CN110651535A - 陶瓷-金属层接合体的制造方法、陶瓷电路基板的制造方法及接合金属板的陶瓷母材板 - Google Patents

陶瓷-金属层接合体的制造方法、陶瓷电路基板的制造方法及接合金属板的陶瓷母材板 Download PDF

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Abstract

一种金属层接合陶瓷母材板的制造方法，沿着用于将陶瓷母材板分割成多个陶瓷基板的预定分割线，在所述陶瓷母材板的表面及背面分别形成至少一条划线，并在所述陶瓷母材板的所述表面及所述背面，接合覆盖所述预定分割线的至少一部分的金属板，沿着所述预定分割线对所述金属板进行蚀刻而形成多个金属层，制造通过在所述陶瓷母材板的所述表面及所述背面分别接合多个所述金属层而成的金属层接合陶瓷母材板。

Description

陶瓷-金属层接合体的制造方法、陶瓷电路基板的制造方法及 接合金属板的陶瓷母材板
技术领域
本发明涉及一种制造在陶瓷母材板的两面分别接合多个金属层而成的陶瓷-金属层接合体的方法、分割该陶瓷-金属层接合体而制造陶瓷电路基板的方法、及在陶瓷母材板的两面分别接合金属板而成的接合金属板的陶瓷母材板。
本申请主张基于2017年6月27日在日本申请的专利申请2017-124986号的优先权，并将该内容援用于此。
背景技术
近年来，提出作为热电元件及LED元件的配线基板，使用将在陶瓷板的两面接合金属层的接合体进行单片化而得的陶瓷电路基板。在该接合体中，陶瓷板与金属层的接合是使用钎料来进行。例如，作为使用钎料来接合陶瓷板与构成金属层的金属板的技术，在专利文献1中公开了功率模块用基板的制造方法。
在专利文献1所述的功率模块用基板的制造方法中，对具有能够形成多个功率模块用基板的较大面积的陶瓷母材板的表面(一侧面)照射激光，预先设置将陶瓷母材板区划成各功率模块用基板的大小的划线(分割槽)，并在该陶瓷母材板的两面，使用Al-Si类的钎料来接合由铝或铝合金构成的金属板之后，以去除划线上的金属部分的方式进行蚀刻，之后，沿着该划线分割陶瓷母材板而进行单片化，从而制造各个功率模块用基板。
专利文献1：日本特开2015-185606号公报
在专利文献1所述的功率模块用基板的制造方法中，若在陶瓷母材板的两面通过钎料层叠金属板，以碳板夹持该层叠体并在加压状态下进行加热，则熔融的钎料会在陶瓷母材板与金属板之间扩展，钎料中的Si原子会扩散至金属板内，由此接合陶瓷母材板与金属板。此时，在陶瓷母材板的表面(形成有划线的面)中，熔融的钎料沿着划线流出至层叠体的外侧，焊瘤形成于各划线的末端。另一方面，即使在陶瓷母材板的背面(未形成有划线的面)中，熔融的钎料流出，也不会像形成有划线的表面那样大量流出，并且，焊瘤形成于层叠体的侧面的任意位置。
当为专利文献1的功率模块用基板的情况时，因为金属板(金属层)比较厚，有无划线所导致的钎料的流出差异成为障碍的情况较少，但是，当金属板(金属层)较薄时，发生以下问题。
相较于未形成有划线的背面侧，在形成有划线的表面侧中，熔融的钎料大多沿着划线流出至层叠体外。因此相较于向表面侧的金属板内扩散的钎料中的Si原子，向背面侧的金属板内扩散的钎料中的Si原子更多，从而Si原子的含量不同。
尤其，各个陶瓷电路基板的面积越小，则由于形成于陶瓷母材板的划线的条数较多，因此陶瓷母材板的表面侧的金属板的Si浓度与背面侧的金属板的Si浓度的差异越大。
并且，制造出如下的功率模块用基板，其在陶瓷母材板与金属板的接合之后进行的蚀刻的蚀刻速度在表面侧与背面侧不同，表面侧的金属层的面积与背面侧的金属层的面积不同。
此时，背面侧的金属板因为Si浓度高而熔点低，因此比表面侧的金属板更容易熔融。因此，产生如下的问题：通过接合时的加热，在背面侧的金属板的表面产生液相，其成为焊斑，当该焊斑明显时碳板附着于背面侧的金属板。
发明内容
本发明是鉴于这种情况而完成的，其目的在于减少接合于陶瓷母材板的两面的各金属板的Si浓度之差，使各金属板的蚀刻速度大致相同，抑制形成于各金属板的表面上的焊斑的发生。
本发明是一种陶瓷-金属层接合体的制造方法，具有：划线形成工序，沿着用于将陶瓷母材板分割成多个陶瓷基板的预定分割线，在所述陶瓷母材板的表面及背面分别形成至少一条划线；接合工序，在所述陶瓷母材板的所述表面及所述背面，分别通过Al-Si类钎料来层叠覆盖所述预定分割线的至少一部分且厚度尺寸为0.4mm以下的由铝或铝合金构成的金属板，并且一边向层叠方向施加荷载一边进行加热，在所述陶瓷母材板的所述表面及所述背面分别接合所述金属板；及蚀刻工序，沿着所述预定分割线对所述金属板进行蚀刻而形成多个金属层，由此制造通过在所述陶瓷母材板的所述表面及所述背面分别接合多个所述金属层而成的陶瓷-金属层接合体。
如以往当仅在陶瓷母材板的一侧面形成划线时，相较于向与形成有划线的表面接合的金属板内扩散的钎料中的Si原子，向与未形成有划线的背面接合的金属板内扩散的钎料中的Si原子更多。因此，背面侧的金属板的熔点降低，有可能发生焊斑。
相对于此，在本发明中，通过在陶瓷母材板的表面及背面分别形成划线，在将金属板接合于陶瓷母材板的两面时，熔融的钎料的剩余量在任一面中都会沿着划线被排出至层叠体的外侧。因此，相较于仅在一侧面形成划线的情况，在陶瓷母材板的两面中，从钎料扩散的各金属板中的Si原子的含量之差(Si浓度之差)变小，因此能够以大致相同的蚀刻速度对各金属板进行蚀刻，能够形成大致相同大小的金属层。
并且，通过将划线形成在陶瓷母材板的两面，熔融的钎料的剩余量在层叠体的两面中顺利地排出至外侧，因此能够防止因熔点的降低而金属板中产生液相，能够抑制各金属板的表面上发生焊斑。
在本发明的陶瓷-金属层接合体的制造方法中，可以在所述陶瓷母材板的所述表面及所述背面分别形成多条所述划线。
通过在陶瓷母材板的两面上形成多个划线，在接合工序中熔融的钎料在表面及背面的任一面中都容易分散排出至层叠体的外侧，能够使各金属板内的Si浓度在面方向均匀化。通过在面方向使Si浓度均匀化，在表面侧与背面侧中扩散于金属板内的钎料中的Si原子的含量(Si浓度)之差变得更小，因此能够以相同蚀刻速度对两面的各金属板进行蚀刻，能够形成大致相同大小的金属层。
而且，熔融的钎料通过多个划线分散并排出，因此能够抑制焊瘤变大。
在本发明的陶瓷-金属层接合体的制造方法中，优选在所述划线形成工序中，形成于所述陶瓷母材板的所述表面的所述划线的条数与形成于所述陶瓷母材板的所述背面的所述划线的条数相同。
通过在陶瓷母材板的两面形成相同条数的划线，在接合工序中沿着各划线被排出至层叠体的外侧的钎料的量在表面与背面中几乎相同。由此，向接合于表面侧与背面侧的各金属板内扩散的Si原子的含量即Si浓度相同，对各金属板进行蚀刻的蚀刻速度相等，能够形成相同大小的金属层。
在本发明的陶瓷-金属层接合体的制造方法中，形成于所述陶瓷母材板的所述表面的所述划线的位置与形成于所述陶瓷母材板的所述背面的所述划线的位置在所述陶瓷母材板的面方向上可以相同。
通过将划线形成在陶瓷母材板的两面的相同位置，能够沿着划线容易分割(单片化)陶瓷母材板，能够有效率地制造多个陶瓷电路基板。
在本发明的陶瓷-金属层接合体的制造方法中，形成于所述陶瓷母材板的所述表面的所述划线的位置与形成于所述陶瓷母材板的所述背面的所述划线的位置在所述陶瓷母材板的面方向上也可以不同。
根据这种结构，相较于在陶瓷母材板的两面的相同位置形成划线，能够减少所形成的划线的条数，因此能够减少划线形成工序所花费的工夫及时间。
本发明的陶瓷电路基板的制造方法中，在所述制造方法中的所述蚀刻工序之后，还具有将所述陶瓷母材板沿着所述划线进行分割而单片化成多个所述陶瓷基板的分割工序，由此制造在所述陶瓷基板的表面及背面分别接合所述金属层而成的多个陶瓷电路基板。
本发明的接合金属板的陶瓷母材板具备：陶瓷母材板，在表面及背面分别具有至少一条沿着用于分割成多个陶瓷基板的预定分割线而形成的划线；及金属板，分别接合于所述陶瓷母材板的所述表面及所述背面，覆盖所述预定分割线的至少一部分，厚度尺寸为0.4mm以下且由铝构成。
在本发明的接合金属板的陶瓷母材板中，可以在所述陶瓷母材板的所述表面及所述背面分别形成多条所述划线。
在本发明的接合金属板的陶瓷母材板中，形成于所述陶瓷母材板的所述表面的所述划线的条数与形成于所述陶瓷母材板的所述背面的所述划线的条数可以相同。
在本发明的接合金属板的陶瓷母材板中，形成于所述陶瓷母材板的所述表面的所述划线的位置与形成于所述陶瓷母材板的所述背面的所述划线的位置在所述陶瓷母材板的面方向上可以相同。
在本发明的接合金属板的陶瓷母材板中，形成于所述陶瓷母材板的所述表面的所述划线的位置与形成于所述陶瓷母材板的所述背面的所述划线的位置在所述陶瓷母材板的面方向上也可以不同。
根据本发明，能够减少接合于陶瓷基板的两面的金属板的Si浓度之差，因此能够将各金属板的蚀刻速度设为大致相同，并且能够抑制形成于金属板的表面的焊斑的发生。
附图说明
图1是表示本发明的第1实施方式所涉及的陶瓷电路基板的截面的剖视图。
图2是表示第1实施方式的陶瓷电路基板的制造方法的流程图。
图3A是表示第1实施方式的陶瓷电路基板的制造方法中的划线形成工序的剖视图。
图3B是表示第1实施方式的陶瓷电路基板的制造方法中的接合工序的剖视图。
图3C是表示第1实施方式的陶瓷电路基板的制造方法中的蚀刻工序的剖视图。
图3D是表示第1实施方式的陶瓷电路基板的制造方法中的分割工序的剖视图。
图4是第1实施方式的形成有划线的陶瓷母材板的俯视图。
图5是表示在图5所示的A1-A1线切断第1实施方式的陶瓷母材板而成的截面的一部分的向视剖视图。
图6是放大表示第1实施方式的陶瓷母材板的一部分的部分截面放大图。
图7是本发明的第2实施方式所涉及的形成有划线的陶瓷母材板的俯视图。
图8是表示在图7所示的B1-B1线切断第2实施方式的陶瓷母材板而成的截面的一部分的向视剖视图。
图9是表示在图7所示的C1-C1线切断第2实施方式的陶瓷母材板而成的截面的一部分的向视剖视图。
图10是本发明的第3实施方式所涉及的形成有划线的陶瓷母材板的俯视图。
图11是表示在图10所示的D1-D1线切断第3实施方式的陶瓷母材板而成的截面的一部分的向视剖视图。
图12是放大表示第3实施方式的陶瓷母材板的一部分的部分截面放大图。
具体实施方式
以下，使用附图对本发明的各实施方式进行说明。
[第1实施方式]
图1是表示第1实施方式的陶瓷电路基板1的剖视图。陶瓷电路基板1例如用作热电转换元件的配线基板，具备形成为俯视时纵向尺寸为5mm及横向尺寸为5mm的矩形状的陶瓷基板2和接合于陶瓷基板2的两面的金属层3、4。
陶瓷基板2通过由氮化铝(AlN)、氮化硅(Si3N4)、氧化铝等构成的陶瓷材料形成，是厚度L1(参考图6)为0.3mm～1.0mm的板材。
各金属层3、4是由纯度99.00质量％以上的纯铝、纯度99.99质量％以上的纯铝或JIS3003的铝合金等构成，是厚度为0.4mm以下(例如0.25mm)的板材。
各金属层3、4与陶瓷基板2使用Al-Si类的钎料而被接合。
对如以上所述那样构成的陶瓷电路基板1的制造方法进行说明。在该制造方法中，准备能够形成多个陶瓷电路基板1的陶瓷基板2的大小的陶瓷母材板20，如图3A及图4所示，在陶瓷母材板20的表面20a形成划线21a，在陶瓷母材板20的背面20b形成划线21b(划线形成工序)。
接下来，如图3B所示，在陶瓷母材板20的两面接合成为金属层3、4的金属板30、40(接合工序)，形成接合金属板的陶瓷母材板(以下称为第1接合体)50。
然后，如图3C所示，对该第1接合体50的金属板30、40沿着预定分割线(划线21a、21b)进行蚀刻(蚀刻工序)，制造陶瓷-金属层接合体(以下称为第2接合体)60。
而且，在对该第2接合体60进行电镀(电镀工序)之后，如图3D所示那样，将陶瓷母材板20分割单片化(分割工序)，由此制造陶瓷电路基板1。
以下，对如图2所示那样依次进行的划线形成工序、接合工序、蚀刻工序、电镀工序及分割工序，依次详细地进行说明。
(划线形成工序)
如图3A所示，沿着将矩形板状的陶瓷母材板20分割成多个陶瓷基板2的预定分割线，在表面20a形成划线21a，以及在背面20b形成划线21b。
划线21a、21b是形成于陶瓷母材板20的槽部，例如，是通过照射激光L(CO2激光、YAG激光、YVO4激光、YLF激光等)对陶瓷母材板20的表面20a及背面20b以线状进行去除而形成的。划线21a、21b是在分割工序中成为陶瓷母材板20的分割起点的部位，形成于预定分割线上，并且形成于陶瓷母材板20的表面20a及背面20b中的至少任一面。
图4是通过划线形成工序形成有划线21a、21b的陶瓷母材板20的俯视图。图5是表示沿着图4所示的A1-A1线的截面的一部分的截面向视图。
如图4中用实线所示，通过划线形成工序，在陶瓷母材板20的表面20a形成彼此隔着规定间隔大致平行地沿纵向延伸的15条划线21a和彼此隔着规定间隔大致平行地沿横向延伸的6条划线21a。
另一方面，如图4中用虚线所示，通过划线形成工序，在陶瓷母材板20的背面20b沿着预定分割线形成彼此隔着规定间隔大致平行地沿纵向延伸的14条划线21b和彼此隔着规定间隔大致平行地沿横向延伸的5条划线21b。
在背面20b沿纵向延伸的划线21b分别形成于与在表面20a沿纵向延伸的划线21a大致平行且不同的位置，即形成于表面20a的各划线21a之间。并且，在背面20b沿横向延伸的划线21b分别形成于与在表面20a沿横向延伸的6条划线21a大致平行且不同的位置，即形成于表面20a的划线21a之间。
具体而言，陶瓷母材板20的表面20a的划线21a的间隔及背面20b的划线21b的间隔均为10mm，这些表面20a的划线21a与背面20b的划线21b在陶瓷母材板20的面方向错开5mm配置。因此，俯视陶瓷母材板20时，在纵向及横向分别以5mm间隔配置了表面20a的划线21a与背面20b的划线21b。
由此，若在分割工序中将陶瓷母材板20沿着预定分割线上的划线21a、21b进行分割，则会形成280个俯视观察时边长5mm的正方形的陶瓷基板2。
另外，陶瓷母材板20的周缘部(最外侧的划线21a、21b与陶瓷母材板20的端边之间)为边缘部20c，不会用作陶瓷基板2(参考图4)。因此，在边缘部20c不设定形成陶瓷基板2的外缘的预定分割线，但是，为了在使陶瓷基板2不破损的前提下分割陶瓷母材板20，将划线21a、21b延长并形成至边缘部20c为止。
图6是图5的部分放大图。在厚度尺寸L1的陶瓷母材板20的表面20a及背面20b分别形成深度尺寸L2且最大宽度尺寸L3的划线21a、21b。因此，陶瓷母材板20中的沿着形成有划线21a、21b的预定分割线的厚度尺寸L4小于陶瓷母材板20中的未形成有划线21a、21b的部位的母材板20厚度尺寸L1。
具体而言，优选将划线21a、21b的深度尺寸L2设为0.1mm～0.3mm，将宽度尺寸L3设为0.05mm～0.2mm。在本实施方式中，将L1设定为0.635mm，将L2设定为0.2mm，将L3设定为0.1mm，将L4设定为0.435mm。
优选将各划线21a、21b的至少一个端部形成至陶瓷母材板20的端边部(金属板30、40的外侧的边缘部20c)为止。其原因在于，当划线21a、21b的两端部未形成至陶瓷母材板20的端边部(边缘部20c)为止时，在接合工序中无法通过划线将熔融的钎料排出至外部。
若将划线21a、21b延伸并形成至比金属板30、40更靠外侧的边缘部20c为止，则容易从陶瓷母材板20与金属板30、40之间排出熔融的钎料的剩余量。在本实施方式中，将各划线21a、21b形成至陶瓷母材板20的两端边为止。
当未将划线21a、12b的另一个端部形成至陶瓷母材板20的端边部为止时，划线21a、21b的另一个端部与陶瓷母材板20的端边之间的距离只要小到不会阻碍通过划线21a、21b分割陶瓷母材板20的程度即可。
在形成划线21a、21b之后，虽省略图示，但通过清洗液清洗陶瓷母材板20。
(接合工序)
接着，如图3B所示，对在形成划线21a、21b之后进行清洗的陶瓷母材板20，使用Al-Si类钎料来接合厚度为0.4mm以下且俯视观察时覆盖划线21a、21b(预定分割线)的至少一部分的大小(在本实施方式中与边缘部20c的内侧几乎相同大小)的金属板30、40(参考图4)。
具体而言，在陶瓷母材板20的表面20a及背面20b上分别经由Al-Si类钎料箔而层叠金属板30、40，并将这些层叠体夹持于碳板之间，一边向层叠方向施加荷载(保持加压的状态)一边在真空中进行加热。由此，形成在陶瓷母材板20的表面20a及背面20b分别接合金属板30、40的接合金属板的陶瓷母材板(第1接合体)50(参考图3B)。
在接合工序中，优选将层叠方向的加压设为0.1MPa～0.5MPa，将加热温度设为630℃～650℃。Al-Si类钎料箔的厚度优选为5μm～15μm。但是，加热温度低于金属板30、40的熔点。作为Al-Si类钎料，能够使用Al-Si-Cu钎料及Al-Si-Mg钎料等。该钎料中的Si浓度优选为5质量％～12质量％。
关于钎料，在接合时熔融而一部分流出至外部，剩余部分的全部或大部分用于焊接并扩散至金属板30、40。因此，在接合后的陶瓷母材板20与金属板30、40之间，有时会残留极少量的钎料层，但也有几乎未残留的情况。
在本实施方式中，如上所述，在表面20a形成有纵向15条、横向6条的划线21a，在背面20b形成有纵向14条、横向5条的划线21b。可以说，在表面20a与背面20b中这些划线21a、21b的条数大致相等。
因此，在接合工序中沿着划线21a、21b流出至金属板30、40的外侧的钎料的量，在陶瓷母材板20的两面中成为几乎相同的量。因此，在金属板30、40与陶瓷母材板20之间的表面20a及背面20b中残留几乎相同的量的钎料。由此，在金属板30、40内分别扩散大致相同的量的Si原子，金属板30、40的Si浓度大致相同。
并且，经熔融的钎料沿着划线21a、21b被排出至层叠体的外侧，因此能抑制钎料的残留所导致的Si浓度的上升，能防止金属板30、40的熔点下降，并且能抑制金属板30、40的表面发生焊斑。
(蚀刻工序)
接下来，在第1接合体50中沿着各预定分割线(划线21a、21b)对金属板30、40进行蚀刻。蚀刻能够使用公知的手法，例如遮蔽所需要的部位之后使用氯化铁溶液的方法。通过蚀刻，划线21a、21b露出，并且形成俯视观察时分割成大致矩形状的多个金属层3、4，形成金属层接合陶瓷母材板(第2接合体)60(参考图3C)。
在该蚀刻工序中，接合于陶瓷母材板20的表面20a的金属板30与接合于背面20b的金属板40的Si浓度相同，因此蚀刻速度几乎相等，蚀刻宽度也几乎相等。由此，形成在各预定分割线之间具有大致相同大小的金属层3、4的第2接合体60。
(电镀工序)
虽省略图示，但根据需要，对第2接合体60实施镀金、镀银、镀镍等电镀处理。由此，对第2接合体60的各金属层3、4实施电镀处理。另外，在本实施方式中对第2接合体60的两面实施电镀处理，但并不限于此，例如也可以仅对一面实施电镀处理。
(分割工序)
最后，在第2接合体60中，将通过蚀刻而沿着划线21a、21b(预定分割线)露出的陶瓷母材板20，沿着划线21a、21b(预定分割线)进行分割而单片化成多个陶瓷基板2，从而如图3D所示，制造多个(280个)陶瓷电路基板1。
另外，在接合工序之后，在陶瓷母材板20的最外缘侧的区域(参考图4，比最接近陶瓷母材板20的外缘的划线21a、21b更靠外侧的区域)，即在未用作陶瓷基板2的边缘部20c，因接合工序中熔融而流出至外侧的钎料凝固而形成焊瘤。这些焊瘤会妨碍分割陶瓷母材板20，因此在分割工序之前预先将其去除。
如此，在本实施方式的陶瓷电路基板1的制造方法中，在陶瓷母材板20的表面20a及背面20b的两面形成了大致相同条数的划线21a、21b，因此当使用钎料来接合层叠有金属板30、40的层叠体时，在陶瓷母材板20的表面20a及背面20b的任一面中都会沿着划线21a、21b向层叠体(金属板30、40)的外侧排出大致相同的量的熔融的钎料。因此，向表面20a侧的金属板30内扩散的钎料中的Si原子的含量(Si浓度)与向背面20b侧的金属板40内扩散的钎料中的Si原子的含量(Si浓度)大致相同，因此能够以相同蚀刻速度对各金属板30、40进行蚀刻，能够形成大致相同大小的金属层3、4。
并且，通过形成于陶瓷母材板20的表面20a及背面20b的多个划线21a、21b，接合工序中熔融的钎料在表面20a及背面20b的任一面中都分散排出至层叠体的外侧，因此能够使各金属板30、40内的Si浓度均匀化，能够抑制金属板30、40的表面发生焊斑。
而且，从陶瓷母材板20与金属板30、40的层叠体熔融的钎料，通过多个划线21a、21b分散排出至层叠体的外侧，因此能够抑制焊瘤变大。
此外，在本实施方式中，将划线21a、21b分开形成于陶瓷母材板20的表面20a与背面20b，即沿着预定分割线在陶瓷母材板20的表面20a与背面20b的任一处形成了划线21a、21b，因此相较于后述的第3实施方式(在陶瓷母材板20的两面重叠形成划线的情况)，能够将划线21a、21b的条数设为一半，能够减少划线形成工序所花费的工夫及时间。
另外，在所述第1实施方式中，在陶瓷母材板20的表面20a形成了纵向15条、横向6条的划线21a，在背面20b形成了纵向14条、横向5条的划线21b，但并不限于此。
[第2实施方式]
图7是第2实施方式所涉及的形成有划线21a、21b的陶瓷母材板20的俯视图。图8是表示沿着图7所示的B1-B1线的陶瓷母材板20的截面的一部分的向视剖视图。图9是表示沿着图7所示的C1-C1线的陶瓷母材板20的截面的一部分的向视剖视图。
在本实施方式中，将沿着纵向的划线21b与沿着横向的划线21a分开形成于陶瓷母材板20的表面20a与背面20b。即，如图7及图9所示，在俯视观察时大致正方形状的陶瓷母材板20的表面20a，隔着规定间隔而配置有沿横向延伸的11条划线21a。并且，如图7及图8所示，在陶瓷母材板20的背面20b，隔着规定间隔而配置有沿纵向延伸的11条划线21b。各划线21a、21b分别以5mm间隔配置，通过沿着这些划线21a、21b分割陶瓷母材板20，能够形成100个俯视观察时边长5mm的正方形的陶瓷基板2。
在本实施方式中，划线21a、21b的延伸方向在表面20a被设定为横向的一方向，在背面20b被设定为纵向的一方向，因此能够缩短划线21a、21b的形成工序(划线形成工序)所花费的工夫及时间。
并且，在本实施方式中，将形成于表面20a的划线21a的条数及形成于背面20b的划线21b的条数设为相同。因此，对在陶瓷母材板20的表面20a及背面20b的两面使用钎料层叠了金属板30、40的层叠体，一边向层叠方向施加荷载一边加热而进行接合时，熔融的钎料在表面20a及背面20b的任一面中都沿着相同条数的划线21a、21b向层叠体的外侧排出相同的量。由此，向陶瓷母材板20的表面20a侧的金属板30内扩散的钎料中的Si原子的含量与向背面20b侧的金属板40内扩散的钎料中的Si原子的含量相同。即，陶瓷母材板20的表面20a侧的金属板30与背面20b侧的金属板40的Si浓度相同，因此能够以相同蚀刻速度进行蚀刻，能够形成相同大小的金属层3、4。
在所述各实施方式1、2中，将形成于陶瓷母材板20的表面20a的划线21a与形成于背面20b的划线21b配置于陶瓷母材板20的面方向的不同位置，但并不限于此。
[第3实施方式]
图10是第3实施方式所涉及的形成有划线21a、21b的陶瓷母材板20的俯视图。图11是表示沿着图10所示的D1-D1线的陶瓷母材板20的截面的一部分的向视剖视图。图12是图11中所示的陶瓷母材板20的部分放大图。
在本实施方式中，将表面20a的划线21a与背面20b的划线21b重叠于相同位置，并沿着预定分割线而形成。即，如图10及图11所示，将沿纵向延伸的29条划线21a与沿横向延伸的11条划线21a，分别隔着规定间隔而形成于陶瓷母材板20的表面20a。并且，将沿纵向延伸的29条划线21b与沿横向延伸的11条划线21b，以分别隔着规定间隔并且与形成于表面20a的划线21a相对的方式形成于陶瓷母材板20的背面20b。即，将位于表面20a的40条划线21a与位于背面20b的40条划线21b重叠而形成。
此时，如图12所示，各划线21a的深度L5与各划线21b的深度L6被设定为相同尺寸。陶瓷母材板20中形成有划线21a、21b的预定分割线中的厚度尺寸L8比未形成有划线21a、21b的陶瓷母材板20的厚度尺寸L1小。
在本实施方式中，划线21a与划线21b形成于表面20a与背面20b的相同位置，因此将划线21a的深度L5及划线21b的深度L6设定为小于第1实施方式的划线21a、21b的深度尺寸L2，将预定分割线中的厚度尺寸L8设定为与第1实施方式的预定分割线中的厚度尺寸L4大致相同。在本实施方式中，将L1设定为0.635mm，将L5、L6设定为0.1mm，将L7设定为0.1mm，将L8设定为0.435mm。
根据这种结构，陶瓷母材板20的表面20a的划线21a与背面20b的划线21b在相同预定分割线上相对形成，因此容易分割陶瓷母材板20。并且，即使将表面20a及背面20b的任一面设为上侧，也能够沿着划线21a、21b容易分割陶瓷母材板20。
在前述的第1实施方式中，将划线21a、21b分开，在陶瓷母材板20的表面20a形成21条划线21a，在背面20b形成19条划线21b，沿着预定分割线仅在表背面的一个面形成了划线21a或划线21b。相对于此，在第3实施方式中，沿着预定分割线在陶瓷母材板20的两面分别形成了相同条数(40条)的划线21a、21b，相较于第1实施方式，能够更加容易地进行分割作业。
另外，本发明并不限定于上述各实施方式，在不脱离本发明的宗旨的范围内能够施加各种变更。
在上述各实施方式中，在表面20a及背面20b分别形成了多条划线21a、21b，但并不限于此，例如，可以在表面20a形成一条划线21a，在背面20b形成多条划线21b，也可以在表面20a、背面20b分别形成一条划线21a、21b。
即，在本发明中，在陶瓷母材板20的表面20a及背面20b分别形成有一条以上的划线21a、21b即可。
例如，当在陶瓷母材板20的表面20a及背面20b分别形成有一条划线时，形成于划线的端部的焊瘤虽然较大，但是，能够将熔融的钎料仅排出至设有划线的位置中。即，能够控制形成焊瘤的位置。
在上述第1及第2实施方式中，以10mm间隔分别配置了划线21a、21b，而在上述第3实施方式中，以5mm间隔分别配置了划线21a、21b，但并不限于此，能够根据陶瓷电路基板1的尺寸适当变更这些划线21a、21b的配置间隔。并且，也能够适当变更陶瓷母材板20的大小。
在上述各实施方式中，在进行电镀处理之后分割了各陶瓷电路基板1，但不限于此，可以在分割工序之后对各陶瓷电路基板1实施电镀处理。并且，也可以不实施电镀工序。
并且，在上述各实施方式中，划线21a、21b是通过激光加工而形成的，但并不限定于此，例如也可以通过金刚石划线机等的其他加工方法来实施。
产业上的可利用性
根据本发明，能够减少接合于陶瓷基板的两面的金属板的Si浓度之差，因此能够将各金属板的蚀刻速度设为大致相同，并且能够抑制形成于金属板的表面的焊斑的发生。
符号说明
1 陶瓷电路基板
2 陶瓷基板
3、4 金属层
20 陶瓷母材板
20a 表面
20b 背面
20c 边缘部
21a、21b 划线
30、40 金属板
50 接合金属板的陶瓷母材板(第1接合体)
60 陶瓷-金属层接合体(第2接合体)

Claims (11)

1.一种陶瓷-金属层接合体的制造方法，具有：
划线形成工序，沿着用于将陶瓷母材板分割成多个陶瓷基板的预定分割线，在所述陶瓷母材板的表面及背面分别形成至少一条划线；
接合工序，在所述陶瓷母材板的所述表面及所述背面，分别通过Al-Si类钎料来层叠覆盖所述预定分割线的至少一部分且厚度尺寸为0.4mm以下的由铝或铝合金构成的金属板，并且一边向层叠方向施加荷载一边进行加热，在所述陶瓷母材板的所述表面及所述背面分别接合所述金属板；及
蚀刻工序，沿着所述预定分割线对所述金属板进行蚀刻而形成多个金属层，
由此制造通过在所述陶瓷母材板的所述表面及所述背面分别接合多个所述金属层而成的陶瓷-金属层接合体。
2.根据权利要求1所述的陶瓷-金属接合体的制造方法，其特征在于，
在所述划线形成工序中，在所述陶瓷母材板的所述表面及所述背面分别形成多条所述划线。
3.根据权利要求1或2所述的陶瓷-金属层接合体的制造方法，其特征在于，
在所述划线形成工序中，形成于所述陶瓷母材板的所述表面的所述划线的条数与形成于所述陶瓷母材板的所述背面的所述划线的条数相同。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的陶瓷-金属层接合体的制造方法，其特征在于，
在所述划线形成工序中，形成于所述陶瓷母材板的所述表面的所述划线的位置与形成于所述陶瓷母材板的所述背面的所述划线的位置在所述陶瓷母材板的面方向上相同。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的陶瓷-金属层接合体的制造方法，其特征在于，
在所述划线形成工序中，形成于所述陶瓷母材板的所述表面的所述划线的位置与形成于所述陶瓷母材板的所述背面的所述划线的位置在所述陶瓷母材板的面方向上不同。
6.一种陶瓷电路基板的制造方法，其特征在于，
在权利要求1至5中任一项所述的制造方法中的所述蚀刻工序之后，还具有将所述陶瓷母材板沿着所述划线进行分割而单片化成多个所述陶瓷基板的分割工序，
由此制造在所述陶瓷基板的表面及背面分别接合所述金属层而成的多个陶瓷电路基板。
7.一种接合金属板的陶瓷母材板，其特征在于，具备：
陶瓷母材板，在表面及背面分别具有至少一条沿着用于分割成多个陶瓷基板的预定分割线而形成的划线；及
金属板，分别接合于所述陶瓷母材板的所述表面及所述背面，覆盖所述预定分割线的至少一部分，厚度尺寸为0.4mm以下且由铝或铝合金构成。
8.根据权利要求7所述的接合金属板的陶瓷母材板，其特征在于，
在所述陶瓷母材板的所述表面及所述背面分别形成有多条所述划线。
9.根据权利要求7或8所述的接合金属板的陶瓷母材板，其特征在于，
形成于所述陶瓷母材板的所述表面的所述划线的条数与形成于所述陶瓷母材板的所述背面的所述划线的条数相同。
10.根据权利要求7至9中任一项所述的接合金属板的陶瓷母材板，其特征在于，
形成于所述陶瓷母材板的所述表面的所述划线的位置与形成于所述陶瓷母材板的所述背面的所述划线的位置在所述陶瓷母材板的面方向上相同。
11.根据权利要求7至9中任一项所述的接合金属板的陶瓷母材板，其特征在于，
形成于所述陶瓷母材板的所述表面的所述划线的位置与形成于所述陶瓷母材板的所述背面的所述划线的位置在所述陶瓷母材板的面方向上不同。
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7147232B2 (ja) * 2018-04-09 2022-10-05 三菱マテリアル株式会社 セラミックス－金属接合体の製造方法、多数個取り用セラミックス－金属接合体の製造方法、セラミックス－金属接合体及び多数個取り用セラミックス－金属接合体
KR20220042124A (ko) * 2019-07-31 2022-04-04 덴카 주식회사 세라믹스 기판 및 그 제조 방법, 복합 기판 및 그 제조 방법, 그리고, 회로 기판 및 그 제조 방법

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09312357A (ja) * 1996-05-21 1997-12-02 Fuji Electric Co Ltd 半導体装置
JP2000086367A (ja) * 1998-09-14 2000-03-28 Denki Kagaku Kogyo Kk 接合体及びそれを用いた回路基板
US6638592B1 (en) * 1999-06-14 2003-10-28 Jurgen Schulz-Harder Ceramic/metal substrate, especially composite substrate
JP2005057031A (ja) * 2003-08-04 2005-03-03 Matsushita Electric Ind Co Ltd セラミック基板とその製造方法
JP2007324301A (ja) * 2006-05-31 2007-12-13 Denki Kagaku Kogyo Kk 窒化物セラミックス回路基板の製造方法。
JP2008041945A (ja) * 2006-08-07 2008-02-21 Mitsubishi Materials Corp パワーモジュール用基板の製造方法およびパワーモジュール用基板並びにパワーモジュール
JP2008198635A (ja) * 2007-02-08 2008-08-28 Mitsubishi Materials Corp パワーモジュール用基板の製造方法
JP2011216533A (ja) * 2010-03-31 2011-10-27 Dowa Metaltech Kk 金属セラミックス接合回路基板とその製造方法
WO2012054426A2 (en) * 2010-10-19 2012-04-26 Bp Corporation North America Inc. Method of reducing laser-induced damage in forming laser-processed contacts
DE102013105528A1 (de) * 2013-05-29 2014-12-18 Rogers Germany Gmbh Metall-Keramik-Substrat sowie Verfahren zum Herstellen eines Metall-Keramik-Substrates

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005129625A (ja) * 2003-10-22 2005-05-19 Denki Kagaku Kogyo Kk スリット入り回路基板及びその製造方法
US20100258233A1 (en) * 2007-11-06 2010-10-14 Mitsubishi Materials Corporation Ceramic substrate, method of manufacturing ceramic substrate, and method of manufacturing power module substrate
JP2009252971A (ja) * 2008-04-04 2009-10-29 Dowa Metaltech Kk 金属セラミックス接合基板及びその製造方法及び金属セラミックス接合体
JP5463280B2 (ja) * 2010-12-28 2014-04-09 株式会社日立製作所 半導体モジュール用回路基板
JP6314567B2 (ja) * 2013-03-29 2018-04-25 三菱マテリアル株式会社 金属−セラミックス板積層体の製造装置及び製造方法、パワーモジュール用基板の製造装置及び製造方法
JP6201761B2 (ja) * 2014-01-08 2017-09-27 三菱マテリアル株式会社 パワーモジュール用基板の製造方法
JP6398243B2 (ja) * 2014-03-20 2018-10-03 三菱マテリアル株式会社 パワーモジュール用基板の製造方法
KR101720921B1 (ko) * 2014-04-25 2017-03-29 미쓰비시 마테리알 가부시키가이샤 파워 모듈용 기판 유닛 및 파워 모듈
KR102300970B1 (ko) * 2014-07-02 2021-09-09 미쓰비시 마테리알 가부시키가이샤 접합체의 제조 방법, 다층 접합체의 제조 방법, 파워 모듈용 기판의 제조 방법, 히트 싱크가 부착된 파워 모듈용 기판의 제조 방법 및 적층체의 제조 장치
JP2017124986A (ja) 2016-01-13 2017-07-20 株式会社Kri 熱分解性銅錯体

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09312357A (ja) * 1996-05-21 1997-12-02 Fuji Electric Co Ltd 半導体装置
JP2000086367A (ja) * 1998-09-14 2000-03-28 Denki Kagaku Kogyo Kk 接合体及びそれを用いた回路基板
US6638592B1 (en) * 1999-06-14 2003-10-28 Jurgen Schulz-Harder Ceramic/metal substrate, especially composite substrate
JP2005057031A (ja) * 2003-08-04 2005-03-03 Matsushita Electric Ind Co Ltd セラミック基板とその製造方法
JP2007324301A (ja) * 2006-05-31 2007-12-13 Denki Kagaku Kogyo Kk 窒化物セラミックス回路基板の製造方法。
JP2008041945A (ja) * 2006-08-07 2008-02-21 Mitsubishi Materials Corp パワーモジュール用基板の製造方法およびパワーモジュール用基板並びにパワーモジュール
JP2008198635A (ja) * 2007-02-08 2008-08-28 Mitsubishi Materials Corp パワーモジュール用基板の製造方法
JP2011216533A (ja) * 2010-03-31 2011-10-27 Dowa Metaltech Kk 金属セラミックス接合回路基板とその製造方法
WO2012054426A2 (en) * 2010-10-19 2012-04-26 Bp Corporation North America Inc. Method of reducing laser-induced damage in forming laser-processed contacts
DE102013105528A1 (de) * 2013-05-29 2014-12-18 Rogers Germany Gmbh Metall-Keramik-Substrat sowie Verfahren zum Herstellen eines Metall-Keramik-Substrates

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