[go: up one dir, main page]

JP2000128654A - 窒化ケイ素複合基板 - Google Patents

窒化ケイ素複合基板

Info

Publication number
JP2000128654A
JP2000128654A JP10306497A JP30649798A JP2000128654A JP 2000128654 A JP2000128654 A JP 2000128654A JP 10306497 A JP10306497 A JP 10306497A JP 30649798 A JP30649798 A JP 30649798A JP 2000128654 A JP2000128654 A JP 2000128654A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
substrate
silicon nitride
thickness
composite substrate
thermal conductivity
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP10306497A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2000128654A5 (ja
Inventor
Ai Ito
愛 伊藤
Tomomasa Miyanaga
倫正 宮永
Masashi Yoshimura
雅司 吉村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumitomo Electric Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sumitomo Electric Industries Ltd filed Critical Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority to JP10306497A priority Critical patent/JP2000128654A/ja
Priority to EP99949425A priority patent/EP1142849B1/en
Priority to PCT/JP1999/005910 priority patent/WO2000024692A1/ja
Priority to DE69934909T priority patent/DE69934909T2/de
Priority to US09/830,219 priority patent/US6599637B1/en
Publication of JP2000128654A publication Critical patent/JP2000128654A/ja
Publication of JP2000128654A5 publication Critical patent/JP2000128654A5/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/48—Manufacture or treatment of parts, e.g. containers, prior to assembly of the devices, using processes not provided for in a single one of the groups H01L21/18 - H01L21/326 or H10D48/04 - H10D48/07
    • H01L21/4814—Conductive parts
    • H01L21/4846—Leads on or in insulating or insulated substrates, e.g. metallisation
    • H01L21/4857—Multilayer substrates
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/515—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics
    • C04B35/58—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics based on borides, nitrides, i.e. nitrides, oxynitrides, carbonitrides or oxycarbonitrides or silicides
    • C04B35/584—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics based on borides, nitrides, i.e. nitrides, oxynitrides, carbonitrides or oxycarbonitrides or silicides based on silicon nitride
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B37/00—Joining burned ceramic articles with other burned ceramic articles or other articles by heating
    • C04B37/02—Joining burned ceramic articles with other burned ceramic articles or other articles by heating with metallic articles
    • C04B37/023—Joining burned ceramic articles with other burned ceramic articles or other articles by heating with metallic articles characterised by the interlayer used
    • C04B37/026—Joining burned ceramic articles with other burned ceramic articles or other articles by heating with metallic articles characterised by the interlayer used consisting of metals or metal salts
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/48—Arrangements for conducting electric current to or from the solid state body in operation, e.g. leads, terminal arrangements ; Selection of materials therefor
    • H01L23/488—Arrangements for conducting electric current to or from the solid state body in operation, e.g. leads, terminal arrangements ; Selection of materials therefor consisting of soldered or bonded constructions
    • H01L23/498—Leads, i.e. metallisations or lead-frames on insulating substrates, e.g. chip carriers
    • H01L23/49866—Leads, i.e. metallisations or lead-frames on insulating substrates, e.g. chip carriers characterised by the materials
    • H01L23/49894—Materials of the insulating layers or coatings
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/52—Arrangements for conducting electric current within the device in operation from one component to another, i.e. interconnections, e.g. wires, lead frames
    • H01L23/538—Arrangements for conducting electric current within the device in operation from one component to another, i.e. interconnections, e.g. wires, lead frames the interconnection structure between a plurality of semiconductor chips being formed on, or in, insulating substrates
    • H01L23/5383—Multilayer substrates
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00—Printed circuits
    • H05K1/02—Details
    • H05K1/03—Use of materials for the substrate
    • H05K1/0306—Inorganic insulating substrates, e.g. ceramic, glass
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2237/00—Aspects relating to ceramic laminates or to joining of ceramic articles with other articles by heating
    • C04B2237/02—Aspects relating to interlayers, e.g. used to join ceramic articles with other articles by heating
    • C04B2237/12—Metallic interlayers
    • C04B2237/125—Metallic interlayers based on noble metals, e.g. silver
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2237/00—Aspects relating to ceramic laminates or to joining of ceramic articles with other articles by heating
    • C04B2237/30—Composition of layers of ceramic laminates or of ceramic or metallic articles to be joined by heating, e.g. Si substrates
    • C04B2237/32—Ceramic
    • C04B2237/36—Non-oxidic
    • C04B2237/368—Silicon nitride
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2237/00—Aspects relating to ceramic laminates or to joining of ceramic articles with other articles by heating
    • C04B2237/30—Composition of layers of ceramic laminates or of ceramic or metallic articles to be joined by heating, e.g. Si substrates
    • C04B2237/40—Metallic
    • C04B2237/402—Aluminium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2237/00—Aspects relating to ceramic laminates or to joining of ceramic articles with other articles by heating
    • C04B2237/30—Composition of layers of ceramic laminates or of ceramic or metallic articles to be joined by heating, e.g. Si substrates
    • C04B2237/40—Metallic
    • C04B2237/407—Copper
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2237/00—Aspects relating to ceramic laminates or to joining of ceramic articles with other articles by heating
    • C04B2237/50—Processing aspects relating to ceramic laminates or to the joining of ceramic articles with other articles by heating
    • C04B2237/66—Forming laminates or joined articles showing high dimensional accuracy, e.g. indicated by the warpage
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2237/00—Aspects relating to ceramic laminates or to joining of ceramic articles with other articles by heating
    • C04B2237/50—Processing aspects relating to ceramic laminates or to the joining of ceramic articles with other articles by heating
    • C04B2237/70—Forming laminates or joined articles comprising layers of a specific, unusual thickness
    • C04B2237/704—Forming laminates or joined articles comprising layers of a specific, unusual thickness of one or more of the ceramic layers or articles
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2237/00—Aspects relating to ceramic laminates or to joining of ceramic articles with other articles by heating
    • C04B2237/50—Processing aspects relating to ceramic laminates or to the joining of ceramic articles with other articles by heating
    • C04B2237/70—Forming laminates or joined articles comprising layers of a specific, unusual thickness
    • C04B2237/706—Forming laminates or joined articles comprising layers of a specific, unusual thickness of one or more of the metallic layers or articles
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2237/00—Aspects relating to ceramic laminates or to joining of ceramic articles with other articles by heating
    • C04B2237/50—Processing aspects relating to ceramic laminates or to the joining of ceramic articles with other articles by heating
    • C04B2237/74—Forming laminates or joined articles comprising at least two different interlayers separated by a substrate
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2237/00—Aspects relating to ceramic laminates or to joining of ceramic articles with other articles by heating
    • C04B2237/50—Processing aspects relating to ceramic laminates or to the joining of ceramic articles with other articles by heating
    • C04B2237/76—Forming laminates or joined articles comprising at least one member in the form other than a sheet or disc, e.g. two tubes or a tube and a sheet or disc
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/0001—Technical content checked by a classifier
    • H01L2924/0002—Not covered by any one of groups H01L24/00, H01L24/00 and H01L2224/00

