JPS6369785A - 炭化ケイ素焼結体用メタライズペ−スト及び半導体装置 - Google Patents

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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、新規な炭化ケイ素焼結体用メタライズペース
トに係り、特に炭化ケイ素焼結体からなる集積回路基板
への半導体素子の搭載に好適なメタライズペースト及び
集積回路装置に関する。

〔従来の技術〕

厚膜混成集積回路は、一般にセラミック基板上にスクリ
ーン印刷および焼成技術によって形成さく６） れた導体や抵抗体などの素子に、半導体素子およびその
他の電子部品を接続することによって構成されている。

そのセラミック基板には、従来アルミナセラミックスが
主として使用されてきた。それに対して、アルミナに比
べ約１０倍も大きな熱伝導性を有し集積回路用基板とし
て電気絶縁性の炭化ケイ素セラミックスが開発された。

厚膜混成集積回路をセラミックス焼結体上に形成するた
めには、メタライズペーストが使われる。

ペーストは、焼成されたときに、良好な電気的性質を有
するとともに、セラミックス焼結体に密着し、かつ半導
体素子、導体その他の金属コネクター類を接合させる際
のろうによる濡れ性もそなえたメタライズ部を形成でき
ることが要求される。

従来、酸化物系セラミックス焼結体に適用されるメタラ
イズペーストは、それに含まれるガラス成分が溶融し焼
結体と反応することによって、焼結体と接着すると考え
られている。しかし、このガラス溶融体は、酸化物同志
の反応がない炭化ケイ素焼結体のような系では接合不良
となるとか、あるいは半導体素子、導体または他の金属
コネクターとメタライズ部との接合を防げるなどの欠点
があった。

非酸化物系セラミック焼結体上に導体、抵抗体等の素子
を形成するためのメタライズ方法並びに材料については
、特開昭５５−５１７７４号公報、同５５−１１３６８
３号公報に記載されている。これらの公報には、炭化ケ
イ素に対し高い濡れ性をもつ金属と、低い熱膨張係数と
高い融点をもつタングステン。

モリブデンなどの金属とを含む組成物を、ペースト状に
して焼結体に塗布したのち、非酸化性雰囲気中で焼成す
ることからなるメタライズ方法が提案されている。しか
し、厚膜混成集積回路を形成するに当って、タングステ
ンやモリブデンなどの高融点金属には半導体素子を直接
接合しがたく、両者を接着する材料の介在を要するとい
う問題がある。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明の目的は、炭化ケイ素セラミックス焼結体及び半
導体素子の両者に対し良好な接着性を有し、中間層を設
けることなしに該素子を接合するための炭化ケイ素焼結
体用メタライズペースト及び半導体装置を提供すること
にある。

〔問題点を解決するための手段〕

金を主成分とし、少量の銅、ゲルマニウム、及びビスマ
ス及びケイ素を含むメタライズペーストは常温及び熱疲
労試験においては炭化ケイ素セラミックス焼結体及び半
導体素子の両者に対し良好な接着性を示すが、信頼性の
高い半導体装置に適用する場合には、全体に接着強度の
向上を計る必要があった。そこで種々検討を行った結果
、カドミウムを加えることによって、接着強度が顕著に
向上し、かつ熱疲労によっても強度が低下しない良好な
メタライズペーストが得られることを見出した。

本発明の金糸メタライズペーストは半導体素子との間に
高い濡れ性と接着強度を有するとともに、特に０．４ｃ
ａＲ，／（１）・８・℃以上の熱伝導率（室温）および
４　Ｘ　１０−６／℃以下の熱膨張率（室温〜１０００
℃）を有し、かつ電気絶縁性である炭化ケイ素焼結体に
対して高い接着性を保持し、しかも熱疲労にも優れてい
る。

本発明は、炭化ケイ素焼結体用メタライズペーストとし
て金の粉末を主成分とし、これに少量のカドミウムを含
むものであり、又これに更にビスマス及び銅の少くとも
１種、又はこれに少量のゲルマニウムを含む混合粉末を
、有機結合剤溶液中に均一に分散させてなることが特徴
である。更に本発明はケイ素を含むものである。

