JPH08335652A - パワーモジュール用基板及びその製造方法 - Google Patents
パワーモジュール用基板及びその製造方法Info
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- JPH08335652A JPH08335652A JP7142287A JP14228795A JPH08335652A JP H08335652 A JPH08335652 A JP H08335652A JP 7142287 A JP7142287 A JP 7142287A JP 14228795 A JP14228795 A JP 14228795A JP H08335652 A JPH08335652 A JP H08335652A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】放熱特性を損なわずに、熱変形を吸収してセラ
ミック基板の反りや割れを防止できる。 【構成】セラミック基板１３に金属薄板１４が直接積層
接着され、この金属薄板１４に可塑性多孔質金属層１７
を介してヒートシンク１８が積層接着される。ヒートシ
ンク１８はセラミック基板１３と異なる熱膨張係数を有
する。セラミック基板１３はＡｌ2Ｏ3により形成され、
金属薄板１４はＣｕにより形成され、可塑性多孔質金属
層１７は気孔率２０〜５０％のＣｕの多孔質焼結体であ
る。またヒートシンク１８はＣｕにより形成され、可塑
性多孔質金属層１７にはシリコーングリースが充填され
る。
ミック基板の反りや割れを防止できる。 【構成】セラミック基板１３に金属薄板１４が直接積層
接着され、この金属薄板１４に可塑性多孔質金属層１７
を介してヒートシンク１８が積層接着される。ヒートシ
ンク１８はセラミック基板１３と異なる熱膨張係数を有
する。セラミック基板１３はＡｌ2Ｏ3により形成され、
金属薄板１４はＣｕにより形成され、可塑性多孔質金属
層１７は気孔率２０〜５０％のＣｕの多孔質焼結体であ
る。またヒートシンク１８はＣｕにより形成され、可塑
性多孔質金属層１７にはシリコーングリースが充填され
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は大電力半導体が発生する
熱を放散するためのヒートシンクを有するパワーモジュ
ール用基板及びその製造方法に関するものである。
熱を放散するためのヒートシンクを有するパワーモジュ
ール用基板及びその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種のパワーモジュール用基板
として、Ｎｉめっきを施したＣｕ又はＡｌにより形成さ
れた大型のヒートシンクをＳｎ−Ｐｂ系、Ｐｂ−Ｉｎ
系、Ａｇ−Ｓｎ系等のはんだを用いてセラミック基板の
裏面に金属薄板を介して積層接着する方法が知られてい
る。しかし、上記はんだを用いた積層接着方法では、は
んだ層の熱抵抗が大きいため、セラミック基板とヒート
シンクを直接積層接着する方法が提案されている。この
直接積層接着する方法として、セラミック基板及びヒー
トシンクをＡｌ2Ｏ3及びＣｕによりそれぞれ形成した場
合、セラミック基板とヒートシンクとを重ねた状態でこ
れらに荷重０．５〜２ｋｇｆ／ｃｍ2を加え、Ｎ2雰囲気
中で１０６５℃に加熱するいわゆるＤＢＣ法（Direct B
onding Copper 法）、又はセラミック基板とヒートシン
クとの間にＡｇ−Ｃｕ−Ｔｉろう材の箔を挟んだ状態で
これらに荷重０．５〜２ｋｇｆ／ｃｍ2を加え、真空中
で８００〜９００℃に加熱するいわゆる活性金属法があ
る。しかし、上記直接積層接着する方法では、ヒートシ
ンクをセラミック基板に積層接着できるが、セラミック
基板とヒートシンクとの熱膨張係数が異なるため、パワ
ーモジュール基板に反りを生じたり、熱サイクルにより
セラミック基板に割れを生じたりする問題点があった。
これらの点を解消するために、ヒートシンクのセラミッ
ク基板との接着面に格子状の溝を形成してヒートシンク
をセラミック基板に積層接着する方法が知られている。
として、Ｎｉめっきを施したＣｕ又はＡｌにより形成さ
れた大型のヒートシンクをＳｎ−Ｐｂ系、Ｐｂ−Ｉｎ
系、Ａｇ−Ｓｎ系等のはんだを用いてセラミック基板の
裏面に金属薄板を介して積層接着する方法が知られてい
る。しかし、上記はんだを用いた積層接着方法では、は
んだ層の熱抵抗が大きいため、セラミック基板とヒート
シンクを直接積層接着する方法が提案されている。この
直接積層接着する方法として、セラミック基板及びヒー
