JP2007180399A - 金属−セラミックス回路基板およびその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】セラミックス基板に接合したアルミニウムまたはアルミニウム合金からなる金属板の表面をベルト研磨により研磨し、液体中に微粒子を含む研磨材スラリーを金属板の表面に噴射するウエットブラスト処理を行い、その後、金属板の表面にめっきを施す。
【選択図】なし
Description
縦90mm×横75mm×厚さ0.635mmの窒化アルミニウムからなるセラミックス基板の両面に、溶湯接合法によって、それぞれ縦84mm×横69mm×厚さ0.4mmの表面のビッカース硬度Hv22〜24程度の純度99.99%のアルミニウムからなる金属板が直接接合した金属−セラミックス接合基板を500枚用意し、ウエットブラスト装置により各々のアルミニウム板の表面を研磨した。ウエットブラスト装置の処理条件として、エアー圧0.20MPa、処理速度10mm/秒、投射距離20mm、投射角度90°とし、水中に平均粒径40μmのアルミナ#320を16体積%含む研磨材スラリーを使用した。なお、ウエットブラスト装置によって研磨した後でも、アルミニウム板の表面のビッカース硬度は変化していなかった。
セラミックス基板に接合した金属板としてビッカース硬度Hv25〜27程度の純度99.9%のアルミニウムからなる金属板を使用した以外は実施例1と同様の金属−セラミックス接合基板を500枚用意し、実施例1と同様の処理を行った。その結果、エッチングの際のエッチングレジストの密着性は良好であり、また、めっきレジストの密着性は良好であり、めっきの膨れも生じなかった。
セラミックス基板に接合した金属板としてビッカース硬度Hv29〜31程度の0.5重量%のSiを含むアルミニウム合金からなる金属板を使用した以外は実施例1と同様の金属−セラミックス接合基板を500枚用意し、実施例1と同様の処理を行った。その結果、エッチングの際のエッチングレジストの密着性は良好であり、また、めっきレジストの密着性は良好であり、めっきの膨れも生じなかった。
セラミックス基板の一方の面(裏面)に接合した金属板の厚さを0.15mmとした以外は実施例1〜3と同様の金属−セラミックス接合基板を500枚用意し、実施例1と同様の処理を行った。その結果、エッチングの際のエッチングレジストの密着性は良好であり、また、めっきレジストの密着性は良好であり、めっきの膨れも生じなかった。
セラミックス基板として縦90mm×横75mm×厚さ0.32mmのアルミナからなるセラミックス基板を使用した以外は実施例1〜6と同様の金属−セラミックス接合基板を500枚用意し、実施例1と同様の処理を行った。その結果、エッチングの際のエッチングレジストの密着性は良好であり、また、めっきレジストの密着性は良好であり、めっきの膨れも生じなかった。
セラミックス基板として縦90mm×横75mm×厚さ0.32mmの窒化珪素からなるセラミックス基板を使用した以外は実施例1〜6と同様の金属−セラミックス接合基板を500枚用意し、実施例1と同様の処理を行った。その結果、エッチングの際のエッチングレジストの密着性は良好であり、また、めっきレジストの密着性は良好であり、めっきの膨れも生じなかった。
ウエットブラスト装置による研磨の前に、研磨紙#800を用いて金属板の表面をベルト研磨した以外は、実施例1〜18と同様の処理を行った。その結果、エッチングレジストとめっきレジストの密着性は良好であり、めっきの膨れも生じなかった。
実施例4〜6と同様の金属−セラミックス接合基板をそれぞれ500枚用意し、ウエットブラスト装置による研磨の代わりに、金属板の表面を研磨紙#240と#400を順次用いてベルト研磨した後に研磨紙#600と#800を順次用いてバフ研磨した以外は、実施例1と同様の処理を行った。その結果、エッチングレジストとめっきレジストの密着性は実施例4〜6および22〜24より若干劣り、それぞれ25枚、14枚および9枚の基板でめっきの膨れが生じた。
