるように、Ｎｉ粉末と、粒
径０．８μｍ以下のＣｕ粉末とを添加して回転揺動型の
混合機で１時間混合することにより、各実施例用の原料
混合体をそれぞれ調製した。
て、表１に示す組成割合となるように、Ｎｉ粉末と、粒
径０．８μｍ以下のＣｕ粉末とを添加して回転揺動型の
混合機で１時間混合することにより、各実施例用の原料
混合体をそれぞれ調製した。
【００５０】次に各原料混合体を、内径５０mmのライナ
形状のゴム型に充填した後に、耐圧容器（ＣＩＰ炉）内
に配置し、１９６ＭＰａの加圧力で等方性圧縮成形（Ｃ
ＩＰ）することにより、直径５０mm×長さ３００mmのバ
ルク状成形体を形成した。
形状のゴム型に充填した後に、耐圧容器（ＣＩＰ炉）内
に配置し、１９６ＭＰａの加圧力で等方性圧縮成形（Ｃ
ＩＰ）することにより、直径５０mm×長さ３００mmのバ
ルク状成形体を形成した。
【００５１】次に得られたバルク状成形体を水素雰囲気
中で温度１０００℃で４時間焼結し、さらに温度１５０
０℃で２時間焼結し、しかる後に、さらに１９６ＭＰａ
のアルゴン加圧雰囲気中で温度１０００℃で２時間焼結
して、それぞれバルク状焼結体を形成した。
中で温度１０００℃で４時間焼結し、さらに温度１５０
０℃で２時間焼結し、しかる後に、さらに１９６ＭＰａ
のアルゴン加圧雰囲気中で温度１０００℃で２時間焼結
して、それぞれバルク状焼結体を形成した。
【００５２】次に得られた各バルク状焼結体を、マルチ
ブレードカッタを用いて厚さ１．４mmの薄板状に切断
し、切断面の表面粗さを測定した後に、さらに表面研磨
加工を実施することにより、それぞれ実施例３〜８に係
る放熱板を製造した。
ブレードカッタを用いて厚さ１．４mmの薄板状に切断
し、切断面の表面粗さを測定した後に、さらに表面研磨
加工を実施することにより、それぞれ実施例３〜８に係
る放熱板を製造した。
【００５３】比較例２〜３ 一方、焼結温度によって焼結体の空孔率を制御し、最終
的に放熱板に含有される高導電材料としてのＣｕの含有
割合が、それぞれ１０重量％（比較例２），２０重量％
（比較例３）となるように設定した点以外は比較例１と
同様な条件で原料混合体の調製，一軸加圧成形，脱脂処
理，焼結処理，溶浸処理，研削・研磨加工を実施するこ
とにより、各実施例と同一寸法を有する比較例２〜３に
係る従来の放熱板をそれぞれ調製した。
的に放熱板に含有される高導電材料としてのＣｕの含有
割合が、それぞれ１０重量％（比較例２），２０重量％
（比較例３）となるように設定した点以外は比較例１と
同様な条件で原料混合体の調製，一軸加圧成形，脱脂処
理，焼結処理，溶浸処理，研削・研磨加工を実施するこ
とにより、各実施例と同一寸法を有する比較例２〜３に
係る従来の放熱板をそれぞれ調製した。
【００５４】こうして得られた各放熱板の研磨加工前に
おける表面粗さ，研磨加工後における熱膨張率，熱伝導
率，密度，表面のピンホール数および反りの発生量を測
定して、下記表１に示す結果を得た。
おける表面粗さ，研磨加工後における熱膨張率，熱伝導
率，密度，表面のピンホール数および反りの発生量を測
定して、下記表１に示す結果を得た。
【００５５】
【表１】
【００５６】上記表１に示す結果から明らかなように、
各実施例に係る放熱板の製造方法においては、等方性圧
縮成形（ＣＩＰ）法を用いているため、有機バインダー
を使用せずに緻密な成形体を形成することが可能とな
り、この成形体を焼結した場合においても比較例２〜３
と比較してピンホールや空孔などの欠陥の発生が少な
く、熱伝導性およびめっき性も良好な放熱板が得られ
る。
各実施例に係る放熱板の製造方法においては、等方性圧
縮成形（ＣＩＰ）法を用いているため、有機バインダー
を使用せずに緻密な成形体を形成することが可能とな
り、この成形体を焼結した場合においても比較例２〜３
と比較してピンホールや空孔などの欠陥の発生が少な
く、熱伝導性およびめっき性も良好な放熱板が得られ
る。
【００５７】また半導体素子（Ｓｉ）やセラミックス基
板と近似した熱膨張率を有しているため、半導体素子を
搭載したセラミックス回路基板と一体に接合して半導体
装置を形成した場合においても、熱膨張差に起因する応
力によって割れや欠けを発生することも少ない。さら
に、余剰な溶浸材が付着することがないため、表面加工
が容易になる。また熱伝導率が高く、反りの発生も少な