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Ceramic Products (AREA)
  • Structure Of Printed Boards (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 セラミック基板としてＳｉ3Ｎ4基板を用い、
機械的衝撃や熱的衝撃によっても板に亀裂が発生せず、
放熱特性並びに耐熱サイクル特性に優れたＳｉ3Ｎ4複合
基板を提供する。 【解決手段】 熱伝導率が９０Ｗ／ｍ・Ｋ以上、３点曲
げ強度が７００ＭＰａ以上のＳｉ3Ｎ4基板を用い、その
片方の主面上に接合された金属層ｔｍと、Ｓｉ3Ｎ4基板
の厚さｔｃの関係を２ｔｍ≦ｔｃ≦２０ｔｍを満たすよ
うに設定する。また、Ｓｉ3Ｎ4基板の両方の主面上に金
属層を接合する場合には、両主面上の金属層の合計厚さ
ｔｔｍとの間で、ｔｔｍ≦ｔｃ≦１０ｔｔｍの関係を満
たすように設定する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体素子等の発
熱電子部品を搭載するパワーモジュール等の複合基板に
係わり、特にセラミック基板に金属層を接合した構造を
有し、放熱特性、機械的強度、及び耐熱サイクル特性に
優れたセラミック複合基板に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来から、各種電子機器の構成部品とし
て、電気絶縁性を有するＡｌ2Ｏ3、ＡｌＮ、ＢｅＯなど
のセラミック基板の表面に、導電層として銅やアルミニ
ウムを主成分とする金属板を接合したセラミック複合基
板が広く使用されてきた。
【０００３】これらの従来のセラミック複合基板のう
ち、セラミック基板としてＡｌ2Ｏ3基板を使用したもの
はＡｌ2Ｏ3の熱伝導率が低いために良好な放熱性が得ら
れず、またＢｅＯ基板を用いたものは熱伝導率が高く放
熱性に優れるが、その毒性のため製造上の取り扱いが難
しいという問題があった。また、ＡｌＮ基板を利用した
複合基板は、ＡｌＮの熱伝導率が高いため放熱性に優れ
ているが、ＡｌＮの機械的強度が低いため、機械的衝撃
や、実使用下で繰り返して使用する際の熱負荷により、
亀裂が生じやすいという問題点があった。
【０００４】一方、Ｓｉ3Ｎ4を主成分とするセラミック
は、本来の高強度特性に加え、一般に１０００℃以上の
高温度環境下でも優れた耐熱性を示し、且つ低熱膨張係
数を有し耐熱衝撃性にも優れている材料であるため、高
温構造材料として各種高温高強度部品への応用が試みら
れてきた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】最近では、Ｓｉ3Ｎ4を
主成分とするセラミックが本来備えている高強度特性を
利用して、複合基板用のセラミック基板としての用途が
検討されている。例えば特許公報第２６９８７０号や特
開平９−１５７０５４号公報には、Ｓｉ3Ｎ4基板に金属
回路板を接合した複合回路基板であって、そのＳｉ3Ｎ4
基板の厚みを１ｍｍよりも薄くすることによって不十分
な熱伝導性を補い、回路全体の放熱性を高めようとする
試みが開示されている。
【０００６】しかし、ＡｌＮよりも強度の高いＳｉ3Ｎ4
であっても、基板の厚みが小さい場合には、やはりＡｌ
Ｎ基板と同様に装着時及び実装時の機械的衝撃や、熱サ
イクルによる熱的衝撃によって亀裂が生じやすく、実用
化は難しいと考えられる。例えば、セラミック複合基板
を装置に組立てる工程で、装置の主要部に複合基板をね
じ止め等により固定する必要があるが、機械的強度に優
れたＳｉ3Ｎ4基板であっても、基板が薄いとネジの押圧
力やハンドリング時の衝撃により亀裂の発生が避けられ
ないからである。このような亀裂が生じると、亀裂部分
で絶縁不良となり、絶縁破壊によって複合基板が使用不
可能になる。
【０００７】本発明は、このような従来の事情に鑑み、
機械的衝撃や熱的衝撃によってもセラミック基板に亀裂
が発生することがなく、しかも放熱特性並びに耐熱サイ
クル特性に優れたセラミック複合基板を提供することを
目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明者らは、高熱伝導率で且つ高強度のＳｉ3Ｎ4
基板材料を研究開発すると共に、そのＳｉ3Ｎ4基板の厚
さと金属板の厚さを所定比率に設定して複合基板とした
とき、組立工程での締め付け割れ等をなくし、耐熱サイ
クル特性を大幅に改善できること、特にＳｉ3Ｎ4基板の
熱伝導率を高めることにより複合基板の放熱性を大幅に
改善できることを見い出し、本発明をなしたものであ
る。
【０００９】即ち、本発明が提供するセラミック複合基
板は、熱伝導率が９０Ｗ／ｍ・Ｋ以上、３点曲げ強度が
７００ＭＰａ以上である窒化ケイ素セラミック基板と、
その片方の主面上に接合された金属層とを備え、窒化ケ
イ素セラミック基板の厚さをｔｃ、金属層の厚さをｔｍ
としたとき、ｔｃとｔｍが関係式２ｔｍ≦ｔｃ≦２０ｔ
ｍを満たすことを特徴とする。
【００１０】また、本発明が提供する他の窒化ケイ素複
合基板は、熱伝導率が９０Ｗ／ｍ・Ｋ以上、３点曲げ強
度が７００ＭＰａ以上である窒化ケイ素セラミック基板
と、その両方の主面上に接合された金属層とを備え、窒
化ケイ素セラミック基板の厚さをｔｃ、両主面上の金属
層の合計厚さをｔｔｍとするとき、ｔｃとｔｔｍが関係
式ｔｔｍ≦ｔｃ≦１０ｔｔｍを満たすことを特徴とす
る。
【００１１】上記の本発明の窒化ケイ素複合基板では、
金属板接合前の窒化ケイ素セラミック基板が、半導体素
子を搭載する側の主面が凹状となる反りを有することが
好ましく、その具体的な反り量は基板長さ２５.４ｍｍ
（１インチ）当たり１０〜３００μｍの範囲内が好まし
い。
【００１２】本発明の窒化ケイ素複合基板に用いる窒化
ケイ素セラミック基板は、希土類元素を酸化物に換算し
て０.６〜１０重量％と、Ｍｇ、Ｔｉ、Ｔａ、Ｌｉ及び
Ｃａから選ばれた少なくとも１種の元素を酸化物に換算
して０.５〜１.０重量％含有し、不純物としての酸素を
２重量％以下、及びＡｌを酸化物に換算して０.２重量
％以下含むことを特徴とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】まず、本発明のセラミック複合基
板に用いられるＳｉ3Ｎ4基板について以下説明する。複
合基板に用いるセラミック基板は、高熱伝導性と高強度
特性を兼ね備えた緻密な焼結体である必要がある。従来
のＳｉ3Ｎ4焼結体の熱伝導率が低いのは、焼結体のＳｉ
