JPH08109084A - Aluminum nitride sintered material having electrically conductive metallized layer and its manufacture - Google Patents

Aluminum nitride sintered material having electrically conductive metallized layer and its manufacture

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JPH08109084A
JPH08109084A JP6037555A JP3755594A JPH08109084A JP H08109084 A JPH08109084 A JP H08109084A JP 6037555 A JP6037555 A JP 6037555A JP 3755594 A JP3755594 A JP 3755594A JP H08109084 A JPH08109084 A JP H08109084A
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metallized layer
nitride sintered
sintered body
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Abstract

PURPOSE: To obtain an aluminum nitride sintered material having an electrically conductive metallized layer, excellent in binding strength between the metallized layer and a base material and free from separation by forming the metallized layer consisting of a specific three groups of components on the surface of the aluminum nitride sintered base material through simultaneous sintering. CONSTITUTION: A paste containing one or more than one kind of a substance selected from a group (the first group) consisting of Mo, W and Ta, or its compound, one or more than one kind of a substance selected from a group (the second group) consisting of Al and rare earth elements or its compound, and one or more than one kind of a substance selected from a group (the third group) consisting of Ti, Zr and Hf or its compound (when only hydride and/or oxide of Ti or Zr is selected, the component(s) of the third group should exceed 1/10 of the total amount of the first group in terms of weight ratio) is applied on a precursor of an aluminum nitride sintered material and subsequently the whole body is simultaneously sintered.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は導電性メタライズ層を有
する窒化アルミニウム焼結体およびその製造方法に関
し、さらに詳しくは、窒化アルミニウム焼結体母材との
接合強度が高い導電性メタライズ層を有する窒化アルミ
ニウム焼結体とこのメタライズ層を窒化アルミニウム焼
結前駆体を焼結すると同時に形成する製造方法に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an aluminum nitride sintered body having a conductive metallized layer and a method for producing the same, and more specifically, it has a conductive metallized layer having a high bonding strength with a base material of an aluminum nitride sintered body. The present invention relates to an aluminum nitride sintered body and a manufacturing method for simultaneously forming the metallized layer by sintering an aluminum nitride sintered precursor.

【0002】[0002]

【従来の技術】窒化アルミニウム焼結体は熱伝導性が良
好で放熱性に優れ、かつ電気絶縁性を有するので、半導
体用の基板材料として注目を集めている。
2. Description of the Related Art Sintered aluminum nitride has attracted attention as a substrate material for semiconductors because it has good thermal conductivity, excellent heat dissipation and electrical insulation.

【0003】この窒化アルミニウム焼結体は概ね次のよ
うにして製造される。すなわち、窒化アルミニウム粉末
にイットリア(Y2 3 ),サマリア(Sm2 3 ),
カルシア(CaO)のような焼結助剤を所定量配合し、
更に必要に応じてアクリル系樹脂バインダーなどを添加
して全体を充分に混合し、得られた混合体を例えば加圧
成型して所定形状の窒化アルミニウム焼結前駆体(生成
形体)としたのち、これを例えば窒素雰囲気中にて所定
温度で焼結する。
This aluminum nitride sintered body is generally manufactured as follows. That is, yttria (Y 2 O 3 ), Samaria (Sm 2 O 3 ), aluminum nitride powder,
A predetermined amount of a sintering aid such as calcia (CaO) is blended,
Further, if necessary, an acrylic resin binder or the like is added and the whole is thoroughly mixed, and the obtained mixture is, for example, pressure-molded to give an aluminum nitride sintered precursor (formed body) of a predetermined shape, This is sintered at a predetermined temperature, for example, in a nitrogen atmosphere.

【0004】ところで、半導体用の基板として窒化アル
ミニウム焼結体を用いる場合には、この窒化アルミニウ
ム焼結体の表面に導電性の薄層を形成することが必要と
なる。従来、この薄層は窒化アルミニウム焼結体の表面
にDBC法(DirectBond Cupper法)
や厚膜法を適用して形成された銅(Cu)、金(A
u)、銀−パラジウム(Ag−Pd)のメタライズ層で
あった。
When an aluminum nitride sintered body is used as a semiconductor substrate, it is necessary to form a conductive thin layer on the surface of this aluminum nitride sintered body. Conventionally, this thin layer is formed on the surface of an aluminum nitride sintered body by the DBC method (Direct Bond Cupper method).
(Cu), gold (A)
u) and a silver-palladium (Ag-Pd) metallized layer.

【0005】しかしながら、従来のこの基板においては
次のような問題がある。
However, this conventional substrate has the following problems.

【0006】その第1は、形成された上記メタライズ層
と窒化アルミニウム焼結体表面との接合強度が低く往々
にして両者間に剥離現象が発生して基板の信頼性が低い
ということである。
The first is that the bonding strength between the formed metallized layer and the surface of the aluminum nitride sintered body is low, and a peeling phenomenon often occurs between the two, resulting in low reliability of the substrate.

【0007】第2の問題は、形成したメタライズ層に所
定の半導体素子もしくはワイヤーをろう付けしたり高温
はんだ付けをしたりする際に生起する問題である。すな
わち、例えばろう付けの場合は水素−窒素混合ガス中に
おいて約800℃近辺の温度で行われるが、上記メタラ
イズ層焼付け処理時の温度は通常600〜1000℃程
度の低温であるため、このろう付け時にメタライズ層と
窒化アルミニウム焼結体表面との接合強度が著しく低下
してしまい、事実上ろう付けが不可能になるということ
である。また高温はんだ付けの場合も同様の問題が発生
する。
The second problem is a problem which occurs when a predetermined semiconductor element or wire is brazed or high temperature soldered to the formed metallized layer. That is, for example, in the case of brazing, it is carried out in a hydrogen-nitrogen mixed gas at a temperature of about 800 ° C., but the temperature during the metallizing layer baking treatment is usually a low temperature of about 600 to 1000 ° C. At the same time, the bonding strength between the metallized layer and the surface of the aluminum nitride sintered body is significantly reduced, making brazing practically impossible. The same problem occurs in high temperature soldering.

【0008】第3の問題は、窒化アルミニウム焼結体と
メタライズ層との熱膨張率の差異に基づく問題である。
すなわち、ろう付け、高温はんだ付けの場合もそうであ
るが、シリコンウェハーのような半導体素子をマウント
させた基板はその使用時に過酷な加熱−冷却の熱サイク
ルを経験する。その結果、窒化アルミニウム焼結体−メ
タライズ層−ろう付け層(またははんだ層)−半導体素
子のそれぞれの接合面では、各層の熱膨張率の差異に基
づく熱応力が発生してそれぞれを剥離させる作用が生ず
る。
The third problem is a problem due to the difference in coefficient of thermal expansion between the aluminum nitride sintered body and the metallized layer.
That is, as in the case of brazing and high temperature soldering, a substrate on which a semiconductor element such as a silicon wafer is mounted undergoes a severe heat-cooling thermal cycle during its use. As a result, thermal stress is generated on the joint surface of the aluminum nitride sintered body-metallized layer-brazing layer (or solder layer) -semiconductor element due to the difference in the coefficient of thermal expansion of each layer, and the effect of peeling off each layer. Occurs.

