JP7197677B2 - 接合基板 - Google Patents

接合基板 Download PDF

Info

Publication number
JP7197677B2
JP7197677B2 JP2021505452A JP2021505452A JP7197677B2 JP 7197677 B2 JP7197677 B2 JP 7197677B2 JP 2021505452 A JP2021505452 A JP 2021505452A JP 2021505452 A JP2021505452 A JP 2021505452A JP 7197677 B2 JP7197677 B2 JP 7197677B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
substrate
silicon nitride
copper
bonding
copper plate
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2021505452A
Other languages
English (en)
Other versions
JPWO2020183701A1 (ja
Inventor
隆 海老ヶ瀬
いづみ 増田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NGK Insulators Ltd
Original Assignee
NGK Insulators Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=72426068&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=JP7197677(B2) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by NGK Insulators Ltd filed Critical NGK Insulators Ltd
Publication of JPWO2020183701A1 publication Critical patent/JPWO2020183701A1/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP7197677B2 publication Critical patent/JP7197677B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K35/00—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
    • B23K35/001—Interlayers, transition pieces for metallurgical bonding of workpieces
    • B23K35/007—Interlayers, transition pieces for metallurgical bonding of workpieces at least one of the workpieces being of copper or another noble metal
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K1/00—Soldering, e.g. brazing, or unsoldering
    • B23K1/0006—Exothermic brazing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K1/00—Soldering, e.g. brazing, or unsoldering
    • B23K1/19—Soldering, e.g. brazing, or unsoldering taking account of the properties of the materials to be soldered
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K1/00—Soldering, e.g. brazing, or unsoldering
    • B23K1/20—Preliminary treatment of work or areas to be soldered, e.g. in respect of a galvanic coating
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K35/00—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
    • B23K35/02—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by mechanical features, e.g. shape
    • B23K35/0222—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by mechanical features, e.g. shape for use in soldering, brazing
    • B23K35/0233—Sheets, foils
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B9/00—Layered products comprising a layer of a particular substance not covered by groups B32B11/00 - B32B29/00
    • B32B9/005—Layered products comprising a layer of a particular substance not covered by groups B32B11/00 - B32B29/00 comprising one layer of ceramic material, e.g. porcelain, ceramic tile
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B9/00—Layered products comprising a layer of a particular substance not covered by groups B32B11/00 - B32B29/00
    • B32B9/04—Layered products comprising a layer of a particular substance not covered by groups B32B11/00 - B32B29/00 comprising such particular substance as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material
    • B32B9/041—Layered products comprising a layer of a particular substance not covered by groups B32B11/00 - B32B29/00 comprising such particular substance as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material of metal
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B37/00—Joining burned ceramic articles with other burned ceramic articles or other articles by heating
    • C04B37/02—Joining burned ceramic articles with other burned ceramic articles or other articles by heating with metallic articles
    • C04B37/023—Joining burned ceramic articles with other burned ceramic articles or other articles by heating with metallic articles characterised by the interlayer used
    • C04B37/026—Joining burned ceramic articles with other burned ceramic articles or other articles by heating with metallic articles characterised by the interlayer used consisting of metals or metal salts
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/12—Mountings, e.g. non-detachable insulating substrates
    • H01L23/13—Mountings, e.g. non-detachable insulating substrates characterised by the shape
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00—Printed circuits
    • H05K1/02—Details
    • H05K1/0271—Arrangements for reducing stress or warp in rigid printed circuit boards, e.g. caused by loads, vibrations or differences in thermal expansion
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00—Printed circuits
    • H05K1/02—Details
    • H05K1/03—Use of materials for the substrate
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/38—Improvement of the adhesion between the insulating substrate and the metal
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K2101/00—Articles made by soldering, welding or cutting
    • B23K2101/36—Electric or electronic devices
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K2103/00—Materials to be soldered, welded or cut
    • B23K2103/08—Non-ferrous metals or alloys
    • B23K2103/12—Copper or alloys thereof
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K2103/00—Materials to be soldered, welded or cut
    • B23K2103/16—Composite materials, e.g. fibre reinforced
    • B23K2103/166—Multilayered materials
    • B23K2103/172—Multilayered materials wherein at least one of the layers is non-metallic
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K2103/00—Materials to be soldered, welded or cut
    • B23K2103/18—Dissimilar materials
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K2103/00—Materials to be soldered, welded or cut
    • B23K2103/50—Inorganic material, e.g. metals, not provided for in B23K2103/02 – B23K2103/26
    • B23K2103/52—Ceramics
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2237/00—Aspects relating to ceramic laminates or to joining of ceramic articles with other articles by heating
    • C04B2237/02—Aspects relating to interlayers, e.g. used to join ceramic articles with other articles by heating
    • C04B2237/12—Metallic interlayers
    • C04B2237/122—Metallic interlayers based on refractory metals
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2237/00—Aspects relating to ceramic laminates or to joining of ceramic articles with other articles by heating
    • C04B2237/02—Aspects relating to interlayers, e.g. used to join ceramic articles with other articles by heating
    • C04B2237/12—Metallic interlayers
    • C04B2237/125—Metallic interlayers based on noble metals, e.g. silver
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2237/00—Aspects relating to ceramic laminates or to joining of ceramic articles with other articles by heating
    • C04B2237/30—Composition of layers of ceramic laminates or of ceramic or metallic articles to be joined by heating, e.g. Si substrates
    • C04B2237/32—Ceramic
    • C04B2237/36—Non-oxidic
    • C04B2237/368—Silicon nitride
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2237/00—Aspects relating to ceramic laminates or to joining of ceramic articles with other articles by heating
    • C04B2237/30—Composition of layers of ceramic laminates or of ceramic or metallic articles to be joined by heating, e.g. Si substrates
    • C04B2237/40—Metallic
    • C04B2237/407—Copper
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2237/00—Aspects relating to ceramic laminates or to joining of ceramic articles with other articles by heating
    • C04B2237/50—Processing aspects relating to ceramic laminates or to the joining of ceramic articles with other articles by heating
    • C04B2237/52—Pre-treatment of the joining surfaces, e.g. cleaning, machining
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2237/00—Aspects relating to ceramic laminates or to joining of ceramic articles with other articles by heating
    • C04B2237/50—Processing aspects relating to ceramic laminates or to the joining of ceramic articles with other articles by heating
    • C04B2237/59—Aspects relating to the structure of the interlayer
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/515—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics
    • C04B35/58—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics based on borides, nitrides, i.e. nitrides, oxynitrides, carbonitrides or oxycarbonitrides or silicides
    • C04B35/584—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics based on borides, nitrides, i.e. nitrides, oxynitrides, carbonitrides or oxycarbonitrides or silicides based on silicon nitride
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C5/00—Alloys based on noble metals
    • C22C5/06—Alloys based on silver
    • C22C5/08—Alloys based on silver with copper as the next major constituent
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00—Printed circuits
    • H05K1/02—Details
    • H05K1/03—Use of materials for the substrate
    • H05K1/0306—Inorganic insulating substrates, e.g. ceramic, glass
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00—Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/09—Shape and layout
    • H05K2201/09009—Substrate related
    • H05K2201/09136—Means for correcting warpage
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2203/00—Indexing scheme relating to apparatus or processes for manufacturing printed circuits covered by H05K3/00
    • H05K2203/03—Metal processing
    • H05K2203/0307—Providing micro- or nanometer scale roughness on a metal surface, e.g. by plating of nodules or dendrites
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2203/00—Indexing scheme relating to apparatus or processes for manufacturing printed circuits covered by H05K3/00
    • H05K2203/11—Treatments characterised by their effect, e.g. heating, cooling, roughening
    • H05K2203/1126—Firing, i.e. heating a powder or paste above the melting temperature of at least one of its constituents
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2203/00—Indexing scheme relating to apparatus or processes for manufacturing printed circuits covered by H05K3/00
    • H05K2203/11—Treatments characterised by their effect, e.g. heating, cooling, roughening
    • H05K2203/1131—Sintering, i.e. fusing of metal particles to achieve or improve electrical conductivity
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/02—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which the conductive material is applied to the surface of the insulating support and is thereafter removed from such areas of the surface which are not intended for current conducting or shielding
    • H05K3/06—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which the conductive material is applied to the surface of the insulating support and is thereafter removed from such areas of the surface which are not intended for current conducting or shielding the conductive material being removed chemically or electrolytically, e.g. by photo-etch process
    • H05K3/067—Etchants
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/10—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which conductive material is applied to the insulating support in such a manner as to form the desired conductive pattern
    • H05K3/102—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which conductive material is applied to the insulating support in such a manner as to form the desired conductive pattern by bonding of conductive powder, i.e. metallic powder
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/10—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which conductive material is applied to the insulating support in such a manner as to form the desired conductive pattern
    • H05K3/12—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which conductive material is applied to the insulating support in such a manner as to form the desired conductive pattern using thick film techniques, e.g. printing techniques to apply the conductive material or similar techniques for applying conductive paste or ink patterns
    • H05K3/1283—After-treatment of the printed patterns, e.g. sintering or curing methods
    • H05K3/1291—Firing or sintering at relative high temperatures for patterns on inorganic boards, e.g. co-firing of circuits on green ceramic sheets

