JP2020129631A - 絶縁回路基板及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
図1は、本実施形態の複数の回路パターンが形成された絶縁回路基板1を回路層12側から見た平面図であり、図2は、絶縁回路基板1のA1−A1線に沿う矢視断面図であり、図3は絶縁回路基板1のB1−B1線に沿う矢視断面図であり、図4は、絶縁回路基板1のC1−C1線に沿う矢視断面図である。
第1分割溝L1は、セラミックス基板11の辺に平行に形成されている。この第1分割溝L1は、例えば、図1の破線に示す位置に形成され、セラミックス基板11を3つのセラミックス片101〜103に分割する。この第1分割溝L1は、回路層12を回路パターンP1と回路パターンP2とに分割する第2分割溝L2の一部と重なって配置されるとともに、回路層12を回路パターンP2と回路パターンP3とに分割する第2分割溝L2と重なっている。これらのうち、回路層12の第2分割溝L2と重なって配置される部分を重複部分L11とし、第2分割溝L2と重なっていない部分を単独部分L12とする。単独部分L12は、第2分割溝L2とは異なる部位に重複部分L11を延長して形成される。本実施形態では、図1〜図3に示すように、回路層12を回路パターンP1と回路パターンP2とに分割する第2分割溝L2の一部は、セラミックス基板11をセラミックス片101とセラミックス片102とに分割する第1分割溝L1の重複部分L11に重なって配置され、回路層12を回路パターンP1と回路パターンP3とに分割する第2分割溝L2は、セラミックス基板11をセラミックス片102とセラミックス片103とに分割する第1分割溝L1の重複部分L11に重なって配置されている。
次に、以上のように構成される絶縁回路基板1の製造方法について説明する。この製造方法は、セラミックス基板11にスクライブライン111を形成し、そのセラミックス基板11に各アルミニウム板121A,131Aを接合した後、複数のセラミックス片101〜103に分割する分割工程と、分割工程後に第2銅板132A上に各セラミックス片101〜103を配置し、その上に第1銅板122Aを重ねて積層体とし、この積層体を加圧加熱することにより接合する接合工程と、を備える(図5参照)。また、接合工程は、スクライブライン形成工程、アルミニウム層形成工程及び個片化工程と、を有している。
以下、各工程のそれぞれについて、工程順に説明する。
まず、図5(a)に示すように、セラミックス基板11(縦70mm×横36mm)の一方の面(回路層12が形成される側の面)に、各セラミックス片101〜103を分割するためのスクライブライン111を形成する。このスクライブライン111は、例えば、レーザ光を照射することにより、セラミックス基板11の一方の面を線状に除去して形成される。これらスクライブライン111は、セラミックス基板11に形成される溝部であり、セラミックス基板11の分割の起点となる。なお、スクライブライン111の加工は、例えばCO2レーザ、YAGレーザ、YVO4レーザ、YLFレーザ等によっても加工可能である。
次に、スクライブライン111が形成されたセラミックス基板11の一方の面に第1アルミニウム層121を形成し、他方の面に第2アルミニウム層131を形成する。具体的には、セラミックス基板11を洗浄液等により洗浄した後、第1アルミニウム層121となる第1アルミニウム板121Aを配置し、他方の面に第2アルミニウム層131となる第2アルミニウム板131Aを配置し、ろう材を介して接合した後、これらの積層体をカーボン板により挟持し、積層方向に荷重をかけながら真空中で加熱することにより、セラミックス基板11と各アルミニウム板121A,131Aを接合する。
そして、図5(b)に示すように、セラミックス基板11をスクライブライン111により分割して複数のセラミックス片101〜103とする。また、この際、第1分割溝L1の一部と重なって配置される第2分割溝L2により第1アルミニウム層121を分割して複数のパターンを、例えば、エッチング等により形成する。
なお、これら複数のパターン形成は、エッチングにより行うこととしたが、第2分割溝L2により予め複数のパターンに分断された第1アルミニウム板121Aを接合することにより形成してもよい。
分割工程後、複数のセラミックス片101〜103を図5(c)に示すように、第2銅層132となる第2銅板132A上に間隔を開けて配置する。そして、複数のセラミックス片101〜103の上面に第2分割溝L2により分割されて第1アルミニウム層121の複数のパターンと同形状の複数のパターンに分断された第1銅層122となる第1銅板122Aを配置する。この際、第1分割溝L1の単独部分L12においては、第1銅板122Aは、分割溝L1上にまたがって配置される。そして、この積層体を加圧及び加熱することにより第1アルミニウム板121A及び第1銅板122A、並びに第2アルミニウム板131A及び第2銅板132Aを固相拡散接合させて、絶縁回路基板1を製造する。
