JP2003342073A - 金属化層を有する窒化アルミニウム焼結体及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 窒化アルミニウムと金属化層との接合強度が
高く、金属化層内にクラックのない金属化層を有する窒
化アルミニウム焼結体を提供すること。 【解決手段】 表面及び／又は内部に金属化層を有する
窒化アルミニウム焼結体において、前記金属化層を、導
体高融点金属であるＷと、Ａｌ₂Ｏ₃、ＳｉＯ₂及びＭｇ
Ｏから選ばれる少なくとも２種類以上からなる接着増強
用無機物とから構成し、前記接着増強用無機物の熱膨張
率を３×１０⁻⁶／Ｋ〜６×１０⁻⁶／Ｋとする。前記接
着増強用無機物としては、ムライト（３Ａｌ₂Ｏ₃・２Ｓ
ｉＯ₂）を用いるか、前記酸化物混合体をその融点以上
でガラス化した後に粉砕した無機物粉末を用いることが
好ましい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は半導体やＩＣ用の基
板、パッケージ材料として有用な、金属化層を有する窒
化アルミニウム焼結体及びその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】窒化アルミニウム焼結体は熱伝導率が高
いため放熱性に優れると共に、電気絶縁性や機械的強度
にも優れているため、発熱量の大きな半導体やＩＣを搭
載する基板、パッケージ材料として用いられることが多
い。

【０００３】窒化アルミニウム焼結体を基板やパッケー
ジとして用いる場合には、この窒化アルミニウム焼結体
の表面及び／又は内部に金属化層（メタライズ層）を形
成することが必要となる。ところが、窒化アルミニウム
は金属との濡れ性に劣るため、金属化が困難である。そ
こで、従来から、濡れ性を改善し、金属化した時の窒化
アルミニウムとの接着強度を確保するために、様々な接
着増強用成分が検討されてきた。

【０００４】このような接着増強用成分を配合してなる
金属化層形成材料を用いることにより、窒化アルミニウ
ム焼結体母材と金属化層との接合強度を高めている従来
例を挙げると次の通りである。

【０００５】（特開平８−１０９０８４号公報）Ｍｏ、
Ｗ、Ｔａから選ばれた１種以上の金属に、Ａｌ及び希土
類元素から選ばれた１種以上、ならびにＴｉ、Ｚｒ、Ｈ
ｆから選ばれた１種以上からなる接着増強用成分を添加
したものを金属化層の形成材料とすることにより接合強
度を高めている。

【０００６】（特開昭６３−１１５３９３号公報）Ｗ及
び／又はＭｏの金属に、ＳｉＯ₂、Ａｌ₂Ｏ₃、ＣａＯを
主成分とし、これに必要に応じてＭｇＯ、ＢａＯ、Ｂ₂
Ｏ₃のいずれか１種以上を混合した接着増強用成分を添
加したものを金属化層の形成材料とすることにより接合
強度を高めている。

【０００７】（特開昭６３−１９５１８３号公報）Ｗ及
び／又はＭｏの金属に、ＣａＯ、ＢａＯ、ＳｒＯ、Ｙ₂
Ｏ₃、ＣｅＯ₂、Ｇｄ₂Ｏ₃の１種以上と、Ａｌ₂Ｏ₃、Ａｌ
Ｎの一種以上とからなる接着増強用成分を添加したもの
を金属化層の形成材料とすることにより接合強度を高め
ている。

【０００８】（特開平６−１１６０６８号公報）Ｍｏ、
Ｗ、Ｔａから選ばれた１種以上を含有する第１の金属化
層に第２の金属化層を積層し、第２の金属化層には少な
くともＳｉＯ₂又はＡｌ₂Ｏ₃を含有した接着増強用成分
を含ませることにより接合強度を高めている。

