JPS5961148A - セラミツク基板の製造方法 - Google Patents
セラミツク基板の製造方法Info
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- JPS5961148A JPS5961148A JP17214282A JP17214282A JPS5961148A JP S5961148 A JPS5961148 A JP S5961148A JP 17214282 A JP17214282 A JP 17214282A JP 17214282 A JP17214282 A JP 17214282A JP S5961148 A JPS5961148 A JP S5961148A
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- ceramic
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
〔発明の利用分野〕
本発明は、半導体チップ等を実装するためのセラミック
基板の製造方法に関する。 〔従来技術〕 １１１９８２年 Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｍｐｏ
ｎｅｎｔ Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ（ＩＥＥ、Ｅ）ｊの
円’、 ４６０−４６３に” ＡＮ ＡＬＴＥＲＮ −
Ａ ｉ’ ｌら ＭＥＴＩ４ＯＬ）ＯＦ ＦＡ１３１
ｔｌＣＡＴＩＮＧ へ、ｆ ｔＪ Ｌ Ｔ −ＩＬＡ
ＹＥＲ−ＭＵＬＴＩＣＨＩＰ ＣＥＲＡＭＩＣ５ＵＢ
Ｓ−１’ ＲＡ Ｔ Ｅ ”の表題で、セラミック基板
の新製法が説明されている。これは、導体パターンを印
刷してないブランクのグリーンシートと、導体ノくター
ンを印刷したグリーンシートとを多層に積層して焼結し
、セラミックの積層体を得、これを導体パターンのパタ
ーン方向と直交する方向に（り断じて多数のセラミック
基板を切り出すというものである。しかしこの技術は、
在来のグリーンシートプロセスを基本どしているため、
次に述べるような改良の余地がある。 （１）高密度実装用のセラミック基板は、放熱を効率的
に行う必要から、熱伝導率の高いことが望まれる。しか
し、グリーンシートを焼結して得られるセラミックは窒
１１１ｉ１が多く粗であり、熱伝導率が低く７ヨる。た
とえ、材料としてシリコンカーバイド（５ｉＣ）を用い
たとしても、グリーンシートプロセスではＳｉＣ本来の
特性を活かせず、十分な熱伝導性を得ることはできない
。このように、より高密度化のために熱伝導率の高いセ
ラミック基板を得ることが望まれる。 （２） セラミック基板は、最終的にはその衣浜面に
配線Ｌ７て用いる。しかし、グリーンシートを焼結して
得られるセラミックは粗であるＩこめ表裏面配線の微細
化が困ＭｌＧであり、したがってより微細化配線でより
高密度実装用セラミック基板を実現することが望まれる
。 （３）積層前のグリーンシートに印刷した導体パタ一ン
は、セラミック基板の表裏間の配線導体として働く。そ
の配線抵抗が大きいと、発熱敞や信号遅延時間が増加す
る等の好ましく１よい影響がある。し７．ｌ−るに、グ
リーンシート上に導体パターンを形成するには厚膜法を
採用せざるを得す、導体パターンの抵抗率、したがって
セラミック基板の表裏間配線抵抗が比較的大きくなって
しまい、この低抵抗化が望まれる。 〔発明の目的〕 本発明は前述の如き問題点をｊＱγ消し、熱放敢性が良
（、かつ高密度配線の司能なセラミック基板を製造尤る
方法を提供すること舒目的とする。 〔発明の概要〕 本発明は、ＳｉＣ等を材料としてホットプレス法で形成
したセラミックの薄板を、配線材を間に入れて多層に重
ねて接合し、それにより得た一体的な積層体”をその接
合面とほぼ直交する方向に切断して多数のセラミック基