3Ｎ4粒内に不純物が固溶し、熱伝導のキャリアーである
フォノンが散乱されるためである。Ｓｉ3Ｎ4は難焼結性
のセラミックであるため、低温で液相を生成させる焼結
助剤の添加が必須であるが、この焼結助剤が粒内に固溶
して熱伝導率を低下させることが知られている。
【００１４】そこで、本発明においては、焼結助剤の種
類を選択し、その添加量を所定の範囲に定めることによ
って、本来の優れた機械的強度に加えて、Ｓｉ3Ｎ4焼結
体の熱伝導率を改善向上させ、これをセラミック基板と
して使用する。即ち、本発明では、Ｓｉ3Ｎ4の焼結助剤
として、希土類酸化物と、Ｍｇ、Ｔｉ、Ｔａ、Ｌｉ、Ｃ
ａの少なくとも１種の酸化物を併用する。
【００１５】希土類酸化物はＳｉ3Ｎ4粒内に殆ど固溶し
ないため、焼結体の高熱伝導化に有効である。希土類酸
化物の中でも、Ｙ、Ｙｂ、Ｓｍの酸化物を用いるのが望
ましい。これらの酸化物を用いた場合、粒界相が容易に
結晶化するためである。粒界相が結晶化した場合、高温
強度が高くなると同時に、粒界相でのフォノンの散乱が
低減されるため、高強度化と高熱伝導化の同時達成に有
効である。また、これら希土類酸化物の添加量は、０.
６〜１０重量％の範囲が好ましい。０.６重量％より少
ない場合には、液相が十分に生成されず、焼結過程で緻
密化が進まないために、焼結後の気孔率が高くなり、熱
伝導率が低下すると同時に、機械的強度も低くなる。逆
に１０重量％より多い場合には、焼結体中の粒界相の占
める割合が大きくなり、熱伝導率が低下する。
【００１６】他の焼結助剤であるＭｇ、Ｔｉ、Ｔａ、Ｌ
ｉ、Ｃａの酸化物は、１６００℃以下の温度でＳｉ3Ｎ4
粒子表面のＳｉＯ2と反応して液相を生成させ、焼結過
程で緻密化を促進させるために有効である。これらの酸
化物は、合計で０.５〜１重量％の少量の添加によっ
て、希土類酸化物を単独で添加した場合に比較して、焼
結性を大幅に改善し、しかも熱伝導率の低下には殆ど影
響しない。しかし、これらＭｇ、Ｔｉ、Ｔａ、Ｃａの酸
化物の合計添加量が１重量％を越えると、これらの元素
がＳｉ3Ｎ4粒内に固溶し、熱伝導率が大幅に低減する恐
れがある。また、Ｍｇ、Ｔｉ、Ｔａ、Ｌｉ、Ｃａが粒界
相成分に含まれる場合、粒界相で非結晶性のガラス成分
を形成するため、やはり熱伝導率が低下し、また高温で
の強度が低下する。
【００１７】更に、原料粉末の純度を高めることによ
り、得られるＳｉ3Ｎ4焼結体の熱伝導率を向上させるこ
とができる。酸素とＡｌは容易にＳｉ3Ｎ4粒内に固溶し
熱伝導率を低下させることが広く知られている。従っ
て、本発明のＳｉ3Ｎ4基板では、その焼結体原料粉末
中、特にＳｉ3Ｎ4粉末中の不純物として、酸素量を２重
量％以下、及びＡｌを０.２重量％以下とすることによ
り、Ｓｉ3Ｎ4焼結体の熱伝導率を一層向上させることが
できる。
【００１８】このようにして製造したＳｉ3Ｎ4焼結体
は、室温での熱伝導率が９０Ｗ／ｍ・Ｋ以上で、且つ３
点曲げ強度が７００ＭＰａ以上の優れた特性を有してい
る。このように、従来の高熱伝導率のＳｉ3Ｎ4基板より
も更に熱伝導率を高め、同時に機械的強度も高めること
により、セラミック複合基板全体の熱抵抗を低減させな
がら、セラミック基板の厚さを大きくして、熱衝撃や機
械的衝撃に耐え得る厚さとすることができるのである。
【００１９】つまり、本発明の窒化ケイ素複合基板で
は、熱伝導率が９０Ｗ／ｍ・Ｋ以上及び３点曲げ強度が
７００ＭＰａ以上であるＳｉ3Ｎ4基板を用い、その片方
の主面上に金属層を接合する場合に、Ｓｉ3Ｎ4基板の厚
さをｔｃ、金属層の厚さをｔｍとしたときに、このｔｃ
とｔｍが２ｔｍ≦ｔｃ≦２０ｔｍの関係式１を満たすよ
うにセラミック基板の厚さを設定する。
【００２０】セラミック複合基板の耐熱サイクル特性を
向上させるためには、セラミック基板の両方の主面に金
属層を接合することが有効であるが、その場合には、両
方の主面に接合した金属層の厚さの合計をｔｔｍとした
とき、前記ｔｃとｔｔｍとがｔｔｍ≦ｔｃ≦１０ｔｔｍ
の関係式２を満たすようにセラミック基板の厚さを設定
する。尚、このとき、同時に上記関係式１を満たすこと
が好ましい。また、両方の主面に接合する金属層の厚さ
は同一でも又は異なっていてもよい。
【００２１】上記ｔｃとｔｍ又はｔｔｍの関係におい
て、金属層がＳｉ3Ｎ4基板の主面の片方にある場合にＳ
ｉ3Ｎ4基板の厚さｔｃがｔｃ＜２ｔｍであるか、主面の
両方にある場合にｔｃ＜ｔｔｍであると、上記のような
高強度のＳｉ3Ｎ4基板を用いても、実装時の機械的衝撃
によりに割れたり、熱サイクルによって亀裂が発生しや
すくなる。また、金属層が主面の片方にある場合にｔｃ
＞２０ｔｍとするか、主面の両方にある場合にｔｃ＞ｔ
ｔｍとすると、複合基板全体の熱抵抗が大きくなるので
好ましくない。
【００２２】具体的なＳｉ3Ｎ4基板の厚さとしては、機
械的衝撃による亀裂や破損の発生を防ぐために、１ｍｍ
以上とすることが好ましい。しかし、Ｓｉ3Ｎ4基板が厚
すぎると、全体としての放熱特性や熱サイクル特性が低
下するので、ほぼ６ｍｍ以下とすることが望ましい。
【００２３】本発明のＳｉ3Ｎ4基板は、金属層を接合す
る前の初期段階で、半導体素子を搭載する側の主面が凹
状となる反りを有することが好ましい。また、この反り
の量は、Ｓｉ3Ｎ4基板の主面の長さ２５.４ｍｍ（１イ
ンチ）あたり１０〜３００μｍの範囲内であることが好
ましい。
【００２４】このような反りを有するＳｉ3Ｎ4基板の凹
状の主面に金属板を接合し、その上に発熱源であるトラ
ンジスタチップなどの素子を搭載した場合には、素子の
発熱量が増大して回路全体の温度が上昇したとき、その
熱によりＳｉ3Ｎ4基板には素子搭載側の主面に引っ張り
応力が、反対側の主面には圧縮応力が作用する。その結
果、初期には素子搭載側に凹状に反っていたＳｉ3Ｎ4基
板が、装置主要部に対し平行になる方向に変形し、装置
と基板の密着性が向上するので、装置全体の熱抵抗をよ
り一層低減させることができる。
【００２５】
【実施例】実施例１ 酸素含有量１重量％、平均粒径０.９μｍのＳｉ3Ｎ4粉
末に、Ｓｉ3Ｎ4粉末の８重量％のＹ2Ｏ3粉末（平均粒径
１.０μｍ）と、０.５重量％のＭｇＯ粉末（平均粒径
１.０μｍ）を加え、アルコール溶媒中ボールミルで混
合した。その後、原料粉末の混合体を乾燥し、バインダ
ー成分を添加混練し、乾式金型プレスによりシート状の
成形体を複数作製した。この成形体を窒素雰囲気中で脱
脂処理した後、窒素雰囲気中１８００℃で４時間焼成し
て、Ｓｉ3Ｎ4焼結体を得た。尚、焼結体中の不純物Ａｌ
量をＩＣＰ発光分析法により定量した結果、約０.１重