【０００９】一方で、近年金属化層には低抵抗化が要求
されることがあり、金属化層厚を厚くする必要が出てき
た。通常金属化層厚は０．０２ｍｍ程度であるが、場合
によると０．１ｍｍ程度にすることもある。また、近年
パッケージとして窒化アルミニウムを用いることが多く
なったが、この場合、多層配線基板構造への要求が高
く、層間の導通を確保するためにスルーホール（ビアホ
ール）を金属化した導通部であるビアを形成する必要が
ある。従来ビア径は焼成前で０．２〜０．２５ｍｍであ
った。焼結後は一般的に０．１５〜０．２ｍｍとなる。
ところが、ビアに対しても低抵抗化への要求が強く、近
年０．３〜０．４５ｍｍ、焼結後で０．２５〜０．４ｍ
ｍというビア径が求められることが多い。

【００１０】ところが、従来取られていた方策によれ
ば、金属化層と窒化アルミニウムとの接合強度は向上す
るものの、金属化層が厚くなったり、スルーホールに金
属化層を充填しようとすると、金属の内部にクラックが
生じることがあることが判った。すなわち、通常の金属
化の厚みである０．０２ｍｍ程度では、接合強度は問題
なく強く、金属化層内にクラック等の不具合は全く発生
していないが、金属化層の厚みが０．ｌｍｍ程度と厚く
なると金属化層内にクラックが生じ、金属化層自体の強
度が小さくなり、ひどい場合には金属化層が破壊すると
いう問題が発生した。また、スルーホールに金属化層を
充填しようとする場合にも、同様な問題が生じた。従来
のスルーホール径を有するスルーホールの金属化では問
題は生じなかったものの、スルーホール径が焼結前で
０．３ｍｍと大きくなったときに問題が生じたことよ
り、金属化層が厚くなった場合と同じ原因によるものと
考えられた。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、かかる事情
に鑑みてなされたものであり、金属化層が厚くなった場
合でも、金属化層内にクラックが生じるのを防ぐと共
に、窒化アルミニウムと金属化層との接合強度が高い、
金属化層を有する窒化アルミニウム焼結体及びその製造
方法を提供することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は次の構成を有する。 （１）表面及び／又は内部に金属化層を有する窒化アル
ミニウム焼結体において、前記金属化層は導体高融点金
属と接着増強用無機物からなり、前記導体高融点金属は
Ｗであり、前記接着増強用無機物は熱膨張率が３×１０
⁻⁶／Ｋ〜６×１０⁻⁶／Ｋであることを特徴とする金属
化層を有する窒化アルミニウム焼結体。 （２）前記接着増強用無機物がＡｌ₂Ｏ₃、ＳｉＯ₂及び
ＭｇＯから選ばれる少なくとも２種類以上からなる酸化
物混合体であることを特徴とする上記（１）記載の金属
化層を有する窒化アルミニウム焼結体。 （３）前記接着増強用無機物として、ムライト（３Ａｌ
₂Ｏ₃・２ＳｉＯ₂）を使用することを特徴とする上記
（２）記載の金属化層を有する窒化アルミニウム焼結
体。

【００１３】（４）窒化アルミニウムを主成分とするセ
ラミックスグリーンシートに導体高融点金属と接着増強
用無機物とを含むペーストを塗布した後、全体を同時に
焼結することにより、金属化層を有する窒化アルミニウ
ム焼結体を製造する方法において、前記ペーストに含ま
れる導体高融点金属がＷであり、前記接着増強用無機物
がＡｌ₂Ｏ₃、ＳｉＯ₂及びＭｇＯから選ばれる少なくと
も２種類以上からなる酸化物混合体であることを特徴と
する金属化層を有する窒化アルミニウム焼結体の製造方
法。 （５）前記接着増強用無機物として、ムライト（３Ａｌ
₂Ｏ₃・２ＳｉＯ₂）を使用することを特徴とする上記
（４）記載の金属化層を有する窒化アルミニウム焼結体
の製造方法。 （６）前記接着増強用無機物として、前記酸化物混合体
の融点以上でガラス化した後に粉砕した無機物粉末を使
用することを特徴とする上記（４）又は（５）記載の金
属化層を有する窒化アルミニウム焼結体の製造方法。