板を切り出すものである。 〔発明の実施例〕 以下、第１図ないし第６図を参照して、本発明のいくつ
かの実施例に９いて説明する。 実施例１ 第１図は、セラミック薄板ｌと配ｍ栃２の積層体の斜視
図である。 まずセラミック薄板１の作成につい１説す］する。 ＳｉＣ粉体を用い、温度２０００℃以上、圧力２００に
＆個、募囲気Ａｔの柔性でホットプレス法によりＳｉＣ
セラミックの基体を形成する。このＳｉＣセラミックの
熱伝導率は約０．７ ｃａｌ／Ｕｔｒ、Ｓ ’″Ｃでグ
リーンシートプロセスによるアルミナ系セラミックより
も熱伝導性が非茗に良く、また極め℃緻密な構造である
。また、ＳｉＣセラミックの熱膨張係数は約３．７Ｘ１
０℃ テシリコンのそれに近く、シリコンのチップを直
接実装するに好都合である。誘電率は約４２ （ＩＭＨ
７）でグリーンシートプロセスによるアルミナ系セラミ
ックより高いが機イ戒的強度はほぼ同等である。 このよ５なＳｉＣセラミックの基体をダイヤモンドブレ
ードでスライスし、サンドブラストで研磨することによ
り、表面粗さか１〜２μｍの０．１Ｂの厚さ、１００朋
平方のセラミック薄板ｌを得る。ただし、この寸法はあ
くまで一例に過イな（・１゜このようにして作成したセ
ラミック薄板１を自己線材２を間に入れて積層して接合
し、第１図に示すような一体的な積層体を作る。本実施
例で（ま、低融点ガラスである日本電気ガラス（株）製
の鉛−ホウ酸系ガラスＬ Ｓ ０１１０を接合材３とし
て用（・、層間接合を行う。より詳細には、このガラス
をセラミック薄板ｌの接せ面に７０〜９０μｍの厚さｔ
こブＩノント法で塗布し、約１１０°ＣＯ） ｔｏｒｎ
度トーで約５分間乾燥させた後、空気中でグレーズ処理
する（ｂ情題ポ９４１０℃、時間約１０分）。このグレ
ーズ処理後、−ヒラミック薄板１と配紛羽２とを治具を
用℃・てＩＷ度良く位置決めし積層する。本実施例で
基板の製造方法に関する。 〔従来技術〕 １１１９８２年 Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｍｐｏ
ｎｅｎｔ Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ（ＩＥＥ、Ｅ）ｊの
円’、 ４６０−４６３に” ＡＮ ＡＬＴＥＲＮ −
Ａ ｉ’ ｌら ＭＥＴＩ４ＯＬ）ＯＦ ＦＡ１３１
ｔｌＣＡＴＩＮＧ へ、ｆ ｔＪ Ｌ Ｔ −ＩＬＡ
ＹＥＲ−ＭＵＬＴＩＣＨＩＰ ＣＥＲＡＭＩＣ５ＵＢ
Ｓ−１’ ＲＡ Ｔ Ｅ ”の表題で、セラミック基板
の新製法が説明されている。これは、導体パターンを印
刷してないブランクのグリーンシートと、導体ノくター
ンを印刷したグリーンシートとを多層に積層して焼結し
、セラミックの積層体を得、これを導体パターンのパタ
ーン方向と直交する方向に（り断じて多数のセラミック
基板を切り出すというものである。しかしこの技術は、
在来のグリーンシートプロセスを基本どしているため、
次に述べるような改良の余地がある。 （１）高密度実装用のセラミック基板は、放熱を効率的
に行う必要から、熱伝導率の高いことが望まれる。しか
し、グリーンシートを焼結して得られるセラミックは窒
１１１ｉ１が多く粗であり、熱伝導率が低く７ヨる。た
とえ、材料としてシリコンカーバイド（５ｉＣ）を用い
たとしても、グリーンシートプロセスではＳｉＣ本来の
特性を活かせず、十分な熱伝導性を得ることはできない
。このように、より高密度化のために熱伝導率の高いセ
ラミック基板を得ることが望まれる。 （２） セラミック基板は、最終的にはその衣浜面に
配線Ｌ７て用いる。しかし、グリーンシートを焼結して
得られるセラミックは粗であるＩこめ表裏面配線の微細
化が困ＭｌＧであり、したがってより微細化配線でより
高密度実装用セラミック基板を実現することが望まれる
。 （３）積層前のグリーンシートに印刷した導体パタ一ン
は、セラミック基板の表裏間の配線導体として働く。そ
