JPH0637207A - ＧａＡｓ半導体素子用基板及びその製造方法 - Google Patents
ＧａＡｓ半導体素子用基板及びその製造方法Info
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- JPH0637207A JPH0637207A JP18840392A JP18840392A JPH0637207A JP H0637207 A JPH0637207 A JP H0637207A JP 18840392 A JP18840392 A JP 18840392A JP 18840392 A JP18840392 A JP 18840392A JP H0637207 A JPH0637207 A JP H0637207A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 好適な熱伝導性を維持しつつ、熱膨張係数を
ＧａＡｓ半導体素子の熱膨張係数に近似させた基板を製
造すること。 【構成】 ＡｌＮ，ＭｇＯ及びＡｌ2 Ｏ3 の組成が、こ
れらの三成分系三角図にてモル比で示される下記の各点
Ａ〜Ｄによって囲まれた範囲内にあるＧａＡｓ半導体素
子用基板：点Ａ（ＡｌＮ：６２mol ％，ＭｇＯ：０mol
％，Ａｌ2 Ｏ3 ：３８mol ％），点Ｂ（ＡｌＮ：５２mo
l ％，ＭｇＯ：０mol ％，Ａｌ2 Ｏ3 ：４８mol ％），
点Ｃ（ＡｌＮ：６５mol ％，ＭｇＯ：３５mol ％，Ａｌ
2 Ｏ3 ：０mol ％），点Ｄ（ＡｌＮ：７５mol ％，Ｍｇ
Ｏ：２５mol ％，Ａｌ2 Ｏ3 ：０mol ％）。
ＧａＡｓ半導体素子の熱膨張係数に近似させた基板を製
造すること。 【構成】 ＡｌＮ，ＭｇＯ及びＡｌ2 Ｏ3 の組成が、こ
れらの三成分系三角図にてモル比で示される下記の各点
Ａ〜Ｄによって囲まれた範囲内にあるＧａＡｓ半導体素
子用基板：点Ａ（ＡｌＮ：６２mol ％，ＭｇＯ：０mol
％，Ａｌ2 Ｏ3 ：３８mol ％），点Ｂ（ＡｌＮ：５２mo
l ％，ＭｇＯ：０mol ％，Ａｌ2 Ｏ3 ：４８mol ％），
点Ｃ（ＡｌＮ：６５mol ％，ＭｇＯ：３５mol ％，Ａｌ
2 Ｏ3 ：０mol ％），点Ｄ（ＡｌＮ：７５mol ％，Ｍｇ
Ｏ：２５mol ％，Ａｌ2 Ｏ3 ：０mol ％）。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ＧａＡｓ半導体素子用
基板及びその製造方法に関するものである。
基板及びその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来より、シリコン（Ｓｉ）からなる半
導体素子を絶縁基板上に実装することによって、パッケ
ージを製造する技術が知られている。
導体素子を絶縁基板上に実装することによって、パッケ
ージを製造する技術が知られている。
【０００３】一般に、この種の半導体素子は、通電時に
発生する熱によって簡単に破壊に到る性質がある。従っ
て、素子の破壊を回避するためには、放熱性に優れた基
板、即ち熱伝導率が大きな基板を選択することにより、
パッケージからの放熱を促す必要がある。
発生する熱によって簡単に破壊に到る性質がある。従っ
て、素子の破壊を回避するためには、放熱性に優れた基
板、即ち熱伝導率が大きな基板を選択することにより、
パッケージからの放熱を促す必要がある。
【０００４】このため、前記基板の材料には、例えばア
ルミナ（Ａｌ2 Ｏ3 ）、ベリリア（ＢｅＯ）等のセラミ
ックス製焼結体が用いられ、更に近年においては、より
熱伝導性に優れる窒化アルミニウム（ＡｌＮ）焼結体等
が用いられている。
ルミナ（Ａｌ2 Ｏ3 ）、ベリリア（ＢｅＯ）等のセラミ
ックス製焼結体が用いられ、更に近年においては、より
熱伝導性に優れる窒化アルミニウム（ＡｌＮ）焼結体等
が用いられている。