量％であった。この不純物Ａｌは原料に由来するものと
考えられる。
【００２６】次に、得られた各Ｓｉ3Ｎ4焼結体の一部よ
り、直径１０ｍｍ、厚さ３ｍｍの熱伝導測定用サンプル
を加工し、レーザーフラッシュ法により熱拡散率を測定
し、計算式Ｋ＝α×Ｃ×ρ（α：熱拡散率、Ｃ：比熱、
ρ：密度）により熱伝導率を算出した。また、各Ｓｉ3
Ｎ4焼結体の一部から、研削加工により４×３×４０ｍ
ｍの抗折試験片を作製し、スパン３０ｍｍでＪＩＳ規格
（Ｒ−１６０１）の３点曲げ試験に供した。その結果、
このＳｉ3Ｎ4焼結体の熱伝導率は１１０Ｗ／ｍ・Ｋ、及
び３点曲げ強度は９５０ＭＰａであった。
【００２７】得られたＳｉ3Ｎ4焼結体を、研削・研磨加
工により縦横３２×７５ｍｍで、厚さを下記表１に示す
ように変化させて加工し、それぞれＳｉ3Ｎ4基板とし
た。各基板の長さ２５.４ｍｍ（１インチ）あたりの反
り量を測定し、その結果を表１に示した。また、試料１
〜６では凹側の主面に、及び試料７〜１０では両側の主
面に、それぞれ表１に示す厚さｔｍ又は合計厚さｔｔｍ
の無酸素銅板を活性金属を含むロー材を用いて接合し、
セラミック複合基板を得た。
【００２８】Ｓｉ3Ｎ4基板と銅板の接合後、超音波探傷
法により基板と銅板の間に空隙がないことを確認した
後、各複合基板をヒートサイクル試験に供した。ヒート
サイクル試験は、複合基板を−４０℃で２０分間冷却
し、室温で２０分間保持し、１２５℃で２０分間加熱
し、更に室温で２０分間保持する操作を１サイクルとし
て行い、蛍光探傷法により亀裂発生の有無と亀裂発生ま
でのヒートサイクル数を確認した。また、各複合基板の
熱抵抗を測定し、回路全体の放熱特性を調べた。熱抵抗
の測定は、複合基板の凹側の主面に接合した銅板上に１
０×１０ｍｍのＳｉトランジスタチップを発熱源として
装着して評価した。これらの結果を下記表１に併せて示
した。
【００２９】
【表１】 基板厚さ 銅板厚さ tc/tm 反り量 亀裂発生時 熱抵抗試料 tc (mm) tm、ttm(mm) (tc/ttm) (μm/in) 亀裂数 ヒートサイクル数 (℃/W) 1 2 0.3 6.7 100 0 ＞3000 0.6 2 1 0.3 3.3 200 0 ＞3000 0.3 3 0.6 0.3 2.0 250 0 ＞3000 0.25 4 5 0.3 16.7 15 0 ＞3000 1.2 5＊ 6.3 0.3 21.0 9 0 ＞3000 2.0 6＊ 0.5 0.3 1.67 310 4 1500 0.3 7 2 0.3＋0.3 3.3 95 0 ＞3000 0.4 8 5 0.3＋0.3 8.3 10 0 ＞3000 0.8 9 2 0.1＋0.3 5.0 90 0 ＞3000 0.5 10 2 1.5＋0.3 1.1 90 0 ＞3000 0.3 （注）表中の＊を付した試料は比較例である。また、試料７〜１０の銅板の合計 厚さｔｔｍは各主面ごとの厚さの和で示した。
【００３０】この結果から分かるように、熱伝導率が１
１０Ｗ／ｍ・Ｋ及び３点曲げ強度が９５０ＭＰａのＳｉ3
Ｎ4基板を用い、基板の厚さｔｃと金属層の厚さｔｍ又
は合計厚さｔｔｍを２≦ｔｃ／ｔｍ≦２０又は１≦ｔｃ
／ｔｔｍ≦１０となるように調整した本発明の各試料で
は、ヒートサイクル試験においてサイクル数３０００回
に達した時点でもＳｉ3Ｎ4基板に亀裂の発生がなく、同
時に複合基板全体の熱抵抗の値も小さくなり、優れた放
熱特性を示すことが実証された。
【００３１】一方、ｔｃ／ｔｍ＞２０又はｔｃ／ｔｔｍ
＞１０とした比較例の試料５の複合基板では、Ｓｉ3Ｎ4
基板の厚さが大き過ぎるため、回路全体の放熱特性が劣
り、複合基板全体の熱抵抗が２.０℃／Ｗと非常に大き
くなった。また、ｔｃ／ｔｍ＜２又はｔｃ／ｔｔｍ＜１
となる比較例の試料６では、Ｓｉ3Ｎ4基板を薄くしたこ
とにより耐熱サイクル特性が低下し、ヒートサイクル試
験ではサイクル数が少ないうちに基板に亀裂が生じた。
尚、Ｓｉ3Ｎ4基板の厚さが１ｍｍ未満の試料３と６で
は、組立工程での機械的衝撃により基板に亀裂や破損な
どが発生しやすかった。
【００３２】実施例２ Ｓｉ3Ｎ4粉末に添加する焼結助剤の種類と添加量を下記
表２に示すように変化させた以外は、実施例１と同様に
してＳｉ3Ｎ4基板を作製し、その熱伝導率及び３点曲げ
強度を同様に評価した。これらの結果を表２に併せて示
した。また、参考のため、実施例１のＳｉ3Ｎ4基板（試
料１）についても表２に併せて示した。尚、各Ｓｉ3Ｎ4
基板中の不純物量は、実施例１の各試料と同じく、酸素
量が１重量％、及びＡｌ量が０.１重量％であった。
【００３３】
【表２】 熱伝導率 3点曲げ強度試 料 焼結助剤の種類と添加量(wt％) (W/m・K) (MPa) 1 Y2O3(8)＋MgO(0.5) 110 950 11 Sm2O3(8)＋MgO(0.5) 110 900 12 Yb2O3(8)＋MgO(0.5) 140 900 13 Y2O3(4)＋Yb2O3(4)＋MgO(0.5) 138 900 14 Y2O3(4)＋Sm2O3(4)＋MgO(0.5) 100 1000 15 Yb2O3(4)＋Sm2O3(4)＋MgO(0.5) 105 950 16 Y2O3(8)＋TiO2(0.5) 110 900 17 Y2O3(8)＋Ta2O3(0.5) 115 1000 18 Y2O3(8)＋Li2O(0.5) 90 900 19 Y2O3(8)＋CaO(0.5) 95 880 20 Y2O3(4)＋Sm2O3(4)＋MgO(0.3)＋Ta2O3(0.2) 100 1000 21＊ Y2O3(0.4)＋MgO(1) 80 680 22＊ Y2O3(15)＋MgO(0.5) 75 850 23＊ Sm2O3(0.4)＋TiO2(5) 70 500 24＊ Sm2O3(15) 75 830 25＊ Yb2O3(0.4)＋CaO(1.0) 65 600 26＊ Yb2O3(15) 65 800 （注）表中の＊を付した試料は比較例である。
【００３４】この結果から分かるように、焼結助剤とし
て添加する希土類酸化物は、Ｙ2Ｏ3以外にＹｂ2Ｏ3又は
Ｓｍ2Ｏ3を用いても、熱伝導率が１００Ｗ／ｍ・Ｋ以上
及び３点曲げ強度が９００ＭＰａ以上の優れた特性を有
するＳｉ3Ｎ4基板が得られ、特にＹｂ2Ｏ3を用いた試料
１２では１４０Ｗ／ｍ・Ｋと極めて高熱伝導特性の基板
が得られた。また、試料１６〜２０では、希土類酸化物
以外の焼結助剤として、ＭｇＯ以外にＴｉ、Ｔａ、Ｌ
ｉ、Ｃａの各酸化物を１重量％以下添加した。これらの
酸化物を用いても、ＭｇＯの場合と同様に、１８００℃
以下の低温での焼結により緻密なＳｉ3Ｎ4焼結体を得る