トシンクをＡｌ2Ｏ3及びＣｕによりそれぞれ形成した場
合、セラミック基板とヒートシンクとを重ねた状態でこ
れらに荷重０．５〜２ｋｇｆ／ｃｍ2を加え、Ｎ2雰囲気
中で１０６５℃に加熱するいわゆるＤＢＣ法（Direct B
onding Copper 法）、又はセラミック基板とヒートシン
クとの間にＡｇ−Ｃｕ−Ｔｉろう材の箔を挟んだ状態で
これらに荷重０．５〜２ｋｇｆ／ｃｍ2を加え、真空中
で８００〜９００℃に加熱するいわゆる活性金属法があ
る。しかし、上記直接積層接着する方法では、ヒートシ
ンクをセラミック基板に積層接着できるが、セラミック
基板とヒートシンクとの熱膨張係数が異なるため、パワ
ーモジュール基板に反りを生じたり、熱サイクルにより
セラミック基板に割れを生じたりする問題点があった。
これらの点を解消するために、ヒートシンクのセラミッ
ク基板との接着面に格子状の溝を形成してヒートシンク
をセラミック基板に積層接着する方法が知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来の溝
を有するヒートシンクを積層接着する方法では、溝の形
成により接着時に反りは多少防ぐことはできるが、セラ
ミック基板が大型化すると上記溝だけでは反りを防止す
ることができない不具合があり、また熱サイクル時に積
層接着部でセラミック基板の割れを防ぐことは難しかっ
た。これらの点を解消するために溝を多くすると接着面
積が減少して、熱抵抗の上昇となる問題点がある。本発
明の目的は、放熱特性を損なわずに、熱変形を吸収して
セラミック基板の反りや割れを防止できるパワーモジュ
ール用基板及びその製造方法を提供することにある。
を有するヒートシンクを積層接着する方法では、溝の形
成により接着時に反りは多少防ぐことはできるが、セラ
ミック基板が大型化すると上記溝だけでは反りを防止す
ることができない不具合があり、また熱サイクル時に積
層接着部でセラミック基板の割れを防ぐことは難しかっ
た。これらの点を解消するために溝を多くすると接着面
積が減少して、熱抵抗の上昇となる問題点がある。本発
明の目的は、放熱特性を損なわずに、熱変形を吸収して
セラミック基板の反りや割れを防止できるパワーモジュ
ール用基板及びその製造方法を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明の構成を、実施例に対応する図１及び図３を用
いて説明する。本発明のパワーモジュール用基板は、図
１又は図３に示すようにセラミック基板１３に直接又は
ろう材５１を介して積層接着された金属薄板１４と、金
属薄板１４に可塑性多孔質金属層１７を介して積層接着
されセラミック基板１３と異なる熱膨張係数を有するヒ
ートシンク１８とを備えたものである。本発明のパワー
モジュール用基板の製造方法は、セラミック基板に直接
又はろう材を介して金属薄板を積層接着する工程と、金
属薄板の表面に金属粉含有スラリーを塗布する工程と、
金属粉含有スラリーの表面にヒートシンクを重ねる工程
と、金属粉含有スラリーを発泡した後に焼成し圧延して
可塑性多孔質金属層を成形する工程とを含み、金属粉含
有スラリーは平均粒径が５〜１００μｍのＣｕ，Ａｌ又
はＡｇからなる金属粉と、水溶性樹脂バインダと、非水
溶性炭化水素系有機溶剤と、界面活性剤と、可塑剤と、
水とを含むことを特徴とする。
の本発明の構成を、実施例に対応する図１及び図３を用
いて説明する。本発明のパワーモジュール用基板は、図
１又は図３に示すようにセラミック基板１３に直接又は
ろう材５１を介して積層接着された金属薄板１４と、金
属薄板１４に可塑性多孔質金属層１７を介して積層接着
されセラミック基板１３と異なる熱膨張係数を有するヒ
ートシンク１８とを備えたものである。本発明のパワー
モジュール用基板の製造方法は、セラミック基板に直接
又はろう材を介して金属薄板を積層接着する工程と、金
属薄板の表面に金属粉含有スラリーを塗布する工程と、
金属粉含有スラリーの表面にヒートシンクを重ねる工程
と、金属粉含有スラリーを発泡した後に焼成し圧延して
可塑性多孔質金属層を成形する工程とを含み、金属粉含
有スラリーは平均粒径が５〜１００μｍのＣｕ，Ａｌ又
はＡｇからなる金属粉と、水溶性樹脂バインダと、非水
溶性炭化水素系有機溶剤と、界面活性剤と、可塑剤と、
水とを含むことを特徴とする。
【０００５】以下、本発明を詳述する。 (a)金属薄板のセラミック基板への積層接着 金属薄板はＣｕ又はＡｌにより形成され、セラミック基
板はＡｌ2Ｏ3又はＡｌＮにより形成される。金属薄板が
Ｃｕにより形成され、セラミック基板がＡｌ2Ｏ3により
