JP3468122B2 - ＴｉＮｉ系ターゲット材料および電極材料 - Google Patents
ＴｉＮｉ系ターゲット材料および電極材料Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、スパッタリング
法によって電極を形成する際に用いられるセラミックス
基板用スパッタリングターゲット材料、及びこれを用い
て、スパッタリング法によりセラミックス基板上に形成
された電極材料に関するものである。
法によって電極を形成する際に用いられるセラミックス
基板用スパッタリングターゲット材料、及びこれを用い
て、スパッタリング法によりセラミックス基板上に形成
された電極材料に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】電子回路基板上に実装される電子回路実
装部品、例えばセラミックスコンデンサーは、はんだ合
金によって基板に固定され、またこのはんだは電気的に
導電材としても機能する。しかし、電子部品がセラミッ
クス材料で構成される場合は、はんだのセラミックス材
料への濡れ性が良くないため、セラミックス材料に対し
て濡れ性の良い材料からなる電極層が電子部品表面に形
成される。
装部品、例えばセラミックスコンデンサーは、はんだ合
金によって基板に固定され、またこのはんだは電気的に
導電材としても機能する。しかし、電子部品がセラミッ
クス材料で構成される場合は、はんだのセラミックス材
料への濡れ性が良くないため、セラミックス材料に対し
て濡れ性の良い材料からなる電極層が電子部品表面に形
成される。
【０００３】この電極層には、従来よりＣｕ、Ａｇ、Ａ
ｕなどの金属材料や、Ｎｉ系の合金材料が用いられてい
た。Ｎｉ系の合金材料としては、Ｎｉ−Ｃｕ系合金、Ｎ
ｉ−Ｃｒ系合金などが知られている。
ｕなどの金属材料や、Ｎｉ系の合金材料が用いられてい
た。Ｎｉ系の合金材料としては、Ｎｉ−Ｃｕ系合金、Ｎ
ｉ−Ｃｒ系合金などが知られている。
【０００４】
【課題が解決しようとする課題】しかし、Ｃｕ、Ａｇ、
Ａｕなどの金属材料は、セラミックス基板との密着力が
弱かった。また、はんだと反応しやすいため、電極層の
剥離や、はんだ材のセラミックス中への拡散が起こり、
特性の低下を招いていた。
Ａｕなどの金属材料は、セラミックス基板との密着力が
弱かった。また、はんだと反応しやすいため、電極層の
剥離や、はんだ材のセラミックス中への拡散が起こり、
特性の低下を招いていた。
【０００５】前記従来のＮｉ系の合金材料は、密着力を
改善し、はんだの拡散をも防止したものであるが、Ｎｉ
−Ｃｒ系合金は、エッチング処理などで六価Ｃｒイオン
を生じ、環境保全に問題があった。また、Ｎｉ−Ｃｕ系
合金は、Ｎｉ−Ｃｒ系合金程の密着力がなく、電極を形
成した実装素子の信頼性が乏けてしまうという問題があ
った。
改善し、はんだの拡散をも防止したものであるが、Ｎｉ
−Ｃｒ系合金は、エッチング処理などで六価Ｃｒイオン
を生じ、環境保全に問題があった。また、Ｎｉ−Ｃｕ系
合金は、Ｎｉ−Ｃｒ系合金程の密着力がなく、電極を形
成した実装素子の信頼性が乏けてしまうという問題があ
った。
【０００６】そこで、本発明は、環境上問題となるＣｒ
を含まない組成で、セラミックス基板との密着力に優れ
た電極材料、及びこれを形成するためのスパッタリング
ターゲット材料を提供することを目的とする。
を含まない組成で、セラミックス基板との密着力に優れ
た電極材料、及びこれを形成するためのスパッタリング
ターゲット材料を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、環境上問
題となるＣｒを含ませることなく、Ｎｉ−Ｃｕ系合金よ
りもセラミックス基板との密着力の高い合金を探索した
結果、Ｔｉを５〜１２質量％含有し、残部がＮｉからな
る合金が、セラミックス基板上に形成する電極材料とし
て好適であることを見いだし、本発明に至った。
題となるＣｒを含ませることなく、Ｎｉ−Ｃｕ系合金よ
りもセラミックス基板との密着力の高い合金を探索した
結果、Ｔｉを５〜１２質量％含有し、残部がＮｉからな
る合金が、セラミックス基板上に形成する電極材料とし
て好適であることを見いだし、本発明に至った。
【０００８】即ち、本発明のセラミックス基板用スパッ
タリングターゲット材料は、Ｔｉを５〜１２質量％含
み、残部がＮｉからなることを特徴とする。
タリングターゲット材料は、Ｔｉを５〜１２質量％含
み、残部がＮｉからなることを特徴とする。
【０００９】また、これを用いてスパッタリング法で形
成される本発明の電極材料は、前記セラミックス基板用
スパッタリングターゲット材料のみをスパッタリングタ
ーゲットとして用いたスパッタリング法によりセラミッ
クス基板上に形成されることを特徴とする。
成される本発明の電極材料は、前記セラミックス基板用
スパッタリングターゲット材料のみをスパッタリングタ
ーゲットとして用いたスパッタリング法によりセラミッ
クス基板上に形成されることを特徴とする。
【００１０】
【００１１】本発明の電極材料により、セラミックス基