【0009】上記したメタライズ層の場合、窒化アルミ
ニウム焼結体(熱膨張率は約4.6×10-6/℃)の熱
膨張率よりもその値が約2〜4倍大きく、またろう付け
層(またははんだ層)と同等の値から1/2位の値であ
って窒化アルミニウムとの差が大きいので、熱サイクル
時にメタライズ層またはろう付け層(またははんだ付け
層)と窒化アルミニウムの界面に微小なクラックが発生
しやすい。その結果、熱サイクルが加重されるにつれて
この微小クラックは徐々に発達し、最終的にはマウント
した半導体素子の剥離を招くことがある。
In the case of the above metallized layer, its value is about 2 to 4 times larger than that of the aluminum nitride sintered body (coefficient of thermal expansion is about 4.6 × 10 −6 / ° C.), and brazing is also performed. Since the value is about half the value equivalent to that of the layer (or solder layer) and has a large difference from aluminum nitride, the metallized layer or brazing layer (or soldering layer) and the interface of aluminum nitride during the thermal cycle. Small cracks are likely to occur. As a result, the microcracks gradually develop as the thermal cycle is applied, and may eventually lead to peeling of the mounted semiconductor element.

【0010】このような問題は半導体素子をマウントさ
せた基板を実装した装置の信頼性を低下させて極めて不
都合である。
Such a problem is extremely inconvenient because it lowers the reliability of the device on which the substrate on which the semiconductor element is mounted is mounted.

【0011】第4の問題は、上記メタライズ層と窒化ア
ルミニウム焼結体との高温下における接合強度が小さ
く、第2の場合と同様に高温使用時の信頼性が低いとい
うことである。
The fourth problem is that the bonding strength between the metallized layer and the aluminum nitride sintered body at high temperature is small, and the reliability at high temperature is low as in the second case.

【0012】第5の問題は、完成された基板からその製
作工程を逆視した場合、熱エネルギー使用の面で不経済
であるということである。すなわち、完成基板を得るた
めには、窒化アルミニウム焼結前駆体を焼結し、その上
でこの焼結したものをメタライズ層形成のために再び焼
成するということである。
[0012] The fifth problem is that, when the manufacturing process of the completed substrate is reversed, it is uneconomical in terms of using heat energy. That is, in order to obtain a finished substrate, the aluminum nitride sintered precursor is sintered, and then this sintered product is fired again to form a metallized layer.

【0013】[0013]

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記したよう
な課題を解決し、メタライズ層と窒化アルミニウム焼結
体表面との接合強度が高く剥離現象が発生せず、またろ
う付けやはんだ付けを行う際に不都合が発生せず、また
熱サイクルにも強く信頼性の高い導電性メタライズ層を
有する窒化アルミニウム焼結体の提供を目的とし、かつ
窒化アルミニウム焼結前駆体を焼結すると同時にその表
面に窒化アルミニウム焼結体と熱膨張率が近似してお
り、耐熱性も高く、しかも接合強度が高い導電性メタラ
イズ層を形成する製造方法の提供を目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has solved the above-mentioned problems, has a high bonding strength between the metallized layer and the surface of the aluminum nitride sintered body, does not cause a peeling phenomenon, and can be brazed or soldered. The object is to provide an aluminum nitride sintered body having a conductive metallized layer which does not cause any inconvenience in performing and is highly resistant to thermal cycles and has high reliability, and at the same time as sintering the aluminum nitride sintered precursor. Another object of the present invention is to provide a manufacturing method for forming a conductive metallized layer having a coefficient of thermal expansion similar to that of the aluminum nitride sintered body, high heat resistance, and high bonding strength.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記目的
を達成すべく鋭意研究を重ねた結果、後述する3つの群
から選ばれた成分でメタライズ層を形成すればこの目的
を達成できることを見出だし、本発明の導電性メタライ
ズ層を有する窒化アルミニウム焼結体を完成した。
Means for Solving the Problems As a result of intensive studies to achieve the above object, the present inventors can achieve this object by forming a metallized layer with a component selected from the three groups described later. Then, the aluminum nitride sintered body having the conductive metallized layer of the present invention was completed.

【0015】すなわち本発明の導電性メタライズ層を有
する窒化アルミニウム焼結体は、モリブデン,タングス
テンおよびタンタルよりなる群(第1の群)から選ばれ
た1種または2種以上と、アルミニウムおよび希土類元
素よりなる群(第2の群)から選ばれた1種または2種
以上、ならびにチタン,ジルコニウムおよびハフニウム
よりなる群(第3の群)から選ばれた1種または2種以
上(ただしチタンおよび/またはジルコニウムの水素化
物または酸化物のみを選ぶ場合には、重量比で前記第1
の群の総量の10分の1を超えるものとする)により構
成された導電性メタライズ層を窒化アルミニウム焼結体
母材の表面の少なくとも一部に有し、かつ前記導電性メ
タライズ層と前記窒化アルミニウム焼結体母材とが同時
に焼結されていることを特徴とする。
That is, the aluminum nitride sintered body having the conductive metallized layer of the present invention comprises one or more selected from the group consisting of molybdenum, tungsten and tantalum (first group), aluminum and rare earth elements. 1 or 2 or more selected from the group consisting of (second group) and 1 or 2 or more selected from a group consisting of titanium, zirconium and hafnium (3rd group) (however, titanium and / or Alternatively, when only the hydride or oxide of zirconium is selected, the weight ratio of the first
A conductive metallization layer composed of at least a part of the surface of the aluminum nitride sintered body matrix, and the conductive metallization layer and the nitriding layer. It is characterized in that the aluminum sintered body base material is simultaneously sintered.

【0016】ここで第1の群であるモリブデン(M
o),タングステン(W)およびタンタル(Ta)はい
ずれも高融点を有する金属であり、耐熱性に優れ、かつ
窒化アルミニウム焼結体母材の熱膨張率とほぼ近似した
熱膨張率を有するものであり、メタライズ層の耐熱性お
よび耐熱サイクル特性の向上に資する成分である。
Here, the first group, molybdenum (M
o), tungsten (W), and tantalum (Ta) are all metals having a high melting point, have excellent heat resistance, and have a thermal expansion coefficient that is approximately similar to that of the aluminum nitride sintered body base material. It is a component that contributes to the improvement of heat resistance and heat cycle characteristics of the metallized layer.

【0017】なお第1の群としてはMo,Wが好まし
く、特に単体が好ましい。
As the first group, Mo and W are preferable, and a simple substance is particularly preferable.