の配線抵抗が大きいと、発熱敞や信号遅延時間が増加す
る等の好ましく１よい影響がある。し７．ｌ−るに、グ
リーンシート上に導体パターンを形成するには厚膜法を
採用せざるを得す、導体パターンの抵抗率、したがって
セラミック基板の表裏間配線抵抗が比較的大きくなって
しまい、この低抵抗化が望まれる。 〔発明の目的〕 本発明は前述の如き問題点をｊＱγ消し、熱放敢性が良
（、かつ高密度配線の司能なセラミック基板を製造尤る
方法を提供すること舒目的とする。 〔発明の概要〕 本発明は、ＳｉＣ等を材料としてホットプレス法で形成
したセラミックの薄板を、配線材を間に入れて多層に重
ねて接合し、それにより得た一体的な積層体”をその接
合面とほぼ直交する方向に切断して多数のセラミック基
板を切り出すものである。 〔発明の実施例〕 以下、第１図ないし第６図を参照して、本発明のいくつ
かの実施例に９いて説明する。 実施例１ 第１図は、セラミック薄板ｌと配ｍ栃２の積層体の斜視
図である。 まずセラミック薄板１の作成につい１説す］する。 ＳｉＣ粉体を用い、温度２０００℃以上、圧力２００に
＆個、募囲気Ａｔの柔性でホットプレス法によりＳｉＣ
セラミックの基体を形成する。このＳｉＣセラミックの
熱伝導率は約０．７ ｃａｌ／Ｕｔｒ、Ｓ ’″Ｃでグ
リーンシートプロセスによるアルミナ系セラミックより
も熱伝導性が非茗に良く、また極め℃緻密な構造である
。また、ＳｉＣセラミックの熱膨張係数は約３．７Ｘ１
０℃ テシリコンのそれに近く、シリコンのチップを直
接実装するに好都合である。誘電率は約４２ （ＩＭＨ
７）でグリーンシートプロセスによるアルミナ系セラミ
ックより高いが機イ戒的強度はほぼ同等である。 このよ５なＳｉＣセラミックの基体をダイヤモンドブレ
ードでスライスし、サンドブラストで研磨することによ
り、表面粗さか１〜２μｍの０．１Ｂの厚さ、１００朋
平方のセラミック薄板ｌを得る。ただし、この寸法はあ
くまで一例に過イな（・１゜このようにして作成したセ
ラミック薄板１を自己線材２を間に入れて積層して接合
し、第１図に示すような一体的な積層体を作る。本実施
例で（ま、低融点ガラスである日本電気ガラス（株）製
の鉛−ホウ酸系ガラスＬ Ｓ ０１１０を接合材３とし
て用（・、層間接合を行う。より詳細には、このガラス
をセラミック薄板ｌの接せ面に７０〜９０μｍの厚さｔ
こブＩノント法で塗布し、約１１０°ＣＯ） ｔｏｒｎ
度トーで約５分間乾燥させた後、空気中でグレーズ処理
する（ｂ情題ポ９４１０℃、時間約１０分）。このグレ
ーズ処理後、−ヒラミック薄板１と配紛羽２とを治具を
用℃・てＩＷ度良く位置決めし積層する。本実施例で
【
よ積ノ崎数を５０層、全体の厚さ約、１３闘とする。 この積層体に約ＩＫｐ褌の荷重を加えながら、空気中に
て約４５０℃の温度で１０分〜３０分間加剖〜すること
により、セラミック薄板１と配線拐２とを−体的に接合
する。なお、この加熱処理条件では、接合材３（ガラス
）の内部に直径０１μｍ程度の気泡が残留する可能性が
ある。この程度のサイズの気泡は、表裏面に厚膜法で配
線して用いるセンミック基板を得ようとする場合であれ
は格別支障は無いが、ミ゛クロンオーダの做細な薄膜配
線を施して用いるセラミック基板を得ようとする場合等
には問題となる。そのような場合には、荷垂を１０ Ｋ
？、／ｃ−肩以上とし、】−Ｘ １０”ｉ’ｏｒｒ以下
の真空中で前記の加熱処理を行えは、気泡をほぼ完全に
除去することができる。 ここで配想拐２として、本実施例では第４図に示すリー
ドフレーム４乞用いでいる。このリードフレーム４は、
接合材３としてのカラスと熱膨張係数の差の小さい専亀
材料であるコバールまたは４２アロイ（ＦｅＮ、合金ン
の０．１ ｍｍ厚の薄板を用い、エツチング法によって
図示の形状に成形している。 外形寸法はセラミック薄板ｌとほぼ一致しており、積層
時の位置決め用の穴６を２個ｒ−Ｊｆに設は又いる。 また、内部に形成されたすだれ状の多数のリード５のそ