【００１４】（７）窒化アルミニウムを主成分とするセ
ラミックスグリーンシートにスルーホールを穿孔し、該
スルーホール内部に導体高融点金属と接着増強用無機物
とを含むペーストを充填した後、全体を同時に焼結する
ことにより、金属化層を有する窒化アルミニウム焼結体
を製造する方法において、前記ペーストに含まれる導体
高融点金属がＷであり、前記接着増強用無機物がＡｌ₂
Ｏ₃、ＳｉＯ₂、及びＭｇＯから選ばれる少なくとも２種
類以上からなる酸化物混合体であることを特徴とする金
属化層を有する窒化アルミニウム焼結体の製造方法。 （８）前記接着増強用無機物として、ムライト（３Ａｌ
₂Ｏ₃・２ＳｉＯ₂）を使用することを特徴とする上記
（７）記載の金属化層を有する窒化アルミニウム焼結体
の製造方法。 （９）前記接着増強用無機物として、前記酸化物混合体
の融点以上でガラス化した後に粉砕した無機物粉末を使
用することを特徴とする上記（７）又は（８）記載の金
属化層を有する窒化アルミニウム焼結体の製造方法。

【００１５】

【発明の実施の形態】本発明の金属化層を有する窒化ア
ルミニウム焼結体を構成する窒化アルミニウム焼結体母
材は、窒化アルミニウム粉末を主成分とし、これに焼結
助剤として広く知られているイットリウム、希土類金
属、アルカリ金属等の化合物の粉末を０．１〜１０ｗｔ
％程度添加した焼結用粉末を成形し、焼結して得られ
る。

【００１６】成形方法としては、窒化アルミニウム粉末
と焼結助剤粉末にポリビニルブチラール（ＰＶＢ）等の
樹脂結合剤、ジブチルフタレート（ＤＢＰ）等の可塑剤
を混合し、これを造粒した後、プレス等で成形を行って
も良いし、混合後、ドクターブレード法でグリーンシー
トを作製しても良い。また、押し出し法等も適用するこ
とができる。

【００１７】ただし、多層構造とするためには、窒化ア
ルミニウムと金属化層とを焼結前に積層し、同時焼成す
る必要がある。この場合、プレス成形では困難であるた
め、グリーンシートを用いることが多い。また、スルー
ホールやビアを形成する場合もプレス成形では困難であ
るので、グリーンシートを用いて、同時焼成を行うのが
一般的である。以下では、主にグリーンシートを用いた
同時焼成による作製方法について説明する。

【００１８】グリーンシートには必要に応じて、パンチ
等を用いてスルーホールを形成する。このスルーホール
には後述する組成のペーストが充填される。充填する方
法としては、スクリーン印刷など周知の方法を適用する
ことができる。更に、必要に応じて回路配線等を同様に
後述する組成のペーストを塗布して形成する。塗布方法
としては、スクリーン印刷、刷毛塗り、スピンローラー
塗りなど周知の方法を適用することができる。

【００１９】本発明において、ビア、回路配線形成に用
いるペーストは、導体粉末、接着増強用無機物粉末、樹
脂結合剤、溶剤からなり、前記導体粉末としてはＷ粉末
を用いる。これは、本グリーンシートは窒化アルミニウ
ムと導体形成用組成物とを同時に焼結する必要がある
が、窒化アルミニウム粉末とＷ粉末とは焼結温度を近く
することができ、さらに熱膨張率も近いため、導体粉末
としてＷ粉末を用いることが好ましいからである。

【００２０】ただし、窒化アルミニウム粉末とＷ粉末の
焼結温度を近づけるためには、Ｗ粉末の平均粒径を１μ
ｍ以上、５μｍ以下にすることが好ましい。Ｗ粉末は平
均粒径の異なるものを数種類混合して用いることも多い
が、その場合、平均粒径が１μｍ以上、５μｍ以下のＷ
を５０ｗｔ％以上用いることが好ましい。Ｗ粉末の平均
粒径が１μｍより小さくなると、Ｗの焼結開始温度が窒
化アルミニウムの焼結温度に比べて低くなりすぎるた
め、Ｗや窒化アルミニウムとＷの界面にクラックが生じ
やすくなる。一方、Ｗ粉末の平均粒径が５μｍより大き
くなると、Ｗの焼結性が著しく悪化し、窒化アルミニウ
ムの焼結温度でＷの焼結が充分に行われないため、好ま
しくない。

