JPH046163A - 窒化アルミニウムから成る担持体の製造方法 - Google Patents
窒化アルミニウムから成る担持体の製造方法Info
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- JPH046163A JPH046163A JP2100140A JP10014090A JPH046163A JP H046163 A JPH046163 A JP H046163A JP 2100140 A JP2100140 A JP 2100140A JP 10014090 A JP10014090 A JP 10014090A JP H046163 A JPH046163 A JP H046163A
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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、表面の少なくとも一部分が酸化アルミニウム
(Al、0. )から成る層によって蔽われている。電
子回路構造体のための窒化アルミニウム(AlN )か
ら成る担持体の製造方法であって、バインダと焼結補助
剤とを混合したAlN粉をプレスして一体形の本体を形
成させ、これを焼結させて前記担持体を製造する製造方
法に関するものである。
(Al、0. )から成る層によって蔽われている。電
子回路構造体のための窒化アルミニウム(AlN )か
ら成る担持体の製造方法であって、バインダと焼結補助
剤とを混合したAlN粉をプレスして一体形の本体を形
成させ、これを焼結させて前記担持体を製造する製造方
法に関するものである。
電子回路構造体のための担持体は酸化アルミニウムと酸
化ベリリウムと窒化アルミニウムとから構成されている
。
化ベリリウムと窒化アルミニウムとから構成されている
。
熱伝導性が最も優れているのは酸化ベリリウムである。
しかしながら酸化ベリリウムは非常に有毒である。蝋付
は温度でも有害な蒸気を発する。
は温度でも有害な蒸気を発する。
酸化アルミニウムは広く普及している。この材料は全く
無害である。しかし熱伝導性は酸化ベリリウムに比べて
かなり小さい、従って酸化アルミニウム基体に固定され
る電子回路構造体はあまり熱で高く負荷させることがで
きない。
無害である。しかし熱伝導性は酸化ベリリウムに比べて
かなり小さい、従って酸化アルミニウム基体に固定され
る電子回路構造体はあまり熱で高く負荷させることがで
きない。
酸化アルミニウム基体の特徴は、銅金属帯を直接結合さ
せることができる点である。この方法は例えば米国特許
第4129243号公報に説明されている。この技術は
“Direct Bond Copper”(DBC)
と呼ばれる。
せることができる点である。この方法は例えば米国特許
第4129243号公報に説明されている。この技術は
“Direct Bond Copper”(DBC)
と呼ばれる。
窒化アルミニウムの熱伝導性は、酸化アルミニウムと酸
化ベリリウムの間にある。また窒化アルミニウムは無害
である。しかし窒化アルミニウム上での電子回路構造体
の付着力は完全に満足なものとはいえない、このためま
ず窒化アルミニウム基体の表面を酸化アルミニウムに変
化させねばならない。
化ベリリウムの間にある。また窒化アルミニウムは無害
である。しかし窒化アルミニウム上での電子回路構造体
の付着力は完全に満足なものとはいえない、このためま
ず窒化アルミニウム基体の表面を酸化アルミニウムに変
化させねばならない。
“Toshiba Review ” No、153
.1985年秋、第49頁から第53頁までには、窒化
アルミニウム基体の製造方法が開示されている。まず窒
化アルミニウムと酸化イツトリウムの粉末を混合させる
。
.1985年秋、第49頁から第53頁までには、窒化
アルミニウム基体の製造方法が開示されている。まず窒
化アルミニウムと酸化イツトリウムの粉末を混合させる
。
適当量の有機的なバイタング。溶剤5可塑剤を用いて凝
固した鉛が形成され、これから層が鋳造される。未焼結
のセラミック層が窒素雰囲気のなかで700℃に加熱さ
れ1次に1800℃で2時間焼結される。
固した鉛が形成され、これから層が鋳造される。未焼結
のセラミック層が窒素雰囲気のなかで700℃に加熱さ
れ1次に1800℃で2時間焼結される。
表面の酸化アルミニウム層を製造するため、窒化アルミ
ニウム基体が約1200乃至1300℃で12時間乃至
24時間酸素雰囲気のなかで処理される。このとき酸素
層の厚さは0乃至10μmにすぎない。この処理には時
間とエネルギーを要する。酸素雰囲気は基体ばかりでな