れぞれの幅、隣接するもの同士の間の間隙は共に０，１
間としている。ブよお、リード５の形状や寸法は必要に
応じて変更してよい。第５図は第４図のＡ−Ａ’線部分
拡大断面図である。 さて、以上のようにして得た積層体を、その層間の接合
面、およびリード５の方向とほぼ直交する方向に、ダイ
ヤモンドブレードで切断する。つまり、第１図のＢ −
Ｂ’線に沿って垂直に切断する。 この時の切断ピッチは得ようとするセラミック基板の厚
さに応じて決めればよく、本実施例では１，５ｍＩｎの
ピッチで切断する。このようにして、約１．５ｍＭ厚の
セラミック基板を多数切り出すことができる。 第２図は切り出したセラミック基板７０部分拡大平面図
である（第１図のＵ −Ｂ’線拡犬断面図でもある）。 また、第３図は第２図のＣ−Ｃ’線断面である。図示の
ように、リードフレーム４のり一部５の一部がセラミッ
ク基板７０表畳間配線用導体となる。また、接合材３と
して用いたガラスがリード５（表裏間配線用導体）の相
互間、リード５とセラミック薄板１の間、およびセラミ
ック薄板１の相互間のセパレータとして働き、ＳｉＣセ
ラミックの訪電率が比較的大きい点をカバーしている。 通常、セラミック薄板１とリード５との間にガラスの層
を１０μｍ以上介在させるのが好ましい。 なお、接合材３として用いた前記のガラスとＳｉＣセラ
ミックの間には熱膨張係数差が約２３ＸＩＯ＝℃−１あ
るが、セラミック薄板１の厚さが約０６Ｔ、Ｊπ以下で
あれば、十分な耐衝撃性、耐熱衝撃性、耐温度サイクル
性が得られることを確認している。 以上のようにして得たセラミック基板７は、ホットプレ
ス法によって形成したＳｉＣセラミックを主体としてい
る。このＳｉＣセラミックは極めて緻密な構造であり、
熱伝導率が約０．７ ｃ ａ １７１ｍ Ｓ ℃と極め
て高いため、本実施例のセラミック基板７は熱放敵性が
非常に優れており、また薄膜法によって表裏面に微細配
線を各局に行うことができる。勿論、厚膜法で配線する
こともできる。また、リードフレーム４を配線材２とし
て用いるため、本実施例のセラミック基板７は表裏間配
線抵抗を著しく下げることができる。 つぎに、以上のようにして製造したセラミック基板の使
用例を第６図によって説明する。 同図において、７はＡｉＪ述のセラミック基板であり、
表面にマスキング蒸着法によってアルミニウム（Ａｔ）
の線幅Ｑ、ｌ ｍｍの配線パターン８と、半導体ベレッ
ト取付パターン９を形成する。この際、必要ならばセラ
ミック基板７０表面を予めイｖ１ｍする。 なお、多層配線が必要なら、配線ノくターン８上に絶縁
物、例えば５ｉ０２をスバツメリングしたり、ＰＩＱ（
ポ・リイミド樹脂、日立化成ｍＭ）をコーティングした
後、配線するといつ手順を繰返えせばよい。 また、セラミック基板７の裏面上のリード５（表幾間配
線用導体）の位置する部分に、マスキング蒸着法によっ
てチタン（Ｔｉ）膜１０と１４１ （Ｃｕ ）膜１１を
それぞれ形成する。 その後、窒素ガス（Ｎ２）中で金（Ａｕ ）−シリコン
（Ｓｉ ）箔１２ （Ａｕ ８Ｑ重量％、Ｓ ｉ ２０
Ｍｇ ％ ） 乞半導体ベレット取付パターン９上ｆ
Ｃ４５０’Ｃで予備コートし、その上に半導体ペレット
１３をＡｕ−８ｉロウ材でロウィ」けする。その後、Ａ
ｔ線１４を超音波法でワイヤポンディングする。 封止を行う場合は、セラミック基板７の封止部に′Ｉ゛
１膜１５とＣｕ膜１６を予め蒸涜しておく。その上にＮ
２中でＡｕ −Ｓｎ Ｗｉ１７を予備コートし、Ａｕメ
ッキを施したコバール材のキャップ１８を載せ、ロウ付
けする（３６０℃、１０分）。なお、半田付けによって
封止してもよい。また、この封止時にＡｕメッキを施し
たリードビン１９をＡｕ −Ｓｎロウ材２ｏを用いてロ
ウ付り゛すると作業能率が良い。 なお、＋７−ドビン１９の接続位置をリード５（表裏間
配線用導体）の位置からずらず場合は、例えば表面に必
要なＡｔ蒸着配線を行った後、Ｐ Ｉ Ｑでコートし、
