JP2017069302A - 回路基板および回路基板の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】回路部材がセラミック基板から剥がれ難く、かつ絶縁性が低下し難い回路基板を提供する。【解決手段】セラミック基板１と、前記セラミック基板１の一方主面に配置された金属を主成分とする回路部材３と、前記一方主面と前記回路部材３との間に配置されて前記セラミック基板１と前記回路部材３とを接合する接合層２と備える回路基板であって、前記セラミック基板１の前記一方主面は、前記接合層２が配置された部材配置領域と、前記セラミック基板１が露出した露出領域とを有し、前記セラミック基板１は、前記部材配置領域に複数の突起２１が離散的に配置されており、前記露出領域の少なくとも一部の範囲に前記突起２１が配置されていないことを特徴とする回路基板を提供する。【選択図】図２

Description

本発明は、回路基板および回路基板の製造方法に関するものである。

近年、電子部品として、絶縁ゲート・バイポーラ・トランジスタ（ＩＧＢＴ）素子、金属酸化膜型電界効果トランジスタ（ＭＯＳＦＥＴ）素子、発光ダイオード（ＬＥＤ）素子、フリーホイーリングダイオード（ＦＷＤ）素子、ジャイアント・トランジスタ（ＧＴＲ）素子等の半導体素子、昇華型サーマルプリンタヘッド素子、サーマルインクジェットプリンタヘッド素子およびペルチェ素子等の発熱を伴う素子が、回路基板の回路部材上に搭載されてなる電子装置が用いられている。

このような電子装置に用いられる回路基板は、近年、高集積化に伴って、回路部材間の間隔が狭くなってきていることから、回路部材間の絶縁破壊が起こりにくい回路基板が求められている。例えば特許文献１では、セラミック焼結体からなる支持基板の第１主面に、第１の接合層を介して複数の回路部材が接合されて配置されており、第１主面における回路部材配置領域および回路部材間領域の双方にわたって全体的に複数の突起が離散して配置されており、回路部材間領域に存在する突起の平均高さが、回路部材配置領域に存在する突起の平均高さよりも低い回路基板が提案されている。

国際公開第２０１３／００８６５１号

特許文献１で提案された回路基板は、回路部材間領域に配置された比較的高い突起に、金属粉体等が引っ掛かって付着することが比較的多く、このような金属粉体等によって回路部材間の絶縁性が低下するといった課題があった。本願はかかる課題を解決することを目的としている。

上記課題を解決するために本発明は、セラミック基板と、前記セラミック基板の一方主面に配置された金属を主成分とする回路部材と、前記一方主面と前記回路部材との間に配置されて前記セラミック基板と前記回路部材とを接合する接合層と備える回路基板であって、前記セラミック基板の前記一方主面は、前記接合層が配置された部材配置領域と、前記セラミック基板が露出した露出領域とを有し、前記セラミック基板は、前記部材配置領域に複数の突起が離散的に配置されており、前記露出領域の少なくとも一部の範囲に前記突起が配置されていないことを特徴とする回路基板を提供する。

またあわせて、セラミック基板を準備する工程と、前記セラミック基板の一方主面に、接合層を介して金属を主成分とするブロック部材を接合する工程と、前記ブロック部材および前記接合層の一部を除去して、前記接合層および前記ブロック部材からなる回路部材が配置された部材配置領域と、前記セラミック基板が露出した露出領域とを形成するパターニング工程と、前記露出領域の少なくとも一部にブラスト処理を施すブラスト工程とを有し、前記セラミック基板を準備する工程では、前記一方主面に複数の突起が離散的に配置されたセラミック基板を準備し、前記ブラスト工程では、前記露出領域の少なくとも一部にブラスト処理を施すことで、前記露出領域の前記突起を除去することで、前記部材配置領域の前記一方主面に複数の突起が離散的に配置されており、前記露出領域の少なくとも一部の範囲に前記突起が配置されていないセラミック基板を得ることを特徴とする回路基板の製造方法を提供する。

