JPH03216909A - 補強された直接結合銅構造体 - Google Patents
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- Ceramic Products (AREA)
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
本発明は金属結合の分野に係り、特に直接（金属・金属
化合物共融混合物あるいは共晶）結合に関する．
化合物共融混合物あるいは共晶）結合に関する．
【従来の技術および解決しようとする課題】金属・金属
化合物共融混合物（共晶）か金属をセラミック部材また
は同様の金属に結合する直接結合グロセスは、バーグレ
ス（ Ｂｕｒｇｒｅｓｓ）らに対する米国特許第３，
７４４， １２０号、第３，８５４，８９２号、第３，
９１１，５５３号、バブコック（ Ｂａｂｃｏｃｋ）ら
に対する米国特許第３， ７６６，６３４号および第３
，９９３，４１１号、キュサノ（ Ｃｕｓａｎｏ ）ら
に対する米国特許第３９９４． ４３０号および第４，
１２９，２４３号、ジョヒム（Ｊｏｃｈｙｌ）に対する
米国特許第４，４０９，２７８号、およびクネマン（
Ｋｕｎｅｌａｎ）らに対する米国特許第４，５６３，
３８３号に開示説明されている．これらの特許の各々に
はここで引用により取り込まれる．直接結合は金属・金
属化合物共融混合物により形成され、この混合物は、高
結合温度でアルミナやベリリアなどのセラミック材料と
金属の両者を湿潤させ、凝固時に金属とセラミックまた
は金属を結合させるように作用する．これらの直接結合
特許は、銅・酸化銅、ニッゲル・酸化ニッケル、コバル
ト・酸化コバルト、鉄・酸化鉄、および銅・硫化銅を含
む多くの金属・金属化合物共融混合物の使用を開示して
いる．銅・酸化銅共融混合物を使用する上記プロセスは
多年にわたってエレクトロニクス分野や特にセラミック
スパッケージ分野で使用されている． 上記特許で開示された銅・酸化銅共晶結合は銅をアルミ
ナまたはベリリア基板に、また銅を銅に結合するために
広く使用されており、全ては電子システムにおいて使用
されている．銅と銅、銅とアルミナ、および銅とベリリ
アの間では満足な、熱伝導性の結合が日常的に得られる
．銅・銅結合はまた非常に導電性である． しかしながら、タングステンやタングステン・レニウム
合金、モリブデン、窒化アルミニウム、炭化珪素、およ
びダイアモンドなどを含む上記のような結合を形成する
ことか望まれる多くの他の基板すなわち支持体があるが
、これらのいずれも、銅・酸化銅共融混合物は、これら
の支持体には付着せず従って共晶結合を形成できないた
め、上記の直接結合特許に示された銅・酸化銅共晶結合
プロセスの利用か誼しい． 上記の支持体は次のような理由からエレクトロニクス分
野での使用か望ましいと考えられる．即ち、それらの熱
伝導度は比較的高く、熱膨脹係数は比較的低く、これら
の特性は、特定の支持体の導電性に従い電気的絶縁性ま
たは導電度と組み合わせて熱伝導を目的とした結合を形
成することが長い間望まれていたシリコンやその他の材
料に十分に適合することにある． 銅と窒化アルミニウムとの直接結合は、これがシリコン
半導体装置をパッケージするための絶縁基板としての窒
化アルミニウムの使用を容易にするので特に望ましいも
のである．窒化アルミニウムの望ましい特性としては、
シリコンの熱膨脹係数３。Ｏ ｘ １ ０−６／゜Ｃに
十分近いその熱膨脹係数４ ． ６ ｘ １ ０−’／
゜Ｃおよびその大きな熱伝導度がある．銅は熱伝導度３
９８ｗ／ｍ″Ｋを有し、ベリリア（その粉体は有毒であ
る）は熱伝導度２４０ｗ／ｍ’Ｋを有し、窒化アルミニ
ウムは熱伝導度としてほぼ１８５ｗ／ｍ″Ｋを有し、シ
リコンは熱伝導度８ ５ ｗ ／ ｍ″Ｋを有し、更に
９６％純粋アルミナセラミックは熱伝導度２ ９ ｗ
／ ｍ″Ｋを有する．このようにして、これらの材料は
ｉ＆も高い熱伝導性のものから最も低い熱伝導性のもの
まで次の順序でランク付けられる．即ち、銅、べリリア
、窒化アルミニウム、シリコン、およびアルミナの順に
なる， エレクトロニクス産業では窒化アルミニウム上に十分粘
着性の金属クラッドを形成する努力がかなりなされてい
る。しかし、窒化アルミニウムに対する金属の粘着性は
満足には解決されてない主要な問題になっている．導電
層と♀化アルミニウムの間の、高い熱伝導性を示す良好
な機械的結合の形成を可能にするプロセスは現在知られ
ていない。＠張り望化アルミニウムは工業的には得るこ
とかできるが、これは♀化アルミニウムと銅金属の間で
酸化物の高い熱伝導度の界面層を形成する労力のいる高
価なプロセスにより生成されるものである．銅張り窒化
アルミニウムは、そのコストおよび低下した熱伝導度の
ため一般には使用されていない．このため、熱伝導性支
持体としてのクラッド窒化アルミニウムの好適性は低減
される．更に、この直接結合プロセスを利用して銅とア
ルミナの間には許容できる結合が形成されるが、気密封
止の形成を保証するには銅とアルミナの間の直接結合に
対してかなり大きな領域が必要とされる．特に、直接結
合の銅とアルミナの間で気密封止の形成を保証するには
１００ミル（２．５４ｍｍ）のスパンが必要なことが見
出されている。 このような大きな広がりは、銅・アルミナ結合が主とし
て熱伝導のために形成されている場合は許容できるか、
このような大きな広がりは、ブイ・工一・ゲー テンプ
ル（Ｖ．Ａ．Ｋ．Ｔｅｌｐｌｅ）らによる「パッケージ
リッドを通して延在する密接に障置されたリード線を
有する気密パッケージおよびパッケージされた半導体チ
ップ」と題する１９８９年７月３日に提出された米国特
許出願継続番号第３７５６３６号に開示されたように、
パッケージリッドとパッケージベースの間の封正におけ
るように、またはセラミックパッケージ部材を通るリー
ド線を封止する場合のように狭い気密封止か望まれる用
途には不都合である。 更に、銅がアルミナに直接結合される場合は、銅のエッ
ジはアルミナに確実に結合されることは少なく、その結
果エッジはピッキンク（剥離）またはキャッチンク（引
っかけ）により浮き上がることになる．これは一般には
アルミナ基体から銅箔全体を分離させることにはならな
いが、多くの場合に問題がある． 従って、銅とアルミナとをより確実に結合させると共に
従来の直接結合銅プロセスか作用しない付加的な支持体
に銅を結合できるようにする改良された直接結合プロセ
スか必要になる。 従って、本発明の主要な目的はより多くの支持体に対し
て使用可能な改良された直接結合プロセスを提供するこ
とにある。 本発明の他の目的は、金属・金属化合物共融混合物と支
持体との濡れ性を改良して改良された結合または従来実
現できない結合を提供することにある。 本発明の更に他の目的は、銅・酸化銅共融混合物と支持
体との濡れ性を改良して改良された結合または従来実現
できない結合を提供することにある． 本発明の他の目的は、銅と窒化アルミニウムの間の大き
な熱伝導度の直接結合を提供することにある。 本発明の更に他の目的は、直接結合前に支持体上に配置
されて、金属と支持体との金属・金属化合物直接結合の
形成を補強または可能にする共融混合物・支持体濡れ性
補強層を提供することにある。
化合物共融混合物（共晶）か金属をセラミック部材また
は同様の金属に結合する直接結合グロセスは、バーグレ
ス（ Ｂｕｒｇｒｅｓｓ）らに対する米国特許第３，
７４４， １２０号、第３，８５４，８９２号、第３，
９１１，５５３号、バブコック（ Ｂａｂｃｏｃｋ）ら
に対する米国特許第３， ７６６，６３４号および第３
，９９３，４１１号、キュサノ（ Ｃｕｓａｎｏ ）ら
に対する米国特許第３９９４． ４３０号および第４，
１２９，２４３号、ジョヒム（Ｊｏｃｈｙｌ）に対する
米国特許第４，４０９，２７８号、およびクネマン（
Ｋｕｎｅｌａｎ）らに対する米国特許第４，５６３，
３８３号に開示説明されている．これらの特許の各々に
はここで引用により取り込まれる．直接結合は金属・金
属化合物共融混合物により形成され、この混合物は、高
結合温度でアルミナやベリリアなどのセラミック材料と
金属の両者を湿潤させ、凝固時に金属とセラミックまた
は金属を結合させるように作用する．これらの直接結合
特許は、銅・酸化銅、ニッゲル・酸化ニッケル、コバル
ト・酸化コバルト、鉄・酸化鉄、および銅・硫化銅を含
む多くの金属・金属化合物共融混合物の使用を開示して
いる．銅・酸化銅共融混合物を使用する上記プロセスは
多年にわたってエレクトロニクス分野や特にセラミック
スパッケージ分野で使用されている． 上記特許で開示された銅・酸化銅共晶結合は銅をアルミ
ナまたはベリリア基板に、また銅を銅に結合するために
広く使用されており、全ては電子システムにおいて使用
されている．銅と銅、銅とアルミナ、および銅とベリリ
アの間では満足な、熱伝導性の結合が日常的に得られる
．銅・銅結合はまた非常に導電性である． しかしながら、タングステンやタングステン・レニウム
合金、モリブデン、窒化アルミニウム、炭化珪素、およ
びダイアモンドなどを含む上記のような結合を形成する
ことか望まれる多くの他の基板すなわち支持体があるが
、これらのいずれも、銅・酸化銅共融混合物は、これら
の支持体には付着せず従って共晶結合を形成できないた
め、上記の直接結合特許に示された銅・酸化銅共晶結合
プロセスの利用か誼しい． 上記の支持体は次のような理由からエレクトロニクス分
野での使用か望ましいと考えられる．即ち、それらの熱
伝導度は比較的高く、熱膨脹係数は比較的低く、これら
の特性は、特定の支持体の導電性に従い電気的絶縁性ま
たは導電度と組み合わせて熱伝導を目的とした結合を形
成することが長い間望まれていたシリコンやその他の材
料に十分に適合することにある． 銅と窒化アルミニウムとの直接結合は、これがシリコン
半導体装置をパッケージするための絶縁基板としての窒
化アルミニウムの使用を容易にするので特に望ましいも
のである．窒化アルミニウムの望ましい特性としては、
シリコンの熱膨脹係数３。Ｏ ｘ １ ０−６／゜Ｃに
十分近いその熱膨脹係数４ ． ６ ｘ １ ０−’／
