JP2012199452A - 金属−セラミックス接合基板およびその製造方法 - Google Patents
金属−セラミックス接合基板およびその製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2012199452A JP2012199452A JP2011063504A JP2011063504A JP2012199452A JP 2012199452 A JP2012199452 A JP 2012199452A JP 2011063504 A JP2011063504 A JP 2011063504A JP 2011063504 A JP2011063504 A JP 2011063504A JP 2012199452 A JP2012199452 A JP 2012199452A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- metal
- ceramic
- base plate
- substrate
- metal base
- 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
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 title claims abstract description 176
- 239000000758 substrate Substances 0.000 title claims abstract description 173
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 24
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 201
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 201
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 claims description 88
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 18
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 claims description 17
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 17
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 15
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 10
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 8
- PMHQVHHXPFUNSP-UHFFFAOYSA-M copper(1+);methylsulfanylmethane;bromide Chemical compound Br[Cu].CSC PMHQVHHXPFUNSP-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 8
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims description 7
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 claims description 6
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000011572 manganese Substances 0.000 claims description 5
- 238000005304 joining Methods 0.000 claims description 4
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 claims description 3
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 claims description 3
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 abstract description 6
- 230000005855 radiation Effects 0.000 abstract description 2
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 description 14
- 239000000463 material Substances 0.000 description 7
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 7
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 7
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 5
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 5
- 229910001873 dinitrogen Inorganic materials 0.000 description 5
- 238000005476 soldering Methods 0.000 description 4
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000005219 brazing Methods 0.000 description 3
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 3
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 3
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 3
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000005764 inhibitory process Effects 0.000 description 2
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 2
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 2
- 239000012299 nitrogen atmosphere Substances 0.000 description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000008646 thermal stress Effects 0.000 description 2
- 229910000881 Cu alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000640 Fe alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001374 Invar Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000990 Ni alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000004308 accommodation Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 1
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 239000004519 grease Substances 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 229910000833 kovar Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000003475 lamination Methods 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 238000007747 plating Methods 0.000 description 1
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 1
- 229910000679 solder Inorganic materials 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K1/00—Printed circuits
- H05K1/02—Details
- H05K1/03—Use of materials for the substrate
- H05K1/05—Insulated conductive substrates, e.g. insulated metal substrate
- H05K1/053—Insulated conductive substrates, e.g. insulated metal substrate the metal substrate being covered by an inorganic insulating layer
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D19/00—Casting in, on, or around objects which form part of the product
- B22D19/0081—Casting in, on, or around objects which form part of the product pretreatment of the insert, e.g. for enhancing the bonding between insert and surrounding cast metal
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D19/00—Casting in, on, or around objects which form part of the product
- B22D19/04—Casting in, on, or around objects which form part of the product for joining parts
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/48—Manufacture or treatment of parts, e.g. containers, prior to assembly of the devices, using processes not provided for in a single one of the subgroups H01L21/06 - H01L21/326
- H01L21/4803—Insulating or insulated parts, e.g. mountings, containers, diamond heatsinks
- H01L21/481—Insulating layers on insulating parts, with or without metallisation
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/48—Manufacture or treatment of parts, e.g. containers, prior to assembly of the devices, using processes not provided for in a single one of the subgroups H01L21/06 - H01L21/326
- H01L21/4814—Conductive parts
- H01L21/4871—Bases, plates or heatsinks
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
- H01L23/34—Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements
- H01L23/36—Selection of materials, or shaping, to facilitate cooling or heating, e.g. heatsinks
- H01L23/373—Cooling facilitated by selection of materials for the device or materials for thermal expansion adaptation, e.g. carbon
- H01L23/3735—Laminates or multilayers, e.g. direct bond copper ceramic substrates
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
- H05K3/02—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which the conductive material is applied to the surface of the insulating support and is thereafter removed from such areas of the surface which are not intended for current conducting or shielding
- H05K3/022—Processes for manufacturing precursors of printed circuits, i.e. copper-clad substrates
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/0001—Technical content checked by a classifier
- H01L2924/0002—Not covered by any one of groups H01L24/00, H01L24/00 and H01L2224/00
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K1/00—Printed circuits
- H05K1/02—Details
- H05K1/03—Use of materials for the substrate
- H05K1/0306—Inorganic insulating substrates, e.g. ceramic, glass
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K2201/00—Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
- H05K2201/09—Shape and layout
- H05K2201/09009—Substrate related
- H05K2201/09136—Means for correcting warpage
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K2201/00—Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
- H05K2201/20—Details of printed circuits not provided for in H05K2201/01 - H05K2201/10
- H05K2201/2009—Reinforced areas, e.g. for a specific part of a flexible printed circuit
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K2203/00—Indexing scheme relating to apparatus or processes for manufacturing printed circuits covered by H05K3/00
- H05K2203/12—Using specific substances
- H05K2203/128—Molten metals, e.g. casting thereof, or melting by heating and excluding molten solder
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
- H05K3/0058—Laminating printed circuit boards onto other substrates, e.g. metallic substrates
- H05K3/0061—Laminating printed circuit boards onto other substrates, e.g. metallic substrates onto a metallic substrate, e.g. a heat sink
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
- Y10T428/12—All metal or with adjacent metals
- Y10T428/12493—Composite; i.e., plural, adjacent, spatially distinct metal components [e.g., layers, joint, etc.]