板上に形成された電極層の上に、更に、はんだとの密着
性が更に優れる銅系材料の層を形成してもかまわない。
板上に形成された電極層の上に、更に、はんだとの密着
性が更に優れる銅系材料の層を形成してもかまわない。
【００１２】
【発明の実施の形態】本発明のセラミックス基板用スパ
ッタリングターゲット材料および電極材料においては、
Ｔｉを５〜１２質量％含み、残部がＮｉからなることが
必要である。
ッタリングターゲット材料および電極材料においては、
Ｔｉを５〜１２質量％含み、残部がＮｉからなることが
必要である。
【００１３】Ｔｉの添加量を増加させるとともに電極の
密着力は向上するが、Ｔｉ量が５質量％未満ではＮｉ−
Ｃｕ系合金と同等以下の密着力となってしまう。
密着力は向上するが、Ｔｉ量が５質量％未満ではＮｉ−
Ｃｕ系合金と同等以下の密着力となってしまう。
【００１４】一方、Ｔｉ量が１２質量％を超えると、Ｎ
ｉ基合金の加工性が悪くなり、鋳造後、熱間鍛造、冷間
圧延などの加工を施すと割れが生じてしまって、スパッ
タリングターゲット材料としての取り扱いが困難となっ
てしまう。
ｉ基合金の加工性が悪くなり、鋳造後、熱間鍛造、冷間
圧延などの加工を施すと割れが生じてしまって、スパッ
タリングターゲット材料としての取り扱いが困難となっ
てしまう。
【００１５】
【実施例】本発明を実施例により具体的に説明する。原
料として、金属Ｎｉ（電解ニッケル、純度９９．９９質
量％）、金属Ｔｉ（クロール法によるスポンジチタン、
純度９９．９９質量％）、金属Ｃｕ（電気銅、純度９
９．９９質量％）を用い、表１に示す組成に配合し、総
量を約１０ｋｇとした。
料として、金属Ｎｉ（電解ニッケル、純度９９．９９質
量％）、金属Ｔｉ（クロール法によるスポンジチタン、
純度９９．９９質量％）、金属Ｃｕ（電気銅、純度９
９．９９質量％）を用い、表１に示す組成に配合し、総
量を約１０ｋｇとした。
【００１６】実施例１は、Ｔｉが５質量％で残部がＮ
ｉ、実施例２は、Ｔｉが８質量％で残部がＮｉ、実施例
３は、Ｔｉが１０質量％で残部がＮｉ、実施例４は、Ｔ
ｉが１２質量％で残部がＮｉ、比較例１は、Ｔｉが４質
量％で残部がＮｉ、従来例１は、Ｃｕが３０質量％で残
部がＮｉ、従来例２は、Ｃｕが２０質量％で残部がＮｉ
とした。表１中の組成は質量％を示す。
ｉ、実施例２は、Ｔｉが８質量％で残部がＮｉ、実施例
３は、Ｔｉが１０質量％で残部がＮｉ、実施例４は、Ｔ
ｉが１２質量％で残部がＮｉ、比較例１は、Ｔｉが４質
量％で残部がＮｉ、従来例１は、Ｃｕが３０質量％で残
部がＮｉ、従来例２は、Ｃｕが２０質量％で残部がＮｉ
とした。表１中の組成は質量％を示す。
【００１７】これら各原料を、高周波溶解炉で溶解し、
金型に鋳造後、熱間鍛造、冷間圧延、熱処理を施して、
それぞれ直径１５２ｍｍ（６インチ）、厚さ５ｍｍの形
状に切りだした。この後、銅製のバッキングプレートに
メタルボンディングして、各組成のスパッタリングター
ゲットを得た。
金型に鋳造後、熱間鍛造、冷間圧延、熱処理を施して、
それぞれ直径１５２ｍｍ（６インチ）、厚さ５ｍｍの形
状に切りだした。この後、銅製のバッキングプレートに
メタルボンディングして、各組成のスパッタリングター
ゲットを得た。
【００１８】このスパッタリングターゲットを用いて、
２０×２０×５ｍｍのセラミックス片にスパッタリング
法によりそれぞれ合金層を０．５μｍ形成し、更にそれ
ぞれのセラミック片の合金層上に、純Ｃｕのターゲット
材を用いて、スパッタリング法により銅層を０．５μｍ
形成した。
２０×２０×５ｍｍのセラミックス片にスパッタリング
法によりそれぞれ合金層を０．５μｍ形成し、更にそれ
ぞれのセラミック片の合金層上に、純Ｃｕのターゲット
材を用いて、スパッタリング法により銅層を０．５μｍ
形成した。
【００１９】この各セラミックス片の、合金層と銅層の
２層を成膜した面に垂直になるように、３ｍｍφのステ
ンレス線をはんだ付けして供試材とした。はんだ材に
は、Ｓｎ系はんだはんだ（Ｓｎ−４０質量％Ｐｂ）を用
いた。
２層を成膜した面に垂直になるように、３ｍｍφのステ
ンレス線をはんだ付けして供試材とした。はんだ材に
は、Ｓｎ系はんだはんだ（Ｓｎ−４０質量％Ｐｂ）を用
いた。
【００２０】次に、供試材を治具で固定し、引張試験機
でステンレス線を成膜面と垂直方向に引っ張り、破断面
を観察して密着力の優劣を判断した。すなわち、破断面
がセラミックスと膜との界面であれば密着力は弱く、そ
の他の部分で破断していれば密着力は優れていると判定
した。試験数は５回とし、各判定結果を表１に示した。
表１中、「○」は、セラミックスと膜界面以外の部分で
破断したことを示し、「×」は、セラミックスと膜界面
で破断したことを示す。
でステンレス線を成膜面と垂直方向に引っ張り、破断面
を観察して密着力の優劣を判断した。すなわち、破断面
がセラミックスと膜との界面であれば密着力は弱く、そ
の他の部分で破断していれば密着力は優れていると判定
した。試験数は５回とし、各判定結果を表１に示した。
表１中、「○」は、セラミックスと膜界面以外の部分で
破断したことを示し、「×」は、セラミックスと膜界面