本発明の回路基板によれば、回路部材がセラミック基板から剥がれ難く、かつ絶縁性が低下し難い。また、このような回路基板を少ない工程で比較的簡単に製造することができる。

回路基板の一実施形態を示す図であり、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ’線における断面図である。 図１に示す回路基板の一部を拡大して示す図であり、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は図（ａ）のＢ−Ｂ’線における断面図である。 （ａ）〜（ｄ）は、図１および図２に示す回路基板の製造方法の一実施形態について説明する断面図である。

以降、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。図１は、回路基板の一実施形態を示す図であり、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ’線における断面図である。図２は、図１の一部を拡大して示す図であり、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ’線における断面図である。

図１に示す回路基板１０は、セラミック基板１と、セラミック基板１の一方主面１Ａに配置された金属を主成分とする回路部材３と、一方主面１Ａと回路部材３との間に配置されてセラミック基板１と回路部材３とを接合する接合層２と備える。セラミック基板１の一方主面１Ａは、接合層２が配置された部材配置領域１αと、セラミック基板１が露出した露出領域１βとを有し、セラミック基板１は、部材配置領域１αに複数の突起２１（図１では図示せず）が離散的に配置されており、露出領域１βの少なくとも一部の範囲に突起２１が配置されていない。

露出領域１βの少なくとも一部の範囲に突起２１が配置されていないとは、露出領域１βの３０％以上の領域に、突起２１が配置されていないことをいう。本実施形態では、より具体的には、露出領域１βの少なくとも一部に連続した凹凸３０が広がっており、露出領域１βの凸部３１（図１では図示せず）の高さは突起２１の高さｈに比べて小さい。露出領域１βの少なくとも一部に連続した凹凸３０が広がっている状態とは、この露出領域１βの少なくとも一部がいわゆる梨地状に荒れた表面となっている状態のことをいう。

突起２１は、それぞれが互いに例えば１０μｍ〜１ｍｍ程度離れて配置されており、５μｍ〜５００μｍ程度の高さを有している。凹凸３０は、梨地状に表面が荒れて凹凸が連続した状態となっており、凸部３1同士も距離を隔てず連続している部分も多く、その配
置状態や凸部３１同士の距離はランダムとなっている。凸部３１は平均で０．０１μｍ〜１μｍ程度となっている。

突起２１の高さｈは、セラミック基板１の一方主面１Ａからの突起２１の突出高さの大きさをいい、表面粗さ測定機やレーザー顕微鏡、または走査型顕微鏡等で求めることができる。例えばセラミック基板１の断面を走査型電子顕微鏡で倍率を２０００倍として撮影し、撮影した写真から測定することもできる。突起２１はそれぞれが離散して配置されており、各突起２１の高さを１つ１つ測定することができる。また、表面粗さ測定機を用いて取得した表面粗さ曲線から求めた、部材配置領域１αにおける最大高さＲｙを突起２１
の高さとしてもよい。また露出領域１βにおける凸部３１の高さとは、例えば表面粗さ測定機を用いて取得した表面粗さ曲線から求めた、露出部１βにおける最大高さＲｙのことをいう。

セラミック基板１では、部材配置領域１αに複数の突起２１が離散的に配置されていることで、セラミック基板１と接合層２および回路部材３との接合強度がアンカー効果によって比較的高くなっている。また、露出領域１βの少なくとも一部の範囲に突起２１が配置されていないことで、金属粉等が露出領域１βに付着し難くなり、回路部材３の間の絶縁性を比較的高くすることができる。