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Manufacturing Of Printed Wiring (AREA)
  • Ceramic Products (AREA)

Description

本発明は、接合基板に関する。
窒化ケイ素セラミックスは、高い熱伝導性及び高い絶縁性を有する。このため、銅板が接合層を介して窒化ケイ素セラミックス基板に接合された接合基板は、パワー半導体素子が実装される絶縁放熱基板として好適に用いられる。
当該接合基板は、多くの場合は、ろう材層が銅板と窒化ケイ素セラミックス基板との間にある中間品を作製し、作製した中間品を熱処理してろう材層を接合層に変化させ、銅板及び接合層をパターニングすることにより製造される。
銅板の端部への応力の集中に起因する接合基板の不良を抑制するために、接合層に、窒化ケイ素セラミックス基板と銅板との間からはみ出すはみ出し部を形成することが提案されている。
例えば、特許文献１に記載されたセラミックス回路基板においては、銅回路板が、ろう材層を介して、窒化珪素から形成されたセラミックス基板の少なくとも一方の面に接合される（段落００１３及び００２０）。セラミックス回路基板は、銅回路板とセラミックス基板との間に介在されたろう材層、及び銅回路板の側面から外側にはみ出したろう材はみ出し部を備える（段落００１３）。ろう材層は、Ａｇ、Ｃｕ及びＴｉを含むろう材から形成される（段落００１３）。ろう材はみ出し部は、高い平坦性を有さず、セラミックス基板が露出する孔を有する（図７）。
特許第６１５８１４４号公報
特許文献１に記載されたセラミックス回路基板に代表される、接合層のはみ出し部を備える従来の接合基板においては、隣接する銅板の間の電気絶縁性が良好ではない場合がある。例えば、８５℃８５％ＲＨの環境下で数ｋＶ／ｍｍの直流電界又は交流電界が印加された場合に、隣接する銅板の間の電気絶縁性が劣化する場合がある。
本発明は、この問題を考慮してなされた。本発明が解決しようとする課題は、銅板の端部への応力の集中に起因する接合基板の不良を抑制しながら、隣接する銅板の間の電気絶縁性を向上することができる接合基板を提供することである。
接合基板は、窒化ケイ素セラミックス基板、銅板及び接合層を備える。銅板及び接合層は、窒化ケイ素セラミックス基板上に配置される。接合層は、銅板を窒化ケイ素セラミックス基板に接合する。接合層は、窒化ケイ素セラミックス基板と銅板との間にある板間部、及び窒化ケイ素セラミックス基板と銅板との間からはみ出すはみ出し部を備える。接合層は、はみ出し部が備わる箇所において窒化ケイ素セラミックス基板が露出しないように窒化ケイ素セラミックス基板を覆う。接合層の上面は、０．７μｍ以下の算術平均粗さＲａを有し、５μｍ以下の最大高さＲｚを有する。
本発明によれば、銅板の端部への応力の集中がはみ出し部により緩和される。これにより、銅板の端部への応力の集中に起因する接合基板の不良を抑制することができる。
また、本発明によれば、はみ出し部上に電気絶縁性の低下の原因となる薬液残渣が残りにくい。これにより、接合基板の電気絶縁性を向上することができる。
この発明の目的、特徴、局面及び利点は、以下の詳細な説明と添付図面とによって、より明白となる。
接合基板を模式的に示す断面図である。 接合基板の一部を模式的に示す拡大断面図である。 接合基板の製造の流れを示すフローチャートである。 接合基板の製造の途上で得られる中間品を模式的に示す断面図である。 接合基板の製造の途上で得られる中間品を模式的に示す断面図である。 接合基板の製造の途上で得られる中間品を模式的に示す断面図である。 接合基板の製造における銅板及び接合層のパターニングの流れを示すフローチャートである。 接合基板の製造における銅板及び接合層のパターニングの途上で得られる中間品を模式的に示す断面図である。 接合基板の製造における銅板及び接合層のパターニングの途上で得られる中間品を模式的に示す断面図である。 実施例１において接合基板を作製する途上で得られた中間品の断面の電子顕微鏡（ＳＥＭ）画像である。 実施例１において作製された接合基板の断面のＳＥＭ画像である。
１ 電気絶縁性の低下の原因
