JP2002289989A - セラミック回路基板 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】セラミック基板の上面に取着されている金属回
路板と下面に取着されている金属部材との間に放電が発
生し、搭載されている電子部品子を正常に作動させるこ
とができない。 【解決手段】セラミック基板１の上面に金属回路板３
を、下面に金属部材４ａを取着して成るセラミック回路
基板であって、前記金属回路板３および金属部材４ａは
その少なくとも一方の外側面に先端が半径０．２ｍｍ以
上の円弧状を成す角部Ａを有しており、かつ該角部Ａに
おける金属回路板３と金属部材４ａとのセラミック基板
１側面を介しての最短距離が３ｍｍ未満、１．５ｍｍ以
上である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、セラミック基板に
金属回路板をロウ付けにより接合したセラミック回路基
板に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、パワーモジュール用基板やスイッ
チングモジュール用基板等の回路基板として、セラミッ
ク基板上に被着させたメタライズ金属層に銀−銅合金等
のロウ材を介して銅等から成る金属回路板を接合させた
セラミック回路基板、あるいはセラミック基板上に銀−
銅共晶合金にチタン、ジルコニウム、ハフニウムまたは
その水素化物を添加した活性金属ロウ材を介して銅等か
ら成る金属回路板を直接接合させたセラミック回路基板
が用いられている。

【０００３】かかるセラミック回路基板、例えば、セラ
ミック基板上に被着させたメタライズ金属層にロウ材を
介して銅等から成る金属回路板を接合させたセラミック
回路基板は、一般に酸化アルミニウム質焼結体、ムライ
ト質焼結体等の電気絶縁性のセラミックス材料から成る
セラミック基板の表面にメタライズ金属層を被着させて
おき、該メタライズ金属層に銅等の金属材料から成る金
属回路板を銀ロウ等のロウ材を介しロウ付けすることに
よって形成されており、具体的には、例えば、セラミッ
ク基板が酸化アルミニウム質焼結体から成る場合には、
酸化アルミニウム、酸化珪素、酸化マグネシウム、酸化
カルシウム等の原料粉末に適当な有機バインダー、可塑
剤、溶剤等を添加混合して泥漿状と成すとともにこれを
従来周知のドクターブレード法やカレンダーロール法等
のテープ成形技術を採用して複数のセラミックグリーン
シート（セラミック生シート）を得、次に前記セラミッ
クグリーンシート上にタングステンやモリブデン等の高
融点金属粉末に適当な有機バインダー、可塑剤、溶剤を
添加混合して得た金属ペーストをスクリーン印刷法等の
厚膜形成技術を採用することによって所定パターンに印
刷塗布し、次に前記金属ペーストが所定パターンに印刷
塗布されたセラミックグリーンシートを必要に応じて上
下に積層するとともに還元雰囲気中、約１６００℃の温
度で焼成し、セラミックグリーンシートと金属ペースト
を焼結一体化させて表面にメタライズ金属層を有する酸
化アルミニウム質焼結体から成るセラミック基板を形成
し、最後に前記セラミック基板表面のメタライズ金属層
上に銅等から成る所定パターンの金属回路板を間に銀ロ
ウ等のロウ材を挟んで載置させるとともにこれを還元雰
囲気中、約９００℃の温度に加熱してロウ材を溶融さ
せ、該溶融したロウ材でメタライズ金属層と金属回路板
とを接合することによって製作される。

【０００４】なお、前記メタライズ金属層及び金属回路
板の露出表面には酸化腐蝕を有効に防止するとともに金
属回路板に半導体素子等の電子部品を半田等の接着材を
介して強固に接続させるために、ニッケル等の耐蝕性に
優れ、かつ半田等の接着材に対し濡れ性が良い金属がメ
ッキ法等の技術を用いることによって所定厚みに被着さ
れている。