縦41mm×横38mm×厚さ0.635mmの窒化アルミニウムからなるセラミックス基板の両面に、溶湯接合法によって、縦38mm×横35mm×厚さ0.4mmのビッカース硬度Hv29〜31程度の0.5重量%のSiを含むアルミニウム合金からなる金属板が(沿面距離が1.5mmになるように)直接接合した金属−セラミックス接合基板を3枚(No.1、No.2、No.3)用意し、研磨紙#800を用いて金属板の表面をベルト研磨した後、実施例1と同様のウエットブラスト処理を行った。この処理を行った後の金属板の表面粗さとしてJIS規格B0601(1994年)に基づく十点平均粗さ(RzJIS94)を測定した。その結果、No.1の金属−セラミックス接合基板では、研磨方向の十点平均粗さが4.63μm、研磨方向に垂直な方向の十点平均粗さが4.91μm、研磨方向から45°の方向(研磨方向とそれに垂直な方向の間の方向)の十点平均粗さが4.87μmであり、これらの十点平均粗さの最大値と最小値の差は0.28μm(=4.91μm−4.63μm)であった。また、No.2の金属−セラミックス接合基板では、研磨方向の十点平均粗さが4.33μm、研磨方向に垂直な方向の十点平均粗さが5.01μm、研磨方向から45°の方向の十点平均粗さが4.95μmであり、これらの十点平均粗さの最大値と最小値の差は0.68μm(=5.01μm−4.33μm)であった。さらに、No.3の金属−セラミックス接合基板では、研磨方向の十点平均粗さが4.57μm、研磨方向に垂直な方向の十点平均粗さが4.97μm、研磨方向から45°の方向の十点平均粗さが4.96μmであり、これらの十点平均粗さの最大値と最小値の差は0.40μm(=4.97μm−4.57μm)であった。したがって、この実施例では、研磨方向の十点平均粗さと、研磨方向に垂直な方向の十点平均粗さと、研磨方向から45°の方向の十点平均粗さのうちの最大値と最小値の差は非常に小さく、0.7μm以下であった。
実施例37と同様の金属−セラミックス接合基板を3枚(No.1、No.2、No.3)用意し、金属板の表面を研磨紙#240と#400を順次用いてベルト研磨した後、研磨紙#600と#800を順次用いてバフ研磨した。この処理を行った後の金属板の表面粗さとして十点平均粗さ(RzJIS94)を測定した。その結果、No.1の金属−セラミックス接合基板では、研磨方向の十点平均粗さが4.62μm、研磨方向に垂直な方向の十点平均粗さが6.19μm、研磨方向から45°の方向(研磨方向とそれに垂直な方向の間の方向)の十点平均粗さが5.59μmであり、これらの十点平均粗さの最大値と最小値の差は1.57μm(=6.19μm−4.62μm)であった。また、No.2の金属−セラミックス接合基板では、研磨方向の十点平均粗さが4.11μm、研磨方向に垂直な方向の十点平均粗さが6.96μm、研磨方向から45°の方向の十点平均粗さが4.45μmであり、これらの十点平均粗さの最大値と最小値の差は2.85μm(=6.96μm−4.11μm)であった。さらに、No.3の金属−セラミックス接合基板では、研磨方向の十点平均粗さが6.01μm、研磨方向に垂直な方向の十点平均粗さが6.37μm、研磨方向から45°の方向の十点平均粗さが5.44μmであり、これらの十点平均粗さの最大値と最小値の差は0.93μm(=6.37μm−5.44μm)であった。したがって、この比較例では、研磨方向の十点平均粗さと、研磨方向に垂直な方向の十点平均粗さと、研磨方向から45°の方向の十点平均粗さのうちの最大値と最小値の差は非常に大きく、0.9μm以上であった。
Claims (4)
- セラミックス基板にアルミニウムまたはアルミニウム合金からなる金属板が接合した金属−セラミックス回路基板の製造方法において、セラミックス基板に接合した金属板の表面に、液体中に微粒子を含む研磨材スラリーを噴射することによって、金属板の表面を研磨することを特徴とする、金属−セラミックス回路基板の製造方法。
- 前記研磨剤を金属板の表面に噴射する前に、前記金属板の表面をベルト研磨により研磨することを特徴とする、請求項1に記載の金属−セラミックス回路基板の製造方法。
- セラミックス基板にアルミニウムまたはアルミニウム合金からなる金属板が接合した金属−セラミックス回路基板において、金属板のビッカース硬さが20〜40、金属板の表面の十点平均粗さが2〜10μmであり、金属板の表面上の所定の方向の十点平均粗さと、この所定の方向に垂直な方向の十点平均粗さと、その所定の方向から45°の方向の十点平均粗さのうちの最大値と最小値の差が0.7μm以下であることを特徴とする、金属−セラミックス回路基板。
- 前記金属板の表面の十点平均粗さが3〜6μmであることを特徴とする、請求項3に記載の金属−セラミックス回路基板。
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