JPH04290462A - 金属接合回路基板およびそれを用いた電子装置 - Google Patents
金属接合回路基板およびそれを用いた電子装置Info
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- JPH04290462A JPH04290462A JP5477791A JP5477791A JPH04290462A JP H04290462 A JPH04290462 A JP H04290462A JP 5477791 A JP5477791 A JP 5477791A JP 5477791 A JP5477791 A JP 5477791A JP H04290462 A JPH04290462 A JP H04290462A
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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
- H05K1/0306—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
- H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
- H05K3/38—Improvement of the adhesion between the insulating substrate and the metal
Landscapes
- Ceramic Products (AREA)
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
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、金属接合回路基板、そ
れを用いた電子装置に関する。
れを用いた電子装置に関する。
【0002】
【従来の技術】AlN、SiC等を始めとする非酸化物
系セラミックスは、高熱伝導性で熱膨張率がSiのそれ
に近似し、電気抵抗率が高い等の優れた物性を有する。 また、常圧焼結や多層化が可能である等の製造上の利点
も有しており、半導体実装用として優れた材料である。 このような特長を活かして、電子装置用の絶縁部材、配
線基板、外周器等として広く使用されつゝある。例えば
、電力用半導体素子を搭載した半導体装置は、上記非酸
化物系セラミックスの有力な応用分野の1つである。 該分野におけるAlNセラミックスの応用として、以下
の先行技術が公知である。
系セラミックスは、高熱伝導性で熱膨張率がSiのそれ
に近似し、電気抵抗率が高い等の優れた物性を有する。 また、常圧焼結や多層化が可能である等の製造上の利点
も有しており、半導体実装用として優れた材料である。 このような特長を活かして、電子装置用の絶縁部材、配
線基板、外周器等として広く使用されつゝある。例えば
、電力用半導体素子を搭載した半導体装置は、上記非酸
化物系セラミックスの有力な応用分野の1つである。 該分野におけるAlNセラミックスの応用として、以下
の先行技術が公知である。
【0003】(1)“窒化アルミニウム基板実装応用製
品”:東芝レビュー Vol.44,No.8, 6
26〜629頁(1989年)には、両面に銅板が接合
された窒化アルミニウム基板上にチップサイズ10〜2
0mm2のInsulatedGate Bipol
ar Transistor(IGBT)を搭載した
パワーモジュール装置が示されている。
品”:東芝レビュー Vol.44,No.8, 6
26〜629頁(1989年)には、両面に銅板が接合
された窒化アルミニウム基板上にチップサイズ10〜2
0mm2のInsulatedGate Bipol
ar Transistor(IGBT)を搭載した
パワーモジュール装置が示されている。
【0004】(2)“Thick Film an
d Direct BondCopper Fo
rming Technologies for
AluminumNitride Substra
tes”:IEEE Transactionon
C.H.M.T.,Vol.CHMTー8,No.2
, 253〜258頁(1985年)には、表面にA
l2O3を生成したAlN基板と銅板とをCu2O層を
介して接合したパワーモジュール用絶縁基板(Dire
ctBond Copper、DBC)が示されてい
る。
d Direct BondCopper Fo
rming Technologies for
AluminumNitride Substra
tes”:IEEE Transactionon
C.H.M.T.,Vol.CHMTー8,No.2
, 253〜258頁(1985年)には、表面にA
l2O3を生成したAlN基板と銅板とをCu2O層を
介して接合したパワーモジュール用絶縁基板(Dire
ctBond Copper、DBC)が示されてい
る。
【0005】(3)“AlN/Cu系ハイパワー・モジ
ュール基板用活性金属接合技術”:第3回マイクロエレ
クトロニクスシンポジウム論文集、11〜14頁(19
89年)には、活性金属のTiを添加した銀ろうにより
AlNと銅板を接合したパワーモジュール用絶縁基板が
示されている。
ュール基板用活性金属接合技術”:第3回マイクロエレ
クトロニクスシンポジウム論文集、11〜14頁(19
89年)には、活性金属のTiを添加した銀ろうにより
AlNと銅板を接合したパワーモジュール用絶縁基板が
示されている。
【0006】(4)“活性金属法による窒化物セラミッ
クスと金属の接合機構”:日本金属学会誌,Vol.5
3, No.11,1153〜1160頁(1989
年)には、Ti−Ag−CuろうによりAlNと銅板を
接合した基板が示されている。
クスと金属の接合機構”:日本金属学会誌,Vol.5
3, No.11,1153〜1160頁(1989
年)には、Ti−Ag−CuろうによりAlNと銅板を
接合した基板が示されている。
【0007】前記先行技術において、AlNと銅板を接
合した複合基板は、AlNの持つ高熱伝導性、低熱膨張
率、高絶縁性等の特長と、銅の持つ高熱伝導性、高電気
伝導性等の特長とを組み合わせたもので、電流密度が高
く、発熱の著しい電力用半導体素子を直接はんだ付け搭
載し、優れた放熱性を備えたパワーモジュール装置を提
供するに有効な基板である。
合した複合基板は、AlNの持つ高熱伝導性、低熱膨張
率、高絶縁性等の特長と、銅の持つ高熱伝導性、高電気
伝導性等の特長とを組み合わせたもので、電流密度が高
く、発熱の著しい電力用半導体素子を直接はんだ付け搭
載し、優れた放熱性を備えたパワーモジュール装置を提
供するに有効な基板である。
【0008】一般に複合基板は、銅板等の金属支持板上
にはんだ付け搭載された半導体素子またはAlN基板上
に形成された電気回路を前記支持板から電気的に絶縁す
るとともに、前記半導体素子の発熱を冷却フィン等に至
る熱流路を形成し、その放熱効果を高める役割を担う。 また、前記複合基板は、熱膨張率も小さく半導体素子を
特別な熱膨張緩和材(例えば、MoやW板)を用いずに
搭載できるため、パワーモジュールの部品点数を削減で
きる。
にはんだ付け搭載された半導体素子またはAlN基板上
に形成された電気回路を前記支持板から電気的に絶縁す
るとともに、前記半導体素子の発熱を冷却フィン等に至
る熱流路を形成し、その放熱効果を高める役割を担う。 また、前記複合基板は、熱膨張率も小さく半導体素子を
特別な熱膨張緩和材(例えば、MoやW板)を用いずに
搭載できるため、パワーモジュールの部品点数を削減で
きる。
【0009】前記複合基板と同様の機能を持つものとし
て、アルミナ基板の両面に銅板を接合した複合基板が知
られている。しかし、アルミナ複合基板は放熱性が劣る
だけでなく、熱膨張率が大きいため半導体素子の搭載に
当たっては熱膨張緩和材を設けることが必要である。
て、アルミナ基板の両面に銅板を接合した複合基板が知
られている。しかし、アルミナ複合基板は放熱性が劣る
だけでなく、熱膨張率が大きいため半導体素子の搭載に
当たっては熱膨張緩和材を設けることが必要である。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】前記(1)および(2
)における銅張り基板は、接合界面にCuーCu2O共
晶の生成を基本とするもので、銅板とAlN基板を接合
するに当たり銅板の接合面を酸化する必用がある。 この酸化は酸素存在下で加圧熱処理によりなされるため
、AlN基板表面が酸化しAl2O3の生成を伴う。し
かも、該Al2O3は、AlNの熱酸化によりミクロな
気泡を有し、それ自体の緻密さに欠け機械的強度を低下
させ、かつ、その熱膨張率(7.5×10 ̄6/℃)が
AlNのそれ(4.3×10 ̄6/℃)とマッチングし
ないために、該半導体装置の製造時や使用時の熱応力に
耐える強固な接合が得られないと云う問題があった。
)における銅張り基板は、接合界面にCuーCu2O共
晶の生成を基本とするもので、銅板とAlN基板を接合
するに当たり銅板の接合面を酸化する必用がある。 この酸化は酸素存在下で加圧熱処理によりなされるため
、AlN基板表面が酸化しAl2O3の生成を伴う。し
かも、該Al2O3は、AlNの熱酸化によりミクロな
気泡を有し、それ自体の緻密さに欠け機械的強度を低下
させ、かつ、その熱膨張率(7.5×10 ̄6/℃)が
AlNのそれ(4.3×10 ̄6/℃)とマッチングし
ないために、該半導体装置の製造時や使用時の熱応力に
耐える強固な接合が得られないと云う問題があった。
【0011】一方、前記(3)および(4)の銅張り基
板は、活性金属としてのTiを添加したAgーCuろう
により銅板とAlN基板を接合するもので、接合時の熱
処理により生成されるTiN層を上記ろう材とAlN基
