JPS61225047A - セラミツクス回路基板の製造方法 - Google Patents
セラミツクス回路基板の製造方法Info
- Publication number
- JPS61225047A JPS61225047A JP6589685A JP6589685A JPS61225047A JP S61225047 A JPS61225047 A JP S61225047A JP 6589685 A JP6589685 A JP 6589685A JP 6589685 A JP6589685 A JP 6589685A JP S61225047 A JPS61225047 A JP S61225047A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- circuit board
- bulge
- copper plate
- ceramic circuit
- ceramic
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Laminated Bodies (AREA)
- Manufacturing Of Printed Wiring (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】
[発明の技術分野]
本発明は歩留を向上させたセラミックス回路基板の製造
方法に関する。 。
方法に関する。 。
[発明の技術的背景とその問題点1
近年、セラミックス回路基板の製造方法として、セラミ
ックス基板の所定位置に回路を構成する銅板を接触配置
させ、酸素を含むガス雰囲気中で銅の融点1083℃以
下、銅−酸素の共晶温度で1065℃以上に加熱、ある
いは酸素を含有する銅板を使用して非酸化性雰囲気中で
同様に加熱させることにより両者を直接接合させる方法
が検討されている。
ックス基板の所定位置に回路を構成する銅板を接触配置
させ、酸素を含むガス雰囲気中で銅の融点1083℃以
下、銅−酸素の共晶温度で1065℃以上に加熱、ある
いは酸素を含有する銅板を使用して非酸化性雰囲気中で
同様に加熱させることにより両者を直接接合させる方法
が検討されている。
この方法は非常に簡便であるという利点があるが、セラ
ミックス基板と銅板との接合面にセラミックス基板ある
いは銅板から発生したガスが密閉されて銅板の一部に微
小なふくれが生じ、接合が不充分な箇所が発生すること
があった。このようなふくれはふくれの高さが30μm
以下であれば半導体シリコンチップの゛搭載が可能で、
基板の特性上も問題ないが、ふくれの高さが30μm以
上に大きくなるとふくれの上部が凸状を呈しているため
半導体シリコンチップの搭載が困難になり、製品の歩留
りが低くなるという問題があった。また、搭載できても
密着が良くないので熱伝導性が悪くなるということも問
題となっていた。
ミックス基板と銅板との接合面にセラミックス基板ある
いは銅板から発生したガスが密閉されて銅板の一部に微
小なふくれが生じ、接合が不充分な箇所が発生すること
があった。このようなふくれはふくれの高さが30μm
以下であれば半導体シリコンチップの゛搭載が可能で、
基板の特性上も問題ないが、ふくれの高さが30μm以
上に大きくなるとふくれの上部が凸状を呈しているため
半導体シリコンチップの搭載が困難になり、製品の歩留
りが低くなるという問題があった。また、搭載できても
密着が良くないので熱伝導性が悪くなるということも問
題となっていた。
[発明の目的]
本発明はこのような問題を解消するためなされたもので
、セラミックス回路基板の銅板の一部にみられていたふ
くれの高さが30μ−以上のふくれの上部を平坦化し、
あるいはくぼみをもたせて半導体シリコンチップの搭載
を可能ならしめ、製品の歩留りを向上させたセラミック
ス回路基板の製造方法を提供することを目的とする。
、セラミックス回路基板の銅板の一部にみられていたふ
くれの高さが30μ−以上のふくれの上部を平坦化し、
あるいはくぼみをもたせて半導体シリコンチップの搭載
を可能ならしめ、製品の歩留りを向上させたセラミック
ス回路基板の製造方法を提供することを目的とする。
[発明の概要]
すなわち本°発明方法はセラミックス基板に銅板を接触
配置し、1065〜1083℃に加熱して両者を直接接
合させたのち、銅板に加圧処理を施すことを特徴として
いる。
配置し、1065〜1083℃に加熱して両者を直接接
合させたのち、銅板に加圧処理を施すことを特徴として
いる。
本発明に使用するセラミックス基板としてはアルミナ、
酸化ペリラム等の酸化物系セラミックスや窒化アルミニ
ウム、窒化ケイ素等の非酸化物系セラミックスが上げら
れ、非酸化物系セラミックスを使用する場合は接合を充
分なものとするためあらかじめ表面を、酸化処理するの
が望ましい。
酸化ペリラム等の酸化物系セラミックスや窒化アルミニ
ウム、窒化ケイ素等の非酸化物系セラミックスが上げら
れ、非酸化物系セラミックスを使用する場合は接合を充
分なものとするためあらかじめ表面を、酸化処理するの
が望ましい。
銅板としては含有酸素濃度が100〜2000ppmの
、たとえばタフピッチ電解銅の使用が好ましい。酸素を
ほとんど含んでいない銅を使用する場合は、雰囲気中に
酸素を混入させる必要がある。
、たとえばタフピッチ電解銅の使用が好ましい。酸素を
ほとんど含んでいない銅を使用する場合は、雰囲気中に
酸素を混入させる必要がある。
酸素の混入量は0.03〜0.1vo1%とする。