ことができた。
【００３５】一方、比較例である試料２１〜２６におい
て、希土類酸化物の添加量が０.４重量％と少ない試料
では、Ｓｉ3Ｎ4粒子の緻密化の過程で生成される液相の
量が少なく、１９５０℃という高温で焼結したにもかか
わらず、緻密な焼結体を得ることが出来なかった。その
結果、得られたＳｉ3Ｎ4焼結体の熱伝導率は低く、また
３点曲げ強度の値も低かった。逆に希土類酸化物の添加
量が１５重量％と過大な場合には、焼結体全体に対する
粒界相の占める体積割合が増えるため、熱伝導率が低下
した。
【００３６】次に、上記各Ｓｉ3Ｎ4焼結体について、実
施例１と同様に厚さ２ｍｍのＳｉ3Ｎ4基板に加工し、基
板長さ２５.４ｍｍあたりの反り量を測定すると共に、
その凹側の主面に厚さ０.３ｍｍの無酸素銅板を活性金
属を含むロー材を用いて接合した。得られた各セラミッ
ク複合基板について、実施例１と同様に、ヒートサイク
ル試験により亀裂発生の有無と亀裂発生までのヒートサ
イクル数を確認し、また熱抵抗を測定して回路全体の放
熱特性を調べた。これらの結果を下記表３に併せて示し
た。
【００３７】
【表３】 （注）表中の＊を付した試料は比較例である。
【００３８】このように、熱伝導率と機械的強度に優れ
たＳｉ3Ｎ4基板を用い、基板と銅板の厚さが所定の比率
にある本発明の各試料１１〜２０においては、耐熱サイ
クル特性及び放熱特性に優れたセラミック複合基板が得
られた。しかし、比較例の試料２１〜２６では、Ｓｉ3
Ｎ4基板の熱伝導率が低いため、複合基板の熱抵抗が高
くなり、特に強度が劣るＳｉ3Ｎ4基板を用いた試料２
１、２３、２５ではヒートサイクル試験での熱衝撃によ
り、基板に亀裂が発生しやすいことが分かる。
【００３９】実施例３ 下記表４に示すように、試料２７〜３２では原料粉末中
の酸素量又はＡｌ量を変えてＳｉ3Ｎ4焼結体を製造した
以外は、実施例１と同様にＳｉ3Ｎ4基板を作製し、その
熱伝導率及び３点曲げ強度を同様に評価した。これらの
結果を表４に併せて示した。また、参考のために、実施
例１のＳｉ3Ｎ4基板（試料１）についても併せて示し
た。
【００４０】
【表４】 原料粉末中不純物量 熱伝導率 3点曲げ強度試料 焼結助剤(wt％) 酸素(wt％) Al(wt％) (W/m・K) (MPa) 1 Y2O3(8)＋MgO(0.5) 1 0.1 110 950 27 Y2O3(8)＋MgO(0.5) 2 0.1 95 1100 28 Y2O3(8)＋MgO(0.5) 0.5 0.1 120 930 29 Y2O3(8)＋MgO(0.5) 1 0.2 90 1200 30 Y2O3(8)＋MgO(0.5) 1 0.05 120 900 31＊ Y2O3(8)＋MgO(0.5) 3 0.1 70 1200 32＊ Y2O3(8)＋MgO(0.5) 1 0.5 50 1250 （注）表中の＊を付した試料は比較例である。
【００４１】原料粉末中の酸素量又はＡｌ量が増加する
に従って、Ｓｉ3Ｎ4の焼結性が向上するため、得られる
焼結体は緻密なものとなり機械的強度が向上する。しか
しながら、その一方でＳｉ3Ｎ4焼結体の熱伝導率は低下
した。これは、酸素及びＡｌがＳｉ3Ｎ4粒内に固溶する
ことにより、Ｓｉ3Ｎ4結晶本来の結晶構造がより複雑に
なり、フォノンが粒内で著しく散乱されるためである。
【００４２】次に、上記表４の試料２７〜３２の各Ｓｉ
3Ｎ4焼結体について、実施例１と同様に厚さ２ｍｍのＳ
ｉ3Ｎ4基板に加工し、基板長さ２５.４ｍｍあたりの反
り量を測定すると共に、その凹側の主面に厚さ０.３ｍ
ｍの無酸素銅板を活性金属を含むロー材を用いて接合し
た。得られた各セラミック複合基板について、実施例１
と同様に、ヒートサイクル試験により亀裂発生の有無と
亀裂発生までのヒートサイクル数を確認し、また熱抵抗
を測定して回路全体の放熱特性を調べた。これらの結果
を下記表５に示した。
【００４３】また、上記表４の試料１のＳｉ3Ｎ4基板を
用いて、厚さ２ｍｍのＳｉ3Ｎ4基板に加工し、試料１−
ａとして、その凹状の主面に厚さ０.３ｍｍのアルミニ
ウム板をアルミニウムを含むロー材によって接合した。
更に、試料１−ｂとして、同じく実施例１のＳｉ3Ｎ4基
板の両方の主面に、それぞれ厚さ０.３ｍｍのアルミニ
ウム板を上記と同様に接合した。得られた各複合基板に
ついて、上記と同様の方法により評価し、その結果を表
５に併せて示した。
【００４４】
【表５】 tc/tm 反り量 亀裂発生時 熱抵抗試 料 金属層 (tc/ttm) (μm/in) 亀裂数 ヒートサイクル数 (℃/W) 27 Cu 6.7 80 0 ＞3000 0.7 28 Cu 6.7 100 0 ＞3000 0.5 29 Cu 6.7 80 0 ＞3000 0.65 30 Cu 6.7 90 0 ＞3000 0.45 31＊ Cu 6.7 110 0 ＞3000 1.8 32＊ Cu 6.7 105 0 ＞3000 1.9 1−a Al 6.7 100 0 ＞3000 1.0 1−b Al(両面) 3.3 100 0 ＞3000 0.7 （注）表中の＊を付した試料は比較例である。
【００４５】上記の結果から分かるように、熱伝導率と
機械的強度に優れたＳｉ3Ｎ4基板を用い、基板と銅板の
厚さが所定の比率にある本発明の各試料２７〜３０及び
試料１−ａ〜１−ｂにおいては、耐熱サイクル特性及び
放熱特性に優れたセラミック複合基板が得られた。しか
し、比較例の試料３１〜３２では、Ｓｉ3Ｎ4基板の熱伝
導率が低いため、複合基板の熱抵抗が非常に高くなっ
た。
【００４６】また、試料１−ａ及び１−ｂの結果から分
かるように、Ｓｉ3Ｎ4基板に接合する金属板として、銅
板以外にアルミニウム板を用いても、良好な放熱特性を
有する複合基板が得られた。
【００４７】
【発明の効果】本発明によれば、従来のＳｉ3Ｎ4焼結体
よりも高熱伝導性を有し、また同時に機械的強度を併せ
持つＳｉ3Ｎ4基板を使用し、且つＳｉ3Ｎ4基板の厚さと
基板に接合する金属層の厚さを特定範囲に調整すること
によって、実装時あるいは装着時の機械的負荷に耐え、
また耐熱サイクル特性及び放熱特性に優れたセラミック
複合基板を提供することができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 吉村 雅司 兵庫県伊丹市昆陽北一丁目１番１号 住友 電気工業株式会社伊丹製作所内 Ｆターム(参考） 4G026 BA17 BB23 BB27 BC01 BD14 BF11 BH07 5E338 AA01 AA02 AA18 CC01 CD11 EE02