形成される場合には、セラミック基板と金属薄板とを重
ねた状態でこれらに荷重０．５〜２ｋｇｆ／ｃｍ2を加
え、Ｎ2雰囲気中で１０６５〜１０７５℃に加熱するＤ
ＢＣ法、又はセラミック基板と金属薄板との間にろう材
であるＡｇ−Ｃｕ−Ｔｉろう材の箔を挟んだ状態でこれ
らに荷重０．５〜２ｋｇｆ／ｃｍ2を加え、真空中で８
００〜９００℃に加熱する活性金属法により、金属薄板
がセラミック基板に積層接着される。
板はＡｌ2Ｏ3又はＡｌＮにより形成される。金属薄板が
Ｃｕにより形成され、セラミック基板がＡｌ2Ｏ3により
形成される場合には、セラミック基板と金属薄板とを重
ねた状態でこれらに荷重０．５〜２ｋｇｆ／ｃｍ2を加
え、Ｎ2雰囲気中で１０６５〜１０７５℃に加熱するＤ
ＢＣ法、又はセラミック基板と金属薄板との間にろう材
であるＡｇ−Ｃｕ−Ｔｉろう材の箔を挟んだ状態でこれ
らに荷重０．５〜２ｋｇｆ／ｃｍ2を加え、真空中で８
００〜９００℃に加熱する活性金属法により、金属薄板
がセラミック基板に積層接着される。
【０００６】また金属薄板がＣｕにより形成され、セラ
ミック基板がＡｌＮにより形成される場合には、予めセ
ラミック基板を１０００〜１４００℃で酸化処理してそ
の表面にＡｌ2Ｏ3層を最適な厚さで形成した後、上記と
同様のＤＢＣ法又は活性金属法によりセラミック基板に
金属薄板が積層接着される。更に金属薄板がＡｌにより
形成され、セラミック基板がＡｌ2Ｏ3又はＡｌＮにより
形成される場合には、セラミック基板と金属薄板との間
にろう材であるＡｌ−Ｓｉろう材の箔を挟んだ状態でこ
れらに荷重０．５〜２ｋｇｆ／ｃｍ2を加え、真空中で
６００〜６５０℃に加熱することにより、金属薄板がセ
ラミック基板に積層接着される。
ミック基板がＡｌＮにより形成される場合には、予めセ
ラミック基板を１０００〜１４００℃で酸化処理してそ
の表面にＡｌ2Ｏ3層を最適な厚さで形成した後、上記と
同様のＤＢＣ法又は活性金属法によりセラミック基板に
金属薄板が積層接着される。更に金属薄板がＡｌにより
形成され、セラミック基板がＡｌ2Ｏ3又はＡｌＮにより
形成される場合には、セラミック基板と金属薄板との間
にろう材であるＡｌ−Ｓｉろう材の箔を挟んだ状態でこ
れらに荷重０．５〜２ｋｇｆ／ｃｍ2を加え、真空中で
６００〜６５０℃に加熱することにより、金属薄板がセ
ラミック基板に積層接着される。
【０００７】(b)金属粉含有スラリー 金属粉含有スラリーは平均粒径５〜１００μｍの金属粉
と、水溶性樹脂バインダと、非水溶性炭化水素系有機溶
剤と、界面活性剤と、水とを混練した後、可塑剤を添加
して更に混練して得られる。Ｃｕの可塑性多孔質金属層
では金属粉として平均粒径５〜１００μｍのＣｕ粉が用
いられ、Ａｌの可塑性多孔質金属層では金属粉として平
均粒径５〜１００μｍのＡｌ粉と平均粒径５〜１００μ
ｍのＣｕ粉の混合物が用いられ、Ａｇの可塑性多孔質金
属層では金属粉として平均粒径５〜１００μｍのＡｇ粉
が用いられる。水溶性樹脂バインダとしてはメチルセル
ロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、ヒドロ
キシエチルメチルセルロース、カルボキシメチルセルロ
ースアンモニウム、エチルセルロース等が用いられ、非
水溶性炭化水素系有機溶剤としてはネオペンタン、ヘキ
サン、イソヘキサン、ヘプタン等が用いられる。また界
面活性剤としては市販の台所用中性合成洗剤（例えばア
ルキルグルコシドとポリオキシエチレンアルキルエーテ
ルの２８％混合水溶液）が用いられ、可塑剤としてはエ
チレングリコール、ポリエチレングリコール、グリセリ
ン等の多価アルコールや、イワシ油、菜種油、オリーブ
油等の油脂や、石油エーテル等のエーテルや、フタル酸
ジエチル、フタル酸ジＮブチル、フタル酸ジエチルヘキ
シル、フタル酸ジＮオクチル等のエステルが用いられ
る。
と、水溶性樹脂バインダと、非水溶性炭化水素系有機溶
剤と、界面活性剤と、水とを混練した後、可塑剤を添加
して更に混練して得られる。Ｃｕの可塑性多孔質金属層
では金属粉として平均粒径５〜１００μｍのＣｕ粉が用
いられ、Ａｌの可塑性多孔質金属層では金属粉として平
均粒径５〜１００μｍのＡｌ粉と平均粒径５〜１００μ
ｍのＣｕ粉の混合物が用いられ、Ａｇの可塑性多孔質金
属層では金属粉として平均粒径５〜１００μｍのＡｇ粉
が用いられる。水溶性樹脂バインダとしてはメチルセル
ロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、ヒドロ
キシエチルメチルセルロース、カルボキシメチルセルロ
