JP2018147934A - 絶縁回路基板の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】回路パターンを効率良くかつ精度良く形成することでき、絶縁性に優れた絶縁樹脂層を形成することができ、さらに絶縁樹脂層と金属基板及び回路層とが確実に接合された絶縁回路基板を製造可能な絶縁回路基板の製造方法を提供する。【解決手段】金属基板の一方の面に熱硬化型樹脂を含有する樹脂組成物を配置する樹脂組成物配置工程Ｓ０１と、前記樹脂組成物の上に複数の金属片を配置するとともに前記金属片以外の領域に押圧用治具を配置する金属片及び押圧用治具配設工程Ｓ０２と、前記金属基板と前記樹脂組成物と前記金属片及び押圧用治具とを積層方向に加圧するとともに加熱して前記樹脂組成物を硬化させる樹脂硬化工程Ｓ０３と、を備えており、前記押圧用治具は、少なくとも前記樹脂組成物を押圧する押圧面が、前記熱硬化型樹脂とのＳＰ値の差が３以上である樹脂で構成されている。【選択図】図３

Description

この発明は、金属基板と、この金属基板の一方の面に形成された絶縁樹脂層と、この絶縁樹脂層の前記金属基板とは反対側の面に形成された回路パターン状を有する回路層と、を備えた絶縁回路基板の製造方法に関するものである。

パワーモジュール、ＬＥＤモジュール及び熱電モジュールにおいては、絶縁層の一方の面に導電材料からなる回路層を形成した絶縁回路基板に、パワー半導体素子、ＬＥＤ素子及び熱電素子が接合された構造とされている。
上述の絶縁回路基板として、例えば特許文献１に記載された金属ベース回路基板が提案されている。

特許文献１に記載された金属ベース回路基板においては、金属基板上に絶縁樹脂層が形成され、この絶縁樹脂層上に回路パターンを有する回路層が形成されている。ここで、絶縁樹脂層は、熱硬化型樹脂であるエポキシ樹脂で構成されており、回路層は、銅箔で構成されている。

この金属ベース回路基板においては、回路層上に半導体素子が接合され、金属基板の絶縁樹脂層とは反対側の面にヒートシンクが配設されており、半導体素子で発生した熱をヒートシンク側に伝達して放熱する構造とされている。
ここで、特許文献１に記載された金属ベース回路基板においては、絶縁樹脂層の上に配設された銅箔をエッチング処理することによって回路パターンを形成している。

特開２０１５−２０７６６６号公報

ところで、上述の絶縁回路基板（金属ベース回路基板）において熱抵抗を低下させて放熱特性を向上させるためには、半導体素子が搭載される回路層の厚さを厚くすることが効果的である。
回路層を厚く形成した場合には、回路パターンを形成するためにエッチングを長時間行う必要があった。ここで、エッチングを長時間行うと、回路層の端部にダレが生じ、回路パターンを精度良く形成することができなくなるといった問題があった。さらに、耐電圧性能が低下してしまうおそれがあった。

この発明は、前述した事情に鑑みてなされたものであって、回路層を比較的厚く形成した場合であっても回路パターンを効率良くかつ精度良く形成することできるともに絶縁性に優れた絶縁樹脂層を形成することができ、さらに絶縁樹脂層と金属基板及び回路層とが確実に接合された絶縁回路基板を製造可能な絶縁回路基板の製造方法を提供することを目的とする。

上述の課題を解決するために、本発明の絶縁回路基板の製造方法は、金属基板と、この金属基板の一方の面に形成された絶縁樹脂層と、この絶縁樹脂層の前記金属基板とは反対側の面に形成された回路パターン状を有する回路層と、を備えた絶縁回路基板の製造方法であって、前記金属基板の一方の面に、熱硬化型樹脂を含有する樹脂組成物を配置する樹脂組成物配置工程と、前記樹脂組成物の上に複数の金属片を回路パターン状に配置するとともに前記金属片以外の領域に押圧用治具を配置する金属片及び押圧用治具配設工程と、前記金属基板と前記樹脂組成物と前記金属片及び押圧用治具とを積層方向に加圧するとともに加熱して、前記樹脂組成物を硬化させて前記絶縁樹脂層を形成するとともに、前記金属基板と前記絶縁樹脂層、前記絶縁樹脂層と前記金属片を接合する樹脂硬化工程と、を備えており、前記押圧用治具は、少なくとも前記樹脂組成物を押圧する押圧面が、前記熱硬化型樹脂とのＳＰ値（溶解性パラメータ）の差が３以上である樹脂で構成されていることを特徴としている。