本発明は、カドミウム粉末を加えることによって、炭化
ケイ素焼結体との接着力が向上し、熱疲労にも優れると
の知見に基づいている。すなわち、本発明においてカド
ミウム粉末は、銅及びビスマス粉末と同様、焼成時に炭
化ケイ素セラミックス焼結体の表面に予め形成されたケ
イ素酸化物皮膜と融合してガラス質化することによって
該セラミックスと金メタライズ部との界面を強固に接着
する作用をしている。ゲルマニウム粉末は、Ｓｉ素子の
接合に際してＳｉとの濡れ性を良くし、接着を強固にす
る働きをしている。また上記ペースト成分にケイ素を添
加されても良く、この添加は半導体素子との濡れ性を良
くし、接着後の熱疲労による特性の劣化を抑制する働き
に有利である。

金属成分の配合比としては、主成分である金を９０重量
％以上、好ましくは９９．８７〜９２．０重量％に、カ
ドミウム０．０３〜３．０重量％、のぞましくは０．０
３〜１，０重量％が含有される。

又これにビスマス０．１〜２．０重量％、ゲルマニウム
０．０１〜２．０重量％及び銅０．０１〜１．０重量％
の少くとも１種を含むものがよい。これらの鋼、ゲルマ
ニウム、カドミウムの含有量は炭化ケイ素セラミックス
焼結体との接着性及び厚膜の形成を良好ならしめるのに
好ましいものである。

銅は焼結体との接合性を改善し、ゲルマニウムは半導体
素子との接合性及びカドミウムは焼結体との接合性及び
良好な厚膜形成の改善をするものである。

本発明に使用される金属粉末は、粒径約５μｍ以下で細
いほど好ましいが、粒径約０．００５〜５μｍ程度の粉
末でよい。

また本発明においては有機結合剤として、例えばエチル
セルローズやニトロセルローズ等の繊維素誘導体、メタ
クリル酸エステルやアクリル酸エステルの重合体のよう
な、焼成条件において容易に分解し完全に揮散する重合
体が使用される。さらに、本発明においては、結合剤を
溶解して前記金属粉末をよく濡らし得る有機溶剤が用い
られ。

例えばグリコールエーテルエステル類やエステル。

ケトン、テレピネオールなどが挙げられる。

前記の有機結合剤と溶媒の配合量は、ペーストの印刷お
よびその後焼成までの工程において必要な作業性におい
て選択され、例えば金属粉末組成物１００重量部に対し
て、エチルセルローズ１〜１５重量部、テレピネオール
１００重量部でよい。

配合方法は何ら限定されず、慣用の装置を利用して、予
め調整された金属粉末混合物に有機結合剤溶液を加えて
混練するか、また有機結合剤溶液中に金属粉末を加えて
混合して、均一な分散体とすることができる。重量でＢ
ｉは０．１〜２．０％。

Ｇｅ０．０１〜２．０％、ＣｕＯ，０１〜１．０％。

Ｃｄ０．０３〜３．０％及び残部がＡｕからなるもの、
又はこれにＳ　ｉ　０．０１〜１．０％を含むものが好
ましい。

本発明のメタライズペーストは、公知の技法によって炭
化ケイ素セラミックス焼結体に適用され焼成される。焼
成は金の融点より低い温度で行ない、温度７５０℃〜９
５０℃、なるべくは８５０〜９００℃において、圧縮空
気中で行なわれることが好ましい。酸化雰囲気中で焼成
することにより接着性の高いＡｕメタライズ層が形成さ
れ、ビール強度で１　、５　ｋｇ　／　５　ｒｒｎ以上
のものを得ることができる。酸化雰囲気での焼成によっ
て添加されたＣｄが焼結体との界面で互いに酸化物層を
形成し、反応して強固に接合するものである。Ａｕメタ
ライズ層中には若干の酸化物が残留するが、はとんど問
題ないものである。また、他の添加元素も同様に界面で
酸化物を形成し、接着を高める。

本発明のメタライズペーストは、厚膜混成集積回路の形
成ばかりでなく、機器の構造部における接合用にも適す
る。

炭化ケイ素焼結体はＢｅ、Ｂｅ化合物又はＢＮを含む電
気絶縁性焼結体が好ましく、室温で１０１０Ω−以上の
比抵抗及び０．２ｃａＱ　／　ｃｓ　・ｓｅｅ・℃以上
の熱伝導率を有するものが好ましい。特にＢｅ又はＢｅ
化合物はＢｅとして０．１〜３．５重量％を含むものが
好ましい。焼結体は理論密度の９０％以上、特に９８％
以上のものが好ましい。