【００２１】また、前記接着増強用無機物粉末として
は、焼結後の熱膨張率が３×１０⁻⁶／Ｋ〜６×１０⁻⁶
／Ｋであるものが好ましい。従来接着増強用無機物単体
の熱膨張率を制御するという考え方は無く、上述のよう
に窒化アルミニウムと導体材料の熱膨張率の整合のみが
考えられてきた。従来のように、印刷膜厚が薄い段階で
は問題が生じなかった。しかしながら、印刷膜厚の増
加、窒化アルミニウムの多層化に伴うスルーホール、ビ
アの必要性の増加に伴い、接着増強用無機物の熱膨張率
を制御しないと、焼結後の金属化層にクラックが生じ、
金属化層自体の強度も小さくなるという問題が生じるこ
とが判った。これらを避けるためには、接着増強用無機
物単体の熱膨張率を３×１０⁻⁶／Ｋ〜６×１０⁻⁶／Ｋ
とする必要があることが判った。

【００２２】さらに前記接着増強用無機物粉末が所望の
特性を有するには、後述する窒化アルミニウムの焼結温
度付近で軟化、もしくは溶融する必要がある。窒化アル
ミニウム、Ｗの焼結過程においては、焼結温度が接着増
強用無機物粉末の軟化、溶融温度より低い間は、無機物
粉末はＷの焼結の阻害を行う。一方、焼結温度が軟化、
溶融温度を超えて無機物粉末が一旦軟化、溶融を開始す
ると、逆にＷの焼結を促進させる働きがある。窒化アル
ミニウムとＷを同時焼結する場合は、Ｗの焼結のタイミ
ングを窒化アルミニウムに合わせるためにも、接着増強
用無機物の軟化、溶融温度も窒化アルミニウムの焼結温
度に近い必要がある。

【００２３】また、接着増強用無機物は、Ｗ部分で軟
化、もしくは溶融することで、Ｗ粒同士の結合、窒化ア
ルミニウムとＷの結合等を行う。この軟化、溶融温度が
低すぎると、接着増強用無機物はＷ部分だけでなく、毛
細管現象によって窒化アルミニウム部分へも拡散してし
まう。逆に軟化、溶融温度が高すぎると、接着増強用無
機物は粉末のままであり、所望の特性を得ることができ
ない。

【００２４】接着増強用無機物成分としては、酸化物混
合体を用いることができる。特に、軟化、溶融温度を考
慮すると、Ａｌ₂Ｏ₃、ＳｉＯ₂及びＭｇＯから選ばれる
少なくとも２種類以上からなる酸化物混合体が軟化、溶
融温度を窒化アルミニウムの焼結温度に近づけることが
できるため、好ましい。

【００２５】ペースト中の接着増強用無機物はＡｌ
₂Ｏ₃、ＳｉＯ₂、ＭｇＯそれぞれの粉末を所要量混合さ
せても良いし、ムライト（３Ａｌ₂Ｏ₃・２ＳｉＯ₂）や
スピネル（Ａｌ₂Ｏ₃・ＭｇＯ）等の複合物の粉末を使用
しても良い。

【００２６】例えばＭｇＯは偏析しやすいため、ＭｇＯ
粉末を用いるよりもスピネル粉末を用いた方が良い。ま
た、均一な混合状態を確保するためには、使用する粉末
の種類を少なくすることが好ましい。例えば、偏析しや
すいＭｇＯを含まず、単一の粉末だけで構成できるムラ
イト（３Ａｌ₂Ｏ₃・２ＳｉＯ₂）を接着増強用無機物に
用いることが、均一な組成の混合物を得るという観点か
らは好ましく、これにより金属化層内でのクラックの発
生を効率的に防ぐことができる。また、同様の観点か
ら、接着増強用無機物の融点以上でガラス化した後に粉
砕した無機物粉末を用いることによって、均一な混合状
態を確保することが容易になる。

【００２７】また、ペースト中に含有させる接着増強用
無機物の含有量、すなわち、金属化層中に占める接着増
強用無機物の含有量は、１〜２０ｗｔ％が望ましい。含
有量が１ｗｔ％より少なくなると、接着増強用無機物の
効果が現れない。一方、含有量が２０ｗｔ％を超える
と、金属化層の抵抗値の増加が無視できなくなるため、
好ましくない。

