JPH09260548A - Ceramic board for semiconductor device - Google Patents
Ceramic board for semiconductor deviceInfo
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- JPH09260548A JPH09260548A JP6421596A JP6421596A JPH09260548A JP H09260548 A JPH09260548 A JP H09260548A JP 6421596 A JP6421596 A JP 6421596A JP 6421596 A JP6421596 A JP 6421596A JP H09260548 A JPH09260548 A JP H09260548A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、アルミナを主成分
とする半導体装置用セラミック基板に関するものであ
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an alumina-based ceramic substrate for a semiconductor device.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来より、発熱量の多い半導体素子を搭
載する基板として、耐熱性に優れ、比較的安価なセラミ
ック基板であるアルミナ基板が多く用いられている。し
かし、従来のアルミナ基板は熱伝導率が低く、大電流を
制御する半導体素子を搭載する場合には、放熱性が不足
するため、近年、アルミナ基板の表裏両面に、回路パタ
ーン用の銅板と放熱用の銅板とを直接接合したＣＢＣ
（Ceramic Bond Copper ）基板が開発されている。この
ＣＢＣ基板は、ＤＢＣ（Direct Bond Copper）基板とも
呼ばれ、有機系の接着剤を使用せずに銅板を基板に直接
接合することで、基板と銅板との間の熱伝達を向上さ
せ、放熱性を向上させるようにしている。2. Description of the Related Art Conventionally, an alumina substrate, which is a relatively inexpensive ceramic substrate having excellent heat resistance, has been widely used as a substrate for mounting a semiconductor element that generates a large amount of heat. However, conventional alumina substrates have low thermal conductivity, and when semiconductor elements that control large currents are mounted, heat dissipation is insufficient.In recent years, therefore, copper plates for circuit patterns and heat dissipation have been formed on both sides of the alumina substrate. CBC directly bonded to a copper plate for
(Ceramic Bond Copper) substrate is being developed. This CBC substrate is also called a DBC (Direct Bond Copper) substrate. By directly bonding a copper plate to the substrate without using an organic adhesive, heat transfer between the substrate and the copper plate is improved, and heat dissipation is improved. I try to improve the sex.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】一般に、アルミナ基板
の放熱性を高めるには、基板の厚みを薄くすることが考
えられるが、基板の厚みが薄くなるほど基板強度が低下
するため、ＣＢＣ基板では、アルミナ基板と銅板との間
の熱膨張率の相違によって生じる熱応力によりアルミナ
基板にクラックが生じるおそれがある。従って、アルミ
ナ基板の厚みの薄型化にも限界がある。Generally, in order to improve the heat dissipation of the alumina substrate, it is conceivable to reduce the thickness of the substrate. However, the thinner the substrate, the lower the substrate strength. Cracks may occur in the alumina substrate due to thermal stress caused by the difference in thermal expansion coefficient between the alumina substrate and the copper plate. Therefore, there is a limit in reducing the thickness of the alumina substrate.
【０００４】そこで、アルミナ基板と比較して熱伝導率
が１０倍程度高い窒化アルミニウム基板を用いてＣＢＣ
基板を構成したものがある。しかし、窒化アルミニウム
基板はアルミナ基板と比較して価格が高く、ＣＢＣ基板
が高価格化してしまい、低コスト化の要求を満たすこと
ができない。Therefore, the CBC is made by using an aluminum nitride substrate whose thermal conductivity is about 10 times higher than that of the alumina substrate.
There is one that has a substrate. However, the price of the aluminum nitride substrate is higher than that of the alumina substrate, and the cost of the CBC substrate becomes high, so that the demand for cost reduction cannot be satisfied.
【０００５】本発明はこのような事情を考慮してなされ
たものであり、従ってその目的は、アルミナを主成分と
する比較的安価な基板で、熱伝導性と機械的強度とを共
に向上させることができる半導体装置用セラミック基板
を提供することにある。The present invention has been made in view of the above circumstances, and therefore an object thereof is to improve both thermal conductivity and mechanical strength with a relatively inexpensive substrate containing alumina as a main component. Another object of the present invention is to provide a ceramic substrate for a semiconductor device that can be manufactured.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の半導体装置用セラミック基板は、９５重量
％以上のアルミナに焼結助剤として５重量％以下のイッ
トリアを添加して１５５０℃〜１６５０℃で焼成したも
のである（請求項１）。In order to achieve the above object, the ceramic substrate for a semiconductor device of the present invention comprises 1550 by adding 5 wt% or less of yttria as a sintering aid to 95 wt% or more of alumina. It is one fired at a temperature of from 1 to 1650 ° C (claim 1).