- Y10T428/12535—Composite; i.e., plural, adjacent, spatially distinct metal components [e.g., layers, joint, etc.] with additional, spatially distinct nonmetal component
- Y10T428/12611—Oxide-containing component
- Y10T428/12618—Plural oxides
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
- Y10T428/24—Structurally defined web or sheet [e.g., overall dimension, etc.]
- Y10T428/24479—Structurally defined web or sheet [e.g., overall dimension, etc.] including variation in thickness
- Y10T428/2457—Parallel ribs and/or grooves
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
- Y10T428/24—Structurally defined web or sheet [e.g., overall dimension, etc.]
- Y10T428/24479—Structurally defined web or sheet [e.g., overall dimension, etc.] including variation in thickness
- Y10T428/24612—Composite web or sheet
- Y10T428/2462—Composite web or sheet with partial filling of valleys on outer surface
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
- Y10T428/24—Structurally defined web or sheet [e.g., overall dimension, etc.]
- Y10T428/24942—Structurally defined web or sheet [e.g., overall dimension, etc.] including components having same physical characteristic in differing degree
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Ceramic Products (AREA)
- Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
Abstract
【解決手段】セラミックス基板12の一方の面に金属板14が直接接合するとともに、他方の面に金属ベース板10が直接接合した金属−セラミックス接合基板において、金属ベース板10より強度が高い金属からなる強化部材16が金属ベース板10の内部を貫通して延びている。
【選択図】図1A
Description
まず、金属ベース板形成部22aの底面に互いに離間した2つのセラミックス基板収容部22bが形成され且つこれらのセラミックス基板収容部22bの各々の底面に金属板形成部22cが形成されている以外は、図2A〜図2Dに示す鋳型20と同様の形状のカーボン製の鋳型を使用し、下側鋳型部材22のそれぞれのセラミックス基板収容部22b内に50mm×50mm×0.6mmの大きさのAlNからなるセラミックス基板12を配置し、150mm×15mm×0.6mmの大きさの3本の42Alloyからなる強化部材16のそれぞれの両端部(それぞれ長さ5mmの部分)を下側鋳型部材22の強化部材支持部22dに配置した後、下側鋳型部材22に上側鋳型部材24を被せて炉内に入れ、炉内を窒素雰囲気にして酸素濃度を4ppm以下まで低下させた。この状態でヒーターの温度制御によって鋳型20を720℃まで加熱した後、720℃まで加熱して予め計量された純度99.9%のアルミニウム溶湯を、鋳型20の注湯口に取り付けられた注湯ノズルから、窒素ガスによって10kPaの圧力で加圧して、鋳型20内の140mm×60mm×5mmの大きさの金属ベース板形成部22aおよび24a内に流し込んで充填するとともに、下側鋳型部材22に形成された溶湯流路を介して48mm×48mm×0.6mmの大きさのそれぞれの金属板形成部22cまで充填した。その後、注湯ノズルから注湯口に窒素ガスを吹き込むことによって、鋳型20内の溶湯を10kPaの圧力で加圧したまま冷却して溶湯を凝固させた。このようにして、所謂溶湯接合法により、150mm×15mm×0.6mmの大きさの3本の強化部材16が内部を貫通するとともにそれぞれの強化部材16の長手方向の両端部(それぞれ長さ5mmの部分)が側面から突出した140mm×60mm×5mmの大きさの金属ベース板10が50mm×50mm×0.6mmの大きさのそれぞれのセラミックス基板12の一方の面に直接接合するとともに、それぞれのセラミックス基板12の他方の面に48mm×48mm×0.6mmの大きさの回路パターン用の金属板14が直接接合した金属−セラミックス接合基板を製造した。この金属−セラミックス接合基板を鋳型20から取り出した後、金属ベース板10から突出した強化部材16の長手方向の両端部を切断して除去することにより、金属ベース板10に2枚のセラミックス基板12が直接接合し且つこれらのセラミックス基板12の各々に回路パターン用の金属板14が直接接合している以外は、図1A〜図1Dと同様の形状の金属−セラミックス接合基板を製造した。
150mm×50mm×1.0mmの大きさの1本の強化部材16を使用し、それに対応する鋳型20を使用した以外は、実施例1と同様の方法により、金属−セラミックス接合基板を製造した。