【０００５】また、前記セラミック回路基板において、
セラミック基板とセラミック基板の上面に取着された金
属回路板との熱膨張係数（セラミック基板の線熱膨張係
数が約３ｐｐｍ／℃〜７ｐｐｍ／℃；酸化アルミニウム
質焼結体：約７ｐｐｍ／℃、窒化アルミニウム質焼結
体：約４ｐｐｍ／℃、窒化珪素質焼結体：約３ｐｐｍ／
℃、金属回路板の熱膨張係数が約１８ｐｐｍ／℃〜約２
３ｐｐｍ／℃；銅：約１８ｐｐｍ／℃、アルミニウム：
約２３ｐｐｍ／℃）が大きく相違することからセラミッ
ク基板の上面に被着されたメタライズ金属層に金属回路
板を銀ロウ等のロウ材を介して取着する際、両者の熱膨
張係数の相違に起因する応力によりセラミック基板に反
りが生じるという問題を解消するために、セラミック基
板の上面に取着された金属回路板との熱膨張係数のバラ
ンスを取るためセラミック基板の下面にダミーとして金
属部材が取着されている場合がある。

【０００６】更に、上述のセラミック回路基板において
は、セラミック回路基板の上面にのみ金属回路板により
回路を形成しているが、セラミック回路基板の高密度化
を図るためにセラミック基板の下面にも上面と同様に回
路を形成するための金属部材が取着されている場合があ
る。

【０００７】また更に、上述のセラミック回路基板にお
いては、セラミック回路基板上に搭載される電子部品子
等の発生する熱を効率よく外部に放散させるためにセラ
ミック基板の下面に板状の金属部材を取着しておき、こ
れに放熱体を接着するようにした場合もある。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
セラミック回路基板は、金属回路板および金属部材がセ
ラミック基板の上下両面に略全域にわたって形成されて
おり、金属回路板と金属部材とのセラミック基板側面を
介しての最短距離が３ｍｍ未満と短いこと、金属回路板
や金属部材の外側面に角部を有する場合、金属回路板等
を流れる電気の電荷が角部に集中すること等から金属回
路板等に２．５ｋＶ以上の大きな電気を流した際、高電
圧下での金属回路板等の角部における金属回路板と金属
部材とのセラミック基板側面を介しての距離が短いもの
となり、その結果、金属回路板と金属部材との間に放電
が起こり、金属回路板に接続されている半導体素子等の
電子部品を正常に作動させることができないという欠点
を有していた。

【０００９】本発明は上記欠点に鑑み案出されたもの
で、その目的はセラミック基板に取着された金属回路板
と金属部材との間に放電が発生するのを有効に防止し、
半導体素子等の電子部品を信頼性よく、安定して作動さ
せることができるセラミック回路基板を提供することに
ある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、セラミック基
板の上面に金属回路板を、下面に金属部材を取着して成
るセラミック回路基板であって、前記金属回路板および
金属部材はその少なくとも一方の外側面に先端が半径
０．２ｍｍ以上の円弧を成す角部を有しており、かつ該
角部における金属回路板と金属部材とのセラミック基板
側面を介しての最短距離が３ｍｍ未満、１．５ｍｍ以上
であることを特徴とするものである。

【００１１】本発明のセラミック回路基板によれば、金
属回路板や金属部材に形成される角部の先端を半径が
０．２ｍｍ以上の円弧と成したこと、金属回路板等に形
成した角部における金属回路板と金属部材とのセラミッ
ク基板側面を介しての距離を３ｍｍ未満、１．５ｍｍ以
上としたことから、金属回路板等に２．５ｋＶ以上の大
きな電気を流した際、金属回路板等の角部に電荷が集中
するのが有効に防止されて、高電圧下での金属回路板等
の角部における金属回路板と金属部材とのセラミック基
板側面を介しての距離が長いものとなり、その結果、金
属回路板と金属部材との間に放電が起こるのが有効に防
止されて金属回路板に接続されている半導体素子等の電
子部品を常に正常かつ安定に作動させることが可能とな
る。

【００１２】

【発明の実施の形態】次に、本発明を添付図面に示す実
施例に基づいて詳細に説明する。

【００１３】図１は本発明のセラミック回路基板の一実
施例の断面図、図２は本発明のセラミック回路基板の一
実施例の平面図を示し、１はセラミック基板、２はメタ
ライズ金属層、３は金属回路板である。

【００１４】前記セラミック基板１は四角形状をなし、
その上面にメタライズ金属層２が被着されており、該メ
タライズ金属層２には金属回路板３がロウ材５を介して
ロウ付けされている。

【００１５】前記セラミック基板１は金属回路板３を支
持する支持部材として作用し、酸化アルミニウム質焼結
体、ムライト質焼結体、炭化珪素質焼結体、窒化アルミ
ニウム質焼結体、窒化珪素質焼結体等の電気絶縁材料で
形成されている。