【０００７】従来のアルミナ基板は、焼結助剤としてマ
グネシア（ＭｇＯ）を添加することで、焼成時における
アルミナの異常粒成長を抑制し、緻密な焼結体を得るよ
うにしている。しかし、後述する表１に示すように、マ
グネシアを添加すると熱伝導率が下がる傾向があり、こ
れが基板の放熱性を低下させる原因となる。In conventional alumina substrates, by adding magnesia (MgO) as a sintering aid, abnormal grain growth of alumina during firing is suppressed, and a dense sintered body is obtained. However, as shown in Table 1 described later, when magnesia is added, the thermal conductivity tends to decrease, which causes the heat dissipation of the substrate to decrease.
【０００８】これに対し、本発明では、焼結助剤とし
て、マグネシアに代えて、イットリア（Ｙ2 Ｏ3 ）を用
いる。イットリアを添加して１５５０℃〜１６５０℃で
焼成すると、イットリアがアルミナの異常粒成長を抑制
し、緻密な焼結体を得ることができることは勿論のこ
と、後述する表１に示すように、熱伝導率が向上すると
共に、曲げ強度も向上する。但し、イットリアの添加量
は５重量％以下にすることが好ましく、６重量％以上に
なると、異常粒成長が発生し、焼結性が低下する。On the other hand, in the present invention, yttria (Y 2 O 3 ) is used as the sintering aid instead of magnesia. When yttria is added and fired at 1550 ° C. to 1650 ° C., yttria suppresses abnormal grain growth of alumina and a dense sintered body can be obtained, as shown in Table 1 described later. The conductivity is improved and the bending strength is also improved. However, the amount of yttria added is preferably 5% by weight or less, and when it is 6% by weight or more, abnormal grain growth occurs and the sinterability deteriorates.
【０００９】この場合、原料となるアルミナとイットリ
アの混合粉末の平均粒径を０．５μｍ〜３μｍとするこ
とが好ましい（請求項２）。この範囲の平均粒径のアル
ミナは、１５５０℃〜１６５０℃で焼成するのに最適な
粒径であり、焼結性が良好である。In this case, it is preferable that the mixed powder of alumina and yttria as a raw material has an average particle size of 0.5 μm to 3 μm (claim 2). Alumina having an average particle diameter in this range has an optimum particle diameter for firing at 1550 ° C to 1650 ° C and has good sinterability.
【００１０】このようにして焼成されたセラミック基板
の表裏両面に薄い銅板を直接接合してＣＢＣ基板を構成
すれば、放熱性と機械的強度に優れたＣＢＣ基板を比較
的安価に製造できる（請求項３）。If thin copper plates are directly bonded to both front and back surfaces of the ceramic substrate thus fired to form a CBC substrate, a CBC substrate excellent in heat dissipation and mechanical strength can be manufactured at a relatively low cost (claim). Item 3).
【００１１】[0011]
【発明の実施の形態】以下、本発明をＣＢＣ基板に適用
した一実施形態を図１に基づいて説明する。ＣＢＣ基板
１１は、後述する組成のセラミック基板１２の表裏両面
に回路パターン用の薄い銅板１３と放熱用の薄い銅板１
４とを直接接合したものである。この接合法は、ダイレ
クト・ボンド・カッパー法と呼ばれ、セラミック基板１
２の両面に予備酸化された銅板１３，１４を重ね合わせ
た状態で、窒素又はアルゴン雰囲気中で１０６５℃〜１
０８３℃の温度に加熱することで、銅板１３，１４の接
合面にＣｕ−Ｏ共晶液相を生じさせ、このＣｕ−Ｏ共晶
液相を接合剤として用いてセラミック基板１２の両面に
例えば厚さ０．２〜０．６ｍｍの銅板１３，１４をダイ
レクトに接合するものである。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION An embodiment in which the present invention is applied to a CBC substrate will be described below with reference to FIG. The CBC substrate 11 includes a ceramic substrate 12 having a composition described below and a thin copper plate 13 for circuit patterns and a thin copper plate 1 for heat radiation on both front and back surfaces.