また、露出領域１βの少なくとも一部に、比較的高さが小さい凸部３１を備える連続した凹凸３０が広がっていることで、この部分の表面積が比較的大きくなり、ひいては接合層２の間隔Ｗにおける総沿面距離が比較的大きくなり、回路部材３の間の絶縁性の低下が抑制され、回路部材３の間における絶縁破壊の発生を抑制することができる。また、凸部３１が突起２１の高さより小さいので、金属粉等のゴミが付着し難く、回路部材３０の間の絶縁破壊の発生を抑制することができる。本実施形態の回路基板１０は、回路部材３がセラミック基板１から剥がれ難く、かつ絶縁性が低下し難い。

また回路基板１０は、回路部材３が、一方主面１Ａと対向する第１主面３Ａおよび第１主面３Ａと反対の第２主面３Ｂとを有し、平面視（図１（ａ）および図２（ａ））において、第２主面３Ｂの周縁線３ＢＡの外側に、第１主面３Ａの周縁線３ＡＡが配置され、第１主面３Ａの周縁線３ＡＡの外側に、接合層２の周縁線２ＡＡが配置されており、断面視において、露出領域１βを向いた側の回路部材３の側面３２と接合層２の側面２２との間に、一方主面１Ａと平行な接合層２の段差面２Ａを備えている。

このように、接合層２の周縁線２ＡＡが回路部材３の周囲からはみ出すように広がった段差面２Ａがあることで、温度変動等によって回路部材３とセラミック基板１との熱膨張と収縮の違いに起因した応力が発生した場合も、接合層２の段差面２Ａに対応する部分（はみ出した部分）で発生した応力が比較的良好に緩和されるので、回路部材３に大きな熱応力が集中することが抑制される。また、回路部材３も、第２主面３Ｂの周縁線３ＢＡの外側に、第１主面３Ａの周縁線３ＡＡが配置されていることで、すなわち回路部材３の厚みが端部にかけて薄くなっていることから、回路部材３の端部の直下に熱応力が集中するのを緩和することができる。第１主面３Ａの周縁線３ＡＡと接合層２の周縁線２ＡＡとの距離Ｌは、５０μｍ以上であることが好ましい。段差面２Ａを有するとは、断面視で接合層２の形状が、周縁線２ＡＡにかけて厚みが大きく減少しない形状であることをいう。接合層２がこの段差面２Ａを有することで、回路部材３の端部の直下に熱応力が集中することが緩和されている。接合層２の下側には、セラミック基板１の表面が配置されている。

セラミック基板１は、例えば、窒化珪素質焼結体、窒化アルミニウム質焼結体、窒化硼素質焼結体、炭化珪素質焼結体、炭化硼素質焼結体、酸化アルミニウム質焼結体および酸化ジルコニウム質焼結体のいずれかであることが好適である。なお、窒化珪素質焼結体を例に挙げれば、窒化珪素質焼結体とは、窒化珪素が主成分である焼結体である。ここで主成分とは、焼結体を構成する全成分１００質量％のうち、７０質量％以上を占める成分のことをいう。特に、窒化珪素質焼結体は、耐電圧性および耐熱衝撃性が高いことから、セラミック基板１として用いることが好適である。

部材配置領域１αの突起２１の高さｈの平均は１６μｍ以上５２μｍ以下であることが好適である。露出領域１βの凹凸３０は、部材配置領域１αと同様の表面が、サンドブラスト等のブラスト処理によって梨地状に粗面化されることで形成されている。

サンドブラスト等の表面処理が施されて形成された凹凸３０の部分は、算術平均粗さＲaが、例えば、０．５μｍ以上１．０μｍ以下であり、十点平均粗さＲｚは、例えば、３
μｍ以上７μｍ以下である。算術平均粗さＲａは、ＪＩＳ Ｂ ０６０１：２００３に、十点平均粗さＲｚは、ＪＩＳ Ｂ ０６０１：１９９４に、それぞれ準拠して測定すればよい。

接合層２は、銀および銅が、接合層２を構成する全成分１００質量％のうち、例えば、５０質量％以上含むものである。また、インジウム、亜鉛および錫から選ばれる１種の元素Ａと、チタン、ジルコニウム、ハフニウムおよびニオブから選ばれる１種の元素Ｂとを含有することが好ましい。接合層２の厚みは、例えば５μｍ以上６０μｍ以下である。