特許文献１に記載されたセラミックス回路基板に代表される従来の接合基板に備えられるはみ出し部は、銀及び銅を含む。また、当該はみ出し部に含まれる銀及び銅は、接合基板を製造する途上で、特に接合基板を製造する途上で行われるエッチング中に除去されやすい。このため、当該はみ出し部は、高い平坦性を有しない。そして、当該はみ出し部が高い平坦性を有しない場合は、当該はみ出し部上に電気絶縁性の低下の原因となる薬液残渣が残りやすい。これが、従来の接合基板において電気絶縁性が低下する大きな原因である。薬液残渣の原因となる薬液は、銅板及び接合層をエッチングするために使用される薬液、銅板の表面を酸洗浄によりクリーニングするために使用される薬液等である。薬液残渣は、薬液に含まれる塩酸、硫酸等からなる。はみ出し部上に薬液残渣が残った場合は、はみ出し部に含まれる銀、銅等、又ははみ出し部に含まれる銀、銅等を含む合金がイオンマイグレーションを引き起こすことがある。特に、８５℃８５％ＲＨ等の高温高湿環境下で隣接するはみ出し部の間に数ｋＶ／ｍｍの直流電界又は交流電界が印加された場合は、この問題が顕著にあらわれる。
２ 接合基板
図１は、本実施形態に係る接合基板１００を模式的に示す断面図である。図２は、接合基板１００の一部を模式的に示す拡大断面図である。図２は、図１の一部Ａの拡大図である。
接合基板１００は、図１及び図２に図示されるように、窒化ケイ素セラミックス基板１１０、銅板１１１、接合層１１２、銅板１１３及び接合層１１４を備える。接合基板１００がこれらの要素以外の要素を備えてもよい。銅板１１１及び接合層１１２の組、並びに銅板１１３及び接合層１１４の組の片方の組が省略されてもよい。
銅板１１１及び１１３は、それぞれ接合層１１２及び１１４を介して窒化ケイ素セラミックス基板１１０に接合されている。銅板１１１及び１１３は、それぞれ接合層１１２及び１１４により窒化ケイ素セラミックス基板１１０の主面１１０１及び１１０２に活性金属ろう付け法によりろう付けされている。
接合基板１００は、どのように用いられてもよいが、例えばパワー半導体素子が実装される絶縁放熱基板として用いられる。
３ 銅板の端部への応力の集中の緩和
銅板１１１及び接合層１１２は、図１及び図２に図示されるように、窒化ケイ素セラミックス基板１１０の主面１１０１上に配置される。銅板１１３及び接合層１１４は、図１に図示されるように、窒化ケイ素セラミックス基板１１０の主面１１０２上に配置される。
接合層１１２及び１１４は、それぞれ銅板１１１及び１１３を窒化ケイ素セラミックス基板１１０の主面１１０１及び１１０２に接合する。
接合層１１２は、板間部１２０及びはみ出し部１２１を備える。板間部１２０は、窒化ケイ素セラミックス基板１１０と銅板１１１との間にある。はみ出し部１２１は、窒化ケイ素セラミックス基板１１０と銅板１１１との間からはみ出す。接合層１１４は、板間部１２２及びはみ出し部１２３を備える。板間部１２２は、窒化ケイ素セラミックス基板１１０と銅板１１３との間にある。はみ出し部１２３は、窒化ケイ素セラミックス基板１１０と銅板１１３との間からはみ出す。接合基板１００においては、銅板１１１及び１１３の端部への応力の集中が、それぞれはみ出し部１２１及び１２３により緩和される。これにより、銅板１１１及び１１３の端部への応力の集中に起因する接合基板１００の不良を抑制することができる。
接合層１１２及び１１４は、望ましくは０．１μｍ以上３μｍ以下の厚さを有する。接合層１１２及び１１４がこのようにわずかな厚さしか有しないことにより、銅板１１１及び１１３の端部への応力の集中がそれぞれはみ出し部１２１及び１２３により効果的に緩和される。
４ はみ出し部の平坦性
はみ出し部１２１及び１２３は、それぞれ、主面１１０１及び１１０２を覆う。特許文献１に記載されたセラミックス回路基板に備えられるろう材はみ出し部とは異なり、はみ出し部１２１及び１２３が備わる箇所では、窒化ケイ素セラミックス基板１１０の主面１１０１及び１１０２は露出しない。具体的には、はみ出し部１２１及び１２３は、窒化ケイ素セラミックス基板１１０が露出する孔を有しない。
はみ出し部１２１の上面１２１Ｕ及びはみ出し部１２３の上面１２３Ｕは、望ましくは０．７μｍ以下の算術平均粗さＲａを有し、５μｍ以下の最大高さＲｚを有する。
はみ出し部１２１及び１２３は、このように高い平坦性を有する。このため、はみ出し部１２１及び１２３上には、電気絶縁性の低下の原因となる薬液残渣が残りにくい。これにより、接合基板１００の電気絶縁性を向上することができる。