【０００５】また、素子と基板との熱膨張係数の差が大
きい場合、パッケージの温度上昇によって両者の接合部
付近に熱応力が加わり、歪みが生じ易くなることが知ら
れている。その結果、素子と基板との接合状態が悪化し
たり、基板にクラックが発生するなど、パッケージの信
頼性を著しく低下させる原因となる。これは、特に素子
が大型化かつ高密度化するほど顕著になる。
きい場合、パッケージの温度上昇によって両者の接合部
付近に熱応力が加わり、歪みが生じ易くなることが知ら
れている。その結果、素子と基板との接合状態が悪化し
たり、基板にクラックが発生するなど、パッケージの信
頼性を著しく低下させる原因となる。これは、特に素子
が大型化かつ高密度化するほど顕著になる。
【０００６】それ故、従来のパッケージにおいては、熱
膨張係数の比較的近似したＡｌＮ基板とＳｉ製の素子と
を組み合わせることにより、熱応力の発生を未然に回避
している。因みに、ＡｌＮの熱膨張係数は４．５ppm/
℃、Ｓｉの熱膨張係数は３．８ppm/℃である。
膨張係数の比較的近似したＡｌＮ基板とＳｉ製の素子と
を組み合わせることにより、熱応力の発生を未然に回避
している。因みに、ＡｌＮの熱膨張係数は４．５ppm/
℃、Ｓｉの熱膨張係数は３．８ppm/℃である。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】ところが、近年増加し
つつある砒化ガリウム（ＧａＡｓ）半導体素子を用いて
パッケージを製造する場合、以下のような不都合が生じ
る。
つつある砒化ガリウム（ＧａＡｓ）半導体素子を用いて
パッケージを製造する場合、以下のような不都合が生じ
る。
【０００８】例えば、熱膨張係数が約６．０ppm/℃のＧ
ａＡｓ素子をＡｌＮ基板に実装したとしても、その差が
大きいため、温度上昇時における熱応力の発生を確実に
回避することができない。従って、ヒートサイクルによ
り接合状態が悪化したり、クラックが発生して、パッケ
ージの信頼性が低下してしまう。
ａＡｓ素子をＡｌＮ基板に実装したとしても、その差が
大きいため、温度上昇時における熱応力の発生を確実に
回避することができない。従って、ヒートサイクルによ
り接合状態が悪化したり、クラックが発生して、パッケ
ージの信頼性が低下してしまう。
【０００９】また、比較的熱膨張係数が近似したＡｌ2
Ｏ3 基板を用いれば、熱膨張係数の不整合に起因する熱
応力の発生をある程度回避できるものと予想される。し
かし、Ａｌ2 Ｏ3 基板の熱伝導性はＡｌＮ基板よりも劣
るため、前者のようにパッケージから熱を効率良く放出
させることができない。従って、素子が短時間の内に熱
破壊に到る確率が高くなる。
Ｏ3 基板を用いれば、熱膨張係数の不整合に起因する熱
応力の発生をある程度回避できるものと予想される。し
かし、Ａｌ2 Ｏ3 基板の熱伝導性はＡｌＮ基板よりも劣
るため、前者のようにパッケージから熱を効率良く放出
させることができない。従って、素子が短時間の内に熱
破壊に到る確率が高くなる。
【００１０】このように、従来においては何れの基板を
選択したとしても、信頼性の高いパッケージを得ること
は困難であるという事情がある。また、近年においてＧ
ａＡｓ素子は大型化・高密度化の傾向にあり、このよう
な素子を実装し得る基板に対する要望も少なくない。
選択したとしても、信頼性の高いパッケージを得ること
は困難であるという事情がある。また、近年においてＧ
ａＡｓ素子は大型化・高密度化の傾向にあり、このよう
な素子を実装し得る基板に対する要望も少なくない。
【００１１】そこで、係る事情に鑑みて本発明者らが鋭
意研究を行ったところ、ＡｌＮ粉末に、ＡｌＮより熱膨
張係数の大きなセラミックス酸化物の粉末と焼結助剤と
を混合して成形体とし、それを所定条件下で焼成するこ
とにより、所望の条件を満たす好適な基板が得られると