板間に形成し、該TiN層が接合の良否を決めている。 該AgーCuろう接合銅張り基板は、前記(1)および
(2)における銅張り基板に比べて、変形性能に優れた
TiN層およびろう材層で接合界面を形成しているため
、これが半導体装置の製造時や使用時の熱応力を吸収し
強固な接合を保持する。
板は、活性金属としてのTiを添加したAgーCuろう
により銅板とAlN基板を接合するもので、接合時の熱
処理により生成されるTiN層を上記ろう材とAlN基
板間に形成し、該TiN層が接合の良否を決めている。 該AgーCuろう接合銅張り基板は、前記(1)および
(2)における銅張り基板に比べて、変形性能に優れた
TiN層およびろう材層で接合界面を形成しているため
、これが半導体装置の製造時や使用時の熱応力を吸収し
強固な接合を保持する。
【0012】しかし、上記の銅張り基板でもパワー半導
体装置の使用時のヒートサイクルによって、前記銅板−
AlN基板間の剥離を防ぐことは困難である。本発明者
らの検討によれば、前記銅張り基板の銅板−AlN基板
間の剥離強度は、−3σの水準で1kg/mm以下と小
さく、半導体装置、特にパワーモジュール装置の銅張り
基板のはんだ付け面積が広く外周器部材とも連結してい
る同基板が受ける熱的、外的応力に耐えることができな
い。こうした応力は、はんだ付け面あるいは接合面に平
行または垂直な方向にのみ作用するものだけではなく、
前記両応力が合成されて作用する。従って、銅張り基板
を曲げたり、銅板とAlN基板を引剥がす方向に作用す
る。前記の1kg/mm程度の耐剥離強度ではこうした
曲げや引剥がしに対して十分でない。例えば35mm×
45mm×0.65mm厚さの銅張り基板を、厚さ約3
mmのAlN支持板上にはんだ付けし、−55〜+15
0℃のヒートサイクル試験を300回行ったところ、前
記銅板−AlN基板間は完全に剥離することを確認して
いる。
体装置の使用時のヒートサイクルによって、前記銅板−
AlN基板間の剥離を防ぐことは困難である。本発明者
らの検討によれば、前記銅張り基板の銅板−AlN基板
間の剥離強度は、−3σの水準で1kg/mm以下と小
さく、半導体装置、特にパワーモジュール装置の銅張り
基板のはんだ付け面積が広く外周器部材とも連結してい
る同基板が受ける熱的、外的応力に耐えることができな
い。こうした応力は、はんだ付け面あるいは接合面に平
行または垂直な方向にのみ作用するものだけではなく、
前記両応力が合成されて作用する。従って、銅張り基板
を曲げたり、銅板とAlN基板を引剥がす方向に作用す
る。前記の1kg/mm程度の耐剥離強度ではこうした
曲げや引剥がしに対して十分でない。例えば35mm×
45mm×0.65mm厚さの銅張り基板を、厚さ約3
mmのAlN支持板上にはんだ付けし、−55〜+15
0℃のヒートサイクル試験を300回行ったところ、前
記銅板−AlN基板間は完全に剥離することを確認して
いる。
【0013】こうした接合部が熱流路にあると、半導体
素子の正常な動作が阻害され、また、銅板が電気回路の
一部を形成している場合は、該回路の短絡,切断等が生
じる。
素子の正常な動作が阻害され、また、銅板が電気回路の
一部を形成している場合は、該回路の短絡,切断等が生
じる。
【0014】以上は、AlNセラミックスと銅との複合
基板を例に述べが、前記課題は窒化ホウ素、窒化ケイ素
、炭化ケイ素等においても共通した課題であった。
基板を例に述べが、前記課題は窒化ホウ素、窒化ケイ素
、炭化ケイ素等においても共通した課題であった。
【0015】本発明の目的は、前記非酸化物系セラミッ
クスと金属板との接合強度が優れた金属接合回路基板を
提供することにある。
クスと金属板との接合強度が優れた金属接合回路基板を
提供することにある。
【0016】また、本発明の他の目的は、非酸化物系セ
ラミックスと金属板との接合強度が優れた金属接合回路
基板を用いた電子装置を提供することにある。
ラミックスと金属板との接合強度が優れた金属接合回路
基板を用いた電子装置を提供することにある。
【0017】
【課題を解決するための手段】本発明の金属接合回路基
板(以下、単に回路基板と云う)およびそれを用いた電
子装置の要旨は次のとおりである。
板(以下、単に回路基板と云う)およびそれを用いた電
子装置の要旨は次のとおりである。
【0018】(1)非酸化物系セラミックスと金属板と
をろう材により接合して一体化した金属接合回路基板で
あって、前記非酸化物系セラミックスの接合界面にガー
ネット相が占有面積率で5×10 ̄3%以上形成されて
いることを特徴とする金属接合回路基板。
をろう材により接合して一体化した金属接合回路基板で
あって、前記非酸化物系セラミックスの接合界面にガー
ネット相が占有面積率で5×10 ̄3%以上形成されて
いることを特徴とする金属接合回路基板。
【0019】(2) 非酸化物系セラミックスと金属
板とをろう材により接合して一体化された金属接合回路
基板の前記金属板によって回路が形成され、該回路上に
半導体素子が搭載された電子装置であって、前記回路基
板の非酸化物系セラミックスの接合面にガーネット相が
占有面積率で5×10 ̄3%以上形成されており、該回
路基板の半導体素子が搭載されていない面に金属支持板
がろう材により接合されていることを特徴とする電子装
置。
板とをろう材により接合して一体化された金属接合回路
基板の前記金属板によって回路が形成され、該回路上に
半導体素子が搭載された電子装置であって、前記回路基
板の非酸化物系セラミックスの接合面にガーネット相が
占有面積率で5×10 ̄3%以上形成されており、該回
路基板の半導体素子が搭載されていない面に金属支持板
がろう材により接合されていることを特徴とする電子装
置。
【0020】本発明で云うガーネット相とは、Y,Al
,Si,B,Mn,V,Nb,Fe,Ni,希土類元素
(La,Ce,Pr,Nb,Sm,Gd,Dy等),ア
ルカリ土類元素(Be,Mg,Sr,Ba等),アルカ
リ金属(Li,Na,K,Rb,Cs等),第IB族(
Cu,Ag),第IIB族(Zn,Cd,Hg),活性
金属元素(Ti,Zr,Hf)の群から選択された少な
くとも1種の物質の酸化物又は炭化物を云う。これらの
物質は、焼結助材として非酸化物系セラミックスの原料
粉末と共に焼結される。例えば、AlNセラミックスを
得る際には、出発原料としてのAlN(一般的には、表
面にAl2O3を有する)と焼結助材としてのY2O3
との混合粉末成形体を焼成すると、次式〔1〕,〔2〕
の反応によりりアルミン酸イットリウム液相をAlN粒
界に生ずる。
,Si,B,Mn,V,Nb,Fe,Ni,希土類元素
(La,Ce,Pr,Nb,Sm,Gd,Dy等),ア
ルカリ土類元素(Be,Mg,Sr,Ba等),アルカ
リ金属(Li,Na,K,Rb,Cs等),第IB族(
Cu,Ag),第IIB族(Zn,Cd,Hg),活性
金属元素(Ti,Zr,Hf)の群から選択された少な
くとも1種の物質の酸化物又は炭化物を云う。これらの
物質は、焼結助材として非酸化物系セラミックスの原料
粉末と共に焼結される。例えば、AlNセラミックスを
得る際には、出発原料としてのAlN(一般的には、表
面にAl2O3を有する)と焼結助材としてのY2O3
との混合粉末成形体を焼成すると、次式〔1〕,〔2〕
の反応によりりアルミン酸イットリウム液相をAlN粒
界に生ずる。
【0021】
【化1】
【0022】更に焼結が進むと、アルミン酸イットリウ
ムの一部はAlN結晶の3重点に微小な結晶として、ま
たはAlN結晶と同等のサイズを持つ結晶として焼結体
内にわずかに残留するか、または焼結体の外部に流出す
る。外部に流出したアルミン酸イットリウムの一部はY
NまたはY2O3に変化して、そして他の一部はアルミ
ン酸イットリウムのまま焼結体の表面に残留する。YN
は極めて加水分解し易い物質で容易に焼結体から剥離す
るが、Y2O3やアルミン酸イットリウムはそのまゝ焼
結体表面に残留する。この表面残留物を本発明ではガ−
ネット相と云う。
ムの一部はAlN結晶の3重点に微小な結晶として、ま
たはAlN結晶と同等のサイズを持つ結晶として焼結体
内にわずかに残留するか、または焼結体の外部に流出す
る。外部に流出したアルミン酸イットリウムの一部はY
NまたはY2O3に変化して、そして他の一部はアルミ
ン酸イットリウムのまま焼結体の表面に残留する。YN
は極めて加水分解し易い物質で容易に焼結体から剥離す
るが、Y2O3やアルミン酸イットリウムはそのまゝ焼
結体表面に残留する。この表面残留物を本発明ではガ−
ネット相と云う。
【0023】ガ−ネット相は、それ自体機械的に強固で
ありAlN焼結体とも極めて強固に接合している。また
、表面ガーネット相は、焼結条件によっては焼結体表面
の全面にあるいは表面の一部に分散して存在する。後者
の場合は、直径約5μmから数mmにも及ぶ場合がある
。直径が約150μmの場合には、その厚さは2μm程
度である。
ありAlN焼結体とも極めて強固に接合している。また
、表面ガーネット相は、焼結条件によっては焼結体表面
の全面にあるいは表面の一部に分散して存在する。後者
の場合は、直径約5μmから数mmにも及ぶ場合がある
。直径が約150μmの場合には、その厚さは2μm程
度である。
【0024】上記のAlN焼結体を、Ti(活性金属)
とAg−Cu合金(ろう材)を介して金属板に銅板を用
い、これらを積層して、非酸化性雰囲気中でろう材の溶
融温度に加熱すると、AlN焼結体とろう材との界面に
遊離したTi,Alを含むTiN層からなる界面層が形
成される。この界面層はAlNやガーネット相と拡散的
に接合されると共に、ろう材領域に糸状に延びて多数の
ミクロな機械的結合を生じ、AlN焼結体とろう材間の
接合に寄与する。特に、ガーネット相と界面層間の拡散
接合は、極めて強固である。また、ろう材と金属板は、
公知の冶金的接合により接合されている。