く、炉にも作用を及ぼす。即ち品質的に非常に優れた炉
を使用するか、短時間で炉を修理しなければならない。
ニウム基体が約1200乃至1300℃で12時間乃至
24時間酸素雰囲気のなかで処理される。このとき酸素
層の厚さは0乃至10μmにすぎない。この処理には時
間とエネルギーを要する。酸素雰囲気は基体ばかりでな
く、炉にも作用を及ぼす。即ち品質的に非常に優れた炉
を使用するか、短時間で炉を修理しなければならない。
このような欠点のために窒化アルミニウムはまだ実用化
できなかった。
できなかった。
本発明の課題は、表面の少なくとも一部分が酸化アルミ
ニウムから成る層によって蔽われている、電子回路構造
体のための窒化アルミニウムから成る担持体の製造方法
において、公知の方法に比べて非常に簡単で、迅速に、
安価に前記担持体を製造する方法を提供することである
。
ニウムから成る層によって蔽われている、電子回路構造
体のための窒化アルミニウムから成る担持体の製造方法
において、公知の方法に比べて非常に簡単で、迅速に、
安価に前記担持体を製造する方法を提供することである
。
本発明は、上記課題を解決するため、プレス型のなかに
AlN粉の層とAI2O3粉の層とを上下に装入し、こ
れらの粉層を一緒にプレスして一体形の本体を形成させ
ることを特徴とするものである。
AlN粉の層とAI2O3粉の層とを上下に装入し、こ
れらの粉層を一緒にプレスして一体形の本体を形成させ
ることを特徴とするものである。
本発明の第2の課題は、窒化アルミニウムと酸化アルミ
ニウムとの付着力を改善することである。
ニウムとの付着力を改善することである。
本発明の第3の課題は、窒化アルミニウムと酸化アルミ
ニウムから成る層の寸法安定性を改善し。
ニウムから成る層の寸法安定性を改善し。
処理を簡単にさせることである。
本発明による製造方法では、所望の順番で層を設けた担
持体は粉末状の原材料の層によって直接製造される。プ
レスと焼結は基本的には従来の製造方法に対応している
。しかしながら酸化表面を形成するための数時間乃至数
日間を要する従来の追加的な熱処理は完全に省くことが
できる。酸化層の厚さは任意に選定することができる。
持体は粉末状の原材料の層によって直接製造される。プ
レスと焼結は基本的には従来の製造方法に対応している
。しかしながら酸化表面を形成するための数時間乃至数
日間を要する従来の追加的な熱処理は完全に省くことが
できる。酸化層の厚さは任意に選定することができる。
次に1本発明の実施例を添付の図面を用いて説明する。
第1図は、窒化アルミニウムから成る担持体10を示す
。担持体10は、その両表面12の一方を酸化アルミニ
ウム層14によって蔽われている。酸化アルミニウム層
14上には、公知の態様で電子回路構造体16のための
材料、例えば銅板を付着させることができる。
。担持体10は、その両表面12の一方を酸化アルミニ
ウム層14によって蔽われている。酸化アルミニウム層
14上には、公知の態様で電子回路構造体16のための
材料、例えば銅板を付着させることができる。
第2図は、対向する両生面12にそれぞれ酸化アルミニ
ウム層14を備えた。窒化アルミニウムかになる担持体
10を示す。両酸化アルミニウム層14は未焼結の皮の
ように硬い(1ederhart )フォイルまたは板
体であり、それらの間に未焼結の皮のように硬い窒化ア
ルミニウム体10が配置される。未焼結の窒化アルミニ
ウム体10と酸化アルミニウム層14とから成るこの層
構造は、2つの矢印18によって示すようにプレスされ
る。
ウム層14を備えた。窒化アルミニウムかになる担持体
10を示す。両酸化アルミニウム層14は未焼結の皮の
ように硬い(1ederhart )フォイルまたは板
体であり、それらの間に未焼結の皮のように硬い窒化ア
ルミニウム体10が配置される。未焼結の窒化アルミニ
ウム体10と酸化アルミニウム層14とから成るこの層
構造は、2つの矢印18によって示すようにプレスされ
る。
窒化アルミニウム10と酸化アルミニウム14とは、処
理を改善するため接着剤13によって互いに結合させる
ことができる。これと同時に、またはこれに続いて焼結
燃焼が行なわれる。この焼結燃焼では、窒化アルミニウ
ム体10と両酸化アルミニラム層14とが焼結される。
理を改善するため接着剤13によって互いに結合させる
ことができる。これと同時に、またはこれに続いて焼結
燃焼が行なわれる。この焼結燃焼では、窒化アルミニウ
ム体10と両酸化アルミニラム層14とが焼結される。
酸化アルミニウム層14のそれぞれには、この焼結過程
を実施後電子回路構造体を付着させることができる。
を実施後電子回路構造体を付着させることができる。