本発明は、電気絶縁性炭化ケイ素焼結体からなる基板上
に載置した半導体素子と、該半導体素子を取り囲み、前
記基板上に載置されたスペーサと、該スペーサに設けら
れたリードフレームと、該リードフレームと半導体素子
とを電気的に接続する配線と、前記リードフレーム上に
設けられたフランジと、前記半導体素子が該フランジ上
に設けられたキャップによって気密封止される半導体パ
ッケージにおいて、前記半導体素子は金を主成分とし、
少量のカドミウムを含む金属層によって前記基板上に接
合されていることを特徴とする。

更に本発明は、電気絶縁性炭化ケイ素焼結体からなる基
板上に載置された半導体素子、厚膜導体。

厚膜抵抗体及び容量素子を有し、前記素子と厚膜導体と
が金属細線によって金属細線によって電気的に接続され
ている半導体モジュールにおいて前記半導体素子は金を
主成分とし、少量のカドミウムを含む金属層によって前
記基板上に接合されていることを特徴とする。

本発明は、電気絶縁性炭化ケイ素焼結体からなる基板上
に載置された半導体素子及びリードフレームを有し、前
記素子とリードフレームを金属細線によって電気的に接
続され、前記半導体素子が前記リードフレームと基板上
に設けられたキャップによって気密封止される半導体パ
ッケージにおいて、前記半導体素子は金を主成分と主成
分とし、少量のガドミウムを含む金属層によって前記基
板上に接合されてることを特徴とする。炭化ケイ素焼結
体からなる基板は、前記半導体素子が載置される反対面
側がくし歯状の冷却フィンが一体に形成したもの、また
平板状の基板の前記半導体素子が載置される反対面側に
金属製冷却フィンが接合したものが好ましい。金属製冷
却フィンは樹脂によって接合することができる。

本発明は、電気絶縁性炭化ケイ素焼結体からなる基板上
に載置した半導体素子と、該半導体素子を取り囲み、前
記基板上に載置された配線基板と、前記素子と前記配線
基板上に設けられた端子とを金属配線によって電気的に
接続され、前記素子を前記配線基板上に設けられたキャ
ップによって気密封止され、前記配線基板の前記焼結体
からなる基板との接合面の反対側に電気的に接続するピ
ンが配置されているピングリットアレイ半導体装置にお
いて、前記半導体素子は金成分を主成分とし、少量のカ
ドミウムを含む金属層によって前記焼結体からなる基板
上に接合されていることを特徴とする。配線基板はセラ
ミック焼結体からなる多層板が好ましく、アルミナ、ム
ライト系、シリカガラス系焼結体が好ましい。

本発明は、電気絶縁性炭化ケイ素焼結体からなる基板上
に半導体素子が設けられた半導体装置において、前記素
子は金を主成分とし、少量のカドミウムを含む金属層に
よって接合されていることを特徴とする。金属層は金９
０重量％以上及びカドミウム０．０３〜３．Ｏ，ビスマ
ス０．１〜２．０％及び銅０．０１〜１．０％、ゲルマ
ニウム０．０１〜２．０％及びシリコン０．０１〜１．
０％の少くとも１種とからなるもの、重量で金９０％以
上、カドミウム０．０３〜３．０％、ビスマス０．１〜
２．０％及び銅０．０１〜１．０％からなるもの、及び
重量で金９０％以上、カドミウム０．０３〜０．０３％
、ビスマス０．１〜２．０％、銅０．０１〜１．０％及
びゲルマニウム０．０１〜２．０％からなるものが好ま
しい。

〔実施例〕 実施例１ 第１表に示す組成のメタライズペースト金属成分の粉末
（粒子径的１μｍ）を秤取し、Ｖ型ミキサーを用いて混
合した。

第　　１　　表 金属粉末混合物に、有機結合材としてエチルセルローズ
を濃度５％を含むテレピネオール溶液を金属成分１００
重量部に対し２０重量部の割合で添加し混練して、スラ
リー状のメタライズペーストを調整した。