回路部材３は、金属成分を主成分とする。より具体的には、銅を主成分とすることが好ましく、銅の含有量が９０質量％以上であり、銅の含有量が多い、無酸素銅、タフピッチ銅およびりん脱酸銅のいずれかからなることが好適である。特に、無酸素銅のうち、銅の含有量が９９．９９５質量％以上の線形結晶無酸素銅、単結晶状高純度無酸素銅および真空溶解銅のいずれかからなることが好適である。このように、回路部材３が、銅の含有量が多いものからなるときには、高い熱伝導率により放熱特性に優れているとともに、電気抵抗が低いことにより回路特性（電子部品の発熱を抑制し電力損失を少なくする特性）に優れたものとなる。また、銅の含有量が多いときには、降伏応力が低くなり、加熱すると塑性変形しやすくなるため、回路部材３の接合強度が上がり、より信頼性が高くなる。回路部材３の厚みは、例えば、０．５ｍｍ以上５ｍｍ以下である。

次に、回路基板の製造方法の一実施形態について説明する。

《セラミック基板を準備する工程》（図３（ａ））
まず、セラミック基板１を準備する。セラミック基板１が窒化珪素質焼結体（以下、窒化珪素質基板と記載する）からなる例について説明する。セラミック基板１は、表面の空孔がなるべく少ないことが好ましい。窒化珪素質焼結体は、表面に空孔状の欠陥が生じやすく、この空孔は肉眼や顕微鏡で観察した際に白点状に視認される。セラミック基板１の表面にこのような空孔（以降、白点ともいう）があることで、接合層２となるろう材に含まれる金属成分が白点に浸入して、強いアンカー効果が得られるため、接合強度を高くすることができる。ただし、白点に浸入する金属成分の量が多くなり過ぎると、この金属成分による絶影性の低下の虞があるので、白点の数はある程度の量に限定されていることが好ましい。このような観点でセラミック基板１は、円相当径が２μｍ以上３０μｍ以下の大きさの白点が、１ｍｍ^２当たりに５０個以上２００個以下であることが好ましい。

このようなセラミック焼結体１を得るには、まず、β化率が２０％以下であって、純度が９８％以上である窒化珪素の粉末と、添加成分として酸化マグネシウム（ＭｇＯ）および希土類金属の酸化物（例えば、Ｓｃ_２Ｏ_３、Ｙ_２Ｏ_３、Ｌａ_２Ｏ_３、Ｃｅ_２Ｏ_３、Ｐｒ_６Ｏ_１１、Ｎｄ_２Ｏ_３、Ｐｍ_２Ｏ_３、Ｓｍ_２Ｏ_３、Ｅｕ_２Ｏ_３、Ｇｄ_２Ｏ_３、Ｔｂ_２Ｏ_３、Ｄｙ_２Ｏ_３、Ｈｏ_２Ｏ_３、Ｅｒ_２Ｏ_３、Ｔｍ_２Ｏ_３、Ｙｂ_２Ｏ_３およびＬｕ_２Ｏ_３の少なくともいずれか１種）の各粉末とを、バレルミル、回転ミル、振動ミル、ビーズミル、サンドミルおよびアジテーターミル等の混合装置を用いて、水とともに湿式混合し、粉砕してスラリーを作製する。

ここで、具体的な調合量としては、酸化マグネシウムの粉末の添加量が１質量％以上２質量％以下であり、希土類金属の酸化物の粉末の添加量が２質量％以上４質量％以下であり、残部が窒化珪素の粉末である。なお、窒化珪素質基板において、円相当径が２μｍ以上３０μｍ以下の大きさの白点を、１ｍｍ^２当たりに５０個以上２００個以下存在させるには、窒化珪素質基板中に含まれるカルシウムの含有量が２質量ｐｐｍ以上１００質量ｐ
ｐｍ以下となるように、カルシウム粉末を添加すればよい。また、隣り合う白点間の距離の平均値が４μｍ以上である窒化珪素質基板を得るには、窒化珪素の粉末および添加成分の各粉末の合計１００質量部に対して、分散剤を２．５質量部添加すればよい。また、白点の凹凸度が１．１以上２．９以下である窒化珪素質基板を得るには、混合装置による混合・粉砕時間を、例えば、２４時間以上７２時間以下とすればよい。さらに、白点の円形度が０．７以上０．９以下である窒化珪素質基板を得るには、混合装置による混合・粉砕時間を、例えば、３６時間以上６０時間以下とすればよい。また、他の調合例としては、酸化マグネシウムの粉末の添加量が２質量％以上６質量％以下であり、希土類金属の酸化物の粉末の添加量が１２質量％以上１６質量％以下であり、酸化アルミニウムの粉末の添加量が０．１質量％以上０．５質量％以下であり、残部が窒化珪素の粉末である。

次に、得られたスラリーに有機バインダを加えて混合した後、噴霧乾燥することにより、窒化珪素を主成分とする顆粒を得る。そして、顆粒を用いて、粉末圧延法により成形してセラミックグリーンシートとし、このセラミックグリーンシートを所定の長さに切断することにより、成形体を得る。あるいは、粉末圧延法に代えて、加圧成形法を用い、窒化珪素質顆粒を成形型に充填してから加圧することによって成形体を得る。

ここで、複数の突起２１が離散して配置されたセラミック基板１を得るには、予め粘度を例えば、１０Ｐａ・ｓ以上とした上記スラリーをシリンジに注入し、このシリンジからスラリーを成形体の表面に所定量滴下して乾燥させることで、滴下・乾燥させたスラリーからなる突起２１を形成すればよい。なお突起２１の高さが１６μｍ以上５２μｍ以下である窒化珪素質基板を得るには、滴下の際の滴下量等を調整して突起の高さを２０μｍ以上６５μｍ以下にすればよい。

あるいは、顆粒または敷粉等の粉粒体を成形体の表面に載置する。載置する方法は、篩い等を用いて振り掛ける、または粉粒体に溶媒等を加えてスラリーとし、刷毛やローラ等を用いて塗布してもよい。なお、粉粒体を構成する粉末は、例えば、珪素の粉末、窒化珪素の粉末、酸化珪素の粉末およびサイアロンの粉末の少なくともいずれかであり、これに酸化マグネシウム（ＭｇＯ）、酸化カルシウム（ＣａＯ）、希土類元素の酸化物を含むものであってもよい。なお突起２１の高さが１６μｍ以上５２μｍ以下である窒化珪素質基板を得るには、高さが２０μｍ以上６５μｍ以下に調整された粉粒体を用いればよい。

ここで、顆粒とは、例えば上記粉末を混合し粉砕してスラリーとし、噴霧乾燥機で乾燥させたものであり、敷粉とは、窒化珪素質焼結体を粉砕したもののことである。

次に、得られた成形体を、窒化珪素質焼結体からなるこう鉢に入れて、黒鉛抵抗発熱体が設置された焼成炉を用いて焼成する。なお、このとき、成形体１００質量部に対して、２質量部以上１０質量部未満の量の成形体と組成の近似した共材を、成形体の周囲に配置して焼成することにより、成形体の含有成分の揮発を抑制することができる。

また、焼成条件については、室温から３００〜１０００℃までは真空雰囲気中にて昇温し、その後、窒素ガスを導入して、窒素分圧を１５〜９００ｋＰａに維持する。そして、さらに昇温を進め、１６４０℃以上１７５０℃以下で４時間以上１０時間以下保持した後、１７０℃／時間以上２３０℃／時間以下の降温速度で冷却することによって、円相当径が２μｍ以上３０μｍ以下の大きさの白点が、１ｍｍ^２当たりに５０個以上２００個以下存在する窒化珪素質基板（セラミック基板１）を得ることができる。

《ブロック部材を接合する工程》（図３（ｂ））
次に、セラミック基板１の一方主面１Ａに、接合層２を介して金属を主成分とするブロック部材１３を接合する。

まず、セラミック基板１の一方主面１Ａ上に、スクリーン印刷法、ロールコーター法および刷毛塗り法等のいずれかによりろう材を塗布する。ろう材として例えば、インジウム、亜鉛および錫から選択される少なくとも１種からなる元素Ａと、チタン、ジルコニウム、ハフニウムおよびニオブから選択される少なくとも１種からなる元素Ｂとを含有する、銀（Ａｇ）−銅（Ｃｕ）系合金のペースト状のろう材を準備すればよい。また、上記ろう材には、モリブデン、タンタル、オスミウム、レニウムおよびタングステンから選択される少なくとも１種からなる元素Ｃを含むものであってもよい。

元素Ａは融点が低く溶融しやすく、接合時における流れ性を良好にすることができるため、接合層２とセラミック基板１または回路部材３との間に生じる隙間を減少させることができる。この隙間の有無については、超音波探傷法により確認することができる。また元素Ｂは、セラミック基板１およびブロック部材１３との濡れ性が良好であるとともに、セラミック基板１に含まれる成分と元素Ｂとの反応によって、セラミック基板１とブロック部材１３とを強固に接合することができる。モリブデン、オスミウム、レニウムおよびタングステンから選択される少なくとも１種からなる元素Ｃは、融点が高く溶融しにくく、接合時においてろう材の粘性が高くなり過ぎるのを抑えることができるため、ろう材に元素Ｃを含むときには、塗布したろう材が必要以上に広がることを抑制することができる。

ろう材としては例えば、銀、銅、元素Ａ、元素Ｂおよび元素Ｃを含み、これらの含有量の合計１００質量％のうち、銅の含有量が３５質量％以上５０質量％以下、元素Ａが０．１質量％以上２２質量％以下、元素Ｂが１質量％以上８質量％以下、元素Ｃが９．５質量％以下１１．５質量％以下であり、残部が銀からなることが好適である。

次に、塗布したろう材上に、回路部材３となる銅を主成分とするブロック部材１３を配置する。本実施形態におけるブロック部材１３は、一方主面１Ａと対向する第１主面３Ａおよび第１主面１Ａと反対の第２主面３Ｂとを有している。

ろう材上にブロック部材を配置した状態で真空雰囲気中に配置し、３０ＭＰａ以上の圧力を加えた状態で８００℃以上９００℃以下で加熱し、その後に冷却処理することで、セラミック基板１の一方主面１Ａとブロック部材１３との間に、セラミック基板１の一方主面１Ａとブロック部材１３とを接合する接合層２を形成する。

《パターニング工程》（図３（ｃ））
次に、ブロック部材１３および接合層２の一部を除去して、接合層２およびブロック部材１３からなる回路部材３が配置された部材配置領域１αと、セラミック基板１が露出した露出領域１βとを形成する。

本実施形態ではより具体的には、ブロック部材１３および接合層２の少なくとも一部をエッチングにより除去してセラミック基板１の一部を露出させることで、セラミック基板１の一方主面１Ａに、接合層２およびブロック部材からなる回路部材３が配置された部材配置領域１αと、セラミック基板１が露出した露出領域１βとを形成する。

本実施形態では、このウエットエッチング工程で、ブロック部材１３に対するエッチングレートが接合層２に対するエッチングレートよりも大きいエッチャントを用いて、ブロック部材１３および接合層２を連続してウエットエッチングすることで、平面視において、第２主面３Ｂの周縁線３ＢＡの外側に、第１主面３Ａの周縁線３ＡＡが配置され、第１主面３Ａの周縁線３ＡＡの外側に、接合層２の周縁線２ＡＡが配置されており、断面視において、露出領域１βを向いた側の回路部材３の側面３２と接合層２の側面２２との間に、一方主面３Ａと平行な接合層２の段差面２Ａを備えている部材を形成する。

