JPS601801A - 電気絶縁性炭化珪素基板の製造法 - Google Patents
電気絶縁性炭化珪素基板の製造法Info
- Publication number
- JPS601801A JPS601801A JP58109146A JP10914683A JPS601801A JP S601801 A JPS601801 A JP S601801A JP 58109146 A JP58109146 A JP 58109146A JP 10914683 A JP10914683 A JP 10914683A JP S601801 A JPS601801 A JP S601801A
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- JP
- Japan
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- silicon carbide
- electrically insulating
- sintered body
- carbide substrate
- substrate
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- Ceramic Products (AREA)
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
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明は新規な電気絶縁性炭化珪素基板の製造法に係り
、特に電気絶縁性が良好な電気絶縁性炭化珪素基板の製
造法に関する。
、特に電気絶縁性が良好な電気絶縁性炭化珪素基板の製
造法に関する。
発明者らは、炭化珪素焼結体基板例えばシリコン半導体
を搭載する絶縁基板として好適な高熱伝導′電気絶縁性
炭化珪素焼結体基板の製造法として、α−５ｉｃを主成
分とする炭化珪素粉末とべＩＪ ＩＪア粉末の混合粉を
加圧成形し、第１図に示されるようにこの成形品を黒鉛
スペーサの間にはさみ、さらに黒鉛スリーブ及び黒鉛ダ
イス中にセントし非酸化性雰囲気中１９００〜２３００
Ｃでホットプレス焼成し焼結体とし、次いで黒鉛スリー
ブから取出し焼結体の両面に固着した黒鉛スペーサを酸
化焙焼し取除いた後、所望の寸法に切断し製造した。
を搭載する絶縁基板として好適な高熱伝導′電気絶縁性
炭化珪素焼結体基板の製造法として、α−５ｉｃを主成
分とする炭化珪素粉末とべＩＪ ＩＪア粉末の混合粉を
加圧成形し、第１図に示されるようにこの成形品を黒鉛
スペーサの間にはさみ、さらに黒鉛スリーブ及び黒鉛ダ
イス中にセントし非酸化性雰囲気中１９００〜２３００
Ｃでホットプレス焼成し焼結体とし、次いで黒鉛スリー
ブから取出し焼結体の両面に固着した黒鉛スペーサを酸
化焙焼し取除いた後、所望の寸法に切断し製造した。
しかし黒鉛スペーサを酸化焙焼し取除いた後、所望の寸
法に切断し製造した炭化珪素基板を混成集回路基板とし
て使った場合、例えば厚膜抵抗体の抵抗値がばらつくな
どの問題があった。
法に切断し製造した炭化珪素基板を混成集回路基板とし
て使った場合、例えば厚膜抵抗体の抵抗値がばらつくな
どの問題があった。
との厚膜抵抗体の抵抗値がばらつく原因について種々検
討した結果、炭化珪素焼結体基板は第２図に示すように
、両面の低抵抗層部と中央部の高抵抗層部から成ってお
シ、電圧印加時に表面リーク電流が大きくなるためであ
ることがわかった。
討した結果、炭化珪素焼結体基板は第２図に示すように
、両面の低抵抗層部と中央部の高抵抗層部から成ってお
シ、電圧印加時に表面リーク電流が大きくなるためであ
ることがわかった。
本発明の目的は、基板全体が高い電気絶縁性を有する炭
化珪素焼結体からなる絶縁基板の製造法を提供する。