本発明においてはセラミックス基板の所定位置に銅板を
配置し、この状態で非酸化性雰囲気あるいは無酸素銅を
使用した場合は酸化性雰囲気中で1065〜1083℃
、好ましくは1070〜1075℃に加熱する。加熱時
間は2〜30分間が適切である。このようにして加熱し
たのち自然冷却して、あるいは熱いうちに100kg/
cぜ以上に加圧する。加圧は、第2図の拡大断面図に示
すように、セラミックス基板1に接合した銅板2にみら
れる凸状のふ(れ3を低くし、第1図(a )に示すよ
うな上部が平坦なふくれ4、より好ましくは第1図(b
)に示すような中央部にくぼみを有するやや凹状のふく
れ5にして半導体シリコンチップの搭載を可能にするた
めである。なおふくれを凹状にすると、半導体シリコン
チップを搭載したとき半導体シリコンチップのすわりが
安定し、またふくれの中心部がセラミックス基板と密着
しやすくなり熱伝導性が向上し、好ましい効果を奏する
。
配置し、この状態で非酸化性雰囲気あるいは無酸素銅を
使用した場合は酸化性雰囲気中で1065〜1083℃
、好ましくは1070〜1075℃に加熱する。加熱時
間は2〜30分間が適切である。このようにして加熱し
たのち自然冷却して、あるいは熱いうちに100kg/
cぜ以上に加圧する。加圧は、第2図の拡大断面図に示
すように、セラミックス基板1に接合した銅板2にみら
れる凸状のふ(れ3を低くし、第1図(a )に示すよ
うな上部が平坦なふくれ4、より好ましくは第1図(b
)に示すような中央部にくぼみを有するやや凹状のふく
れ5にして半導体シリコンチップの搭載を可能にするた
めである。なおふくれを凹状にすると、半導体シリコン
チップを搭載したとき半導体シリコンチップのすわりが
安定し、またふくれの中心部がセラミックス基板と密着
しやすくなり熱伝導性が向上し、好ましい効果を奏する
。
加圧の手段としては機械プレスや液圧プレス等の通常の
プレス機を使用することもできるが、より好ましくは窒
素ガスやアルゴンガスのようなガス雰囲気による等方加
圧、あるいは水のような液体による等方加圧がよい。そ
の理由は等方的に加圧する場合は平均に荷重がかかり、
クラックのおそれがなく、しかもふくれ上部はやや凹状
になり、好ましい形が得られ易いからである。なお雰囲
気ガスによる等方加圧の場合は、セラミックス回路基板
を300〜1000℃に加熱すると塑性変形を生じ易く
なりふくれ部分の矯正が容易になるので加熱するのが好
ましい。1000℃を越えるとかえって接合強度が低下
することがある。また液体による等方加圧の場合には加
熱が困難であるのでやや高い圧力、たとえば1000k
g/d程度で加圧することが望ましい。
プレス機を使用することもできるが、より好ましくは窒
素ガスやアルゴンガスのようなガス雰囲気による等方加
圧、あるいは水のような液体による等方加圧がよい。そ
の理由は等方的に加圧する場合は平均に荷重がかかり、
クラックのおそれがなく、しかもふくれ上部はやや凹状
になり、好ましい形が得られ易いからである。なお雰囲
気ガスによる等方加圧の場合は、セラミックス回路基板
を300〜1000℃に加熱すると塑性変形を生じ易く
なりふくれ部分の矯正が容易になるので加熱するのが好
ましい。1000℃を越えるとかえって接合強度が低下
することがある。また液体による等方加圧の場合には加
熱が困難であるのでやや高い圧力、たとえば1000k
g/d程度で加圧することが望ましい。
[発明の実施例]
次に本発明の実施例について説明する。
実施例1
純度的96%のアルミナからなる、厚さ0.635n1
面積25cぜのセラミックス基板の両面に、タフピッチ
電解銅からなる厚さ0.3n、面積22 cjの銅板を
配置し、窒素雰囲気中で、1075℃×10分間の条件
にて加熱し、自然冷却してセラミックス回路基板を得た
。
面積25cぜのセラミックス基板の両面に、タフピッチ
電解銅からなる厚さ0.3n、面積22 cjの銅板を
配置し、窒素雰囲気中で、1075℃×10分間の条件
にて加熱し、自然冷却してセラミックス回路基板を得た
。
このセラミックス回路基板の銅板には直径約511、高
さ45μmのふくれ2個と直径約3 n N高さ35μ
mのふくれ1個が生じていた。このセラミックス回路基
板はふくれ部分に半導体シリコンチップを搭載すること
ができなかったが、等方加圧装置内に入れ、800℃、
5QQkg/c+/の条件で等方的に窒素ガスで加圧し
たところ、ふくれの高さはすべて10μm以下となり、
ふくれ上部が凹状化したので、半田を使用してふくれ部
分に半導体シリコンチップを搭載したところ、うまく固
定された。また基板放熱特性も向上した。
さ45μmのふくれ2個と直径約3 n N高さ35μ
mのふくれ1個が生じていた。このセラミックス回路基
板はふくれ部分に半導体シリコンチップを搭載すること
ができなかったが、等方加圧装置内に入れ、800℃、
5QQkg/c+/の条件で等方的に窒素ガスで加圧し
たところ、ふくれの高さはすべて10μm以下となり、
ふくれ上部が凹状化したので、半田を使用してふくれ部
分に半導体シリコンチップを搭載したところ、うまく固
定された。また基板放熱特性も向上した。
実施例2
実行例1の等方加圧において窒素ガスによる加圧を水圧
による加圧とし、温度を常温、圧力を1000+cg/
dとした外は実施例1と同様にしてセラミックス回路基
板を製造した。その結果ふくれの高さは45μ論のもの
が23μm、35μlのものは20μmとなり、ふくれ
上部は凹状化して半導体シリコンチップの搭載も良好に