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 熱伝導率が９０Ｗ／ｍ・Ｋ以上、３点曲
    げ強度が７００ＭＰａ以上である窒化ケイ素セラミック
    基板と、その片方の主面上に接合された金属層とを備
    え、窒化ケイ素セラミック基板の厚さをｔｃ、金属層の
    厚さをｔｍとしたとき、ｔｃとｔｍが関係式２ｔｍ≦ｔ
    ｃ≦２０ｔｍを満たすことを特徴とする窒化ケイ素複合
    基板。
  2. 【請求項２】 熱伝導率が９０Ｗ／ｍ・Ｋ以上、３点曲
    げ強度が７００ＭＰａ以上である窒化ケイ素セラミック
    基板と、その両方の主面上に接合された金属層とを備
    え、窒化ケイ素セラミック基板の厚さをｔｃ、両主面上
    の金属層の合計厚さをｔｔｍとするとき、ｔｃとｔｔｍ
    が関係式ｔｔｍ≦ｔｃ≦１０ｔｔｍを満たすことを特徴
    とする窒化ケイ素複合基板。
  3. 【請求項３】 金属板接合前の窒化ケイ素セラミック基
    板が、半導体素子を搭載する側の主面が凹状となる反り
    を有することを特徴とする、請求項１又は２に記載の窒
    化ケイ素複合基板。
  4. 【請求項４】 前記反り量が基板長さ２５.４ｍｍ当た
    り１０〜３００μｍであることを特徴とする、請求項３
    に記載の窒化ケイ素複合基板。
  5. 【請求項５】 前記窒化ケイ素セラミック基板は、希土
    類元素を酸化物に換算して０.６〜１０重量％と、Ｍ
    ｇ、Ｔｉ、Ｔａ、Ｌｉ及びＣａから選ばれた少なくとも
    １種の元素を酸化物に換算して０.５〜１.０重量％含有
    し、不純物としての酸素を２重量％以下、及びＡｌを酸
    化物に換算して０.２重量％以下含むことを特徴とす
    る、請求項１〜４のいずれかに記載の窒化ケイ素複合基
    板。
  6. 【請求項６】 前記希土類元素がＹ、Ｓｍ及びＹｂから
    選ばれた少なくとも１種であることを特徴とする、請求
    項５に記載の窒化ケイ素複合基板。
  7. 【請求項７】 前記金属層が銅を主成分とする金属から
    なることを特徴とする、請求項１〜６のいずれかに記載
    の窒化ケイ素複合基板。
  8. 【請求項８】 前記金属層がアルミニウムを主成分とす
    る金属からなることを特徴とする、請求項１〜６のいず
    れかに記載の窒化ケイ素複合基板。
JP10306497A 1998-10-28 1998-10-28 窒化ケイ素複合基板 Pending JP2000128654A (ja)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10306497A JP2000128654A (ja) 1998-10-28 1998-10-28 窒化ケイ素複合基板
EP99949425A EP1142849B1 (en) 1998-10-28 1999-10-25 Silicon nitride composite substrate
PCT/JP1999/005910 WO2000024692A1 (fr) 1998-10-28 1999-10-25 Substrat composite au nitrure de silicium
DE69934909T DE69934909T2 (de) 1998-10-28 1999-10-25 Substrat auf der basis eines siliziumnitridkomposits
US09/830,219 US6599637B1 (en) 1998-10-28 1999-10-25 Silicon nitride composite substrate