リードピン接続位置のｐ ｉ ｑ膜を部分的に除去し、
そこにＴｉ膜とＣｕ膜馨マスキング蒸着した後、リード
ビン１９をロウ付けずればよい。 また、セラミック基板７０表面または裏面の配線は、前
記の薄膜法に限らす厚膜法で行うことも当然可能である
。ただし、厚膜法の場合は一般に空気中で焼成するため
、表裏間配線用導体であるリード５の露出部が酸化する
。そこで、事前にＡｕメッキを施すか、あるいはげガラ
ス無ペーストを塗布して水素ガス中で焼成し、その後に
通常の厚膜配線を行う。ペーストは一般のＡｇ Ｐａ
４ 体、ペーストでよい。 実施例２ 接合側３としてポリイミド樹脂ＰＩＱを使用する。これ
以外は実施例１と同様である。 実施例３ アルミノ−９２重蓋％、マグネシア３重量％、シリカ５
乗景％の粉体な用い、温度１５５０℃以上、圧力１００
Ｋｆ／ｃ＊ 以上、雰囲気Ｎ２＋１ｂ（＝ｌＯｖ０Ｌ
：２ｖｏＬ） 粂件で、ホットプレス法によってアル
ミナセラミックの基体を形成する。このようにしてホッ
トプレス法で作ったアルミナセラミックは、グリーンシ
ートプロセスによるアルミナセラミックに比較して内部
構造が緻がで熱伝導性がはるかに良好である。 上記のアルミナセラミックの基体から、実施例１と同様
の方法でセラミツスフ綽板工を作成する。 このセラミック薄板１を配線材２と重ねて積層するが、
アルミナセラミックは１５００℃で軟化し、また誘電率
も小さいので、接合材３は用いず、真空中で２．ＩＭ度
約１６００℃、圧力的１０１’、ｐ／禰、時間約３時間
のホットプレスを施すことにより、層間接合を行って一
体の積層体を得る。 配線材２としては例えば第４図に示すような形状のリー
ドフレームを用いてよいが、その材料は高融点金属であ
るモリブデンやタングステンにする必要がある。これ以
外は実施例１と同様である。 本実施例によっても、従来のグリーンシートプロセスに
よるアルミナ系セラミック基板よりも、熱放散性を大幅
に改善したセラミック基板が得られる。また、セラミッ
ク基板の表裏面配線も、薄膜法によって十分に微細化す
ることができる。 なお本実施例では、配線材２を別体に形成する代りに積
層前のセラミック基板の接合面に導体パターンとして形
成してもよい。この場合、導体パターンは薄膜法によっ
て十分低抵抗率のものを容易に形成できるから、セラミ
ック基板の表裏間配線抵抗を十分下げることができる。 ここで付言ずれば、本発明によって得られるセラミック
基板は、実施例１で説明したように単体として用いるだ
けでなく、多層に積層して用いることもできる。即ち、
本発明は多層セラミック基板の製造にもそのまま適用で
きるも−のである。 〔発明の効果〕 本発明は以上に詳述したように、ホットプレス法で形成
した緻密で熱伝導性の良いセラミックの薄板を、配線材
をはさんで積層して接合し、これによって得た積層体を
切断することによりセラミック基板を切り出す。したが
って本発明によれば、熱放散性が優れ、薄膜法による微
細な表裏面配線が可能でかつ表炎間配線抵抗が低い、高
密度実装の用途に好適なセラミック基板を実現できる。
よ積ノ崎数を５０層、全体の厚さ約、１３闘とする。 この積層体に約ＩＫｐ褌の荷重を加えながら、空気中に
て約４５０℃の温度で１０分〜３０分間加剖〜すること
により、セラミック薄板１と配線拐２とを−体的に接合
する。なお、この加熱処理条件では、接合材３（ガラス
）の内部に直径０１μｍ程度の気泡が残留する可能性が
ある。この程度のサイズの気泡は、表裏面に厚膜法で配
線して用いるセンミック基板を得ようとする場合であれ
は格別支障は無いが、ミ゛クロンオーダの做細な薄膜配
線を施して用いるセラミック基板を得ようとする場合等
には問題となる。そのような場合には、荷垂を１０ Ｋ
？、／ｃ−肩以上とし、】−Ｘ １０”ｉ’ｏｒｒ以下
の真空中で前記の加熱処理を行えは、気泡をほぼ完全に
除去することができる。 ここで配想拐２として、本実施例では第４図に示すリー
