JP5643959B2 - 金属−セラミックス接合回路基板の製造方法 - Google Patents
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Description
金属成分が91Ag−7Cu−1.5Ti−0.5TiO2(wt%)になるように金属粉を秤量し、この金属粉に約10%のアクリル系のビヒクルを加え、自動乳鉢や3本ロールミルなどにより通常の方法で混錬して、ペースト状のろう材を作製した。
実施例1においてEDTAと過酸化水素水とpH調整剤の混合溶液により処理した後の基板を、再度塩化銅と塩酸と過酸化水素からなるエッチング液により処理し、次いでレジストを剥離し、Ni−P無電解メッキを施した。この実施例で得られた金属−セラミックス接合回路基板のろう材はみ出し量は120μmであり、ろう材除去性および回路パターン性は良好であった。
セラミックスとしてAl2O3を使用した以外は実施例2と同一の処理を行った。この実施例で得られた金属−セラミックス接合回路基板のろう材はみ出し量も120μmであり、ろう材除去性および回路パターン性は良好であった。
EDTAと過酸化水素水とpH調整剤の混合溶液のpHを7.0に調整し、この混合溶液の液温を23℃にし、ディップ時間を120分間にした以外は実施例2と同一の処理を行った。しかし、この比較例で使用したエッチングレジストは実施例1〜3と同様にアルカリ剥離型レジストであるため、レジストを維持できずに不要なろう材を除去した。その結果、この比較例で得られた金属−セラミックス接合回路基板のろう材はみ出し量は120μmであり、ろう材除去性は良好であったが、回路パターン性は良好でなかった。
730gの純水に対して14gのEDTAと170mlの過酸化水素水(35w/w%)と110mlのアンモニア水(28w/w%)の割合で加えてpHを10以上に調整した混合溶液を用意し、この混合溶液の液温を23℃にし、ディップ時間を40分間とした以外は実施例1と同一の処理を行った。この比較例では、ろう材除去時にアルカリのためレジストが維持されなかった。この比較例で得られた金属−セラミックス接合回路基板のろう材除去性は良好であったが、回路パターン性は良好でなく、ろう材はみ出し量は−100μmであった。また、この場合の(Cuの平均溶解速度/ろう材の平均溶解速度)の値は0.1以下であった。
12 ろう材
14 Cu板
16 UV硬化アルカリ剥離型レジスト
18 Ni−P無電解メッキ
Claims (16)
- セラミックス基板の少なくとも一方の面にろう材を介して金属板を接合して回路パターンを形成するセラミックス回路基板の製造方法において、金属板を接合した後に、金属板の表面の所定の部分にレジストを塗布して金属板の不要部分をエッチングすることにより金属回路部を形成し、レジストを維持したまま、ろう材除去薬液を使用して、不要なろう材およびろう材とセラミックス基板との反応生成物を除去するとともに金属回路部の側面部をエッチングして金属回路部の端部からろう材をはみ出させ、その後、レジストを剥離することを特徴とする、金属−セラミックス接合回路基板の製造方法。
- 前記不要なろう材およびろう材とセラミックス基板との反応生成物を除去する際に使用するろう材除去薬液が、金属の平均溶解速度/ろう材の平均溶解速度の値が1乃至20の薬液であることを特徴とする、請求項1に記載の金属−セラミックス接合回路基板の製造方法。
- 前記レジストがアルカリ剥離型レジストであることを特徴とする、請求項1または2に記載の金属−セラミックス接合回路基板の製造方法。
- 前記不要なろう材およびろう材とセラミックス基板との反応生成物を除去する際に使用するろう材除去薬液が、pHが3乃至6.5のろう材除去薬液であることを特徴とする、請求項1乃至3のいずれかに記載の金属−セラミックス接合回路基板の製造方法。
- 前記不要なろう材およびろう材とセラミックス基板との反応生成物を除去する際に使用するろう材除去薬液が、キレート剤と過酸化水素水から形成されるろう材除去薬液またはキレート剤と過酸化水素水とpH調整剤とから形成されるろう材除去薬液であることを特徴とする、請求項1乃至3のいずれかに記載の金属−セラミックス接合回路基板の製造方法。
- 前記キレート剤が、EDTA、NTA、CyDTA、DTPA、TTHA、GEDTAおよびこれらの塩からなる群から選ばれる1または2以上の化合物であることを特徴とする、請求項5に記載の金属−セラミックス接合回路基板の製造方法。
- 前記ろう材除去薬液が酸性のろう材除去薬液であることを特徴とする、請求項5または6に記載の金属−セラミックス接合回路基板の製造方法。
- 前記セラミックス基板の材料が、窒化物、酸化物または炭化物のいずれかであることを特徴とする、請求項1乃至7のいずれかに記載の金属−セラミックス接合回路基板の製造方法。
- 前記ろう材が、Agおよび活性金属を含む合金、化合物または混合物からなることを特徴とする、請求項1乃至8のいずれかに記載の金属−セラミックス接合回路基板の製造方法。
- 前記金属板が、Cu、Alおよびこれらの合金からなる群から選ばれる1または2以上からなることを特徴とする、請求項1乃至9のいずれかに記載の金属−セラミックス接合回路基板の製造方法。
- 前記金属板の不要部分をエッチングした後、前記不要なろう材およびろう材とセラミックス基板との反応生成物を除去する前に、前記ろう材の表面の塩化銀層を薬液処理により除去することを特徴とする、請求項1乃至10のいずれかに記載の金属−セラミックス接合回路基板の製造方法。
- 前記塩化銀層の除去に使用する薬液が、チオ硫酸アンモニウムまたはチオ硫酸のアルカリ塩の少なくとも1つであることを特徴とする、請求項11に記載の金属−セラミックス接合回路基板の製造方法。
- 前記端部から前記ろう材がはみ出す長さであるろう材はみ出し量が30μm以上であることを特徴とする、請求項1乃至12のいずれかに記載の金属−セラミックス接合回路基板の製造方法。
- 前記レジストを剥離した後、前記金属回路部および前記ろう材の部分にNiメッキ、Ni合金メッキ、金メッキまたは防錆処理のいずれかを施すことを特徴とする、請求項1乃至13のいずれかに記載の金属−セラミックス接合回路基板の製造方法。
- 請求項1乃至14のいずれかに記載の方法によって製造されることを特徴とする、パワーモジュール用金属−セラミックス接合回路基板。
- 請求項1乃至14のいずれかに記載の方法によって製造される金属−セラミックス接合回路基板を用いて組み立てられることを特徴とする、モジュール。
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