次に、予め脱脂洗清処理したベリリア２重量％含有する
理論密度の９９％を有する炭化ケイ素焼結体からなるセ
ラミックス基板の上に、該メタライズペーストをスクリ
ーン印刷したのち、大気中で１２０℃で１０分間加熱乾
燥した後、８３０〜９００℃で９分加熱し焼成した。

こうして作成された試料について、メタライズ部の基板
との密着状況を知るために、下記によって試験した。

まず、前述の炭化ケイ素セラミックス基板（寸法２１．
６ｎｎ角、厚さ０．６ｍｍ）上に形成された寸法７ｒｒ
ｎ角、厚さ約１２μｍのメタライズ部に、鉛−５０重量
部インジウム合金の半田を用いて、幅５庇、厚さ０．２
１１Ｉ１１の銅帯を接着した試験片を作成した。半田付
けの方法は、予め、前述の鉛−インジウム合金を半田槽
内で２３０〜２５０℃に加熱、溶融させておき、前述の
メタライズ部の上に銅帯をのせた状態で、溶融した半田
槽内に２〜３秒間浸漬し、接合させた６試験片は治具を
用いて引張り試験機にとりつけ、基板を固定して、銅帯
の一端を引張りメタライズ層と基板との間で引き剥すこ
とにより、幅５■における接着強さくｋｇ）を測定した
。その結果を表２のａに示す。また、熱疲労試験によっ
てメタライズ部と基板の接着状況を知るために、下記の
条件で熱サイクル、熱衝撃試験を行い、それらの試験後
の接着強さを測定した。まず熱衝撃試験は、試験片をあ
らかじめ加熱したヒートブロックの上に載せて２００℃
に加熱させた後、すみやかに氷水（℃）中に入れて５分
間保持し、再度ヒートブロックに載せるというサイクル
で５回行った。熱サイクル試験は、試験片を一５５℃に
設定した浴槽中で２５分間保持し、室温中に５分間放置
した後、１５０℃の恒温槽に２５分間保持し、更に室温
中で５分間放置するというサイクルで１００回繰り返し
行った。熱疲労試験後の試験片も前述と同じ方法で、メ
タライズ層と基板との間で引き剥すことによって接着強
さくｋｇ）を測定した。その結果を第２表のす、ｃに示
す。また比較例についても同様に接着強さを測定した。

夫々ａは焼成のまま、ｂは熱衝撃、Ｃは熱サイクル試験
後のデーターである。第２表に示すように、本発明によ
ればＣｄ単独添加したもののビール強度は接合のままで
１．０　ｋｇ以上得られ、またＣｄ、Ｂｉ、Ｃｕ、Ｇｅ
を添加したもののビール強度は１．９　ｋｇ以上のもの
が得られており、比較例の最大１．２　）ｃｇとほぼ同
等以上の接着強さが得られることがわかる。

第１図は、Ｃｕ、Ｂｉ及びＣｄ含有量と接着強さとの関
係を示す線図である。図に示す如く本発明のペーストを
使用したＣｄを添加したものは、その含有量０．０５％
以上で１　、５　’ｋｇｋｇ以上い接着強さが得られて
おり、Ｃｄの添加によって顕著に接着強さが向上するこ
とがわかる。

メタライズ部の半導体素子との接合性を次の方法によっ
て評価した。炭化ケイ素セラミック基板（２Ｊ） 上に形成されたメタライズ部（寸法７　ｍｍ　Ｘ　７　
ｍｍ、厚さ約１２μｍ）にケイ素半導体素子（低寸法５
　、　Ｏｍｎ　Ｘ　５　、　Ｏｎｕ　）を載置し、全体
をヒータにのせて約４３０℃に熱するとともに、約３９
０℃に熱せられた窒素を基板上に吹きつけることによっ
て周囲と遮断し、該雰囲気中において前記素子を基板に
押圧し、Ａ　ｕ　−Ｓ　ｉ合金を形成させて接合させた
。

次に、メタライズ部に接合した半導体素子に、エポキシ
樹脂を用いて３ｒｒｍφのボルドーナツトを接着した試
験片を作成した。該試験片を治具を用いて引張試験機に
とりつけ基板を固定して、メタライズ層と半導体素子と
の間の接着強さくｋｇ）を測定した。その結果を第３表
に示す。ａは半導体素子を接合したままのデータである
。比較例についても同様に行ったものである。また、Ｓ
ｊ素子搭載後の熱疲労試験における接着状況を知るため
に、熱サイクル、熱衝撃を行った。いずれの試験も前述
の方法で行ない、試験後の試料について、同様の方法で
、メタライズ層と半導体素子との間の接着強さくｋｇ）
を測定した。その結果を第３表のす、ｃに示す。また比
較例についても同様に示す。

さらに、前述の炭化ケイ素セラミック基板上に形成した
メタライズ部の断面の走査型電子顕微鏡写真と線分析結
果を第２図、第３図に示した。

ＳｉＣ基板とメタライズの接合面は空孔もなく良く接合
さねている。また、接合界面には線分析結果からもＣｕ
、Ｃｄ、Ｂｉの濃度の高いピークが表われているように
、反応層を形成し接着を強固にしている。反応層は３〜
５μｍであった。

実施例２ 次に本発明のペーストを使用して形成したメタライズ層
を有する電気絶縁性ＳｉＣ焼結体を基板として用いた半
導体装置への応用例について説明する。

第４図は本発明のペーストを使用して形成した半導体パ
ッケージの断面図である。この半導体装置は、実施例１
で記載したＳｉＣ焼結体基板１０上に、本発明Ｈａ　６
のペーストを用い、大気中、第２表 第３表 ８５０℃で焼成し、メタライズ層１１を形成させ、その
上にＳｉ半導体素子１２を直接接合したものである。フ
ランジ２５とリードフレーム１８及びＳｉＣ焼結体基板
１０とは、各々熱膨張係数が４０〜５５　Ｘ　１０−７
／”Ｃのガラス１９によって接合しシールされる。フラ
ンジには熱膨張係数４０〜５５　Ｘ　１０−７／℃のセ
ラミックス焼結体又は金属が良く、例えばセラミック焼
結体ではムライト（３ＡＩ２ｚＯｓ・２Ｓｉｏｚ　）焼
結体が、金属ではコバール（Ｆ　ｅ　−Ｎ　ｉ　−Ｇ　
ｏ　）が好適である。キャップ２０とフランジ２５は半
田１６によって接合される。キャップ２０はコバール（
３０ｗｔ％Ｎ　ｉ　−１７ｗ　ｔ％Ｃｏ　−Ｆ　ｅ合金
）又は４２アロイ（４２ｗｔ％Ｎ１〜Ｆ　ｅ合金）が使
用される。

１３はボンデング用ワイヤである。このワイヤはＡｕ、
Ｃｕ、ＡΩが好適である。

第５図はイグナイタ半導体モジュールの断面である。こ
の半導体装置は、実施例１に記載した電気絶縁性ＳｉＣ
焼結体を用いた基板１０上に、本発明のＮα６のペース
トを用いて、大気中で、８５０℃で焼成し、メタライズ
層１１を形成させた。このメタライズ層１１の上にＳｉ
ペレット１２を載置し、押圧して接合した。コンデンサ
１７は半田１６によって、厚膜導体１４に直接接合され
る。

１５は厚膜抵抗体、１３はボンデング用ワイヤである。

このワイヤは八βが好適である。

第６図は本発明のペーストを使用して形成した放熱フィ
ンなしの論理ＬＳＩパッケージの断面図である。前述と
同様に前述のＳｉＣ焼結体基板１０上に、本発明Ｎα６
のメタライズペーストを用いてメタライズ層１１を形成
した。このメタライズ層１１の上には、Ｓｉ半導体素子
が実施例１で述べた方法と同じ方法によって直接接合さ
れる。

リードフレーム１８と基板１０及びキャップ２０とは熱
膨張係数が４０〜５５　Ｘ　１０−７／℃のガラス１９
によって接合されシールされる。キャップにはセラミッ
クスが使用される。

第７図は前述の電気絶縁性ＳｉＣ焼結体からなる放熱フ
ィン２１を設けた論理ＬＳＩパッケージの断面図である
。この放熱フィン２２には、本発明Ｎα６のペーストを
用いてメタライズ層１１が設けられ、その上にＳｉ半導
体素子１２が直接接合される。リードフレーム１９と放
熱フィン２１及びキャップ２０とは各々、熱膨張係数が
４０〜５５　Ｘ　１０−７／℃のガラスによってシール
される。