4 and 4 are directly joined. This joining method is called the direct bond copper method, and the ceramic substrate 1
In a state where the pre-oxidized copper plates 13 and 14 are superposed on both surfaces of No. 2, 1065 ° C. to 1 in a nitrogen or argon atmosphere.
By heating to a temperature of 083 ° C., a Cu—O eutectic liquid phase is generated on the bonding surfaces of the copper plates 13 and 14, and the Cu—O eutectic liquid phase is used as a bonding agent on both surfaces of the ceramic substrate 12, for example. The copper plates 13 and 14 having a thickness of 0.2 to 0.6 mm are directly joined.
【００１２】表面側の銅板１３は、接合前に所定の回路
パターンの形状に打ち抜かれ（或は接合後に銅板をエッ
チングして回路パターンを形成しても良い）、その銅板
１３の所定位置に半導体素子１５を半田１６等によりボ
ンディングしている。この半導体素子１５の電極と銅板
１３（回路パターン）とがアルミ線等のボンディングワ
イヤ１７で接続されている。一方、裏面側の銅板１４に
は、金属製のヒートシンク１８が半田１９等により接合
されている。以上のように構成されたＣＢＣ基板１１
は、図示はしないが、樹脂ケース内に収納され、シリコ
ーンゲル等の封止樹脂で封止されている。The copper plate 13 on the front surface side is punched into a predetermined circuit pattern shape before joining (or the copper plate may be etched to form a circuit pattern after joining), and a semiconductor is formed at a predetermined position on the copper plate 13. The element 15 is bonded with solder 16 or the like. The electrodes of the semiconductor element 15 and the copper plate 13 (circuit pattern) are connected by a bonding wire 17 such as an aluminum wire. On the other hand, a heat sink 18 made of metal is joined to the copper plate 14 on the back side by solder 19 or the like. CBC substrate 11 configured as described above
Although not shown, is stored in a resin case and sealed with a sealing resin such as silicone gel.
【００１３】次に、セラミック基板１２の製造方法を説
明する。９５重量％以上のアルミナ（Ａｌ2 Ｏ3 ）に焼
結助剤として５重量％以下のイットリア（Ｙ2 Ｏ3 ）を
添加し、これをボールミルにより粉砕混合して、平均粒
径が０．５μｍ〜３μｍの混合粉末を作る。そして、こ
の混合粉末１００重量％に対し、バインダとして例えば
ポリビニルブチラールを外掛けで８重量％、溶剤として
例えばトルエン、キシレン、Ｎ−ブタノール、ジクロロ
エタン等を外掛けで５０重量％、可塑剤として例えばフ
タル酸ジオクチル（ＤＯＰ）を外掛けで２重量％添加し
て、約２０時間混練し、スラリーを作る。Next, a method of manufacturing the ceramic substrate 12 will be described. To 95% by weight or more of alumina (Al 2 O 3 ) was added 5% by weight or less of yttria (Y 2 O 3 ) as a sintering aid, which was crushed and mixed by a ball mill to obtain an average particle size of 0.5 μm. Make ~ 3 μm mixed powder. Then, with respect to 100% by weight of this mixed powder, polyvinyl butyral as a binder is externally applied to 8% by weight, a solvent such as toluene, xylene, N-butanol, dichloroethane or the like is externally applied to 50% by weight, and a plasticizer is, for example, phthalate. Dioctyl acid (DOP) is externally added in an amount of 2% by weight and kneaded for about 20 hours to prepare a slurry.
【００１４】この後、このスラリーをドクターブレード
法によりシート状に成形してグリーンシートを作る。そ
して、このグリーンシートを所定形状に打ち抜いた後、
これを大気雰囲気中にて１５５０℃〜１６５０℃（好ま
しくは約１６００℃）で焼成し、板厚０．２ｍｍ〜０．
４ｍｍのセラミック基板１２を作る。Thereafter, this slurry is formed into a sheet by the doctor blade method to form a green sheet. Then, after punching this green sheet into a predetermined shape,
This is fired at 1550 ° C. to 1650 ° C. (preferably about 1600 ° C.) in the air atmosphere, and a plate thickness of 0.2 mm to 0.