【００１６】前記セラミック基板１は、例えば、酸化ア
ルミニウム質焼結体で形成されている場合、酸化アルミ
ニウム、酸化珪素、酸化マグネシウム、酸化カルシウム
等の原料粉末に適当な有機バインダー、可塑剤、溶剤を
添加混合して泥漿状となすとともに該泥漿物を従来周知
のドクターブレード法やカレンダーロール法を採用する
ことによってセラミックグリーンシート（セラミック生
シート）を形成し、次に前記セラミックグリーンシート
に適当な打ち抜き加工を施し、所定形状となすとともに
必要に応じて複数枚を積層して成形体となし、しかる
後、これを約１６００℃の高温で焼成することによっ
て、あるいは酸化アルミニウム等の原料粉末に適当な有
機溶剤、溶媒を添加混合して原料粉末を調整するととも
に該原料粉末をプレス成形技術によって所定形状に成形
し、しかる後、前記成形体を約１６００℃の温度で焼成
することによって製作される。

【００１７】また前記セラミック基板１はその上面にメ
タライズ金属層２が被着されており、該メタライズ金属
層２は金属回路板３をセラミック基板１にロウ付けする
際の下地金属層として作用する。

【００１８】前記メタライズ金属層２は、タングステ
ン、モリブデン、マンガン等の高融点金属材料より成
り、例えば、タングステン粉末に適当な有機バインダ
ー、可塑材、溶剤を添加混合して得た金属ペーストを焼
成によってセラミック基板１となるセラミックグリーン
シート（セラミック生シート）の表面に予め従来周知の
スクリーン印刷法により所定パターンに印刷塗布してお
くことによってセラミック基板１の上面に所定パター
ン、所定厚みに被着される。

【００１９】なお、前記メタライズ金属層２はその表面
にニッケル、金等の良導電性で、耐蝕性及びロウ材との
濡れ性が良好な金属をメッキ法により１μｍ〜２０μｍ
の厚みに被着させておくと、メタライズ金属層２の酸化
腐蝕を有効に防止することができるとともにメタライズ
金属層２と金属回路板３とのロウ付けを極めて強固とな
すことができる。従って、前記メタライズ金属層２の酸
化腐蝕を有効に防止し、メタライズ金属層２と金属回路
板３とのロウ付けを強固となすにはメタライズ金属層２
の表面にニッケル、金等の良導電性で、耐蝕性及びロウ
材との濡れ性が良好な金属を１μｍ〜２０μｍの厚みに
被着させておくことが好ましい。

【００２０】また前記メタライズ金属層２はその上面に
外側面に角部Ａを有する金属回路板３がロウ材５を介し
て取着されている。

【００２１】前記金属回路板３は搭載される半導体素子
等の電子部品に所定の電気信号や電力を供給する供給路
として作用する。

【００２２】前記金属回路板３は銅やアルミニウム等の
金属材料から成り、セラミック基板１の上面に被着形成
されているメタライズ金属層２上に金属回路板３を、例
えば、銀ロウ材（銀：７２重量％、銅：２８重量％）や
アルミニウムロウ材（アルミニウム：８８重量％、シリ
コン：１２重量％）等から成るロウ材５を挟んで載置さ
せ、しかる後、これを真空中もしくは中性、還元雰囲気
中、所定温度（銀ロウ材の場合は約９００℃、アルミニ
ウムロウ材の場合は約６００℃）で加熱処理し、ロウ材
５を溶融せしめるとともにメタライズ金属層２の上面と
金属回路板３の下面とを接合させることによってセラミ
ック基板１の上面に取着されることとなる。

【００２３】前記銅やアルミニウム等から成る金属回路
板３は、銅やアルミニウム等のインゴット（塊）に圧延
加工法や打ち抜き加工法等、従来周知の金属加工法を施
すことによって、例えば、厚さが５００μｍで、メタラ
イズ金属層２のパターン形状に対応する所定パターン形
状に製作される。

【００２４】なお前記金属回路板３は銅から成る場合、
これを無酸素銅で形成しておくと、該無酸素銅はロウ付
けの際に銅の表面が銅中に存在する酸素により酸化され
ることなくロウ材５との濡れ性が良好となり、メタライ
ズ金属層２へのロウ材５を介しての接合が強固となる。
従って、前記金属回路板３はこれを無酸素銅で形成して
おくことが好ましい。