で破断したことを示す。
【００２１】更に、５回の試験結果より総合評価を行
い、「優良」、「良」、「劣」の区別をした。結果を表
１に示す。
い、「優良」、「良」、「劣」の区別をした。結果を表
１に示す。
【００２２】
【表１】
【００２３】上記結果より、本発明により得られる電極
は、はんだ接合した際の密着性が優れていることがわか
る。なお、上記本願発明の実施例の電極材料では、いず
れも電極材料として十分な導電特性を示した。
は、はんだ接合した際の密着性が優れていることがわか
る。なお、上記本願発明の実施例の電極材料では、いず
れも電極材料として十分な導電特性を示した。
【００２４】
【発明の効果】本発明により、環境上問題となるＣｒを
含まない組成で、従来のＮｉ−Ｃｕ系合金よりも基板と
の密着力に優れた電極材料が提供できた。
含まない組成で、従来のＮｉ−Ｃｕ系合金よりも基板と
の密着力に優れた電極材料が提供できた。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
C22C 1/00 - 49/14
C23C 14/00
Claims (2)
- 【請求項１】 Ｔｉを５〜１２質量％含み、残部がＮｉ
からなるセラミックス基板用スパッタリングターゲット
材料。 - 【請求項２】 請求項１記載のセラミックス基板用スパ
ッタリングターゲット材料のみをスパッタリングターゲ
ットとして用いたスパッタリング法によりセラミックス
基板上に形成された電極材料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26366998A JP3468122B2 (ja) | 1998-09-17 | 1998-09-17 | ＴｉＮｉ系ターゲット材料および電極材料 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26366998A JP3468122B2 (ja) | 1998-09-17 | 1998-09-17 | ＴｉＮｉ系ターゲット材料および電極材料 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000096167A JP2000096167A (ja) | 2000-04-04 |
| JP3468122B2 true JP3468122B2 (ja) | 2003-11-17 |
Family
ID=17392707
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26366998A Expired - Lifetime JP3468122B2 (ja) | 1998-09-17 | 1998-09-17 | ＴｉＮｉ系ターゲット材料および電極材料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3468122B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3446713B2 (ja) * | 2000-03-14 | 2003-09-16 | 株式会社村田製作所 | リード端子付きセラミック電子部品 |
| US6478895B1 (en) | 2001-04-25 | 2002-11-12 | Praxair S.T. Technology, Inc. | Nickel-titanium sputter target alloy |
| JP4595687B2 (ja) | 2004-07-20 | 2010-12-08 | 住友金属鉱山株式会社 | 吸収型多層膜ｎｄフィルター |
| JP4613706B2 (ja) | 2004-11-24 | 2011-01-19 | 住友金属鉱山株式会社 | 吸収型多層膜ｎｄフィルター |
| US20090134016A1 (en) * | 2007-11-28 | 2009-05-28 | International Business Machines Corporation | Underbump metallurgy employing sputter-deposited nickel titanium copper alloy |
| US20090140423A1 (en) * | 2007-11-29 | 2009-06-04 | International Business Machines Corporation | Underbump metallurgy employing sputter-deposited nickel titanium alloy |
-
1998
- 1998-09-17 JP JP26366998A patent/JP3468122B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2000096167A (ja) | 2000-04-04 |
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