接合層１１２及び１１４は、チタン（Ｔｉ）及びジルコニウム（Ｚｒ）からなる群（第１の群）より選択される少なくとも１種の元素と窒素（Ｎ）及びケイ素（Ｓｉ）からなる群（第２の群）より選択される少なくとも１種の元素との化合物を含むが、接合層に一般的に含まれる銀（Ａｇ）及び銅（Ｃｕ）を含まない。このため、はみ出し部１２１及び１２３も、第１の群より選択される少なくとも１種の元素と第２の群より選択される少なくとも１種の元素との化合物を含むが、接合層に一般的に含まれる銀及び銅を含まない。これは、後述するように、接合基板１００を製造する途上で得られる接合層１１２Ｂ及び１１４Ｂが銀及び銅を含んでいないことに基づいている。すなわち、接合基板１００を製造する途上で接合層１１２Ｂ及び１１４Ｂが銀及び銅を含んでいないことで、最終的に得られる接合層１１２及び１１４の平坦性が低下することが、抑制されてなる。
５ 接合基板の製造方法
図３は、接合基板１００の製造の流れを示すフローチャートである。図４、図５及び図６は、接合基板１００の製造の途上で得られる中間品を模式的に示す断面図である。
接合基板１００の製造においては、図３に示される工程Ｓ１０１からＳ１０４までが順次に実行される。
工程Ｓ１０１においては、図４に図示されるように、窒化ケイ素セラミックス基板１１０の主面１１０１及び１１０２上に、それぞれろう材層１３２及び１３４が形成される。接合基板１００から銅板１１１及び接合層１１２が省略される場合は、ろう材層１３２を形成することが省略される。接合基板１００から銅板１１３及び接合層１１４が省略される場合は、ろう材層１３４を形成することが省略される。
ろう材層１３２及び１３４が形成される際には、活性金属ろう材及び溶剤を含むペーストが調製される。ペーストがバインダ、分散剤、消泡剤等をさらに含んでもよい。続いて、調製されたペーストが窒化ケイ素セラミックス基板１１０の主面１１０１及び１１０２上にスクリーン印刷され、窒化ケイ素セラミックス基板１１０の主面１１０１及び１１０２上にそれぞれ第１及び第２のスクリーン印刷膜が形成される。続いて、形成された第１及び第２のスクリーン印刷膜に含まれる溶剤が揮発させられる。これにより、第１及び第２のスクリーン印刷膜が、それぞれろう材層１３２及び１３４に変化する。ろう材層１３２及び１３４は、活性金属ろう材を含む。ろう材層１３２及び１３４がこの方法とは異なる方法により形成されてもよい。
活性金属ろう材は、銀（Ａｇ）粉末、並びに水素化チタン（ＴｉＨ２）粉末及び水素化ジルコニウム（ＺｒＨ２）粉末からなる群より選択される少なくとも１種の水素化金属粉末を含む。
活性金属ろう材は、望ましくは４０重量％以上８０重量％以下の銀粉末を含む。係る場合、下述する工程Ｓ１０３において銀粉末を構成する銀を銅板１１１Ａ及び１１３Ａに拡散させ接合層１１２Ｂ及び１１４Ｂが銀を含まないようにすることが容易になる。
活性金属ろう材は、望ましくは０．１μｍ以上１０μｍ以下の平均粒子径を有する粉末からなる。平均粒子径は、市販のレーザー回折式の粒度分布測定装置により粒度分布を測定し、測定した粒度分布からＤ５０を算出することにより得ることができる。活性金属ろう材がこのように小さい平均粒子径を有する粉末からなることにより、ろう材層１３２及び１３４を薄くすることができる。
ろう材層１３２及び１３４は、望ましくは０．１μｍ以上５μｍ以下の厚さを有する。ろう材層１３２及び１３４がこのようにわずかな厚さしか有しないことにより、ろう材層１３２及び１３４に含まれる銀粉末が少なくなり、下述する工程Ｓ１０３において銀粉末を構成する銀を銅板１１１Ａ及び１１３Ａに拡散させ接合層１１２Ｂ及び１１４Ｂが銀を含まないようにすることが容易になる。
工程Ｓ１０２においては、図５に図示されるように、形成されたろう材層１３２及び１３４上にそれぞれ銅板１１１Ａ及び１１３Ａが配置される。これにより、窒化ケイ素セラミックス基板１１０、銅板１１１Ａ、ろう材層１３２、銅板１１３Ａ及びろう材層１３４を備える中間品１００Ａが得られる。接合基板１００から銅板１１１及び接合層１１２が省略される場合は、銅板１１１Ａを配置することが省略される。接合基板１００から銅板１１３及び接合層１１４が省略される場合は、銅板１１３Ａを配置することが省略される。