゜Ｃおよびその大きな熱伝導度がある．銅は熱伝導度３
９８ｗ／ｍ″Ｋを有し、ベリリア（その粉体は有毒であ
る）は熱伝導度２４０ｗ／ｍ’Ｋを有し、窒化アルミニ
ウムは熱伝導度としてほぼ１８５ｗ／ｍ″Ｋを有し、シ
リコンは熱伝導度８ ５ ｗ ／ ｍ″Ｋを有し、更に
９６％純粋アルミナセラミックは熱伝導度２ ９ ｗ
／ ｍ″Ｋを有する．このようにして、これらの材料は
ｉ＆も高い熱伝導性のものから最も低い熱伝導性のもの
まで次の順序でランク付けられる．即ち、銅、べリリア
、窒化アルミニウム、シリコン、およびアルミナの順に
なる， エレクトロニクス産業では窒化アルミニウム上に十分粘
着性の金属クラッドを形成する努力がかなりなされてい
る。しかし、窒化アルミニウムに対する金属の粘着性は
満足には解決されてない主要な問題になっている．導電
層と♀化アルミニウムの間の、高い熱伝導性を示す良好
な機械的結合の形成を可能にするプロセスは現在知られ
ていない。＠張り望化アルミニウムは工業的には得るこ
とかできるが、これは♀化アルミニウムと銅金属の間で
酸化物の高い熱伝導度の界面層を形成する労力のいる高
価なプロセスにより生成されるものである．銅張り窒化
アルミニウムは、そのコストおよび低下した熱伝導度の
ため一般には使用されていない．このため、熱伝導性支
持体としてのクラッド窒化アルミニウムの好適性は低減
される．更に、この直接結合プロセスを利用して銅とア
ルミナの間には許容できる結合が形成されるが、気密封
止の形成を保証するには銅とアルミナの間の直接結合に
対してかなり大きな領域が必要とされる．特に、直接結
合の銅とアルミナの間で気密封止の形成を保証するには
１００ミル（２．５４ｍｍ）のスパンが必要なことが見
出されている。 このような大きな広がりは、銅・アルミナ結合が主とし
て熱伝導のために形成されている場合は許容できるか、
このような大きな広がりは、ブイ・工一・ゲー テンプ
ル（Ｖ．Ａ．Ｋ．Ｔｅｌｐｌｅ）らによる「パッケージ
リッドを通して延在する密接に障置されたリード線を
有する気密パッケージおよびパッケージされた半導体チ
ップ」と題する１９８９年７月３日に提出された米国特
許出願継続番号第３７５６３６号に開示されたように、
パッケージリッドとパッケージベースの間の封正におけ
るように、またはセラミックパッケージ部材を通るリー
ド線を封止する場合のように狭い気密封止か望まれる用
途には不都合である。 更に、銅がアルミナに直接結合される場合は、銅のエッ
ジはアルミナに確実に結合されることは少なく、その結
果エッジはピッキンク（剥離）またはキャッチンク（引
っかけ）により浮き上がることになる．これは一般には
アルミナ基体から銅箔全体を分離させることにはならな
いが、多くの場合に問題がある． 従って、銅とアルミナとをより確実に結合させると共に
従来の直接結合銅プロセスか作用しない付加的な支持体
に銅を結合できるようにする改良された直接結合プロセ
スか必要になる。 従って、本発明の主要な目的はより多くの支持体に対し
て使用可能な改良された直接結合プロセスを提供するこ
とにある。 本発明の他の目的は、金属・金属化合物共融混合物と支
持体との濡れ性を改良して改良された結合または従来実
現できない結合を提供することにある。 本発明の更に他の目的は、銅・酸化銅共融混合物と支持
体との濡れ性を改良して改良された結合または従来実現
できない結合を提供することにある． 本発明の他の目的は、銅と窒化アルミニウムの間の大き
な熱伝導度の直接結合を提供することにある。 本発明の更に他の目的は、直接結合前に支持体上に配置
されて、金属と支持体との金属・金属化合物直接結合の
形成を補強または可能にする共融混合物・支持体濡れ性
補強層を提供することにある。
上記およびその他の目的は、図面を含む明細書から全体
として明らかになるものであるか、本発明の好適な実施
例に従って、金属を支持体に結合する直接結合プロセス
を行う前に、共融混合物・支持体濡れ性補強層を形成す
ることにより実現される．この共融混合物・支持体濡れ
性補強層は貴金属様金属であり、１種以上の貴金属様金
属を含むか、１種以上の貴金属様貴金属を含む合金を含
む混合物であり、この混合物は金属・金属化合物共融混
合物と共融混合物・支持体濡れ性補強層との間で適当に
浅い濡れ角度を示すものであり、これにより金属・金属
化合物共融混合物の支持体への付着か改良される．この
共融混合物・支持＃濡れ性補強層は比較的薄い層で、２
．０００オングストローム以下であると好適である。
として明らかになるものであるか、本発明の好適な実施
例に従って、金属を支持体に結合する直接結合プロセス
を行う前に、共融混合物・支持体濡れ性補強層を形成す
ることにより実現される．この共融混合物・支持体濡れ
性補強層は貴金属様金属であり、１種以上の貴金属様金
属を含むか、１種以上の貴金属様貴金属を含む合金を含
む混合物であり、この混合物は金属・金属化合物共融混
合物と共融混合物・支持体濡れ性補強層との間で適当に
浅い濡れ角度を示すものであり、これにより金属・金属
化合物共融混合物の支持体への付着か改良される．この
共融混合物・支持＃濡れ性補強層は比較的薄い層で、２
．０００オングストローム以下であると好適である。
この共融混合物・支持体濡れ性補強層は、この補強層の
組成とこの補強層か形成される支持体とに適したプロセ
スにより形成される．従って、共融混合物・支持体濡れ
性補強層は、蒸発やスパッタリング、拡散結合、無電解
めっき、電気めっき、ソースまたはグリカーサ（前駆体
）化合物の分解、ローリング、または支持体の組成と物
理的特性に従うその他の方法により形成される．支持体
に共融混合物・支持体濡れ性補強層の形成に続いて、金
属箔または金属部材が共融組成の金属化合物の薄層のそ
の表面での形成により、直接結合のために準備され、共
融混合物・支持体濡れ性補強層に当接配置される．次に
、既に引用した直接結合特許に示されたように、結合さ
れた楕遺は、適切な雰囲気で所望の共融混合物組成を得
るための直接結合温度１ロフィルを通して処理され、共
融混合物の形成に供される．液体共融混合物か形成され
た後、結合された構造が冷却されて共融混合物を凝固さ
せ結合が完了する． 得られた共晶結合は低濡れ性角度を有しており、これは
金属・金属化合物共融混合物による共融混合物・支持体
濡れ性補強層の完全な濡れ性を示すものである．銅・酸
化銅共融結合の場合には、共融混合物・支持体濡れ性補
強層は白金、パラジウム、および金、および白金、パラ
ジウム、または金を含有する混合物または合金からなる
グループから選択された比較的薄い膜または層であると
好適であり、これは金属・金属化合物共融混合物に対す
る適当に浅い濡れ角度を示すものである．これは銅のエ
ッジに沿った部分を含んで銅をアルミナに確実に結合さ
せ、これにより銀箔のエッジのビッキング（剥離）およ
びキャッチングの問題が解消される．窒化アルミニウム
への銅・酸化銅共晶結合の場合には、窒化アルミニウム
自体の強度と同程度の強度の結合か形成される． 本発明としてみなされる主題は本明細書の結論部分で特
に指摘され、明瞭に請求される。しかしながら、本発明
は、構成と実施の方法に関して、他の目的およひそｈら
の利点と共に、添付した図面に関連して取られた以下の
説明を参照することにより最良に理解されるものである
．
組成とこの補強層か形成される支持体とに適したプロセ
スにより形成される．従って、共融混合物・支持体濡れ
性補強層は、蒸発やスパッタリング、拡散結合、無電解
めっき、電気めっき、ソースまたはグリカーサ（前駆体
）化合物の分解、ローリング、または支持体の組成と物
理的特性に従うその他の方法により形成される．支持体
に共融混合物・支持体濡れ性補強層の形成に続いて、金
属箔または金属部材が共融組成の金属化合物の薄層のそ
の表面での形成により、直接結合のために準備され、共
融混合物・支持体濡れ性補強層に当接配置される．次に
、既に引用した直接結合特許に示されたように、結合さ
れた楕遺は、適切な雰囲気で所望の共融混合物組成を得
るための直接結合温度１ロフィルを通して処理され、共
融混合物の形成に供される．液体共融混合物か形成され
た後、結合された構造が冷却されて共融混合物を凝固さ
せ結合が完了する． 得られた共晶結合は低濡れ性角度を有しており、これは
金属・金属化合物共融混合物による共融混合物・支持体
濡れ性補強層の完全な濡れ性を示すものである．銅・酸
化銅共融結合の場合には、共融混合物・支持体濡れ性補
強層は白金、パラジウム、および金、および白金、パラ
ジウム、または金を含有する混合物または合金からなる
グループから選択された比較的薄い膜または層であると
好適であり、これは金属・金属化合物共融混合物に対す
る適当に浅い濡れ角度を示すものである．これは銅のエ
ッジに沿った部分を含んで銅をアルミナに確実に結合さ
せ、これにより銀箔のエッジのビッキング（剥離）およ
びキャッチングの問題が解消される．窒化アルミニウム
への銅・酸化銅共晶結合の場合には、窒化アルミニウム
自体の強度と同程度の強度の結合か形成される． 本発明としてみなされる主題は本明細書の結論部分で特
に指摘され、明瞭に請求される。しかしながら、本発明
は、構成と実施の方法に関して、他の目的およひそｈら
の利点と共に、添付した図面に関連して取られた以下の
説明を参照することにより最良に理解されるものである
．
直接結合銅プロセスにより形成される従来の銅・アルミ
ナ複合体は第１図で一般に１０で示される．この複合体
は、アルミナ基板すなわちアルミナ支持体２０およびこ
のアルミナ支持体２０の上面に銅・酸化銅共融混合物に
より直接結合された銅箔４０で構成される．＃ｌ箔４０
は横方向寸法がアルミナ支持体２０より小さく、支持体
２０のエッジから引込んで設けられる．図示のように、
鰐箔４０のエッジとコーナはほぼ正方形をなし、周辺の
濡れ性から生じ、銅箔４０とアルミナ支持体２０の間で
気密封止を保証するのに必要な実質的な直接結合距離（
〜１００ミル）をもたらす直接結合プロセスにより形成
される急峻な濡れ角のため、このプロセスにより大きく