化珪素焼結体からなる絶縁基板の製造法を提供する。
本発明はこのような知見に基づいて成されたものであっ
て、炭化珪素を主成分とし、ベリリウム及びベリリウム
化合物の１種以上を含む混合粉末の圧粉体を焼成後、焼
結体の低抵抗層部を除去することを特徴とする電気絶縁
性炭化珪素基板の製造法にある。炭化珪素焼結体は焼結
条件によって、焼結体の中央部の高抵抗層（１ＱＩａΩ
・Ｃ以上）及び低抵抗層部（１０９Ω・Ｃ以上）の厚さ
及び厚さのばらつき幅が異なっているが、低抵抗層部の
厚さが大きいものでも０．２ ｒｕｎ除去すれば、焼結
体全体が１Ｏ１ｊΩ・（７）以上になることがわかった
。
て、炭化珪素を主成分とし、ベリリウム及びベリリウム
化合物の１種以上を含む混合粉末の圧粉体を焼成後、焼
結体の低抵抗層部を除去することを特徴とする電気絶縁
性炭化珪素基板の製造法にある。炭化珪素焼結体は焼結
条件によって、焼結体の中央部の高抵抗層（１ＱＩａΩ
・Ｃ以上）及び低抵抗層部（１０９Ω・Ｃ以上）の厚さ
及び厚さのばらつき幅が異なっているが、低抵抗層部の
厚さが大きいものでも０．２ ｒｕｎ除去すれば、焼結
体全体が１Ｏ１ｊΩ・（７）以上になることがわかった
。
ベリリウム又はベリリウム化合物の焼結体中の含有量は
べりＩＪウム量で０．０５〜３．５重量％が好ましい。
べりＩＪウム量で０．０５〜３．５重量％が好ましい。
特に、０．４〜１重量％が好ましい。ベリリウム化合物
として、酸化ベリリウム、炭化ベリリウム、その他各種
の化合物、ベリリウム合金等が使用可能である。特に、
酸化ベリリウムが好ましい。これらの添加物は炭化珪素
粉末よシ小さいものがよシ好ましい。
として、酸化ベリリウム、炭化ベリリウム、その他各種
の化合物、ベリリウム合金等が使用可能である。特に、
酸化ベリリウムが好ましい。これらの添加物は炭化珪素
粉末よシ小さいものがよシ好ましい。
焼結はホットプレス焼結が有効であるが、無加圧焼結で
も行うことができる。無加圧焼結の場合には過剰炭素０
．１〜１重量％及びホウ素及びホウ素化合物の１種以上
をホウ素として０．１〜０．５重量％を含むものが好ま
しい。ホットプレスにおけるバインダにはシリコーン樹
脂が好ましい。焼結温度は１９００〜２５００Ｃ、ホッ
トプレスでは１００〜３００Ｋｇ／Ｃｎ？の加圧が好ま
しい。焼結は非酸化性雰囲気下工行う。
も行うことができる。無加圧焼結の場合には過剰炭素０
．１〜１重量％及びホウ素及びホウ素化合物の１種以上
をホウ素として０．１〜０．５重量％を含むものが好ま
しい。ホットプレスにおけるバインダにはシリコーン樹
脂が好ましい。焼結温度は１９００〜２５００Ｃ、ホッ
トプレスでは１００〜３００Ｋｇ／Ｃｎ？の加圧が好ま
しい。焼結は非酸化性雰囲気下工行う。
低抵抗層は約２００μｍ位形成されるので、この程度の
深さを除去することが好ましい。除去は研削による方法
が簡単である。
深さを除去することが好ましい。除去は研削による方法
が簡単である。
各粉末の混合粉末はよシ微粒の方が好ましい。
平均粒径１０μｍ以下、特にサブミクロンの粒径のもの
がよい。
がよい。
（実施例１）
平均粒径的２μｍのαタイプ炭化珪素粉末に、平均粒径
的０．２μｍのべＩＪ ＩＪア粉末２重量％の混合粉末
にシリコーン樹脂を添加し、１０００Ｋｙ、／ｚ２で加
圧して成形した圧粉体を第１図に示すように黒鉛スペー
サを介して黒鉛型ヘセットする。その後真空容器中で一
軸加圧しながら高周波誘導法で１９００〜２３００Ｃ，
３０分間保持の加熱をし、焼結体を得た。この焼結体は
両面に黒鉛スペーサが固着しているため、９００Ｃで酸
化焙焼し黒鉛スペーサを取除いて、電気絶縁性炭化珪素
焼結体（φ１７０Ｘ１．５ｔ）を製造する。この焼結体
は焼結温度によって、第２図に示すように両面の低抵抗
層部（１０７Ω・錦以下）の厚さが１０〜２００μｍの
間で変化していた。これらの焼結体について、低抵抗層
部として表面よシ２００μｍの厚さで研削除去した結果