第3図はプレス工具20の一部を示す。プレス工具20
はプレス父型22と、成形中空空間を有しているプレス
母型26とを有している。成形中空空間には窒化アルミ
ニウム粉28が、場合によってはバインダ及び焼結補助
剤を添加して高さhlで充填され、その上に酸化アルミ
ニウム粉30が高さh2で充填される。完成した担持体
における酸化アルミニウムと窒化アルミニウムとの付着
を改善するため、ガラス粉から成る薄い層29を挿入し
てもよい6次に矢印32で示すように、プレス父型22
をプレス母型26のなかへ押し込む、このときの圧力に
よって粉28,29゜30から一体形本体が得られ、こ
の一体形本体を次に焼結させることができる。その際第
1図に示すような1片面を酸化アルミニウム層14で蔽
われている担持体が生じる。
はプレス父型22と、成形中空空間を有しているプレス
母型26とを有している。成形中空空間には窒化アルミ
ニウム粉28が、場合によってはバインダ及び焼結補助
剤を添加して高さhlで充填され、その上に酸化アルミ
ニウム粉30が高さh2で充填される。完成した担持体
における酸化アルミニウムと窒化アルミニウムとの付着
を改善するため、ガラス粉から成る薄い層29を挿入し
てもよい6次に矢印32で示すように、プレス父型22
をプレス母型26のなかへ押し込む、このときの圧力に
よって粉28,29゜30から一体形本体が得られ、こ
の一体形本体を次に焼結させることができる。その際第
1図に示すような1片面を酸化アルミニウム層14で蔽
われている担持体が生じる。
第4図には曲線34と曲線36が図示されている。曲線
34は、プレス工具20で製造された未焼結のプレス成
形体の壁厚Xに沿った窒化アルミニウムの含有量を示す
1曲線36は同様に酸化アルミニウムの含有量を示す。
34は、プレス工具20で製造された未焼結のプレス成
形体の壁厚Xに沿った窒化アルミニウムの含有量を示す
1曲線36は同様に酸化アルミニウムの含有量を示す。
第4図から、角ぼって段状になっている窒化アルミニウ
ム含有量と酸化アルミニウムの含有量がわかる。このこ
とは。
ム含有量と酸化アルミニウムの含有量がわかる。このこ
とは。
酸化アルミニウム層14と窒化アルミニウム体10との
間に鋭い境界移行部があることを意味している。
間に鋭い境界移行部があることを意味している。
これに対して第5図では、酸化アルミニウム(曲線36
)と窒化アルミニウム(曲線34)の間に連続的な移行
部が存在している。このような連続的な移行によって担
持体10を支障なく焼結することができる。
)と窒化アルミニウム(曲線34)の間に連続的な移行
部が存在している。このような連続的な移行によって担
持体10を支障なく焼結することができる。
この場合も窒化アルミニウム体10の両表面12にそれ
ぞれ酸化アルミニウム層14を形成させることができる
。このためプレス母型26の成形中空空間内にまず酸化
アルミニウム粉30の層を、その上に窒化アルミニウム
粉28から成る層を1次に酸化アルミニウム粉30から
成る別の層を設けることができる。必要な場合にはガラ
ス粉から成る層29がそれぞれ1つずつ設けられる。
ぞれ酸化アルミニウム層14を形成させることができる
。このためプレス母型26の成形中空空間内にまず酸化
アルミニウム粉30の層を、その上に窒化アルミニウム
粉28から成る層を1次に酸化アルミニウム粉30から
成る別の層を設けることができる。必要な場合にはガラ
ス粉から成る層29がそれぞれ1つずつ設けられる。
次にプレスし、焼結される。
次に1本発明の実施態様を列記しておく。
(1)AlNから成る層(28)とAl2O,から成る
層(30)との間に固着手段、有利にはガラスを挿入す
ることを特徴とする請求項1に記載の製造方法。
層(30)との間に固着手段、有利にはガラスを挿入す
ることを特徴とする請求項1に記載の製造方法。
(2)AlN粉層(28)とAI2O3粉層(30)と
を、プレス型(20)に装入する前にフォイルまたは板
体に予成形することを特徴とする請求項1または上記第
1項に記載の製造方法。
を、プレス型(20)に装入する前にフォイルまたは板
体に予成形することを特徴とする請求項1または上記第
1項に記載の製造方法。
(3)AlN粉層(28)とAl、0.粉層(30)と
を接着剤を用いて互いに結合させることを特徴とする請
求項1、上記第1項または第2項に記載の製造方法。
を接着剤を用いて互いに結合させることを特徴とする請
求項1、上記第1項または第2項に記載の製造方法。
第1図は窒化アルミニウムとこれに直接結合させた銅板
から成る担持体の断面図、第2図は窒化アルミニウムか
ら成る担持体の断面図、第3図は表面層が酸化アルミニ