【0018】また第2の群であるアルミニウム(Al)
および希土類元素(スカンジウム(Sc),イットリウ
ム(Y),ランタン(La),セリウム(Ce),プラ
セオジム(Pr),ネオジム(Nd),プロメチウム
(Pm),サマリウム(Sm),ユウロピウム(E
u),ガドリニウム(Gd),テルビウム(Tb),ジ
スプロシウム(Dy),ホルミウム(Ho),エルビウ
ム(Er),ツリウム(Tm),イッテルビウム(Y
b),ルテチウム(Lu))は、窒化アルミニウム母材
とのぬれ性が良く、メタライズ層・中間層の反応を保護
し、強固なメタライズ層を形成する成分である。この第
2の群に属する元素のうち、好ましいものはAl,Y,
Ce,Pr,Nd,Dy,Smなどであり、特に好まし
いものは、Al,Y,Dy,Smなどである。
The second group, aluminum (Al)
And rare earth elements (scandium (Sc), yttrium (Y), lanthanum (La), cerium (Ce), praseodymium (Pr), neodymium (Nd), promethium (Pm), samarium (Sm), europium (E).
u), gadolinium (Gd), terbium (Tb), dysprosium (Dy), holmium (Ho), erbium (Er), thulium (Tm), ytterbium (Y)
b) and lutetium (Lu) are components that have good wettability with the aluminum nitride base material, protect the reaction of the metallized layer / intermediate layer, and form a strong metallized layer. Of the elements belonging to this second group, the preferred ones are Al, Y,
Ce, Pr, Nd, Dy, Sm and the like, and particularly preferable ones are Al, Y, Dy, Sm and the like.

【0019】なお第2の群の各元素のうちでも窒化物,
酸化物が特に好ましい。
Among the elements of the second group, nitrides,
Oxides are particularly preferred.

【0020】また第3の群であるチタン(Ti),ジル
コニウム(Zr)およびハフニウム(Hf)はメタライ
ズ層形成工程、すなわち加熱工程において、窒化アルミ
ニウム母材とのぬれ性に優れているため導電性メタライ
ズ層と窒化アルミニウム焼結体母材との密着性の向上に
資する成分である。なおこの第3の群に属する元素のう
ち、特に好ましいものはTi,Zrなどである。これら
の水素化物および/または窒化物のみを用いる場合に
は、重量比で第1の群の総量の10分の1を超える量を
用いる。
Further, titanium (Ti), zirconium (Zr) and hafnium (Hf) in the third group are excellent in wettability with the aluminum nitride base material in the metallization layer forming step, that is, the heating step, and therefore have conductivity. It is a component that contributes to improving the adhesion between the metallized layer and the aluminum nitride sintered body matrix. Among the elements belonging to the third group, particularly preferable elements are Ti and Zr. If only these hydrides and / or nitrides are used, more than one tenth of the total amount of the first group by weight is used.

【0021】なお第3の群としてはTi,Zrなどが好
ましいが、その中でもTiの窒化物,酸化物であるTi
N,TiO2 は特に好ましい。
Although Ti, Zr and the like are preferable as the third group, among them, Ti which is a nitride or oxide of Ti is preferable.
N, TiO 2 is particularly preferred.

【0022】導電性メタライズ層としては、第1の群で
あるモリブデン,タングステンおよびタンタルよりなる
群から選ばれた1種または2種以上が、導電性メタライ
ズ層全体の50〜95重量%であると、上記した耐熱性
および耐熱サイクル特性の点で好適である。
As the conductive metallized layer, one or more selected from the group consisting of molybdenum, tungsten and tantalum, which is the first group, is 50 to 95% by weight of the whole conductive metallized layer. It is preferable in terms of the above heat resistance and heat cycle characteristics.

【0023】また本発明の導電性メタライズ層を有する
窒化アルミニウム焼結体は、半導体用基板として特に好
適である。
The aluminum nitride sintered body having the conductive metallized layer of the present invention is particularly suitable as a semiconductor substrate.

【0024】さらに本発明者らは第5の問題とした点に
ついても鋭意研究を重ねた結果、焼結前の窒化アルミニ
ウム成形体に後述するペーストを塗布し、両者を同時に
焼結すると優れたメタライズ層を窒化アルミニウム焼結
体の表面に形成することができることを見出だし、本発
明の導電性メタライズ層を有する窒化アルミニウム焼結
体の製造方法を完成した。
Further, the inventors of the present invention have conducted extensive studies on the fifth problem, and as a result, applied a paste to be described later to an aluminum nitride compact before sintering and simultaneously sintering both of them has excellent metallization. It was found that a layer can be formed on the surface of the aluminum nitride sintered body, and the method for producing an aluminum nitride sintered body having a conductive metallized layer of the present invention was completed.

【0025】すなわち本発明の導電性メタライズ層を有
する窒化アルミニウム焼結体の製造方法は、窒化アルミ
ニウム焼結前駆体に、モリブデン,タングステンおよび
タンタルよりなる群(第1の群)から選ばれた単体また
はそれらの化合物から選ばれた1種または2種以上と、
アルミニウムおよび希土類元素よりなる群(第2の群)
から選ばれた単体またはそれらの化合物から選ばれた1
種または2種以上と、チタン,ジルコニウムおよびハフ
ニウムよりなる群(第3の群)から選ばれた単体または
それらの化合物から選ばれた1種または2種以上(ただ
しチタンまたはジルコニウムの水素化物および/または
酸化物のみを選ぶ場合には、重量比で前記第1の群の総
量の10分の1を超えるものとする)とを含むペースト
を塗布し、ついで全体を同時に焼結することを特徴とす
る。
That is, in the method for producing an aluminum nitride sintered body having a conductive metallized layer of the present invention, the aluminum nitride sintered precursor is a simple substance selected from the group consisting of molybdenum, tungsten and tantalum (first group). Or one or more selected from those compounds,
Group consisting of aluminum and rare earth elements (second group)
A simple substance selected from the above or one selected from those compounds
One or more, and one or more selected from the group consisting of titanium, zirconium and hafnium (third group) or a compound thereof (provided that hydride of titanium or zirconium and / or Alternatively, in the case of selecting only the oxide, a paste containing the oxide of 1% or more of the total amount of the first group is applied, and then the whole is simultaneously sintered. To do.

【0026】第1の群、第2の群および第3の群の各成
分については上述したとおりである。なお第1の群につ
いては耐熱性および耐熱サイクル特性などの特性を最も
よく示す単体を用いるのが好ましい。また第2の群につ
いては窒化アルミニウムとのぬれ性などの特性を最もよ
く示す窒化物および/または酸化物を用いるのが好まし
い。さらに第3の群については窒化アルミニウムとのぬ
れ性などの特性を最もよく示す窒化物および/または酸
化物を用いるのが好ましい。この際、チタンまたはジル
コニウムの水素化物および/または酸化物のみを用いる
場合には、重量比で前記第1の群の総量の10分の1を
超えるものとすることは、上述と同様である。
The components of the first group, the second group and the third group are as described above. For the first group, it is preferable to use a simple substance that exhibits the best characteristics such as heat resistance and heat cycle characteristics. For the second group, it is preferable to use nitrides and / or oxides that exhibit the best properties such as wettability with aluminum nitride. Further, for the third group, it is preferable to use a nitride and / or an oxide that exhibits the best properties such as wettability with aluminum nitride. At this time, when only the hydride and / or oxide of titanium or zirconium is used, the weight ratio is more than 1/10 of the total amount of the first group, as in the above.