この構成の絶縁回路基板の製造方法によれば、前記樹脂組成物の上に複数の金属片を回路パターン状に配置するとともに前記金属片の間の空間に押圧用治具を配置する金属片及び押圧用治具配設工程と、前記金属基板と前記樹脂組成物と前記金属片及び押圧用治具とを積層方向に加圧するとともに加熱して前記樹脂組成物を硬化させる樹脂硬化工程と、を備えているので、金属片及び押圧用治具と前記金属基板とによって前記樹脂組成物を十分に押圧することができ、樹脂組成物を均一に硬化させることが可能となる。よって、絶縁性に優れた絶縁樹脂層を形成できるとともに、金属基板と絶縁樹脂層、及び、絶縁樹脂層と金属片とを確実に接合することができる。

そして、前記押圧用治具の少なくとも前記樹脂組成物を押圧する押圧面が、前記熱硬化型樹脂とのＳＰ値（溶解性パラメータ）の差が３以上とされた樹脂で構成されているので、前記樹脂組成物を硬化させることによって形成された絶縁樹脂層と前記押圧用治具が密着することを抑制でき、押圧用治具を容易に剥離することができる。

ここで、本発明の絶縁回路基板の製造方法においては、前記樹脂硬化工程では、硬化前の前記樹脂組成物の厚さｔ０と硬化後の前記絶縁樹脂層の厚さｔ１との比ｔ１／ｔ０が０．８以下となるように、前記金属基板と前記樹脂組成物と前記金属片及び押圧用治具とを積層方向に加圧することが好ましい。
この場合、前記樹脂組成物を硬化させる際に十分に加圧することができ、前記樹脂組成物を確実に硬化させることができ、形成された絶縁樹脂層の絶縁性を確保することができる。

また、本発明の絶縁回路基板の製造方法においては、前記金属片の厚さが０．３ｍｍ以上３ｍｍ以下の範囲内とされ、前記押圧用治具と前記金属片との厚さの公差が０．０３ｍｍ以内とされていることが好ましい。
この場合、回路層を形成する前記金属片の厚さが０．３ｍｍ以上３ｍｍ以下の範囲内と比較的厚くされているので、放熱特性に優れた絶縁回路基板を製造することができる。そして、前記押圧用治具と前記金属片との厚さの公差が０．０３ｍｍ以内とされているので、樹脂硬化工程において、樹脂組成物を均一に押圧することが可能となる。

さらに、本発明の絶縁回路基板の製造方法は、前記押圧用治具は、金属から成る治具本体と、この治具本体の厚さ方向の一端に形成された押圧樹脂層と、を有し、前記押圧樹脂層が、前記熱硬化型樹脂とのＳＰ値（溶解性パラメータ）の差が３以上である樹脂で構成されていることが好ましい。
この場合、金属から成る治具本体と、この治具本体の厚さ方向の一端に形成された押圧樹脂層と、を有しているので、前記押圧用治具全体が硬くなり、樹脂組成物を十分に押圧することが可能となる。また、治具本体の厚さ方向の一端に形成された押圧樹脂層が、前記熱硬化型樹脂とのＳＰ値（溶解性パラメータ）の差が３以上である樹脂で構成されているので、前記樹脂硬化工程後に前記押圧用治具を容易に剥離することができる。

本発明によれば、回路層を比較的厚く形成した場合であっても回路パターンを効率良くかつ精度良く形成することできるともに絶縁性に優れた絶縁樹脂層を形成することができ、さらに絶縁樹脂層と金属基板及び回路層とが確実に接合された絶縁回路基板を製造可能な絶縁回路基板の製造方法を提供することができる。