ドフレーム４乞用いでいる。このリードフレーム４は、
接合材３としてのカラスと熱膨張係数の差の小さい専亀
材料であるコバールまたは４２アロイ（ＦｅＮ、合金ン
の０．１ ｍｍ厚の薄板を用い、エツチング法によって
図示の形状に成形している。 外形寸法はセラミック薄板ｌとほぼ一致しており、積層
時の位置決め用の穴６を２個ｒ−Ｊｆに設は又いる。 また、内部に形成されたすだれ状の多数のリード５のそ
れぞれの幅、隣接するもの同士の間の間隙は共に０，１
間としている。ブよお、リード５の形状や寸法は必要に
応じて変更してよい。第５図は第４図のＡ−Ａ’線部分
拡大断面図である。 さて、以上のようにして得た積層体を、その層間の接合
面、およびリード５の方向とほぼ直交する方向に、ダイ
ヤモンドブレードで切断する。つまり、第１図のＢ −
Ｂ’線に沿って垂直に切断する。 この時の切断ピッチは得ようとするセラミック基板の厚
さに応じて決めればよく、本実施例では１，５ｍＩｎの
ピッチで切断する。このようにして、約１．５ｍＭ厚の
セラミック基板を多数切り出すことができる。 第２図は切り出したセラミック基板７０部分拡大平面図
である（第１図のＵ −Ｂ’線拡犬断面図でもある）。 また、第３図は第２図のＣ−Ｃ’線断面である。図示の
ように、リードフレーム４のり一部５の一部がセラミッ
ク基板７０表畳間配線用導体となる。また、接合材３と
して用いたガラスがリード５（表裏間配線用導体）の相
互間、リード５とセラミック薄板１の間、およびセラミ
ック薄板１の相互間のセパレータとして働き、ＳｉＣセ
ラミックの訪電率が比較的大きい点をカバーしている。 通常、セラミック薄板１とリード５との間にガラスの層
を１０μｍ以上介在させるのが好ましい。 なお、接合材３として用いた前記のガラスとＳｉＣセラ
ミックの間には熱膨張係数差が約２３ＸＩＯ＝℃−１あ
るが、セラミック薄板１の厚さが約０６Ｔ、Ｊπ以下で
あれば、十分な耐衝撃性、耐熱衝撃性、耐温度サイクル
性が得られることを確認している。 以上のようにして得たセラミック基板７は、ホットプレ
ス法によって形成したＳｉＣセラミックを主体としてい
る。このＳｉＣセラミックは極めて緻密な構造であり、
熱伝導率が約０．７ ｃ ａ １７１ｍ Ｓ ℃と極め
て高いため、本実施例のセラミック基板７は熱放敵性が
非常に優れており、また薄膜法によって表裏面に微細配
線を各局に行うことができる。勿論、厚膜法で配線する
こともできる。また、リードフレーム４を配線材２とし
て用いるため、本実施例のセラミック基板７は表裏間配
線抵抗を著しく下げることができる。 つぎに、以上のようにして製造したセラミック基板の使
用例を第６図によって説明する。 同図において、７はＡｉＪ述のセラミック基板であり、
表面にマスキング蒸着法によってアルミニウム（Ａｔ）
の線幅Ｑ、ｌ ｍｍの配線パターン８と、半導体ベレッ
ト取付パターン９を形成する。この際、必要ならばセラ
ミック基板７０表面を予めイｖ１ｍする。 なお、多層配線が必要なら、配線ノくターン８上に絶縁
物、例えば５ｉ０２をスバツメリングしたり、ＰＩＱ（
ポ・リイミド樹脂、日立化成ｍＭ）をコーティングした
後、配線するといつ手順を繰返えせばよい。 また、セラミック基板７の裏面上のリード５（表幾間配
線用導体）の位置する部分に、マスキング蒸着法によっ
てチタン（Ｔｉ）膜１０と１４１ （Ｃｕ ）膜１１を
それぞれ形成する。 その後、窒素ガス（Ｎ２）中で金（Ａｕ ）−シリコン
（Ｓｉ ）箔１２ （Ａｕ ８Ｑ重量％、Ｓ ｉ ２０
Ｍｇ ％ ） 乞半導体ベレット取付パターン９上ｆ
Ｃ４５０’Ｃで予備コートし、その上に半導体ペレット
１３をＡｕ−８ｉロウ材でロウィ」けする。その後、Ａ
ｔ線１４を超音波法でワイヤポンディングする。 封止を行う場合は、セラミック基板７の封止部に′Ｉ゛
１膜１５とＣｕ膜１６を予め蒸涜しておく。その上にＮ
２中でＡｕ −Ｓｎ Ｗｉ１７を予備コートし、Ａｕメ