150mm×50mm×0.6mmの大きさの1本の強化部材16を使用し、それに対応する鋳型20を使用した以外は、実施例1と同様の方法により、金属−セラミックス接合基板を製造した。
強化部材16を使用せずそれに対応する鋳型20を使用した以外は、実施例1と同様の方法により、金属−セラミックス接合基板を製造した。
12 セラミックス基板
14 (回路パターン用の)金属板
16、116、216 補強部材
20 鋳型
22 下側鋳型部材
24 上側鋳型部材
22a、24a 金属ベース板形成部
22b セラミックス基板収容部
22c 金属板形成部
22d、24d 補強部材支持部
116a、216a 端部
116b、216b 開口部
Claims (16)
- セラミックス基板の一方の面に金属板が直接接合するとともに、他方の面に金属ベース板が直接接合した金属−セラミックス接合基板において、金属ベース板より強度が高い金属からなる強化部材が金属ベース板の内部を貫通して延びていることを特徴とする、金属−セラミックス接合基板。
- 前記強化部材が、前記金属ベース板の前記セラミックス基板との接合面と略平行に延びていることを特徴とする、請求項1に記載の金属−セラミックス接合基板。
- 前記強化部材が、前記金属ベース板のセラミックス基板との接合面と略平行な平面の面積より小さい面積の主平面を有する板状部材であることを特徴とする、請求項2に記載の金属−セラミックス接合基板。
- 前記強化部材が、前記金属ベース板のセラミックス基板との接合面と略平行な平面上に配置され且つ互いに離間して略平行に延びる複数の板状部材または棒状部材であることを特徴とする、請求項1に記載の金属−セラミックス接合基板。
- 前記強化部材が、前記金属ベース板のセラミックス基板との接合面と略平行な平面上に配置され且つ互いに離間して前記金属ベース板の長手方向に延びる複数の長手方向板状部と互いに離間して前記金属ベース板の幅方向に延びて長手方向板状部を連結する複数の幅方向板状部とからなる格子状の板状部材であることを特徴とする、請求項1に記載の金属−セラミックス接合基板。
- 前記強化部材の前記金属ベース板の内部を貫通して延びる部分の全面が前記金属ベース板に直接接合していることを特徴とする、請求項1乃至5のいずれかに記載の金属−セラミックス接合基板。
- 前記強化部材の端面が外部に露出し、その端面以外の全面が金属ベース板に直接接合していることを特徴とする、請求項1乃至5のいずれかに記載の金属−セラミックス接合基板。
- 前記金属ベース板がアルミニウムまたはアルミニウム合金からなることを特徴とする、請求項1乃至7のいずれかに記載の金属−セラミックス接合基板。
- 前記金属板がアルミニウムまたはアルミニウム合金からなることを特徴とする、請求項1乃至8のいずれかに記載の金属−セラミックス接合基板。
- 前記強化部材が、ニッケル、コバルト、銅およびマンガンからなる群から選ばれる1種以上と鉄を含有する金属からなることを特徴とする、請求項1乃至9のいずれかに記載の金属−セラミックス接合基板。
- 前記セラミックス基板が、アルミナ、窒化アルミニウム、窒化珪素および炭化珪素からなる群から選ばれる1種以上からなることを特徴とする、請求項1乃至10のいずれかに記載の金属−セラミックス接合基板。
- セラミックス基板の一方の面に金属板が直接接合するとともに、他方の面に金属ベース板が直接接合した金属−セラミックス接合基板の製造方法において、金属ベース板より融点および強度が高い金属からなる強化部材と、セラミックス基板とを鋳型内に離間して配置させるように、セラミックス基板の端部と強化部材の端部を鋳型に支持させ、鋳型内のセラミックス基板の両面に接触するとともに強化部材の端部を除く全面に接触するように溶湯を注湯した後に冷却して固化させることにより、金属板を形成してセラミックス基板の一方の面に直接接合させ、金属ベース板を形成してセラミックス基板の他方の面に直接接合させるとともに、強化部材の端部を金属ベース板から突出させてその端部を除く強化部材の全面を金属ベース板に直接接合させることを特徴とする、金属−セラミックス接合基板の製造方法。
- 前記金属ベース板から突出した強化部材の端部を除去することを特徴とする、請求項12に記載の金属−セラミックス接合基板の製造方法。
- 前記鋳型が上側鋳型部材と下側鋳型部材とからなり、前記強化部材の端部が上側鋳型部材と下側鋳型部材に挟持されることによって前記鋳型に支持されることを特徴とする、請求項12または13に記載の金属−セラミックス接合基板の製造方法。
- 前記強化部材が、ニッケル、コバルト、銅およびマンガンからなる群から選ばれる1種以上と鉄を含有する金属からなることを特徴とする、請求項12乃至14のいずれかに記載の金属−セラミックス接合基板の製造方法。
- 前記金属板および前記金属ベース板がアルミニウムまたはアルミニウム合金からなることを特徴とする、請求項12乃至15のいずれかに記載の金属−セラミックス接合基板の製造方法。
Priority Applications (6)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011063504A JP5837754B2 (ja) | 2011-03-23 | 2011-03-23 | 金属−セラミックス接合基板およびその製造方法 |
CN201180070571.7A CN103503581B (zh) | 2011-03-23 | 2011-03-29 | 金属‑陶瓷接合基板及其制造方法 |
PCT/JP2011/058488 WO2012127695A1 (ja) | 2011-03-23 | 2011-03-29 | 金属-セラミックス接合基板およびその製造方法 |
US14/006,546 US9713253B2 (en) | 2011-03-23 | 2011-03-29 | Metal/ceramic bonding substrate and method for producing same |
EP11861583.0A EP2680678B1 (en) | 2011-03-23 | 2011-03-29 | Metal-ceramic bonded substrate and method for manufacturing same |