ースアンモニウム、エチルセルロース等が用いられ、非
水溶性炭化水素系有機溶剤としてはネオペンタン、ヘキ
サン、イソヘキサン、ヘプタン等が用いられる。また界
面活性剤としては市販の台所用中性合成洗剤（例えばア
ルキルグルコシドとポリオキシエチレンアルキルエーテ
ルの２８％混合水溶液）が用いられ、可塑剤としてはエ
チレングリコール、ポリエチレングリコール、グリセリ
ン等の多価アルコールや、イワシ油、菜種油、オリーブ
油等の油脂や、石油エーテル等のエーテルや、フタル酸
ジエチル、フタル酸ジＮブチル、フタル酸ジエチルヘキ
シル、フタル酸ジＮオクチル等のエステルが用いられ
る。
【０００８】(c)ヒートシンク ヒートシンクはＣｕ若しくはＡｌの押出し成形や射出成
形等により、又はＣｕ板若しくはＡｌ板のプレス成形に
より形成される。ヒートシンクは金属薄板に塗布された
金属粉含有スラリーの表面に密着する基部と、この基部
に所定の間隔をあけて突設された多数のフィン部とを有
する。基部及びフィン部はＣｕ又はＡｌにより一体的に
成形される。またヒートシンクとして、フィン部のない
基部のみにより形成されたプレート状のものを用いるこ
ともできる。
形等により、又はＣｕ板若しくはＡｌ板のプレス成形に
より形成される。ヒートシンクは金属薄板に塗布された
金属粉含有スラリーの表面に密着する基部と、この基部
に所定の間隔をあけて突設された多数のフィン部とを有
する。基部及びフィン部はＣｕ又はＡｌにより一体的に
成形される。またヒートシンクとして、フィン部のない
基部のみにより形成されたプレート状のものを用いるこ
ともできる。
【０００９】(d)金属含有スラリーの発泡、焼成及び圧
延 セラミック基板に積層接着された金属薄板に金属粉含有
スラリーを介してヒートシンクを重ねた状態で、５〜１
００℃で０．２５〜４時間保持して上記スラリー中の可
塑剤を揮発させ発泡させた後、５０〜２００℃で３０〜
６０分間保持し乾燥して上記スラリーを薄板状多孔質成
形体にする。次にこの多孔質成形体をセラミック基板及
びヒートシンクとともに所定の雰囲気中で５００〜１０
６０℃で０．５〜４時間加熱して保持し、多孔質成形体
をスケルトン構造を有する気孔率９０〜９３％、厚さ
０．５〜５ｍｍの薄板状多孔質焼結体にする。更にこの
多孔質焼結体をセラミック基板及びヒートシンクととも
に圧延して多孔質焼結体の厚さを０．２〜３ｍｍにする
ことにより、金属粉含有スラリーから気孔率２０〜５０
％の可塑性多孔質金属層が成形される。また可塑性多孔
質金属層に形成された気孔には金属層の側面からシリコ
ーングリース、シリコーンオイル又はエポキシ樹脂を充
填することが好ましい。
延 セラミック基板に積層接着された金属薄板に金属粉含有
スラリーを介してヒートシンクを重ねた状態で、５〜１
００℃で０．２５〜４時間保持して上記スラリー中の可
塑剤を揮発させ発泡させた後、５０〜２００℃で３０〜
６０分間保持し乾燥して上記スラリーを薄板状多孔質成
形体にする。次にこの多孔質成形体をセラミック基板及
びヒートシンクとともに所定の雰囲気中で５００〜１０
６０℃で０．５〜４時間加熱して保持し、多孔質成形体
をスケルトン構造を有する気孔率９０〜９３％、厚さ
０．５〜５ｍｍの薄板状多孔質焼結体にする。更にこの
多孔質焼結体をセラミック基板及びヒートシンクととも
に圧延して多孔質焼結体の厚さを０．２〜３ｍｍにする
ことにより、金属粉含有スラリーから気孔率２０〜５０
％の可塑性多孔質金属層が成形される。また可塑性多孔
質金属層に形成された気孔には金属層の側面からシリコ
ーングリース、シリコーンオイル又はエポキシ樹脂を充
填することが好ましい。
【００１０】
【作用】図１又は図３に示されるパワーモジュール用基
板１０又は５０では、セラミック基板１３とヒートシン
ク１８との熱膨張係数が異なっても、可塑性多孔質金属
層１７がセラミック基板１３やヒートシンク１８の熱変
形を吸収するので、セラミック基板１３に反りや割れが
発生するのを防止できる。また可塑性多孔質金属層１７
にシリコーングリース、シリコーンオイル又はエポキシ
樹脂を充填することにより、可塑性多孔質金属層１７で
の熱伝導率が向上するので、放熱特性を損わない。
板１０又は５０では、セラミック基板１３とヒートシン
ク１８との熱膨張係数が異なっても、可塑性多孔質金属
層１７がセラミック基板１３やヒートシンク１８の熱変
形を吸収するので、セラミック基板１３に反りや割れが
発生するのを防止できる。また可塑性多孔質金属層１７
にシリコーングリース、シリコーンオイル又はエポキシ
樹脂を充填することにより、可塑性多孔質金属層１７で