いため、放熱性および寸法精度に優れた放熱板が得られ
る。
板と近似した熱膨張率を有しているため、半導体素子を
搭載したセラミックス回路基板と一体に接合して半導体
装置を形成した場合においても、熱膨張差に起因する応
力によって割れや欠けを発生することも少ない。さら
に、余剰な溶浸材が付着することがないため、表面加工
が容易になる。また熱伝導率が高く、反りの発生も少な
いため、放熱性および寸法精度に優れた放熱板が得られ
る。
【００５８】図１は上記各実施例に係る放熱板をセラミ
ックス回路基板と一体に接合した半導体装置の一実施例
を示す断面図である。すなわち本実施例に係る半導体装
置９は、セラミックス基板１と、このセラミックス基板
１の一方の表面に搭載された半導体素子２と、この半導
体素子２と電気的に接続された配線層としてのリードフ
レーム５と、上記セラミックス基板１の他方の表面に一
体に接合された放熱板（ヒートシンク）１０とを備えた
半導体装置９であり、上記放熱板１０が高導電材料とし
てのＣｕを５重量％以上２０重量％以下と、２．０重量
％以下、好ましくは０．５重量％以下のＮｉとを含有
し、残部が高融点材料としてのＷから成るように構成さ
れている。
ックス回路基板と一体に接合した半導体装置の一実施例
を示す断面図である。すなわち本実施例に係る半導体装
置９は、セラミックス基板１と、このセラミックス基板
１の一方の表面に搭載された半導体素子２と、この半導
体素子２と電気的に接続された配線層としてのリードフ
レーム５と、上記セラミックス基板１の他方の表面に一
体に接合された放熱板（ヒートシンク）１０とを備えた
半導体装置９であり、上記放熱板１０が高導電材料とし
てのＣｕを５重量％以上２０重量％以下と、２．０重量
％以下、好ましくは０．５重量％以下のＮｉとを含有
し、残部が高融点材料としてのＷから成るように構成さ
れている。
【００５９】また、セラミックス基板１のキャビティ１
ａ内には、素子搭載部３が設けられており、この素子搭
載部３にＡｇ−ポリイミドなどの接合用ペーストを用い
て半導体素子２が接合搭載される。また上記セラミック
ス基板１の半導体素子２の搭載面側、すなわちセラミッ
クス基板１の外縁側には、固着用ガラス等によってリー
ドフレーム５が接合されている。リードフレーム５と半
導体素子２の各電極とは、ボンディングワイヤ６によっ
て電気的に接続されている。またセラミックス基板１の
上面側には、半導体素子２を被覆するようにセラミック
ス封止部材７が封着ガラス８により一体に接合されてい
る。
ａ内には、素子搭載部３が設けられており、この素子搭
載部３にＡｇ−ポリイミドなどの接合用ペーストを用い
て半導体素子２が接合搭載される。また上記セラミック
ス基板１の半導体素子２の搭載面側、すなわちセラミッ
クス基板１の外縁側には、固着用ガラス等によってリー
ドフレーム５が接合されている。リードフレーム５と半
導体素子２の各電極とは、ボンディングワイヤ６によっ
て電気的に接続されている。またセラミックス基板１の
上面側には、半導体素子２を被覆するようにセラミック
ス封止部材７が封着ガラス８により一体に接合されてい
る。
【００６０】上記半導体装置９を構成する放熱板１０
は、半導体素子２やセラミックス基板１と近似した熱膨
張率を有しているため、半導体素子２を搭載したセラミ
ックス回路基板と一体に接合して半導体装置９を形成し
た場合においても、熱膨張差に起因する応力によって割
れや欠けを発生することも少ない。また放熱板１０の熱
伝導率が高いため、半導体素子２で発生した熱は放熱板
１０を経由して迅速に系外に放散される。したがって、
放熱性に優れた半導体装置９が得られる。
は、半導体素子２やセラミックス基板１と近似した熱膨
張率を有しているため、半導体素子２を搭載したセラミ
ックス回路基板と一体に接合して半導体装置９を形成し
た場合においても、熱膨張差に起因する応力によって割
れや欠けを発生することも少ない。また放熱板１０の熱
伝導率が高いため、半導体素子２で発生した熱は放熱板
１０を経由して迅速に系外に放散される。したがって、
放熱性に優れた半導体装置９が得られる。
【００６１】
【発明の効果】以上説明の通り本発明に係る放熱板およ
び製造方法によれば、助剤としてＮｉを含み、等方性圧
縮成形法（ＣＩＰ）によって成形されるため、従来のよ
うに有機バインダーを使用しなくても保形性に優れた均
