JP2013222909A - 絶縁基板の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】絶縁基板1の製造方法は、積層材製造工程S1と、ろう付け接合工程S4と、エッチング処理工程S5とを備える。積層材接合工程S1では、上面3aに半導体素子21が接合されるNi層3と、Ti層5と、第1のAl層4と、が積層状に接合一体化されるとともに、平面視において所定の回路パターン状に形成された積層材2を製造する。ろう付け接合工程S4では、積層材2と、第2のAl層7と、セラミック層8とをろう付けによって積層状に一括接合する。エッチング処理工程S5では、ろう付け接合工程S4の後で、積層材2のNi層3をレジスト層として第2のAl層7をエッチング処理することにより、第2のAl層7を回路パターン状に形成する。
【選択図】図4
Description
前記積層材と、前記積層材の下面側に配置された第2のAl層と、前記第2のAl層の下面側に配置されたセラミック層と、をろう付けによって積層状に一括接合するろう付け接合工程と、
前記ろう付け接合工程の後で、前記積層材のNi層をレジスト層として前記第2のAl層をエッチング処理することにより、前記第2のAl層を前記積層材の形状に対応する回路パターン状に形成するエッチング処理工程と、を備えていることを特徴とする絶縁基板の製造方法。
前記積層材と、前記第2のAl層と、前記セラミック層と、前記セラミック層の下面側に配置された金属応力緩和層と、前記金属応力緩和層の下面側に配置された放熱部材と、をろう付けによって積層状に一括接合する前項1〜3のいずれかに記載の絶縁基板の製造方法。
本実施例では、図1及び2に示した構成の絶縁基板1を上記実施形態の絶縁基板の製造方法に従って製造した。その具体的な製造方法は以下のとおりである。
・Ti層5 :長さ25mm×幅25mm×厚さ20μmの純Ti板
・第1のAl層6:長さ25mm×幅25mm×厚さ80μmのAl合金板。
・セラミック層8 :長さ29mm×幅29mm×厚さ0.6mmのAlN板
・金属応力緩和層9:長さ25mm×幅25mm×厚さ1.6mmの高純度Al製パンチングメタル板
・放熱部材10 :長さ50mm×幅50mm×厚さ5mmのAl合金板。
本比較例では、第2のAl層7の上面上にその全面を覆うように積層材2(長さ25mm×幅25mm)を配置したことを除いて、上記実施例と同様に絶縁基板を製造した。
2:積層材
3:Ni層
4:Ni−Ti系超弾性合金層
5:Ti層
6:第1のAl層
7:第2のAl層
8:セラミック層
9:金属応力緩和層
10:放熱部材
12a〜12d:ろう材層
15:接合体
20:半導体モジュール
21:半導体素子
30:クラッド圧延装置
40:放電プラズマ焼結装置
Claims (7)
- 上面に半導体素子が接合されるNi又はNi合金で形成されたNi層と、前記Ni層の下面側に配置されたTi又はTi合金で形成されたTi層と、前記Ti層の下面側に配置されたAl又はAl合金で形成された第1のAl層と、が積層状に接合一体化されるとともに、平面視において所定の回路パターン状に形成された積層材を製造する積層材製造工程と、
前記積層材と、前記積層材の下面側に配置された第2のAl層と、前記第2のAl層の下面側に配置されたセラミック層と、をろう付けによって積層状に一括接合するろう付け接合工程と、
前記ろう付け接合工程の後で、前記積層材のNi層をレジスト層として前記第2のAl層をエッチング処理することにより、前記第2のAl層を前記積層材の形状に対応する回路パターン状に形成するエッチング処理工程と、を備えていることを特徴とする絶縁基板の製造方法。 - 前記積層材製造工程は、前記Ni層と前記Ti層とを拡散接合によって接合し、これにより、前記Ni層と前記Ti層との接合界面に前記Ni層のNiと前記Ti層のTiとが合金化したNi−Ti系超弾性合金層を形成する第1拡散接合工程を含んでいる請求項1記載の絶縁基板の製造方法。
- 前記積層材製造工程は、前記第1拡散接合工程の後で前記Ti層と前記第1のAl層とを拡散接合によって接合する第2拡散接合工程を含んでいる請求項2記載の絶縁基板の製造方法。
- 前記ろう付け接合工程では、
前記積層材と、前記第2のAl層と、前記セラミック層と、前記セラミック層の下面側に配置された金属応力緩和層と、前記金属応力緩和層の下面側に配置された放熱部材と、をろう付けによって積層状に一括接合する請求項1〜3のいずれかに記載の絶縁基板の製造方法。 - 請求項1〜4のいずれかに記載の絶縁基板の製造方法により製造された絶縁基板のNi層の上面に、半導体素子をはんだ付けによって接合することを特徴とする半導体モジュールの製造方法。
- 請求項1〜4のいずれかに記載の絶縁基板の製造方法により製造されていることを特徴とする絶縁基板。
- 請求項5記載の半導体モジュールの製造方法により製造されていることを特徴とする半導体モジュール。
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