キャップ２０にはセラミックス、ボンデング用ワイヤに
はＡｆｉが好適である。

第８図は本発明のペーストを使用して形成したＡＱから
なる放熱フィン２３を設けた論理ＬＳＩパッケージの断
面図である。この放熱フィン２３は樹脂２４によって、
ＳｉＣ焼結体基板１０に接合される以外は前述第６図の
ものと同じである。

第９図は、前述の電気絶縁性ＳｉＣ焼結体からなる基板
１０にＳｉ半導体素子１２を載置するとともに、セラミ
ック多層配線板１を載置したピングレットアレイ半導体
装置の断面図である。Ｓｉ半導体素子１２は、本発明＆
６のペーストを用いてメタライズ層１１が設けられ基板
１０に接合されている。セラミック多層配線板１には、
外部と接続する金属製のピン２が設けられている。セラ
ミック多層配線板１は、アルミナ焼結体、ムライト系焼
結体、シリカガラス系焼結体等が用いられる。セラミッ
ク多層配線板１と基板１０とは各々の表面にメタライズ
層が形成され、ろう３によって接合される。

〔発明の効果〕

以上の如く、カドミウムを配合した本発明によれば、半
導体素子と接着性を強め、該素子との接着後の熱疲労に
よる特性の劣化を抑制する顕著な効果が得られる。また
、金を主成分とし、カドミウム、ビスマス、銅及びゲル
マニウムを配合した本発明のメタライズペーストは、炭
化ケイ素セラミックスを基板として厚膜混成集積回路を
形成するうえで、きわめて有用である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例及び比較例における厚膜焼成後
の接着強さ特性図、第２図および第３図は本発明のペー
ストの厚膜焼成後の断面の走査型電子顕微鏡写真と線分
析図、第４図、第５図、第６図、第７図、第８図、第９
図は本発明の５ｉＣ焼結体を適用した各種半導体装置の
断面図である。 １・・・セラミック多層配線板、２・・・ピン、３・・
・ろう、１０・・・ＳｉＣ焼結体基板、１１・・・メタ
ライズ層、１２・・・Ｓｉ半導体素子、１３・・・ボン
デング用ワイヤ、１４・・・厚膜導体、１５・・・厚膜
抵抗体、１６・・・半田、１７・・・コンデンサ、１８
・・・リードフレーム、１９・・・ガラス、２０・・・
キャップ、２１．２３・・・放Ｃｕ、Ｂ−又（よ　Ｃ改
（７，〕 躬２−図 手続補正書（方式） 昭和６１年１２月１ａ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、金粉末を主成分とし、少量のカドミウム粉末を含む
   混合粉末を有機結合剤溶液中に均一に分散させてなるこ
   とを特徴とする炭化ケイ素焼結体用メタライズペースト
   。 ２、特許請求の範囲第１項において、金粉末９０重量％
   以上及びカドミウム粉末０．０３〜３．０重量％を含む
   混合粉末からなる炭化ケイ素焼結体用メタライズペース
   ト。 ３、金粉末を主成分とし、少量のカドミウムと、少量の
   ビスマス、ゲルマニウム、シリコン及び銅粉末とを含む
   混合粉末を有機結合剤溶液中に均一に分散させてなるこ
   とを特徴とする炭化ケイ素焼結体用メタライズペースト
   。 ４、特許請求の範囲第３項記載において、前記混合粉末
   の組成が金９０重量％以上、カドミウム０．０１〜３．
   ０重量％、ビスマス０．１〜２．０重量％、シリコン０
   ．０１〜１．０重量％及び銅０．０１〜１．０重量％を
   含む炭化ケイ素焼結体用メタライズペースト。 ５、特許請求の範囲第３項記載において、前記混合粉末
   の組成が金９０重量％以上、ビスマス０．１〜２．０重
   量％、銅０．０１〜１．０重量％、ゲルマニウム０．０
   １〜２．０重量％及びカドミウム０．０３〜３．０重量
   ％を含む炭化ケイ素焼結体用メタライズペースト。 ６、電気絶縁性炭化ケイ素焼結体からなる基板上に載置
   した半導体素子と、該半導体素子を取り囲み、前記基板
   上に載置されたスペーサと、該スペーサ上に設けられた
   リードフレームと、該リードフレームと半導体素子とを