A 4 mm ceramic substrate 12 is made.
【００１５】尚、セラミック基板１２の厚み調整は、１
枚のグリーンシートのみで基板を焼成する場合にはグリ
ーンシートの厚みを調整することで基板の厚みを調整す
れば良いが、基板の必要な厚みに応じて複数枚のグリー
ンシートを積層・圧着して焼成しても良い。The thickness adjustment of the ceramic substrate 12 is 1
When firing a substrate with only one green sheet, the thickness of the green sheet may be adjusted by adjusting the thickness of the green sheet, but multiple green sheets are stacked and pressure-bonded according to the required thickness of the substrate. You may bake it.
【００１６】[0016]
【実施例】本発明者は、上述した製造方法により作製す
るセラミック基板について、アルミナ（Ａｌ2 Ｏ3 ）と
イットリア（Ｙ2 Ｏ3 ）の組成比と、熱伝導率、曲げ強
度、焼結性との関係を試験したので、その試験結果を下
記の表１に示す。この表１には、比較例として、マグネ
シア（ＭｇＯ）を含むものや、それ以外の組成のものに
ついても試験結果が示されている。EXAMPLES The inventors of the present invention have found that the ceramic substrate manufactured by the above-described manufacturing method has a composition ratio of alumina (Al 2 O 3 ) and yttria (Y 2 O 3 ), thermal conductivity, bending strength, and sinterability. The relationship between the test results and the test results are shown in Table 1 below. In Table 1, as comparative examples, test results are shown for those containing magnesia (MgO) and those having other compositions.
【００１７】[0017]
【表１】 [Table 1]
【００１８】従来のアルミナ基板は、比較例１〜３のよ
うに、焼結助剤としてマグネシア（ＭｇＯ）を０．１〜
１．０重量％添加することで、焼成時におけるアルミナ
の異常粒成長を抑制し、緻密な焼結体を得るようにして
いる。しかし、マグネシアを添加すると、その添加量が
増えるに従って、熱伝導率が下がる傾向があり、曲げ強
度も若干低下する傾向がある。更に、比較例４のよう
に、マグネシアの添加量が３．０重量％になると、焼結
しない。The conventional alumina substrate contains magnesia (MgO) of 0.1 to 0.1 as a sintering aid as in Comparative Examples 1 to 3.
By adding 1.0% by weight, abnormal grain growth of alumina during firing is suppressed and a dense sintered body is obtained. However, when magnesia is added, the thermal conductivity tends to decrease and the bending strength tends to slightly decrease as the amount of addition increases. Further, as in Comparative Example 4, when the amount of magnesia added is 3.0% by weight, sintering does not occur.
【００１９】また、比較例５は、焼結助剤として、シリ
カ（ＳｉＯ2 ）とカルシア（ＣａＯ）とマグネシアを合
わせて４．０重量％添加した例である。この組成でも焼
結するが、熱伝導率が比較例１〜３よりも更に低く、放
熱性が悪いばかりか、曲げ強度も若干低下している。Comparative Example 5 is an example in which silica (SiO 2 ), calcia (CaO) and magnesia were added as a sintering aid in an amount of 4.0% by weight. Although this composition also sinters, the thermal conductivity is still lower than in Comparative Examples 1 to 3, the heat dissipation is poor, and the bending strength is also slightly reduced.
【００２０】比較例６は、上述した焼結助剤を全く含ま
ずに、アルミナを１００重量％として焼成したものであ
る。この場合には、焼結助剤に起因する熱伝導率の低下
が無くなるが、異常粒成長が顕著に発生し、焼結性が悪
く、曲げ強度も弱い。In Comparative Example 6, the sintering aid was not included at all and the alumina was burned at 100% by weight. In this case, the decrease in thermal conductivity due to the sintering aid is eliminated, but abnormal grain growth occurs remarkably, the sinterability is poor, and the bending strength is weak.
【００２１】一方、比較例７は、焼結助剤として、イッ
トリア（Ｙ2 Ｏ3 ）を６．０重量％添加して焼成したも
のである。この組成では、イットリアの添加量が多すぎ
て、異常粒成長が部分的に発生し、焼結性が低下し、曲
げ強度も弱い。On the other hand, Comparative Example 7 was prepared by adding 6.0% by weight of yttria (Y 2 O 3 ) as a sintering aid and firing it. With this composition, the amount of yttria added is too large, abnormal grain growth partially occurs, the sinterability is reduced, and the bending strength is weak.
