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JPS6272576A - セラミツクス−金属接合体 - Google Patents

セラミツクス−金属接合体

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Publication number
JPS6272576A
JPS6272576A JP60211056A JP21105685A JPS6272576A JP S6272576 A JPS6272576 A JP S6272576A JP 60211056 A JP60211056 A JP 60211056A JP 21105685 A JP21105685 A JP 21105685A JP S6272576 A JPS6272576 A JP S6272576A
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JP
Japan
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ceramic
copper plate
bonded body
metal bonded
ceramic substrate
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Pending
Application number
JP60211056A
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English (en)
Inventor
松村　和男
永田　光弘
忠 田中
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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Priority to EP86307428A priority patent/EP0219254B1/en
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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〕 本発明はセラミックス基板と鋼板とを直接接合したセラ
ミックス−金属接合体に関する。
［発明の技術的背景とその問題点］ 近年、トランジスタモジュール用基板などとして使用さ
れるセラミックス回路基板としてセラミックス基板の所
定位置に導体回路を構成する銅板を配置し、銅の融点（
１０８３℃）以下、銅−ｍ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ＤＢＣＷ
板が開発されている。
このＤＢＣＷ板においてはセラミックス基板の反りが大
きかったり、あるいは接合のための加熱時に変形が生じ
る結果、セラミックス基板との銅板との接合面にセラミ
ックス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、接合が不充分な箇所
が発生することがあった。二〇ようなふくれは一定以上
の大きさになると半導体シリコンチップの搭載が困難に
なり、製品の歩留りが低くなるという問題があった。
また搭載できても密着性が良くないので熱Ｉｌ！性が悪
くなるということも問題となっていた。
［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
でふくれの発生を防止し、製品の歩留りを向上させたセ
ラミックス−金属接合体を提供することを目的とする。
［発明の概要］ すなわち本発明のセラミックス−金属接合体はセラミッ
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−金属接合体において、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。
本発明に使用するセラミックス基板としてはアルミナ、
酸化ベリリウム等の酸化物系セラミックスや窒化アルミ
ニウム、窒化ケイ素等の非酸化物系セラミックスがあげ
られ、非酸化物系セラミックスを使用する場合は接合を
充分行なうため、あらかじめ表面を酸化処理して用いる
のが望ましい。
ふくれの発生を抑えるためにはこのセラミックス基板の
反りは２０μｍ１５０ｎ以下であることが好ましく、そ
のためには例えばセラミックス基板はあらかしめ鏡面研
磨後、ウェットホーニングしたものを用いるのがよい。
銅板としては無酸素銅あるいは酸素を１００〜２０００
ｐｐｏ＋　、好ましくは３００〜ｓｏｏｐｐｍ含有する
タフピッチ電解銅の使用が好ましい。
本発明においては、この銅板のセラミックス基１に接合
する面に溝を形成し、銅板等から発生した酸素がこの溝
を通って外に放散できるようにする。このためには、複
数の溝をほぼ平行に設けると効果が大きい。これらの溝
は幅０．０１〜３ｍｍ、ピッチ１〜２５ｎ、深さ０．０
１　＋ｎａ以上かつ銅板厚さの１／２以下が好ましく、
使用する銅板の大きさによって適宜選択する。
セラミックス基板を銅板に接合させるには例えば次のよ
うに行なう。
セラミックス基板の所定位置に銅板を配置し、この状態
で非酸化性雰囲気あるいは無酸素銅を使用した場合は微
量の酸素を含む酸化性雰囲気中で１０６５℃〜１０８３
℃、好ましくは１０７０℃〜１０７５℃に加熱する。加
熱時間は２〜３０分間が適切である。このようにして加
熱したのち冷却してセラミックス−金属接合体を製造す
る。
［発明の実施例］ 次に本発明を実施例によって説明する。
実施例 □アルミナ製セラミックス基板を＃８００ダイヤモンド
砥石で鏡面研磨し、さらにウェットホーキングして図面
に示すような縦３５ｎ×横５５ｎ×厚さ０．６璽１のセ
ラミックス基板１とした。このセラミックス基板１の横
方向の反りは５．０μｍ、縦方向の反りは２．５μｍで
あった。
次に［３ＧｍｌＸ横５０ｎ×厚さ０．３ｎの銅板２のセ
ラミックス基板１との接合面に幅０．３ｍｍ、ピッチ１
０ｎ１深さ０．１ｎの平行する複数の満３を入れ、図面
に示すようにセラミックス基板１および銅板２を配置し
、窒素ガス雰囲気中、約１０７５℃で３分間加熱した後
、冷却した。
このようにして得られたセラミックス−金属接合体には
ふくれはほとんどみられず、直径４ｎ以上のふくれ発生
率は０％であった。
一方、溝を形成していない従来のもので同様のセラミッ
クス−金属接合体を製造したところ直径以上説明したよ
うに本発明のセラミックス−金属接合体は銅板から発生
した酸素ガスが溝を通つ゛て外に出されるので、ふくれ
の発生を防ぐことができる。
またセラミックス基板の反りが所定以下のものを使用す
ることによりふくれの発生はさらに低減化される。
【図面の簡単な説明】 図面は本発明の一実施例を模式的に示す断面図である。 １・・・・・・セラミックス基板 ２・・・・・・銅板 ３・・・・・・溝 代理人弁理士　　則　近　憲　佑 同　　　　　　　　　湯　　山　　幸　　夫手　　続　
　補　　正　　書　（自発）昭和６１牙９．租４日

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）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−金属接合体であつて、銅板
    とセラミックス基板が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。
  2. （２）溝は、複数のほぼ平行する溝である特許請求の範
    囲第１項記載のセラミックス−金属接合体。
  3. （３）複数条の平行する溝の幅が０．０１〜３ｍｍ、ピ
    ッチが１〜２５ｍｍ、深さが０．０１ｍｍ以上かつ銅板
    厚さの１／２以下であ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。
  4. （４）セラミックス基板の反りが２０μｍ／５０ｍｍ以
    下であ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。
JP60211056A 1985-09-26 1985-09-26 セラミツクス−金属接合体 Pending JPS6272576A (ja)

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