【0027】なお導電性メタライズ層となるペーストと
しては、第1の群であるモリブデン,タングステンおよ
びタンタルよりなる群から選ばれた1種または2種以上
が、第1の群ないし第3の群の総量の50〜95重量%
であると、上記した耐熱性および耐熱サイクル特性の点
で好適である。
As the paste forming the conductive metallized layer, one or more selected from the group consisting of molybdenum, tungsten and tantalum, which is the first group, may be selected from the group consisting of the first group to the third group. 50-95% by weight of the total amount
It is preferable in terms of the above-mentioned heat resistance and heat cycle characteristics.

【0028】まず本発明に適用される窒化アルミニウム
焼結前駆体は、例えば所定粒度の窒化アルミニウム粉末
と、Y2 3 、YF3 、Sm2 3 、CaCO3 のよう
な焼結助剤の粉末とワックス系またはプラスチック系の
ようなバインダー成分とを所定量比で混合し、この混合
体を室温下において加圧成形またはドクターブレードに
よりシート状に成形した成形体である。窒化アルミニウ
ム粉末、焼結助剤粉末の粒度、混合比、または成形圧な
どは目的とする窒化アルミニウム焼結体の特性との関係
で適宜選定される。
First, the aluminum nitride sintering precursor applied to the present invention comprises, for example, aluminum nitride powder having a predetermined grain size and a sintering aid such as Y 2 O 3 , YF 3 , Sm 2 O 3 and CaCO 3 . It is a molded product obtained by mixing powder and a binder component such as a wax-based or plastic-based component in a predetermined amount ratio, and press-molding this mixture at room temperature or molding it into a sheet with a doctor blade. The particle size, mixing ratio, molding pressure, etc. of the aluminum nitride powder and the sintering aid powder are appropriately selected in relation to the desired characteristics of the aluminum nitride sintered body.

【0029】また本発明の製造方法においては、この窒
化アルミニウム焼結前駆体は焼結後にその熱伝導率が5
0W/m・K以上となるようなものであることが好まし
い。
In the manufacturing method of the present invention, the aluminum nitride sintered precursor has a thermal conductivity of 5 after sintering.
It is preferably 0 W / m · K or more.

【0030】この窒化アルミニウム焼結前駆体に、後述
する組成のペーストが塗布される。塗布方法としては、
例えばスクリーン印刷、刷毛塗り、スピンローラー塗り
など周知の方法を適用すればよい。
A paste having a composition described later is applied to this aluminum nitride sintered precursor. As a coating method,
For example, a well-known method such as screen printing, brush coating, or spin roller coating may be applied.

【0031】本発明の製造方法にかかるペーストは、焼
結後メタライズ層に転化する3つの群とそれらを分散せ
しめる媒体とで構成される。
The paste according to the manufacturing method of the present invention is composed of three groups which are converted into a metallized layer after sintering and a medium for dispersing them.

【0032】ここで第1の群としては、モリブデン,タ
ングステンおよびタンタルよりなる群から選ばれた単体
またはそれらの化合物から選ばれた1種または2種以上
である。
Here, the first group is one or more selected from a simple substance selected from the group consisting of molybdenum, tungsten and tantalum or a compound thereof.

【0033】具体的には次のような成分である。すなわ
ち、モリブデン,タングステンまたはタンタルの単体金
属;これらの各種酸化物;これらの各種窒化物;これら
の各種炭化物;これらの各種ホウ化物;これらの各種ケ
イ化物;これらの各種酸窒化物;これらの各種炭窒化
物;これらの各種ハロゲン化物;これらの各種水素化
物;これらの各種水酸化物;これらの各種亜硝酸塩,硝
酸塩,亜硫酸塩,硫酸塩,ホウ酸塩,炭酸塩,ケイ酸
塩,リン酸塩,亜リン酸塩,塩酸塩,塩素酸塩,シュウ
酸塩,アンモニウム塩のような各種の塩;アトロンNT
a/700(商品名:日本曹達(株)製)などのアルコ
キシド,ゾルーゲルのような各種の有機金属化合物;な
らびに上記した成分の2種以上を適宜に混合した混合物
をあげることができる。これらの成分はそれぞれ単独で
用いてもよいし、また適宜に選定した2種以上を組み合
わせて用いてもよい。
Specifically, the components are as follows. That is, elemental metals of molybdenum, tungsten or tantalum; various oxides thereof; various nitrides thereof; various carbides thereof; various borides thereof; various silicides thereof; various oxynitrides thereof; various theses Carbonitrides; these various halides; these various hydrides; these various hydroxides; these various nitrites, nitrates, sulfites, sulfates, borates, carbonates, silicates, phosphoric acids Various salts such as salts, phosphites, hydrochlorides, chlorates, oxalates, ammonium salts; Atron NT
Examples include alkoxides such as a / 700 (trade name: manufactured by Nippon Soda Co., Ltd.) and various organometallic compounds such as sol-gel; and a mixture in which two or more of the above components are appropriately mixed. Each of these components may be used alone, or two or more kinds selected appropriately may be used in combination.

【0034】形成するメタライズ層の導電性を高めると
いう点では、特にMo,W,Taの各単体金属であるこ
とが好ましい。また融点が高く、メタライズ層の高温に
おける安定性が優れている点でW,Moが特に好まし
い。
From the viewpoint of enhancing the conductivity of the metallized layer to be formed, it is particularly preferable that each of the single metals of Mo, W, and Ta is used. W and Mo are particularly preferable because they have a high melting point and the stability of the metallized layer at high temperatures is excellent.

【0035】次に第2の群としては、アルミニウムおよ
び希土類元素よりなる群から選ばれた単体またはそれら
の化合物から選ばれた1種または2種以上である。
Next, the second group is one or more selected from a simple substance selected from the group consisting of aluminum and rare earth elements or a compound thereof.

【0036】希土類元素としては、Sc,Y,La,C
e,Pr,Nd,Sm,Gd,Dyなどをあげることが
できる。このうち、Y,Ce,Pr,Nd,Sm,Dy
が効果的であり、Y,Smは特に好適である。
The rare earth elements include Sc, Y, La and C.
Examples thereof include e, Pr, Nd, Sm, Gd and Dy. Of these, Y, Ce, Pr, Nd, Sm, Dy
Is effective, and Y and Sm are particularly preferable.