いう知見を得た。しかも、前記セラミックス酸化物とし
てＭｇＯ及びＡｌ2 Ｏ3 を選択し、それらとＡｌＮ粉末
との成分比を所定の範囲内に設定することにより、熱膨
張係数がＧａＡｓ素子に近似していて、放熱性にも優れ
た基板が得られるという知見も同様に得た。そして、本
発明者らは上記の知見に基づいて、この発明を完成させ
た。
意研究を行ったところ、ＡｌＮ粉末に、ＡｌＮより熱膨
張係数の大きなセラミックス酸化物の粉末と焼結助剤と
を混合して成形体とし、それを所定条件下で焼成するこ
とにより、所望の条件を満たす好適な基板が得られると
いう知見を得た。しかも、前記セラミックス酸化物とし
てＭｇＯ及びＡｌ2 Ｏ3 を選択し、それらとＡｌＮ粉末
との成分比を所定の範囲内に設定することにより、熱膨
張係数がＧａＡｓ素子に近似していて、放熱性にも優れ
た基板が得られるという知見も同様に得た。そして、本
発明者らは上記の知見に基づいて、この発明を完成させ
た。
【００１２】
【課題を解決するための手段及び作用】即ち、本発明で
は、ＡｌＮ粉末と、ＡｌＮより熱膨張係数の大きなセラ
ミックス酸化物の粉末と、焼結助剤とを混合し、前記混
合物を所定形状に成形した後、その成形体を加圧下にて
焼成することにより、ＧａＡｓ半導体素子用基板を製造
している。
は、ＡｌＮ粉末と、ＡｌＮより熱膨張係数の大きなセラ
ミックス酸化物の粉末と、焼結助剤とを混合し、前記混
合物を所定形状に成形した後、その成形体を加圧下にて
焼成することにより、ＧａＡｓ半導体素子用基板を製造
している。
【００１３】また、本発明のＧａＡｓ半導体素子用基板
は、ＡｌＮ，ＭｇＯ及びＡｌ2 Ｏ3の成分比が、ＡｌＮ
−ＭｇＯ−Ａｌ2 Ｏ3 の三成分系三角図（図１）にてモ
ル比で示される下記の各点Ａ〜Ｄ、即ち、点Ａ（Ａｌ
Ｎ：６２mol ％，ＭｇＯ：０mol ％，Ａｌ2 Ｏ3 ：３８
mol ％），点Ｂ（ＡｌＮ：５２mol ％，ＭｇＯ：０mol
％，Ａｌ2 Ｏ3 ：４８mol ％），点Ｃ（ＡｌＮ：６５mo
l ％，ＭｇＯ：３５mol ％，Ａｌ2 Ｏ3 ：０mol ％），
点Ｄ（ＡｌＮ：７５mol ％，ＭｇＯ：２５mol ％，Ａｌ
2 Ｏ3 ：０mol ％）によって囲まれた範囲（図１の斜線
部分）内にあることを特徴とする。
は、ＡｌＮ，ＭｇＯ及びＡｌ2 Ｏ3の成分比が、ＡｌＮ
−ＭｇＯ−Ａｌ2 Ｏ3 の三成分系三角図（図１）にてモ
ル比で示される下記の各点Ａ〜Ｄ、即ち、点Ａ（Ａｌ
Ｎ：６２mol ％，ＭｇＯ：０mol ％，Ａｌ2 Ｏ3 ：３８
mol ％），点Ｂ（ＡｌＮ：５２mol ％，ＭｇＯ：０mol
％，Ａｌ2 Ｏ3 ：４８mol ％），点Ｃ（ＡｌＮ：６５mo
l ％，ＭｇＯ：３５mol ％，Ａｌ2 Ｏ3 ：０mol ％），
点Ｄ（ＡｌＮ：７５mol ％，ＭｇＯ：２５mol ％，Ａｌ
2 Ｏ3 ：０mol ％）によって囲まれた範囲（図１の斜線
部分）内にあることを特徴とする。
【００１４】本発明によると、ＡｌＮより熱膨張係数の
大きなセラミックス酸化物を用いているため、全体とし
て熱膨張係数の値を上げることができる。従って、この
方法によると、好適な熱伝導性を維持しつつ、熱膨張係
数をＧａＡｓ半導体素子の熱膨張係数（約６．０ppm/
℃）に近似させることができる。尚、ＡｌＮに混合する
セラミックス酸化物としては、焼成の前後を通じて一定
の絶縁性を保つことができるものであれば良い。
大きなセラミックス酸化物を用いているため、全体とし
て熱膨張係数の値を上げることができる。従って、この
方法によると、好適な熱伝導性を維持しつつ、熱膨張係
数をＧａＡｓ半導体素子の熱膨張係数（約６．０ppm/
℃）に近似させることができる。尚、ＡｌＮに混合する
セラミックス酸化物としては、焼成の前後を通じて一定
の絶縁性を保つことができるものであれば良い。
【００１５】以下、本発明のＧａＡｓ半導体素子用基板
を製造する方法について工程順に詳細に説明する。主成