の熱伝導率が向上するので、放熱特性を損わない。
【００１１】
【実施例】次に本発明の実施例を図面に基づいて詳しく
説明する。 ＜実施例１＞図１に示すように、パワーモジュール用基
板１０はセラミック基板１３の下面及び上面にそれぞれ
直接積層接着された金属薄板１４及び回路基板１６と、
金属薄板１４に可塑性多孔質金属層１７を介して積層接
着されセラミック基板１３と異なる熱膨張係数を有する
ヒートシンク１８とを備える。セラミック基板１３をＡ
ｌ2Ｏ3含有量が９６％のセラミック材料により縦、横及
び厚さがそれぞれ３０ｍｍ、７０ｍｍ及び０．６３５ｍ
ｍの長方形の薄板状に形成し、金属薄板１４及び回路基
板１６をＣｕにより縦、横及び厚さがそれぞれ３０ｍ
ｍ、７０ｍｍ及び０．３ｍｍの長方形の薄板状に形成し
た。金属薄板１４及び回路基板１６をＤＢＣ法によりセ
ラミック基板１３の下面及び上面にそれぞれ積層接着し
た。即ちセラミック基板１３の下面及び上面に金属薄板
１４及び回路基板１６をそれぞれ重ねた状態でこれらに
荷重２．０ｋｇｆ／ｃｍ2を加え、Ｎ2雰囲気中で１０６
５℃に加熱することにより積層接着した。セラミック基
板１３の上面に積層接着された回路基板１６をＦｅＣｌ
3水溶液でエッチングして所定の形状の回路基板にし
た。
説明する。 ＜実施例１＞図１に示すように、パワーモジュール用基
板１０はセラミック基板１３の下面及び上面にそれぞれ
直接積層接着された金属薄板１４及び回路基板１６と、
金属薄板１４に可塑性多孔質金属層１７を介して積層接
着されセラミック基板１３と異なる熱膨張係数を有する
ヒートシンク１８とを備える。セラミック基板１３をＡ
ｌ2Ｏ3含有量が９６％のセラミック材料により縦、横及
び厚さがそれぞれ３０ｍｍ、７０ｍｍ及び０．６３５ｍ
ｍの長方形の薄板状に形成し、金属薄板１４及び回路基
板１６をＣｕにより縦、横及び厚さがそれぞれ３０ｍ
ｍ、７０ｍｍ及び０．３ｍｍの長方形の薄板状に形成し
た。金属薄板１４及び回路基板１６をＤＢＣ法によりセ
ラミック基板１３の下面及び上面にそれぞれ積層接着し
た。即ちセラミック基板１３の下面及び上面に金属薄板
１４及び回路基板１６をそれぞれ重ねた状態でこれらに
荷重２．０ｋｇｆ／ｃｍ2を加え、Ｎ2雰囲気中で１０６
５℃に加熱することにより積層接着した。セラミック基
板１３の上面に積層接着された回路基板１６をＦｅＣｌ
3水溶液でエッチングして所定の形状の回路基板にし
た。
【００１２】可塑性多孔質金属層１７となる金属粉含有
スラリーを平均粒径４０μｍのＣｕ粉８０ｇと、水溶性
メチルセルロース樹脂バインダ２．５ｇと、グリセリン
５ｇと、界面活性剤０．５ｇと、水２０ｇとを３０分間
混練した後、ヘキサンを１ｇ添加して更に３分間混練し
て得た。ヒートシンク１８をＣｕの押出し成形により形
成した。ヒートシンク１８は縦、横及び厚さがそれぞれ
３０ｍｍ、７０ｍｍ及び３ｍｍの直方体状の基部１８ａ
と、この基部１８ａの下面に所定の間隔をあけて突設さ
れた多数のフィン部１８ｂとを有し、上記基部１８ａの
積層接着面には幅が１ｍｍで間隔が１０ｍｍの格子状の
溝１８ｃを形成した。またヒートシンク１８の自然空冷
時での放熱特性は５℃／Ｗであった。
スラリーを平均粒径４０μｍのＣｕ粉８０ｇと、水溶性
メチルセルロース樹脂バインダ２．５ｇと、グリセリン
５ｇと、界面活性剤０．５ｇと、水２０ｇとを３０分間
混練した後、ヘキサンを１ｇ添加して更に３分間混練し
て得た。ヒートシンク１８をＣｕの押出し成形により形
成した。ヒートシンク１８は縦、横及び厚さがそれぞれ
３０ｍｍ、７０ｍｍ及び３ｍｍの直方体状の基部１８ａ
と、この基部１８ａの下面に所定の間隔をあけて突設さ
れた多数のフィン部１８ｂとを有し、上記基部１８ａの
積層接着面には幅が１ｍｍで間隔が１０ｍｍの格子状の
溝１８ｃを形成した。またヒートシンク１８の自然空冷
時での放熱特性は５℃／Ｗであった。
【００１３】セラミック基板１３の下面に積層接着され
た金属薄板１４に金属含有スラリーを所定の厚さで塗布
し、このスラリーの下面にヒートシンク１８の基部を密
着させた。この状態で、温度４０℃に３０分間保持して
上記スラリー中のヘキサンを揮発させて発泡させた後、
温度９０℃に４０分間保持し乾燥して上記スラリーを薄
板状多孔質成形体にした。次にこの多孔質成形体をセラ
ミック基板及びヒートシンクとともに空気中で５００℃
に０．５時間加熱して保持した後、水素中で１０３０℃
に１時間加熱して保持し、多孔質成形体をスケルトン構
造を有する気孔率９２〜９５％、厚さ３ｍｍの薄板状多
孔質焼結体にした。更にこの多孔質焼結体をセラミック