例えば、ブロック部材１３の第２主面３Ｂの所望の位置にレジストを印刷し、１２０℃以上１５０℃以下でレジストを乾燥させエッチングマスクを作成する。この状態で、例えばエッチャントとして塩化第２鉄水溶液等を用いてウエットエッチングを行う。このエッチャントは、ブロック部材１３に対するエッチングレートが接合層２に対するエッチングレートよりも大きいので、接合層２がエッチングが進行している間も、ブロック部材１３のエッチングが比較的高レートで進んでいく。このようなエッチングレートの差によって、段差面２Ａが形成される。エッチング時のエッチャント温度は約４０℃以上５０℃以下である。エッチング後、水酸化ナトリウム水溶液や水酸化カリウム水溶液等のアルカリ水溶液を用いてレジストを剥離して洗浄する。

《ブラスト処理する工程》（図３（ｄ））
次に、セラミック基板１の一方主面１Ａの露出領域１βの少なくとも一部を含む領域をブラスト処理する。このブラスト処理で用いるビーズは、例えば、アルミナビーズ、ジルコニアビーズ等のセラミックビーズあるいはガラスビーズを用いればよい。ブラスト処理とは微小な粒子を衝突させて衝突表面を物理的に変化させる処理をいい、サンドブラスト、ショットブラスト、グリッドブラスト、ハイドロブラストまたはショットピーニング等が挙げられる。

このブラスト処理によって、露出領域１βの突起２１を除去することで、部材配置領域１αの一方主面１Ａに複数の突起２１が離散的に配置されており、露出領域１βの少なくとも一部の範囲に突起２１が配置されていないセラミック基板１を得る。

より具体的には、このブラスト処理によって、露出領域１βの少なくとも一部に連続した凹凸３０が広がっており、露出領域１βの凸部３１の高さが部材配置領域１αの突起２１の高さに比べて小さいセラミック基板を得る。すなわち、セラミック基板１の一方主面１Ａの露出領域１βの一部を複数の突起２１もろとも粗面化し、露出領域１βの少なくとも一部に連続した凹凸３０が広がっている状態とする。

ブラスト処理された部分、すなわち凹凸３０が広がっている部分は、ブラスト処理によっていわゆる鍛造処理された状態となり、機械的強度も高めることができる。例えば上述の接合層を形成する工程（接合する工程）では、セラミック基板１は８００℃以上９００℃以下の高温に加熱されるので、セラミック基板１の一方主面１Ａは一種の焼き鈍しの状態となり、軟化して結晶粒子が肥大化することで、一方主面１Ａの表面には欠陥となる空隙が生じる場合がある。またエッチング工程でも、エッチャントによる化学変化等によって一方主面１Ａの表面に欠陥が生じる場合がある。ブラスト処理によって表面を鍛造することで、表面を圧縮して結晶粒子同士の距離を縮め、表面を緻密化することができる。このようなブラスト処理を経ることで、表面の硬度（機械強度）が比較的向上し、また温度変動に起因した熱応力に起因した破壊等も抑制することができる。また、ブラスト処理によって露出領域１βの表面のごく近傍部分が除去されるので、ウエットエッチング工程等を経てセラミック基板１の表面に付着した金属イオン等が除去されるので、回路部材３の間の絶縁性を比較的高くすることができる。以上のような製造方法によって、回路部材３がセラミック基板１から剥がれ難く、絶縁性が低下し難い回路基板を、少ない工程で比較的簡単に製造することができる。