分であるＡｌＮ粉末に添加される前記セラミックス酸化
物としては、ＭｇＯまたはＡｌ2 Ｏ3 から選択される少
なくとも何れかであることが望ましい。
を製造する方法について工程順に詳細に説明する。主成
分であるＡｌＮ粉末に添加される前記セラミックス酸化
物としては、ＭｇＯまたはＡｌ2 Ｏ3 から選択される少
なくとも何れかであることが望ましい。
【００１６】前記酸化物を選択した理由は、他のセラミ
ックス酸化物を用いた場合よりもＡｌＮ本来の高熱伝導
性を損なう度合いが小さくて済むからである。勿論これ
らの酸化物は、それぞれ単独で用いることも複合で用い
ることもできる。
ックス酸化物を用いた場合よりもＡｌＮ本来の高熱伝導
性を損なう度合いが小さくて済むからである。勿論これ
らの酸化物は、それぞれ単独で用いることも複合で用い
ることもできる。
【００１７】また、本発明では、基板または原料におけ
るＡｌＮ，ＭｇＯ及びＡｌ2 Ｏ3 の成分比が、図１にて
モル比で示される下記の各点Ａ〜Ｄによって囲まれた範
囲内にある必要がある。
るＡｌＮ，ＭｇＯ及びＡｌ2 Ｏ3 の成分比が、図１にて
モル比で示される下記の各点Ａ〜Ｄによって囲まれた範
囲内にある必要がある。
【００１８】この成分比が前記範囲外となる場合、即ち
図１に示す線Ａ−Ｄより上側の領域に属する場合には、
ＡｌＮの成分比が大きくなり過ぎるため、焼結体の熱膨
張係数を充分上げることができない。一方、線Ｂ−Ｃよ
り下側の領域に属する場合には、ＡｌＮの成分比が小さ
くなり過ぎるため、焼結体の熱膨張係数が上がり過ぎて
しまう。尚、焼結された基板の組成は、原料の組成とほ
ぼ一致する。
図１に示す線Ａ−Ｄより上側の領域に属する場合には、
ＡｌＮの成分比が大きくなり過ぎるため、焼結体の熱膨
張係数を充分上げることができない。一方、線Ｂ−Ｃよ
り下側の領域に属する場合には、ＡｌＮの成分比が小さ
くなり過ぎるため、焼結体の熱膨張係数が上がり過ぎて
しまう。尚、焼結された基板の組成は、原料の組成とほ
ぼ一致する。
【００１９】上記のＡｌＮ及びセラミックス酸化物は、
焼結助剤、バインダ及び溶剤等と共に混合された後、プ
レス成形法またはシート成形法等の成形法に従って所定
形状に成形される。次いで、得られた成形体には脱脂及
び仮焼成が施される。
焼結助剤、バインダ及び溶剤等と共に混合された後、プ
レス成形法またはシート成形法等の成形法に従って所定
形状に成形される。次いで、得られた成形体には脱脂及
び仮焼成が施される。
【００２０】更に、仮焼成された成形体には、窒素等の
不活性雰囲気の下、加圧下で焼成が施される。その理由
は、常圧下で焼成した場合には、焼結体に好適な物性を
付与することができないからである。この場合、焼成時
の圧力を２２０kg/cm2以上に設定することが良い。
不活性雰囲気の下、加圧下で焼成が施される。その理由
は、常圧下で焼成した場合には、焼結体に好適な物性を
付与することができないからである。この場合、焼成時
の圧力を２２０kg/cm2以上に設定することが良い。
【００２１】また、前記焼成を行う際の温度は１５５０
℃〜１７００℃であることが望ましい。この焼成温度が
１５５０℃未満であると、成形体を完全に焼結させるこ
とができなくなる。一方、焼成温度が１７００℃を越え
ると、焼結体が焼成用の治具に付着し易くなる。
℃〜１７００℃であることが望ましい。この焼成温度が
１５５０℃未満であると、成形体を完全に焼結させるこ
とができなくなる。一方、焼成温度が１７００℃を越え
ると、焼結体が焼成用の治具に付着し易くなる。
【００２２】上述のような各工程を経ることにより、好
適な熱伝導性を備えかつ熱膨張係数が約６．０ppm/℃で
ある所望の焼結体が製造される。また、このような基板
には後に導体回路が形成され、その上にはＧａＡｓ半導
体素子が実装される。そして、前記素子をキャップで封