ッキを施したコバール材のキャップ１８を載せ、ロウ付
けする（３６０℃、１０分）。なお、半田付けによって
封止してもよい。また、この封止時にＡｕメッキを施し
たリードビン１９をＡｕ −Ｓｎロウ材２ｏを用いてロ
ウ付り゛すると作業能率が良い。 なお、＋７−ドビン１９の接続位置をリード５（表裏間
配線用導体）の位置からずらず場合は、例えば表面に必
要なＡｔ蒸着配線を行った後、Ｐ Ｉ Ｑでコートし、
リードピン接続位置のｐ ｉ ｑ膜を部分的に除去し、
そこにＴｉ膜とＣｕ膜馨マスキング蒸着した後、リード
ビン１９をロウ付けずればよい。 また、セラミック基板７０表面または裏面の配線は、前
記の薄膜法に限らす厚膜法で行うことも当然可能である
。ただし、厚膜法の場合は一般に空気中で焼成するため
、表裏間配線用導体であるリード５の露出部が酸化する
。そこで、事前にＡｕメッキを施すか、あるいはげガラ
ス無ペーストを塗布して水素ガス中で焼成し、その後に
通常の厚膜配線を行う。ペーストは一般のＡｇ Ｐａ
４ 体、ペーストでよい。 実施例２ 接合側３としてポリイミド樹脂ＰＩＱを使用する。これ
以外は実施例１と同様である。 実施例３ アルミノ−９２重蓋％、マグネシア３重量％、シリカ５
乗景％の粉体な用い、温度１５５０℃以上、圧力１００
Ｋｆ／ｃ＊ 以上、雰囲気Ｎ２＋１ｂ（＝ｌＯｖ０Ｌ
：２ｖｏＬ） 粂件で、ホットプレス法によってアル
ミナセラミックの基体を形成する。このようにしてホッ
トプレス法で作ったアルミナセラミックは、グリーンシ
ートプロセスによるアルミナセラミックに比較して内部
構造が緻がで熱伝導性がはるかに良好である。 上記のアルミナセラミックの基体から、実施例１と同様
の方法でセラミツスフ綽板工を作成する。 このセラミック薄板１を配線材２と重ねて積層するが、
アルミナセラミックは１５００℃で軟化し、また誘電率
も小さいので、接合材３は用いず、真空中で２．ＩＭ度
約１６００℃、圧力的１０１’、ｐ／禰、時間約３時間
のホットプレスを施すことにより、層間接合を行って一
体の積層体を得る。 配線材２としては例えば第４図に示すような形状のリー
ドフレームを用いてよいが、その材料は高融点金属であ
るモリブデンやタングステンにする必要がある。これ以
外は実施例１と同様である。 本実施例によっても、従来のグリーンシートプロセスに
よるアルミナ系セラミック基板よりも、熱放散性を大幅
に改善したセラミック基板が得られる。また、セラミッ
ク基板の表裏面配線も、薄膜法によって十分に微細化す
ることができる。 なお本実施例では、配線材２を別体に形成する代りに積
層前のセラミック基板の接合面に導体パターンとして形
成してもよい。この場合、導体パターンは薄膜法によっ
て十分低抵抗率のものを容易に形成できるから、セラミ
ック基板の表裏間配線抵抗を十分下げることができる。 ここで付言ずれば、本発明によって得られるセラミック
基板は、実施例１で説明したように単体として用いるだ
けでなく、多層に積層して用いることもできる。即ち、
本発明は多層セラミック基板の製造にもそのまま適用で
きるも−のである。 〔発明の効果〕 本発明は以上に詳述したように、ホットプレス法で形成
した緻密で熱伝導性の良いセラミックの薄板を、配線材
をはさんで積層して接合し、これによって得た積層体を
切断することによりセラミック基板を切り出す。したが
って本発明によれば、熱放散性が優れ、薄膜法による微
細な表裏面配線が可能でかつ表炎間配線抵抗が低い、高
密度実装の用途に好適なセラミック基板を実現できる。
第１図ないし第６図は本発明の詳細な説明するための図
であり、第１図はセラミック薄板と配線材の積層体を略
示する斜視図、第２図はセラミック基板の一部を拡大し
・て示す平面図、第３図は第２図のｃ−ｃ’線断面図、
第４図は配線材としてのリードフレームの平面図、第５
図は第４図のＡ−Ａ′線部分拡大断面図、第６図はセラ
ミック基板の使用例を示す一部を省略した断面図である