一なバルク状成形体が得られる。そのため、有機バイン
ダーを除去するための脱脂工程が不要となり、放熱板の
製造工程が大幅に簡素化される。
び製造方法によれば、助剤としてＮｉを含み、等方性圧
縮成形法（ＣＩＰ）によって成形されるため、従来のよ
うに有機バインダーを使用しなくても保形性に優れた均
一なバルク状成形体が得られる。そのため、有機バイン
ダーを除去するための脱脂工程が不要となり、放熱板の
製造工程が大幅に簡素化される。
【００６２】また、ＣＩＰ成形により均一なバルク状成
形体が得られるため、焼結後においてもピンホールなど
の欠陥や反りの発生が少なく、めっき性が良好であり、
かつ寸法精度が高い放熱板が得られる。
形体が得られるため、焼結後においてもピンホールなど
の欠陥や反りの発生が少なく、めっき性が良好であり、
かつ寸法精度が高い放熱板が得られる。
【００６３】さらに放熱板は、高熱伝導率を有し、また
半導体素子やセラミックス基板と近似した熱膨張率を有
しているため、この放熱板をセラミックス回路基板と一
体に接合して半導体装置を形成した場合には、搭載した
半導体素子で発生した熱を効率的に系外に放散すること
が可能となり、特に大容量，高出力，高集積度の半導体
素子を搭載する半導体装置用の放熱板として極めて有効
である。
半導体素子やセラミックス基板と近似した熱膨張率を有
しているため、この放熱板をセラミックス回路基板と一
体に接合して半導体装置を形成した場合には、搭載した
半導体素子で発生した熱を効率的に系外に放散すること
が可能となり、特に大容量，高出力，高集積度の半導体
素子を搭載する半導体装置用の放熱板として極めて有効
である。
【図１】本発明に係る半導体装置の一実施例を示す断面
図。
図。
１ セラミックス基板 １ａ キャビティ ２ 半導体素子（Ｓｉチップ） ３ 素子搭載部 ４ 固着用ガラス ５ リードフレーム ６ ボンディングワイヤ ７ セラミックス封止部材 ８ 封着ガラス ９ 半導体装置 １０ 放熱板（ヒートシンク）
Claims (10)
- 【請求項１】 ＣｕおよびＡｇの少なくとも一方の高導
電材料を５重量％以上２０重量％以下と、２．０重量％
以下のＮｉとを含有し、残部がＷ，ＷＣおよびＣｒから
選択される少なくとも１種の高融点材料から成ることを
特徴とする放熱板。 - 【請求項２】 Ｎｉの含有量が０．５重量％以下である
ことを特徴とする請求項１記載の放熱板。 - 【請求項３】 Ｗ，ＷＣおよびＣｒから選択される少な
くとも１種の高融点材料粉末に対して、２．０重量％以
下のＮｉ粉末を配合して原料混合体を調製する工程と、
得られた原料混合体を等方性圧縮成形法（ＣＩＰ）によ
って加圧成形してバルク形状の成形体を形成する工程
と、この成形体を非酸化性雰囲気中で焼結してバルク状
の焼結体を形成する工程と、この焼結体の空孔部にＣｕ
およびＡｇの少なくとも一方から成る高導電材料を焼結
体に対して５重量％以上２０重量％以下の割合で含浸し
て金属含浸焼結体を形成する工程と、この金属含浸焼結
体を切断加工することにより任意の厚さを有する複数の
放熱板を調製する工程とから成ることを特徴とする放熱
板の製造方法。 - 【請求項４】 Ｗ，ＷＣおよびＣｒから選択される少な
くとも１種の高融点材料粉末に対して、２．０重量％以
下のＮｉ粉末と、ＣｕおよびＡｇの少なくとも一方から
なる高導電材料粉末を５重量％以上２０重量％以下とを
配合して原料混合体を調製する工程と、得られた原料混
合体を等方性圧縮成形法（ＣＩＰ）によって加圧成形し
てバルク形状の成形体を形成する工程と、この成形体を
非酸化性雰囲気中で焼結してバルク状の焼結体を形成す
る工程と、この焼結体を切断加工することにより任意の
厚さを有する複数の放熱板を調製する工程とから成るこ
とを特徴とする放熱板の製造方法。 - 【請求項５】 Ｎｉ粉末の配合量が０．５重量％以下で
あることを特徴とする請求項３または４記載の放熱板の
製造方法。 - 【請求項６】 高融点材料粉末の粒径が０．５μｍ以上
１０μｍ以下であることを特徴とする請求項３または４
記載の放熱板の製造方法。 - 【請求項７】 高導電材料粉末の粒径が１μｍ以下であ
ることを特徴とする請求項３または４記載の放熱板の製
造方法。 - 【請求項８】 焼結工程は、バルク状の成形体を温度１
５００℃以下の水素雰囲気中で液相焼結し、しかる後に