止し、かつ基板の裏面にピン立てを行うことによって、
信頼性の高い所望のパッケージが製造される。
適な熱伝導性を備えかつ熱膨張係数が約６．０ppm/℃で
ある所望の焼結体が製造される。また、このような基板
には後に導体回路が形成され、その上にはＧａＡｓ半導
体素子が実装される。そして、前記素子をキャップで封
止し、かつ基板の裏面にピン立てを行うことによって、
信頼性の高い所望のパッケージが製造される。
【００２３】
【実施例】以下、本発明を具体化した各実施例について
図１に基づき詳細に説明する。本実施例１では、主成分
であるＡｌＮ粉末に、セラミックス酸化物としてのＭｇ
Ｏを３０重量部、焼結助剤としてのＹ2 Ｏ3 を５重量
部、有機バインダとしてのアクリル樹脂を１０重量部、
溶剤としてのエタノールを全体の５８％加えた。尚、上
述のような配合にすると、そのモル比の値は図１の点ａ
（領域ＡＢＣＤの範囲内）に示す位置となる。
図１に基づき詳細に説明する。本実施例１では、主成分
であるＡｌＮ粉末に、セラミックス酸化物としてのＭｇ
Ｏを３０重量部、焼結助剤としてのＹ2 Ｏ3 を５重量
部、有機バインダとしてのアクリル樹脂を１０重量部、
溶剤としてのエタノールを全体の５８％加えた。尚、上
述のような配合にすると、そのモル比の値は図１の点ａ
（領域ＡＢＣＤの範囲内）に示す位置となる。
【００２４】この混合物をボールミルにより湿式混合
し、かつそれらを乾燥粉砕させた。その後、前記混合物
をプレス成形法に従って成形し、厚さ約１０mm，５０mm
×７０mmのシート状の成形体とした。
し、かつそれらを乾燥粉砕させた。その後、前記混合物
をプレス成形法に従って成形し、厚さ約１０mm，５０mm
×７０mmのシート状の成形体とした。
【００２５】次いで、窒素雰囲気の下で、この成形体に
８５０℃，１０時間の脱脂を施すことにより、成形体中
の有機物を熱分解させた。更に、得られた仮焼体をホッ
トプレス装置内に配置し、窒素雰囲気下にて２５０kg/c
m2の面圧で加圧焼成した。また、焼成時間及び焼成温度
は、１５５０℃，２時間に設定した。
８５０℃，１０時間の脱脂を施すことにより、成形体中
の有機物を熱分解させた。更に、得られた仮焼体をホッ
トプレス装置内に配置し、窒素雰囲気下にて２５０kg/c
m2の面圧で加圧焼成した。また、焼成時間及び焼成温度
は、１５５０℃，２時間に設定した。
【００２６】また、セラミックス酸化物としてＡｌ2 Ｏ
3 のみを用いる実施例２では、ＡｌＮ粉末にＡｌ2 Ｏ3
を６５重量部添加し、かつ前記実施例１と同分量の焼結
助剤、有機バインダ及び溶剤を加えて、成形体製造用の
混合物とした。
3 のみを用いる実施例２では、ＡｌＮ粉末にＡｌ2 Ｏ3
を６５重量部添加し、かつ前記実施例１と同分量の焼結
助剤、有機バインダ及び溶剤を加えて、成形体製造用の
混合物とした。
【００２７】そして、セラミックス酸化物としてＡｌ2
Ｏ3 及びＭｇＯの両方を用いる実施例３では、ＡｌＮ粉
末にＡｌ2 Ｏ3 を４０重量部及びＭｇＯを１０重量部添
加し、かつ前記実施例１と同分量の焼結助剤、有機バイ
ンダ及び溶剤を加えて、成形体製造用の混合物とした。
尚、前記の配合にすると、実施例２のモル比の値は図１
の点ｂに示す位置となり、実施例３のモル比の値は図１
の点ｃに示す位置となる。また、前記点ｂ及び点ｃは何
れも領域ＡＢＣＤの範囲内に属している。
Ｏ3 及びＭｇＯの両方を用いる実施例３では、ＡｌＮ粉
末にＡｌ2 Ｏ3 を４０重量部及びＭｇＯを１０重量部添
加し、かつ前記実施例１と同分量の焼結助剤、有機バイ
ンダ及び溶剤を加えて、成形体製造用の混合物とした。
尚、前記の配合にすると、実施例２のモル比の値は図１
の点ｂに示す位置となり、実施例３のモル比の値は図１
の点ｃに示す位置となる。また、前記点ｂ及び点ｃは何
れも領域ＡＢＣＤの範囲内に属している。
【００２８】これらの基板の特性を評価するために、熱