とAg−Cu合金(ろう材)を介して金属板に銅板を用
い、これらを積層して、非酸化性雰囲気中でろう材の溶
融温度に加熱すると、AlN焼結体とろう材との界面に
遊離したTi,Alを含むTiN層からなる界面層が形
成される。この界面層はAlNやガーネット相と拡散的
に接合されると共に、ろう材領域に糸状に延びて多数の
ミクロな機械的結合を生じ、AlN焼結体とろう材間の
接合に寄与する。特に、ガーネット相と界面層間の拡散
接合は、極めて強固である。また、ろう材と金属板は、
公知の冶金的接合により接合されている。
【0025】本発明はAlN以外に、窒化ケイ素、窒化
ホウ素、炭化ケイ素またはこれらの複合体であっても同
様の効果を得ることができる。
ホウ素、炭化ケイ素またはこれらの複合体であっても同
様の効果を得ることができる。
【0026】より強固な接合を得るためには、焼結体表
面の残留ガーネット相が多いことが望ましい。図1はそ
の一例で焼結体表面の残留ガーネット相の占有面積率と
金属板のピール強度との関係を示すグラフである。
面の残留ガーネット相が多いことが望ましい。図1はそ
の一例で焼結体表面の残留ガーネット相の占有面積率と
金属板のピール強度との関係を示すグラフである。
【0027】図の曲線Aは、AlN(焼結後の表面加工
はせず)上に厚さ200μmの銅板をTi2重量%含有
のAg−28重量%銅合金ろう材により接合した銅張り
基板である。ガーネット相占有面積率の小さい領域での
ピール強度は低く実用的には不十分である。しかし、5
×10 ̄3%以上になると20kg/cm以上になり実
用的な強度を示すようになる。更に、占有面積率が10
 ̄2%以上になると、ピール強度は40kg/cm台と
なり飽和する傾向がある。
はせず)上に厚さ200μmの銅板をTi2重量%含有
のAg−28重量%銅合金ろう材により接合した銅張り
基板である。ガーネット相占有面積率の小さい領域での
ピール強度は低く実用的には不十分である。しかし、5
×10 ̄3%以上になると20kg/cm以上になり実
用的な強度を示すようになる。更に、占有面積率が10
 ̄2%以上になると、ピール強度は40kg/cm台と
なり飽和する傾向がある。
【0028】占有面積率10 ̄2%までのピール強度は
、極めて強固なガーネット相と界面層間の接合面の増加
に伴い増加している。ピール試験による破壊モードは5
×10 ̄3%あたりまでは、主にAlN−界面層間の剥
離が支配的であるが、これを越えて10 ̄2%に至る領
域では、AlN−界面層間の剥離にAlN自体の破壊に
よる剥離を伴う。更に占有面積率が10 ̄2%以上にな
るとAlN−界面層間の剥離が、その周辺に存在する強
固なガーネット相により抑制され、非酸化物系セラミッ
クスの粒界破断による剥離が支配的になる。したがって
、破壊が焼結体の強度によって支配されるため、ピール
強度はガーネット相占有面積率が大幅に増しても45k
g/cm前後の間で落ち着くものと考える。
、極めて強固なガーネット相と界面層間の接合面の増加
に伴い増加している。ピール試験による破壊モードは5
×10 ̄3%あたりまでは、主にAlN−界面層間の剥
離が支配的であるが、これを越えて10 ̄2%に至る領
域では、AlN−界面層間の剥離にAlN自体の破壊に
よる剥離を伴う。更に占有面積率が10 ̄2%以上にな
るとAlN−界面層間の剥離が、その周辺に存在する強
固なガーネット相により抑制され、非酸化物系セラミッ
クスの粒界破断による剥離が支配的になる。したがって
、破壊が焼結体の強度によって支配されるため、ピール
強度はガーネット相占有面積率が大幅に増しても45k
g/cm前後の間で落ち着くものと考える。
【0029】従って、実用的な接合強度を得るには、ガ
ーネット相の占有面積率が少なくとも5×10 ̄3%以
上、より好ましくは10 ̄2%以上が望ましい。上述し
たガーネット相の占有面積率は、銅張り基板の被接合面
積即ち焼結体と金属板とが接合される面積に対するガー
ネット相の占有面積の割合と置き換えることができる。
ーネット相の占有面積率が少なくとも5×10 ̄3%以
上、より好ましくは10 ̄2%以上が望ましい。上述し
たガーネット相の占有面積率は、銅張り基板の被接合面
積即ち焼結体と金属板とが接合される面積に対するガー
ネット相の占有面積の割合と置き換えることができる。
【0030】本発明における残留ガーネット相、即ち非
酸化物系セラミックス表面のガーネット相は、実用的な
ピール強度を得るためにはそのサイズ(直径)が15μ
m以上である必要がある。剥離応力を残留ガーネット相
に対応する多数のセラミックス結晶粒で分担して受ける
ためである。しかし、ガーネット相サイズが15μmに
満たない場合には、剥離応力を少ない数ののセラミック
ス結晶粒でしか分担できないため、実用的なピール強度
が得られない。従って、同じ占有面積率を有する場合で
も、本発明における単一のガーネット相のサイズは、セ
ラミックスのバルク内に存在する(または三重点に存在
する)ガーネット相よりも大きい必要がある。
酸化物系セラミックス表面のガーネット相は、実用的な
ピール強度を得るためにはそのサイズ(直径)が15μ
m以上である必要がある。剥離応力を残留ガーネット相
に対応する多数のセラミックス結晶粒で分担して受ける
ためである。しかし、ガーネット相サイズが15μmに
満たない場合には、剥離応力を少ない数ののセラミック
ス結晶粒でしか分担できないため、実用的なピール強度
が得られない。従って、同じ占有面積率を有する場合で
も、本発明における単一のガーネット相のサイズは、セ
ラミックスのバルク内に存在する(または三重点に存在
する)ガーネット相よりも大きい必要がある。
【0031】上述のように、ガーネット相は焼結体内部
にも存在する。しかし、一般に焼結体内部のガーネット
相の割合(例えば、熱伝導率が70W/m・K以上のA
lN焼結体では、研磨表面での占有面積率は2×10 ̄
3%は、焼結体表面に比べて少ない。
にも存在する。しかし、一般に焼結体内部のガーネット
相の割合(例えば、熱伝導率が70W/m・K以上のA
lN焼結体では、研磨表面での占有面積率は2×10 ̄
3%は、焼結体表面に比べて少ない。
【0032】強固な接合を実現するためには、ろう付け
する非酸化物系セラミックス接合表面は、焼結後に機械
的あるいは化学的加工を施さない方がよい。また、機械
的加工を施した該セラミックス表面は、加工によるミク
ロなクラックを残しているため、ピール強度は加工を施
さないセラミックスの場合より著しく低いことが図1の
曲線Bから分かる。なお、このAlN板は、焼結後に表
面を研磨したものである。研磨面におけるガーネット相
の占有面積率が10 ̄2%あたりまでは、ピール強度が
増す傾向を示すが、それも高々10kg/mm程度であ
る。これは、ガーネット相の占有面積率が低いことに加
えて、上記セラミックス表面の研磨加工による低下とが
複合して作用するためである。サンドブラスト法、化学
エッチング法,スパッタリング等により表面ガーネット
相を除去した場合にも生ずる。なお、ろう付けに供され
る非酸化物系セラミックスの表面(未加工表面および加
工表面を含めて)には、出発原料に焼結助材を多量に添
加することにより、多量のガーネット相を残留させるこ
とが可能である。しかし、セラミックス自体の熱伝導率
の低下を伴うので実用的には好ましくない。
する非酸化物系セラミックス接合表面は、焼結後に機械
的あるいは化学的加工を施さない方がよい。また、機械
的加工を施した該セラミックス表面は、加工によるミク
ロなクラックを残しているため、ピール強度は加工を施
さないセラミックスの場合より著しく低いことが図1の
曲線Bから分かる。なお、このAlN板は、焼結後に表
面を研磨したものである。研磨面におけるガーネット相
の占有面積率が10 ̄2%あたりまでは、ピール強度が
増す傾向を示すが、それも高々10kg/mm程度であ
る。これは、ガーネット相の占有面積率が低いことに加
えて、上記セラミックス表面の研磨加工による低下とが
複合して作用するためである。サンドブラスト法、化学
エッチング法,スパッタリング等により表面ガーネット
相を除去した場合にも生ずる。なお、ろう付けに供され
る非酸化物系セラミックスの表面(未加工表面および加
工表面を含めて)には、出発原料に焼結助材を多量に添
加することにより、多量のガーネット相を残留させるこ
とが可能である。しかし、セラミックス自体の熱伝導率
の低下を伴うので実用的には好ましくない。
【0033】前記ろう材としては、複合基板の機能を損
なわない範囲で種々の合金を用いることができる。こう
した合金はAl,Cu,Zn,Al,Si,Ni,P,
Pd,Ti,Mnの少なくとも1つを含むものが用いら
れる。代表的な合金の例として、Ag−28重量%Cu
(固相点:780℃、液相点:780℃)、Cu−66
重量%Zn(固相点:800℃、液相点:820℃)、
Al−12重量%Si(固相点:575℃、液相点:5
80℃)、Ni−11重量%P(固相点:875℃、液
相点:875℃)、Ag−27重量%Cu−5重量%P
d(固相点:807℃、液相点:810℃)、Cu−9
3重量%Ti(固相点:798℃、液相点:798℃)
、Cu−33重量%Mn(固相点:870℃、液相点:
870℃)、Al−70重量%Ag(固相点:566℃
、液相点:566℃)を挙げることができる。ろう材の
物性を調整するために、In,B,Cr,Ge,Au,
Bi,Pb,Be,Sn等の添加は好ましい。
なわない範囲で種々の合金を用いることができる。こう
した合金はAl,Cu,Zn,Al,Si,Ni,P,
Pd,Ti,Mnの少なくとも1つを含むものが用いら
れる。代表的な合金の例として、Ag−28重量%Cu
(固相点:780℃、液相点:780℃)、Cu−66
重量%Zn(固相点:800℃、液相点:820℃)、