工程Ｓ１０３においては、得られた中間品１００Ａが熱処理される。これにより、ろう材層１３２及び１３４が、図６に図示されるように、それぞれ接合層１１２Ｂ及び１１４Ｂに変化する。これにより、窒化ケイ素セラミックス基板１１０、銅板１１１Ａ、接合層１１２Ｂ、銅板１１３Ａ、及び接合層１１４Ｂを備える中間品１００Ｂが得られる。接合層１１２Ｂ及び１１４Ｂは、それぞれ銅板１１１Ａ及び１１３Ａを窒化ケイ素セラミックス基板１１０に接合する。ろう材層１３２及び１３４に粉末として含まれる銀は、ろう材層１３２及び１３４がそれぞれ接合層１１２Ｂ及び１１４Ｂに変化する過程で銅板１１１Ａ及び１１３Ａに拡散する。これにより、最終的に得られる接合層１１２Ｂ及び１１４Ｂは銀を含まなくなる。すなわち、熱処理後に得られる中間体１００Ｂの接合層１１２Ｂ及び１１４Ｂは、第１の群より選択される少なくとも１種の元素と第２の群より選択される少なくとも１種の元素との化合物からなり、銀を含まない。第２の群より選択される少なくとも１種の元素は、窒化ケイ素セラミックス基板１１０から供給される。
工程Ｓ１０３においては、中間品１００Ａに対してホットプレスが行われる。ホットプレスが行われる際には、望ましくは、中間品１００Ａが、真空中又は不活性ガス中で、最高面圧が５ＭＰａ以上２５ＭＰａ以下となる面圧プロファイルにしたがって窒化ケイ素セラミックス基板１１０の厚さ方向に加圧され、最高温度が８００℃以上９００℃以下となる温度プロファイルにしたがって加熱される。係る場合、ろう材層１３２及び１３４の厚さが０．１μｍ以上５μｍ以下と小さい場合においても、ボイドの形成なしに銅板１１１Ａ及び１１３Ａを窒化ケイ素セラミックス基板１１０に接合することができる。また、当該範囲のようなボイドが形成されない範囲でろう材層１３２及び１３４を薄くすることによってろう材層１３２及び１３４に含まれる銀を少なくした場合には、熱処理によって銀を銅板１１１Ａ及び１１３Ａに拡散させ、接合層１１２Ｂ及び１１４Ｂが銀を含まないようにすることが容易になる。また、活性金属ろう材を構成する粒子の形状が層状に変化すること、並びに銅板１１１Ａ及び１１３Ａに銀等が拡散することにより、接合層１１２Ｂ及び１１４Ｂが実質的に０．１μｍ以上３μｍ以下の均一な厚さを有するようになる。
工程Ｓ１０４においては、銅板１１１Ａ、接合層１１２Ｂ、銅板１１３Ａ及び接合層１１４Ｂがパターニングされる。これにより、銅板１１１Ａ及び１１３Ａが、それぞれ図１に図示されるパターニングされた銅板１１１及び１１３に変化する。また、接合層１１２Ｂ及び１１４Ｂが、それぞれ図１に図示されるパターニングされた接合層１１２及び１１４に変化する。
６ 銅板及び接合層のパターニング
図７は、接合基板１００の製造における銅板及び接合層のパターニングの流れを示すフローチャートである。図８及び図９は、接合基板１００の製造における銅板及び接合層のパターニングの途上で得られる中間品を模式的に示す断面図である。
接合基板１００の製造における銅板１１１Ａ、接合層１１２Ｂ、銅板１１３Ａ及び接合層１１４Ｂのパターニングにおいては、図７に図示される工程Ｓ１１１からＳ１１３までが順次に実行される。
工程Ｓ１１１においては、銅板１１１Ａ及び１１３Ａがエッチングされる。これにより、銅板１１１Ａ及び１１３Ａの一部が除去されることで、銅板１１１Ａ及び１１３Ａが、図８に図示される銅板１１１Ｃ及び１１３Ｃ（エッチング済み銅板１１１Ｃ及び１１３Ｃ）に変化する。これに伴い、接合層１１２Ｂが、窒化ケイ素セラミックス基板１１０とエッチング済み銅板１１１Ｃとの間にある第１の部分１４０と、窒化ケイ素セラミックス基板１１０とエッチング済み銅板１１１Ｃとの間以外にある第２の部分１４１とを、有するようになる。また、接合層１１４Ｂが、窒化ケイ素セラミックス基板１１０とエッチング済み銅板１１３Ｃとの間にある第１の部分１４２と、窒化ケイ素セラミックス基板１１０とエッチング済み銅板１１３Ｃとの間以外にある第２の部分１４３とを、有するようになる。銅板１１１Ａ及び１１３Ａのエッチングには、塩化鉄水溶液系、塩化銅水溶液系等のエッチング液を用いることができる。
工程Ｓ１１２においては、接合層１１２Ｂおよび１１４Ｂの第２の部分１４１及び１４３がエッチングされる。これにより、図９に図示されるように、第２の部分１４１及び１４３が除去され、第１の部分１４０及び１４２が残る。残った第１の部分１４０及び１４２がそれぞれ、図１に示す接合基板１００における接合層１１２及び１１４に該当する。第２の部分１４１及び１４３のエッチングには、フッ化アンモニウム水溶液系等のエッチング液を用いることができる。