【００２８】これらの粉末をエチルセルロース、ニトロ
セルロース等の樹脂結合剤とブチルカルビトール、テル
ピネオール等の溶剤に分散させることによってペースト
を得る。通常、樹脂結合剤は、Ｗ粉末及び接着増強用無
機物を１００重量部とした場合、１〜３重量部混合し、
溶剤は３〜１５重量部程度混合する。

【００２９】これまでに述べてきたようなペーストを窒
化アルミニウムのグリーンシートのスルーホールに充
填、もしくは回路印刷した後、必要に応じてグリーンシ
ートを積層する。積層はシートをモールド中にセットし
た後に、プレス機により５０℃〜８０℃程度に熱しなが
ら、５〜１０ＭＰａ程度の圧力を１０〜２０分程度かけ
て熱圧着することにより行う。シート間には必要に応じ
て溶剤や接着剤を塗布してもよい。

【００３０】積層したシートは、任意の形に切断された
後に焼結される。焼結に先立ち、窒化アルミニウムのグ
リーンシートの樹脂結合剤、可塑剤、及びペーストの媒
体を除去するために、例えば３００℃〜８００℃という
ような温度で脱脂処理をしてもよい。

【００３１】焼結は非酸化性雰囲気中で行うが、窒素雰
囲気中で行うのが好ましい。焼結温度、焼結時間は、焼
結後の窒化アルミニウム焼結体の熱伝導率等の特性が所
望の値となるように設定される。一般的に焼結温度は１
６００℃〜２０００℃であり、焼結時間は１時間〜５時
間程度に設定される。

【００３２】前記のごとく、本発明の金属化層を有する
窒化アルミニウム焼結体は、金属化層が厚くなった場合
でも、金属化層内にクラックが生じず、金属化層と窒化
アルミニウム焼結体との接合強度の高いものとなる。ま
た今まで主に述べてきたグリーンシートを用いた同時焼
結法によらなくても、例えば、窒化アルミニウム焼結体
単体を一旦焼結した後に、本発明の金属化層を実現する
ペーストを塗布し、非酸化雰囲気中、１６００℃〜２０
００℃で焼結することによっても、金属化層が厚くなっ
た場合でも、金属化層内にクラックが生じず、金属化層
と窒化アルミニウム焼結体との接合強度の高い金属化層
を有する窒化アルミニウム焼結体を得ることができる。

【００３３】

【実施例】［実施例１］９７重量部の窒化アルミニウム
粉末と３重量部のＹ_２Ｏ_３粉末とを混合し、これに樹脂
結合剤としてポリビニルブチラールを、また、可塑剤と
してジブチルフタレートをそれぞれ１０重量部及び５重
量部混合して、ドクターブレード法にて０．５ｍｍ厚の
グリーンシートを成形した。これを金型を使用して１０
０ｍｍ×１００ｍｍに打ち抜いた後、パンチャーにてφ
０．３ｍｍのスルーホールを形成した。

【００３４】また、一方で、表１に示したような配合組
成のペースト試料を作製した。表１に示した各ペースト
試料は、スルーホールの金属化層中に占める無機物の割
合が１５ｗｔ％となるように、Ｗ粉末８５重量部と接着
増強用無機物粉末１５重量部とを、樹脂結合剤としての
５重量部のエチルセルロースと、溶媒としての５重量部
のブチルカルビトールに分散させることにより作製し
た。Ｗ粉末は平均粒径２μｍのものを使用した。表１に
おいて示した接着増強用無機物粉末中のＡｌ₂Ｏ₃、Ｓｉ
Ｏ₂及びＭｇＯの各組成比は接着増強用無機物粉末を１
００とした時の値である。また、試料７においては、接
着増強用無機物粉末としてムライトを用いた。表１に示
した無機物の熱膨張率の値は、接着増強用無機物粉末だ
けで評価ペレットを作製して測定した値である。

【００３５】

【表１】

【００３６】このペースト試料をスクリーン印刷機を用
いて前記スルーホールに充填した。さらに、同じペース
トに５重量部のブチルカルビトールを混合して粘度を低
下させ、スクリーン印刷機にて３２５メッシュ、乳剤厚
２０μｍのスクリーンを用いて回路印刷を行った。