本発明の実施形態である絶縁回路基板の製造方法によって製造された絶縁回路基板を用いたパワーモジュールの断面説明図である。 図１に示す絶縁回路基板の説明図である。（ａ）が断面図、（ｂ）が上面図である。 図１に示す絶縁回路基板の製造方法を示すフロー図である。 図１に示す絶縁回路基板の製造方法を示す説明図である。 図４に示す絶縁回路基板の製造方法において用いられる押圧用治具の説明図である。（ａ）が断面図、（ｂ）が上面図である。 実施例において絶縁回路基板の絶縁性を評価する試験装置の概略説明図である。（ａ）が上面図、（ｂ）が断面図である。

以下に、本発明の実施形態について、添付した図面を参照して説明する。
図１に、本発明の実施形態である絶縁回路基板の製造方法によって製造された絶縁回路基板１０、及び、この絶縁回路基板１０を用いたパワーモジュール１を示す。

このパワーモジュール１は、絶縁回路基板１０と、この絶縁回路基板１０の一方側（図１において上側）にはんだ層２を介して接合された半導体素子３と、絶縁回路基板１０の他方側（図１において下側）にはんだ層３２を介して接合されたヒートシンク３１と、を備えている。

はんだ層２、３２は、例えばＳｎ−Ａｇ系、Ｓｎ−Ｃｕ系、Ｓｎ−Ｉｎ系、若しくはＳｎ−Ａｇ−Ｃｕ系のはんだ材（いわゆる鉛フリーはんだ材）とされている。
半導体素子３は、半導体を備えた電子部品であり、必要とされる機能に応じて種々の半導体素子が選択される。

絶縁回路基板１０は、図１及び図２（ａ）に示すように、金属基板１１と、金属基板１１の一方の面（図１及び図２（ａ）において上面）に形成された絶縁樹脂層１２と、絶縁樹脂層１２の一方の面（図１及び図２（ａ）において上面）に形成された回路層１３と、を備えている。

金属基板１１は、絶縁回路基板１０に搭載された半導体素子３において発生した熱を面方向に拡げることによって、放熱特性を向上させる作用を有する。このため、金属基板１１は、熱伝導性に優れた金属、例えば銅又は銅合金、アルミニウム又はアルミニウム合金で構成されている。本実施形態では、無酸素銅の圧延板で構成されている。また、金属基板１１の厚さは、０．０５ｍｍ以上３ｍｍ以下の範囲内に設定されており、本実施形態では、０．３ｍｍに設定されている。

絶縁樹脂層１２は、回路層１３と金属基板１１との間の電気的接続を防止するものであって、絶縁性を有する熱硬化型樹脂で構成されている。本実施形態では、絶縁樹脂層１２の強度を確保するために、フィラーを含有する熱硬化型樹脂が用いられている。ここで、フィラーとしては、例えばアルミナ、窒化ホウ素、窒化アルミニウム等を用いることができる。また、熱硬化型樹脂としては、エポキシ樹脂等を用いることができる。本実施形態では、絶縁樹脂層１２は、フィラーとしてアルミナを含有するエポキシ樹脂で構成されている。また、絶縁樹脂層１２の厚さは、２０μｍ以上２５０μｍ以下の範囲内とされており、本実施形態では、６０μｍとされている。

回路層１３は、図４に示すように、絶縁樹脂層１２（樹脂組成物２２）の一方の面（図４において上面）に、導電性に優れた金属からなる金属片２３が接合されることにより形成されている。金属片２３としては、銅又は銅合金、アルミニウム又はアルミニウム合金等の圧延板を打抜いたものを用いることができる。本実施形態においては、回路層１３を構成する金属片２３として、無酸素銅の圧延板を打抜いたものが用いられている。
この回路層１３においては、上述の金属片２３がパターン状に配置されることで回路パターンが形成されており、その一方の面（図１において上面）が、半導体素子３が搭載される搭載面とされている。ここで、回路層１３（金属片２３）の厚さは０．３ｍｍ以上３ｍｍ以下の範囲内に設定されており、本実施形態では０．６ｍｍに設定されている。