、室温電気抵抗率が焼結体全体にわたって１０１３Ω・
確と良好な焼結体が得ることができた。
的０．２μｍのべＩＪ ＩＪア粉末２重量％の混合粉末
にシリコーン樹脂を添加し、１０００Ｋｙ、／ｚ２で加
圧して成形した圧粉体を第１図に示すように黒鉛スペー
サを介して黒鉛型ヘセットする。その後真空容器中で一
軸加圧しながら高周波誘導法で１９００〜２３００Ｃ，
３０分間保持の加熱をし、焼結体を得た。この焼結体は
両面に黒鉛スペーサが固着しているため、９００Ｃで酸
化焙焼し黒鉛スペーサを取除いて、電気絶縁性炭化珪素
焼結体（φ１７０Ｘ１．５ｔ）を製造する。この焼結体
は焼結温度によって、第２図に示すように両面の低抵抗
層部（１０７Ω・錦以下）の厚さが１０〜２００μｍの
間で変化していた。これらの焼結体について、低抵抗層
部として表面よシ２００μｍの厚さで研削除去した結果
、室温電気抵抗率が焼結体全体にわたって１０１３Ω・
確と良好な焼結体が得ることができた。
（実施例２）
実施例１と同様に炭化珪素及びベリリアを使用し、ベリ
リア２重量％、ホウ素として０，３重量％の炭化ホウ素
及び炭素として０．３重量％のノボラックフェノール樹
脂との混合粉末を１０００Ｋｇ／ｃｍ ”で加圧成形し
、アルゴン雰囲気中で２．２００１？、１時間保持の焼
結を行った。この焼結体も同様に表面に低抵抗層を形成
されていた。この焼結体の表面を２００μｍの深さで研
）１」除去した結果、焼結体全体にわたって室温で約１
０１！Ω・鋸の良好な抵抗を有する焼結体を得ることが
できた。
リア２重量％、ホウ素として０，３重量％の炭化ホウ素
及び炭素として０．３重量％のノボラックフェノール樹
脂との混合粉末を１０００Ｋｇ／ｃｍ ”で加圧成形し
、アルゴン雰囲気中で２．２００１？、１時間保持の焼
結を行った。この焼結体も同様に表面に低抵抗層を形成
されていた。この焼結体の表面を２００μｍの深さで研
）１」除去した結果、焼結体全体にわたって室温で約１
０１！Ω・鋸の良好な抵抗を有する焼結体を得ることが
できた。
（実施例３）
第３図は本発明の焼結体基体を集積回路装置の基板１５
及び第４図はセラミックパッケージの基板１５に使用し
た断面図である。基板は実施例１及び２によって製作で
きる。
及び第４図はセラミックパッケージの基板１５に使用し
た断面図である。基板は実施例１及び２によって製作で
きる。
本発明によれば、基板に電気絶縁性で、室温で４．５Ｘ
１０−’／１：’以下の低熱膨張係数を有し、室温で、
０．２ Ｃａ１７ｃｍ −ｐｅＣＣ以上の高い熱伝導性
を有することから放熱性の高い装置が得られる。また、
この基板は黒色を呈している点からも放熱性をよシ一層
高める。
１０−’／１：’以下の低熱膨張係数を有し、室温で、
０．２ Ｃａ１７ｃｍ −ｐｅＣＣ以上の高い熱伝導性
を有することから放熱性の高い装置が得られる。また、
この基板は黒色を呈している点からも放熱性をよシ一層
高める。
本発明によれば焼結体基体全体にわたって高抵抗を有す
る基体を得ることができる。
る基体を得ることができる。
第１図はホットプレス装置の要部断面図、第２図はホン
トプレス温度と抵抗率との関係を示す線図、第３図及び
第４図は本発明の基板を使用した半導体装置の断面図で
ある。 １・・・ＳｉＣ成形体、２・・・黒鉛スペーサ、３・・
・黒鉛スリーブ、４・・・黒鉛型、５，６・・・黒鉛パ
ンチ、１１・・・Ｓｉ素子、１２・・・ボンデンメ用ワ
イヤ、１３・・・導体、１４・・・はんだ、１５・・・
基板、１６・・・セラミックスキャンプ、１７・・リー
ドフレーム、１８・・・＄ １ 口 ＄２２ 億 ｔｌ／ｌ）θ ２σ１ｅｔ） ２１１１θ ２２σθ
２３σθホンドア↓ス温度 （°Ｃ） ぬ３囚 第４目 日立市幸町３丁目１番１号株式 ％式％
トプレス温度と抵抗率との関係を示す線図、第３図及び
第４図は本発明の基板を使用した半導体装置の断面図で
