JPH0255281A - AlN基板のWメタライズ構造 - Google Patents
AlN基板のWメタライズ構造Info
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- JPH0255281A JPH0255281A JP63204954A JP20495488A JPH0255281A JP H0255281 A JPH0255281 A JP H0255281A JP 63204954 A JP63204954 A JP 63204954A JP 20495488 A JP20495488 A JP 20495488A JP H0255281 A JPH0255281 A JP H0255281A
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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】
童業上皇肌且分立
本発明は、/l!N (窒化アルミニウムフ基板に形成
するW(タングステン)のメタライズ構造に関する。
するW(タングステン)のメタライズ構造に関する。
僅m支者
AIN基板へのW層のメタライズは、未焼成又は既焼成
のAIN基板の表面に、直接Wのみのペーストを印刷し
た後これを焼付けることにより行っている。従って、こ
のメタライズ構造は、AIN基板上に直接W層が接合し
た構造である。
のAIN基板の表面に、直接Wのみのペーストを印刷し
た後これを焼付けることにより行っている。従って、こ
のメタライズ構造は、AIN基板上に直接W層が接合し
た構造である。
が ゛しよ゛と る
しかしながら、この構造においては、AIN基板とW層
との濡れ性が劣るため、W層がAIN基板上にメタライ
ズされているとはいっても、接合強度が低いという問題
があった。
との濡れ性が劣るため、W層がAIN基板上にメタライ
ズされているとはいっても、接合強度が低いという問題
があった。
なお、第2図に示すように、A6N基板1面に形成しで
あるW層4にNiメツキ層10を施したのち、コラ材7
等でピン8との接合を行うとき、やはりこれもAIN基
板1とW層4との熱膨張係数差により、これらの間の接
合強度の信頼性が低いという難点がある。
あるW層4にNiメツキ層10を施したのち、コラ材7
等でピン8との接合を行うとき、やはりこれもAIN基
板1とW層4との熱膨張係数差により、これらの間の接
合強度の信頼性が低いという難点がある。
本発明は、接合強度が高く、かつ接合後にロウ付は等の
加熱を施しても接合強度の信頼性が高いAlN基板のW
メタライズ構造を提供することを目的とする。
加熱を施しても接合強度の信頼性が高いAlN基板のW
メタライズ構造を提供することを目的とする。
課1雀」靴航L4ノ」
本発明に係るAεN基板のWメタライズ構造は、AIN
基板上に、AlN基板と同一成分のセラミックスとWと
からなる混合メタライズ層が少なくとも2層以上形成さ
れ、最上層にWのみからなるメタライズ層が形成されて
おり、混合メタライズ層中における前記セラミックスの
含有量が、AffN基板側の混合メタライズ層より最上
層のWメタライズ層側の混合メタライズ層の方が少なく
なっていることを特徴とする。
基板上に、AlN基板と同一成分のセラミックスとWと
からなる混合メタライズ層が少なくとも2層以上形成さ
れ、最上層にWのみからなるメタライズ層が形成されて
おり、混合メタライズ層中における前記セラミックスの
含有量が、AffN基板側の混合メタライズ層より最上
層のWメタライズ層側の混合メタライズ層の方が少なく
なっていることを特徴とする。
昨二−−−月−
本発明にあっては、AIN基板とWのみからなるメタラ
イズ層との間に混合メタライズ層が形成されているので
、各接合面での両層間の成分差が小さくなって接合強度
が大きくなり、また、このような混合メタライズ層が2
層以上形成されているので、接合強度の信頼性が高まる
。
イズ層との間に混合メタライズ層が形成されているので
、各接合面での両層間の成分差が小さくなって接合強度
が大きくなり、また、このような混合メタライズ層が2
層以上形成されているので、接合強度の信頼性が高まる
。
実−見一±
以下本発明の一実施例を具体的に説明する。第1図は、
本発明に係るAJN基板のWメタライズ構造を示す断面
図である。これは、AlN基板1の上に、A42N基板
1と同一成分のセラミックスとWとからなる混合メタラ
イズ層2.3が2N形成され、更にこの上にWのみから
なるWメタライズ層4が形成されている。上記混合メタ
ライズ層2.3のうち、AIN基板1側の混合メタライ
ズ層2より最上層のWメタライズ層4側の混合メタライ
ズ層3の方がセラミックスの含を量を少なくしである。
本発明に係るAJN基板のWメタライズ構造を示す断面
図である。これは、AlN基板1の上に、A42N基板
1と同一成分のセラミックスとWとからなる混合メタラ
イズ層2.3が2N形成され、更にこの上にWのみから
なるWメタライズ層4が形成されている。上記混合メタ
ライズ層2.3のうち、AIN基板1側の混合メタライ
ズ層2より最上層のWメタライズ層4側の混合メタライ
ズ層3の方がセラミックスの含を量を少なくしである。
前記Wメタライズ層4は配線層になっており、また1、
IN基板1の下のピン8立てを行う箇所には、前同様の
混合メタライズ層2.3とWメタライズ層4が、AIN
基板1側からこの順に形成され、Wメタライズ層4の下