【0037】具体的には次のような成分である。すなわ
ち、アルミニウムまたは希土類元素のそれぞれの単体金
属;これらの各種酸化物;これらの各種窒化物;これら
の各種炭化物;これらの各種ホウ化物;これらの各種ケ
イ化物;これらの各種酸窒化物;これらの各種炭窒化
物;これらの各種ハロゲン化物;これらの各種水素化
物;これらの各種水酸化物;これらの各種亜硝酸塩,硝
酸塩,亜硫酸塩,硫酸塩,ホウ酸塩,炭酸塩,ケイ酸
塩,リン酸塩,亜リン酸塩,塩酸塩,塩素酸塩,シュウ
酸塩,アンモニウム塩のような各種の塩;アルコキシ
ド,ゾルーゲルのような各種の有機金属化合物;ならび
に上記した成分の2種以上を適宜に混合した混合物をあ
げることができる。これらの成分はそれぞれ単独で用い
てもよいし、また適宜に選定した2種以上を組み合わせ
て用いてもよい。
Specifically, the components are as follows. That is, each elemental metal of aluminum or a rare earth element; these various oxides; these various nitrides; these various carbides; these various borides; these various silicides; these various oxynitrides; these Various carbonitrides; various halides; various hydrides; various hydroxides; various nitrites, nitrates, sulfites, sulfates, borates, carbonates, silicates, phosphorus Various salts such as acid salts, phosphites, hydrochlorides, chlorates, oxalates, and ammonium salts; various organometallic compounds such as alkoxides and sol-gels; and two or more of the above components as appropriate. It is possible to cite a mixture mixed with. Each of these components may be used alone, or two or more kinds selected appropriately may be used in combination.

【0038】また第3の群としては、チタン,ジルコニ
ウムおよびハフニウムよりなる群から選ばれた単体また
はそれらの化合物から選ばれた1種または2種以上であ
る。
The third group is one or more selected from a simple substance selected from the group consisting of titanium, zirconium and hafnium or a compound thereof.

【0039】具体的には次のような成分である。すなわ
ち、チタン,ジルコニウムおよびハフニウムのそれぞれ
の単体金属;これらの各種酸化物;これらの各種窒化
物;これらの各種炭化物;これらの各種ホウ化物;これ
らの各種ケイ化物;これらの各種酸窒化物;これらの各
種炭窒化物;これらの各種ハロゲン化物;これらの各種
水素化物;これらの各種水酸化物;これらの各種亜硝酸
塩,硝酸塩,亜硫酸塩,硫酸塩,ホウ酸塩,炭酸塩,ケ
イ酸塩,リン酸塩,亜リン酸塩,塩酸塩,塩素酸塩,シ
ュウ酸塩,アンモニウム塩のような各種の塩;アトロン
NTi(商品名:日本曹達(株)製)などのアルコキシ
ド,ゾルーゲルのような各種の有機金属化合物;ならび
に上記した成分の2種以上を適宜に混合した混合物をあ
げることができる。これらの成分はそれぞれ単独で用い
てもよいし、また適宜に選定した2種以上を組み合わせ
て用いてもよい。
Specifically, the components are as follows. That is, individual metals of titanium, zirconium and hafnium; various oxides thereof; various nitrides thereof; various carbides thereof; various borides thereof; various silicides thereof; various oxynitrides thereof; these Various carbonitrides; various halides; various hydrides; various hydroxides; various nitrites, nitrates, sulfites, sulfates, borates, carbonates, silicates, Various salts such as phosphates, phosphites, hydrochlorides, chlorates, oxalates, ammonium salts; alkoxides such as Atron NTi (trade name: manufactured by Nippon Soda Co., Ltd.), such as sol-gel Examples thereof include various organometallic compounds; and a mixture in which two or more of the above components are appropriately mixed. Each of these components may be used alone, or two or more kinds selected appropriately may be used in combination.

【0040】これら第1の群、第2の群および第3の群
の成分を媒体に均一分散させて本発明にかかるペースト
を調製する。用いる媒体としては、例えばエチルセルロ
ース、ニトロセルロースとそれらの溶剤としてテレピネ
オール、テトラリン、ブチルカルビトールなどをあげる
ことができる。
The components of the first group, the second group and the third group are uniformly dispersed in a medium to prepare a paste according to the present invention. Examples of the medium to be used include ethyl cellulose, nitrocellulose, and their solvents such as terpineol, tetralin, and butyl carbitol.

【0041】このとき第1の群の成分と第2の群の成分
および第3の群の成分の重量比は、それぞれに選定され
た成分の種類によって変動するが、通常、第1の群:第
2の群+第3の群=1:100〜100:1であればよ
い。特に95:5〜50:50であれば耐熱性および耐
熱サイクル特性の点で好適である。
At this time, the weight ratio of the components of the first group, the components of the second group, and the components of the third group varies depending on the kinds of the components selected respectively, but usually the first group: The second group + the third group = 1: 100 to 100: 1. In particular, 95: 5 to 50:50 is preferable in terms of heat resistance and heat cycle characteristics.

【0042】第1の群の成分が第2の群の成分および第
3の群の成分よりもあまりに多すぎる場合、すなわち第
1の群/第2の群+第3の群>95/5の場合には形成
されたメタライズ層の強度が低下するため好ましくな
い。また少なすぎる場合、すなわち第1の群/第2の群
+第3の群<50/50の場合にはその導電性が低くな
り、やはり好ましくない。
If the components of the first group are too much larger than the components of the second group and the components of the third group, ie: first group / second group + third group> 95/5 In that case, the strength of the formed metallized layer is lowered, which is not preferable. Also, if it is too small, that is, if the ratio of the first group / the second group + the third group <50/50, the conductivity becomes low, which is also not preferable.

【0043】また第2の群:第3の群=1:10〜2:
1であれば、窒化アルミニウム母材とのぬれ性において
特に好適である。
Second group: Third group = 1: 10 to 2:
When it is 1, the wettability with the aluminum nitride base material is particularly preferable.

【0044】第1の群、第2の群および第3の群の成分
の媒体への分散量は、得られたペーストの粘稠性との関
係で適宜決められる。第1の群が過多量である場合は、
得られたペーストが高粘稠となり窒化アルミニウム焼結
前駆体の表面への均一塗布が困難となる。また、その逆
に第1の群が過少量である場合は、ペーストの粘度が低
くなり過ぎ、塗布したペーストは窒化アルミニウム焼結
前駆体の表面から流化してしまう。通常、ペースト粘度
が1.0×105 〜2.5×105 ポイズとなるように
第1の群を分散させればよい。
The amounts of the components of the first group, the second group and the third group dispersed in the medium are appropriately determined in relation to the viscosity of the obtained paste. If the first group is overloaded,
The obtained paste becomes highly viscous and it becomes difficult to uniformly apply it to the surface of the aluminum nitride sintered precursor. On the contrary, when the first group is too small, the viscosity of the paste becomes too low and the applied paste is fluidized from the surface of the aluminum nitride sintered precursor. Usually, the first group may be dispersed so that the paste viscosity becomes 1.0 × 10 5 to 2.5 × 10 5 poise.