ウムを備えた窒化アルミニウムから成る担持体を製造す
るためのプレス工具の断面図、第4図は第3図の担持体
の材料成分の変化を示すグラフ、第5図は担持体の他の
変形例の材料成分の変化を示すグラフである。 10・・・・・担持体 12・・・・・担持体の表面 16・・・・・電子回路構造体 28・・・・・AlN粉の層 30・・・・・A1.O,粉の層
から成る担持体の断面図、第2図は窒化アルミニウムか
ら成る担持体の断面図、第3図は表面層が酸化アルミニ
ウムを備えた窒化アルミニウムから成る担持体を製造す
るためのプレス工具の断面図、第4図は第3図の担持体
の材料成分の変化を示すグラフ、第5図は担持体の他の
変形例の材料成分の変化を示すグラフである。 10・・・・・担持体 12・・・・・担持体の表面 16・・・・・電子回路構造体 28・・・・・AlN粉の層 30・・・・・A1.O,粉の層
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 (1)表面(12)の少なくとも一部分が酸化アルミニ
ウム(Al_2O_3)から成る層(14)によって蔽
われている、電子回路構造体(16)のための窒化アル
ミニウム(AlN)から成る担持体(10)の製造方法
であって、バインダと焼結補助剤とを混合したAlN粉
(28)をプレスして一体形の本体を形成させ、これを
焼結させて前記担持体(10)を製造する製造方法にお
いて、 プレス型(20)のなかにAlN粉の層 (28)とAl_2O_3粉の層(30)とを上下に装
入し、これらの粉層(28,30)を一緒にプレスして
一体形の本体を形成させることを特徴とする製造方法。
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE3844264A DE3844264A1 (de) | 1988-12-30 | 1988-12-30 | Traegerkoerper fuer elektronische schaltungsstrukturen und verfahren zur herstellung eines solchen traegerkoerpers |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH046163A true JPH046163A (ja) | 1992-01-10 |
Family
ID=6370484
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2100140A Pending JPH046163A (ja) | 1988-12-30 | 1990-04-16 | 窒化アルミニウムから成る担持体の製造方法 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
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JP (1) | JPH046163A (ja) |
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DE19603822C2 (de) * | 1996-02-02 | 1998-10-29 | Curamik Electronics Gmbh | Verfahren zur Herstellung eines Keramik-Substrat sowie Keramik-Substrat |
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GB2185437B (en) * | 1985-12-26 | 1989-12-06 | Hitachi Chemical Co Ltd | Ceramic coated laminate and process for producing the same |
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1988
- 1988-12-30 DE DE3844264A patent/DE3844264A1/de not_active Ceased
-
1990
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- 1990-04-16 JP JP2100140A patent/JPH046163A/ja active Pending
Also Published As
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