JPS62288177A - セラミツクス−金属接合体用部材 - Google Patents
セラミツクス−金属接合体用部材Info
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- JPS62288177A JPS62288177A JP12802786A JP12802786A JPS62288177A JP S62288177 A JPS62288177 A JP S62288177A JP 12802786 A JP12802786 A JP 12802786A JP 12802786 A JP12802786 A JP 12802786A JP S62288177 A JPS62288177 A JP S62288177A
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Landscapes
- Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)
- 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
【発明の詳細な説明】
３、発明の詳細な説明
〔発明の目的〕
（産業上の利用分野）
本発明はセラミック基板と金属板とを直接接合したセラ
ミックス−金属接合体に関する。
ミックス−金属接合体に関する。
（従来の技術）
近年、トランジスタモジュール用の基板などとして使用
されるセラミックス回路基板では、セラミック基板の所
定位置に導体回路を構成する金属板例えば銅板を配置し
、銅の融点（１０８３℃）以下、銅−酸素の共晶温度（
１０６５℃）以上に加熱して両者を直接接合させたいわ
ゆるＤＢＣ基板が開発されている。このＤＩＩＣ基板に
おいては、セラミック基板の反りが大きかったり、ある
いは接合するときの加熱によって変形が生じたりなどし
て、セラミック基板と銅板との接合面にセラミック基板
あるいは銅板から発生したガスが密閉されて、銅板の一
部に微少なふくれが生じ、その結果接合の不十分な個所
が発生することがあった。このようなふくれは一定の大
きさ以上になると基板への半導体チップの搭載が困難と
なり、製品の歩留りが低くなるという問題があった。ま
た、たとえ搭載することができても、密着性が良くなく
て、熱電導性が悪くなるということも問題となっていた
。
されるセラミックス回路基板では、セラミック基板の所
定位置に導体回路を構成する金属板例えば銅板を配置し
、銅の融点（１０８３℃）以下、銅−酸素の共晶温度（
１０６５℃）以上に加熱して両者を直接接合させたいわ
ゆるＤＢＣ基板が開発されている。このＤＩＩＣ基板に
おいては、セラミック基板の反りが大きかったり、ある
いは接合するときの加熱によって変形が生じたりなどし
て、セラミック基板と銅板との接合面にセラミック基板
あるいは銅板から発生したガスが密閉されて、銅板の一
部に微少なふくれが生じ、その結果接合の不十分な個所
が発生することがあった。このようなふくれは一定の大
きさ以上になると基板への半導体チップの搭載が困難と
なり、製品の歩留りが低くなるという問題があった。ま
た、たとえ搭載することができても、密着性が良くなく
て、熱電導性が悪くなるということも問題となっていた
。
このような不具合を解消するために１本発明者はさきに
特願昭６０−２１１０５６号としてセラミックス−金属
接合体を出願した。すなわちセラミックス基板の片面ま
たは両面に銅板を直接接合してなるセラミックス−金属
接合体であって、銅板のセラミックス基板に接合する面
に溝が形成されていることを特徴とするセラミックス−
金属接合体であり、前記溝はほぼ平行に複数本形成され
、溝の幅は０．０１〜３＋＋＋ｍ、 ピッチは１〜２５
−一、深さは０．０１重量以上でかつ銅板の厚さの１７
２以下であるものを用いた。その概略断面図を第３図に
示す、 （１１）は銅板、 （１２）はセラミックス板
である。このような鋼板とセラミックス基板とを用いて
形成した回路基板では、ふくれはほとんどみられなくな
り、製造歩留りが向上した。
特願昭６０−２１１０５６号としてセラミックス−金属
接合体を出願した。すなわちセラミックス基板の片面ま
たは両面に銅板を直接接合してなるセラミックス−金属
接合体であって、銅板のセラミックス基板に接合する面
に溝が形成されていることを特徴とするセラミックス−
金属接合体であり、前記溝はほぼ平行に複数本形成され
、溝の幅は０．０１〜３＋＋＋ｍ、 ピッチは１〜２５
−一、深さは０．０１重量以上でかつ銅板の厚さの１７
２以下であるものを用いた。その概略断面図を第３図に
示す、 （１１）は銅板、 （１２）はセラミックス板
である。このような鋼板とセラミックス基板とを用いて
形成した回路基板では、ふくれはほとんどみられなくな
り、製造歩留りが向上した。
しかしながら、前記したＤＢＣ基板を形成するＤＢＣ処
理工程中に銅板中の含有酸素が放出されて溝中に残存し
、又、セラミック基板と銅板との間に溝が残る場合があ
り、以後のエツチング工程でエツチング液の浸入という
現象を起こし、そのため熱伝導率の低下を来たす場合な
ど製品特性を劣化させてしまう事があり、ふくれは防止
できても、又、別の不具合が発生する場合がある。
理工程中に銅板中の含有酸素が放出されて溝中に残存し
、又、セラミック基板と銅板との間に溝が残る場合があ
り、以後のエツチング工程でエツチング液の浸入という
現象を起こし、そのため熱伝導率の低下を来たす場合な
ど製品特性を劣化させてしまう事があり、ふくれは防止
