JPS6184037A - 窒化アルミニウム系セラミツクス基板 - Google Patents

窒化アルミニウム系セラミツクス基板

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JPS6184037A
JPS6184037A JP59204709A JP20470984A JPS6184037A JP S6184037 A JPS6184037 A JP S6184037A JP 59204709 A JP59204709 A JP 59204709A JP 20470984 A JP20470984 A JP 20470984A JP S6184037 A JPS6184037 A JP S6184037A
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水野谷　信幸
Yasuyuki Sugiura
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の技術分野」 本発明は最適な表面状態を有する窒化アルミニウム系セ
ラミックス基板に関する。
［発明の技術的背景］ クス基板として、アルミナ系のものが一般に使用されて
きたが、大電力半導体素子を搭載する場合や集積密度を
増大させた場合、アルミナ系セラミックス基板は熱伝導
性が必ずしも充分でなく、シリコンベレット等の半導体
素子からの発熱を充分に放散させることは困難であった
。
そこで最近、熱伝導性のより優れた窒化アルミニウム系
セラミックス基板が使用されるようになってきている。
［背景技術の問題点］ しかし、この窒化アルミニウム系セラミックス基板は、
近年になって開発されてもので、表面状態の最適条件に
ついてのデータが不十分であり、従って、表面形状の不
備を原因とする種々の問題が生じていた。
すなわち、表面あらさが大きすぎると導体との接着強度
が低下して膜または箔の剥離が生じたり、導体膜の場合
には電気的特性が悪くなり、ファインライン性が低下す
る等の望ましくない結果が生じる。
そこで窒化アルミニウム系セラミックス基板について、
それぞれの基板用途に応じた表面あらさの最適範囲を見
出すことが望まれていた。
［発明の目的］ 本発明はこのような問題を解消するためになされたもの
で、窒化アルミニウム系セラミックス基板の表面あらざ
の最適条件を決定することにより導体の基板への密着性
を向上させ、導体の高性能実装化を実現する窒化アルミ
ニウム系セラミックス基板を提供することを目的とする
。
［発明の概要］ すなわち本発明の窒化アルミニウム系セラミックス基板
は、主として窒化アルミニウムで形成されているセラミ
ックス基板であって、表面あらさがＲｍａｘ≦１０μｍ
であることを特徴とする。
本発明における窒化アルミニウム系セラミックス基板は
、窒化アルミニウムを９５％以上含むセラミックス基板
を有し、窒化アルミニウム粉末に酸化イツトリウム等の
焼結助剤を０．１〜５％添加混合し、所定形状に成形［
）焼成したもの、あるいはより好ましくはこれをさらに
酸化して窒化アルミニウムの表面に　１〜１０μｍの安
定したアルミナ層を形成させ、導体との接合を容易にし
たものが含まれる。このアルミナ層は、空気中その他の
醇化性雰囲気中で１，０００〜１，４００℃、０．５〜
５時間の熱処理を行なうことにより形成される。
なお、本発明において表面あらさとは最大高さくＲｍａ
ｘ）を意味する。
この表面あらさは、１０μｍ以下の場合に初期の目的を
達成できるが、特にＡｕ　、Ａ９／Ｐｄ、ＣＬＩ、ガラ
ス、抵抗体等を用いる厚膜用基板としテハ５μｍ以下、
Ｃｕ　、Ｔｉ　、ＡＣ＋　、Ａｕ等を用いる薄膜用基板
としては２μｍ以下、銅版を直接接合する基板としては
６μｍ以下および構造用の基板としては１０μｍ以下が
望ましい。また、厚膜用基板の場合にはあまり平滑すぎ
ると膜の接着強度が低下するので２μｍ以上であること
が好ましい。
次に本発明による窒化アルミニウム系セラミックス基板
の表面あらさの調整方法は、所定形状に成形、焼成した
窒化アルミニウム系セラミックス基板を１００〜１，０
００メツシユの７ランダム砥粒を用いてホーニング加工
するか、または１００〜６００メツシユのダイＶモンド
砥粒を用いて研磨する。
あるいはセラミックス基板の製造過程におけるセラミッ
クス材料の粉砕粒径および成形密度、焼結温度等を正当
に調整することによってセラミックス焼結後の基板に所
望の表面あらさを具備させることもできる。
し発明の実施例］ 次に本発明の実施例について説明する。
実施例１ 粒径１〜２μｍの窒化アルミニウム粉末と３％゛　　　
の酸化イツトリウムからなる混合粉末にバインダおよび
有は溶剤を添加混合して板状に形成し、窒素ガス中で約
　７００°ＣＸ３時間で脱脂した後、常圧焼結またはホ
ットプレスし、次いで空気中で、約１．２００’Ｃ１１
時間の熱処理を行なうことにより表面に約８μｍ厚さの
安定したアルミナ層を有する表面粗さ５μｍＲｍａｘの
平滑な窒化アルミニウム系セラミックス基板を製造した
。
これに銅導体を焼付け、銅導体膜との密着性、電気的特
性およびフッインライン性を調べた。その結果、銅接着
強度約２　、５ｋｇ　／　ｗｉ、電気抵抗約２．００−
印、１５０μｍピッチのパターンのタッチ、オーブンが
なくいずれも良好であった。
実施例２ 粒径２．５〜４μｍの窒化アルミニウム粉末と３％の酸
化イツトリウムを用いて実施例１と同様にして基板を得
た。（９られた基板の表面粗さは１３μｍＲｍａｘであ
った。この基板に、約６００メツシユの砥粒を用いてホ
ーニング加工を施こし表面粗さを８μｍＲｍａｘとした
。この基板に実施例１と同様に銅導体を焼付けたところ
良好な結果を得ることができた。
比較例 実施例２の過程で得られた表面粗さ１３μｍＲｍａ×の
基板（酸化処理したもの）に銅導体を焼付けたところ、
導体が容易に剥！！１する部分があった。
以上のように表面あらざがＲｎ＋ａｘ　１１０ｌ１以下
のものはセラミックス基板と膜等との密着性に浸れ、電
気的特性、ファインライン性も満足できるものが得られ
た。
［発明の効果］ 以上説明したように本発明による窒化アルミニウム系セ
ラミックス基板は、膜等との密着性に層れ、電気的特性
、ファインライン性も満足できるものであり、高性能実
装化を可能にするものである。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）主として窒化アルミニウムで形成されているセラ
    ミックス基板であつて、表面あらさがＲｍａｘ≦１０μ
    ｍであることを特徴とする窒化アルミニウム系セラミッ
    クス基板。
  2. （２）表面にアルミナ層が形成されている特許請求の範
    囲第１項記載の窒化アルミニウム系セラミックス基板。
JP59204709A 1984-09-30 1984-09-30 窒化アルミニウム系セラミツクス基板 Granted JPS6184037A (ja)

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US07/212,130 US4863658A (en) 1984-09-30 1988-06-28 Aluminum nitride ceramic substrate for copper and method for production thereof
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