ヒートシンク３１は、絶縁回路基板１０側の熱を放散するためのものである。ヒートシンク３１は、熱伝導性が良好な銅又は銅合金、アルミニウム又はアルミニウム合金等で構成されている。本実施形態においては、無酸素銅からなる放熱板とされている。なお、ヒートシンク３１の厚さは、３ｍｍ以上１０ｍｍ以下の範囲内に設定されている。
ここで、絶縁回路基板１０の金属基板１１とヒートシンク３１とは、はんだ層３２を介して接合されている。

以下に、本実施形態である絶縁回路基板の製造方法について、図３から図５を用いて説明する。
まず、図４で示すように、金属基板１１の一方の面（図４において上面）に、フィラーとしてのアルミナと、熱硬化型樹脂としてのエポキシ樹脂と、硬化剤と、を含有する樹脂組成物２２からなるシート材を配置する（樹脂組成物配置工程Ｓ０１）。このとき、樹脂組成物２２の厚さｔ０は、４０μｍ以上５００μｍ以下の範囲内とされている。

次に、上述の樹脂組成物２２の一方の面（図４において上面）に、複数の金属片２３を回路パターン状に配置するとともに、金属片２３以外の領域に押圧用治具４０を配設する（金属片及び押圧用治具配設工程Ｓ０２）。
押圧用治具４０は、金属片２３と同じ厚さとなるよう設計されており、具体的には、押圧用治具４０と金属片２３との厚さの公差が０．０３ｍｍ以内とされている。

次に、金属基板１１と樹脂組成物２２と金属片２３及び押圧用治具４０とを積層方向に加圧するとともに加熱して、樹脂組成物２２を硬化させて絶縁樹脂層１２を形成するとともに、金属基板１１と絶縁樹脂層１２、絶縁樹脂層１２と金属片２３を接合する（樹脂硬化工程Ｓ０３）。
この樹脂硬化工程Ｓ０３においては、加熱温度が１２０℃以上１８０℃以下の範囲内とされ、加熱温度での保持時間が１０分以上６０分以下の範囲内とされている。また、積層方向の加圧荷重が１０ｋｇｆ／ｃｍ^２以上５０ｋｇｆ／ｃｍ^２以下（０．９８ＭＰａ以上４．９０ＭＰａ以下）の範囲内とされている。
ここで、この樹脂硬化工程Ｓ０３においては、硬化前の樹脂組成物２２の厚さｔ０と硬化後の絶縁樹脂層１２の厚さｔ１との比ｔ１／ｔ０が０．８以下となるように、金属基板１１と樹脂組成物２２と金属片２３及び押圧用治具４０とを積層方向に加圧することが好ましい。

そして、金属片及び押圧用治具配設工程Ｓ０２において用いられる押圧用治具４０は、少なくとも樹脂組成物２２を押圧する押圧面が、樹脂組成物２２に含まれる熱硬化型樹脂とのＳＰ値（溶解性パラメータ／Ｓｏｌｕｂｉｌｉｔｙ Ｐａｒａｍｅｔｅｒ）の差が３以上である樹脂で構成されている。
本実施形態では、熱硬化型樹脂がエポキシ樹脂（ＳＰ値：１０．５）で構成されているので、押圧用治具４０の押圧面を構成する樹脂のＳＰ値は７．５未満、あるいは、１３．５超えとなる。なお、樹脂硬化工程Ｓ０３における加熱温度が１２０℃以上１８０℃以下とされているので、押圧用治具４０の押圧面を構成する樹脂は、加熱温度にて軟化しにくい樹脂を用いることが好ましい。
本実施形態では、押圧用治具４０の押圧面を構成する樹脂として、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＥＥ）（ＳＰ値：６．２（ｃａｌ／ｃｍ^３）^１／２）、ペルフルオロアルコキシフッ素樹脂（ＰＦＡ）（ＳＰ値：６．５（ｃａｌ／ｃｍ^３）^１／２）、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）（ＳＰ値：１３．７（ｃａｌ／ｃｍ^３）^１／２）などを用いることができる。