できても、又、別の不具合が発生する場合がある。
（発明が解決しようとする問題点）
上記したように銅板とセラミック基板とを直接接合して
なるセラミックス−金属接合体において、形成された回
路基板では、銅板に溝を形成することでふくれは防止す
ることはできるが、また別の製品特性の劣化を起こすこ
とになって、回路基板として使用するには末だ十分でな
いという欠点がある。
なるセラミックス−金属接合体において、形成された回
路基板では、銅板に溝を形成することでふくれは防止す
ることはできるが、また別の製品特性の劣化を起こすこ
とになって、回路基板として使用するには末だ十分でな
いという欠点がある。
そこで本発明は以上の欠点をなくすためになされたもの
で１回路基板としてのセラミックス−金属接合体がふく
れを起こさず、熱伝導率などの製品特性も劣化させるこ
とのない良好なセラミックス−金属接合体を形成する部
材の提供を目的とする。
で１回路基板としてのセラミックス−金属接合体がふく
れを起こさず、熱伝導率などの製品特性も劣化させるこ
とのない良好なセラミックス−金属接合体を形成する部
材の提供を目的とする。
（問題点を解決するための手段）
本発明のセラミックス−金属接合体に用いられる部材は
セラミック板と接合する面に溝を設けた金属板例えば銅
板にして、この銅板上の溝は圧縮力によって形成された
もので、この銅板を所定通りセラミック板と対向させて
配置し加熱して、密着接合させ良好なセラミックス−金
属接合体とすることにより構成される。
セラミック板と接合する面に溝を設けた金属板例えば銅
板にして、この銅板上の溝は圧縮力によって形成された
もので、この銅板を所定通りセラミック板と対向させて
配置し加熱して、密着接合させ良好なセラミックス−金
属接合体とすることにより構成される。
（作 用）
本発明のセラミックス−金属接合体用部材に形成された
溝は、例えば金型などによる圧縮力によって形成されて
いるので、セラミック板と金属板たとえば銅板とが加熱
接合されるとき、銅板中に形成されるＣｕ、ＩＯ液相に
よって両板が接合されるとともに、溝部の表面は次第に
セラミック板の方にひきよせられるようにせり上って、
溝部はふさがれることになり、したがって両板間に放出
ガスはなく、セラミック板と銅板とは十分に密着して接
合されることになり、回路基板などとして使用される接
合体にふくれは起こらない。又、次工程での例えばエツ
チング工程でエツチング液の浸入というような不具合な
現象も起こることはなく、したがって熱伝導率の劣化を
起こすなど製品特性を悪くすることはない。このように
接合体は、例えば回路基板として半導体チップの搭載に
は何の不具合もなく良好に搭載することができ、又、良
好な製品特性を保持することができる。
溝は、例えば金型などによる圧縮力によって形成されて
いるので、セラミック板と金属板たとえば銅板とが加熱
接合されるとき、銅板中に形成されるＣｕ、ＩＯ液相に
よって両板が接合されるとともに、溝部の表面は次第に
セラミック板の方にひきよせられるようにせり上って、
溝部はふさがれることになり、したがって両板間に放出
ガスはなく、セラミック板と銅板とは十分に密着して接
合されることになり、回路基板などとして使用される接
合体にふくれは起こらない。又、次工程での例えばエツ
チング工程でエツチング液の浸入というような不具合な
現象も起こることはなく、したがって熱伝導率の劣化を
起こすなど製品特性を悪くすることはない。このように
接合体は、例えば回路基板として半導体チップの搭載に
は何の不具合もなく良好に搭載することができ、又、良
好な製品特性を保持することができる。
（実施例）
以下本発明の実施例について説明する。
セラミック基板としてアルミナ板の縦３５ｍｍ、横５５
腸園、厚さ０．６ｍｍのものを用いる。金属板としてタ
フピッチ銅からなる銅板の縦３０ｍ５＋ 、横５０ｍｍ
、厚さ０．３ｍｍのものを用いる。この銅板のアルミナ
板と接合する面に幅１００μｍ、深さ３０μｍにしてピ
ッチ２■−の溝を金型によって形成する。その溝の形状
は第１図に断面で示すようにほぼ三角形である。
腸園、厚さ０．６ｍｍのものを用いる。金属板としてタ
フピッチ銅からなる銅板の縦３０ｍ５＋ 、横５０ｍｍ
、厚さ０．３ｍｍのものを用いる。この銅板のアルミナ
板と接合する面に幅１００μｍ、深さ３０μｍにしてピ
ッチ２■−の溝を金型によって形成する。その溝の形状
は第１図に断面で示すようにほぼ三角形である。
図の（１）は銅板、（２）は溝である。
アルミナ板の所定位置に銅板を、溝の形成された面をア
ルミナ板に対向して配置し、この状態で非酸化性雰囲気
中で１０７５℃、３分間加熱した後冷却して、セラミッ
クス−金属接合体を形成する。
ルミナ板に対向して配置し、この状態で非酸化性雰囲気
中で１０７５℃、３分間加熱した後冷却して、セラミッ
クス−金属接合体を形成する。
このようにして形成された接合体は第２図に示すように
、アルミナ板（３）と銅板（１）とは密着して接合され
、両者間の溝は銅にふさがれてなくなり、ふくれを起こ
すこともない。又、エツチング液の浸入など特性に形容
するような不具合も起こらない良好な接合体が形成され
る。
、アルミナ板（３）と銅板（１）とは密着して接合され
、両者間の溝は銅にふさがれてなくなり、ふくれを起こ
すこともない。又、エツチング液の浸入など特性に形容
するような不具合も起こらない良好な接合体が形成され
る。
溝の形状は図示したものばかりでなく、半円状など種々
の変形構造のものが得られることは勿論である。又、溝
の寸法については、深さは０．００１ｍｍ以上で板厚の