基板及びヒートシンクとともに圧延して多孔質焼結体の
厚さを１ｍｍにすることにより、金属粉含有スラリーか
ら気孔率３０％の可塑性多孔質金属層１７を成形した。
またこの可塑性多孔質金属層１７の気孔に金属層１７の
側面からシリコーングリースを充填した。このようにし
てパワーモジュール基板１０を得た。
た金属薄板１４に金属含有スラリーを所定の厚さで塗布
し、このスラリーの下面にヒートシンク１８の基部を密
着させた。この状態で、温度４０℃に３０分間保持して
上記スラリー中のヘキサンを揮発させて発泡させた後、
温度９０℃に４０分間保持し乾燥して上記スラリーを薄
板状多孔質成形体にした。次にこの多孔質成形体をセラ
ミック基板及びヒートシンクとともに空気中で５００℃
に０．５時間加熱して保持した後、水素中で１０３０℃
に１時間加熱して保持し、多孔質成形体をスケルトン構
造を有する気孔率９２〜９５％、厚さ３ｍｍの薄板状多
孔質焼結体にした。更にこの多孔質焼結体をセラミック
基板及びヒートシンクとともに圧延して多孔質焼結体の
厚さを１ｍｍにすることにより、金属粉含有スラリーか
ら気孔率３０％の可塑性多孔質金属層１７を成形した。
またこの可塑性多孔質金属層１７の気孔に金属層１７の
側面からシリコーングリースを充填した。このようにし
てパワーモジュール基板１０を得た。
【００１４】＜実施例２＞図示しないが、可塑性多孔質
金属層となる金属粉含有スラリーを平均粒径４０μｍの
Ａｇ粉１００ｇと、水溶性メチルセルロース樹脂バイン
ダ２．５ｇと、グリセリン５ｇと、界面活性剤０．５ｇ
と、水２０ｇとを３０分間混練した後、ヘキサンを１ｇ
添加して更に３分間混練して得たことを除いて、構成は
実施例１と同一である。但し、金属粉含有スラリーから
以下の方法により可塑性多孔質金属層を成形した。金属
薄板に上記金属含有スラリーを所定の厚さで塗布し、こ
のスラリーの下面にヒートシンクの基部を密着させた状
態で、温度４０℃に３０分間保持して上記スラリー中の
ヘキサンを揮発させて発泡させた後、温度９０℃に４０
分間保持し乾燥して上記スラリーを薄板状多孔質成形体
にした。次にこの多孔質成形体をセラミック基板及びヒ
ートシンクとともに空気中で９００℃に３時間加熱して
保持し、多孔質成形体をスケルトン構造を有する気孔率
９０〜９３％、厚さ１ｍｍの薄板状多孔質焼結体にし
た。更にこの多孔質焼結体をセラミック基板及びヒート
シンクとともに圧延して多孔質焼結体の厚さを０．３ｍ
ｍにすることにより、金属粉含有スラリーから気孔率３
０％の可塑性多孔質金属層を成形した。
金属層となる金属粉含有スラリーを平均粒径４０μｍの
Ａｇ粉１００ｇと、水溶性メチルセルロース樹脂バイン
ダ２．５ｇと、グリセリン５ｇと、界面活性剤０．５ｇ
と、水２０ｇとを３０分間混練した後、ヘキサンを１ｇ
添加して更に３分間混練して得たことを除いて、構成は
実施例１と同一である。但し、金属粉含有スラリーから
以下の方法により可塑性多孔質金属層を成形した。金属
薄板に上記金属含有スラリーを所定の厚さで塗布し、こ
のスラリーの下面にヒートシンクの基部を密着させた状
態で、温度４０℃に３０分間保持して上記スラリー中の
ヘキサンを揮発させて発泡させた後、温度９０℃に４０
分間保持し乾燥して上記スラリーを薄板状多孔質成形体
にした。次にこの多孔質成形体をセラミック基板及びヒ
ートシンクとともに空気中で９００℃に３時間加熱して
保持し、多孔質成形体をスケルトン構造を有する気孔率
９０〜９３％、厚さ１ｍｍの薄板状多孔質焼結体にし
た。更にこの多孔質焼結体をセラミック基板及びヒート
シンクとともに圧延して多孔質焼結体の厚さを０．３ｍ
ｍにすることにより、金属粉含有スラリーから気孔率３
０％の可塑性多孔質金属層を成形した。
【００１５】＜実施例３＞図示しないが、可塑性多孔質
金属層となる金属粉含有スラリーを平均粒径２５μｍの
Ａｌ粉５０ｇと、平均粒径９μｍのＣｕ粉１．２ｇと、
水溶性メチルセルロース樹脂バインダ２．５ｇと、グリ
セリン５ｇと、界面活性剤０．５ｇと、水２０ｇとを３
０分間混練した後、ヘキサンを１ｇ添加して更に３分間
混練して得たことを除いて、構成は実施例１と同一であ
る。但し、金属粉含有スラリーから以下の方法により可
塑性多孔質金属層を成形した。金属薄板に上記金属含有
スラリーを所定の厚さで塗布し、このスラリーの下面に
ヒートシンクの基部を密着させた状態で、温度４０℃に
３０分間保持して上記スラリー中のヘキサンを揮発させ
て発泡させた後、温度９０℃に４０分間保持し乾燥して
上記スラリーを薄板状多孔質成形体にした。次にこの多