Al−12重量%Si(固相点:575℃、液相点:5
80℃)、Ni−11重量%P(固相点:875℃、液
相点:875℃)、Ag−27重量%Cu−5重量%P
d(固相点:807℃、液相点:810℃)、Cu−9
3重量%Ti(固相点:798℃、液相点:798℃)
、Cu−33重量%Mn(固相点:870℃、液相点:
870℃)、Al−70重量%Ag(固相点:566℃
、液相点:566℃)を挙げることができる。ろう材の
物性を調整するために、In,B,Cr,Ge,Au,
Bi,Pb,Be,Sn等の添加は好ましい。
【0034】また、活性金属としては、Tiに代えて、
ZrやHfを用いることができる。この際、予め前記ろ
う材と合金化させたものを用いることができるが、ろう
材の粉末に単体金属あるいは水素化物粉末の状態で添加
すること、ろう材の板と単体金属あるいは水素化物の板
とを積層し用いることもできる。その結果、生成される
界面層は、非酸化物系セラミックスの接合面が窒化アル
ミニウム、窒化ケイ素、窒化ホウ素の場合は、上述した
ガーネット相は構成する金属成分とNの化合物を主体に
したものであり、炭化ケイ素の場合は構成する金属成分
とCの化合物を主体にしたものである。
ZrやHfを用いることができる。この際、予め前記ろ
う材と合金化させたものを用いることができるが、ろう
材の粉末に単体金属あるいは水素化物粉末の状態で添加
すること、ろう材の板と単体金属あるいは水素化物の板
とを積層し用いることもできる。その結果、生成される
界面層は、非酸化物系セラミックスの接合面が窒化アル
ミニウム、窒化ケイ素、窒化ホウ素の場合は、上述した
ガーネット相は構成する金属成分とNの化合物を主体に
したものであり、炭化ケイ素の場合は構成する金属成分
とCの化合物を主体にしたものである。
【0035】上記接合は、金属板とろう材との冶金的接
合並びにガーネット相の拡散接合を促進させるため、前
記ろう材の融点以上に加熱する。また、本発明では、緻
密な接合を実現させるに加圧を特に必要としない。なお
、ろう付け時の雰囲気は、被接合部材、活性金属、ろう
材等の酸化を防ぐため非酸化性雰囲気中で行う。該非酸
化性雰囲気としては、真空をはじめ、H2,N2,He
,Ne,Ar,Kr,Xe,CO,CO2,CH3,C
2H5,C3H7から選ばれる少なくとも1種の気体を
挙げることができる。
合並びにガーネット相の拡散接合を促進させるため、前
記ろう材の融点以上に加熱する。また、本発明では、緻
密な接合を実現させるに加圧を特に必要としない。なお
、ろう付け時の雰囲気は、被接合部材、活性金属、ろう
材等の酸化を防ぐため非酸化性雰囲気中で行う。該非酸
化性雰囲気としては、真空をはじめ、H2,N2,He
,Ne,Ar,Kr,Xe,CO,CO2,CH3,C
2H5,C3H7から選ばれる少なくとも1種の気体を
挙げることができる。
【0036】また、本発明において、セラミックスと接
合する金属板としては、熱伝導率,電気伝導率が高いと
云う観点から銅板が一般的であるが、Al,Ag,Fe
,Ni,Mo,Wまたはこれらの合金あるいは積層体を
用いることもできる。例えばFe−Ni系、Cu−Sn
系等の合金、銅板とFe−Ni合金板とを積層した板を
挙げることができる。これらの金属板の表面にはPb−
Sn系はんだ等のろう材に対するぬれ性を付与するため
、またはAl,Ag,Au等のワイヤに対するボンディ
ング性を付与するためにNi,Cu,Ag,Au,Al
等の金属膜を被覆するのが好ましい。
合する金属板としては、熱伝導率,電気伝導率が高いと
云う観点から銅板が一般的であるが、Al,Ag,Fe
,Ni,Mo,Wまたはこれらの合金あるいは積層体を
用いることもできる。例えばFe−Ni系、Cu−Sn
系等の合金、銅板とFe−Ni合金板とを積層した板を
挙げることができる。これらの金属板の表面にはPb−
Sn系はんだ等のろう材に対するぬれ性を付与するため
、またはAl,Ag,Au等のワイヤに対するボンディ
ング性を付与するためにNi,Cu,Ag,Au,Al
等の金属膜を被覆するのが好ましい。
【0037】本発明において、金属支持板は熱伝導率、
機械的加工性等からCuやAlが最も望ましいが必要に
応じてFe−Ni系合金、Cu−Sn系合金等を使用で
きる。これらの金属支持板の表面にもろう材に対するぬ
れ性を付与するため、Ni,Cu,Ag,Au等の皮膜
の形成は好ましい。
機械的加工性等からCuやAlが最も望ましいが必要に
応じてFe−Ni系合金、Cu−Sn系合金等を使用で
きる。これらの金属支持板の表面にもろう材に対するぬ
れ性を付与するため、Ni,Cu,Ag,Au等の皮膜
の形成は好ましい。
【0038】
【作用】本発明の複合回路基板の接着強度が優れている
理由は、既述のように非酸化物系セラミックスの金属と
接合表面に形成されたガーネット相が、非酸化物系セラ
ミックスおよびろう材中の活性金属含有層と拡散的に結
合して、強固に一体化されるからと考える。
理由は、既述のように非酸化物系セラミックスの金属と
接合表面に形成されたガーネット相が、非酸化物系セラ
ミックスおよびろう材中の活性金属含有層と拡散的に結
合して、強固に一体化されるからと考える。
【0039】
【実施例】本発明を実施例により詳細に説明する。
【0040】〔実施例 1〕半導体素子として、IG
BT素子を搭載するための回路基板の製法および該回路
基板を用いた半導体装置について説明する。
BT素子を搭載するための回路基板の製法および該回路
基板を用いた半導体装置について説明する。
【0041】AlN粉末とY2O3粉末(AlNに対し
5重量%)とをN2雰囲気中1700℃で常圧焼結して
得たAlN焼結体基板(35mm×45mm×0.8m
m厚さ、熱伝導率170W/m・K、抵抗率1013Ω
・cm以上)10の面11,12に印刷し、加熱するこ
とにより有機成分を揮散除去したTi5重量%添加のA
g−28重量%Cuのろう材層15を形成し、0.2m
m厚さのCu板13,14を積層した。該積層体を約1
0kgで加圧しながらN2雰囲気中で加熱焼成し、図2
の模式断面図に示す回路基板100を得た。
5重量%)とをN2雰囲気中1700℃で常圧焼結して
得たAlN焼結体基板(35mm×45mm×0.8m
m厚さ、熱伝導率170W/m・K、抵抗率1013Ω
・cm以上)10の面11,12に印刷し、加熱するこ
とにより有機成分を揮散除去したTi5重量%添加のA
g−28重量%Cuのろう材層15を形成し、0.2m
m厚さのCu板13,14を積層した。該積層体を約1
0kgで加圧しながらN2雰囲気中で加熱焼成し、図2
の模式断面図に示す回路基板100を得た。
【0042】なお、前記AlN焼結体(結晶の平均粒径
5μm)は、焼結後水中(室温)で超音波振動を与えて
表面のYNを加水分解して除いたものである。該焼結体
の表面をEPMA分析およびX線回折で調べたところ、
AlN表面には、直径100〜500μmサイズで、班
点状にAlYO3、Al5Y3O12、Al2Y4O9
およびY2O3から構成され、表面占有率が約5.7%
のガ−ネツト相が形成された。また、焼結体内部のガー
ネツト相の占有率を調べるため、該焼結体の表面を深さ
約50μmラッピング除去した。この面で観察されるガ
ーネツト相はAlNの粒径とほぼ同等のサイズで、Al
N結晶のマトリックス中に均一分散しており、その占有
率は約0.002%であった。なお、前記AlN表面の
平均粗さ(山と谷の高低差)0.24μm、最大粗さは
3.18μmであり、同じくラッピング後の表面は平均
粗さ0.38μm、最大粗さ3.92μmである。ラッ
ピングしない方が表面は平滑である。また、表面の形状
は、ほぼAlN結晶のサイズと同等で、凸形の半球状の
粒子で構成されている。これは、AlN結晶の脱落によ
って形成された破面で、前記ラッピング面の表面状態と
は著しく異なっている。
5μm)は、焼結後水中(室温)で超音波振動を与えて
表面のYNを加水分解して除いたものである。該焼結体
の表面をEPMA分析およびX線回折で調べたところ、
AlN表面には、直径100〜500μmサイズで、班
点状にAlYO3、Al5Y3O12、Al2Y4O9
およびY2O3から構成され、表面占有率が約5.7%
のガ−ネツト相が形成された。また、焼結体内部のガー
ネツト相の占有率を調べるため、該焼結体の表面を深さ
約50μmラッピング除去した。この面で観察されるガ
ーネツト相はAlNの粒径とほぼ同等のサイズで、Al
N結晶のマトリックス中に均一分散しており、その占有
率は約0.002%であった。なお、前記AlN表面の
平均粗さ(山と谷の高低差)0.24μm、最大粗さは
3.18μmであり、同じくラッピング後の表面は平均
粗さ0.38μm、最大粗さ3.92μmである。ラッ
ピングしない方が表面は平滑である。また、表面の形状
は、ほぼAlN結晶のサイズと同等で、凸形の半球状の
粒子で構成されている。これは、AlN結晶の脱落によ
って形成された破面で、前記ラッピング面の表面状態と
は著しく異なっている。
【0043】なお、図2は搭載する半導体素子のコレク
タ13a、エミッタ13b、ベース13cに対応する導
電領域に分割され形成されている。また、金属支持板に
はんだ付けされる表面12のCu板14は、基板10と
ほぼ同寸法の33mm×43mmである。上記の金属(
Cu)板13,14の表面には、後述のPb−Sn系は
んだのぬれ性とAlワイヤのボンディング性を向上する
ため、厚さ約3μmのNiめっき(図示を省略)を設け
た。
タ13a、エミッタ13b、ベース13cに対応する導
電領域に分割され形成されている。また、金属支持板に
はんだ付けされる表面12のCu板14は、基板10と
ほぼ同寸法の33mm×43mmである。上記の金属(
Cu)板13,14の表面には、後述のPb−Sn系は
んだのぬれ性とAlワイヤのボンディング性を向上する
ため、厚さ約3μmのNiめっき(図示を省略)を設け