【００２５】また前記金属回路板３はその表面にニッケ
ルから成る良導電性で、かつ耐蝕性及びロウ材との濡れ
性が良好な金属をメッキ法により被着させておくと、金
属回路板３と外部電気回路との電気的接続を良好と成す
とともに金属回路板３に半導体素子等の電子部品を半田
を介して強固に接着させることができる。従って、前記
金属回路板３はその表面にニッケルから成る良導電性
で、かつ耐蝕性及びロウ材との濡れ性が良好な金属をメ
ッキ法により被着させておくことが好ましい。

【００２６】更に前記金属回路板３の表面にニッケルか
ら成るメッキ層を被着させる場合、内部に燐を８〜１５
重量％含有させてニッケル−燐のアモルファス合金とし
ておくとニッケルから成るメッキ層の表面酸化を良好に
防止してロウ材との濡れ性等を長く維持することができ
る。従って、前記金属回路板３の表面にニッケルから成
るメッキ層を被着させる場合、内部に燐を８〜１５重量
％含有させてニッケル−燐のアモルファス合金としてお
くことが好ましい。

【００２７】また更に前記金属回路板３の表面にニッケ
ル−燐のアモルファス合金からなるメッキ層を被着させ
る場合、ニッケルに対する燐の含有量が８重量％未満、
あるいは１５重量％を超えたときニッケル−燐のアモル
ファス合金を形成するのが困難となってメッキ層に半田
を強固に接着させることができなくなる危険性がある。
従って、前記金属回路板３の表面にニッケル−燐のアモ
ルファス合金からなるメッキ層を被着させる場合にはニ
ッケルに対する燐の含有量を８〜１５重量％の範囲とし
ておくことが好ましく、好適には１０〜１５重量％の範
囲がよい。

【００２８】前記上面に金属回路板３が取着されている
セラミック基板１は更にその下面に板状の金属部材４ａ
が取着されており、該金属部材４ａはセラミック基板１
と金属回路板３との熱膨張係数の差によってセラミック
基板１に反りが生じるのを防止する作用をなす。

【００２９】前記金属部材４ａは前述の金属回路板３と
同様の材料から成り、セラミック基板１の下面に予めメ
タライズ金属層２を被着させておき、このメタライズ金
属層２にロウ材５を介してロウ付けすることによってセ
ラミック基板１の下面に取着される。

【００３０】本発明のセラミック回路基板においては、
金属回路板３の外側面に形成されている角部Ａの領域で
金属回路板３と金属部材４ａとのセラミック基板１側面
を介しての最短距離を３ｍｍ未満、１．５ｍｍ以上とし
ておくこと、金属回路板３の外側面に形成した角部Ａの
先端を半径０．２ｍｍ以上の円弧状としておくことが重
要である。

【００３１】前記金属回路板３の外側面に形成した角部
Ａにおける金属回路板３と金属部材４ａとのセラミック
基板１側面を介しての最短距離を３ｍｍ未満、１．５ｍ
ｍ以上とし、かつ金属回路板３の外側面に形成した角部
Ａの先端を半径０．２ｍｍ以上の円弧状としておくと、
金属回路板３に２．５ｋＶ以上の大きな電気を流した
際、金属回路板３の角部Ａに電荷が集中するのが有効に
防止されて、高電圧下での金属回路板３の角部Ａにおけ
る金属回路板３と金属部材４ａとのセラミック基板１側
面を介しての距離が長いものとなり、その結果、金属回
路板３と金属部材４ａとの間に放電が起こるのが有効に
防止されて金属回路板３に接続されている半導体素子等
の電子部品を常に正常かつ安定に作動させることが可能
となる。

【００３２】なお、前記金属回路板３の外側面に形成し
た角部Ａにおける金属回路板３と金属部材４ａとのセラ
ミック基板１側面を介しての最短距離が１．５ｍｍ未満
となった場合、金属回路板３と金属部材４ａとの距離が
短すぎ、金属回路板３の外側面に形成した角部Ａの先端
を円弧状としても金属回路板３に２．５ｋＶ以上の大き
な電気を流した際に金属回路板３と金属部材４ａとの間
に放電が起こり、金属回路板３に接続される半導体素子
等の電子部品を常に正常かつ安定に作動させることがで
きなくなってしまう。また最短距離が３ｍｍ以上となっ
た場合、セラミック基板１の厚みが厚くなったり、セラ
ミック基板１の上面外周部と金属回路板３との間の距離
が不要に長くなり、小型化が進む電子機器等への搭載に
不都合を生じる。従って、前記金属回路板３に形成した
角部Ａにおける金属回路板３と金属部材４ａとのセラミ
ック基板１側面を介しての最短距離は３ｍｍ未満、１．
５ｍｍ以上の範囲に特定される。

