JP5002614B2 - セラミックス回路基板の製造方法 - Google Patents
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Description
表1に示すように窒化けい素(Si3N4)基板,窒化アルミニウム(AlN)基板,およびアルミナ(Al2O3)基板の両面に前記ペースト状接合用組成物を介在させて、それぞれ表1に示す金属回路板および裏金属板を接触配置して3層構造の積層体とし、この各積層体を加熱炉内に配置し、炉内を1.3×10−8MPaの真空度に調整した後に温度750℃にて15分間加熱して図1〜図3に示すように、各セラミックス基板2にろう材層6を介して金属回路板3および裏金属板4を一体に接合して、多数の接合体を得た。各接合体の金属回路板3の周縁部には、表1に示す幅および高さを有する突起9を形成した。
金属板素材をプレスで打ち抜いて、図4に示すような高さ6μmの突起9aを形成した金属板路板を用意した。次にAl2O3基板の表面側に、図1〜2に示す厚さ0.3mmのタフピッチ電解銅から成る金属回路板としての銅回路板を接触配置する一方、背面側に厚さ0.25mmのタフピッチ銅から成る裏金属板としての銅板を接触配置して積層体とし、この積層体を窒素ガス雰囲気に調整し、温度1075℃に設定した加熱炉に挿入して1分間加熱することにより、Al2O3基板の両面に金属回路板(Cu板)または裏銅板を直接接合法(DBC法)によって接合した接合体をそれぞれ調製した。さらに各接合体の金属回路板の表面に、実施例1と同様に半田層7を介して半導体素子8を一体に接合することにより、所定の回路パターンを有する実施例7に係るセラミックス回路基板とした。
金属板素材をプレスで打ち抜いて、図4に示すような幅が0.1mm(実施例8用)または幅が0.5mm(実施例9用)で高さ8μmの突起9aを形成した金属板路板をそれぞれ用意した。
一方、実施例1,実施例4および実施例2において使用した予めパターニングされたCu回路板およびNi回路板に代えて、1枚板状の同一厚さのCu板およびNi板をそれぞれ実施例1と同様に活性金属法によって接合した後に、得られた各接合体をエッチング処理することにより所定の回路パターンを有するセラミックス回路基板とした点以外は、それぞれ実施例1,実施例4および実施例2と同一条件で処理することにより、それぞれ対応する比較例1〜3に係るセラミックス回路基板を調製した。
一方、実施例7において使用した予めパターニングされたCu回路板に代えて、1枚板状の同一厚さのCu板を実施例7と同様に直接接合法(DBC法)によって接合した後に、得られた接合体をエッチング処理することにより所定の回路パターンを有するセラミックス回路基板とした点以外は、実施例7と同一条件で処理することにより、対応する比較例4に係るセラミックス回路基板を調製した。
2 セラミックス基板(Si3N4基板,AlN基板,Al2O3基板)
3 金属回路板(銅回路板)
4 裏金属板(裏銅板)
6 ろう材層
7 半田層
8 半導体素子(Siチップ)
9,9a,9b,9c 突起
Claims (7)
- セラミックス基板の表面に厚さが0.1〜0.5mmである複数の金属回路板を接合し、上記金属回路板の表面に半田層を介して半導体素子などの部品を一体に接合したセラミックス回路基板の製造方法において、上記部品を半田接合する金属回路板の少なくとも他の金属回路板と隣接する周縁部に半田流れを防止する突起を形成する工程と、この突起の高さが5〜50μmの範囲であり、突起の幅が0.1〜0.5mmの範囲に調整する工程とを備え、上記突起として、金属板素材をプレス成形により打ち抜いて所定の金属回路板とする際に、回路板周縁に形成されるばりをそのまま突起として利用することを特徴とするセラミックス回路基板の製造方法。
- 金属回路板が、Ti,Zr,HfおよびNbから選択される少なくとも1種の活性金属を含有するろう材層を介してセラミックス基板と接合されることを特徴とする請求項1記載のセラミックス回路基板の製造方法。
- 金属回路板が直接接合法によりセラミックス基板に接合されることを特徴とする請求項1記載のセラミックス回路基板の製造方法。
- 金属回路板が銅回路板であり、この銅回路板がCu−O共晶化合物によりセラミックス基板に接合されることを特徴とする請求項1記載のセラミックス回路基板の製造方法。
- ろう材層を形成する面積が金属回路板の面積より小さく、金属回路板周縁部に未接合部を形成することを特徴とする請求項2記載のセラミックス回路基板の製造方法。
- 前記突起の高さを10〜15μmの範囲に調整することを特徴とする請求項1記載のセラミックス回路基板の製造方法。
- 前記突起の幅を0.1〜0.2mmの範囲に調整することを特徴とする請求項1記載のセラミックス回路基板の製造方法。
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