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10306497A JP2000128654A (ja) 1998-10-28 1998-10-28 窒化ケイ素複合基板

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2000128654A true JP2000128654A (ja) 2000-05-09
JP2000128654A5 JP2000128654A5 (ja) 2005-09-08

Family

ID=17957746

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP10306497A Pending JP2000128654A (ja) 1998-10-28 1998-10-28 窒化ケイ素複合基板

Country Status (5)

Country Link
US (1) US6599637B1 (ja)
EP (1) EP1142849B1 (ja)
JP (1) JP2000128654A (ja)
DE (1) DE69934909T2 (ja)
WO (1) WO2000024692A1 (ja)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001064080A (ja) * 1999-06-23 2001-03-13 Ngk Insulators Ltd 窒化珪素焼結体及びその製造方法
JP2002029851A (ja) * 2000-07-17 2002-01-29 Denki Kagaku Kogyo Kk 窒化珪素質組成物、それを用いた窒化珪素質焼結体の製造方法と窒化珪素質焼結体
JP2002029850A (ja) * 2000-07-17 2002-01-29 Denki Kagaku Kogyo Kk 窒化ケイ素焼結体とその製造方法
JP2002203993A (ja) * 2000-12-27 2002-07-19 Toshiba Corp 熱電モジュール用基板およびそれを用いた熱電モジュール
JP2006062907A (ja) * 2004-08-26 2006-03-09 Dowa Mining Co Ltd アルミニウム−セラミックス接合基板