さらに、本実施形態で用いられる押圧用治具４０は、図５に示すように、金属から成る治具本体４１と、治具本体４１の厚さ方向の一端に設けられた押圧樹脂層４２と、を備えている。そして、押圧樹脂層４２が、樹脂組成物２２に含まれる熱硬化型樹脂とのＳＰ値（溶解性パラメータ）の差が３以上の樹脂で構成されている。また、治具本体４１は、鉄、又は、ステンレスで構成されている。
ここで、押圧樹脂層４２の厚さは０．０１ｍｍ以上０．１ｍｍ以下の範囲内とされていることが好ましい。
なお、本実施形態では、図５（ｂ）に示すように、押圧用治具４０は、金属片２３が配置される箇所に貫通孔４５が形成されており、この貫通孔４５に金属片２３を配置することで、金属片２３の位置決めを行うことが可能とされている。

上述した各工程によって、本実施形態である絶縁回路基板１０が製造される。
次に、この絶縁回路基板１０の金属基板１１の他方の面にヒートシンク３１を接合する（ヒートシンク接合工程Ｓ０４）。本実施形態では、金属基板１１とヒートシンク３１とを、はんだ材を介して接合している。
そして、絶縁回路基板１０の回路層１３に半導体素子３を接合する（半導体素子接合工程Ｓ０５）。本実施形態では、回路層１３と半導体素子３とを、はんだ材を介して接合している。
以上の工程により、図１に示すパワーモジュール１が製造される。

以上のような構成とされた本実施形態である絶縁回路基板１０の製造方法によれば、金属基板１１の一方の面に配置された樹脂組成物２２の上に複数の金属片２３を配置するとともに金属片２３以外の領域に押圧用治具４０を配置し、金属基板１１と樹脂組成物２２と金属片２３及び押圧用治具４０を積層方向に加圧して加熱することによって樹脂組成物２２を硬化させているので、金属片２３及び押圧用治具４０と金属基板１１とで樹脂組成物２２を十分に押圧することができる。これにより、絶縁性に優れた絶縁樹脂層１２を形成できるとともに、金属基板１１と絶縁樹脂層１２、及び、絶縁樹脂層１２と金属片２３とを確実に接合することができる。

そして、本実施形態では、押圧用治具４０の少なくとも樹脂組成物２２を押圧する押圧面が、樹脂組成物２２に含有される熱硬化型樹脂（エポキシ樹脂）とのＳＰ値の差が３以上とされた樹脂で構成されているので、樹脂組成物２２を硬化させた後に、形成された絶縁樹脂層１２から押圧用治具４０を容易に剥離することができる。

本実施形態では、押圧用治具４０は、図５に示すように、金属からなる治具本体４１と、この治具本体４１の厚さ方向の一端に形成された押圧樹脂層４２と、を有し、この押圧樹脂層４２が、樹脂組成物２２に含有される熱硬化型樹脂（エポキシ樹脂）とのＳＰ値の差が３以上の樹脂で構成されているので、形成された絶縁樹脂層１２から押圧用治具４０を容易に剥離することができる。
また、金属からなる治具本体４１を有しているので、押圧用治具４０全体が硬くなり、樹脂組成物２２を十分に押圧することができ、絶縁性に優れた絶縁樹脂層１２を形成できるとともに、金属基板１１と絶縁樹脂層１２、及び、絶縁樹脂層１２と金属片２３とを確実に接合することができる。

また、本実施形態においては、樹脂硬化工程Ｓ０３では、硬化前の樹脂組成物２２の厚さｔ０と硬化後の絶縁樹脂層１２の厚さｔ１との比ｔ１／ｔ０が０．８以下となるように、金属基板１１と樹脂組成物２２と金属片２３及び押圧用治具４０を積層方向に加圧しているので、樹脂組成物２２の厚さ中心まで確実に硬化させることができ、形成された絶縁樹脂層１２の絶縁性を確保することができる。また、金属基板１１と樹脂組成物２２、樹脂組成物２２と金属片２３とを強く接触させることができ、金属基板１１と絶縁樹脂層１２、絶縁樹脂層１２と金属片２３を確実に接合することが可能となる。

