JPS61168587A - メタライズ炭化けい素基板 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、メタライズ炭化けい素基板に係り、特に高熱
伝導電気絶縁性炭化けい未焼結体を高温焼付メタライズ
したメタライズ炭化けい素基板に関するものである。

〔発明の背景〕

従来、炭化けい未焼結体のメタライズ法には、導電ガラ
スペースト焼付法、金属ペースト高温焼付法など各種方
法があるが、接着強度が要求されるものは、金属ペース
ト高温焼付法が採用される。

例えばモリブデンメタライズについては、炭化けい未焼
結体にモリプデ／ペーストを塗布し、乾燥後、ウェット
（露点：５０Ｃ）の窒素と水素のフォーミングガス中１
４００Ｃまで昇温し、１ｈ保持後、ドライ（露点ニー５
０Ｃ）雰囲気に切換えてさらに同温度で１ｈ保持するこ
とでメタライズする。しかるにこの従来法によってメタ
ライズされた炭化けい未焼結体は、メタライズされない
部分が変質する。特に電気絶縁性が１０１２Ω／□（５
００Ｖ　／　ｃｍの電界強度で）以上の電気絶縁性炭化
けい素の場合、表面抵抗が１〜２桁低下し、混成集積回
路用絶縁基板のメタライズ法として問題であった。

〔発明の目的〕

本発明の目的は上記従来技術の問題点を解消し、炭化け
い未焼結体表面の変質や表面抵抗が低下することがない
、特に絶縁基板用として良好なメタライズ炭化けい素基
板を提供するととＫある。

〔発明の概要〕

本発明者らは上記メタライズ法によシ炭化けい未焼結体
表面の変質や表面抵抗が低下する原因について調べた結
果、炭化けい未焼結体は１４００Ｃ程度の高温でドライ
（露点ニー５０Ｃ）な窒素−水素７オーミングガス中に
さらされると、炭化けい素焼給体表面がサーマルエッチ
され変質すること及びそのため、粒界で電気絶縁性をも
たせている高熱伝導電気絶縁性炭化けい未焼結体の表面
抵抗も影響を受け、抵抗が低下し絶縁基板として適さな
くなることを見い出した。しかして１４００Ｃ程度の温
度及び窒素と水素のフォーミングガス中で、ウェット（
露点：２０〜７０’Ｃ）とドライ（露点ニー５Ｏｒ）の
切換温度を制御することにより、良好なメタライズ品が
できることを見出した。

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、炭化けい未焼結体をメタライズ焼成するに際し、露
点が２０〜７０Ｃの窒素−水素７オーミングガス中で炭
化けい素とメタライズ材とを１３５０〜１４５０Ｃ’で
反応接着させた後、焼成温度を５０〜１００Ｃ下げてか
ら、ドライ（露点ニー５０Ｃ）の窒素−水素フォーミン
グガス中でメタライズ材を焼結させることを特徴とする
ものである。

本発明において、ドライ（露点ニー５０Ｃ）雰囲気の温
度がウェイト雰囲気の温度に比較して５０Ｃよシ小さい
温度差で低い場合、強固なメタライズはできるけれども
、炭化けい未焼結体のメタライズされない部分は、表面
の酸化膜が還元されさらにサーマルエッチを受けて変質
したシ、表面抵抗の低下が見られる。またその温度が１
ｏｏｔ：’よシ大きい場合は、メタ２イズ膜の焼結が進
みにくくもろい膜になる。なお表面抵抗の測定は、図に
示すようにメタライズ後、絶縁抵抗計で測定した。

〔発明の実施例〕

実施例　１ 酸化ベリリウム２ｗｔ％　　を含む炭化けい素焼給体基
板の片間に、Ｍｏ、Ｍｏ−Ｗ、Ｍｏ−Ｍｎなど各種金属
ペーストを印刷し、乾燥後、ドライ（露点ニー５０Ｃ）
の窒素と水素の７オーミングガス中、１４００Ｃ−１ｈ
焼成し九。結果はいずれのペーストとも、炭化けい未焼
結体と反応接着する前に金属粉の焼結が進みすぎて剥離
してしまった。

実施例　２ 酸化ベリリウム２ｗｔ％を含む炭化けい未焼結体の片面
に、表１に示す金属ペーストを印刷、乾燥した後、ウェ
ット（露点：　４０Ｃ）の窒素−水素フォーミングガス
中１４０００−１ｈ保持後、さらにドライ（露点ニー５
０Ｃ’）の窒素−水素７オーミングガス中１４００Ｃ−
１ｈ保持し焼成した。その結果表１に示すように、基板
表面抵抗値が低下した。

表　　１ 実施例　３ 酸化ベリリウム２ｗｔ％を含む炭化けい未焼結体の片面
に、ＭＯペーストを印刷し乾燥した後、ウェット（露点
：４０Ｃ）の窒素−水素フォーミングガス中１４００Ｃ
−１ｈ、及び１４５０Ｃ−１ｈ保持後、表２に示すよう
な温度差に温度を下げてから、ドライ（露点ニー５ＯＣ
）の窒素−水素７オーミングガスに切換えて１ｈ保持し
焼成した。

結果は表２に示すように、５０〜１００　Ｇ＠度を下げ
てからドライ雰囲気に切換えれば、接着強度が強固でし
かもＳｉＣ基板表面抵抗値の低下もないメタライズがで
きる。

表　　２ 実施例　４ 酸化べ１７１Ｊウム２ｗｔ＊を含む炭化けい未焼結体の
片面に、ＭＯペーストを印刷し、乾燥後衣３に示すよう
に露点の異なる窒素−水素７オーミングガス中１４００
Ｃ−１ｈ保持後、１３２０Ｃに温度を下げてからドライ
（露点ニー５０Ｃ）の窒素−水素フォーミングガスに切
換えて１ｈ保持し焼成した。結果に表３に示すように露
点が２０Ｃよシ低くなると基板表面抵抗が低下する。ま
た露点が７０Ｃよシ高くなるとメタライズの接着強度が
低下する。

表　　　３ 〔発明の効果〕 以上のように本発明によれば、炭化けい未焼結体の表面
抵抗を低下させることなく、強固な接着強度を持つメタ
ライズができる。

【図面の簡単な説明】

図は本発明のメタライズ炭化けい素基板の実施例の素面
抵抗測定説明図である。 ２・・・ＳｉＣ基板、３・・・メタライズ部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、炭化けい素基板の表面抵抗が５００Ｖ／ｃｍの電界
   強度で１０＾１＾２Ω／□以上あることを特徴とするメ
   タライズ炭化けい素基板。