【００３７】次に、印刷後のシートを２枚重ねて積層し
た。積層はモールドにシートを２枚重ねてセットし、プ
レス機にて５０℃に熱しつつ、１０ＭＰａの圧力で２分
間熱圧着することによって行った。その後、窒素雰囲気
中で６００℃にて脱脂を行い、窒素雰囲気中で１８００
℃、３時間の条件で焼結を行った。

【００３８】焼結後、窒化アルミニウム焼結体上の、回
路印刷部分には１０μｍの厚みの金属化層が形成されて
おり、また、ビア部分にはφ０．２５ｍｍのスルーホー
ルに金属化層が形成されていた。この状態で、回路印刷
部分及びビア部分におけるクラックの発生の有無を４０
倍の顕微鏡で確認した。

【００３９】次に、この金属化層が形成された窒化アル
ミニウム基板の金属化層の上に、無電解めっき法にて厚
み３〜５μｍのＮｉめっき層を形成した。次に８００℃
のホーミングガス中でめっき層をアニールし、次にφ
０．５ｍｍ、引っ張り強度５００ＭＰａのＦｅ−Ｎｉ−
Ｃｏ合金ピンを銀ろうを用いてろう付けした。ろう付け
温度は８００℃、雰囲気は水素と窒素との混合ガス雰囲
気とした。次に、窒化アルミニウム基板を固定し、Ｆｅ
−Ｎｉ−Ｃｏ合金ピンを引っ張って強度を測定し、破壊
モードを観察した。さらに、回路印刷部分、ビア部分で
のクラックの発生の有無を確認するために、断面を研磨
し、電子顕微鏡（１０００倍）によって観察した。

【００４０】これらの評価結果を表１に示す。本発明の
ペースト配合によれば、回路印刷面及びビア部分ともに
クラックは生じていなかった。一方、本発明外のものに
関しては、無機物の熱膨張率の小さな試料３に関して
は、ビアだけでなく周辺の窒化アルミニウムにもクラッ
クが認められた。また、熱膨張率の大きい試料１、２に
関しては、ビアにクラックが認められた。

【００４１】引っ張り強度及び破壊モードについては、
本発明のペースト配合では、引っ張り強さ２０ＭＰａで
金属化層とＦｅ−Ｎｉ−Ｃｏ線とのろう付け部分が破断
した。これより、窒化アルミニウムと金属化層との接合
強度は２０ＭＰａ以上であることが判る。一方、本発明
の範囲外のペースト配合によって形成された金属化層
は、接合強度が２０ＭＰａより低いものがあり、ビアの
真上の金属化層内で破壊が生じていた。

【００４２】［実施例２］実施例１の試料７に関して、
スルーホールの金属化層中に占める無機物の割合を変化
させて、その影響を調べた。変化させた割合を表２に示
す。実験方法等は、スルーホール径が焼結後φ０．１ｍ
ｍとなるようにパンチャーを変更したことを除いては、
実施例１と同じとした。

【００４３】試料は、焼結後に試料表面の研磨を行い、
電子顕微鏡によってクラックの有無を１０００倍で確認
した。また、試料の上下面の導通をテスターにて測定
し、導通したビアの良品率を測定した。結果を表２に示
す。無機物のスルーホールの金属化層中に占める割合が
１〜２０ｗｔ％であれば、クラックの発生がなく、また
導通も良好であった。この割合が１ｗｔ％より小さくな
るとビアにクラックが認められた。逆に２０ｗｔ％より
大きくなると導通のないビアが認められた。

【００４４】

【表２】

【００４５】［実施例３］実施例１の試料７に関して、
使用するＷ粉末の粒径を変更して、その影響を調べた。
実験方法等は実施例１と同じとした。各試料について
は、実施例１と同様にピンの引張強度及びビア、窒化ア
ルミニウムのクラックの発生の有無により評価した。Ｗ
粉末の平均粒径１μｍ〜５μｍでは特に特性に変化は認
められなかった。