さらに、本実施形態においては、押圧用治具４０と金属片２３との厚さの公差が０．０３ｍｍ以内とされているので、樹脂硬化工程Ｓ０３において、樹脂組成物２２を均一に押圧することが可能となる。
また、回路層１３となる金属片２３の厚さが０．３ｍｍ以上３ｍｍ以下の範囲内とされているので、放熱特性に優れた絶縁回路基板１０を製造することができる。また、金属片２３を回路パターン状に配設することにより回路層１３を形成しているので、エッチングを行うことなく比較的厚い回路層１３を形成することができ、回路層１３の端部にダレが生じることがなく、回路パターンを精度良く形成することが可能となる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されることはなく、その発明の技術的思想を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。

例えば、本実施形態では、絶縁回路基板の回路層にパワー半導体素子を搭載してパワーモジュールを構成するものとして説明したが、これに限定されることはない。例えば、絶縁回路基板にＬＥＤ素子を搭載してＬＥＤモジュールを構成してもよいし、絶縁回路基板の回路層に熱電素子を搭載して熱電モジュールを構成してもよい。

また、本実施形態では、絶縁回路基板（金属基板）とヒートシンクとをはんだ層を介して接合したものとして説明したが、これに限定されることはなく、絶縁回路基板（金属基板）とヒートシンクとグリースを介して積層してもよい。
さらに、ヒートシンクの材質や構造は、本実施形態に限定されることなく、適宜設計変更してもよい。

また、本実施形態においては、押圧用治具として、金属から成る治具本体と、押圧樹脂層とを、備えたものとして説明したが、これに限定されることはなく、押圧用治具全体が樹脂で構成されたものであってもよい。
さらに、本実施形態では、押圧用治具が金属片を配置可能な貫通孔を有するものとして説明したが、これに限定されることはなく、分割された押圧用治具が金属片以外の領域に配置されたものであってもよい。

以下に、本発明の効果を確認すべく行った確認実験の結果について説明する。

表１に示す金属基板（５０ｍｍ×６０ｍｍ）を準備し、この金属基板の一方の面に表１に示す樹脂組成物のシート材を配置した。樹脂組成物の厚さを表３に示す。
この樹脂組成物の一方の面に表１に示す金属片（２０ｍｍ×２０ｍｍ）をパターン状に配置した。ここで、金属片同士の間隔を４ｍｍとした。
また、樹脂組成物の一方の面のうち金属片が配置されていない領域に、表２に示す押圧用治具を配置した。

そして、表２に示す条件で金属基板、樹脂組成物、金属片及び押圧用治具を積層方向に加圧するとともに加熱し、樹脂組成物を硬化させて絶縁樹脂層を形成するとともに、金属基板と絶縁樹脂層、絶縁樹脂層と金属片を接合して絶縁回路基板を製造した。

ここで、絶縁樹脂層を形成した後の押圧用治具の剥離状態を評価した、また、得られた絶縁回路基板の絶縁性、押圧冶具の剥離状態、金属基板と絶縁樹脂層、及び、絶縁樹脂層と金属片の接合状態を、以下のように評価した。

（絶縁回路基板の絶縁性）
図６に示すように、金属片を接合することで形成された回路層１３の回路パターンを短絡させるようにＣｕ板５０を設置し、その上に回路層側電極５１を接触させ、金属基板１１に金属基板側電極５２を接触させ部分放電を評価した。測定装置としてフジクラ・ダイヤケーブル製部分放電試験機Ａ００６を使用し、５秒間で０．５ｋＶ昇圧し、その電圧で３０秒保持、を繰り返し、電流値が０．００５Ａを超えた電圧値を測定した。

（押圧冶具の剥離状態）
接合後に押圧冶具表面にエポキシ樹脂が付着していなければ「良好」とした。

（接合状態の評価）
絶縁回路基板に対し、絶縁樹脂層と回路層（金属片）の接合界面及び絶縁樹脂層と金属基板の接合界面を超音波探傷装置（株式会社日立パワーソリューションズ製ＦｉｎｅＳＡＴ２００）を用いて評価し、以下の式から接合率を算出した。
ここで、初期接合面積とは、接合前における接合すべき面積、すなわち、絶縁樹脂層と回路層（金属片）の接合界面では回路層（金属片）の合計面積、絶縁樹脂層と金属基板の接合界面では金属基板の面積とした。
（接合率）＝｛（初期接合面積）−（剥離面積）｝／（初期接合面積）
超音波探傷像を二値化処理した画像において剥離は接合部内の白色部で示されることから、この白色部の面積を剥離面積とした。
接合率が９５％以上であった場合を「剥離なし」と評価した。

絶縁樹脂層となる樹脂組成物に含まれる熱硬化型樹脂のＳＰ値と押圧用治具の押圧面を構成する樹脂のＳＰ値との差が１．１と小さい比較例においては、樹脂組成物と押圧用治具の押圧面とが密着してしまい、絶縁樹脂層を形成することができなかった。

これに対して、絶縁樹脂層となる樹脂組成物に含まれる熱硬化型樹脂のＳＰ値と押圧用治具の押圧面を構成する樹脂のＳＰ値との差が３．０以上とされた本発明例１〜１０においては、いずれも樹脂組成物と押圧用治具の押圧面とが密着することなく、絶縁樹脂層を良好に形成することができた。
また、形成された絶縁樹脂層の絶縁性も高く、金属基板と絶縁樹脂層、及び、絶縁樹脂層と金属片（回路層）において剥離も確認されなかった。

以上のことから、本発明例によれば、回路パターンを効率良くかつ精度良く形成することでき、絶縁性に優れた絶縁樹脂層を形成することができ、さらに絶縁樹脂層と金属基板及び回路層とが確実に接合された絶縁回路基板を製造可能な絶縁回路基板の製造方法を提供可能であることが確認された。

１ パワーモジュール
３ 半導体素子
１０ 絶縁回路基板
１１ 金属基板
１２ 絶縁樹脂層
１３ 回路層
２２ 樹脂組成物
２３ 金属片
４０ 押圧用治具
４１ 治具本体
４２ 押圧樹脂層
Ｓ０１ 樹脂組成物配置工程
Ｓ０２ 金属片及び押圧用治具配設工程
Ｓ０３ 樹脂硬化工程

Claims (4)

1. 金属基板と、この金属基板の一方の面に形成された絶縁樹脂層と、この絶縁樹脂層の前記金属基板とは反対側の面に形成された回路パターン状を有する回路層と、を備えた絶縁回路基板の製造方法であって、
   前記金属基板の一方の面に、熱硬化型樹脂を含有する樹脂組成物を配置する樹脂組成物配置工程と、
   前記樹脂組成物の上に複数の金属片を回路パターン状に配置するとともに前記金属片以外の領域に押圧用治具を配置する金属片及び押圧用治具配設工程と、
   前記金属基板と前記樹脂組成物と前記金属片及び押圧用治具とを積層方向に加圧するとともに加熱して、前記樹脂組成物を硬化させて前記絶縁樹脂層を形成するとともに、前記金属基板と前記絶縁樹脂層、前記絶縁樹脂層と前記金属片を接合する樹脂硬化工程と、
   を備えており、
   前記押圧用治具は、少なくとも前記樹脂組成物を押圧する押圧面が、前記熱硬化型樹脂とのＳＰ値（溶解性パラメータ）の差が３以上である樹脂で構成されていることを特徴とする絶縁回路基板の製造方法。
2. 前記樹脂硬化工程では、硬化前の前記樹脂組成物の厚さｔ０と硬化後の前記絶縁樹脂層の厚さｔ１との比ｔ１／ｔ０が０．８以下となるように、前記金属基板と前記樹脂組成物と前記金属片及び押圧用治具とを積層方向に加圧することを特徴とする請求項１に記載の絶縁回路基板の製造方法。
3. 前記金属片の厚さが０．３ｍｍ以上３ｍｍ以下の範囲内とされ、前記押圧用治具と前記金属片との厚さの公差が０．０３ｍｍ以内とされていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の絶縁回路基板の製造方法。
4. 前記押圧用治具は、金属から成る治具本体と、この治具本体の厚さ方向の一端に形成された押圧樹脂層と、を有し、前記押圧樹脂層が、前記熱硬化型樹脂とのＳＰ値（溶解性パラメータ）の差が３以上である樹脂で構成されていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の絶縁回路基板の製造方法。

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