伝導率(W/mK)と、室温から４００℃においての熱膨張係
数(ppm／℃) とを測定した。その測定結果を表１に示
す。一方、前記各実施例１〜３に対する比較として、そ
れぞれ表１に示すような配合比に設定した比較例１〜５
の基板を製造した。比較例１，３のモル比の値は、図１
に示す線Ａ−Ｄより上側の領域に属している（点ｃ，点
ｅ）。また、比較例２，３，５のモル比の値は、図１に
示す線Ｂ−Ｃより下側の領域に属している（点ｄ，点
ｆ，点ｇ）。これらについて前記実施例と同様の測定を
行った結果を表１に共に示す。
伝導率(W/mK)と、室温から４００℃においての熱膨張係
数(ppm／℃) とを測定した。その測定結果を表１に示
す。一方、前記各実施例１〜３に対する比較として、そ
れぞれ表１に示すような配合比に設定した比較例１〜５
の基板を製造した。比較例１，３のモル比の値は、図１
に示す線Ａ−Ｄより上側の領域に属している（点ｃ，点
ｅ）。また、比較例２，３，５のモル比の値は、図１に
示す線Ｂ−Ｃより下側の領域に属している（点ｄ，点
ｆ，点ｇ）。これらについて前記実施例と同様の測定を
行った結果を表１に共に示す。
【００２９】
【表１】
【００３０】表１より明らかなように、実施例１〜３の
基板では、熱膨張係数が５．８ ppm／℃〜５．９ ppm／
℃となり、極めてＧａＡａ素子の熱膨張係数に近似した
値となった。尚かつ、その熱伝導率は５０W/mK〜６０W/
mKとなり、比較的好適であった。
基板では、熱膨張係数が５．８ ppm／℃〜５．９ ppm／
℃となり、極めてＧａＡａ素子の熱膨張係数に近似した
値となった。尚かつ、その熱伝導率は５０W/mK〜６０W/
mKとなり、比較的好適であった。
【００３１】比較例１，比較例３では、前記実施例より
も好適な熱伝導率を備えているものの、熱膨張係数が
６．０ ppm／℃よりも小さ過ぎて好適ではなかった。ま
た、比較例２，４，５では、熱膨張係数が６．０ ppm／
℃よりも大きくなり過ぎるばかりでなく、熱伝導率も低
くなり、余り好適ではなかった。
も好適な熱伝導率を備えているものの、熱膨張係数が
６．０ ppm／℃よりも小さ過ぎて好適ではなかった。ま
た、比較例２，４，５では、熱膨張係数が６．０ ppm／
℃よりも大きくなり過ぎるばかりでなく、熱伝導率も低
くなり、余り好適ではなかった。
【００３２】以上の結果を総合すると、各実施例１〜３
の基板は比較例の基板よりも優れた特性を備えており、
これらのような基板を選択すれば信頼性の高いパッケー
ジを製造できることが示唆された。そこで、各実施例１
〜３の基板に従来公知の方法に準じて導体回路を形成し
た後、３mm角のＧａＡｓ半導体素子を実装し、更にキャ
ップによる封止及びピン立てを行った。
の基板は比較例の基板よりも優れた特性を備えており、
これらのような基板を選択すれば信頼性の高いパッケー
ジを製造できることが示唆された。そこで、各実施例１
〜３の基板に従来公知の方法に準じて導体回路を形成し
た後、３mm角のＧａＡｓ半導体素子を実装し、更にキャ
ップによる封止及びピン立てを行った。
【００３３】得られたパッケージに対して種々の信頼性
試験を行った結果、素子と基板との接合部付近に接合状
態の悪化は認められず、また基板に反りやクラックも認
められなかった。また、このパッケージでは、素子の寿
命も短くなることはなかった。よって、前記パッケージ
は極めて信頼性に優れるものであるという結論に達す
る。
試験を行った結果、素子と基板との接合部付近に接合状
態の悪化は認められず、また基板に反りやクラックも認
められなかった。また、このパッケージでは、素子の寿
命も短くなることはなかった。よって、前記パッケージ
は極めて信頼性に優れるものであるという結論に達す
る。
【００３４】このため、上述の素子よりも更に大型（約
６mm角）で高密度のＧａＡｓ素子を実装して同様の試験