【００３３】更に、前記金属回路板３に形成した角部Ａ
はその先端が半径０．２ｍｍ未満の円弧状であった場
合、金属回路板３に２．５ｋＶ以上の大きな電気を流し
た際、角部Ａに電荷の集中が起こり、高電圧下での金属
回路板３の角部Ａにおける金属回路板３と金属部材４ａ
とのセラミック基板１側面部を介しての距離が短いもの
となり、金属回路板３と金属部材４ａとの間に放電が起
こり金属回路板３に接続されている半導体素子等の電子
部品を正常に作動させることができなる。従って、前記
金属回路板３に形成した角部Ａはその先端が半径０．２
ｍｍ以上の円弧状に特定される。前記金属回路板３の外
側面に形成した角部Ａの先端を半径が０．２ｍｍ以上の
円弧状とするには銅やアルミニウム等のインゴットより
圧延加工法や打ち抜き加工法等を採用することによって
所定パターの金属回路板３を製作する際、打ち抜き金型
の所定位置（金属回路板３の角部が形成される位置）に
予め半径が０．２ｍｍの円弧状の加工を施しておくこと
によって形成される。

【００３４】かくして上述のセラミック回路基板によれ
ばセラミック基板１上にＩＧＢＴ（Ｉｎｓｕｌａｔｅｄ
Ｇａｔｅ Ｂｉｐｏｌａｒ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）
やパワーＦＥＴ（Ｆｉｅｌｄ Ｅｆｆｅｃｔ Ｔｒａｎ
ｓｉｓｔｏｒ）等の電子部品が搭載されるとともに、該
電子部品の電極が金属回路板３に接続され、搭載された
各電子部品を金属回路板３を介して電気的に接続すると
ともに金属回路板３を所定の外部電気回路に接続し、搭
載されている電子部品を外部電気回路に電気的に接続す
ることによってセラミック回路基板として機能する。

【００３５】次に本発明の他の実施例を図３に基づき説
明する。

【００３６】なお、図中、上述の実施例と同一箇所には
同一の符号が付してある。

【００３７】図３に示すセラミック回路基板は、セラミ
ック基板１の上面に金属回路板３を、下面に回路の高密
度化を図るため回路を構成する金属部材４ｂが取着され
ている。

【００３８】前記金属回路板３及び金属部材４ｂはセラ
ミック基板１の上下両面に予めメタライズ金属層２を被
着形成しておき、該メタライズ金属層２にロウ材５を介
してロウ付けすることによってセラミック基板１の上下
両面に所定パターンに取着される。

【００３９】前記金属回路板３及び金属部材４ｂは前述
の実施例と同様、銅やアルミニウムから成り、銅やアル
ミニウム等のインゴット（塊）に圧延加工法や打ち抜き
加工法等、所定の加工法を施すことによって製作され
る。

【００４０】このセラミック回路基板においてはセラミ
ック基板１の上面に回路を構成する金属回路板３と金属
部材４ｂが取着されているため回路が極めて高密度に形
成されることとなる。

【００４１】また、このセラミック回路基板においては
金属回路板３の外側面に形成されている角部Ａの領域で
金属回路板３と回路を形成する金属部材４ｂとのセラミ
ック基板１側面を介しての最短距離を３ｍｍ未満、１．
５ｍｍ以上としておくこと、金属回路板３の外側面に形
成した角部Ａの先端を半径０．２ｍｍ以上の円弧状とし
ておくことが重要である。

【００４２】前記金属回路板３の外側面に形成した角部
Ａにおける金属回路板３と回路を構成する金属部材４ｂ
とのセラミック基板１側面を介しての最短距離を３ｍｍ
未満、１．５ｍｍ以上とし、かつ金属回路板３の外側面
に形成した角部Ａの先端を半径０．２ｍｍ以上の円弧状
としておくと、金属回路板３等に２．５ｋＶ以上の大き
な電気を流した際、金属回路板３等の角部Ａに電荷が集
中するのが有効に防止されて、高電圧下での金属回路板
３等の角部Ａにおける金属回路板３と回路を構成する金
属部材４ｂとのセラミック基板１側面を介しての距離が
長いものとなり、その結果、金属回路板３と金属部材４
ｂとの間に放電が起こるのが有効に防止されて金属回路
板３や金属部材４ｂに接続されている半導体素子等の電
子部品を常に正常かつ安定に作動させることが可能とな
る。

【００４３】なお、前記金属回路板３の外側面に形成し
た角部Ａにおける金属回路板３と金属部材４ｂとのセラ
ミック基板１側面を介しての最短距離が１．５ｍｍ未満
となった場合、金属回路板３と金属部材４ｂとの距離が
短かすぎ、金属回路板３の外側面に形成した角部Ａの先
端を円弧状としても金属回路板３に２．５ｋＶ以上の大
きな電気を流した際に金属回路板３と金属部材４ｂとの
間に放電が起こり、金属回路板３等に接続されている半
導体素子等の電子部品を常に正常かつ安定に作動させる
ことができなくなってしまう。また最短距離が３ｍｍ以
上となった場合、セラミック基板１の厚みが厚くなった
り、セラミック基板１の上面外周部と金属回路板３との
間の距離が不要に長くなり、小型化が進む電子機器等へ
の搭載に不都合を生じる。従って、前記金属回路板３に
形成した角部Ａにおける金属回路板３と金属部材４ｂと
のセラミック基板１側面を介しての最短距離は３ｍｍ未
満、１．５ｍｍ以上の範囲に特定される。

【００４４】更に、前記金属回路板３に形成した角部Ａ
はその先端が半径０．２ｍｍ未満の円弧状であった場
合、金属回路板３に２．５ｋＶ以上の大きな電気を流し
た際、角部Ａに電荷の集中が起こり、高電圧下での金属
回路板３の角部Ａにおける金属回路板３と金属部材４ｂ
とのセラミック基板１側面部を介しての距離が短いもの
となり、金属回路板３と金属部材４ｂとの間に放電が起
こり金属回路板３に接続されている半導体素子等の電子
部品を正常に作動させることができなる。従って、前記
金属回路板３に形成した角部Ａはその先端が半径０．２
ｍｍ以上の円弧状に特定される。前記金属回路板３の外
側面に形成した角部Ａの先端を半径が０．２ｍｍ以上の
円弧状とするには銅やアルミニウム等のインゴットより
圧延加工法や打ち抜き加工法等を採用することによって
所定パターの金属回路板３や金属部材４ｂを製作する
際、打ち抜き金型の所定位置（金属回路板３の角部が形
成される位置）に予め半径が０．２ｍｍの円弧状の加工
を施しておくことによって形成される。

【００４５】かくしてこのセラミック回路基板によれば
セラミック基板１の上下にＩＧＢＴ（Ｉｎｓｕｌａｔｅ
ｄ Ｇａｔｅ Ｂｉｐｏｌａｒ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏ
ｒ）やパワーＦＥＴ（Ｆｉｅｌｄ Ｅｆｆｅｃｔ Ｔｒ
ａｎｓｉｓｔｏｒ）等の電子部品が搭載されるととも
に、該電子部品の電極が金属回路板３や金属部材４ｂに
接続され、搭載された各電子部品を金属回路板３や金属
部材４ｂを介して電気的に接続するとともに金属回路板
３や金属部材４ｂを所定の外部電気回路に接続し、搭載
されている電子部品を外部電気回路に電気的に接続する
ことによってセラミック回路基板として機能する。

【００４６】次に本発明の他の実施例を図４に基づき説
明する。

【００４７】なお、図中、上述の実施例と同一箇所には
同一の符号が付してある。

【００４８】図４に示すセラミック回路基板は、セラミ
ック基板１の上面に金属回路板３を、下面に放熱体６を
取着するための板状の金属部材４ｃが取着されている。

【００４９】前記金属回路板３及び金属部材４ｃはセラ
ミック基板１の上下両面に予めメタライズ金属層２を被
着形成しておき、該メタライズ金属層２にロウ材５を介
してロウ付けすることによってセラミック基板１の上下
両面に所定パターンに取着される。

【００５０】前記金属回路板３及び金属部材４ｃは前述
の実施例と同様、銅やアルミニウムから成り、銅やアル
ミニウム等のインゴット（塊）に圧延加工法や打ち抜き
加工法等、所定の加工法を施すことによって製作され
る。

【００５１】また前記金属部材４ｃには銅やアルミニウ
ムから成る放熱体６がロウ材５ａを介してロウ付けされ
ており、該放熱体６はセラミック回路基板上に搭載され
る電子部品等が作動時に熱を発した時、その熱を外部に
効率よく放散させ、これによって電子部品を常に適温と
なして安定に作動させる作用をなす。

【００５２】このセラミック回路基板においては金属回
路板３の外側面に形成されている角部Ａの領域で金属回
路板３と放熱体６が取着される金属部材４ｃとのセラミ
ック基板１側面を介しての最短距離を３ｍｍ未満、１．
５ｍｍ以上としておくこと、金属回路板３の外側面に形
成した角部Ａの先端を半径０．２ｍｍ以上の円弧状とし
ておくことが重要である。

【００５３】前記金属回路板３の外側面に形成した角部
Ａにおける金属回路板３と放熱体６が取着される金属部
材４ｃとのセラミック基板１側面を介しての最短距離を
３ｍｍ未満、１．５ｍｍ以上とし、かつ金属回路板３の
外側面に形成した角部Ａの先端を半径０．２ｍｍ以上の
円弧状としておくと、金属回路板３に２．５ｋＶ以上の
大きな電気を流した際、金属回路板３の角部Ａに電荷が
集中するのが有効に防止されて、高電圧下での金属回路
板３の角部Ａにおける金属回路板３と金属部材４ｃとの
セラミック基板１側面を介しての距離が長いものとな
り、その結果、金属回路板３と金属部材４ｃとの間に放
電が起こるのが有効に防止されて金属回路板３に接続さ
れている半導体素子等の電子部品を常に正常かつ安定に
作動させることが可能となる。

【００５４】なお、前記金属回路板３の外側面に形成し
た角部Ａにおける金属回路板３と金属部材４ｃとのセラ
ミック基板１側面を介しての最短距離が１．５ｍｍ未満
となった場合、金属回路板３と金属部材４ｃとの距離が
短すぎ、金属回路板３の外側面に形成した角部Ａの先端
を円弧状としても金属回路板３に２．５ｋＶ以上の大き
な電気を流した際に金属回路板３と金属部材４ｃとの間
に放電が起こり、金属回路板３に接続されている半導体
素子等の電子部品を常に正常かつ安定に作動させること
ができなくなってしまう。また最短距離が３ｍｍ以上と
なった場合、セラミック基板１の厚みが厚くなったり、
セラミック基板１の上面外周部と金属回路板３との間の
距離が不要に長くなり、小型化が進む電子機器等への搭
載に不都合を生じる。従って、前記金属回路板３に形成
した角部Ａにおける金属回路板３と金属部材４ｃとのセ
ラミック基板１側面を介しての最短距離は３ｍｍ未満、
１．５ｍｍ以上の範囲に特定される。

【００５５】更に、前記金属回路板３に形成した角部Ａ
はその先端が半径０．２ｍｍ未満の円弧状であった場
合、金属回路板３に２．５ｋＶ以上の大きな電気を流し
た際、角部Ａに電荷の集中が起こり、高電圧下での金属
回路板３の角部Ａにおける金属回路板３と金属部材４ｃ
とのセラミック基板１側面部を介しの距離が短いものと
なり、金属回路板３と放熱体６が取着される金属部材４
ｃとの間に放電が起こり金属回路板３に接続されている
半導体素子等の電子部品を正常に作動させることができ
なる。従って、前記金属回路板３に形成した角部Ａはそ
の先端が半径０．２ｍｍ以上の円弧状に特定される。前
記金属回路板３の外側面に形成した角部Ａの先端を半径
が０．２ｍｍ以上の円弧状とするには銅やアルミニウム
等のインゴットより圧延加工法や打ち抜き加工法等を採
用することによって所定パターの金属回路板３や金属部
材４ｃを製作する際、打ち抜き金型の所定位置（金属回
路板３の角部が形成される位置）に予め半径が０．２ｍ
ｍの円弧状の加工を施しておくことによって形成され
る。