なお、本実施形態の説明においては、セラミック基板１の一方の主面に回路部材３を備える回路基板１０について説明したが、セラミック基板１の他方の主面に放熱部材を備えてもよい。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものでない。例えば、回路基板を製造する際、ウエットエッチングを実施せずに、あらかじめパターニングした金属部材をろう材で接合し、接合した金属部材間をブラスト処理してもよい。ウエットエッチングを実施して回路基板を製造した場合は、本実施形態のような断面形状の回路基板を比較的容易に製造できる点で好ましい。本発明は、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良および変更を行なってもよいのはもちろんである。

１ セラミック基板
１Ａ 一方主面
１α 部材配置領域
１β 露出領域
２ 接合層
３ 回路部材
１３ ブロック部材
２１ 突起
３０ 凹凸
３１ 凸部

Claims (6)

1. セラミック基板と、前記セラミック基板の一方主面に配置された金属を主成分とする回路部材と、前記一方主面と前記回路部材との間に配置されて前記セラミック基板と前記回路部材とを接合する接合層と備える回路基板であって、
   前記セラミック基板の前記一方主面は、前記接合層が配置された部材配置領域と、前記セラミック基板が露出した露出領域とを有し、
   前記セラミック基板は、前記部材配置領域に複数の突起が離散的に配置されており、前記露出領域の少なくとも一部の範囲に前記突起が配置されていないことを特徴とする回路基板。
2. 前記セラミック基板の前記範囲には連続した凹凸が広がっており、前記露出領域の凸部の高さは前記突起の高さに比べて小さいことを特徴とする請求項１記載の回路基板。
3. 前記回路部材は、前記一方主面と対向する第１主面および前記第１主面と反対の第２主面とを有し、
   平面視において、前記第２主面の周縁線の外側に、前記第１主面の周縁線が配置され、前記第１主面の周縁線の外側に、前記接合層の周縁線が配置されており、断面視において、前記露出領域を向いた側の前記回路部材の側面と前記接合層の側面との間に、前記一方主面と平行な前記接合層の段差面を備えていることを特徴とする請求項１または２記載の回路基板。
4. セラミック基板を準備する工程と、
   前記セラミック基板の一方主面に、接合層を介して金属を主成分とするブロック部材を接合する工程と、
   前記ブロック部材および前記接合層の一部を除去して、前記接合層および前記ブロック部材からなる回路部材が配置された部材配置領域と、前記セラミック基板が露出した露出領域とを形成するパターニング工程と、
   前記露出領域の少なくとも一部にブラスト処理を施すブラスト工程とを有し、
   前記セラミック基板を準備する工程では、前記一方主面に複数の突起が離散的に配置されたセラミック基板を準備し、
   前記ブラスト工程では、前記露出領域の少なくとも一部にブラスト処理を施すことで、前記露出領域の前記突起を除去することで、前記部材配置領域の前記一方主面に複数の突起が離散的に配置されており、前記露出領域の少なくとも一部の範囲に前記突起が配置されていないセラミック基板を得ることを特徴とする回路基板の製造方法。
5. 前記ブラスト工程では、前記一方主面の前記範囲を粗面化することで、連続した凹凸が広がっており、凸部の高さが前記突起の高さに比べて小さい前記範囲とすることを特徴とする請求項４記載の回路基板の製造方法。
6. 前記ブロック部材は、前記一方主面と対向する第１主面および前記第１主面と反対の第２主面とを有し、
   前記パターニング工程では、前記ブロック部材に対するエッチングレートが前記接合層に対するエッチングレートよりも大きいエッチャントを用いて、前記ブロック部材および前記接合層を連続してウエットエッチングすることで、
   平面視において、前記第２主面の周縁線の外側に、前記第１主面の周縁線が配置され、前記第１主面の周縁線の外側に、前記接合層の周縁線が配置されており、断面視において、前記露出領域を向いた側の前記回路部材の側面と前記接合層の側面との間に、前記一方主面と平行な前記接合層の段差面を備えている部材を形成することを特徴とする請求項４または５記載の回路基板の製造方法。

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