を行ったところ、同じく好適な結果を得ることが可能で
あった。よって、従来とは異なり、直接基板に大型素子
を実装する代わりに、その素子をキャップ側に接着する
というような、面倒な手順を踏んでパッケージを製造す
ることも不要になった。このように、本発明では、近年
において大型化・高密度化の傾向にあるＧａＡｓ素子を
直接基板に実装し得るという利点がある。
６mm角）で高密度のＧａＡｓ素子を実装して同様の試験
を行ったところ、同じく好適な結果を得ることが可能で
あった。よって、従来とは異なり、直接基板に大型素子
を実装する代わりに、その素子をキャップ側に接着する
というような、面倒な手順を踏んでパッケージを製造す
ることも不要になった。このように、本発明では、近年
において大型化・高密度化の傾向にあるＧａＡｓ素子を
直接基板に実装し得るという利点がある。
【００３５】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明のＧａＡｓ
半導体素子用基板及びその製造方法によれば、好適な熱
伝導性を維持しつつ、熱膨張係数をＧａＡｓ半導体素子
の熱膨張係数に近似させることができる。よって、この
基板との組合せによれば、信頼性の高いパッケージ等を
製造することができるという優れた効果を奏する。
半導体素子用基板及びその製造方法によれば、好適な熱
伝導性を維持しつつ、熱膨張係数をＧａＡｓ半導体素子
の熱膨張係数に近似させることができる。よって、この
基板との組合せによれば、信頼性の高いパッケージ等を
製造することができるという優れた効果を奏する。
【図１】本発明の基板に含有されるＡｌＮ，ＭｇＯ，Ａ
ｌ2 Ｏ3 の好適成分範囲を示す三成分系三角図である。
ｌ2 Ｏ3 の好適成分範囲を示す三成分系三角図である。
Claims (4)
- 【請求項１】ＡｌＮ粉末と、ＡｌＮより熱膨張係数の大
きなセラミックス酸化物の粉末と、焼結助剤とを混合
し、前記混合物を所定形状に成形した後、その成形体を
加圧下にて焼成することを特徴とするＧａＡｓ半導体素
子用基板の製造方法。 - 【請求項２】前記セラミックス酸化物は、ＭｇＯまたは
Ａｌ2 Ｏ3 から選択される少なくとも何れかであること
を特徴とする請求項１に記載のＧａＡｓ半導体素子用基
板の製造方法。 - 【請求項３】前記焼成を行う際の温度は１５５０℃〜１
７００℃であることを特徴とする請求項１または２に記
載のＧａＡｓ半導体素子用基板の製造方法。 - 【請求項４】ＡｌＮ，ＭｇＯ及びＡｌ2 Ｏ3 の成分比
が、ＡｌＮ−ＭｇＯ−Ａｌ2 Ｏ3 の三成分系三角図にて
モル比で示される下記の各点Ａ〜Ｄによって囲まれた範
囲内にあることを特徴とするＧａＡｓ半導体素子用基
板： 点Ａ（ＡｌＮ：６２mol ％，ＭｇＯ：０mol ％，Ａｌ2
Ｏ3 ：３８mol ％）， 点Ｂ（ＡｌＮ：５２mol ％，ＭｇＯ：０mol ％，Ａｌ2
Ｏ3 ：４８mol ％）， 点Ｃ（ＡｌＮ：６５mol ％，ＭｇＯ：３５mol ％，Ａｌ
2 Ｏ3 ：０mol ％）， 点Ｄ（ＡｌＮ：７５mol ％，ＭｇＯ：２５mol ％，Ａｌ
2 Ｏ3 ：０mol ％）。
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|---|---|---|---|
| JP18840392A JP3197617B2 (ja) | 1992-07-15 | 1992-07-15 | ＧａＡｓ半導体素子用基板 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18840392A JP3197617B2 (ja) | 1992-07-15 | 1992-07-15 | ＧａＡｓ半導体素子用基板 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0637207A true JPH0637207A (ja) | 1994-02-10 |
| JP3197617B2 JP3197617B2 (ja) | 2001-08-13 |
Family
ID=16223040
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18840392A Expired - Lifetime JP3197617B2 (ja) | 1992-07-15 | 1992-07-15 | ＧａＡｓ半導体素子用基板 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3197617B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2012056875A1 (ja) * | 2010-10-25 | 2012-05-03 | 日本碍子株式会社 | セラミックス材料、積層体、半導体製造装置用部材及びスパッタリングターゲット部材 |
| WO2012056808A1 (ja) * | 2010-10-25 | 2012-05-03 | 日本碍子株式会社 | セラミックス材料、半導体製造装置用部材、スパッタリングターゲット部材及びセラミックス材料の製造方法 |
-
1992
- 1992-07-15 JP JP18840392A patent/JP3197617B2/ja not_active Expired - Lifetime
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| WO2012056917A1 (ja) * | 2010-10-25 | 2012-05-03 | 日本碍子株式会社 | 加熱装置 |
| WO2012056808A1 (ja) * | 2010-10-25 | 2012-05-03 | 日本碍子株式会社 | セラミックス材料、半導体製造装置用部材、スパッタリングターゲット部材及びセラミックス材料の製造方法 |
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| US8597776B2 (en) | 2010-10-25 | 2013-12-03 | Ngk Insulators, Ltd. | Ceramic material, laminate, member for use in semiconductor manufacturing equipment, and sputtering target member |
| US9184081B2 (en) | 2010-10-25 | 2015-11-10 | Ngk Insulators, Ltd. | Electrostatic chuck |
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| US9245775B2 (en) | 2010-10-25 | 2016-01-26 | Ngk Insulators, Ltd. | Heating device |
| US9287144B2 (en) | 2010-10-25 | 2016-03-15 | Ngk Insulators, Ltd. | Heating device |
| US9437463B2 (en) | 2010-10-25 | 2016-09-06 | Ngk Insulators, Ltd. | Heating device |
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|---|---|
| JP3197617B2 (ja) | 2001-08-13 |
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