１／２以下、幅は０．００１ｍｍ以上で２５ｍｍ以下が
好ましく、使用する銅板などの金属板の大きさによって
適宜選択する゛ものである。
の変形構造のものが得られることは勿論である。又、溝
の寸法については、深さは０．００１ｍｍ以上で板厚の
１／２以下、幅は０．００１ｍｍ以上で２５ｍｍ以下が
好ましく、使用する銅板などの金属板の大きさによって
適宜選択する゛ものである。
なお、圧縮力による溝の形成は金型によるほか圧延ロー
ルによって形成してもよい。
ルによって形成してもよい。
又、金属板として銅板について説明したが、他の金属例
えばアルミニウム、ニッケルなどからなる金属板を用い
ても同じようにセラミックス−金属接合体が得られる。
えばアルミニウム、ニッケルなどからなる金属板を用い
ても同じようにセラミックス−金属接合体が得られる。
以上述べたように本発明による接合体は、金属板に形成
した溝は加熱接合後は残存せず、金凡板とセラミック基
板とのよく密着接合したふくれのない接合体であり、エ
ツチング時にエツチング液が浸透するなどの不具合を起
こさない。例えば熱抵抗は従来のものでは１．４〜２．
０℃／Ｖであったのが。
した溝は加熱接合後は残存せず、金凡板とセラミック基
板とのよく密着接合したふくれのない接合体であり、エ
ツチング時にエツチング液が浸透するなどの不具合を起
こさない。例えば熱抵抗は従来のものでは１．４〜２．
０℃／Ｖであったのが。
１．１〜１．４℃／Ｖと少なくなり、熱伝導率がよくな
った。このようにふくれもなく熱伝導率がよいなど特性
のよいセラミックス−金属接合体を提供することができ
る。
った。このようにふくれもなく熱伝導率がよいなど特性
のよいセラミックス−金属接合体を提供することができ
る。
第１図は本発明の一実施例の断面図、第２図は本発明に
よる部材を用いてなる接合体の断面図。 第３図は従来の接合体の断面図である。 １・・・銅板、 ２・・・溝、 ３・・・アルミナ板。
よる部材を用いてなる接合体の断面図。 第３図は従来の接合体の断面図である。 １・・・銅板、 ２・・・溝、 ３・・・アルミナ板。
Claims (3)
- （１）セラミック基板と直接接合してセラミックス−金
属接合体を形成する金属板であって、この金属板の前記
セラミック基板と接合する面に圧縮力によって形成され
た溝を有することを特徴とするセラミックス−金属接合
体用部材。 - （２）金属板の溝の断面形状が金属板表面を底辺とする
ほぼ三角形であることを特徴とする特許請求の範囲第１
項記載のセラミックス−金属接合体用部材。 - （３）金属板の溝の深さが０．００１ｍｍ以上、金属板
の厚さの１／２以下、幅が０．００１ｍｍ以上、金属板
の幅の１／２以下であることを特徴とする特許請求の範
囲第２項記載のセラミックス−金属接合体用部材
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12802786A JPS62288177A (ja) | 1986-06-04 | 1986-06-04 | セラミツクス−金属接合体用部材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12802786A JPS62288177A (ja) | 1986-06-04 | 1986-06-04 | セラミツクス−金属接合体用部材 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62288177A true JPS62288177A (ja) | 1987-12-15 |
Family
ID=14974686
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12802786A Pending JPS62288177A (ja) | 1986-06-04 | 1986-06-04 | セラミツクス−金属接合体用部材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62288177A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01161892A (ja) * | 1987-12-18 | 1989-06-26 | Toshiba Corp | セラミックス回路基板およびその製造方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS615596A (ja) * | 1984-06-19 | 1986-01-11 | 株式会社東芝 | 回路基板の製造方法およびこれに使用する回路パタ−ンフレ−ム |
-
1986
- 1986-06-04 JP JP12802786A patent/JPS62288177A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS615596A (ja) * | 1984-06-19 | 1986-01-11 | 株式会社東芝 | 回路基板の製造方法およびこれに使用する回路パタ−ンフレ−ム |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01161892A (ja) * | 1987-12-18 | 1989-06-26 | Toshiba Corp | セラミックス回路基板およびその製造方法 |
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