Ａｒガス加圧雰囲気中で緻密化焼結する工程から成るこ
とを特徴とする請求項３または４記載の放熱板の製造方
法。 - 【請求項９】 バルク状の焼結体の切断加工は、マルチ
ブレードカッタを用いて行うことを特徴とする請求項３
または４記載の放熱板の製造方法。 - 【請求項１０】 セラミックス基板と、このセラミック
ス基板の一方の表面に搭載された半導体素子と、この半
導体素子と電気的に接続された配線層と、上記セラミッ
クス基板の他方の表面に一体に接合された放熱板とを備
えた半導体装置において、上記放熱板がＣｕおよびＡｇ
の少なくとも一方の高導電材料を５重量％以上２０重量
％以下と、２．０重量％以下のＮｉとを含有し、残部が
Ｗ，ＷＣおよびＣｒから選択される少なくとも１種の高
融点材料から成ることを特徴とする半導体装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23817096A JPH1088272A (ja) | 1996-09-09 | 1996-09-09 | 放熱板，その製造方法，および半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23817096A JPH1088272A (ja) | 1996-09-09 | 1996-09-09 | 放熱板，その製造方法，および半導体装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1088272A true JPH1088272A (ja) | 1998-04-07 |
Family
ID=17026226
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23817096A Pending JPH1088272A (ja) | 1996-09-09 | 1996-09-09 | 放熱板，その製造方法，および半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1088272A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003021671A1 (en) * | 2001-08-31 | 2003-03-13 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Semiconductor radiating substrate and production method therefor and package |
| CN115475942A (zh) * | 2022-09-26 | 2022-12-16 | 安泰环境工程技术有限公司 | 一种多孔钛板及其制备方法 |
| CN116666229A (zh) * | 2023-08-02 | 2023-08-29 | 西安畅榜电子科技有限公司 | 一种芯片框及其加工方法 |
-
1996
- 1996-09-09 JP JP23817096A patent/JPH1088272A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| WO2003021671A1 (en) * | 2001-08-31 | 2003-03-13 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Semiconductor radiating substrate and production method therefor and package |
| US6979901B2 (en) | 2001-08-31 | 2005-12-27 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Semiconductor heat-dissipating substrate, and manufacturing method and package therefor |
| CN100353536C (zh) * | 2001-08-31 | 2007-12-05 | 住友电气工业株式会社 | 半导体散热衬底及其生产方法和组件 |
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