【００４６】

【表３】

【００４７】

【発明の効果】本発明によれば、窒化アルミニウム焼結
体に形成する、導体高融点金属と接着増強用無機物から
なる金属化層において、導体高融点金属として窒化アル
ミニウムと熱膨張率の近いＷを選択した場合、さらには
接着増強用無機物の熱膨張率をも３×１０⁻⁶／Ｋ〜６
×１０⁻⁶／Ｋにすることで、金属化層が０．１ｍｍ程
度に厚くなったり、スルーホールに金属化層を形成する
場合でも、クラックを防ぎ、ＡｌＮとの密着強度を高く
することが出来る。このため、窒化アルミニウムをＩＣ
用の基板、パッケージとして好適に用いることができ
る。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4G001 BA03 BA04 BA06 BA09 BA36 BA61 BB03 BB04 BB06 BB36 BB61 BD23

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 表面及び／又は内部に金属化層を有する
   窒化アルミニウム焼結体において、前記金属化層は導体
   高融点金属と接着増強用無機物からなり、前記導体高融
   点金属はＷであり、前記接着増強用無機物は熱膨張率が
   ３×１０⁻⁶／Ｋ〜６×１０⁻⁶／Ｋであることを特徴と
   する金属化層を有する窒化アルミニウム焼結体。
2. 【請求項２】 前記接着増強用無機物がＡｌ₂Ｏ₃、Ｓｉ
   Ｏ₂及びＭｇＯから選ばれる少なくとも２種類以上から
   なる酸化物混合体であることを特徴とする請求項１記載
   の金属化層を有する窒化アルミニウム焼結体。
3. 【請求項３】 前記接着増強用無機物として、ムライト
   （３Ａｌ₂Ｏ₃・２ＳｉＯ₂）を使用することを特徴とす
   る請求項２記載の金属化層を有する窒化アルミニウム焼
   結体。
4. 【請求項４】 窒化アルミニウムを主成分とするセラミ
   ックスグリーンシートに導体高融点金属と接着増強用無
   機物とを含むペーストを塗布した後、全体を同時に焼結
   することにより、金属化層を有する窒化アルミニウム焼
   結体を製造する方法において、前記ペーストに含まれる
   導体高融点金属がＷであり、前記接着増強用無機物がＡ
   ｌ₂Ｏ₃、ＳｉＯ₂及びＭｇＯから選ばれる少なくとも２
   種類以上からなる酸化物混合体であることを特徴とする
   金属化層を有する窒化アルミニウム焼結体の製造方法。
5. 【請求項５】 前記接着増強用無機物として、ムライト
   （３Ａｌ₂Ｏ₃・２ＳｉＯ₂）を使用することを特徴とす
   る請求項４記載の金属化層を有する窒化アルミニウム焼
   結体の製造方法。
6. 【請求項６】 前記接着増強用無機物として、前記酸化
   物混合体の融点以上でガラス化した後に粉砕した無機物
   粉末を使用することを特徴とする請求項４又は請求項５
   記載の金属化層を有する窒化アルミニウム焼結体の製造
   方法。
7. 【請求項７】 窒化アルミニウムを主成分とするセラミ
   ックスグリーンシートにスルーホールを穿孔し、該スル
   ーホール内部に導体高融点金属と接着増強用無機物とを
   含むペーストを充填した後、全体を同時に焼結すること
   により、金属化層を有する窒化アルミニウム焼結体を製
   造する方法において、前記ペーストに含まれる導体高融
   点金属がＷであり、前記接着増強用無機物がＡｌ₂Ｏ₃、
   ＳｉＯ ₂及びＭｇＯから選ばれる少なくとも２種類以上
   からなる酸化物混合体であることを特徴とする金属化層
   を有する窒化アルミニウム焼結体の製造方法。
8. 【請求項８】 前記接着増強用無機物として、ムライト
   （３Ａｌ₂Ｏ₃・２ＳｉＯ₂）を使用することを特徴とす
   る請求項７記載の金属化層を有する窒化アルミニウム焼
   結体の製造方法。
9. 【請求項９】 前記接着増強用無機物として、前記酸化
   物混合体の融点以上でガラス化した後に粉砕した無機物
   粉末を使用することを特徴とする請求項７又は請求項８
   記載の金属化層を有する窒化アルミニウム焼結体の製造
   方法。