影響されることはない．銅箔４０のエッジの部分は、他
のある対象上で破損されたとき、銅のエッジにおける直
接結合の急峻な濡れ角のなめ、またその部位における周
辺の付着のなめに、ビッキングまたはリフテイングを受
け易くなる． 本発明による金属・支持体複合体は第２図で一般に１１
０で示される．この複合体は、共融混合物・支持体濡れ
性補強層１３０が上面に配置された支持体１２０と、共
融混合物・支持体濡れ性補強層１３０従って支持＃１２
０に直接結合される金属箔１４０とで構成される．支持
体１２０にはアルミナ、ベリリア、窒化アルミニウム、
タングステン、タングステン・レニウム合金またはモリ
ブデン、またはそれらの混合物か使用される，共融混合
物・支持体濡れ性補強層１３０は、補強層１３０を堆積
するのに使用される方法により支持体１２０に対する結
合を形成しなければならない。 支持体１２０がアルミナ、ベリリア、または窒化アルミ
ニウムである場合には、この堆積は通常は、スパッタリ
ング、蒸発、有機金属化合物の熱的または化学的分解、
厚膜堆積、またはこれらの比較的脆い支持材料を破壊す
る恐れのないその他の方法により行われる．支持体１２
０がタングステンまたはモリブデンの場合は、これらの
同様の堆積法を使用することができる．更に、無電解め
っきおよび電気めっきなどの方法は、支持体材科が脆く
はなく、割れ易くはないため、補強層材料の箔と支持体
を共に圧延してそれらの間に確実な結合を形成する場合
のように使用される．しかしながら、圧延は、満足な結
果を与えるが共融混合物・支持体濡れ性補強層材料のコ
ストを比較的高くする非常に薄い共融混合物・支持体濡
れ性補強層のために好適ではない．当業者は、濡れ性補
強層と特定の支持体材料および／または構成の組合せに
対して適切な堆積または塗被プロセスを決定する。 アルミナ支持体を用いた場合、共融混合物・支持体濡れ
性補強層か存在する場合の銅箔の濡れ角は浅いものにな
り、これは金属箔のその全てのエッジに沿う、濡れ性補
強層１３０そして従ってその下の支持体１２０への粘着
を確実にするものである．支持体に対する直接結合銅の
付着は、支持体に対する濡れ性補強層の付着により、制
限される．濡れ性補強層は優れた付着力を有するので、
これは金属箔１４０の他の対象に対するキャッチングま
たはスナッギングの問題、また支持体１２０から浮き上
がる問題を解消するものである．更に、金属箔１４０は
、そのコーナを取ってこれを引き離すとき、銅箔はつま
むのが極度に誼しく、例えばつまめたとしても、それを
支持体から剥離するのに余分の力か必要となろうという
点で、支持体１２０により確実に結合される．逆に、従
来の直接結合プロセスにおいては、銅箔は、特にそのエ
ッジの近傍では、より容易に浮上させることかできる．
このようにして、濡れ性補強層は従来の直接結合プロセ
スをかなり改良するものである．更に、気密封止を形成
するのに必要な直接結合距離は、従来のプロセスに比べ
て大きく低減される．気密封止を形成するには２５ミル
（〜６３０μｍ）程度の直接結合長で十分である． 本明細書で例示される銅・酸化銅共晶直接結合は、長さ
が９フィート（２、７４ｍ）のベルト炉で実施され、こ
のベルト炉は４インチ（１０．２ｃｍ）のベルトと、２
、５インチ（６．３５ｃｍ）の高さの出入口ゲートまた
は開口を有している．この炉の昇温ゾーンは長さかほぼ
２．５フィート（７６ｃｍ）であり、そこでは温度は周
囲温度２０℃から１０６６゜Ｃの温度に変化している．
共晶結合ゾーン（炉のこの部分の温度は、１，０６５℃
以上である）は長さかほぼ２フィート（６１ｃｍ）であ
り、炉の降温ゾーンは長さかほぼ４．５フィート（１３
７ｃｍ）で、その温度勾配は１，０６６゜Ｃから周囲温
度近くに変化している．この炉内の１部に対する全通過
時間は３５分であり、まなこの部分は炉を通過する際の
ほぼ７分４８秒の間、液体共晶温度を保っている。この
炉は窒素雰囲気にあり、従って銅・酸化銅共融混合物の
形成に必要な酸素は与えない．従って、ここでは、銅部
材または箔は、その直接結合炉を通しての鋪過に際し、
複合体の集成以前に、空気中３ ４ ０ ”（の温度で
数分間予備酸化される． この改良された直接結合プロセスに対する本漬施例にお
いて、共融混合物の支持体濡れ性補強層としての白金は
真に優れた結果を与え、一方同じ層としてのパラジウム
は改良された濡れ性は与えるが、浅い濡れ角は与えず、
箔と支持体の間で粘質に劣る結合を形成する．金は白金
に類似している．本発明による共融混合物・支持体濡れ
性補強層は、かなり純粋な白金であり、かなり純粋なパ
シジウムであり、かなり純粋な金であり、または十分な
白金、パラジウム、または金を含有する混合物または白
金であり、またはこれらの幾つがまたは全ての混合物で
あって、金属・金属化合物共酎混合物に対して十分に浅
い濡れ角を形成して所望の直接結合を実現する．タング
ステンとモリブデンの場合には、共融混合物・支持体濡
れ性補強層が、以下に示すように、支持体による酸素掃
去を防止する障壁層として作用するがなり急峻な濡れ角
でも十分である． アルミナ上の白金上にある銅・酸化銅共融混合物層のＸ
線による本発明者らの分析は、銅・酸化銅共融混合物中
の白金の存在を示さながった．従って、このプロセスの
成功は、主として共融混合物・支持体濡れ性補強層自体
に対する金属・金属化合物共融化合物の高い親和性の結
果である。この結論は、銅・酸化銅共融混合物と直径４
０ミル（１．０２ｍｍｌの白金ロヅドなどの白金部材と
の間の浅い濡れ角の発見により支承される．従来の直接
結合銅プロセスは、タングステンやタングステン・レニ
ウム（Ｗ−Ｒｅ）合金、およびモリブデンなどの金属支
持体と銅との結合を形成することはできない．本発明に
よる濡れ性補強層を使用すると、銅箔とタングステン（
Ｗ）、タングステン・レニウム合金（Ｗ−Ｒｅ）とモリ
ブデン（Ｍｏ）支持体の間に強い直接結合が形成される
，Ｗ，Ｗ−Ｒｅ、およびＭｏ支持体を用いた本発明の好
適なプロセスにおいては、白金（Ｐｔ）、パラジウム（
ＰＡ） 、または金（Ａｎ）の薄い共融混合物・支持体
濡れ性補強層が、直接結合が望まれるＷ，Ｗ−Ｒｅ，．
ｔなはＭｏの表面または複数の表面にスバッタされる．
この共融混合物・支持体濡れ性補強層の厚みは約２，Ｏ
ＯＯＡ以下から１０，ＯＯＯＡ以上の領域にある．ここ
で本発明者らは、従来の直接結合プロセスがこれらの超
耐熱性金属支持体材料を用いて不成功であったか本発明
による補強プロセスか十分に成功した理由の１つは、タ
ングステンまたはモリブデン支持体か銅・酸化銅共融化
合物の形成に必要な酸素に対して銅自体か持つよりも一
層高い親和性を有するようになり、その結果、タングス
テンまたはモリブデンの酸化物層は、従来のプロセスで
結合を形成する共融混合物液体を形成するのに必要な酸
素を銅から奪いながら支持体上に形成され、または厚み
を増すということにあると信じている。もしそうならば
、本発明によれば、共融混合物・支持体濡れ性補強層は
障壁層として用いられ、この障壁層は、支持体か銅箔ま
たは周囲環境から酸素を掃去することを防止し、これに
より所望の直接結合を形成する銅・酸化銅液体共融混合
物の形成を可能にするものである。一方、これは金属・
金属化合物共融混合物に対する支持体材料の親和性の欠
如の結果であるが、共融混合物・支持体濡れ性補強層は
支持体および金属・金属化合物共融混合物の両者に対し
て親和性を有している．このようにして、共融混合物・
支持体濡れ性補強層は一方では支持体から共融混合物液
体を分離する障壁層と見なすことかできる。共融混合物
・支持体濡れ性補強層は白金、パラジウム、または金か
用いられると好適であるが、金属・金属化合物共融混合
物に対する低い濡れ角度が維持される限りは、その他の
材料が白金、パラジウム、または金と混合使用されても
よい．かくして、共融混合物・支持体濡れ性補強層のコ
ストは、この層が白金、パラジウム、または金からなる
場合に、その白金、パラジウム、または金含有蓋を減ら
すその他の材料を付加することにより、その共融化合物
・支持体濡れ性補強特性を劣化させることなしに低減さ
れることになる．従って、使用条件下で用いられる直接
結合温度において酸化物を形成しないニッケルなどのそ
の他の貴金属様金属と白金、パラジウム、または金の混
合物または合金が共融混合物・支持体濡れ性補強層とし
て使用可能になる。現在では、濡れ性を補強するために
銅・酸化銅共融結合層との濡れ性を補強するには、共融
混合物・支持体濡れ性補強層中に若干の白金、パラシウ
ム、または金の存在か必要であると思われる．支持体は
、良好な付着を得るには、濡れ性補強層の堆積前に洗浄
されるべきである．この洗浄には必要に応じて脱脂処理
が含まれる。本発明者らは、濡れ性補強層を堆積する前
に、支持体のバックスバッタを好んで行うようにしてい
る．一般に、共融混合物・支持体濡れ性補強層としては
、支持体に対して適切な結合を形成すると共に金属・金
属化合物共融混合物により結合可能な材料か使用される
． 共融混合物・支持体濡れ性補強層の如何なる特性が上記
の成功に寄与するかをより十分に理解するなめ、本発明
者らは銅箔を白金で塗膜し、白金塗膜をアルミナに向け
て配置させて前記箔をアルミナ支持体上に配置しな。得
られた複合体を直接結合温度プロフィルおよび雰囲気を
通過させた．アルミナと白金塗膜銅箔との間には何らの
結合も形成されたかった．従って、直接結合の前に支持
体上に共融混合物・支持体濡れ性補強層を配置すると好
適である．＠・酸化銅共融混合物は、白金共融混合物・
支持体濡れ性補強層がアルミナ、ベリリア、タングステ
ン、タングステン・レニウム合金およびモリブデンの支
持体と共に使用されたときの濡れ角メニスカスを除いて
初期の銅位置がらは拡がらなかった。 共融混合物・支持体濡れ性補強層および銅箔直接結合を
有するタングステンまたはモリブデン支持体を使用して
得られる利点の１つは、同等の銅箔外部層をコア材料の
両側に結合したタングステンまたはモリブデンコアを有
する対称バイメタル型積層体を形成できることにある。 このような複合体の利点の幾つかはシー・工一・ノイゲ