KR1020137027508A KR101798272B1 (ko) | 2011-03-23 | 2011-03-29 | 금속-세라믹스 접합 기판 및 그 제조 방법 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011063504A JP5837754B2 (ja) | 2011-03-23 | 2011-03-23 | 金属−セラミックス接合基板およびその製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2012199452A true JP2012199452A (ja) | 2012-10-18 |
JP5837754B2 JP5837754B2 (ja) | 2015-12-24 |
Family
ID=46878887
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2011063504A Active JP5837754B2 (ja) | 2011-03-23 | 2011-03-23 | 金属−セラミックス接合基板およびその製造方法 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US9713253B2 (ja) |
EP (1) | EP2680678B1 (ja) |
JP (1) | JP5837754B2 (ja) |
KR (1) | KR101798272B1 (ja) |
WO (1) | WO2012127695A1 (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2014072244A (ja) * | 2012-09-27 | 2014-04-21 | Mitsubishi Materials Corp | ヒートシンク付パワーモジュール用基板 |
JP2015015274A (ja) * | 2013-07-03 | 2015-01-22 | 三菱電機株式会社 | 電力用半導体装置 |
JP2017213586A (ja) * | 2016-06-01 | 2017-12-07 | 三菱電機株式会社 | 放熱プレートの製造装置、放熱プレートの製造方法および放熱プレート成形体 |
EP3968369A1 (en) | 2020-09-15 | 2022-03-16 | Dowa Metaltech Co., Ltd | Heat radiation member and method for producing same |
JP7383582B2 (ja) | 2020-07-29 | 2023-11-20 | Dowaメタルテック株式会社 | アルミニウム-セラミックス接合基板およびその製造方法 |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6025614B2 (ja) * | 2013-03-04 | 2016-11-16 | 三菱電機株式会社 | 発熱部品の放熱構造およびこれを用いたオーディオ装置 |
JP6139329B2 (ja) * | 2013-08-16 | 2017-05-31 | 日本碍子株式会社 | セラミック回路基板及び電子デバイス |
CN105493272B (zh) * | 2013-08-29 | 2019-03-15 | 三菱电机株式会社 | 半导体模块、半导体装置以及汽车 |
EP4307359A1 (en) * | 2022-07-15 | 2024-01-17 | Infineon Technologies AG | Power semiconductor module arrangement and method for producing the same |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003086747A (ja) * | 2001-09-10 | 2003-03-20 | Hitachi Ltd | 絶縁回路基板とその製法およびそれを用いた半導体パワー素子 |
JP2006066595A (ja) * | 2004-08-26 | 2006-03-09 | Dowa Mining Co Ltd | 金属−セラミックス接合基板およびその製造方法 |
WO2008075409A1 (ja) * | 2006-12-19 | 2008-06-26 | Kabushiki Kaisha Toyota Jidoshokki | パワーモジュール用ベース、パワーモジュール用ベースの製造方法及びパ ワーモジュール |
Family Cites Families (20)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3399332A (en) * | 1965-12-29 | 1968-08-27 | Texas Instruments Inc | Heat-dissipating support for semiconductor device |
US3970136A (en) * | 1971-03-05 | 1976-07-20 | The Secretary Of State For Defence In Her Britannic Majesty's Government Of The United Kingdom Of Great Britain And Northern Ireland | Method of manufacturing composite materials |
US4888247A (en) * | 1986-08-27 | 1989-12-19 | General Electric Company | Low-thermal-expansion, heat conducting laminates having layers of metal and reinforced polymer matrix composite |