例えば、上記実施形態では、第2分割溝L2により3つの回路パターンP1〜P3に分割されることとしたが、これに限らず、回路パターンは、適宜変更できる。図6は、上記実施形態の第1変形例に係る絶縁回路基板1Aを回路層12A側から見た平面図である。
この絶縁回路基板1Aの回路層12Aは、図6に示すように、第2分割溝L2により複数(5つ)の回路パターンP4〜P8に分割されている。例えば、図6に示すように、第2分割溝L2は、絶縁回路基板1Aの幅方向を直線で横断するものではなく、複数回屈曲したり、枠状に各回路パターンP6〜P8を囲んだりする形状である。これら第2分割溝L2は、回路層12A(セラミックス基板11)の辺に平行に延びるとともに、複雑に入り組んでいる。このような第2分割溝L2により分断された回路パターンP6,P7,P8は、矩形状に形成されている。
この絶縁回路基板1Bの回路層12Bは、図7に示すように、第2分割溝L2により複数(2つ)の回路パターンP9,P10に分割されている。例えば、図7に示すように、回路層12BにL字状に形成され、回路層12Bを矩形状の回路パターンP10と、矩形状の回路層12Bの一部を矩形状に切欠いた形状の回路パターンP9とに分割する第2分割溝L2が形成されている。この第2分割溝L2は、回路層12B(セラミックス基板11)の辺に平行に延びている。
11 セラミックス基板
12 12A 12B 回路層
121 第1アルミニウム層
122 第1銅層
13 金属層
131 第2アルミニウム層
132 第2アルミニウム層
101 102 103 101A 102B セラミックス片
P1 P2 P3 P4 P5 P6 P7 P8 P9 P10 回路パターン
L1 第1分割溝
L11 重複部分
L12 単独部分
L2 第2分割溝
Claims (4)
- セラミックス基板の一方の面に回路層が形成され、前記セラミックス基板の他方の面に金属層が形成された絶縁回路基板であって、
前記回路層は、前記セラミックス基板に形成されたアルミニウム又はアルミニウム合金からなる第1アルミニウム層と、前記第1アルミニウム層に固相拡散接合された銅又は銅合金からなる第1銅層と、を有し、
前記セラミックス基板は、第1分割溝により複数のセラミックス片に分割されるとともに、前記回路層は、第2分割溝により複数の回路パターンに分割され、
前記セラミックス基板の第1分割溝は、前記回路層の第2分割溝と重なって配置される重複部分と、前記第2分割溝とは異なる部位に前記重複部分を延長して形成される単独部分と、を有し、
前記単独部分においては、その分割溝に沿って前記第1アルミニウム層が分割され、前記第1銅層は、該分割溝上にまたがって配置されていることを特徴とする絶縁回路基板。 - 前記第1分割溝は、前記セラミックス基板の辺に平行に形成されていることを特徴とする請求項1に記載の絶縁回路基板。
- 前記第1銅層の厚さは、0.8mm以上3.0mm以下であることを特徴とする請求項1又は2に記載の絶縁回路基板。
- セラミックス基板の一方の面にアルミニウム又はアルミニウム合金からなる第1アルミニウム層と、前記第1アルミニウム層に固相拡散接合された銅又は銅合金からなる第1銅層とからなる回路層が形成され、前記セラミックス基板の他方の面にアルミニウム又はアルミニウム合金からなる第2アルミニウム層と、前記第2アルミニウム層に固相拡散接合された銅又は銅合金からなる第2銅層とからなる金属層が形成された絶縁回路基板の製造方法であって、
前記セラミックス基板の一方の面に前記第1アルミニウム層を接合するとともに、前記セラミックス基板の他方の面に前記第2アルミニウム層を接合した後、前記セラミックス基板を第1分割溝により分割して複数のセラミックス片を形成するとともに、前記第1分割溝の一部と重なって配置される第2分割溝により前記第1アルミニウム層を分割して複数のパターンを形成する分割工程と、
前記分割工程後に、複数の前記セラミックス片のそれぞれを前記第2銅層上に間隔を開けて配置するとともに、複数の前記セラミックス片の上面に前記第1銅層を重ねて積層体を形成し、前記積層体を加圧及び加熱することにより前記第1アルミニウム層及び前記第1銅層、並びに前記第2アルミニウム層及び前記第2銅層を固相拡散接合させる接合工程と、を備え、
前記分割工程における前記セラミックス基板を分割する前記第1分割溝は、前記第2分割溝と重なって配置される重複部分と、前記第2分割溝とは異なる部位に前記重複部分を延長して形成される単独部分と、を有し、
前記接合工程における前記第1銅層は、前記第1アルミニウム層の複数のパターンと同じ複数のパターンに分断されており、その少なくとも一つは、前記単独部分において、その分割溝上にまたがって配置されて接合されることを特徴とする絶縁回路基板の製造方法。
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