【0045】本発明の製造方法は、上記したペーストを
窒化アルミニウム焼結前駆体の表面に塗布したのち全体
を同時に焼結する。この同時焼結に先立ち、窒化アルミ
ニウム焼結前駆体のバインダ成分およびペーストの媒体
を除去するために、例えば50〜700℃というような
温度で脱脂処理を施してもよい。
In the manufacturing method of the present invention, the above-mentioned paste is applied to the surface of the aluminum nitride sintering precursor, and then the whole is simultaneously sintered. Prior to this simultaneous sintering, a degreasing treatment may be performed at a temperature of, for example, 50 to 700 ° C. in order to remove the binder component of the aluminum nitride sintering precursor and the medium of the paste.

【0046】焼結は非酸化性雰囲気中で行うが、窒素雰
囲気中で行うのが好ましい。焼結温度,焼結時間は、焼
結後の窒化アルミニウム焼結体が所望の特性、例えば熱
伝導率50W/m・k以上となるような条件として設定
される。具体的には、焼結温度1600〜2000℃、
好ましくは1700〜1800℃であり、焼結時間は
0.2〜5時間、好ましくは0.5〜1.5時間であ
る。
The sintering is carried out in a non-oxidizing atmosphere, but it is preferably carried out in a nitrogen atmosphere. The sintering temperature and the sintering time are set as conditions under which the sintered aluminum nitride sintered body has desired characteristics, for example, a thermal conductivity of 50 W / m · k or more. Specifically, the sintering temperature is 1600 to 2000 ° C.,
The temperature is preferably 1700 to 1800 ° C., and the sintering time is 0.2 to 5 hours, preferably 0.5 to 1.5 hours.

【0047】このようにして、窒化アルミニウム焼結体
の表面には塗布されたペーストが変化したメタライズ層
が導電性の薄層として形成される。
In this way, a metallized layer in which the applied paste is changed is formed as a conductive thin layer on the surface of the aluminum nitride sintered body.

【0048】[0048]

【作用】本発明の導電性メタライズ層を有する窒化アル
ミニウム焼結体によれば、母材である窒化アルミニウム
焼結体との接合強度が高く、かつ耐熱性に優れ、熱膨張
率も窒化アルミニウム焼結体と近似したメタライズ層が
得られる。
According to the aluminum nitride sintered body having the conductive metallized layer of the present invention, the bonding strength with the aluminum nitride sintered body as the base material is high, the heat resistance is excellent, and the coefficient of thermal expansion is aluminum nitride sintered. A metallized layer similar to that of a solid is obtained.

【0049】さらに本発明の導電性メタライズ層を有す
る窒化アルミニウム焼結体の製造方法によれば、熱経済
的に有利であり、製造工程の簡素化も実現できる。
Furthermore, according to the method for producing an aluminum nitride sintered body having a conductive metallized layer of the present invention, it is advantageous in terms of heat economy and simplification of the production process can be realized.

【0050】[0050]

【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。 ・実施例1 (1)ペーストの調製 第1の群として粒径0.5〜1.0μmのモリブデン単
体の粉末を用意し、第2の群の成分として粒径1.0〜
2.0μmの窒化アルミニウム粉末を、また第3の群の
成分として粒径1.0〜2.0μmの窒化チタン粉末を
用意した。
Embodiments of the present invention will be described below. -Example 1 (1) Preparation of paste Prepare powder of a molybdenum simple substance having a particle size of 0.5 to 1.0 m as the first group, and have particle size of 1.0 to as the component of the second group.
A 2.0 μm aluminum nitride powder and a titanium nitride powder with a particle size of 1.0 to 2.0 μm were prepared as a third group of components.

【0051】そして重量比でモリブデン:窒化アルミニ
ウム:窒化チタン=2:1:1(50:25:25)で
混合した。
Then, a weight ratio of molybdenum: aluminum nitride: titanium nitride = 2: 1: 1 (50:25:25) was mixed.

【0052】得られた混合粉100重量部に対してエチ
ルセルロース7重量部を分散させて粘度2.0×105
ポイズのペーストとした。 (2)メタライズ層の形成 焼結助剤として酸化イットリウムを3重量%含有する窒
化アルミニウムのグリーンシートの片面に、(1)で調
製したペーストを厚さ15μmでローラー塗布した。
7 parts by weight of ethyl cellulose was dispersed in 100 parts by weight of the obtained mixed powder to obtain a viscosity of 2.0 × 10 5.
It was a poise paste. (2) Formation of Metallized Layer The paste prepared in (1) was roller-coated to a thickness of 15 μm on one side of a green sheet of aluminum nitride containing 3 wt% of yttrium oxide as a sintering aid.

【0053】ついで700℃の窒素雰囲気中で3時間焼
成して脱脂処理を施したのち、全体を窒素気流中、18
00℃で2時間焼結した。
Then, after baking for 3 hours in a nitrogen atmosphere at 700 ° C. to perform degreasing treatment, the whole is kept in a nitrogen stream for 18 hours.
Sintered for 2 hours at 00 ° C.

【0054】得られた窒化アルミニウム焼結体シートの
表面には、メタライズ層が形成されていた。このメタラ
イズ層の構成相はMoとAlNとTiNであることがX
線回折によって確認された。 (3)メタライズ層と窒化アルミニウム焼結体シートと
の接合強度 (2)で得られたメタライズ層の上に無電解めっき法に
よって厚み約3〜5μmのニッケルめっき層を形成し
た。ついで、800℃のホーミングガス中でめっき層を
アニールしたのち、ここに線径0.5mm、引張り強度
55kg/mm2のコバール線を銀ろうを用いてろう付
けした。ろう付け温度は800℃、雰囲気は水素50V
ol%、窒素50Vol%の混合ガス雰囲気であった。
A metallized layer was formed on the surface of the obtained aluminum nitride sintered body sheet. The constituent phase of this metallized layer is Mo, AlN and TiN.
Confirmed by line diffraction. (3) Bonding Strength between Metallized Layer and Aluminum Nitride Sintered Sheet On the metallized layer obtained in (2), a nickel plated layer having a thickness of about 3 to 5 μm was formed by electroless plating. Then, after the plating layer was annealed in a homing gas at 800 ° C., a Kovar wire having a wire diameter of 0.5 mm and a tensile strength of 55 kg / mm 2 was brazed thereto using silver brazing. Brazing temperature is 800 ℃, atmosphere is hydrogen 50V
It was a mixed gas atmosphere of ol% and nitrogen of 50 vol%.

【0055】その後、窒化アルミニウム焼結体シートを
固定し室温(20℃)下でコバール線を引張り、メタラ
イズ層の剥離状態を観察した。
After that, the aluminum nitride sintered body sheet was fixed and the Kovar wire was pulled at room temperature (20 ° C.) to observe the peeled state of the metallized layer.