US5151777A (en) * | 1989-03-03 | 1992-09-29 | Delco Electronics Corporation | Interface device for thermally coupling an integrated circuit to a heat sink |
US5296310A (en) * | 1992-02-14 | 1994-03-22 | Materials Science Corporation | High conductivity hydrid material for thermal management |
US6091131A (en) * | 1998-04-28 | 2000-07-18 | International Business Machines Corporation | Integrated circuit having crack stop for interlevel dielectric layers |
FR2779274B1 (fr) * | 1998-05-27 | 2000-08-18 | St Microelectronics Sa | Circuit integre avec couche d'arret et procede de fabrication associe |
JP2001007465A (ja) | 1999-06-18 | 2001-01-12 | Denki Kagaku Kogyo Kk | 回路基板 |
US6257310B1 (en) * | 1999-08-19 | 2001-07-10 | Reliance Electric Technolgies, Llc | Method for making heat sink vacuum |
US6441490B1 (en) * | 2000-12-18 | 2002-08-27 | Advanced Micro Devices, Inc. | Low dielectric constant stop layer for integrated circuit interconnects |
US20020185726A1 (en) * | 2001-06-06 | 2002-12-12 | North Mark T. | Heat pipe thermal management of high potential electronic chip packages |
US6822331B2 (en) * | 2001-06-14 | 2004-11-23 | Delphi Technologies, Inc. | Method of mounting a circuit component and joint structure therefor |
US7157158B2 (en) * | 2002-03-11 | 2007-01-02 | Liquidmetal Technologies | Encapsulated ceramic armor |
JP4324704B2 (ja) * | 2002-09-13 | 2009-09-02 | Dowaメタルテック株式会社 | 金属−セラミックス複合部材の製造装置、製造用鋳型、並びに製造方法 |
JP4471646B2 (ja) * | 2003-01-15 | 2010-06-02 | 株式会社豊田自動織機 | 複合材及びその製造方法 |
JP4543279B2 (ja) * | 2004-03-31 | 2010-09-15 | Dowaメタルテック株式会社 | アルミニウム接合部材の製造方法 |
US20070056713A1 (en) * | 2005-09-15 | 2007-03-15 | Chiriac Victor A | Integrated cooling design with heat pipes |
JP2010238963A (ja) * | 2009-03-31 | 2010-10-21 | Mitsubishi Materials Corp | パワーモジュール用基板、パワーモジュール用基板の製造方法及びパワーモジュール |
US20110096507A1 (en) * | 2009-10-24 | 2011-04-28 | Kester, Inc. | Microelectronic thermal interface |
JP6224960B2 (ja) * | 2012-09-27 | 2017-11-01 | Dowaメタルテック株式会社 | 放熱板およびその製造方法 |
-
2011
- 2011-03-23 JP JP2011063504A patent/JP5837754B2/ja active Active
- 2011-03-29 EP EP11861583.0A patent/EP2680678B1/en active Active
- 2011-03-29 KR KR1020137027508A patent/KR101798272B1/ko active IP Right Grant
- 2011-03-29 WO PCT/JP2011/058488 patent/WO2012127695A1/ja active Application Filing
- 2011-03-29 US US14/006,546 patent/US9713253B2/en active Active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003086747A (ja) * | 2001-09-10 | 2003-03-20 | Hitachi Ltd | 絶縁回路基板とその製法およびそれを用いた半導体パワー素子 |
JP2006066595A (ja) * | 2004-08-26 | 2006-03-09 | Dowa Mining Co Ltd | 金属−セラミックス接合基板およびその製造方法 |