た。
【0044】図3は接合界面の模式断面図である。Cu
板13(または14)がろう材15によってAlN基板
10に接合されているが、ろう材とAlN基板との間に
はTiN層15aが形成されている。また、基板10と
TiN層15aの間にはガーネット相10aが形成され
ている。
板13(または14)がろう材15によってAlN基板
10に接合されているが、ろう材とAlN基板との間に
はTiN層15aが形成されている。また、基板10と
TiN層15aの間にはガーネット相10aが形成され
ている。
【0045】図4は、X線光電子分光分析(XPS)に
よる接合界面のスペクトルである。A12pのピーク分
割スペクトルからAl2O3,AlNおよびAlが認め
られる。Y3dスペクトルはY3d3/2とY3d5/
2に分割されるが、これらの束縛エネルギは両者ともY
2O3に対応する。Ti2pスペクトルはTiO2、T
iO、TiNおよびTiとに分割される。ここで、Al
2O3とY2O3はガーネット相10aを構成しており
、TiNはろう材中のTiとAlNとの反応で生成され
たものである。また、Alはろう材との反応でAlNか
ら、TiはTiNの生成に消費されずに遊離したもので
あり、TiNに固溶したものである。Ti酸化物は、分
析の際の試料の湿式処理により新たに生成されたもので
ある。
よる接合界面のスペクトルである。A12pのピーク分
割スペクトルからAl2O3,AlNおよびAlが認め
られる。Y3dスペクトルはY3d3/2とY3d5/
2に分割されるが、これらの束縛エネルギは両者ともY
2O3に対応する。Ti2pスペクトルはTiO2、T
iO、TiNおよびTiとに分割される。ここで、Al
2O3とY2O3はガーネット相10aを構成しており
、TiNはろう材中のTiとAlNとの反応で生成され
たものである。また、Alはろう材との反応でAlNか
ら、TiはTiNの生成に消費されずに遊離したもので
あり、TiNに固溶したものである。Ti酸化物は、分
析の際の試料の湿式処理により新たに生成されたもので
ある。
【0046】TiN層15aはAlN基板10やガーネ
ット相10aと互いに接して存在しているが、図4のX
PS分析や界面部のX線回折の結果からは、これらが相
互に反応した様子は認められない。従って、TiN層1
5aはAlN基板またはガーネット相10aと拡散的接
合を形成していると考えられる。なお、Cu板13,1
4は予めパターン化しておいてもよいが、必要ならば、
先ずパターン化しないCu平板を接合し、その後化学エ
ッチング等の手段により所定の形状にパターン化しても
よい。
ット相10aと互いに接して存在しているが、図4のX
PS分析や界面部のX線回折の結果からは、これらが相
互に反応した様子は認められない。従って、TiN層1
5aはAlN基板またはガーネット相10aと拡散的接
合を形成していると考えられる。なお、Cu板13,1
4は予めパターン化しておいてもよいが、必要ならば、
先ずパターン化しないCu平板を接合し、その後化学エ
ッチング等の手段により所定の形状にパターン化しても
よい。
【0047】本実施例で得られた回路基板のAlN基板
10とCu板13、14の接合強度をピーリング試験に
より測定した。試料数50個の平均強度は46kg/c
m(最大値:49kg/cm、最少値:39kg/cm
)であった。なお、比較のため表面を深さ約50μmラ
ッピング除去したAlN焼結体を用いた回路基板の試料
数50個の平均強度は6kg/cm(最大値:10kg
/cm、最少値:3kg/cm)で、本実施例のものに
比べて大幅に下回った。
10とCu板13、14の接合強度をピーリング試験に
より測定した。試料数50個の平均強度は46kg/c
m(最大値:49kg/cm、最少値:39kg/cm
)であった。なお、比較のため表面を深さ約50μmラ
ッピング除去したAlN焼結体を用いた回路基板の試料
数50個の平均強度は6kg/cm(最大値:10kg
/cm、最少値:3kg/cm)で、本実施例のものに
比べて大幅に下回った。
【0048】上記ピーリング試験後のEPMA分析結果
によれば、Cu板の剥離面には、多くのAlN結晶が付
着していた。表1にX線回折による(ガーネット相/A
lN)X線強度比を示す。
によれば、Cu板の剥離面には、多くのAlN結晶が付
着していた。表1にX線回折による(ガーネット相/A
lN)X線強度比を示す。
【0049】
【表1】
【0050】ガーネット相のX線強度は表1中の2Θで
カウントした値の和で、AlNのX線強度2Θ=38.
03°の時のカウント値とし、これらの商を(ガーネッ
ト相/AlN)X線強度比として表す。同表中で(A)
は剥離したCu板13、14の被接合面側、(B)はC
u板を接合する前のAlN基板表面のそれぞれX線強度
比を表す。(A)から剥離面に存在するガーネット相の
濃度は、ラッピング基板を用いた場合に比べ、本実施例
のものが著しく高い。(B)からは、Cu板接合前のA
lN表面のガーネット相濃度も、本実施例のものが極め
て高い。表中の(A/B)は、AlN基板表面に存在し
ているガーネット相が、剥離後にAlN結晶とともにど
の程度Cu板側に接着したかを示す。これも、本実施例
の合回路基板が極めて高い値を示している。
カウントした値の和で、AlNのX線強度2Θ=38.
03°の時のカウント値とし、これらの商を(ガーネッ
ト相/AlN)X線強度比として表す。同表中で(A)
は剥離したCu板13、14の被接合面側、(B)はC
u板を接合する前のAlN基板表面のそれぞれX線強度
比を表す。(A)から剥離面に存在するガーネット相の
濃度は、ラッピング基板を用いた場合に比べ、本実施例
のものが著しく高い。(B)からは、Cu板接合前のA
lN表面のガーネット相濃度も、本実施例のものが極め
て高い。表中の(A/B)は、AlN基板表面に存在し
ているガーネット相が、剥離後にAlN結晶とともにど
の程度Cu板側に接着したかを示す。これも、本実施例
の合回路基板が極めて高い値を示している。
【0051】上記から、ガーネット相がAlN結晶と極
めて強固に接合していることを証明するものである。ま
た、これらの回路基板を−55〜+150℃のヒートサ
イクル試験を1000回行った後、前記と同様にピーリ
ング試験を実施した。この結果、本実施例の回路基板の
試料数50個の平均強度は37kg/cm(最大値:4
1kg/cm、最少値:32kg/cm)と、初期値よ
りはいくぶん下回る値を示したが、実用上支障がないと
判断される20kg/cmを大幅に上回っていた。なお
、ラッピングAlN基板を用いたものは、試料数50個
のうち45個がAlN基板とCu板間で剥離していた。
めて強固に接合していることを証明するものである。ま
た、これらの回路基板を−55〜+150℃のヒートサ
イクル試験を1000回行った後、前記と同様にピーリ
ング試験を実施した。この結果、本実施例の回路基板の
試料数50個の平均強度は37kg/cm(最大値:4
1kg/cm、最少値:32kg/cm)と、初期値よ
りはいくぶん下回る値を示したが、実用上支障がないと
判断される20kg/cmを大幅に上回っていた。なお
、ラッピングAlN基板を用いたものは、試料数50個
のうち45個がAlN基板とCu板間で剥離していた。
【0052】なお、本実施例では、Cu板をろう材によ
って基板に接合するに当たり、AlN基板10上に厚さ
3μmのTi箔、厚さ40μmのAg−28重量%Cu
合金箔、Cu板を順次積層した後、前記と同様にして回
路基板を作成した。該回路基板も前記と同等の性能が得
られた。
って基板に接合するに当たり、AlN基板10上に厚さ
3μmのTi箔、厚さ40μmのAg−28重量%Cu
合金箔、Cu板を順次積層した後、前記と同様にして回
路基板を作成した。該回路基板も前記と同等の性能が得
られた。
【0053】次に、前記の回路基板にIGBT素子を搭
載した1200V、400A級の半導体装置900を作
製した。図5は該半導体装置の要部模式斜視図である。
載した1200V、400A級の半導体装置900を作
製した。図5は該半導体装置の要部模式斜視図である。
【0054】図5において、Cu製支持板(Niめっき
:3μm)200上に、2枚の前記Cu回路基板100
が厚さ200μmPb−50重量%Snはんだ(図示省
略)により接着され、回路基板100のコレクタ領域1
3aには、IGBT素子400(15mm×15mm)
がダイオード素子410(10mm×10mm)と共に
厚さ200μmのPb−5重量%Sn−1.5重量%A
gはんだ(図示省略)により接着されている。各素子4
00,410は直径500μmのAl線420によって
ワイヤボンディングされ、エミッタ領域13b、ベース
領域13cに電気的に接続されている。コレクタ領域1
3a、エミッタ領域13b、ベース領域13cには、そ
れぞれ外部端子800,中継端子810がはんだ付けさ
れ、更に各素子400,410と回路基板100等は外
気を完全遮断するために、エポキシ系樹脂製ケース(図
示省略)中に格納し、エポキシ樹脂を充填,硬化させた
。
:3μm)200上に、2枚の前記Cu回路基板100
が厚さ200μmPb−50重量%Snはんだ(図示省
略)により接着され、回路基板100のコレクタ領域1
3aには、IGBT素子400(15mm×15mm)
がダイオード素子410(10mm×10mm)と共に
厚さ200μmのPb−5重量%Sn−1.5重量%A
gはんだ(図示省略)により接着されている。各素子4
00,410は直径500μmのAl線420によって
ワイヤボンディングされ、エミッタ領域13b、ベース
領域13cに電気的に接続されている。コレクタ領域1
3a、エミッタ領域13b、ベース領域13cには、そ
れぞれ外部端子800,中継端子810がはんだ付けさ
れ、更に各素子400,410と回路基板100等は外