行なうことができた。
による加圧とし、温度を常温、圧力を1000+cg/
dとした外は実施例1と同様にしてセラミックス回路基
板を製造した。その結果ふくれの高さは45μ論のもの
が23μm、35μlのものは20μmとなり、ふくれ
上部は凹状化して半導体シリコンチップの搭載も良好に
行なうことができた。
実施例3
実施例と同様にアルミナ製セラミックス基板の両面にタ
フピッチ電解銅からなる銅板を配置し、同様の条件で加
熱して接合したところ、セラミックス回路基板の銅板に
は直径5n、高さ40μ−のふくれ1個と直径3 n
%高さ30μ■のふくれが2個生じた。このセラミック
ス回路基板はふくれ部分における半導体シリコンチップ
の搭載が不可能であったが、これを2枚の平らな鉄板に
はさみ、油圧プレス機にて全荷重2トンで加圧したとこ
ろ、ふくれ高さが40μmのものも30μ糟のものも2
5μmと低くなって上部が平坦化したので半導体シリコ
ンチップを半田により搭載したところ、うまく固定され
た。
フピッチ電解銅からなる銅板を配置し、同様の条件で加
熱して接合したところ、セラミックス回路基板の銅板に
は直径5n、高さ40μ−のふくれ1個と直径3 n
%高さ30μ■のふくれが2個生じた。このセラミック
ス回路基板はふくれ部分における半導体シリコンチップ
の搭載が不可能であったが、これを2枚の平らな鉄板に
はさみ、油圧プレス機にて全荷重2トンで加圧したとこ
ろ、ふくれ高さが40μmのものも30μ糟のものも2
5μmと低くなって上部が平坦化したので半導体シリコ
ンチップを半田により搭載したところ、うまく固定され
た。
[fe明の効果]
以上説明したように、本発明方法によれば、従来、半導
体シリコンチップを実装することが困難であった銅板の
ふくれ部分が平坦化あるいは凹状化して高さも低くなる
ので半導体シリコンチップの搭載が可能になる。したが
って歩留りが従来95%であったのが99%以上と改善
され、しかも基板の放熱特性が向上するという利点があ
る。なお本発明は、セラミックス基板として窒化アルミ
ニウムや酸化ベリリウム等の高価なセラミックスを使用
した場合は特に有用である。
体シリコンチップを実装することが困難であった銅板の
ふくれ部分が平坦化あるいは凹状化して高さも低くなる
ので半導体シリコンチップの搭載が可能になる。したが
って歩留りが従来95%であったのが99%以上と改善
され、しかも基板の放熱特性が向上するという利点があ
る。なお本発明は、セラミックス基板として窒化アルミ
ニウムや酸化ベリリウム等の高価なセラミックスを使用
した場合は特に有用である。
第1図<a )および(b ”)は本発明方法により得
られるセラミックス回路基板の部分拡大断面図、第2図
は従来方法により得られるセラミックス回路基板の部分
拡大断面図である。 1・・・・・・・・・セラミックス基板2・・・・・・
・・・銅板 3.4.5・・・ふくれ 代理人弁理士 須 山 佐 − 第1図 第2図
られるセラミックス回路基板の部分拡大断面図、第2図
は従来方法により得られるセラミックス回路基板の部分
拡大断面図である。 1・・・・・・・・・セラミックス基板2・・・・・・
・・・銅板 3.4.5・・・ふくれ 代理人弁理士 須 山 佐 − 第1図 第2図
Claims (4)
- (1)セラミックス基板に銅板を接触配置し、1065
〜1083℃に加熱して両者を直接接合させたのち、銅
板に加圧処理を施すことを特徴とするセラミックス回路
基板の製造方法。 - (2)加圧処理は100kg/cm^2以上で行なう特
許請求の範囲第1項記載のセラミックス回路基板の製造
方法。 - (3)加圧処理はガス雰囲気による等方加圧で、かつ3
00〜1000℃の温度で行われる特許請求の範囲第1
項または第2項記載のセラミックス回路基板の製造方法
。 - (4)加圧は液体による等方加圧で行なわれる特許請求
の範囲第1項記載のセラミックス回路基板の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60065896A JPH062386B2 (ja) | 1985-03-29 | 1985-03-29 | セラミックス回路基板の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60065896A JPH062386B2 (ja) | 1985-03-29 | 1985-03-29 | セラミックス回路基板の製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS61225047A true JPS61225047A (ja) | 1986-10-06 |
JPH062386B2 JPH062386B2 (ja) | 1994-01-12 |
Family
ID=13300185
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP60065896A Expired - Lifetime JPH062386B2 (ja) | 1985-03-29 | 1985-03-29 | セラミックス回路基板の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH062386B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH029190A (ja) * | 1988-06-27 | 1990-01-12 | Matsushita Electric Works Ltd | 抵抗体付セラミック回路板の製造方法 |
JP2008505503A (ja) * | 2004-07-08 | 2008-02-21 | エレクトロヴァック エージー | セラミック−金属基板を製作するための方法 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS50132022A (ja) * | 1974-03-04 | 1975-10-18 | ||
JPS5237914A (en) * | 1975-07-30 | 1977-03-24 | Gen Electric | Method of directly combining metal to ceramics and metal |
-
1985
- 1985-03-29 JP JP60065896A patent/JPH062386B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS50132022A (ja) * | 1974-03-04 | 1975-10-18 | ||
JPS5237914A (en) * | 1975-07-30 | 1977-03-24 | Gen Electric | Method of directly combining metal to ceramics and metal |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH029190A (ja) * | 1988-06-27 | 1990-01-12 | Matsushita Electric Works Ltd | 抵抗体付セラミック回路板の製造方法 |
JP2008505503A (ja) * | 2004-07-08 | 2008-02-21 | エレクトロヴァック エージー | セラミック−金属基板を製作するための方法 |
JP4764877B2 (ja) * | 2004-07-08 | 2011-09-07 | キュラミック エレクトロニックス ゲーエムベーハー | セラミック−金属基板を製作するための方法 |
US8683682B2 (en) | 2004-07-08 | 2014-04-01 | Curamik Electronics Gmbh | Method for the production of a metal-ceramic substrate |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH062386B2 (ja) | 1994-01-12 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4987677A (en) | Bonded ceramic metal composite substrate, circuit board constructed therewith and methods for production thereof | |
US4827082A (en) | Ceramic package | |
JP3845925B2 (ja) | 窒化アルミニウム基材を用いた半導体装置用部材及びその製造方法 | |
JPS63186434A (ja) | 電子デバイスを基板に固定する方法 | |
US5363278A (en) | Bonded ceramic-metal composite substrate, circuit board constructed therewith and methods for production thereof | |
JPH11330308A (ja) | セラミックス回路基板およびその製造方法 | |
JPS61225047A (ja) | セラミツクス回路基板の製造方法 | |
JP4467659B2 (ja) | セラミックス回路基板 | |
JPH07193358A (ja) | セラミックス電子回路基板の製造方法 | |
JP2000335983A (ja) | 接合体の製造方法 | |
JP4476428B2 (ja) | 窒化アルミニウム回路基板およびその製造方法 | |
JP3329548B2 (ja) | ヒートシンク付きセラミックス回路基板 | |
JP2517024B2 (ja) | セラミックパッケ―ジとその製造方法 | |
JP2001089257A (ja) | Al回路板用ろう材とそれを用いたセラミックス回路基板 | |
JPH09172247A (ja) | セラミックス回路基板およびその製造方法 | |
JPS61121489A (ja) | 基板製造用Cu配線シ−ト | |
JPH01108795A (ja) | 回路基板 | |
JPS63187684A (ja) | 回路基板 | |
JPH02149478A (ja) | 銅を接合した窒化アルミニウム基板の製法 | |
JPH01249669A (ja) | セラミックス回路基板 | |
JPH10154780A (ja) | 放熱部品とその製造方法、およびそれを用いた半導体装置 | |
JPS63229843A (ja) | 複合セラミツクス基板 | |
JPS62214631A (ja) | 混成集積回路 | |
JP2000349405A (ja) | 回路基板及びその製造方法 | |
JPS61296788A (ja) | 回路基板 |