WO2008075409A1 (ja) * | 2006-12-19 | 2008-06-26 | Kabushiki Kaisha Toyota Jidoshokki | パワーモジュール用ベース、パワーモジュール用ベースの製造方法及びパ ワーモジュール |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2014072244A (ja) * | 2012-09-27 | 2014-04-21 | Mitsubishi Materials Corp | ヒートシンク付パワーモジュール用基板 |
JP2015015274A (ja) * | 2013-07-03 | 2015-01-22 | 三菱電機株式会社 | 電力用半導体装置 |
JP2017213586A (ja) * | 2016-06-01 | 2017-12-07 | 三菱電機株式会社 | 放熱プレートの製造装置、放熱プレートの製造方法および放熱プレート成形体 |
JP7383582B2 (ja) | 2020-07-29 | 2023-11-20 | Dowaメタルテック株式会社 | アルミニウム-セラミックス接合基板およびその製造方法 |
EP3968369A1 (en) | 2020-09-15 | 2022-03-16 | Dowa Metaltech Co., Ltd | Heat radiation member and method for producing same |
US11919288B2 (en) | 2020-09-15 | 2024-03-05 | Dowa Metaltech Co., Ltd. | Method for producing heat radiation member |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP2680678A1 (en) | 2014-01-01 |
EP2680678A4 (en) | 2015-03-18 |
CN103503581A (zh) | 2014-01-08 |
JP5837754B2 (ja) | 2015-12-24 |
KR101798272B1 (ko) | 2017-11-15 |
US20140057131A1 (en) | 2014-02-27 |
US9713253B2 (en) | 2017-07-18 |
KR20140012738A (ko) | 2014-02-03 |
WO2012127695A1 (ja) | 2012-09-27 |
EP2680678B1 (en) | 2019-05-08 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5837754B2 (ja) | 金属−セラミックス接合基板およびその製造方法 | |
JP6224960B2 (ja) | 放熱板およびその製造方法 | |
US8039757B2 (en) | Electronic part mounting substrate and method for producing same | |
JP5619437B2 (ja) | 金属−セラミックス接合基板の製造方法 | |
JP2017212316A (ja) | 金属−セラミックス接合基板およびその製造方法 | |
JP4565249B2 (ja) | 金属−セラミックス接合基板およびその製造方法 | |
JP4806803B2 (ja) | 金属−セラミックス接合基板およびその製造方法 | |
JP4496404B2 (ja) | 金属−セラミックス接合基板およびその製造方法 | |
JP5389595B2 (ja) | 金属−セラミックス接合基板及びその製造方法 | |
JP5751258B2 (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
JP6799392B2 (ja) | 金属−セラミックス接合基板およびその製造方法 | |
JP5631446B2 (ja) | 金属−セラミックス接合基板の製造方法 | |
JP5176042B2 (ja) | 電子部品搭載基板の製造装置および製造方法 | |
JP7422608B2 (ja) | 金属-セラミックス接合基板およびその製造方法 | |
JP7157609B2 (ja) | 金属-セラミックス接合基板およびその製造方法 | |
JP2011073194A (ja) | 金属−セラミックス接合基板およびその製造方法 | |
JP2022157227A (ja) | 金属-セラミックス接合基板およびその製造方法 | |
JP2023074714A (ja) | 金属-セラミックス接合基板およびその製造方法 | |
JP7267030B2 (ja) | 金属-セラミックス接合基板およびその製造方法 | |
JP2023067188A (ja) | 金属-セラミックス接合基板およびその製造方法 | |
JP2022171255A (ja) | 金属-セラミックス接合基板およびその製造方法 | |
JP2023068858A (ja) | 金属-セラミックス接合基板およびその製造方法 | |
JP2014072244A (ja) | ヒートシンク付パワーモジュール用基板 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20140114 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20150416 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20150526 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20151026 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20151106 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5837754 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |