JP2005286100A - セラミックス二層回路基板 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】セラミックス回路基板の回路面側に絶縁層を介して金属回路パターンが形成されてなるセラミックス二層回路基板。セラミックス基板が、窒化アルミニウム基板又は窒化ケイ素基板である該セラミックス二層回路基板。絶縁層が、酸化アルミニウム、窒化ホウ素、ダイアモンド、酸化ベリリウム、窒化アルミニウムから選ばれる1種以上の無機物、並びに、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、BTレジン、ポリイミド樹脂より選ばれる樹脂を含むことを特徴とする該セラミックス二層回路基板。絶縁層のボイド率が20%以下である該セラミックス二層回路基板。金属回路パターンの厚みが0.05〜0.3mmである該セラミックス二層回路基板。金属回路パターンの沿面と絶縁層端部沿面の距離が0.5mm以上である該セラミックス二層回路基板。
【選択図】 なし
Description
市販窒化珪素基板(電気化学工業社製、商品名「デンカSNプレート」、寸法40mm×15mm×0.635mm、熱伝導率70W/m・K、曲げ強さ500MPa)にろう材ペースト(Ag90部、Cu10部、Ti3部)を両主面に8.5g/cm2となるように塗布した後に、厚さ0.3mmの銅板(住友金属社製 商品名「無酸素銅条」)をその上に配置し、850℃×1時間加熱して接合した後、絶縁層を塗布する箇所を空けたエッチングレジストパターンを印刷した。当該所定箇所に絶縁層を0.1mm厚みに塗布し、真空度を1×10−4Pa以下にして真空脱泡した後、厚さ0.1mmの銅板(住友金属社製 商品名「無酸素銅条」)を貼り合わせて、セラミックス二層基板を作成した。絶縁層は、酸化アルミニウム60体積%とエポキシ樹脂40体積%を混合したものを主剤とし、これに硬化剤を、エポキシ樹脂100体積%に対して50体積%混合して作製した。
(1) 金属回路パターンの厚み:マイクロゲージ(ミツトヨ製、デジマチック標準外側マイクロメータ MDC-25S)にて導体厚を測定した。
(2) 金属回路パターンの沿面と絶縁層端部沿面との距離:工具顕微鏡(ミツトヨ製、商品名「TM300」)にてパターン沿面と絶縁層端部沿面との距離の最短部分を測定した。
(3) ボイド率:軟X線探傷装置(ソフテック社製「PRO−TEST 100」)にて絶縁層中のボイドを測定し、面積よりボイド率を算出した。
(4) 回路基板の特性:
(熱特性)回路基板にトランジスタTO220を共晶半田を用いて1個半田付けし、その反対面をAl/SiCヒートシンクに半田付けした後、トランジスに通電し、トランジスタとベース板との温度差と通電時のワット数より回路基板の熱抵抗を算出した。なお、ベース板は空冷し放熱面の温度が室温となるようにした。
(電気特性)ドライブ基板の回路に電圧を印可して、シールド基板へ放電を開始する電圧、絶縁層が絶縁破壊する電圧を調べた。
酸化アルミニウム:昭和電工社製 商品名「AL−45−H」
エポキシ樹脂:ジャパンエポキシレジン社製、商品名「エピコート 825」
硬化剤:ジャパンエポキシレジン社製、商品名「エピメート N002」
セラミックス基板の種類、絶縁層の無機物及び樹脂、絶縁層のボイド率、金属回路パターンの厚み、並びに、金属回路パターンの沿面と絶縁層端部沿面の距離を変えたこと以外は実施例1と同様にして回路基板を作製し、熱特性及び電気特性を評価した。結果を表1に示す。
実験No.2〜6,12〜20は、実施例1と同様の酸化アルミニウムとエポキシ樹脂、硬化剤を、実施例1と同様の混合割合で使用した。
実験No.7〜11,21〜24の絶縁層については、[0032]段落に示す樹脂及び無機質を、表1に示す無機物の割合で、残部が樹脂として秤量し、ロール混合機で混合した後、実施例1と同様にして塗布した。なお、樹脂がエポキシ樹脂の場合は、実施例1と同様な割合で硬化剤を使用した。
実験No.20の窒化アルミニウム基板は、市販品を使用した。
シリコーン樹脂:東レ・ダウコーニング・シリコーン社製 商品名「SE1886」
ポリイミド樹脂:宇部興産社製 商品名「ユピタイト UPA−N111」
窒化アルミニウム:トクヤマ社製 商品名「窒化アルミニウム Hグレード」
窒化ホウ素:電気化学工業社製商品名「デンカボロンナイトライド SGPグレード」
窒化アルミニウム基板:電気化学工業社製、商品名「デンカANプレート」
1 ドライブ基板
2 シールド基板
3 半田
4 ベース板
1 金属板
2 セラミックス板
3 エッチングレジスト
4 絶縁層
5 めっき
6 半田レジスト
Claims (6)
- セラミックス回路基板の回路面側に絶縁層を介して金属回路パターンが形成されてなるセラミックス二層回路基板。
- セラミックス基板が、窒化アルミニウム基板又は窒化ケイ素基板であることを特徴とする請求項1記載のセラミックス二層回路基板。
- 絶縁層が、酸化アルミニウム、窒化ホウ素、ダイアモンド、酸化ベリリウム、窒化アルミニウムから選ばれる1種以上の無機物、並びに、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、BTレジン、ポリイミド樹脂より選ばれる樹脂を含むことを特徴とする請求項1又は2記載のセラミックス二層回路基板。
- 絶縁層のボイド率が20%以下であることを特徴とする請求項1〜3いずれか一項記載のセラミックス二層回路基板。
- 金属回路パターンの厚みが0.05〜0.3mmであることを特徴とする請求項1〜4いずれか一項記載のセラミックス二層回路基板。
- 金属回路パターンの沿面と絶縁層端部沿面の距離が0.5mm以上であることを特徴とする請求項1〜5いずれか一項記載のセラミックス二層回路基板。
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