孔質成形体をセラミック基板及びヒートシンクとともに
真空中で６００℃に１時間加熱して保持し、多孔質成形
体をスケルトン構造を有する気孔率９３〜９６％、厚さ
１ｍｍの薄板状多孔質焼結体にした。更にこの多孔質焼
結体をセラミック基板及びヒートシンクとともに圧延し
て多孔質焼結体の厚さを０．３ｍｍにすることにより、
金属粉含有スラリーから気孔率３０％の可塑性多孔質金
属層を成形した。
金属層となる金属粉含有スラリーを平均粒径２５μｍの
Ａｌ粉５０ｇと、平均粒径９μｍのＣｕ粉１．２ｇと、
水溶性メチルセルロース樹脂バインダ２．５ｇと、グリ
セリン５ｇと、界面活性剤０．５ｇと、水２０ｇとを３
０分間混練した後、ヘキサンを１ｇ添加して更に３分間
混練して得たことを除いて、構成は実施例１と同一であ
る。但し、金属粉含有スラリーから以下の方法により可
塑性多孔質金属層を成形した。金属薄板に上記金属含有
スラリーを所定の厚さで塗布し、このスラリーの下面に
ヒートシンクの基部を密着させた状態で、温度４０℃に
３０分間保持して上記スラリー中のヘキサンを揮発させ
て発泡させた後、温度９０℃に４０分間保持し乾燥して
上記スラリーを薄板状多孔質成形体にした。次にこの多
孔質成形体をセラミック基板及びヒートシンクとともに
真空中で６００℃に１時間加熱して保持し、多孔質成形
体をスケルトン構造を有する気孔率９３〜９６％、厚さ
１ｍｍの薄板状多孔質焼結体にした。更にこの多孔質焼
結体をセラミック基板及びヒートシンクとともに圧延し
て多孔質焼結体の厚さを０．３ｍｍにすることにより、
金属粉含有スラリーから気孔率３０％の可塑性多孔質金
属層を成形した。
【００１６】＜実施例４＞図２に示すように、この例の
パワーモジュール用基板４０では、ヒートシンク４８を
Ａｌにより実施例１のヒートシンクと同形同大に形成し
たことを除いて、構成は実施例３と同一である。ヒート
シンク４８は基部４８ａとフィン部４８ｂとを有し、基
部４８ａには実施例１のヒートシンクのような溝を形成
しなかった。図２において図１と同一符号は同一部品を
示す。
パワーモジュール用基板４０では、ヒートシンク４８を
Ａｌにより実施例１のヒートシンクと同形同大に形成し
たことを除いて、構成は実施例３と同一である。ヒート
シンク４８は基部４８ａとフィン部４８ｂとを有し、基
部４８ａには実施例１のヒートシンクのような溝を形成
しなかった。図２において図１と同一符号は同一部品を
示す。
【００１７】＜実施例５＞図３に示すように、この例の
パワーモジュール用基板５０では、セラミック基板１３
の下面及び上面にろう材５１であるＡｇ−Ｃｕ−Ｔｉろ
う材の箔を介して活性金属法により金属薄板１３及び回
路基板１６をそれぞれ積層接着した。即ちセラミック基
板１３の下面及び上面にろう材５１を挟んで金属薄板１
４及び回路基板１６をそれぞれ重ねた状態でこれらに荷
重２．０ｋｇｆ／ｃｍ2を加え、真空中で８５０℃に加
熱することにより積層接着した。上記以外の構成は実施
例１と同一であり、図３において図１と同一符号は同一
部品を示す。
パワーモジュール用基板５０では、セラミック基板１３
の下面及び上面にろう材５１であるＡｇ−Ｃｕ−Ｔｉろ
う材の箔を介して活性金属法により金属薄板１３及び回
路基板１６をそれぞれ積層接着した。即ちセラミック基
板１３の下面及び上面にろう材５１を挟んで金属薄板１
４及び回路基板１６をそれぞれ重ねた状態でこれらに荷
重２．０ｋｇｆ／ｃｍ2を加え、真空中で８５０℃に加
熱することにより積層接着した。上記以外の構成は実施
例１と同一であり、図３において図１と同一符号は同一
部品を示す。
【００１８】＜実施例６及び７＞図示しないが、実施例
６及び７では、セラミック基板の下面及び上面にろう材
であるＡｇ−Ｃｕ−Ｔｉろう材の箔を介して活性金属法
により金属薄板及び回路基板をそれぞれ積層接着したこ
とを除いて、構成は実施例２及び３とそれぞれ同一であ
る。 ＜実施例８＞図４に示すように、この例のパワーモジュ
ール用基板８０では、セラミック基板１３の下面及び上
面にろう材５１であるＡｇ−Ｃｕ−Ｔｉろう材の箔を介
して活性金属法により金属薄板１４及び回路基板１６を
それぞれ積層接着したことを除いて、構成は実施例４と
同一である。図４において図２と同一符号は同一部品を
示す。
６及び７では、セラミック基板の下面及び上面にろう材
であるＡｇ−Ｃｕ−Ｔｉろう材の箔を介して活性金属法
により金属薄板及び回路基板をそれぞれ積層接着したこ
とを除いて、構成は実施例２及び３とそれぞれ同一であ
る。 ＜実施例８＞図４に示すように、この例のパワーモジュ