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6958535B2 (en) * 2000-09-22 2005-10-25 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Thermal conductive substrate and semiconductor module using the same
JP4454191B2 (ja) * 2001-07-30 2010-04-21 日本特殊陶業株式会社 セラミックヒータの製造方法
JP4483161B2 (ja) 2002-08-13 2010-06-16 住友電気工業株式会社 窒化アルミニウム焼結体、メタライズ基板、ヒータ、治具および窒化アルミニウム焼結体の製造方法
JP4869070B2 (ja) * 2004-05-20 2012-02-01 株式会社東芝 高熱伝導性窒化ケイ素焼結体及び窒化ケイ素構造部材
US20100258233A1 (en) * 2007-11-06 2010-10-14 Mitsubishi Materials Corporation Ceramic substrate, method of manufacturing ceramic substrate, and method of manufacturing power module substrate
US7948075B2 (en) * 2008-03-10 2011-05-24 Hitachi Metals, Ltd. Silicon nitride substrate, method of manufacturing the same, and silicon nitride circuit board and semiconductor module using the same

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59150453A (ja) * 1982-12-23 1984-08-28 Toshiba Corp 半導体モジユ−ル用基板の製造方法
JPH0699191B2 (ja) * 1984-12-22 1994-12-07 京セラ株式会社 窒化珪素質焼結体の製造方法
US5439856A (en) * 1992-09-08 1995-08-08 Kabushiki Kaisha Toshiba High thermal conductive silicon nitride sintered body and method of producing the same
EP0766307B1 (en) 1995-03-20 2007-08-08 Kabushiki Kaisha Toshiba Silicon nitride circuit board
WO1996029736A1 (fr) * 1995-03-20 1996-09-26 Kabushiki Kaisha Toshiba Substrat de circuit au nitrure de silicium
JPH09153567A (ja) * 1995-09-28 1997-06-10 Toshiba Corp 高熱伝導性窒化珪素回路基板および半導体装置
JP3629783B2 (ja) 1995-12-07 2005-03-16 電気化学工業株式会社 回路基板
EP0874399A1 (en) 1996-08-20 1998-10-28 Kabushiki Kaisha Toshiba Silicon nitride circuit board and semiconductor module
JPH1093211A (ja) * 1996-09-17 1998-04-10 Toshiba Corp 窒化けい素回路基板
JP3722573B2 (ja) 1996-12-11 2005-11-30 電気化学工業株式会社 セラミックス基板及びそれを用いた回路基板とその製造方法
WO1999011583A1 (en) 1997-09-03 1999-03-11 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Silicon nitride sinter having high thermal conductivity and process for preparing the same

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001064080A (ja) * 1999-06-23 2001-03-13 Ngk Insulators Ltd 窒化珪素焼結体及びその製造方法
JP2002029851A (ja) * 2000-07-17 2002-01-29 Denki Kagaku Kogyo Kk 窒化珪素質組成物、それを用いた窒化珪素質焼結体の製造方法と窒化珪素質焼結体
JP2002029850A (ja) * 2000-07-17 2002-01-29 Denki Kagaku Kogyo Kk 窒化ケイ素焼結体とその製造方法
JP2002203993A (ja) * 2000-12-27 2002-07-19 Toshiba Corp 熱電モジュール用基板およびそれを用いた熱電モジュール
JP2006062907A (ja) * 2004-08-26 2006-03-09 Dowa Mining Co Ltd アルミニウム−セラミックス接合基板

Also Published As

Publication number Publication date
EP1142849A1 (en) 2001-10-10
DE69934909T2 (de) 2007-07-05
DE69934909D1 (de) 2007-03-08
US6599637B1 (en) 2003-07-29
EP1142849A4 (en) 2004-11-10
EP1142849B1 (en) 2007-01-17
WO2000024692A1 (fr) 2000-05-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4013386B2 (ja) 半導体製造用保持体およびその製造方法
CN112789256B (zh) 陶瓷烧结体以及半导体装置用基板
JP2000044342A (ja) 窒化アルミニウム焼結体及びその製造方法
JP2002201076A (ja) 窒化ケイ素基板および回路基板
JP3565425B2 (ja) 窒化ケイ素質粉末の製造方法および窒化ケイ素質焼結体の製造方法
JP2000128654A (ja) 窒化ケイ素複合基板
JP2009218322A (ja) 窒化珪素基板及びその製造方法並びにそれを使用した窒化珪素回路基板及び半導体モジュール
JPWO2020115870A1 (ja) セラミックス焼結体及び半導体装置用基板
JP2004262756A (ja) 窒化ケイ素質粉末、窒化ケイ素質焼結体及びこれを用いた電子部品用回路基板
JP2004231513A (ja) 高強度・高熱伝導性に優れた回路基板
JP7611816B2 (ja) 窒化ケイ素焼結体の製造方法
KR102206422B1 (ko) 구리/세라믹 복합체
KR102222223B1 (ko) 구리-세라믹 복합체
JP2000351673A (ja) 高熱伝導窒化ケイ素質焼結体およびその製造方法
JPH11100274A (ja) 窒化珪素質焼結体、その製造方法及びそれを用いた回路基板
JP2004160549A (ja) セラミックス−金属複合体およびこれを用いた高熱伝導放熱用基板
JP2002201072A (ja) ＡｌＮ焼結体およびこれを用いたＡｌＮ回路基板
JP4348659B2 (ja) 高熱伝導窒化ケイ素質焼結体およびそれを用いた基板、半導体素子用回路基板
JP2002029851A (ja) 窒化珪素質組成物、それを用いた窒化珪素質焼結体の製造方法と窒化珪素質焼結体
JP2002293641A (ja) 窒化ケイ素質焼結体
JP7176002B2 (ja) 半導体装置用基板
JP3683067B2 (ja) 窒化アルミニウム焼結体
JP5073135B2 (ja) 窒化アルミニウム焼結体、その製造方法及び用途
JP2001019555A (ja) 窒化珪素焼結体およびそれを用いた回路基板
JP4332828B2 (ja) 高熱伝導窒化ケイ素質焼結体およびそれを用いた基板、半導体素子用回路基板

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20050315

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20050315

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20050315

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20080513

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20080711

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20090616

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20091027