。 １・・・セラミック薄板、２・・・配線材、３・・・接
合材、４・・・リードフレーム（配線材）、５・・・リ
ード（表裏間配線用導体）、７・・・セラミック基板。
であり、第１図はセラミック薄板と配線材の積層体を略
示する斜視図、第２図はセラミック基板の一部を拡大し
・て示す平面図、第３図は第２図のｃ−ｃ’線断面図、
第４図は配線材としてのリードフレームの平面図、第５
図は第４図のＡ−Ａ′線部分拡大断面図、第６図はセラ
ミック基板の使用例を示す一部を省略した断面図である
。 １・・・セラミック薄板、２・・・配線材、３・・・接
合材、４・・・リードフレーム（配線材）、５・・・リ
ード（表裏間配線用導体）、７・・・セラミック基板。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 （１） ホットプレス法で形成したセラミックの薄板
を、配線材を間に入れて複数枚重ね相互に接合して一体
の積層体をつ（す、この積層体をその接合部とほぼ直交
する方向に切断することにより複数枚のセラミック基板
を切り出すことを特徴とするセラミック基板の製造方法
。 ｔ２） ｍｌ記の接合をガラス７、Ｃどの接合材を用
いて行うことを特徴とする特＋？Ｔ’請求の範囲第１項
記載のセラミック基板の製造方法。 （３）前記の接合を、接合材を用いることなくホットプ
レス法で行うことを特徴とする特許請求の範囲第１項記
載のセラミック基板の製造方法。 （４） 前記セラミック薄板の材料としてシリコンカ
ーバイトを用いることを特徴とする特許請求の範囲第１
項または第２項に記載のセラミック基板の製造方法。 （５）前記セラミック薄板の主材料としてアルミナを用
いることを特徴とする特許請求の範囲第１項二したは第
３項に記載のセラミック基板の製造方法。 （６）導電金属を用いて一体的に形成した多数のり一の
いずれかに記載のセラミック基板の製コ尭方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17214282A JPS5961148A (ja) | 1982-09-30 | 1982-09-30 | セラミツク基板の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17214282A JPS5961148A (ja) | 1982-09-30 | 1982-09-30 | セラミツク基板の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5961148A true JPS5961148A (ja) | 1984-04-07 |
Family
ID=15936339
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17214282A Pending JPS5961148A (ja) | 1982-09-30 | 1982-09-30 | セラミツク基板の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5961148A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6262545A (ja) * | 1985-09-12 | 1987-03-19 | Nec Corp | チツプキヤリアとその製造方法 |
-
1982
- 1982-09-30 JP JP17214282A patent/JPS5961148A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6262545A (ja) * | 1985-09-12 | 1987-03-19 | Nec Corp | チツプキヤリアとその製造方法 |
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