JPH04154680A - 窒化アルミニウム基板と金属板の接合体の製造方法 - Google Patents
窒化アルミニウム基板と金属板の接合体の製造方法Info
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- JPH04154680A JPH04154680A JP27680290A JP27680290A JPH04154680A JP H04154680 A JPH04154680 A JP H04154680A JP 27680290 A JP27680290 A JP 27680290A JP 27680290 A JP27680290 A JP 27680290A JP H04154680 A JPH04154680 A JP H04154680A
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Landscapes
- Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
- Parts Printed On Printed Circuit Boards (AREA)
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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】
［産業上の利用分野］
本発明は、放熱性の良好な窒化アルミニウム（ＡＩＮ）
基板と金属板を接合させた接合体の製造方法に関する。
基板と金属板を接合させた接合体の製造方法に関する。
このＡＩＮ基板と金属板の接合体は、例えばＩＣパッケ
ージやパワーダイオード等の基板として用いられるもの
である。
ージやパワーダイオード等の基板として用いられるもの
である。
［背景技術］
半導体デバイスの高密度化、高速化及び高出力化に伴う
発熱量の増大に対応するため、基板材料としては、放熱
性に優れたものが要求されてきている。放熱性に優れた
基板材料としては、従来より常用されているＡｌ２Ｏ３
に代り、ＡＩＮからなる基板が注目されている。しかし
ながら、実装基板としての放熱性を良くするためには、
ヒートシンクとして数１００μｍの金属板をＡＩＮ基板
に接合させる必要がある。
発熱量の増大に対応するため、基板材料としては、放熱
性に優れたものが要求されてきている。放熱性に優れた
基板材料としては、従来より常用されているＡｌ２Ｏ３
に代り、ＡＩＮからなる基板が注目されている。しかし
ながら、実装基板としての放熱性を良くするためには、
ヒートシンクとして数１００μｍの金属板をＡＩＮ基板
に接合させる必要がある。
このため、従来にあっては、チタン（Ｔｉ）を添加した
ロウ材を用いてＡＩＮ基板に銅（Ｃｕ）板を接合させた
ものが用いられている。
ロウ材を用いてＡＩＮ基板に銅（Ｃｕ）板を接合させた
ものが用いられている。
第２図（ａ） （ｂ）は、従来におけるＡＩＮ基板とＣ
ｕ板の接合方法を示した断面図である。まず、第２図（
ａ）に示すように、ＡＩＮ基板２１とＣｕ板２２との間
に、チタン（Ｔｉ）箔２３とＣｕ”Ａｇ系のロウ材の箔
２４を挾んだ後、これに真空中で熱処理を施し、Ｔｉ及
びＣｕ−Ａｇ系のロウ材を溶融させ、このＴｉ−Ｃ’ｕ
−Ａｇ系のロウ材２５を挟んで第２図（ｂ）のようにＡ
ＩＮ基板２１とＣｕ板２２を強固に接合させている。し
かして、このＣｕ板２２は、ＡＩＮ基板２１と一体とな
ってヒートシンクとして働き、ＡＩＮ基板２１の放熱性
をより良好にし、また配線パターンとしても使用できる
。
ｕ板の接合方法を示した断面図である。まず、第２図（
ａ）に示すように、ＡＩＮ基板２１とＣｕ板２２との間
に、チタン（Ｔｉ）箔２３とＣｕ”Ａｇ系のロウ材の箔
２４を挾んだ後、これに真空中で熱処理を施し、Ｔｉ及
びＣｕ−Ａｇ系のロウ材を溶融させ、このＴｉ−Ｃ’ｕ
−Ａｇ系のロウ材２５を挟んで第２図（ｂ）のようにＡ
ＩＮ基板２１とＣｕ板２２を強固に接合させている。し
かして、このＣｕ板２２は、ＡＩＮ基板２１と一体とな
ってヒートシンクとして働き、ＡＩＮ基板２１の放熱性
をより良好にし、また配線パターンとしても使用できる
。
［発明が解決しようとする課題］
しかしながら、上記のような方法で製造された接合体に
あっては、ＡＩＮ基板とＣｕ板の中間に挟まれる箔の薄
さには限界があり、昇温時における箔の融液量をコント
ロールすることが困難であるため、熱処理時に溶融した
箔が潤滑層となってＡＩＮ基板とＣｕ板がずれ動き易＜
、Ｃｕ板の位置決め精度を得ることが難しかった。特に
、精細なパターンを形成する場合には、何層もの接合体
を精密に積層する必要があるが、このような接合体では
Ｃｕ板の位置決め精度を得ることが困難であるため、Ｃ
ｕ板の配線パターンを精密に重ね合わせるのが困難であ
った。
あっては、ＡＩＮ基板とＣｕ板の中間に挟まれる箔の薄
さには限界があり、昇温時における箔の融液量をコント
ロールすることが困難であるため、熱処理時に溶融した
箔が潤滑層となってＡＩＮ基板とＣｕ板がずれ動き易＜
、Ｃｕ板の位置決め精度を得ることが難しかった。特に
、精細なパターンを形成する場合には、何層もの接合体
を精密に積層する必要があるが、このような接合体では
Ｃｕ板の位置決め精度を得ることが困難であるため、Ｃ
ｕ板の配線パターンを精密に重ね合わせるのが困難であ
った。
また、従来のような方法にあっては、Ｔｉ箔とＣｐ−Ａ
ｇ系のロウ材の箔とが溶融するので、＾ＩＮ基板側の接
合界面で箔中のＴｉとＡＩＮ基板中のＮが反応し、比抵
抗が小さく耐腐蝕性のあるＴｉＮが生成する。
ｇ系のロウ材の箔とが溶融するので、＾ＩＮ基板側の接
合界面で箔中のＴｉとＡＩＮ基板中のＮが反応し、比抵
抗が小さく耐腐蝕性のあるＴｉＮが生成する。
このため、エツチングによりＣｕ板の配線パターンを描
くことが困難であった。
くことが困難であった。
しかして、本発明は叙上の従来例の欠点に鑑みてなされ
たものであり、その目的とするところは、熱処理時にお
けるＡＩＮ基板とＣｕ板の位置ずれを防止し、またＡＩ
Ｎ基板の接合界面側におけるＴｉＮの生成を阻止するこ
とにある。
たものであり、その目的とするところは、熱処理時にお
けるＡＩＮ基板とＣｕ板の位置ずれを防止し、またＡＩ
Ｎ基板の接合界面側におけるＴｉＮの生成を阻止するこ
とにある。
口課題を解決するための手段］
このため、本発明の窒化アルミニウム基板と金属板の接
合体の製造方法は、金属板の表面に薄膜形成技術を用い
てＴｉ薄膜を形成し、このＴｉ薄膜の上にさらに薄膜形
成技術を用いてＡｇ薄膜を形成し、この金属板の薄膜形
成面をＡＩＮ基板と接触させて真空中において熱処理を
施すことにより、ＡＩＮ基板と金属板とを接合させるこ
とを特徴としている。
合体の製造方法は、金属板の表面に薄膜形成技術を用い
てＴｉ薄膜を形成し、このＴｉ薄膜の上にさらに薄膜形
成技術を用いてＡｇ薄膜を形成し、この金属板の薄膜形
成面をＡＩＮ基板と接触させて真空中において熱処理を
施すことにより、ＡＩＮ基板と金属板とを接合させるこ
とを特徴としている。
［作用］
本発明にあっては、金属板の表面に真空蒸着等の薄膜形
成技術によりＴｉ薄膜とＡｇ薄膜を形成し、このＴｉ薄
膜とＡｇ薄膜を介して金属板とＡＩＮ基板とを接合させ
ているので、Ｔｉ薄膜とＡｇ薄膜の厚みを極めて薄くコ
ントロールすることができ、金属板とＡＩＮ基板との密
着性が高くなる。このため、従来例のように熱処理時に
溶融したＴｉとＡｇによって金属板の位置ずれが発生し
、に＜＜、＾ＩＮ基板上に金属板を位置精度良く接合さ
せることができる。
成技術によりＴｉ薄膜とＡｇ薄膜を形成し、このＴｉ薄
膜とＡｇ薄膜を介して金属板とＡＩＮ基板とを接合させ
ているので、Ｔｉ薄膜とＡｇ薄膜の厚みを極めて薄くコ
ントロールすることができ、金属板とＡＩＮ基板との密
着性が高くなる。このため、従来例のように熱処理時に
溶融したＴｉとＡｇによって金属板の位置ずれが発生し
、に＜＜、＾ＩＮ基板上に金属板を位置精度良く接合さ
せることができる。
また、Ｔｉ薄膜とＡＩＮ基板の間にはＡｇ薄膜が存在し
ており、しかもＴｉの使用量（面密度）も少量であるの
で、ＡＩＮ基板とＴｉ薄膜とが反応してＴｉＮを生成し
に＜＜、エツチングにより精度良く金属板の配線パター
ンを形成することかで°きる。
ており、しかもＴｉの使用量（面密度）も少量であるの
で、ＡＩＮ基板とＴｉ薄膜とが反応してＴｉＮを生成し
に＜＜、エツチングにより精度良く金属板の配線パター
ンを形成することかで°きる。
［実施例］
以下、本発明の一実施例を添付図に基づいて詳述する。
第１図（ａ） （ｂ） （ｃ）は、本発明の詳細な説明
した概略説明図である。まず、第１図（ａ）に示すよう
に、厚さが１００μｍで寸法が２ｎ＋ｍ角のＣｕ板ｌの
上に蒸着法によりＴｉ薄膜２を形成した。さらに、第１
図（ｂ）に示すように、Ｔｉ薄膜２の上に同じく蒸着法
によってＡｇ薄膜３を形成した。この後、この薄膜形成
面をＡＩＮ基板４に密着させるようにして、Ｃｕ板１と
ＡＩＮ基板４を重ね、真空中において９５０℃で１０分
間熱処理を施した。こうして、第１図（ｃ）に示すよう
に、ＡＩＮ基板４の上にＣｕ板ｌを接合させることがで
きた。
した概略説明図である。まず、第１図（ａ）に示すよう
に、厚さが１００μｍで寸法が２ｎ＋ｍ角のＣｕ板ｌの
上に蒸着法によりＴｉ薄膜２を形成した。さらに、第１
図（ｂ）に示すように、Ｔｉ薄膜２の上に同じく蒸着法
によってＡｇ薄膜３を形成した。この後、この薄膜形成
面をＡＩＮ基板４に密着させるようにして、Ｃｕ板１と
ＡＩＮ基板４を重ね、真空中において９５０℃で１０分
間熱処理を施した。こうして、第１図（ｃ）に示すよう
に、ＡＩＮ基板４の上にＣｕ板ｌを接合させることがで
きた。
しかして、上記のような接合体は、ＩＣやパワーダイオ
ード等の半導体デバイスのパッケージの基板として用い
られるものであり、放熱性の良好なＡＩＮ基板４にＣｕ
板１を接合されているので、Ｃｕ板ｌがヒートシンクの
働ぎをして一層放熱性が良好となり、半導体デバイスの
温度上昇を抑制することができる。さらに、このＣｕ板
１をエツチングすることにより、配線パターンを形成す
ることができる。
ード等の半導体デバイスのパッケージの基板として用い
られるものであり、放熱性の良好なＡＩＮ基板４にＣｕ
板１を接合されているので、Ｃｕ板ｌがヒートシンクの
働ぎをして一層放熱性が良好となり、半導体デバイスの
温度上昇を抑制することができる。さらに、このＣｕ板
１をエツチングすることにより、配線パターンを形成す
ることができる。
しかも、Ｔｉ薄膜２及びＡｇ薄膜３の両膜厚が薄いので
、Ｃｕ板１とＡＩＮ基板４との密着性が高く、上記熱処
理時にＣｕ板ｌがＡＩＮ基板４の上で移動して位置ずれ
を生じることがなく、Ｃｕ板１の配線パタ−ンを形成す
る場合に精度良く配線パターンを形成できる。また、薄
膜のＴｉの上に薄膜のＡｇを積層しているので、熱処理
時にＴｉがＡＩＮ基板４と反応してＡＩＮ基板４側の接
合面にＴｉＮが生成することもなく、Ｃｕ板１のエツチ
ングを容易に行なえ、精細な配線パターンを得ることが
できる。さらに、真空中で熱処理しているため、酸化物
等の熱伝導阻害物質も生じることがなく、放熱性を低下
させることがない。
、Ｃｕ板１とＡＩＮ基板４との密着性が高く、上記熱処
理時にＣｕ板ｌがＡＩＮ基板４の上で移動して位置ずれ
を生じることがなく、Ｃｕ板１の配線パタ−ンを形成す
る場合に精度良く配線パターンを形成できる。また、薄
膜のＴｉの上に薄膜のＡｇを積層しているので、熱処理
時にＴｉがＡＩＮ基板４と反応してＡＩＮ基板４側の接
合面にＴｉＮが生成することもなく、Ｃｕ板１のエツチ
ングを容易に行なえ、精細な配線パターンを得ることが
できる。さらに、真空中で熱処理しているため、酸化物
等の熱伝導阻害物質も生じることがなく、放熱性を低下
させることがない。
したがって、上記のようにして接合体を製造することに
より、半導体デバイスの基板として用いるのに好適な接
合体を得ることができる。
より、半導体デバイスの基板として用いるのに好適な接
合体を得ることができる。
［発明の効果］
本発明によれば、熱処理時にＣｕ板がＡＩＮ基板上でず
れ動くことがないので、Ｃｕ板を位置決め精度よ＜ Ａ
ＩＮ基板に接合させることができる。従って、複数枚の
接合体を積層して用いる場合にも、互いの位置精度を高
めることができ、精細な配線パターンを得ることができ
る。また、ＡＩＮ基板側でＴｉＮのような耐腐蝕性物質
も生じにくいので、Ｃｕ板をエツチングして精細な配線
パターンを容易に形成できる。
れ動くことがないので、Ｃｕ板を位置決め精度よ＜ Ａ
ＩＮ基板に接合させることができる。従って、複数枚の
接合体を積層して用いる場合にも、互いの位置精度を高
めることができ、精細な配線パターンを得ることができ
る。また、ＡＩＮ基板側でＴｉＮのような耐腐蝕性物質
も生じにくいので、Ｃｕ板をエツチングして精細な配線
パターンを容易に形成できる。
第１図（ａ） （ｂ） （ｃ）は本発明の方法の一実施
例な示す概略図、第２図（ａ） （ｂ）は従来例の方法
を示す概略図である。 １・・・Ｃｕ板 ２・・・Ｔｉ薄膜 ３・・・Ａｇ薄膜 ４・・・ＡＩＮ基板 特許出願人 株式会社 村田製作所 代理人 弁理士 中 野 雅 房
例な示す概略図、第２図（ａ） （ｂ）は従来例の方法
を示す概略図である。 １・・・Ｃｕ板 ２・・・Ｔｉ薄膜 ３・・・Ａｇ薄膜 ４・・・ＡＩＮ基板 特許出願人 株式会社 村田製作所 代理人 弁理士 中 野 雅 房
Claims (1)
- （１）金属板の表面に薄膜形成技術を用いてチタン薄膜
を形成し、このチタン薄膜の上にさらに薄膜形成技術を
用いて銀薄膜を形成し、この金属板の薄膜形成面を窒化
アルミニウム基板と接触させて真空中において熱処理を
施すことにより、窒化アルミニウム基板と金属板とを接
合させることを特徴とする窒化アルミニウム基板と金属
板の接合体の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27680290A JPH04154680A (ja) | 1990-10-15 | 1990-10-15 | 窒化アルミニウム基板と金属板の接合体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27680290A JPH04154680A (ja) | 1990-10-15 | 1990-10-15 | 窒化アルミニウム基板と金属板の接合体の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04154680A true JPH04154680A (ja) | 1992-05-27 |
Family
ID=17574589
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27680290A Pending JPH04154680A (ja) | 1990-10-15 | 1990-10-15 | 窒化アルミニウム基板と金属板の接合体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04154680A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6220765B1 (en) | 1997-08-27 | 2001-04-24 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Hermetically sealed optical-semiconductor container and optical-semiconductor module |
-
1990
- 1990-10-15 JP JP27680290A patent/JPH04154680A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6220765B1 (en) | 1997-08-27 | 2001-04-24 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Hermetically sealed optical-semiconductor container and optical-semiconductor module |
| US6345917B2 (en) | 1997-08-27 | 2002-02-12 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Hermetically sealed optical-semiconductor container and optical-semiconductor module |
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