面にNiメツキ層10を施した後にビン8がロウ材7で
ロウ付けされている。
IN基板1の下のピン8立てを行う箇所には、前同様の
混合メタライズ層2.3とWメタライズ層4が、AIN
基板1側からこの順に形成され、Wメタライズ層4の下
面にNiメツキ層10を施した後にビン8がロウ材7で
ロウ付けされている。
次に、このようにメタライズ層を有するAfN基板の製
造手順を第1図にしたがって説明する。
造手順を第1図にしたがって説明する。
先ず、焼結助剤として、例えばY2O3を重量率で3%
添加してなるAIN基板基板工人INグリーンシート1
′を用意し、また、このAINグリーンシート1′と同
一成分のセラミックとWとの混合比率を変えて混合した
、混合メタライズ層2用の混合メタライズペースト2′
および混合メタライズ層3用の混合メタライズペースト
3′と、WのみからなるWメタライズ層4用のメタライ
ズペースト4′を夫々用意する。
添加してなるAIN基板基板工人INグリーンシート1
′を用意し、また、このAINグリーンシート1′と同
一成分のセラミックとWとの混合比率を変えて混合した
、混合メタライズ層2用の混合メタライズペースト2′
および混合メタライズ層3用の混合メタライズペースト
3′と、WのみからなるWメタライズ層4用のメタライ
ズペースト4′を夫々用意する。
AINグリーンシート1′の表面に、セラミックの混合
比率が高い方の混合メタライズペースト2′を塗布した
のち乾燥し、次いで、セラミックの混合比率が低い方の
、つまりWの混合比率が高い方の混合メタライズペース
ト3′を混合メタライズペースト2′の上に塗布したの
ち乾燥し、更に、Wのみからなるメタライズペースト4
′を混合メタライズペースト3′の上に塗布したのち乾
燥した。
比率が高い方の混合メタライズペースト2′を塗布した
のち乾燥し、次いで、セラミックの混合比率が低い方の
、つまりWの混合比率が高い方の混合メタライズペース
ト3′を混合メタライズペースト2′の上に塗布したの
ち乾燥し、更に、Wのみからなるメタライズペースト4
′を混合メタライズペースト3′の上に塗布したのち乾
燥した。
しかる後、脱バインダ処理を行ってAINグリーンシー
ト1′中のバインダおよびメタライズペースト2’、3
’、4’中の有機ビヒクルを飛散させた後、1850℃
の非酸化性雰囲気中で5時間焼成し、メタライズ層を有
する。6/2N焼結基板を得た。
ト1′中のバインダおよびメタライズペースト2’、3
’、4’中の有機ビヒクルを飛散させた後、1850℃
の非酸化性雰囲気中で5時間焼成し、メタライズ層を有
する。6/2N焼結基板を得た。
なお、混合メタライズ層の層数については、2層に限ら
ず3層以上としてもよい。但し、3層以上の場合であっ
ても、AlN基板1側の混合メタライズ層よりWメタラ
イズ層4側の混合メタライズ層の方をセラミックスの含
有量が少なくなるようにする。
ず3層以上としてもよい。但し、3層以上の場合であっ
ても、AlN基板1側の混合メタライズ層よりWメタラ
イズ層4側の混合メタライズ層の方をセラミックスの含
有量が少なくなるようにする。
第1表は、上述のようにして製造したAIN焼結基板と
Wメタライズ層との間の引張り試験結果をまとめた表で
あり、引張り試験Aは焼結基板に直径3mlの円板状に
形成したWメタライズ層4に電解メツキによりNi層1
0を形成し、この上に直径211の銅製のワイヤを垂直
に半田付けして試験試料を作成し、ワイヤを引張って試
料からワイヤが外れたときの引張り強度を測定した(試
料数。
Wメタライズ層との間の引張り試験結果をまとめた表で
あり、引張り試験Aは焼結基板に直径3mlの円板状に
形成したWメタライズ層4に電解メツキによりNi層1
0を形成し、この上に直径211の銅製のワイヤを垂直
に半田付けして試験試料を作成し、ワイヤを引張って試
料からワイヤが外れたときの引張り強度を測定した(試
料数。
n=20)。また、ヒートサイクル試験を行った後の引
張り試験Bについてもその測定結果を第1表に併せて示
した。この試験の試料としては、上記引張り試験に用い
た試料のうち、Ni層10の上に直径2鶴の銅製のワイ
ヤを垂直にロウ付けしたものを用いた。そして、この試
料をN2ガス雰囲気中で25℃と750°Cとの2温度
に設定するのを1サイクルとし、これを3サイクル行っ
た後の引張り強度である。
張り試験Bについてもその測定結果を第1表に併せて示
した。この試験の試料としては、上記引張り試験に用い
た試料のうち、Ni層10の上に直径2鶴の銅製のワイ
ヤを垂直にロウ付けしたものを用いた。そして、この試
料をN2ガス雰囲気中で25℃と750°Cとの2温度
に設定するのを1サイクルとし、これを3サイクル行っ
た後の引張り強度である。
(以下余白)
この表中の実施例1は、AfN基板1とWメタライズ層
4との間に上述のように2つの混合メタライズ層2,3
を形成した場合の結果であり、実施例2はAlNi板1
とWメタライズ層4との間に3つの混合メタライズ層を
形成した場合、実施例3は4つの混合メタライズ層を形
成した場合、実施例4は5つの混合メタライズ層を形成
した場合の各結果である。第1層、・・・、第5層は、
複数の混合メタライズ層をAIN基板1側からWメタラ
イズ層4に向けて順に数えたときの層を示す。
4との間に上述のように2つの混合メタライズ層2,3
を形成した場合の結果であり、実施例2はAlNi板1
とWメタライズ層4との間に3つの混合メタライズ層を
形成した場合、実施例3は4つの混合メタライズ層を形
成した場合、実施例4は5つの混合メタライズ層を形成
した場合の各結果である。第1層、・・・、第5層は、
複数の混合メタライズ層をAIN基板1側からWメタラ
イズ層4に向けて順に数えたときの層を示す。
また、比較例1は、混合メタライズペーストを用いず、
AlN基板1上に直接にWメタライズ層を形成した場合
の結果であり、比較例2は第3図に示すようにAlN基
板1とWメタライズ層4との間に混合メタライズ層2a
を1層形成した場合の結果である。
AlN基板1上に直接にWメタライズ層を形成した場合
の結果であり、比較例2は第3図に示すようにAlN基
板1とWメタライズ層4との間に混合メタライズ層2a
を1層形成した場合の結果である。
この表より理解される如く、本発明による実施例1.
2. 3及び4のものは、6.6乃至6.8kg /
ms ”と高い接合強度となり、また、これらはヒート
サイクル試験を行った後でもこの高い接合強度を維持し
ている。しかし、比較例2のように本発明外で混合メタ
ライズ層を1層にしたものは、ヒートサイクル前の初期
強度が6.2kg/mm2と比較的高い値を示したが、
ヒートサイクル試験によってその強度は3.2kg/n
2まで低下している。また、比較例1のように混合メタ
ライズ層なしのものでは、初期強度が4.7kg/ms
”と低く、またヒートサイクル試験によってその強度は
2゜Lkir/鶴2まで低下している。
2. 3及び4のものは、6.6乃至6.8kg /
ms ”と高い接合強度となり、また、これらはヒート
サイクル試験を行った後でもこの高い接合強度を維持し
ている。しかし、比較例2のように本発明外で混合メタ
ライズ層を1層にしたものは、ヒートサイクル前の初期
強度が6.2kg/mm2と比較的高い値を示したが、
ヒートサイクル試験によってその強度は3.2kg/n
2まで低下している。また、比較例1のように混合メタ
ライズ層なしのものでは、初期強度が4.7kg/ms
”と低く、またヒートサイクル試験によってその強度は
2゜Lkir/鶴2まで低下している。
従って、本発明は、ANN基板1とWメタライズ層4と
の間に、混合メタライズ層を少なくとも2層以上形成す
るものとし、かつ、各混合メタライズ層中のAI!N基
板成分含有量がAI!N基Fi1からWメタライズ層4
に向かうに伴って少なくなるように限定している。
の間に、混合メタライズ層を少なくとも2層以上形成す
るものとし、かつ、各混合メタライズ層中のAI!N基
板成分含有量がAI!N基Fi1からWメタライズ層4
に向かうに伴って少なくなるように限定している。
なお、上記次施例ではAINグリーンシートの表面に複
数のペーストを多層構造に印刷したが、多層構造にペー
ストを印刷したA6Nグリーンシートを重ねる方式によ
り、この積層体の内部にメタライズ層が位置するように
し、この積層体を圧4゜ 着、焼成してAIN焼結体中にメタライズ層を形成する
ようにしてもよい。
数のペーストを多層構造に印刷したが、多層構造にペー
ストを印刷したA6Nグリーンシートを重ねる方式によ
り、この積層体の内部にメタライズ層が位置するように
し、この積層体を圧4゜ 着、焼成してAIN焼結体中にメタライズ層を形成する
ようにしてもよい。
また、上記実施例ではA、nNi板の焼結とメタライズ
とを同時に行っているが、本発明はこれに限らず、先に
焼結を行ったAIN基板の表面に、複数のペーストを多
層構造に印刷し、これを熱処理してメタライズしてもよ
く、この場合にも高い接合強度が得られる。
とを同時に行っているが、本発明はこれに限らず、先に
焼結を行ったAIN基板の表面に、複数のペーストを多
層構造に印刷し、これを熱処理してメタライズしてもよ
く、この場合にも高い接合強度が得られる。
生餌■塾来
以上詳述した如く本発明による場合には、A2N基板と
Wのみからなるメタライズ層との間に混合メタライズ層
が形成されているので、各接合面での両層間の成分差が
小さくなって接合強度を大きくすることが可能となり、
また、このような混合メタライズ層が2層以上形成され
ているので、これが接合強度の更なる向上に寄与し、接
合後にロウ付は等の加熱を行っても接合強度が安定して
信頼性を高めることができるという優れた効果を奏する
。
Wのみからなるメタライズ層との間に混合メタライズ層
が形成されているので、各接合面での両層間の成分差が
小さくなって接合強度を大きくすることが可能となり、
また、このような混合メタライズ層が2層以上形成され
ているので、これが接合強度の更なる向上に寄与し、接
合後にロウ付は等の加熱を行っても接合強度が安定して
信頼性を高めることができるという優れた効果を奏する
。
第1図は本発明の一実施例を示す断面図、第2図は従来
のメタライズ構造の一例を示す断面図、第3図はklN
基板とWのみからなるメタライズ層との間に混合メタラ
イズ層を1層形成した本発明の範囲外である構成を示す
断面図である。 1・・・AIN基板、2.3・・・混合メタライズ層、
4・・・Wメタライズ層。 特許出願人 株式会社村田製作所
のメタライズ構造の一例を示す断面図、第3図はklN
基板とWのみからなるメタライズ層との間に混合メタラ
イズ層を1層形成した本発明の範囲外である構成を示す
断面図である。 1・・・AIN基板、2.3・・・混合メタライズ層、
4・・・Wメタライズ層。 特許出願人 株式会社村田製作所
Claims (1)
- (1)AlN基板上に、AlN基板と同一成分のセラミ
ックスとWとからなる混合メタライズ層が少なくとも2
層以上形成され、最上層にWのみからなるメタライズ層
が形成されており、混合メタライズ層中における前記セ
ラミックスの含有量が、AlN基板側の混合メタライズ
層より最上層のWメタライズ層側の混合メタライズ層の
方が少なくなっていることを特徴とするAlN基板のW
メタライズ構造。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP20495488A JPH0679995B2 (ja) | 1988-08-18 | 1988-08-18 | AlN基板のWメタライズ構造 |
US07/395,343 US5146313A (en) | 1988-08-18 | 1989-08-17 | Metallized ceramic structure comprising aluminum nitride and tungsten layers |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP20495488A JPH0679995B2 (ja) | 1988-08-18 | 1988-08-18 | AlN基板のWメタライズ構造 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0255281A true JPH0255281A (ja) | 1990-02-23 |
JPH0679995B2 JPH0679995B2 (ja) | 1994-10-12 |
Family
ID=16499066
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP20495488A Expired - Fee Related JPH0679995B2 (ja) | 1988-08-18 | 1988-08-18 | AlN基板のWメタライズ構造 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5146313A (ja) |
JP (1) | JPH0679995B2 (ja) |
Cited By (1)
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DE19514548C1 (de) * | 1995-04-20 | 1996-10-02 | Daimler Benz Ag | Verfahren zur Herstellung einer Mikrokühleinrichtung |
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JPS4840294B1 (ja) * | 1970-04-17 | 1973-11-29 | ||
US4503130A (en) * | 1981-12-14 | 1985-03-05 | United Technologies Corporation | Prestressed ceramic coatings |
US4481237A (en) * | 1981-12-14 | 1984-11-06 | United Technologies Corporation | Method of applying ceramic coatings on a metallic substrate |
US4695517A (en) * | 1985-05-31 | 1987-09-22 | Ngk Spark Plug Co., Ltd. | Composite layer aluminum nitride base sintered body |
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JPS6342859A (ja) * | 1986-08-08 | 1988-02-24 | 航空宇宙技術研究所長 | 傾斜機能材料の製造方法 |
GB8622464D0 (en) * | 1986-09-18 | 1986-10-22 | British Petroleum Co Plc | Graded structure composites |
JPH0834350B2 (ja) * | 1989-07-21 | 1996-03-29 | 日本特殊陶業株式会社 | セラミック多層配線基板 |
-
1988
- 1988-08-18 JP JP20495488A patent/JPH0679995B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1989
- 1989-08-17 US US07/395,343 patent/US5146313A/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
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Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US5146313A (en) | 1992-09-08 |
JPH0679995B2 (ja) | 1994-10-12 |
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---|---|---|---|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |