[发明专利]金属基基板及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及可安装半导体元件等并具有散热功能的金属基基板及其制造方法，特别涉及组合了使用低温烧结陶瓷材料构成的陶瓷层和金属板的金属基基板及其制造方法。

背景技术

金属基基板具有比较高的散热功能，对于安装例如半导体元件这样的需要散热的电子部件是很有用的。在这样的金属基基板中，构成与金属板组合的基板层的材料可以使用陶瓷材料。

例如，低温烧结陶瓷材料是能够在1050℃以下的温度下烧结的陶瓷材料。因此，如果是在金属板上形成用低温烧结陶瓷材料构成的陶瓷层的金属基基板，即使不使用由熔点较高的金属形成的金属板，也能将生的低温烧结陶瓷层和金属板一体烧成而得到。

但是，上述金属基基板的情况下，烧成时使低温烧结陶瓷层和金属板不剥离是重要的课题。因此，采用在低温烧结陶瓷层和金属板之间形成接合玻璃层的方法。例如，日本专利特开平5-270934号公报（专利文献1）、日本专利特表平11-514627号公报(专利文献2)和日本专利特表平11-511719号公报(专利文献3)公开了涉及在金属板上形成接合玻璃层，在其上形成低温烧结陶瓷层一体烧结而得到的金属基基板的发明。

上述现有技术的结构中，必须在金属板和低温烧结陶瓷层之间预先形成接合玻璃层。像这样预先形成接合玻璃层的情况下，为了接合金属板和低温烧结陶瓷层，接合玻璃层必须形成得较厚，例如，专利文献1中记载了形成厚约25μm的接合玻璃层，专利文献2中记载了形成厚约35μm的接合玻璃层。专利文献3中没有公开具体的厚度。

另一方面，由于这样的接合玻璃层的目的是作为接合材料发挥作用，因此从弯曲强度的观点来看是非常脆弱的层。

而且，如果如前所述，接合玻璃层厚，则更容易因弯曲产生裂纹。这是因为接合玻璃层弯曲时，接合玻璃层越厚，接合玻璃层的一个主面侧上产生的应力和另一个主侧面上产生的应力之差就越大。

此外，现有技术中需要2次烧成工序，即用来在金属板上形成接合玻璃层的烧结接合工序和在其上形成低温烧结陶瓷生坯层后烧成的工序，工序繁杂，而且也需要大量的能量用来加热。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本专利特开平5-270934号公报

专利文献2:日本专利特表平11-514627号公报

专利文献3:日本专利特表平11-511719号公报

发明内容

发明所要解决的技术问题

因此，本发明的目的是提供能解决上述问题的金属基基板及其制造方法。

解决技术问题所采用的技术方案

本发明首先针对具有金属板、在金属板上形成的玻璃层和在玻璃层上形成的低温烧结陶瓷层的金属基基板，为了解决上述技术课题，本发明的特征在于，玻璃层的厚度为1～5μm。

上述金属基基板可以由例如以下的具体构成实现：金属板至少在表面含有Cu成分时，玻璃层由Cu-Ba-Si系玻璃构成，低温烧结陶瓷层含有换算成BaO为10～40摩尔％的钡和换算成SiO₂为40～80摩尔％的硅。

本发明还针对金属基基板的制造方法。本发明所涉及的金属基基板的制造方法的特征在于，具备：准备至少在表面含有Cu成分的金属板的工序；通过在金属板的表面上层叠包含含有换算成BaO为10～40摩尔％的钡和换算成SiO₂为40～80摩尔％的硅的低温烧结材料的低温烧结陶瓷生坯层（セラミツクグリ一ン層），从而制作生的层叠体的工序；在低温烧结陶瓷生坯层烧结的温度下对该生的层叠体进行烧成的工序。

发明的效果

如果采用本发明涉及的金属基基板，由于强度较低的玻璃层薄，弯曲强度提高，因此玻璃层不易产生裂纹。

此外，如果采用本发明涉及的金属基基板的制造方法，可在不通过预先另外形成的接合玻璃层的情况下，在金属板上直接形成低温烧结陶瓷生坯层并烧成，从而在金属板和低温烧结陶瓷层之间形成玻璃层，金属板和低温烧结陶瓷层通过该玻璃层接合。如前所述，该玻璃层的厚度在1～5μm的范围内。

本发明涉及的金属基基板中，如果玻璃层由金属板的至少表面的成分和低温烧结陶瓷层的成分中的至少一部分形成，则由于玻璃层的组成与低温烧结陶瓷层的组成大致相同，因而在界面不易产生裂纹。

附图的简单说明

图1是表示具有基于本发明的一种实施方式的金属基基板的电子部件装置的截面图。

具体实施方式

首先，参照图1说明具有基于本发明的一种实施方式的金属基基板的电子部件装置。