工程Ｓ１１３においては、エッチング済み銅板１１１Ｃ及び１１３Ｃがさらにソフトエッチングされる。これにより、エッチング済み銅板１１１Ｃ及び１１３Ｃの端部が除去されることで、エッチングされた銅板１１１Ｃ及び１１３Ｃが、それぞれ、図１に図示される銅板（パターニング済み銅板）１１１及び１１３に変化する。これに伴い、接合層１１２及び１１４（第１の部分１４０及び１４２）に、それぞれ図１に図示される板間部１２０及び１２２と、それぞれ図１に図示されるはみ出し部１２１及び１２３とが、形成される。エッチング済み銅板１１１Ｃ及び１１３Ｃのソフトエッチングには、塩化鉄水溶液系、塩化銅水溶液系等のエッチング液を用いることができる。
上述したように、接合層１１２Ｂ及び接合層１１４Ｂは、エッチング液により容易に除去される銀及び銅を含まない。仮にエッチング前の接合層１１２Ｂ及び１１４Ｂが銀や銅を含んでいた場合、これら銀及び銅がエッチング中に除去されてしまい、このことが、はみ出し部１２１及び１２３の平坦性を低下させる要因となる。しかしながら、本実施の形態は、エッチングを行う前の接合層１１２Ｂ及び１１４Ｂが銀及び銅を含まないため、上述した工程Ｓ１１１、Ｓ１１２及びＳ１１３において、銀又は銅が除去されることにより生じる平坦性の低下が起こりにくい。
７ 実施例
実施例１、２及び３においては、上述した製造方法により、接合基板１００を作製した。また、比較例１においては、銀及び銅を多く含む活性金属ろう材を用いた点、ろう材層１３２及び１３４の厚さを１５μｍとした点、並びに最高面圧が０．２ＭＰａとなる面圧プロファイルにしたがって窒化ケイ素セラミックス基板１１０の厚さ方向に中間品１００Ａが加圧された点を除いて、実施例１、２及び３と同様の接合基板１００の製造方法により、接合基板１００を作製した。実施例１、２及び３、並びに比較例１においては、隣接するはみ出し部１２１の間の間隙の幅を１ｍｍとした。
また、実施例１において接合基板１００を作製する途上で得られた中間品１００Ｂの断面を電子顕微鏡（ＳＥＭ）で観察した。観察により得られたＳＥＭ画像を図１０に示す。当該ＳＥＭ画像からは、接合層１１２Ｂが均一な厚さを有することを、理解することができる。
また、実施例１において作製された接合基板１００の断面をＳＥＭで観察した。観察により得られたＳＥＭ画像を図１１に示す。当該ＳＥＭ画像からは、はみ出し部１２１の上面１２１Ｕが比較的平坦であることを、理解することができる。
また、作製した接合基板１００のはみ出し部１２１の上面１２１Ｕ及び窒化ケイ素セラミックス基板１１０の主面１１０１の表面粗さを評価した。表面粗さの評価においては、上面１２１Ｕ及び主面１１０１の表面プロファイルを株式会社東京精密製の表面粗さ計サーフコム 480Aで測定し、上面１２１Ｕ及び主面１１０１の算術平均粗さＲａ及び最大高さＲｚを得た。その結果を表１に示す。
また、作製した接合基板１００の電気絶縁性を評価した。電気絶縁性の評価においては、作製した接合基板１００を８５℃８５％ＲＨの環境下において１０００時間にわたって１ｋＶの電圧を隣接する銅板１１１の間に印加する試験を行い、試験後の電気絶縁性が試験前のそれよりも劣化しているか否かを確認した。その結果を表１に示す。
Figure 0007197677000001
表１から理解されるように、実施例１、２及び３の接合基板１００におけるはみ出し部１２１の上面１２１Ｕの表面粗さは、比較例１のそれより著しく小さい。また、係る表面粗さはいずれも、実施例１、２及び３の接合基板１００における窒化ケイ素セラミックス基板１１０の主面１１０１の表面粗さに近い。このことは、はみ出し部１２１の厚さが均一であり、それゆえ、窒化ケイ素セラミックス基板１１０の主面１１０１の平坦性がほぼそのままはみ出し部１２１の上面１２１Ｕの平坦性に反映されていることを意味する。また、比較例１の接合基板１００においては、試験後の電気絶縁性が試験前のそれよりも劣化しているが、実施例１、２及び３の接合基板１００においては、試験後の電気絶縁性が試験前のそれよりも劣化していない。これらのことから、実施例１、２及び３の接合基板１００においては、隣接する銅板１１１の間の電気絶縁性が向上していることを、理解することができる。
この発明は詳細に説明されたが、上記した説明は、すべての局面において、例示であって、この発明がそれに限定されるものではない。例示されていない無数の変形例が、この発明の範囲から外れることなく想定され得るものと解される。
１００ 接合基板
１１０ 窒化ケイ素セラミックス基板
１１１，１１３，１１１Ａ，１１３Ａ 銅板
１１２，１１４，１１２Ｂ，１１４Ｂ 接合層
１２０，１２２ 板間部
１２１，１２３ はみ出し部
１３２，１３４ ろう材層
１００Ａ 中間品
１４０ 第１の部分
１４１ 第２の部分