【００２２】これに対し、実施例１〜４は、９９．９〜
９５．０重量％のアルミナに、焼結助剤として、イット
リアを０．１〜５．０重量％添加して１５５０℃〜１６
５０℃で焼成したものである。このように、イットリア
の添加量が０．１〜５．０重量％の範囲内であれば、イ
ットリアが焼成時におけるアルミナの異常粒成長を抑制
し、焼結性も良く、緻密な焼結体を得ることができる。
しかも、実施例１〜４は、いずれも比較例より熱伝導率
が高く、放熱性に優れていると共に、曲げ強度も強く、
その分、基板の薄型化も可能であり、放熱性向上に都合
が良い。On the other hand, in Examples 1 to 4, 99.9 to
Add 1 to 5.0% by weight of yttria as a sintering aid to 95.0% by weight of alumina, and then 1550 ° C to 16 ° C.
It was baked at 50 ° C. As described above, when the amount of yttria added is within the range of 0.1 to 5.0% by weight, yttria suppresses abnormal grain growth of alumina during firing, has good sinterability, and is a dense sintered body. Can be obtained.
Moreover, in each of Examples 1 to 4, the thermal conductivity is higher than that of the comparative example, the heat dissipation is excellent, and the bending strength is high.
Therefore, the substrate can be thinned, which is convenient for improving heat dissipation.
【００２３】従って、実施例１〜４のセラミック基板を
用いてＣＢＣ基板を構成すれば、従来のＣＢＣ基板と比
較して放熱性を向上でき、従来より発熱量の多い半導体
素子も搭載可能である。しかも、セラミック基板の強度
が高いため、セラミック基板と銅板との間の熱膨張率の
相違によって生じる熱応力によりセラミック基板にクラ
ックが発生することを防止でき、信頼性を向上できる。
更に、このセラミック基板は、９５．０重量％以上が比
較的安価なアルミナであるため、高価な窒化アルミニウ
ム基板と比較して製造コストも安く、低価格化の要求を
満たすことができる。Therefore, if the CBC substrate is constructed by using the ceramic substrates of Examples 1 to 4, the heat radiation property can be improved as compared with the conventional CBC substrate, and a semiconductor element having a larger heat generation amount than the conventional one can be mounted. . Moreover, since the strength of the ceramic substrate is high, it is possible to prevent cracks from occurring in the ceramic substrate due to thermal stress caused by the difference in the coefficient of thermal expansion between the ceramic substrate and the copper plate, and improve the reliability.
Further, since 95.0% by weight or more of this ceramic substrate is relatively inexpensive alumina, the manufacturing cost thereof is lower than that of the expensive aluminum nitride substrate, and the demand for cost reduction can be satisfied.
【００２４】尚、実施例１〜４は、原料となるアルミナ
とイットリアの混合粉末の平均粒径を０．５μｍ〜３μ
ｍとしている。この範囲の平均粒径のアルミナは、１５
５０℃〜１６５０℃で焼成するのに最適な粒径であり、
焼結性が良好である。この範囲外の粒径では、焼結性が
低下し、アルミナの異常粒成長が生じたり、焼結基板に
反りが生じたりする。In Examples 1 to 4, the average particle size of the mixed powder of alumina and yttria as the raw material was 0.5 μm to 3 μm.
m. Alumina with an average particle size in this range is 15
Optimum particle size for firing at 50 ° C to 1650 ° C,
Good sinterability. If the particle size is out of this range, the sinterability is lowered, abnormal grain growth of alumina occurs, and the sintered substrate is warped.
【００２５】尚、前記実施形態では、セラミック成形法
としてドクターブレード法を用いたが、押し出し圧延
法、カレンダーロール法等を用いて、板厚０．０５ｍｍ
〜５ｍｍのシート状セラミック成形体（グリーンシー
ト）を形成するようにしても良い。また、原料粉にポリ
ビニールアルコール（ＰＶＡ）等のバインダーを添加
し、湿式混合の後にスプレードライヤーで乾燥造粒した
原料を用いて成形するプレス成形法を採用すれば、断面
形状の変化が大きい基板の作製も可能である。In the above embodiment, the doctor blade method was used as the ceramic molding method, but a plate thickness of 0.05 mm can be obtained by using the extrusion rolling method, the calender roll method or the like.