バウアらによる「直接結合された対称・金属・積層体／
支持体楕遣」と題する１９８９年９月２５日に提出され
た米田特許出ｕ＃！続番号第４１２，０５２号に示され
ている．＠・モリブデン・銅の対称バイメタル型積層体
か得られるか、出願者らは現在得られる銅・タングステ
ン・銅対称バイメタル型積層体については感知していな
い。従って、共融混合物・支持体濡れ性補強層を使用す
ると、その特定の特性が望ましいと考えられる用途に使
用するための上記の対称バイメタル型積層体構造の形成
が可能になる．共融混合物・支持体濡れ性補強層を使用
してモリブデンバイメタル型積層体を形成することかで
きるが、これは、より安価な方法が得られる場合には好
ましくはない。第３図の２００にこのような対称バイメ
タル型積層体を全体的に示してある．この構造体は、タ
ングステンなどの支持体２２０と、この支持体２２０の
上下表面に配置された２つの共融混合物・支持体濡れ性
補強層２３０とで構成される。所望のときは、これらの
２つの共融混合物・支持体濡れ性補強層２３０は、図中
の支持体２２０の垂直エッジを越えて延在して、支持体
上に全体にわたるクラッドまたはコーチングを形成する
単一の連続層であってもよい．１対の対称銅箔２４０か
共融混合物・支持体濡れ性補強層２３０に直接結合され
て、全体的複合槽遣体を形成する．この複合構造体は銅
とコア材料（タングステン）のものの中間である横方向
の熱Ｉ１腰係数を有するものである．濡れ層２３０およ
び銅箔層２４０かコア２２０の周囲で対称的な場合は、
この構造体は、上記出願第４１２，０５２号に示される
ように、加熱および冷却時に銅箔層によりコアの両側に
等しい応力か印加されるなめ、加熱または冷却に際して
、湾曲する傾向は有さない６ タングステンを使用して得られるこのような対称ハイメ
タル型積層体を形成する能力は有用であるか、タングス
テンおよびモリブデンに銅を直接結合する能力の場合の
ように、窒化アルミニウム支持体を用いると、潜在的に
極めて有用な且つ意外な結果が得られている． 即ち、窒化アルミニウム支持体か、それらの上部表面に
、厚さが２．０００〜１０，ＯＯＯＡ（オングストロー
ム）の白金層、または厚さが２０００〜５，ＯＯＯＡの
パラジウム層、または厚さが２ ０００〜５，ＯＯＯＡ
の金属をスパッタリング処理により塗膜された．但し、
上記厚さの最低、最高値は制限を与えるものではない．
共融化合物・支持体濡れ性補強層の厚さは、その目的が
実現される限りは、より厚くまたはより薄くなされても
よい．次に、上記のように３ミル（７５μｍ）厚の銅箔
か、直接結合のために用意され、銅箔の酸化物塗膜面を
窒化アルミニウム支持体の濡れ性補強層塗膜面に向けて
白金、パラジウム、または金補強層の上部に配置された
。次に、これらの複合構造体は鋼・酸化銅直接結合温度
プロフィルを通され、ここでそれらは、１．０６５℃よ
り高く、但し銅の融解温度１．０８３゜Ｃ未満に、また
ほぼ１，０６６゜Ｃの温度に７、８分間加熱されて共融
混合ＩＩ液体を形成し、その後楕遺体は冷却され、これ
により共融混合物は凝固された．目視により、窒化アル
ミニウム上の白金上に如何なる銅も配置されたい窒化ア
ルミニウムの部分の白金共融混合物・支持体濡れ性補強
層には若干の褐色か認められた．全ての場合に、銅箔は
窒化アルミニウムに対して強い結合を形成し、更にこの
構造体の白金共融混合物・支持体濡れ性補強層に独特な
低い濡れ角を有していた．白金層が支持体の全平坦面を
被覆し、更に銅箔が支持体よりかなり小さかった場合は
、銅・酸化銅共融混合物は元の銅箔位置から濡れ角メニ
スカスを越えて１００ミル（２．５４ｍｍ）程度にも拡
がった．これらの白金層は、薄い程、銅の拡がりは厚い
白金層よりも少なかった．従って、多くの場合に共融混
合物・支持体濡れ性補強層は２．ＯＯＯＡ以下が使用可
能であり、望ましいものであった。共融混合物・支持体
濡れ性補強層の厚みには、堆積条件および使用される特
定の支持体と共融混合物・支持体濡れ性補強層との組合
せに依存する有効限界を除くと、下限は存在しなかった
．このようにして、共融混合物・支持体濡れ性補強層は
約５，０００〜１０ ０００Ａの範囲の厚みを有し得
ることになる。厚い層を使用してもよいが、明瞭な利点
は存在しない。従って、共融混合物・支持体濡れ性補強
層は高価な金属からなるので、２，ＯＯＯＡ程度かそれ
より薄い層を使用すると好適である。 全ての場合に、窒化アルミニウム上には十分付着力のあ
る金属クラッドが形成された．この結果は、従来のプロ
セスにおけるように窒化アルミニウムに導電層を被着さ
せるプロセスか複雑になったり高価になるという問題な
しに得られるものである．この銅箔層の望化アルミニウ
ムへの付着度をテストするために、黄銅ねじの頭部（直
径８ｍｍの頭部）か銅箔の中心付近で銅箔に半田付けさ
れた。 次に、このねじは銅箔を窒化アルミニウムから引きはが
すなめに引っぱられた。白金共融混合物・支持体濡れ性
補強層およびこの層と共にある窒化アルミニウムの数箇
所がくっついた箔が、バルクの窒化アルミニウムから分
離し、これにより窒化アルミニウム支持体はＰｔ／ＡＩ
Ｎ界面に沿って微細に破壊された．かくして、窒化アル
ミニウムに対する上記直接結合層の付着度は窒化アルミ
ニウムの凝集度と同程度であり、本発明による直接結合
界面は確実なものであるという結果か得られた。これら
の結果はパラジウムおよび金め共融混合物・支持体濡れ
性補強層の場合と類似のものであった． このプロセスおよび得られた金属クラッド窒化アルミニ
ウム本体は、基板材料としての窒化アルミニウムの使用
が望ましいと考えられているので、エレクトロニクス技
術に広い用途を有しているが、金属層と窒化アルミニウ
ムとの間で大きな付着結合を与えることかできないこと
によりその使用は防げられている．本発明はエレクトロ
ニクス支持体材科としての窒化アルミニウムの使用に対
する上記の障害を克服するものである． 窒化ほう素とダイヤモンドの支持体を用いた場合、支持
体材料に対する白金、パラジウム、または金め共融混合
物・支持体濡れ性補強層の付着力か不十分なため直接結
合は成功しなかっな．銅・濡れ性補強層の組合せか支持
体から分離した．この付着問題は、支持体の付着力促進
化学的または物理的処理の使用、または支持体と共融混
合物・支持体濡れ性補強層の間に付着力促進層を設ける
ことにより克服される．また炭化珪素支持体を用いた場
合、この炭化珪素と銅の間の強い相互作用か銅板を破壊
するため何らの結合も形成されたかった。この問題は炭
化珪素と銅板の間により効果的な障壁層を使用すること
により解沢され得る．このような層は共融混合物・支持
体濡れ性補強層の堆積前に、またはこの堆積プロセスの
調整により炭化珪素上に好適に形成可能である。かくし
て、この点に対する議論は所望の支持体材料上に直接配
置される共融混合物・支持体濡れ性補強層に対してなさ
れているが、所望の性質を持つ結合が得られる限りは、
望ましいまたは必要と考えられる介在層を主支持体材料
と共融混合物・支持体濡れ性補強層の間に配置してもよ
い．その場合は、主支持体とその介在コーチング層が、
共融混合物・支持体の濡れ性補強層を配置する支持体に
なるとみてもよい． 支持材料に直接結合された銅箔の複合体を形成する主要
な目的は、その他の材料または物品を支持体に結合でき
るようにするためである．この構造の１つの主要な用途
は、半導体チップを銅箔に半田付けすることにより、ま
たはそれらを固着するその他の手段により、半導体チッ
プまたはウエハを支持体に結合するためのものである．
本方法は互いに直接結合された２つの「支持体」を有す
る複合楕遣体の形成に使用され得ることも認識される．
第４図において３００によりこのような構造が一般的に
示される．図において、下部「支持体」３２０はその上
面に配置された共融混合物・支持体濡れ性補強層３３０
を有しており、また上部「支持体」３２０はその下面に
配置された共融混合物・支持体濡れ性補強層３３０を有
している．銅箔３４０が２つの共融混合物・支持体濡れ
性補強層３３０の間に配置され、更に本発明による直接
結合プロセスにより上記の層の両者に直接結合される。 このようにして、複合構造が形成される．２つの支持体
３２０は、周囲環境下で望ましいと考えられるものと同
じ材料または異なる材料で形成される．更に、２つの支
持体３２０は互いに向けて配置された平表面を有すると
して示されたが、上部支持体３２０は横方向寸法が下部
支持体３２０より小さくてよく、更に下部支持体３２０
の凹部または大内に配置され、本プロセスによりその内
で結合されてよいことが理解されるべきである。この種
の埋込み構造は、小さな埋込み支持体が比較的高価であ
り、大きな支持体の離れた位置で望ましいまたは必要な
特定の特徴を有する場合には望ましく、またはより小さ
い方の支持体の特性がその位置で必要とされると共に大
きい方の支持体の特性が当該構造内のどこか他の位置で
必要とされる場合に望ましいものである．従って、この
補強された直接結合プロセスを用いて、所望の梢成の楕
遣をその意図する用途に従って形成することができる． 第２図乃至４図において、箔層１４０、２４０、３４０
は支持体１２０、２２０、３２０のほぼ主要表面を全体
的に横切って延在するものとして示してある．これが望
ましくない多くの用途かある．例えば、半導体装置のパ
ッケージに供するベースを形成する際に、パッケージ要
素の主要表面に配１された２つ以上の電気的に絶縁され
、横方向に隔置された導電部材を有することか望ましい
状況がしばしばある．本発明によるこのような楕遣は第
５図で１１０−により一般に示してある．第５図におい
て、支持体１２０−は、その上面に配置された３層の個
別の共融混合物・支持体濡れ性補強層１３２、１３４、
および１３６を有している．３つの個別銅箔セグメント
１４２、１４４および１４６はそれぞれ対応する濡れ性
補強層１３２、１３４、および１３６に整合され、直接
結合される．第５図の横遣を形成するプロセスか第６図
乃至８図に示される．先ず、マスク１５０が平面または
ブランクの支持体１２０−にわたって位置づけられる．