Claims (3)

  1. 窒化ケイ素セラミックス基板と、
    前記窒化ケイ素セラミックス基板上に配置される銅板と、
    前記窒化ケイ素セラミックス基板上に配置され、前記銅板を前記窒化ケイ素セラミックス基板に接合する接合層と、
    を備え、
    前記接合層が、
    前記窒化ケイ素セラミックス基板と前記銅板との間にある板間部と、
    前記窒化ケイ素セラミックス基板と前記銅板との間からはみ出すはみ出し部と、
    を備え、
    前記接合層は、前記はみ出し部が備わる箇所において前記窒化ケイ素セラミックス基板が露出しないように前記窒化ケイ素セラミックス基板を覆い、
    前記接合層の上面は、０．７μｍ以下の算術平均粗さＲａを有し、５μｍ以下の最大高さＲｚを有する
    接合基板。
  2. 前記はみ出し部は、銀及び銅を含まない
    請求項１の接合基板。
  3. 前記はみ出し部は、前記窒化ケイ素セラミックス基板が露出する孔を有しない、
    請求項１または請求項２の接合基板。
JP2021505452A 2019-03-14 2019-03-14 接合基板 Active JP7197677B2 (ja)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2019/010545 WO2020183701A1 (ja) 2019-03-14 2019-03-14 接合基板