   電気的に接続する細線と、前記リードフレーム上に設け
   られたフランジと、前記半導体素子が該フランジ上に設
   けられたキャップによつて気密封止される半導体パッケ
   ージであり、前記半導体素子は金を主成分とし、少量の
   カドミウムを含む金属層によつて前記基板上に接合され
   ていることを特徴とする半導体装置。 ７、電気絶縁性炭化ケイ素焼結体からなる基板上に載置
   された半導体素子、厚膜導体、厚膜抵抗及び容量素子を
   有し、前記素子と厚膜導体とが金属細線によつて電気的
   に接続されている半導体モジュールにおいて、前記半導
   体素子は金を主成分とし、少量のカドミウムを含む金属
   層によつて前記基板上に接合されていることを特徴とす
   る半導体装置。 ８、電気絶縁性炭化ケイ素焼結体からなる基板上に載置
   された半導体素子及びリードフレームを有し、前記素子
   とリードフレームとは金属細線によつて電気的に接続さ
   れ、前記半導体素子が前記リードフレームと基板上に設
   けられたキャップによつて気密封止される半導体パッケ
   ージにおいて、前記半導体素子は金を主成分とし、少量
   のカドミウミを含む金属層によつて前記基板上に接合さ
   れていることを特徴とする半導体装置。 ９、特許請求の範囲の第８項において、前記基板は前記
   半導体素子が載置される反対面側がくし歯状の冷却フィ
   ン形状を有する半導体装置。 １０、特許請求の範囲第８項において、前記基板の前記
   半導体素子が載置される反対側面に金属製冷却フィンが
   接合されている半導体装置。 １１、電気絶縁性炭化ケイ素焼結体からなる基板上に載
   置した半導体素子と、該半導体素子を取り囲み、前記基
   板上に載置された配線基板と、前記素子と前記配線基板
   上に設けられた端子とを金属配線によつて電気的に接続
   され、前記素子を前記配線基板上に設けられたキャップ
   によつて気密封止され、前記配線基板の前記焼結体から
   なる基板との接合面の反対面側に電気的に接続するピン
   が配置されているピンクリットアレイ半導体装置におい
   て、前記半導体素子は金成分を主成分とし、少量のカド
   ミウムを含む金属層によつて前記焼結体からなる基板上
   に接合されていることを特徴とする半導体装置。 １２、特許請求の範囲第１１項において、前記配線基板
   はセラミック焼結体からなる多層板である半導体装置。 １３、電気絶縁性炭化ケイ素焼結体からなる基板上に金
   を主成分とし、少量のカドミウムを含む金属層が形成さ
   れ、前記基板と金属層との界面にカドミウムとシリコン
   との酸化物層が形成されていることを特徴とする半導体
   装置用基板。 １４、特許請求の範囲第１３項において、前記金属層は
   金９０重量％以上及びカドミウム０．０１〜３．０重量
   ％を含む合金からなる半導体装置用基板。 １５、電気絶縁性炭化ケイ素焼結体からなる基板上に金
   を主成分とし、少量のカドミウムと、少量のビスマス、
   ゲルマニウム、銅及びシリコンの少くとも１種を含む金
   属層が形成されていることを特徴とする半導体装置用基
   板。 １６、特許請求の範囲第１５項において、重量で金９０
   ％以上と、カドミウム０．０３〜３．０％と、ビスマス
   ０．１〜２．０％、銅０．０１〜１．０％、ゲルマニウ
   ム０．０１〜２．０％及びシリコン０．０１〜１．０％
   の少なくとも１種とからなる半導体装置用基板。 １７、特許請求の範囲第１５項において前記金属層は重
   量で金９０％以上、カドミウム０．０３〜３．０％、ビ
   スマス０．１〜２．０％及び銅０．０１〜１．０％から
   なる半導体装置用基板。 １８、特許請求の範囲第１５項において、前記金属層は
   重量で金９０％以上、カドミウム０．０３〜３．０％、
   ビスマス０．１〜２．０％、銅０．０１〜１．０％及び
   ゲルマニウム０．０１〜２．０％からなる半導体装置用
   基板。