ある。 １・・・ＳｉＣ成形体、２・・・黒鉛スペーサ、３・・
・黒鉛スリーブ、４・・・黒鉛型、５，６・・・黒鉛パ
ンチ、１１・・・Ｓｉ素子、１２・・・ボンデンメ用ワ
イヤ、１３・・・導体、１４・・・はんだ、１５・・・
基板、１６・・・セラミックスキャンプ、１７・・リー
ドフレーム、１８・・・＄ １ 口 ＄２２ 億 ｔｌ／ｌ）θ ２σ１ｅｔ） ２１１１θ ２２σθ
２３σθホンドア↓ス温度 （°Ｃ） ぬ３囚 第４目 日立市幸町３丁目１番１号株式 ％式％
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、炭化珪素を主成分とし、ベリリウム及びベリリウム
化合物の１種以上を含む混合圧粉体を焼成してなる焼結
体においで、該焼結体の表面の低抵抗層を除去してなる
ことを特徴とする電気絶縁性炭化珪素基板の製造法。 ２、前記除去を研削によって行う特許請求の範囲第１項
に記載の電気絶縁性炭化珪素基板の製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58109146A JPS601801A (ja) | 1983-06-20 | 1983-06-20 | 電気絶縁性炭化珪素基板の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58109146A JPS601801A (ja) | 1983-06-20 | 1983-06-20 | 電気絶縁性炭化珪素基板の製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS601801A true JPS601801A (ja) | 1985-01-08 |
| JPH025310B2 JPH025310B2 (ja) | 1990-02-01 |
Family
ID=14502770
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58109146A Granted JPS601801A (ja) | 1983-06-20 | 1983-06-20 | 電気絶縁性炭化珪素基板の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS601801A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2015105124A1 (ja) * | 2014-01-08 | 2015-07-16 | 三菱マテリアル株式会社 | 抵抗器及び抵抗器の製造方法 |
-
1983
- 1983-06-20 JP JP58109146A patent/JPS601801A/ja active Granted
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2015105124A1 (ja) * | 2014-01-08 | 2015-07-16 | 三菱マテリアル株式会社 | 抵抗器及び抵抗器の製造方法 |
| JP6086150B2 (ja) * | 2014-01-08 | 2017-03-01 | 三菱マテリアル株式会社 | 抵抗器及び抵抗器の製造方法 |
| US10037837B2 (en) | 2014-01-08 | 2018-07-31 | Mitsubishi Materials Corporation | Resistor and method for manufacturing resistor |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH025310B2 (ja) | 1990-02-01 |
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