気を完全遮断するために、エポキシ系樹脂製ケース(図
示省略)中に格納し、エポキシ樹脂を充填,硬化させた
。
【0055】該半導体装置900は、図6に示す回路を
構成し、電動機の回転数制御用インバータ装置に搭載さ
れる。
構成し、電動機の回転数制御用インバータ装置に搭載さ
れる。
【0056】前記IGBT素子400−Cu製支持板2
00間の熱抵抗は、0.45W/℃であり、従来の装置
の設計仕様である1W/℃を大幅に改善された。また、
同装置に間欠通電し、支持板200の温度が40〜10
0℃間で繰返し変化するヒートサイクル試験を施した。 該ヒートサイクルを10,000回施した後の熱抵抗は
、0.55W/℃と初期値の約20%上昇したが、設計
仕様の1W/℃に対しては十分なる余裕を残していた。
00間の熱抵抗は、0.45W/℃であり、従来の装置
の設計仕様である1W/℃を大幅に改善された。また、
同装置に間欠通電し、支持板200の温度が40〜10
0℃間で繰返し変化するヒートサイクル試験を施した。 該ヒートサイクルを10,000回施した後の熱抵抗は
、0.55W/℃と初期値の約20%上昇したが、設計
仕様の1W/℃に対しては十分なる余裕を残していた。
【0057】これに対し、ラッピングAlN基板を適用
した回路基板を用いたものでは、同試験を600回施し
た時点で2.5W/℃と、初期値の約5倍となった。試
験後の半導体装置を分解して調べたところ、本実施例の
半導体装置では、コレクタ領域13aのCu板13およ
び支持板200に対向する側のCu板14の周辺部が僅
かに剥離していたが、実用上ほとんど問題ない程度であ
った。これに対し、ラッピングAlN基板を用いた半導
体装置は、Cu板13、14のほぼ全面が剥離していた
。
した回路基板を用いたものでは、同試験を600回施し
た時点で2.5W/℃と、初期値の約5倍となった。試
験後の半導体装置を分解して調べたところ、本実施例の
半導体装置では、コレクタ領域13aのCu板13およ
び支持板200に対向する側のCu板14の周辺部が僅
かに剥離していたが、実用上ほとんど問題ない程度であ
った。これに対し、ラッピングAlN基板を用いた半導
体装置は、Cu板13、14のほぼ全面が剥離していた
。
【0058】本実施例が極めて優れた信頼性を示す理由
は、AlN基板とCu板が強固に接合されていることに
よる。また、Pb−50重量%Snはんだを用いて接着
したことも、複合効果を示したものと考える。上記のは
んだ材が、一般的なPbベース系(例えば、Pb−5重
量%Snはんだ)あるいは共晶系(Pb−60重量%S
nはんだ)のはんだに比べて剛性が大きく、はんだ自体
の塑性変形も抑制されたことによるものと考える。なお
、本実施例では前記特定組成のはんだを用いたが、必ず
しもこうしたはんだでなくともよい。例えば、Snを3
5〜80重量%(ただし、60〜65重量%を除く)含
むPb合金、またはこれに必要に応じてAg,Cu,N
i,Zn,Cd,Au,Bi,In,Sb,Fe,Ti
,Zr,Hf,Alの少なくとも1種を添加したはんだ
を用いることができる。
は、AlN基板とCu板が強固に接合されていることに
よる。また、Pb−50重量%Snはんだを用いて接着
したことも、複合効果を示したものと考える。上記のは
んだ材が、一般的なPbベース系(例えば、Pb−5重
量%Snはんだ)あるいは共晶系(Pb−60重量%S
nはんだ)のはんだに比べて剛性が大きく、はんだ自体
の塑性変形も抑制されたことによるものと考える。なお
、本実施例では前記特定組成のはんだを用いたが、必ず
しもこうしたはんだでなくともよい。例えば、Snを3
5〜80重量%(ただし、60〜65重量%を除く)含
むPb合金、またはこれに必要に応じてAg,Cu,N
i,Zn,Cd,Au,Bi,In,Sb,Fe,Ti
,Zr,Hf,Alの少なくとも1種を添加したはんだ
を用いることができる。
【0059】また、本実施例の半導体装置900に前記
の間欠通電試験を10,000回施した後、コレクタ領
域13aと支持板200間に交流電圧(2500V、6
0Hz)を1分間印加したが絶縁破壊等の電気的欠陥は
全く認められなかった。
の間欠通電試験を10,000回施した後、コレクタ領
域13aと支持板200間に交流電圧(2500V、6
0Hz)を1分間印加したが絶縁破壊等の電気的欠陥は
全く認められなかった。
【0060】なお、前記半導体装置900を組込んだイ
ンバータ装置を用いて、モータの回転数制御を試みた。 図7は、該インバータ装置のスイッチング周波数とIG
BT素子の発熱温度の関係をグラフである。
ンバータ装置を用いて、モータの回転数制御を試みた。 図7は、該インバータ装置のスイッチング周波数とIG
BT素子の発熱温度の関係をグラフである。
【0061】発熱温度はスイッチング周波数の増加に伴
って増す傾向を示しているが、商用周波数の50Hz〜
30kHz間では、当該素子の安定動作に必要な温度(
125℃以下)を越えることはなかった。
って増す傾向を示しているが、商用周波数の50Hz〜
30kHz間では、当該素子の安定動作に必要な温度(
125℃以下)を越えることはなかった。
【0062】〔実施例 2〕セラミックス基板として
窒化ケイ素、炭化ケイ素、窒化ホウ素を用いた回路基板
とそれを用いた半導体装置について説明する。
窒化ケイ素、炭化ケイ素、窒化ホウ素を用いた回路基板
とそれを用いた半導体装置について説明する。
【0063】回路基板として、焼結助材粉末を添加した
窒化ケイ素、炭化ケイ素、窒化ホウ素の各圧粉成形体を
、それぞれ所定の条件で焼成した。表2に各セラミック
スの焼成条件と焼結体から検出されたガーネット相を示
す。
窒化ケイ素、炭化ケイ素、窒化ホウ素の各圧粉成形体を
、それぞれ所定の条件で焼成した。表2に各セラミック
スの焼成条件と焼結体から検出されたガーネット相を示
す。
【0064】
【表2】
【0065】得られた焼結体の熱伝導率は窒化ケイ素焼
結体が10W/m・K、炭化ケイ素焼結体が270W/
m・K、窒化ホウ素焼結体が270W/m・Kであり、
抵抗率はいずれも1013Ω・cm以上であった。これ
らの焼結体の厚さは0.8mmであり、15mm×15
mmの所要形状に切断して基板10とした。該基板10
の面11,12に所定の形状の厚さ0.2mmのCu板
13,14を、実施例1と同様にTiを添加したAgー
28重量%Cuろう材15を介して積層し、N2雰囲気
中で850℃に加熱してCu板を接着した回路基板10
0を得た。
結体が10W/m・K、炭化ケイ素焼結体が270W/
m・K、窒化ホウ素焼結体が270W/m・Kであり、
抵抗率はいずれも1013Ω・cm以上であった。これ
らの焼結体の厚さは0.8mmであり、15mm×15
mmの所要形状に切断して基板10とした。該基板10
の面11,12に所定の形状の厚さ0.2mmのCu板
13,14を、実施例1と同様にTiを添加したAgー
28重量%Cuろう材15を介して積層し、N2雰囲気
中で850℃に加熱してCu板を接着した回路基板10
0を得た。
【0066】各焼結体の表面に存在しているガーネット
相は直径50〜500μmのサイズで班点状に存在して
いた。なお、各焼結体10の表面は、平均粗さ0.30
μm程度であり、各セラミックス結晶のサイズと同等の
凸形の半球状粒子面で構成されていた。
相は直径50〜500μmのサイズで班点状に存在して
いた。なお、各焼結体10の表面は、平均粗さ0.30
μm程度であり、各セラミックス結晶のサイズと同等の
凸形の半球状粒子面で構成されていた。
【0067】得られた回路基板100の断面を分析した
ところ、基板10とろう材15間にはTiN層(窒化ケ
イ素、窒化ホウ素の場合)またはTiC層(炭化ケイ素
の場合)15aが形成されている。TiN層(またはT
iC層)15aは、窒化ケイ素、炭化ケイ素、窒化ホウ
素の各結晶と、表2に示すガーネット相とが拡散接合さ
れ、特にガーネット相との間で最も強固に接合されてい
た。また、Cu板13,14の表面には、Niめっきを
施した。
ところ、基板10とろう材15間にはTiN層(窒化ケ
イ素、窒化ホウ素の場合)またはTiC層(炭化ケイ素
の場合)15aが形成されている。TiN層(またはT
iC層)15aは、窒化ケイ素、炭化ケイ素、窒化ホウ
素の各結晶と、表2に示すガーネット相とが拡散接合さ
れ、特にガーネット相との間で最も強固に接合されてい
た。また、Cu板13,14の表面には、Niめっきを
施した。
【0068】本実施例で得た回路基板とCu板との接合
強度をピーリング試験により求めた。試料数50個の平
均強度は、窒化ケイ素基板が45kg/cm、炭化ケイ
素基板が47kg/cm、窒化ホウ素基板が25kg/
cmであった。また、これらの回路基板に−55〜+1
50℃のヒートサイクル試験を1000回施した後、ピ
ーリング試験を実施した。この結果、試料数50個の平
均強度は、初期値よりは下回るものゝ、いずれも20k
g/cmを越えており実用上支障のない値であった。
強度をピーリング試験により求めた。試料数50個の平
均強度は、窒化ケイ素基板が45kg/cm、炭化ケイ
素基板が47kg/cm、窒化ホウ素基板が25kg/
cmであった。また、これらの回路基板に−55〜+1
50℃のヒートサイクル試験を1000回施した後、ピ
ーリング試験を実施した。この結果、試料数50個の平
均強度は、初期値よりは下回るものゝ、いずれも20k
g/cmを越えており実用上支障のない値であった。
【0069】次に、前記回路基板100にトランジスタ
素子を搭載した50V,15A級の半導体装置900を
作製した。Cu支持板(Niめっき:3μm)200上
に、回路基板100が厚さ200μmのPb−50重量
%Snはんだにより接着され、回路基板100のコレク
タ領域13aにはトランジスタ素子400(6mm×6
mm)が、厚さ200μmのPb−5重量%Sn−1.
5重量%Agはんだにより接着されている。素子400
は直径100μmのAl線によるワイヤボンディングが
施され、エミッタ領域13b、ベース領域13cに電気
的に接続されている。コレクタ領域13a、エミッタ領
域13b、ベース領域13cには、それぞれ外部端子8
00がはんだ付けされ、更に、外気を完全遮断するため
エポキシ樹脂封止(図示省略)した。
素子を搭載した50V,15A級の半導体装置900を
作製した。Cu支持板(Niめっき:3μm)200上
に、回路基板100が厚さ200μmのPb−50重量
%Snはんだにより接着され、回路基板100のコレク
タ領域13aにはトランジスタ素子400(6mm×6
mm)が、厚さ200μmのPb−5重量%Sn−1.
5重量%Agはんだにより接着されている。素子400
は直径100μmのAl線によるワイヤボンディングが
施され、エミッタ領域13b、ベース領域13cに電気
的に接続されている。コレクタ領域13a、エミッタ領
域13b、ベース領域13cには、それぞれ外部端子8
00がはんだ付けされ、更に、外気を完全遮断するため
エポキシ樹脂封止(図示省略)した。
【0070】該半導体装置のトランジスタ素子400と
Cu支持板200間の熱抵抗は、0.85W/℃であり
、本装置の設計仕様1.5W/℃を大幅に下回った。 また、同装置を間欠通電し支持板200の温度が40〜
100℃間で変化するヒートサイクル試験を10,00
0回実施後の熱抵抗は、1.2W/℃と上昇したが、設
計仕様の1.5W/℃に対しては十分な余裕を残してい
た。試験後に半導体装置を分解したところ、コレクタ領
域13aのCu板13および支持板200に対向する側
のCu板14の周辺部が僅かに剥離しているのみで、実
用上問題となる剥離は認められなかった。
Cu支持板200間の熱抵抗は、0.85W/℃であり
、本装置の設計仕様1.5W/℃を大幅に下回った。 また、同装置を間欠通電し支持板200の温度が40〜
100℃間で変化するヒートサイクル試験を10,00
0回実施後の熱抵抗は、1.2W/℃と上昇したが、設
計仕様の1.5W/℃に対しては十分な余裕を残してい
た。試験後に半導体装置を分解したところ、コレクタ領
域13aのCu板13および支持板200に対向する側
のCu板14の周辺部が僅かに剥離しているのみで、実
用上問題となる剥離は認められなかった。
【0071】〔実施例 3〕前記実施例1で得たAl
Nセラミックスを用いた回路基板およびこれを用いた半
導体装置について説明する。
Nセラミックスを用いた回路基板およびこれを用いた半
導体装置について説明する。
【0072】AlN基板10にCu板13,14をZr
(またはHf)を添加したAg−28重量%Cuろう材
15により接着した。該Cu板の表面には、厚さ約3μ
mのNiめっきを施した。前記ろう材15と基板10の
間にはZrN層(またはHfN層)15aが形成されて
いる。また、基板10とTiN層15aの間にはガーネ
ツト相10aが形成されている。XPS分析の結果、T
iN層15aはAlNやガーネツト相10aと拡散接合
界面を形成していることが確認された。特に、TiN層
(またはHfN層)15aとガーネツト相10a間が最
も強固に接合されていた。
(またはHf)を添加したAg−28重量%Cuろう材
15により接着した。該Cu板の表面には、厚さ約3μ
mのNiめっきを施した。前記ろう材15と基板10の
間にはZrN層(またはHfN層)15aが形成されて
いる。また、基板10とTiN層15aの間にはガーネ
ツト相10aが形成されている。XPS分析の結果、T
iN層15aはAlNやガーネツト相10aと拡散接合
界面を形成していることが確認された。特に、TiN層
(またはHfN層)15aとガーネツト相10a間が最
も強固に接合されていた。
【0073】本実施例の回路基板のAlNとCu板との
接合強度をピーリング試験により測定した。その結果、
初期強度は実施例1とほぼ同等であり、実施例1と同じ
く−55〜+150℃のヒートサイクルを1000回行
ったがいずれも約30kg/cmと実用上支障のないこ
とが分かった。
接合強度をピーリング試験により測定した。その結果、
初期強度は実施例1とほぼ同等であり、実施例1と同じ
く−55〜+150℃のヒートサイクルを1000回行
ったがいずれも約30kg/cmと実用上支障のないこ
とが分かった。
【0074】次に、IGBT素子を搭載した半導体装置
900のIGBT素子とCu支持板200間の初期熱抵
抗ならびに間欠通電試験後の熱抵抗は、実施例1とほぼ
同等であった。更に、間欠通電試験後、コレクタ領域1
3aと支持板200間の交流電圧印加試験を施したが絶
縁破壊は認められなかった。
900のIGBT素子とCu支持板200間の初期熱抵
抗ならびに間欠通電試験後の熱抵抗は、実施例1とほぼ
同等であった。更に、間欠通電試験後、コレクタ領域1
3aと支持板200間の交流電圧印加試験を施したが絶
縁破壊は認められなかった。
【0075】なお、本実施例のろう材に添加した活性金
属は、Ti、Zr、Hfまたはこれらの金属の水素化物
等の混合物であってもよい。
属は、Ti、Zr、Hfまたはこれらの金属の水素化物
等の混合物であってもよい。
【0076】〔実施例 4〕AlN基板の全面がガー
ネット相で覆われた回路基板およびこれを用いた半導体
装置について説明する。
ネット相で覆われた回路基板およびこれを用いた半導体
装置について説明する。
【0077】Y2O3粉末をAlN粉末に対して15重
量%添加した粉末成形体を、N2雰囲気中1700℃で
常圧焼結した。該焼結体は実施例1と同じく、熱伝導率
120W/m・K、抵抗率1013Ω・cm以上である
。焼結体の表面は厚さ約4μmのガーネット相10aで
覆われ、実施例1と同様の物質で構成されていた。
量%添加した粉末成形体を、N2雰囲気中1700℃で
常圧焼結した。該焼結体は実施例1と同じく、熱伝導率
120W/m・K、抵抗率1013Ω・cm以上である
。焼結体の表面は厚さ約4μmのガーネット相10aで
覆われ、実施例1と同様の物質で構成されていた。
【0078】この基板10を用い、実施例1と同様の方
法で回路基板100並びにそれを用いた半導体装置90
0を作製した。これらは、実施例1と遜色のない特性を
示した。なお、本実施例のTiN層15aは基板10の
AlNとは直接接しておらず、接合部全てがガーネット
相と接触していた。このTiN層とガーネット相間が拡
散接合されている点は前記実施例と同様である。
法で回路基板100並びにそれを用いた半導体装置90
0を作製した。これらは、実施例1と遜色のない特性を
示した。なお、本実施例のTiN層15aは基板10の
AlNとは直接接しておらず、接合部全てがガーネット
相と接触していた。このTiN層とガーネット相間が拡
散接合されている点は前記実施例と同様である。
【0079】〔実施例 5〕セラミックス基板として
窒化ケイ素、炭化ケイ素、窒化ホウ素を用いた回路基板
の表面のガーネット相占有面積率が異なる場合について
説明する。
窒化ケイ素、炭化ケイ素、窒化ホウ素を用いた回路基板
の表面のガーネット相占有面積率が異なる場合について
説明する。
【0080】窒化ケイ素、炭化ケイ素、窒化ホウ素の各
粉末に、第2実施例と同じ焼結助材粉末0.5〜20重
量%をそれぞれ添加した圧粉成形体を焼成し、基板10
を得た。各基板10の表面には、それぞれ表2に示した
物質から構成されるガーネット相が存在していた。これ
らの焼結体基板は15mm×15mm×0.8mm厚さ
の寸法を有する。該基板を用い、実施例2と同様にして
回路基板100を得た。図8は基板10の表面のガーネ
ット相10aの占有面積率とCu板13,14間のピー
ル強度の関係を示すグラフである。
粉末に、第2実施例と同じ焼結助材粉末0.5〜20重
量%をそれぞれ添加した圧粉成形体を焼成し、基板10
を得た。各基板10の表面には、それぞれ表2に示した
物質から構成されるガーネット相が存在していた。これ
らの焼結体基板は15mm×15mm×0.8mm厚さ
の寸法を有する。該基板を用い、実施例2と同様にして
回路基板100を得た。図8は基板10の表面のガーネ
ット相10aの占有面積率とCu板13,14間のピー
ル強度の関係を示すグラフである。
【0081】図8において、曲線Cは基板が窒化ケイ素
の場合、曲線Dは炭化ケイ素の場合、曲線Eは窒化ホウ
素の場合を示す。いずれも、ピール強度は占有面積率の
小さい領域では低い。しかし、占有面積率が増加するに
伴いピール強度も高くなり、5×10 ̄3%を以上にな
ると実用可能な強度20kg/cmを上回る。しかし、
それ以上占有面積率を増してもピール強度は飽和してそ
れ以上は向上しない。
の場合、曲線Dは炭化ケイ素の場合、曲線Eは窒化ホウ
素の場合を示す。いずれも、ピール強度は占有面積率の
小さい領域では低い。しかし、占有面積率が増加するに
伴いピール強度も高くなり、5×10 ̄3%を以上にな
ると実用可能な強度20kg/cmを上回る。しかし、
それ以上占有面積率を増してもピール強度は飽和してそ
れ以上は向上しない。
【0082】なお、占有面積率5×10 ̄3%以上の基
板10を用いた回路基板100は、実施例2と同等の性
能を示した。また、この回路基板100を用いて得た半
導体装置900も、実施例2のものと遜色ない特性を有
していた。
板10を用いた回路基板100は、実施例2と同等の性
能を示した。また、この回路基板100を用いて得た半
導体装置900も、実施例2のものと遜色ない特性を有
していた。
【0083】以上のように、基板として窒化ケイ素、炭
化ケイ素、窒化ホウ素を用いた場合でも、ガーネット相
の占有面積率が5×10 ̄3%以上、好ましくは10 ̄