【００５６】かくして上述のセラミック回路基板によれ
ばセラミック基板１上にＩＧＢＴ（Ｉｎｓｕｌａｔｅｄ
Ｇａｔｅ Ｂｉｐｏｌａｒ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）
やパワーＦＥＴ（Ｆｉｅｌｄ Ｅｆｆｅｃｔ Ｔｒａｎ
ｓｉｓｔｏｒ）等の電子部品が搭載されるとともに、該
電子部品の電極が金属回路板３に接続され、搭載された
各電子部品を金属回路板３を介して電気的に接続すると
ともに金属回路板３を所定の外部電気回路に接続し、搭
載されている電子部品を外部電気回路に電気的に接続す
ることによってセラミック回路基板として機能する。

【００５７】なお本発明は上述の各実施例に限定される
ものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲であれば
種々の変更は可能であり、例えば、上述の各実施例では
セラミック基板１がアルミニウム質焼結体で形成された
例を示したが、電子部品が多量の熱を発し、この熱を効
率良く除去したい場合にはセラミック基板１を熱伝導率
が６０Ｗ／ｍ・Ｋ以上と高い窒化アルミニウム質焼結体
や窒化珪素質焼結体で形成すれば良く、金属回路板３に
高速で電気信号を伝播させたい場合にはセラミック基板
１を誘電率の低いムライト質焼結体で形成すれば良い。

【００５８】また、上述の各実施例ではセラミック基板
１の表面に予めメタライズ金属２を被着させておき、該
メタライズ金属層２に金属回路板３や金属部材４ａ、４
ｂ、４ｃをロウ付けしてセラミック回路基板となした
が、これをセラミック基板１の表面に、例えば、銀−銅
共晶合金にチタンやジルコン、ハフニウム及び／または
その水素化物の少なくとも１種を２〜５重量％添加した
活性金属ロウ材を介して直接金属回路板３や金属部材４
ａ、４ｂ、４ｃを取着させてセラミック回路基板を形成
してもよい。

【００５９】更に、上述の各実施例では金属回路板３の
外側面に角部Ａを形成したもので説明したが角部Ａが金
属部材４ａ、４ｂ、４ｃの外側面に形成されている場
合、金属回路板３および金属部材４ａ、４ｂ、４ｃのい
ずれにも形成されている場合であってもよい。

【００６０】

【発明の効果】本発明のセラミック回路基板によれば、
金属回路板や金属部材に形成される角部の先端を半径が
０．２ｍｍ以上の円弧と成したこと、金属回路板等に形
成した角部における金属回路板と金属部材とのセラミッ
ク基板側面を介しての距離を３ｍｍ未満、１．５ｍｍ以
上としたことから、金属回路板等に２．５ｋＶ以上の大
きな電気を流した際、金属回路板等の角部に電荷が集中
するのが有効に防止されて、高電圧下での金属回路板等
の角部における金属回路板と金属部材とのセラミック基
板側面を介しての距離が長いものとなり、その結果、金
属回路板と金属部材との間に放電が起こるのが有効に防
止されて金属回路板に接続されている半導体素子等の電
子部品を常に正常かつ安定に作動させることが可能とな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のセラミック回路基板の一実施例を示す
断面図である。

【図２】本発明のセラミック回路基板の一実施例を示す
平面図である。

【図３】本発明のセラミック回路基板の他の実施例を示
す断面図である。

【図４】本発明のセラミック回路基板の他の実施例を示
す断面図である。

【符号の説明】

１・・・・・・・・・・セラミック基板 ２・・・・・・・・・・メタライズ金属層 ３・・・・・・・・・・金属回路板 ４ａ、４ｂ、４ｃ・・・金属部材 ５・・・・・・・・・・ロウ材 Ａ・・・・・・・・・・角部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】セラミック基板の上面に金属回路板を、下
   面に金属部材を取着して成るセラミック回路基板であっ
   て、前記金属回路板および金属部材はその少なくとも一
   方の外側面に先端が半径０．２ｍｍ以上の円弧を成す角
   部を有しており、かつ該角部における金属回路板と金属
   部材とのセラミック基板側面を介しての最短距離が３ｍ
   ｍ未満、１．５ｍｍ以上であることを特徴とするセラミ
   ック回路基板。