【0056】引張り強さ2kg/mm2 のときにメタラ
イズ層とコバール線のろう付け部分が引きちぎられた。
すなわち、窒化アルミニウム焼結体シートとメタライズ
層との接合強度は2kg/mm2 以上であることが判明
した。 ・実施例2〜15 第1の群、第2の群および第3の群の成分をそれぞれ表
1に示したように選定し、他は実施例1と同様に各種の
ペーストの調製、窒化アルミニウムグリーンシート表面
への塗布、脱脂処理を行い、表1に示した条件で焼結し
た。
When the tensile strength was 2 kg / mm 2 , the metallized layer and the brazed portion of the Kovar wire were torn off.
That is, it was found that the bonding strength between the aluminum nitride sintered body sheet and the metallized layer was 2 kg / mm 2 or more. Examples 2 to 15 The components of the first group, the second group and the third group were selected as shown in Table 1, respectively, and various other pastes were prepared in the same manner as in Example 1, aluminum nitride. Application to the surface of the green sheet, degreasing treatment, and sintering were performed under the conditions shown in Table 1.

【0057】得られた各種の焼結体シートにおけるメタ
ライズ層と窒化アルミニウム焼結体シートとの接合強度
を実施例1と同様の方法で測定した。その結果をまとめ
て表1に示す。
The bonding strength between the metallized layer and the aluminum nitride sintered body sheet in each of the various sintered body sheets obtained was measured by the same method as in Example 1. The results are summarized in Table 1.

【0058】[0058]

【表1】 ・比較例1 熱伝導率が70〜130W/m・kである3枚の窒化ア
ルミニウム焼結板の表面に厚膜法を適用してそれぞれ
金,銅,銀−パラジウム層を焼き付けた。
[Table 1] Comparative Example 1 Gold, copper, and silver-palladium layers were baked on the surfaces of three aluminum nitride sintered plates having a thermal conductivity of 70 to 130 W / m · k by applying the thick film method.

【0059】得られたメタライズ層のそれぞれにニッケ
ルメッキを施した銅ピンをはんだ付けしたのち、このピ
ンを引っ張ってメタライズ層と窒化アルミニウム焼結板
表面との接合強度を測定した。いずれの場合にも、約1
kg/mm2 であった。 ・比較例2 熱伝導率が70〜130W/m・kである窒化アルミニ
ウム焼結板の表面に実施例3で用いたペーストを塗布し
1700℃で焼き付けた。得られたメタライズ層に70
0〜800℃でコバールピンをろう付けし、このピンを
引張ることによって接合強度を測定したところ、2kg
/mm2 であった。
After nickel-plated copper pins were soldered to each of the obtained metallized layers, the pins were pulled to measure the bonding strength between the metallized layer and the surface of the aluminum nitride sintered plate. In each case, about 1
It was kg / mm 2 . Comparative Example 2 The paste used in Example 3 was applied to the surface of an aluminum nitride sintered plate having a thermal conductivity of 70 to 130 W / m · k and baked at 1700 ° C. 70 on the obtained metallized layer
When the Kovar pin was brazed at 0 to 800 ° C and the joint strength was measured by pulling this pin, it was 2 kg.
/ Mm 2 .

【0060】[0060]

【発明の効果】以上の説明から明らかなように本発明の
導電性メタライズ層を有する窒化アルミニウム焼結体
は、窒化アルミニウム焼結体表面にそれとの接合強度
が高い導電性メタライズ層が形成できた。またそのメ
タライズ層はモリブデン,タングステンおよびタンタル
などの高融点金属を含有しているために耐熱性が優れて
おり、かつ熱膨張率も窒化アルミニウム焼結体と近似し
た値であるため熱衝撃層としての機能も有するものであ
る。
As is apparent from the above description, in the aluminum nitride sintered body having the conductive metallized layer of the present invention, the conductive metallized layer having a high bonding strength with the aluminum nitride sintered body can be formed on the surface of the aluminum nitride sintered body. . Further, the metallized layer has excellent heat resistance because it contains a high melting point metal such as molybdenum, tungsten and tantalum, and the coefficient of thermal expansion is similar to that of an aluminum nitride sintered body. It also has the function of.

【0061】さらに本発明の導電性メタライズ層を有す
る窒化アルミニウム焼結体の製造方法は、窒化アルミ
ニウム焼結前駆体を焼結するのと同時に塗布したペース
トをメタライズ層に転化させるので、熱経済的に有利と
なった、などの効果を奏するものである。
Further, according to the method for producing an aluminum nitride sintered body having the conductive metallized layer of the present invention, the applied paste is converted into the metallized layer at the same time as the sintering of the aluminum nitride sintered precursor is carried out. It is advantageous in that

【0062】そして本発明の導電性メタライズ層を有す
る窒化アルミニウム焼結体は上記した効果を奏すること
から、イグナイター,高周波トランス,コンデンサーの
ような基板部材;レーザ管用絶縁管,電力管用絶縁外囲
器,高周波電磁波進行波管の窓,高エネルギービーム照
射用窓,マグネトロンのような部材,チューブヒータ
ー,面ヒーター,シーズヒーター,はんだごて,アイロ
ンのプレス板,灸用器具,コーヒーメーカー用のヒータ
ー,ズボンプレッサー,ホットプレート,便座,調理用
なべ,熱転写プリンターのヘッド,プラグ,熱電対の保
護管,るつぼばさみの先端部,金属溶融用るつぼ,単結
晶引上げ用るつぼなどの部材に適用することができ、大
変有用である。
Since the aluminum nitride sintered body having the conductive metallized layer of the present invention exhibits the above-mentioned effects, it is a substrate member such as an igniter, a high frequency transformer and a condenser; an insulating tube for a laser tube and an insulating envelope for a power tube. , Window of high frequency electromagnetic wave traveling wave tube, window for high energy beam irradiation, member like magnetron, tube heater, surface heater, sheath heater, soldering iron, iron press plate, moxibustion device, heater for coffee maker, Applicable to trouser press, hot plate, toilet seat, cooking pan, thermal transfer printer head, plug, thermocouple protection tube, crucible tip, metal melting crucible, single crystal pulling crucible, etc. It is very useful.