A sheet-shaped ceramic molded body (green sheet) having a size of up to 5 mm may be formed. Further, if a press molding method is adopted in which a binder such as polyvinyl alcohol (PVA) is added to the raw material powder, and the raw material is wet-mixed and then dried and granulated with a spray dryer, a substrate having a large change in cross-sectional shape is adopted. Can also be manufactured.
【００２６】また、湿式混合の後に押し出し圧延法を採
用すれば、成形体を幅方向に凹凸のある断面形状に成形
できる。また、射出成形法によれば、成形体を幅方向及
び長さ方向に凹凸のある任意の断面形状に成形できる。
このような成形法を用いてセラミック基板に銅板の位置
決め凹部を形成すれば、銅板の位置決めが容易になる利
点がある。If the extrusion rolling method is adopted after the wet mixing, the molded body can be molded into a cross-sectional shape having unevenness in the width direction. Moreover, according to the injection molding method, the molded body can be molded into an arbitrary cross-sectional shape having irregularities in the width direction and the length direction.
If the positioning recess of the copper plate is formed on the ceramic substrate by using such a molding method, there is an advantage that the positioning of the copper plate becomes easy.
【００２７】前記実施形態では、セラミック基板と銅板
との直接接合に、Ｃｕ−Ｏ共晶液相を接合剤として用い
たが、これ以外の直接接合法として、例えば活性金属
法、メタライズ法を用い、銀ローにＴｉを添加して接合
することも可能である。In the above-mentioned embodiment, the Cu--O eutectic liquid phase is used as the bonding agent for the direct bonding between the ceramic substrate and the copper plate, but other direct bonding methods such as the active metal method and the metallizing method are used. It is also possible to add Ti to the silver braze to join them.
【００２８】尚、図１に示す実施形態は、本発明のセラ
ミック基板をＣＢＣ基板に適用したものであるが、これ
に限定されず、本発明のセラミック基板を銅板を接合し
ない一般的な半導体素子実装基板として用いるようにし
ても良い。In the embodiment shown in FIG. 1, the ceramic substrate of the present invention is applied to a CBC substrate, but the present invention is not limited to this. A general semiconductor device in which the ceramic substrate of the present invention is not joined to a copper plate is used. It may be used as a mounting substrate.
【００２９】[0029]
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の請求項１の半導体装置用セラミック基板によれば、９
５重量％以上のアルミナに焼結助剤として５重量％以下
のイットリアを添加して１５５０℃〜１６５０℃で焼成
することで、焼成時におけるアルミナの異常粒成長を抑
制することができて、焼結性を向上できると共に、従来
のアルミナ基板に不足していた熱伝導性と機械的強度と
を共に向上でき、しかも、アルミナを主成分とすること
で、低価格化の要求も満たすことができる。As is apparent from the above description, according to the ceramic substrate for a semiconductor device of claim 1 of the present invention,
By adding 5 wt% or less of yttria as a sintering aid to 5 wt% or more of alumina and firing at 1550 ° C. to 1650 ° C., abnormal grain growth of alumina during firing can be suppressed, In addition to improving the binding property, it is possible to improve both the thermal conductivity and the mechanical strength, which were lacking in conventional alumina substrates, and moreover, by using alumina as the main component, it is possible to meet the demand for cost reduction. .
【００３０】更に、請求項２では、原料となるアルミナ
とイットリアの混合粉末の平均粒径を０．５μｍ〜３μ
ｍとすることで、１５５０℃〜１６５０℃の焼成温度で
良好な焼結性を確保できる。Further, in claim 2, the average particle size of the mixed powder of alumina and yttria as a raw material is 0.5 μm to 3 μm.
By setting m, good sinterability can be secured at a firing temperature of 1550 ° C to 1650 ° C.