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPWO2020183701A1 JPWO2020183701A1 (ja) 2021-12-16
JP7197677B2 true JP7197677B2 (ja) 2022-12-27

Family

ID=72426068

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2021505452A Active JP7197677B2 (ja) 2019-03-14 2019-03-14 接合基板

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20210387923A1 (ja)
EP (1) EP3941166A4 (ja)
JP (1) JP7197677B2 (ja)
WO (1) WO2020183701A1 (ja)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112679220A (zh) * 2020-12-30 2021-04-20 中国电子科技集团公司第十三研究所 氮化硅陶瓷覆铜基板及其制备方法
JPWO2023074470A1 (ja) * 2021-10-25 2023-05-04

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016074565A (ja) 2014-10-07 2016-05-12 Ｄｏｗａメタルテック株式会社 金属−セラミックス回路基板およびその製造方法
WO2017006661A1 (ja) 2015-07-09 2017-01-12 株式会社東芝 セラミックス金属回路基板およびそれを用いた半導体装置
JP2017035805A (ja) 2015-08-07 2017-02-16 Ｊｘ金属株式会社 金属セラミック接合基板及び、その製造方法
WO2017200004A1 (ja) 2016-05-19 2017-11-23 三菱マテリアル株式会社 パワーモジュール用基板

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS55162944A (en) 1979-06-08 1980-12-18 Sanyo Electric Co Ltd Multi-cylinder popsicle dispenser
JP5038565B2 (ja) * 2000-09-22 2012-10-03 株式会社東芝 セラミックス回路基板およびその製造方法
JP4345066B2 (ja) * 2005-05-24 2009-10-14 日立金属株式会社 セラミックス回路基板及びこれを用いたパワー半導体モジュール
CN104011852B (zh) * 2011-12-20 2016-12-21 株式会社东芝 陶瓷铜电路基板和使用了陶瓷铜电路基板的半导体装置
CN110690187B (zh) * 2015-09-28 2023-12-12 株式会社东芝 电路基板及半导体装置
WO2020138283A1 (ja) * 2018-12-28 2020-07-02 デンカ株式会社 セラミックス－銅複合体、セラミックス回路基板、パワーモジュール及びセラミックス－銅複合体の製造方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016074565A (ja) 2014-10-07 2016-05-12 Ｄｏｗａメタルテック株式会社 金属−セラミックス回路基板およびその製造方法
WO2017006661A1 (ja) 2015-07-09 2017-01-12 株式会社東芝 セラミックス金属回路基板およびそれを用いた半導体装置
JP2017035805A (ja) 2015-08-07 2017-02-16 Ｊｘ金属株式会社 金属セラミック接合基板及び、その製造方法
WO2017200004A1 (ja) 2016-05-19 2017-11-23 三菱マテリアル株式会社 パワーモジュール用基板

Also Published As

Publication number Publication date
EP3941166A1 (en) 2022-01-19
EP3941166A4 (en) 2022-11-09
US20210387923A1 (en) 2021-12-16
WO2020183701A1 (ja) 2020-09-17
JPWO2020183701A1 (ja) 2021-12-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6334781B2 (ja) セラミックス回路基板の製造方法
JP6056432B2 (ja) パワーモジュール用基板、ヒートシンク付パワーモジュール用基板、パワーモジュール、パワーモジュール用基板の製造方法
JP7197677B2 (ja) 接合基板
JP7332588B2 (ja) セラミックス銅回路基板およびその製造方法
JP2017035805A (ja) 金属セラミック接合基板及び、その製造方法
WO2018163865A1 (ja) ヒートシンク付パワーモジュール用基板
JP2013179263A (ja) パワーモジュール用基板、ヒートシンク付パワーモジュール用基板、パワーモジュール及びパワーモジュール用基板の製造方法
JP7461506B2 (ja) キャリア基板およびキャリア基板の製造方法
WO2023234286A1 (ja) セラミックス回路基板およびそれを用いた半導体装置
JP7289910B2 (ja) 接合基板及び接合基板の製造方法
JPWO2018012616A1 (ja) セラミックス回路基板および半導体モジュール
CN104813466B (zh) 功率模块用基板的制造方法
JP7289911B2 (ja) 接合基板及び接合基板の製造方法
JP6030373B2 (ja) 多層セラミック基板及びその製造方法
JP5947018B2 (ja) 多層セラミック基板及びその製造方法
WO2020196616A1 (ja) 配線基板、電子装置及び電子モジュール
JP2022166640A (ja) 回路基板、回路基板の製造方法、および、半導体モジュールの製造方法
JP5573407B2 (ja) 金属ベース基板
JP2022512336A (ja) 基板及び基板の製造方法
JP2005243958A (ja) パッケージ

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20210820

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20210820

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20220705

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20220823

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20221213

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20221215

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7197677

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150