マスク１５０は共融混合物・支持体濡れ性補強層１３２
、１３４、および１３６に対して所望の大きさおよび相
対的位置でそれらに設けた３つの開口１５２、１５４、
および１５６を有する．次に、濡れ性補強層材料かマス
ク１５０の開口１５２、１５４、および１５６を通して
支持体１２０゛上にスパッタされ、蒸発され、さもなけ
れば堆積される。これは、第７図に示したように、所望
の３つの電気的に絶縁された共融混合物・支持体濡れ性
補強層１３２、１３４、および１３６を提供する．次に
、導電箔の３片１４２−１４４−、および１４６−が既
に説明したように直接結合に対して用意される．次に、
これらの箔片が、第８図に示したように、それぞれ、共
融混合物・支持体濡れ性補強層１３２、１３４、および
１３６と適切に整合されて配置される．次に、この構造
は銅直接結合温度プロフィルに通されて、第５図に示し
たように、得られた箔１４２、Ｉ４４、および１４６と
支持体１２０゛の間で共融結合を形成する．絶縁された
箔セグメント１４２１４４“、および１４６゛か第８図
に示されるか、これらの箔セグメントは、直接結合プロ
セスの前にまたその間にそしてその後、箔層１４２−、
ｌ４４−、および１４６−か正確に支持体１２０゛上の
所望の相対位置に配置されることを保証する手段として
、リードフリームによりまたはパックージ製造技術でよ
く知られたその他の方法により、共に接続される（また
その後リードフレームから分離される）ことか理解され
る． 堆積マスク１５０を使用して共融混合物・支持体濡れ性
補強層１３２、１３４、および１３６をパターン化する
と好適であるが、単一の連続的共融混合物・支持体濡れ
性補強層を支持体１２０の上面に配置してもよく、また
その層の介在部分は王水などのエッチング剤により除去
してもよいことが認められる．＠箔セグメント１４２、
１４４、および１４６の間の電気的絶縁か要求されたい
場合は、単一の連続的共融混合物・支持体濡れ性補強層
を支持体１２０の上面に配置されてよく、また個別の銅
箔１４２−、１４４−．および１４６−はそれらの上に
配置され、開示された直接結合プロセスにより支持体に
結合されてよい．一方、共融混合物・支持体濡れ性補強
層と銅箔の両者は直接結合の時点で支持体を横切って連
続であってよい．次に、銅箔はフォトレジストまたはそ
の他の方法により選択的にエッチングされ、更に、次に
銅エッチングにより露出された共融混合物・支持体濡れ
性補強層は王水などの適切なエッチング剤により除去さ
れる．これは、支持体上に高度に複雑化した直接結合の
パターンを与える能力を提供する． 共融混合物・支持体濡れ性補強層が開口を有する支持体
上にスバッタされると、この共融混合物・支持体濡れ性
補強層は、例え開口の直径か２５ミル（６３０ミクロン
）程度に小さくても、通常は開口の壁部を塗被するもの
である．銅箔かこのような開口にわたって共融結合され
ると、開口の壁部は、直接結合銅プロセスか完了した後
、銅色になる。これは、支持体が液体共融温度ゾーン内
になお存在するか、またはそれかほぼその温度以下に冷
却される前かのいずれかの場合に、支持体がなお炉の液
体共融ゾーン内にあり、炉内のほぼ酸素が無い環境に起
因する酸素の一部損失を伴うとき、共融混合物液体が開
口壁を流下する結果であると信じられる．この効果は開
ロ内リードの封止の増強のなめに、またその他の目的の
なめに使用することができる． 以上、本発明に対する多くの変形例につき図示、説明し
たが、更に多くの変形例が本発明の新奇性から逸脱せず
に展開可能なことが認識される．更に、本発明は銅・酸
化銅共融直接結合プロセスにより主として説明されたが
、既に示した直接結合特許で示されるように、ニッケル
・酸化ニッケル、コバルト・酸化コバルト、鉄・酸化鉄
、および銅硫化銅を含むその他の直接結合プロセスも共
融混合物・支持体濡れ性補強層を含めることにより利益
を得る． 本発明はそのある好適な実施例により以上に詳細に説明
されたが、多くの修正例およびそれらの変更例か当業者
により実施可能である．従って、本発明の真の精神と範
囲内に入るものとして全てのこのような修正例および変
更例を含むことが添付したクレイムにより意図される．
ナ複合体は第１図で一般に１０で示される．この複合体
は、アルミナ基板すなわちアルミナ支持体２０およびこ
のアルミナ支持体２０の上面に銅・酸化銅共融混合物に
より直接結合された銅箔４０で構成される．＃ｌ箔４０
は横方向寸法がアルミナ支持体２０より小さく、支持体
２０のエッジから引込んで設けられる．図示のように、
鰐箔４０のエッジとコーナはほぼ正方形をなし、周辺の
濡れ性から生じ、銅箔４０とアルミナ支持体２０の間で
気密封止を保証するのに必要な実質的な直接結合距離（
〜１００ミル）をもたらす直接結合プロセスにより形成
される急峻な濡れ角のため、このプロセスにより大きく
影響されることはない．銅箔４０のエッジの部分は、他
のある対象上で破損されたとき、銅のエッジにおける直
接結合の急峻な濡れ角のなめ、またその部位における周
辺の付着のなめに、ビッキングまたはリフテイングを受
け易くなる． 本発明による金属・支持体複合体は第２図で一般に１１
０で示される．この複合体は、共融混合物・支持体濡れ
性補強層１３０が上面に配置された支持体１２０と、共
融混合物・支持体濡れ性補強層１３０従って支持＃１２
０に直接結合される金属箔１４０とで構成される．支持
体１２０にはアルミナ、ベリリア、窒化アルミニウム、
タングステン、タングステン・レニウム合金またはモリ
ブデン、またはそれらの混合物か使用される，共融混合
物・支持体濡れ性補強層１３０は、補強層１３０を堆積
するのに使用される方法により支持体１２０に対する結
合を形成しなければならない。 支持体１２０がアルミナ、ベリリア、または窒化アルミ
ニウムである場合には、この堆積は通常は、スパッタリ
ング、蒸発、有機金属化合物の熱的または化学的分解、
厚膜堆積、またはこれらの比較的脆い支持材料を破壊す
る恐れのないその他の方法により行われる．支持体１２
０がタングステンまたはモリブデンの場合は、これらの
同様の堆積法を使用することができる．更に、無電解め
っきおよび電気めっきなどの方法は、支持体材科が脆く
はなく、割れ易くはないため、補強層材料の箔と支持体
を共に圧延してそれらの間に確実な結合を形成する場合
のように使用される．しかしながら、圧延は、満足な結
果を与えるが共融混合物・支持体濡れ性補強層材料のコ
ストを比較的高くする非常に薄い共融混合物・支持体濡
れ性補強層のために好適ではない．当業者は、濡れ性補
強層と特定の支持体材料および／または構成の組合せに
対して適切な堆積または塗被プロセスを決定する。 アルミナ支持体を用いた場合、共融混合物・支持体濡れ
性補強層か存在する場合の銅箔の濡れ角は浅いものにな
り、これは金属箔のその全てのエッジに沿う、濡れ性補
強層１３０そして従ってその下の支持体１２０への粘着
を確実にするものである．支持体に対する直接結合銅の
付着は、支持体に対する濡れ性補強層の付着により、制
限される．濡れ性補強層は優れた付着力を有するので、
これは金属箔１４０の他の対象に対するキャッチングま
たはスナッギングの問題、また支持体１２０から浮き上
がる問題を解消するものである．更に、金属箔１４０は
、そのコーナを取ってこれを引き離すとき、銅箔はつま
むのが極度に誼しく、例えばつまめたとしても、それを
支持体から剥離するのに余分の力か必要となろうという
点で、支持体１２０により確実に結合される．逆に、従
来の直接結合プロセスにおいては、銅箔は、特にそのエ
ッジの近傍では、より容易に浮上させることかできる．
このようにして、濡れ性補強層は従来の直接結合プロセ
スをかなり改良するものである．更に、気密封止を形成
するのに必要な直接結合距離は、従来のプロセスに比べ
て大きく低減される．気密封止を形成するには２５ミル
（〜６３０μｍ）程度の直接結合長で十分である． 本明細書で例示される銅・酸化銅共晶直接結合は、長さ
が９フィート（２、７４ｍ）のベルト炉で実施され、こ
のベルト炉は４インチ（１０．２ｃｍ）のベルトと、２
、５インチ（６．３５ｃｍ）の高さの出入口ゲートまた
は開口を有している．この炉の昇温ゾーンは長さかほぼ
２．５フィート（７６ｃｍ）であり、そこでは温度は周
囲温度２０℃から１０６６゜Ｃの温度に変化している．
共晶結合ゾーン（炉のこの部分の温度は、１，０６５℃
以上である）は長さかほぼ２フィート（６１ｃｍ）であ
り、炉の降温ゾーンは長さかほぼ４．５フィート（１３
７ｃｍ）で、その温度勾配は１，０６６゜Ｃから周囲温
度近くに変化している．この炉内の１部に対する全通過
時間は３５分であり、まなこの部分は炉を通過する際の
ほぼ７分４８秒の間、液体共晶温度を保っている。この
炉は窒素雰囲気にあり、従って銅・酸化銅共融混合物の
形成に必要な酸素は与えない．従って、ここでは、銅部
材または箔は、その直接結合炉を通しての鋪過に際し、
複合体の集成以前に、空気中３ ４ ０ ”（の温度で
数分間予備酸化される． この改良された直接結合プロセスに対する本漬施例にお
いて、共融混合物の支持体濡れ性補強層としての白金は
真に優れた結果を与え、一方同じ層としてのパラジウム
は改良された濡れ性は与えるが、浅い濡れ角は与えず、
箔と支持体の間で粘質に劣る結合を形成する．金は白金
に類似している．本発明による共融混合物・支持体濡れ
性補強層は、かなり純粋な白金であり、かなり純粋なパ
シジウムであり、かなり純粋な金であり、または十分な
白金、パラジウム、または金を含有する混合物または白
金であり、またはこれらの幾つがまたは全ての混合物で
あって、金属・金属化合物共酎混合物に対して十分に浅
い濡れ角を形成して所望の直接結合を実現する．タング
ステンとモリブデンの場合には、共融混合物・支持体濡
れ性補強層が、以下に示すように、支持体による酸素掃
去を防止する障壁層として作用するがなり急峻な濡れ角
でも十分である． アルミナ上の白金上にある銅・酸化銅共融混合物層のＸ
線による本発明者らの分析は、銅・酸化銅共融混合物中
の白金の存在を示さながった．従って、このプロセスの
成功は、主として共融混合物・支持体濡れ性補強層自体
に対する金属・金属化合物共融化合物の高い親和性の結
果である。この結論は、銅・酸化銅共融混合物と直径４
０ミル（１．０２ｍｍｌの白金ロヅドなどの白金部材と
の間の浅い濡れ角の発見により支承される．従来の直接
結合銅プロセスは、タングステンやタングステン・レニ
ウム（Ｗ−Ｒｅ）合金、およびモリブデンなどの金属支
持体と銅との結合を形成することはできない．本発明に
よる濡れ性補強層を使用すると、銅箔とタングステン（
Ｗ）、タングステン・レニウム合金（Ｗ−Ｒｅ）とモリ
ブデン（Ｍｏ）支持体の間に強い直接結合が形成される
，Ｗ，Ｗ−Ｒｅ、およびＭｏ支持体を用いた本発明の好
適なプロセスにおいては、白金（Ｐｔ）、パラジウム（
ＰＡ） 、または金（Ａｎ）の薄い共融混合物・支持体
濡れ性補強層が、直接結合が望まれるＷ，Ｗ−Ｒｅ，．
ｔなはＭｏの表面または複数の表面にスバッタされる．
この共融混合物・支持体濡れ性補強層の厚みは約２，Ｏ
ＯＯＡ以下から１０，ＯＯＯＡ以上の領域にある．ここ
で本発明者らは、従来の直接結合プロセスがこれらの超
耐熱性金属支持体材料を用いて不成功であったか本発明
による補強プロセスか十分に成功した理由の１つは、タ
ングステンまたはモリブデン支持体か銅・酸化銅共融化
合物の形成に必要な酸素に対して銅自体か持つよりも一
層高い親和性を有するようになり、その結果、タングス
テンまたはモリブデンの酸化物層は、従来のプロセスで
結合を形成する共融混合物液体を形成するのに必要な酸
素を銅から奪いながら支持体上に形成され、または厚み
を増すということにあると信じている。もしそうならば
、本発明によれば、共融混合物・支持体濡れ性補強層は
障壁層として用いられ、この障壁層は、支持体か銅箔ま
たは周囲環境から酸素を掃去することを防止し、これに
より所望の直接結合を形成する銅・酸化銅液体共融混合
物の形成を可能にするものである。一方、これは金属・
金属化合物共融混合物に対する支持体材料の親和性の欠
如の結果であるが、共融混合物・支持体濡れ性補強層は
支持体および金属・金属化合物共融混合物の両者に対し
て親和性を有している．このようにして、共融混合物・
支持体濡れ性補強層は一方では支持体から共融混合物液
体を分離する障壁層と見なすことかできる。共融混合物
・支持体濡れ性補強層は白金、パラジウム、または金か
用いられると好適であるが、金属・金属化合物共融混合
物に対する低い濡れ角度が維持される限りは、その他の
材料が白金、パラジウム、または金と混合使用されても
よい．かくして、共融混合物・支持体濡れ性補強層のコ
ストは、この層が白金、パラジウム、または金からなる
場合に、その白金、パラジウム、または金含有蓋を減ら
すその他の材料を付加することにより、その共融化合物
・支持体濡れ性補強特性を劣化させることなしに低減さ
れることになる．従って、使用条件下で用いられる直接
結合温度において酸化物を形成しないニッケルなどのそ
の他の貴金属様金属と白金、パラジウム、または金の混
合物または合金が共融混合物・支持体濡れ性補強層とし
て使用可能になる。現在では、濡れ性を補強するために
銅・酸化銅共融結合層との濡れ性を補強するには、共融
混合物・支持体濡れ性補強層中に若干の白金、パラシウ
ム、または金の存在か必要であると思われる．支持体は
、良好な付着を得るには、濡れ性補強層の堆積前に洗浄
されるべきである．この洗浄には必要に応じて脱脂処理
が含まれる。本発明者らは、濡れ性補強層を堆積する前
に、支持体のバックスバッタを好んで行うようにしてい
る．一般に、共融混合物・支持体濡れ性補強層としては
、支持体に対して適切な結合を形成すると共に金属・金
属化合物共融混合物により結合可能な材料か使用される
． 共融混合物・支持体濡れ性補強層の如何なる特性が上記
の成功に寄与するかをより十分に理解するなめ、本発明
者らは銅箔を白金で塗膜し、白金塗膜をアルミナに向け
て配置させて前記箔をアルミナ支持体上に配置しな。得
られた複合体を直接結合温度プロフィルおよび雰囲気を
通過させた．アルミナと白金塗膜銅箔との間には何らの
結合も形成されたかった．従って、直接結合の前に支持
体上に共融混合物・支持体濡れ性補強層を配置すると好
適である．＠・酸化銅共融混合物は、白金共融混合物・
支持体濡れ性補強層がアルミナ、ベリリア、タングステ
ン、タングステン・レニウム合金およびモリブデンの支
持体と共に使用されたときの濡れ角メニスカスを除いて
初期の銅位置がらは拡がらなかった。 共融混合物・支持体濡れ性補強層および銅箔直接結合を
有するタングステンまたはモリブデン支持体を使用して
得られる利点の１つは、同等の銅箔外部層をコア材料の
両側に結合したタングステンまたはモリブデンコアを有
する対称バイメタル型積層体を形成できることにある。 このような複合体の利点の幾つかはシー・工一・ノイゲ
バウアらによる「直接結合された対称・金属・積層体／
支持体楕遣」と題する１９８９年９月２５日に提出され
た米田特許出ｕ＃！続番号第４１２，０５２号に示され
ている．＠・モリブデン・銅の対称バイメタル型積層体
か得られるか、出願者らは現在得られる銅・タングステ
ン・銅対称バイメタル型積層体については感知していな
い。従って、共融混合物・支持体濡れ性補強層を使用す
ると、その特定の特性が望ましいと考えられる用途に使
用するための上記の対称バイメタル型積層体構造の形成
が可能になる．共融混合物・支持体濡れ性補強層を使用
してモリブデンバイメタル型積層体を形成することかで
きるが、これは、より安価な方法が得られる場合には好
ましくはない。第３図の２００にこのような対称バイメ
タル型積層体を全体的に示してある．この構造体は、タ
ングステンなどの支持体２２０と、この支持体２２０の
上下表面に配置された２つの共融混合物・支持体濡れ性
補強層２３０とで構成される。所望のときは、これらの
２つの共融混合物・支持体濡れ性補強層２３０は、図中
の支持体２２０の垂直エッジを越えて延在して、支持体
上に全体にわたるクラッドまたはコーチングを形成する
単一の連続層であってもよい．１対の対称銅箔２４０か
共融混合物・支持体濡れ性補強層２３０に直接結合され
て、全体的複合槽遣体を形成する．この複合構造体は銅
とコア材料（タングステン）のものの中間である横方向
の熱Ｉ１腰係数を有するものである．濡れ層２３０およ
び銅箔層２４０かコア２２０の周囲で対称的な場合は、
この構造体は、上記出願第４１２，０５２号に示される
ように、加熱および冷却時に銅箔層によりコアの両側に
等しい応力か印加されるなめ、加熱または冷却に際して
、湾曲する傾向は有さない６ タングステンを使用して得られるこのような対称ハイメ
タル型積層体を形成する能力は有用であるか、タングス
テンおよびモリブデンに銅を直接結合する能力の場合の
ように、窒化アルミニウム支持体を用いると、潜在的に
極めて有用な且つ意外な結果が得られている． 即ち、窒化アルミニウム支持体か、それらの上部表面に
、厚さが２．０００〜１０，ＯＯＯＡ（オングストロー
ム）の白金層、または厚さが２０００〜５，ＯＯＯＡの
パラジウム層、または厚さが２ ０００〜５，ＯＯＯＡ
の金属をスパッタリング処理により塗膜された．但し、
上記厚さの最低、最高値は制限を与えるものではない．
共融化合物・支持体濡れ性補強層の厚さは、その目的が
実現される限りは、より厚くまたはより薄くなされても
よい．次に、上記のように３ミル（７５μｍ）厚の銅箔
か、直接結合のために用意され、銅箔の酸化物塗膜面を
窒化アルミニウム支持体の濡れ性補強層塗膜面に向けて
白金、パラジウム、または金補強層の上部に配置された
。次に、これらの複合構造体は鋼・酸化銅直接結合温度
プロフィルを通され、ここでそれらは、１．０６５℃よ
り高く、但し銅の融解温度１．０８３゜Ｃ未満に、また
ほぼ１，０６６゜Ｃの温度に７、８分間加熱されて共融
混合ＩＩ液体を形成し、その後楕遺体は冷却され、これ
により共融混合物は凝固された．目視により、窒化アル
ミニウム上の白金上に如何なる銅も配置されたい窒化ア
ルミニウムの部分の白金共融混合物・支持体濡れ性補強
層には若干の褐色か認められた．全ての場合に、銅箔は
窒化アルミニウムに対して強い結合を形成し、更にこの
構造体の白金共融混合物・支持体濡れ性補強層に独特な
低い濡れ角を有していた．白金層が支持体の全平坦面を
被覆し、更に銅箔が支持体よりかなり小さかった場合は
、銅・酸化銅共融混合物は元の銅箔位置から濡れ角メニ
スカスを越えて１００ミル（２．５４ｍｍ）程度にも拡
がった．これらの白金層は、薄い程、銅の拡がりは厚い
白金層よりも少なかった．従って、多くの場合に共融混
合物・支持体濡れ性補強層は２．ＯＯＯＡ以下が使用可
能であり、望ましいものであった。共融混合物・支持体
濡れ性補強層の厚みには、堆積条件および使用される特
定の支持体と共融混合物・支持体濡れ性補強層との組合
せに依存する有効限界を除くと、下限は存在しなかった
．このようにして、共融混合物・支持体濡れ性補強層は
約５，０００〜１０ ０００Ａの範囲の厚みを有し得
ることになる。厚い層を使用してもよいが、明瞭な利点
は存在しない。従って、共融混合物・支持体濡れ性補強
層は高価な金属からなるので、２，ＯＯＯＡ程度かそれ
より薄い層を使用すると好適である。 全ての場合に、窒化アルミニウム上には十分付着力のあ
る金属クラッドが形成された．この結果は、従来のプロ
セスにおけるように窒化アルミニウムに導電層を被着さ
せるプロセスか複雑になったり高価になるという問題な
しに得られるものである．この銅箔層の望化アルミニウ
ムへの付着度をテストするために、黄銅ねじの頭部（直
径８ｍｍの頭部）か銅箔の中心付近で銅箔に半田付けさ
れた。 次に、このねじは銅箔を窒化アルミニウムから引きはが
すなめに引っぱられた。白金共融混合物・支持体濡れ性
補強層およびこの層と共にある窒化アルミニウムの数箇
所がくっついた箔が、バルクの窒化アルミニウムから分
離し、これにより窒化アルミニウム支持体はＰｔ／ＡＩ
Ｎ界面に沿って微細に破壊された．かくして、窒化アル
ミニウムに対する上記直接結合層の付着度は窒化アルミ
ニウムの凝集度と同程度であり、本発明による直接結合
界面は確実なものであるという結果か得られた。これら
の結果はパラジウムおよび金め共融混合物・支持体濡れ
性補強層の場合と類似のものであった． このプロセスおよび得られた金属クラッド窒化アルミニ
ウム本体は、基板材料としての窒化アルミニウムの使用
が望ましいと考えられているので、エレクトロニクス技
術に広い用途を有しているが、金属層と窒化アルミニウ
ムとの間で大きな付着結合を与えることかできないこと
によりその使用は防げられている．本発明はエレクトロ
ニクス支持体材科としての窒化アルミニウムの使用に対
する上記の障害を克服するものである． 窒化ほう素とダイヤモンドの支持体を用いた場合、支持
体材料に対する白金、パラジウム、または金め共融混合
物・支持体濡れ性補強層の付着力か不十分なため直接結
合は成功しなかっな．銅・濡れ性補強層の組合せか支持
体から分離した．この付着問題は、支持体の付着力促進
化学的または物理的処理の使用、または支持体と共融混
合物・支持体濡れ性補強層の間に付着力促進層を設ける
ことにより克服される．また炭化珪素支持体を用いた場
合、この炭化珪素と銅の間の強い相互作用か銅板を破壊
するため何らの結合も形成されたかった。この問題は炭
化珪素と銅板の間により効果的な障壁層を使用すること
により解沢され得る．このような層は共融混合物・支持
体濡れ性補強層の堆積前に、またはこの堆積プロセスの
調整により炭化珪素上に好適に形成可能である。かくし
て、この点に対する議論は所望の支持体材料上に直接配
置される共融混合物・支持体濡れ性補強層に対してなさ
れているが、所望の性質を持つ結合が得られる限りは、
望ましいまたは必要と考えられる介在層を主支持体材料
と共融混合物・支持体濡れ性補強層の間に配置してもよ
い．その場合は、主支持体とその介在コーチング層が、
共融混合物・支持体の濡れ性補強層を配置する支持体に
なるとみてもよい． 支持材料に直接結合された銅箔の複合体を形成する主要
な目的は、その他の材料または物品を支持体に結合でき
るようにするためである．この構造の１つの主要な用途
は、半導体チップを銅箔に半田付けすることにより、ま
たはそれらを固着するその他の手段により、半導体チッ
プまたはウエハを支持体に結合するためのものである．
本方法は互いに直接結合された２つの「支持体」を有す
る複合楕遣体の形成に使用され得ることも認識される．
第４図において３００によりこのような構造が一般的に
示される．図において、下部「支持体」３２０はその上
面に配置された共融混合物・支持体濡れ性補強層３３０
を有しており、また上部「支持体」３２０はその下面に
配置された共融混合物・支持体濡れ性補強層３３０を有
している．銅箔３４０が２つの共融混合物・支持体濡れ
性補強層３３０の間に配置され、更に本発明による直接
結合プロセスにより上記の層の両者に直接結合される。 このようにして、複合構造が形成される．２つの支持体
３２０は、周囲環境下で望ましいと考えられるものと同
じ材料または異なる材料で形成される．更に、２つの支
持体３２０は互いに向けて配置された平表面を有すると
して示されたが、上部支持体３２０は横方向寸法が下部
支持体３２０より小さくてよく、更に下部支持体３２０
の凹部または大内に配置され、本プロセスによりその内
で結合されてよいことが理解されるべきである。この種
の埋込み構造は、小さな埋込み支持体が比較的高価であ
り、大きな支持体の離れた位置で望ましいまたは必要な
特定の特徴を有する場合には望ましく、またはより小さ
い方の支持体の特性がその位置で必要とされると共に大
きい方の支持体の特性が当該構造内のどこか他の位置で
必要とされる場合に望ましいものである．従って、この
補強された直接結合プロセスを用いて、所望の梢成の楕
遣をその意図する用途に従って形成することができる． 第２図乃至４図において、箔層１４０、２４０、３４０
は支持体１２０、２２０、３２０のほぼ主要表面を全体
的に横切って延在するものとして示してある．これが望
ましくない多くの用途かある．例えば、半導体装置のパ
ッケージに供するベースを形成する際に、パッケージ要
素の主要表面に配１された２つ以上の電気的に絶縁され
、横方向に隔置された導電部材を有することか望ましい
状況がしばしばある．本発明によるこのような楕遣は第
５図で１１０−により一般に示してある．第５図におい
て、支持体１２０−は、その上面に配置された３層の個
別の共融混合物・支持体濡れ性補強層１３２、１３４、
および１３６を有している．３つの個別銅箔セグメント
１４２、１４４および１４６はそれぞれ対応する濡れ性
補強層１３２、１３４、および１３６に整合され、直接
結合される．第５図の横遣を形成するプロセスか第６図
乃至８図に示される．先ず、マスク１５０が平面または
ブランクの支持体１２０−にわたって位置づけられる．
マスク１５０は共融混合物・支持体濡れ性補強層１３２
、１３４、および１３６に対して所望の大きさおよび相
対的位置でそれらに設けた３つの開口１５２、１５４、
および１５６を有する．次に、濡れ性補強層材料かマス
ク１５０の開口１５２、１５４、および１５６を通して
支持体１２０゛上にスパッタされ、蒸発され、さもなけ
れば堆積される。これは、第７図に示したように、所望
の３つの電気的に絶縁された共融混合物・支持体濡れ性
補強層１３２、１３４、および１３６を提供する．次に
、導電箔の３片１４２−１４４−、および１４６−が既
に説明したように直接結合に対して用意される．次に、
これらの箔片が、第８図に示したように、それぞれ、共
融混合物・支持体濡れ性補強層１３２、１３４、および
１３６と適切に整合されて配置される．次に、この構造
は銅直接結合温度プロフィルに通されて、第５図に示し
たように、得られた箔１４２、Ｉ４４、および１４６と
支持体１２０゛の間で共融結合を形成する．絶縁された
箔セグメント１４２１４４“、および１４６゛か第８図
に示されるか、これらの箔セグメントは、直接結合プロ
セスの前にまたその間にそしてその後、箔層１４２−、
ｌ４４−、および１４６−か正確に支持体１２０゛上の
所望の相対位置に配置されることを保証する手段として
、リードフリームによりまたはパックージ製造技術でよ
く知られたその他の方法により、共に接続される（また
その後リードフレームから分離される）ことか理解され
る． 堆積マスク１５０を使用して共融混合物・支持体濡れ性
補強層１３２、１３４、および１３６をパターン化する
と好適であるが、単一の連続的共融混合物・支持体濡れ
性補強層を支持体１２０の上面に配置してもよく、また
その層の介在部分は王水などのエッチング剤により除去
してもよいことが認められる．＠箔セグメント１４２、
１４４、および１４６の間の電気的絶縁か要求されたい
場合は、単一の連続的共融混合物・支持体濡れ性補強層
を支持体１２０の上面に配置されてよく、また個別の銅
箔１４２−、１４４−．および１４６−はそれらの上に
配置され、開示された直接結合プロセスにより支持体に
結合されてよい．一方、共融混合物・支持体濡れ性補強
層と銅箔の両者は直接結合の時点で支持体を横切って連
続であってよい．次に、銅箔はフォトレジストまたはそ
の他の方法により選択的にエッチングされ、更に、次に
銅エッチングにより露出された共融混合物・支持体濡れ
性補強層は王水などの適切なエッチング剤により除去さ
れる．これは、支持体上に高度に複雑化した直接結合の
パターンを与える能力を提供する． 共融混合物・支持体濡れ性補強層が開口を有する支持体
上にスバッタされると、この共融混合物・支持体濡れ性
補強層は、例え開口の直径か２５ミル（６３０ミクロン
）程度に小さくても、通常は開口の壁部を塗被するもの
である．銅箔かこのような開口にわたって共融結合され
ると、開口の壁部は、直接結合銅プロセスか完了した後
、銅色になる。これは、支持体が液体共融温度ゾーン内
になお存在するか、またはそれかほぼその温度以下に冷
却される前かのいずれかの場合に、支持体がなお炉の液
体共融ゾーン内にあり、炉内のほぼ酸素が無い環境に起
因する酸素の一部損失を伴うとき、共融混合物液体が開
口壁を流下する結果であると信じられる．この効果は開
ロ内リードの封止の増強のなめに、またその他の目的の
なめに使用することができる． 以上、本発明に対する多くの変形例につき図示、説明し
たが、更に多くの変形例が本発明の新奇性から逸脱せず
に展開可能なことが認識される．更に、本発明は銅・酸
化銅共融直接結合プロセスにより主として説明されたが
、既に示した直接結合特許で示されるように、ニッケル
・酸化ニッケル、コバルト・酸化コバルト、鉄・酸化鉄
、および銅硫化銅を含むその他の直接結合プロセスも共
融混合物・支持体濡れ性補強層を含めることにより利益
を得る． 本発明はそのある好適な実施例により以上に詳細に説明
されたが、多くの修正例およびそれらの変更例か当業者
により実施可能である．従って、本発明の真の精神と範
囲内に入るものとして全てのこのような修正例および変
更例を含むことが添付したクレイムにより意図される．
本発明は、銅・酸化銅共融混合物と支持体との濡れ性を
改良し、銅と窒化アルミニウムの間の大きな熱伝導度の
直接結合を得ることが出来る効果を有する。
改良し、銅と窒化アルミニウムの間の大きな熱伝導度の
直接結合を得ることが出来る効果を有する。
第１図は、従来の直接結合プロセスによるアルミナ支持
体に結合された銅箔の斜視図である．第２図は、本発明
による支持体に結合された銅箔の斜視図である． 第３図は、本発明による金属・金属化合物共融結合との
組合せにおける共融混合物・支持体濡れ性補強層を介し
て単一支持体の両主要面に結合された２つの対称金属箔
の斜視図である．０第４図は、２つの支持体であって、
中央金属箔に対する金属・金属化合物共融結合との組合
せにおいてこれらの支持体上に配置された共融混合物・
支持体濡れ性補強層を介して互いに結合された上記２つ
の支持体の斜視図である． 第５図は、本発明により支持体に結合された３つの個別
金属箔セグメントの斜視図である．第６図、第７図、お
よび第８図は、第５図に示した横迄を形成するプロセス
における逐次ステップを示す図である． （この頁以下余白） 図中、参照数字は次のものを示す， １１０・・・金属・支持体複合体、 １２０、２２０、３２０、 ２０ ・・・支持体、 ２３０、３３０、１３２、 １３６ ・共融混合物・支持体濡れ性補強層、 ２４０、３４０、１４２ − １４６ ・金属箔、 ・対称金属積層体、 ・複合楕遣体．
体に結合された銅箔の斜視図である．第２図は、本発明
による支持体に結合された銅箔の斜視図である． 第３図は、本発明による金属・金属化合物共融結合との
組合せにおける共融混合物・支持体濡れ性補強層を介し
て単一支持体の両主要面に結合された２つの対称金属箔
の斜視図である．０第４図は、２つの支持体であって、
中央金属箔に対する金属・金属化合物共融結合との組合
せにおいてこれらの支持体上に配置された共融混合物・
支持体濡れ性補強層を介して互いに結合された上記２つ
の支持体の斜視図である． 第５図は、本発明により支持体に結合された３つの個別
金属箔セグメントの斜視図である．第６図、第７図、お
よび第８図は、第５図に示した横迄を形成するプロセス
における逐次ステップを示す図である． （この頁以下余白） 図中、参照数字は次のものを示す， １１０・・・金属・支持体複合体、 １２０、２２０、３２０、 ２０ ・・・支持体、 ２３０、３３０、１３２、 １３６ ・共融混合物・支持体濡れ性補強層、 ２４０、３４０、１４２ − １４６ ・金属箔、 ・対称金属積層体、 ・複合楕遣体．
Claims (56)
- （１）支持体と、該支持体に被着された共融混合物・支
持体濡れ性補強層と、該共融混合物・支持体濡れ性補強
層に結合された金属・金属化合物共融混合物との組合せ
体。 - （２）前記共融混合物・支持体濡れ性補強層は、白金、
パラジウム、金、および白金、パラジウムまたは金含有
混合物または合金からなるグループから選択される請求
項１記載の組合せ体。 - （３）前記金属・金属化合物は、銅・銅酸化物、ニッケ
ル・ニッケル酸化物、コバルト・コバルト酸化物、鉄・
酸化物、および銅・銅硫化物からなるグループから選択
される請求項１記載の組合せ体。 - （４）前記金属・金属化合物共融混合物は銅・酸化銅で
ある請求項３記載の組合せ体。 - （５）前記金属・金属化合物共融混合物により前記共融
混合物・支持体濡れ性補強層に結合された他の導電性部
材を更に備える請求項１記載の組合せ体。 - （６）前記金属・金属化合物共融混合物は銅・酸化銅で
ある請求項５記載の組合せ体。 - （７）前記他の導電性部材は銅である請求項６記載の組
合せ体。 - （８）前記他の導電性部材は第２支持体上に配置された
白金含有層である請求項６記載の組合せ体。 - （９）前記他の導電性部材は白金である請求項８記載の
組合せ体。 - （１０）前記他の導電性部材は第２共融混合物・支持体
濡れ性補強層である請求項５記載の組合せ体。 - （１１）前記第２共融混合物・支持体濡れ性補強層は、
白金、パラジウム、金、および白金、パラジウム、金の
１つ以上を有する混合物または合金からなるグループか
ら選択される請求項１０記載の組合せ体。 - （１２）前記第２共融混合物・支持体濡れ性補強層は第
２支持体に付着される請求項１０記載の組合せ体。 - （１３）前記第２共融混合物・支持体濡れ性補強層は白
金を含有する請求項１２記載の組合せ体。 - （１４）前記第２共融混合物・支持体濡れ性補強層は白
金である請求項１３記載の組合せ体。 - （１５）前記第２共融混合物・支持体濡れ性補強層はパ
ラジウムを含有する請求項１２記載の組合せ体。 - （１６）前記第２共融混合物・支持体濡れ性補強層はパ
ラジウムである請求項１３記載の組合せ体。 - （１７）前記第２共融混合物・支持体濡れ性補強層は金
を含有する請求項１２記載の組合せ体。 - （１８）前記第２共融混合物・支持体濡れ性補強層は金
である請求項１３記載の組合せ体。 - （１９）前記支持体は、タングステン、タングステン・
レニウム合金、モリブデン、窒化アルミニウム、アルミ
ナ、ベリリア、および銅からなるグループから選択され
る請求項１記載の組合せ体。 - （２０）前記金属・金属化合物は、銅・酸化銅、ニッケ
ル・酸化ニッケル、コバルト・酸化コバルト、鉄・酸化
鉄、および銅・硫化銅からなるグループから選択される
請求項１９記載の組合せ体。 - （２１）前記金属・金属化合物共融混合物は銅および酸
化銅からなる請求項２０記載の組合せ体。 - （２２）前記金属・金属化合物共融混合物により前記共
融混合物・支持体濡れ性補強層に結合された他の導電性
部材を更に有する請求項１９記載の組合せ体。 - （２３）前記他の導電性部材は第２の支持体上に配置さ
れた第２共融混合物・支持体濡れ性補強層である請求項
２２記載の組合せ体。 - （２４）前記共融混合物の支持体濡れ性補強層は、いず
れも、白金、パラジウム、金、および白金、パラジウム
、および金の１つ以上を含有する混合物または合金から
なるグループから選択される請求項２３記載の組合せ体
。 - （２５）前記第２支持体は、タングステン、タングステ
ン・レニウム合金、モリブデン、窒化アルミニウム、ア
ルミナ、ベリリア、および銅からなるグループから選択
される請求項２３記載の組合せ体。 - （２６）前記金属・金属化合物共融混合物は銅・酸化銅
、ニッケル・酸化ニッケル、コバルト・酸化コバルト、
鉄・酸化鉄および銅・硫化銅からなるグループから選択
される請求項１記載の組合せ体。 - （２７）第１および第２の対向主要表面を有するコア部
材と、該コア部材の前記第１および第２主要表面にそれ
ぞれ粘着された第１および第２共融混合物・支持体濡れ
性補強層と、前記第１および第２共融混合物・支持体濡
れ性補強層にそれぞれ直接結合された第１および第２対
称銅層とからなる対称バイメタル型積層体。 - （２８）前記コア部材はタングステンである請求項２７
記載の対称バイメタル型積層体。 - （２９）前記共融混合物・支持体濡れ性補強層は、白金
、パラジウム、金、および白金、パラジウム、および金
の１つ以上を含有する混合物および合金からなるグルー
プから選択される請求項２８記載の対称バイメタル型積
層体。 - （３０）前記共融混合物・支持体濡れ性補強層は白金を
含有する請求項２９記載の対称バイメタル型積層体。 - （３１）前記共融混合物・支持体濡れ性補強層は白金で
ある請求項３０記載の対称バイメタル型積層体。 - （３２）前記共融混合物・支持体濡れ性補強層はパラジ
ウムを含有する請求項２９記載の対称バイメタル型積層
体。 - （３３）前記共融混合物・支持体濡れ性補強層はパラジ
ウムである請求項３２記載の対称バイメタル型積層体。 - （３４）前記共融混合物・支持体濡れ性補強層は金を含
有する請求項２９記載の対称バイメタル型積層体。 - （３５）前記共融混合物・支持体濡れ性補強層は金であ
る請求項３４記載の対称バイメタル型積層体。 - （３６）前記コア部材はモリブデンである請求項２７記
載の対称バイメタル型積層体。 - （３７）前記コア部材はアルミナである請求項２７記載
の対称バイメタル型積層体。 - （３８）前記コア部材は窒化アルミニウムである請求項
２７記載の対称バイメタル型積層体。 - （３９）前記コア部材はベリリアである請求項２７記載
の対称バイメタル型積層体。 - （４０）第１の主要表面を有する支持体と、該支持体の
第１表面に粘着された複数の隔置された共融混合物・支
持体濡れ性補強層セグメントと、各々が、金属・金属化
合物共融混合物により前記共融混合物・支持体濡れ性補
強層セグメントに別々に結合された複数の金属セグメン
トとの組合せ体。 - （４１）前記共融混合物・支持体濡れ性補強層は、白金
、パラジウム、金、および白金、パラジウム、および金
の１つ以上を含有する混合物または合金からなるグルー
プから選択される請求項４０記載の組合せ体。 - （４２）前記金属・金属化合物共融混合物は銅・酸化銅
である請求項４１記載の組合せ体。 - （４３）前記金属セグメントは銅からなる請求項４２記
載の組合せ体。 - （４４）前記共融混合物・支持体濡れ性補強層は、白金
、パラジウム、金、および白金、パラジウム、および金
の１種以上を含有する混合物または合金からなるグルー
プから選択され、前記金属・金属化合物共融混合物は銅
・酸化銅からなり、前記金属セグメントは銅からなる請
求項４０記載の組合せ体。 - （４５）前記共融混合物・支持体濡れ性補強層は白金か
らなる請求項４４記載の組合せ体。 - （４６）金属・金属化合物共融混合物が前記金属と同じ
組成の金属部材を支持体に結合するタイプの直接結合体
において、前記共融混合物と前記支持体の間に配置され
た共融混合物・支持体濡れ性袖強層を備える直接結合体
。 - （４７）窒化アルミニウムの本体と、白金、パラジウム
、金、および白金、パラジウム、および金の１種以上を
含有する混合物または合金からなるグループから選択さ
れ、前記本体の前記窒化アルミニウムに付着された共融
混合物・支持体濡れ性補強層と、他の部材を前記共融混
合物・支持体濡れ性補強層に結合する金属・金属化合物
との組合せ体。 - （４８）前記他の部材は前記金属と同じ組成を有する請
求項４７記載の組合せ体。 - （４９）前記金属は銅である請求項４８記載の組合せ体
。 - （５０）前記銅・酸化銅共融混合物は前記銅部材に対し
て固有である請求項４９記載の組合せ体。 - （５１）前記共融混合物・支持体濡れ性補強層は白金を
含有する請求項４７記載の組合せ体。 - （５２）前記共融混合物・支持体濡れ性補強層は白金で
ある請求項４７記載の組合せ体。 - （５３）前記共融混合物・支持体濡れ性補強層はパラジ
ウムを含有する請求項４７記載の組合せ体。 - （５４）前記共融混合物・支持体濡れ性補強層はパラジ
ウムである請求項４７記載の組合せ体。 - （５５）前記共融混合物・支持体濡れ性補強層は金を含
有する請求項４７記載の組合せ体。 - （５６）前記共融混合物・支持体濡れ性補強層は金であ
る請求項４７記載の組合せ体。
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