2%以上では実用可能な回路基板および半導体装置を得
ることができる。
化ケイ素、窒化ホウ素を用いた場合でも、ガーネット相
の占有面積率が5×10 ̄3%以上、好ましくは10 ̄
2%以上では実用可能な回路基板および半導体装置を得
ることができる。
【0084】
【発明の効果】本発明によれば、接合強度の高い、非酸
化物系セラミックスと金属板とが一体化された回路基板
を安定に提供することができる。また、ヒートサイクル
寿命が長く、放熱性並びに信頼性に優れた半導体装置を
提供することができる。
化物系セラミックスと金属板とが一体化された回路基板
を安定に提供することができる。また、ヒートサイクル
寿命が長く、放熱性並びに信頼性に優れた半導体装置を
提供することができる。
【図1】焼結体表面のガーネット相の占有面積率と金属
板のピール強度の関係を示すグラフである。
板のピール強度の関係を示すグラフである。
【図2】本発明の一実施例による回路基板の断面模式図
である。
である。
【図3】本発明の一実施例による回路基板と金属板との
接合界面の模式断面図である。
接合界面の模式断面図である。
【図4】X線光電子分光分析(XPS)による接合界面
のスペクトル図である。
のスペクトル図である。
【図5】本発明の半導体装置の要部模式斜視図である。
【図6】図5に示す半導体装置の回路構成図である。
【図7】スイッチング周波数と半導体素子の発熱温度と
の関係を示すグラフである。
の関係を示すグラフである。
【図8】ガーネット相の占有面積率とピール強度の関係
を示すグラフである。
を示すグラフである。
10…基板、10a…ガーネット相、13,14…金属
板、13a…コレクタ領域13b…エミッタ領域、13
c…ベース領域、15…ろう材、15a…境界層、10
0…回路基板、200…金属支持板、400,410…
半導体素子、800…外部端子、810…中継端子、9
00…半導体装置。
板、13a…コレクタ領域13b…エミッタ領域、13
c…ベース領域、15…ろう材、15a…境界層、10
0…回路基板、200…金属支持板、400,410…
半導体素子、800…外部端子、810…中継端子、9
00…半導体装置。
Claims (8)
- 【請求項1】非酸化物系セラミックスと金属板とをろう
材により接合して一体化した金属接合回路基板であって
、前記非酸化物系セラミックスの接合界面にガーネット
相が占有面積率で5×10 ̄3%以上形成されているこ
とを特徴とする金属接合回路基板。 - 【請求項2】非酸化物系セラミックスと金属板とをろう
材により接合して一体化した金属接合回路基板であって
、前記非酸化物系セラミックスの表面が非加工面から成
り、該非加工面から成る接合面にガーネット相が占有面
積率で10 ̄2%以上形成されていることを特徴とする
金属接合回路基板。 - 【請求項3】前記ガ−ネット相がY,Al,Si,B,
Mn,V,Nb,Fe,Ni,希土類元素,アルカリ土
類元素,アルカリ金属,第IB族,第IIB族および活
性金属元素から選ばれる少なくとも1種の酸化物または
炭化物を含むことを特徴とする請求項1または2に記載
の金属接合回路基板。 - 【請求項4】前記ガ−ネット相がTi,Zr,Hfから
選ばれる金属の窒素または酸素の金属間化合物を含むこ
とを特徴とする請求項1または2に記載の金属接合回路
基板。 - 【請求項5】非酸化物系セラミックスと金属板とをろう
材により接合して一体化した金属接合回路基板であって
、前記非酸化物系セラミックスの接合界面にガーネット
相が占有面積率で5×10 ̄3%以上形成され、金属板
のペール強度が20kg/cm以上であることを特徴と
する金属接合回路基板。 - 【請求項6】非酸化物系セラミックスと金属板とをろう
材により接合して一体化した金属接合回路基板であって
、前記非酸化物系セラミックスの接合界面にガーネット
相が占有面積率で5×10 ̄3%以上形成され、かつ、
該ガーネット相の1個の大きさの直径の平均が15μm
以上であることを特徴とする金属接合回路基板。 - 【請求項7】非酸化物系セラミックスと金属板とをろう
材により接合して一体化された金属接合回路基板の前記
金属板によって回路が形成され、該回路上に半導体素子
が搭載された電子装置であって、前記非酸化物系セラミ
ックスの接合面にガーネット相が占有面積率で5×10
 ̄3%以上形成されていることを特徴とする電子装置。 - 【請求項8】非酸化物系セラミックスと金属板とをろう
材により接合して一体化された金属接合回路基板の前記
金属板によって回路が形成され、該回路上に半導体素子
が搭載された電子装置であって、前記回路基板の非酸化
物系セラミックスの接合面にガーネット相が占有面積率
で5×10 ̄3%以上形成されており、該回路基板の半
導体素子が搭載されていない面に金属支持板がろう材に
より接合されていることを特徴とする電子装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3054777A JP2554210B2 (ja) | 1991-03-19 | 1991-03-19 | 金属接合回路基板およびそれを用いた電子装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3054777A JP2554210B2 (ja) | 1991-03-19 | 1991-03-19 | 金属接合回路基板およびそれを用いた電子装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04290462A true JPH04290462A (ja) | 1992-10-15 |
JP2554210B2 JP2554210B2 (ja) | 1996-11-13 |
Family
ID=12980202
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3054777A Expired - Fee Related JP2554210B2 (ja) | 1991-03-19 | 1991-03-19 | 金属接合回路基板およびそれを用いた電子装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2554210B2 (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1997004483A1 (fr) * | 1995-07-21 | 1997-02-06 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Plaquette de circuits imprimes de ceramique |
KR100244823B1 (ko) * | 1995-09-28 | 2000-02-15 | 니시무로 타이죠 | 질화규소 세라믹회로기판 및 이것을 이용한 반도체장치 |
KR100244822B1 (ko) * | 1995-09-28 | 2000-02-15 | 니시무로 타이죠 | 고열전도성 질화규소회로기판 및 그를 이용한 반도체장치 |
EP4074678A4 (en) * | 2019-12-12 | 2023-11-29 | Mitsubishi Materials Corporation | COPPER/CERAMIC ASSEMBLY AND INSULATED PRINTED CIRCUIT BOARD |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6369763A (ja) * | 1986-09-12 | 1988-03-29 | 株式会社東芝 | 窒化アルミニウム基板及びその製造方法 |
JPH02149478A (ja) * | 1988-12-01 | 1990-06-08 | Denki Kagaku Kogyo Kk | 銅を接合した窒化アルミニウム基板の製法 |
JPH02258686A (ja) * | 1989-03-31 | 1990-10-19 | Toshiba Corp | 窒化アルミニウムメタライズ基板 |
JPH0345571A (ja) * | 1989-07-14 | 1991-02-27 | Showa Denko Kk | 銅・セラミックス複合基板 |
-
1991
- 1991-03-19 JP JP3054777A patent/JP2554210B2/ja not_active Expired - Fee Related
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KR100244822B1 (ko) * | 1995-09-28 | 2000-02-15 | 니시무로 타이죠 | 고열전도성 질화규소회로기판 및 그를 이용한 반도체장치 |
EP4074678A4 (en) * | 2019-12-12 | 2023-11-29 | Mitsubishi Materials Corporation | COPPER/CERAMIC ASSEMBLY AND INSULATED PRINTED CIRCUIT BOARD |
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---|---|
JP2554210B2 (ja) | 1996-11-13 |
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Date | Code | Title | Description |
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