【００３１】また、請求項３では、このセラミック基板
を用いてＣＢＣ基板を構成することで、従来のアルミナ
基板を用いたＣＢＣ基板と比較して、放熱性と機械的強
度を共に向上でき、信頼性の高いＣＢＣ基板を比較的安
価に製造できる。According to the third aspect of the present invention, the ceramic substrate is used as the CBC substrate, so that both heat dissipation and mechanical strength can be improved as compared with the conventional CBC substrate using the alumina substrate. A CBC substrate with high properties can be manufactured at a relatively low cost.
【図１】本発明の一実施形態におけるＣＢＣ基板を模式
的に示す拡大縦断面図FIG. 1 is an enlarged vertical sectional view schematically showing a CBC substrate according to an embodiment of the present invention.
１１…ＣＢＣ基板、１２…セラミック基板、１３…回路
パターン用の銅板、１４…放熱用の銅板、１５…半導体
素子、１６…半田、１７…ボンディングワイヤ、１８…
ヒートシンク、１９…半田。11 ... CBC substrate, 12 ... Ceramic substrate, 13 ... Circuit pattern copper plate, 14 ... Heat dissipation copper plate, 15 ... Semiconductor element, 16 ... Solder, 17 ... Bonding wire, 18 ...
Heat sink, 19 ... Solder.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 深山 弘 山口県美祢市大嶺町東分字岩倉2701番１ 株式会社住友金属セラミックス内 (72)発明者 両角 朗 神奈川県川崎市川崎区田辺新田１番１号 富士電機株式会社内 (72)発明者 西浦 真治 神奈川県川崎市川崎区田辺新田１番１号 富士電機株式会社内 (72)発明者 斎藤 重正 神奈川県川崎市川崎区田辺新田１番１号 富士電機株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (72) Hiroshi Miyama Inventor Hiroshi Miyama 2701-1 Iwakura, Omine-cho, Mine-shi, Yamaguchi Prefecture Sumitomo Metal Ceramics Co., Ltd. 1 Fuji Electric Co., Ltd. (72) Inventor Shinji Nishiura 1-1 Tanabe Nitta, Kawasaki-ku, Kawasaki-shi, Kanagawa Fuji Electric Co., Ltd. (72) Inventor Shigemasa Saito 1 Tanabe Nitta, Kawasaki-ku, Kawasaki-shi, Kanagawa No. 1 within Fuji Electric Co., Ltd.
Claims (3)
して５重量％以下のイットリアを添加して１５５０℃〜
１６５０℃で焼成してなる半導体装置用セラミック基
板。1. From 1550 ° C. to 95% by weight or more of alumina, 5% by weight or less of yttria is added as a sintering aid.
A ceramic substrate for a semiconductor device obtained by firing at 1650 ° C.
粉末の平均粒径は、０．５μｍ〜３μｍであることを特
徴とする請求項１に記載の半導体装置用セラミック基
板。2. The ceramic substrate for a semiconductor device according to claim 1, wherein a mixed powder of alumina and yttria as a raw material has an average particle diameter of 0.5 μm to 3 μm.
ることを特徴とする請求項１又は２に記載の半導体装置
用セラミック基板。3. The ceramic substrate for a semiconductor device according to claim 1, wherein thin copper plates are directly bonded to both front and back surfaces.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6421596A JPH09260548A (en) | 1996-03-21 | 1996-03-21 | Ceramic board for semiconductor device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6421596A JPH09260548A (en) | 1996-03-21 | 1996-03-21 | Ceramic board for semiconductor device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09260548A true JPH09260548A (en) | 1997-10-03 |
Family
ID=13251653
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6421596A Pending JPH09260548A (en) | 1996-03-21 | 1996-03-21 | Ceramic board for semiconductor device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09260548A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011134949A (en) * | 2009-12-25 | 2011-07-07 | Mitsubishi Electric Corp | Semiconductor device |
| CN110246819A (en) * | 2019-06-23 | 2019-09-17 | 许昌市森洋电子材料有限公司 | A kind of porcelain plate producing cooling component and manufacturing method |
-
1996
- 1996-03-21 JP JP6421596A patent/JPH09260548A/en active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011134949A (en) * | 2009-12-25 | 2011-07-07 | Mitsubishi Electric Corp | Semiconductor device |
| CN110246819A (en) * | 2019-06-23 | 2019-09-17 | 许昌市森洋电子材料有限公司 | A kind of porcelain plate producing cooling component and manufacturing method |
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