Claims (16)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】モリブデン,タングステンおよびタンタル
よりなる群(第1の群)から選ばれた1種または2種以
上と、アルミニウムおよび希土類元素よりなる群(第2
の群)から選ばれた1種または2種以上、ならびにチタ
ン,ジルコニウムおよびハフニウムよりなる群(第3の
群)から選ばれた1種または2種以上(ただしチタンま
たはジルコニウムの水素化物および/または酸化物のみ
を選ぶ場合には、重量比で前記第1の群の総量の10分
の1を超えるものとする)により構成された導電性メタ
ライズ層を窒化アルミニウム焼結体母材の表面の少なく
とも一部に有し、かつ前記導電性メタライズ層と前記窒
化アルミニウム焼結体母材とが同時に焼結されているこ
とを特徴とする導電性メタライズ層を有する窒化アルミ
ニウム焼結体。
1. A group (first group) composed of molybdenum, tungsten and tantalum (first group), and a group composed of aluminum and a rare earth element (second group).
1) or 2 or more selected from the group (1), and 1 or 2 or more selected from the group consisting of titanium, zirconium and hafnium (3rd group) (provided that hydride of titanium or zirconium and / or When only oxides are selected, the conductive metallization layer composed of at least one-tenth of the total amount of the first group by weight ratio) is formed on at least the surface of the aluminum nitride sintered body base material. An aluminum nitride sintered body having a conductive metallized layer, which is partially provided and in which the conductive metallized layer and the aluminum nitride sintered body base material are simultaneously sintered.
【請求項2】前記第1の群から選ばれるのは単体である
請求項1記載の導電性メタライズ層を有する窒化アルミ
ニウム焼結体。
2. The aluminum nitride sintered body having a conductive metallized layer according to claim 1, wherein a single element is selected from the first group.
【請求項3】前記第2の群から選ばれるのは窒化物およ
び/または酸化物である請求項1記載の導電性メタライ
ズ層を有する窒化アルミニウム焼結体。
3. The aluminum nitride sintered body having a conductive metallized layer according to claim 1, wherein a material selected from the second group is a nitride and / or an oxide.
【請求項4】前記第3の群から選ばれるのは窒化物およ
び/または酸化物である請求項1記載の導電性メタライ
ズ層を有する窒化アルミニウム焼結体。
4. The aluminum nitride sintered body having a conductive metallized layer according to claim 1, wherein a material selected from the third group is a nitride and / or an oxide.
【請求項5】前記第3の群から選ばれるのはチタンまた
はジルコニウムである請求項1または4記載の導電性メ
タライズ層を有する窒化アルミニウム焼結体。
5. The aluminum nitride sintered body having a conductive metallized layer according to claim 1, wherein titanium or zirconium is selected from the third group.
【請求項6】前記第3の群から選ばれるのはTiNまた
はTiO2 である請求項1,4または5記載の導電性メ
タライズ層を有する窒化アルミニウム焼結体。
6. The aluminum nitride sintered body having a conductive metallized layer according to claim 1, 4 or 5, wherein TiN or TiO 2 is selected from the third group.
【請求項7】前記第1の群は前記導電性メタライズ層の
50〜95重量%である請求項1または2記載の導電性
メタライズ層を有する窒化アルミニウム焼結体。
7. The aluminum nitride sintered body having a conductive metallized layer according to claim 1, wherein the first group is 50 to 95% by weight of the conductive metallized layer.
【請求項8】前記導電性メタライズ層を有する窒化アル
ミニウム焼結体が、半導体用基板である請求項1ないし
7記載の導電性メタライズ層を有する窒化アルミニウム
焼結体。
8. The aluminum nitride sintered body having a conductive metallized layer according to claim 1, wherein the aluminum nitride sintered body having the conductive metallized layer is a substrate for semiconductors.
【請求項9】窒化アルミニウム焼結前駆体に、モリブデ
ン,タングステンおよびタンタルよりなる群(第1の
群)から選ばれた単体またはそれらの化合物から選ばれ
た1種または2種以上と、アルミニウムおよび希土類元
素よりなる群(第2の群)から選ばれた単体またはそれ
らの化合物から選ばれた1種または2種以上と、チタ
ン,ジルコニウムおよびハフニウムよりなる群(第3の
群)から選ばれた単体またはそれらの化合物から選ばれ
た1種または2種以上(ただしチタンまたはジルコニウ
ムの水素化物および/または酸化物のみを選ぶ場合に
は、重量比で前記第1の群の総量の10分の1を超える
ものとする)とを含むペーストを塗布し、ついで全体を
同時に焼結することを特徴とする導電性メタライズ層を
有する窒化アルミニウム焼結体の製造方法。
9. An aluminum nitride sintering precursor containing one or more selected from a simple substance selected from the group consisting of molybdenum, tungsten and tantalum (first group) or a compound thereof, aluminum and One or more selected from a simple substance selected from the group consisting of rare earth elements (second group) or a compound thereof, and selected from a group consisting of titanium, zirconium and hafnium (third group). One kind or two or more kinds selected from a simple substance or a compound thereof (however, when only a hydride and / or an oxide of titanium or zirconium is selected, the weight ratio is 1/10 of the total amount of the first group. Aluminum nitride having a conductive metallized layer, characterized by applying a paste containing Method for producing a sintered body.
【請求項10】前記第1の群から選ばれるのは単体であ
る請求項9記載の導電性メタライズ層を有する窒化アル
ミニウム焼結体の製造方法。
10. The method for producing an aluminum nitride sintered body having a conductive metallized layer according to claim 9, wherein a single element is selected from the first group.
【請求項11】前記第2の群から選ばれるのは窒化物ま
たは酸化物である請求項9記載の導電性メタライズ層を
有する窒化アルミニウム焼結体の製造方法。
11. The method for producing an aluminum nitride sintered body having a conductive metallized layer according to claim 9, wherein a material selected from the second group is a nitride or an oxide.
【請求項12】前記第3の群から選ばれるのは窒化物ま
たは酸化物である請求項9記載の導電性メタライズ層を
有する窒化アルミニウム焼結体の製造方法。
12. The method for producing an aluminum nitride sintered body having a conductive metallized layer according to claim 9, wherein the third group is a nitride or an oxide.
【請求項13】前記第3の群から選ばれるのはチタンま
たはジルコニウムである請求項9または12記載の導電
性メタライズ層を有する窒化アルミニウム焼結体の製造
方法。
13. The method for producing an aluminum nitride sintered body having a conductive metallized layer according to claim 9, wherein titanium or zirconium is selected from the third group.
【請求項14】前記第3の群から選ばれるのはTiNま
たはTiO2 である請求項9,12または13記載の導
電性メタライズ層を有する窒化アルミニウム焼結体の製
造方法。
14. The method for producing an aluminum nitride sintered body having a conductive metallized layer according to claim 9, 12 or 13, wherein TiN or TiO 2 is selected from the third group.
【請求項15】前記第1の群は前記ペースト全体の50
〜95重量%である請求項9または10記載の導電性メ
タライズ層を有する窒化アルミニウム焼結体の製造方
法。
15. The first group comprises 50 of the entire paste.
The method for producing an aluminum nitride sintered body having a conductive metallized layer according to claim 9 or 10, wherein the content is ˜95% by weight.
【請求項16】前記導電性メタライズ層を有する窒化ア
ルミニウム焼結体が、半導体用基板である請求項9ない
し15記載の導電性メタライズ層を有する窒化アルミニ
ウム焼結体の製造方法。
16. The method for producing an aluminum nitride sintered body having a conductive metallized layer according to claim 9, wherein the aluminum nitride sintered body having the conductive metallized layer is a semiconductor substrate.
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