ール用基板８０では、セラミック基板１３の下面及び上
面にろう材５１であるＡｇ−Ｃｕ−Ｔｉろう材の箔を介
して活性金属法により金属薄板１４及び回路基板１６を
それぞれ積層接着したことを除いて、構成は実施例４と
同一である。図４において図２と同一符号は同一部品を
示す。
【００１９】＜実施例９及び１０＞図示しないが、実施
例９及び１０では、金属薄板及び回路基板を厚さ０．４
ｍｍのＡｌにより実施例７及び８の金属薄板及び回路基
板とそれぞれ同じ大きさに形成し、セラミック基板の下
面及び上面にろう材であるＡｌ−Ｓｉろう材の箔を介し
て金属薄板及び回路基板をそれぞれ積層接着した。即ち
セラミック基板の下面及び上面にろう材を挟んで金属薄
板及び回路基板をそれぞれ重ねた状態でこれらに荷重
２．０ｋｇｆ／ｃｍ2を加え、真空中で６３０℃に加熱
することにより積層接着した。上記以外の構成は実施例
７及び８とそれぞれ同一である。
例９及び１０では、金属薄板及び回路基板を厚さ０．４
ｍｍのＡｌにより実施例７及び８の金属薄板及び回路基
板とそれぞれ同じ大きさに形成し、セラミック基板の下
面及び上面にろう材であるＡｌ−Ｓｉろう材の箔を介し
て金属薄板及び回路基板をそれぞれ積層接着した。即ち
セラミック基板の下面及び上面にろう材を挟んで金属薄
板及び回路基板をそれぞれ重ねた状態でこれらに荷重
２．０ｋｇｆ／ｃｍ2を加え、真空中で６３０℃に加熱
することにより積層接着した。上記以外の構成は実施例
７及び８とそれぞれ同一である。
【００２０】＜実施例１１〜１４＞図示しないが、実施
例１１〜１４では、セラミック基板をＡｌＮにより形成
したことを除いて、構成は実施例１〜４とそれぞれ同一
である。但し、予めセラミック基板を１３００℃で酸化
処理してその表面にＡｌ2Ｏ3層を最適な厚さで形成して
おいた。 ＜実施例１５〜２０＞図示しないが、実施例１５〜２０
では、セラミック基板をＡｌＮにより形成したことを除
いて、構成は実施例５〜１０とそれぞれ同一である。
例１１〜１４では、セラミック基板をＡｌＮにより形成
したことを除いて、構成は実施例１〜４とそれぞれ同一
である。但し、予めセラミック基板を１３００℃で酸化
処理してその表面にＡｌ2Ｏ3層を最適な厚さで形成して
おいた。 ＜実施例１５〜２０＞図示しないが、実施例１５〜２０
では、セラミック基板をＡｌＮにより形成したことを除
いて、構成は実施例５〜１０とそれぞれ同一である。
【００２１】＜比較例１＞図６に示すように、可塑性多
孔質金属層を用いないことを除いて、実施例１と同一の
構成のパワーモジュール用基板５を比較例１とした。即
ちパワーモジュール用基板５はセラミック基板３の下面
及び上面にＤＢＣ法によりそれぞれ直接積層接着された
金属薄板４及び回路基板６と、金属薄板４にＡｇ−Ｃｕ
ろう材２の箔を介して積層接着されたヒートシンク８と
を備える。 ＜比較例２＞図７に示すように、可塑性多孔質金属層を
用いないことを除いて、実施例５と同一の構成のパワー
モジュール用基板９を比較例２とした。即ちパワーモジ
ュール用基板９はセラミック基板３の下面及び上面にＡ
ｇ−Ｃｕ−Ｔｉろう材１の箔を介して活性金属法により
それぞれ積層接着された金属薄板４及び回路基板６と、
金属薄板４にＡｇ−Ｃｕろう材２の箔を介して積層接着
されたヒートシンク８とを備える。 ＜比較例３及び４＞図示しないが、可塑性多孔質金属層
を用いないことを除いて、実施例１１及び１５と同一の
構成のパワーモジュール用基板をそれぞれ比較例３及び
４とした。上記実施例１〜２０及び比較例１〜４の構成
を表１にまとめた。
孔質金属層を用いないことを除いて、実施例１と同一の
構成のパワーモジュール用基板５を比較例１とした。即
ちパワーモジュール用基板５はセラミック基板３の下面
及び上面にＤＢＣ法によりそれぞれ直接積層接着された
金属薄板４及び回路基板６と、金属薄板４にＡｇ−Ｃｕ
ろう材２の箔を介して積層接着されたヒートシンク８と
を備える。 ＜比較例２＞図７に示すように、可塑性多孔質金属層を
用いないことを除いて、実施例５と同一の構成のパワー
モジュール用基板９を比較例２とした。即ちパワーモジ
ュール用基板９はセラミック基板３の下面及び上面にＡ
ｇ−Ｃｕ−Ｔｉろう材１の箔を介して活性金属法により
それぞれ積層接着された金属薄板４及び回路基板６と、
金属薄板４にＡｇ−Ｃｕろう材２の箔を介して積層接着
されたヒートシンク８とを備える。 ＜比較例３及び４＞図示しないが、可塑性多孔質金属層
を用いないことを除いて、実施例１１及び１５と同一の
構成のパワーモジュール用基板をそれぞれ比較例３及び
４とした。上記実施例１〜２０及び比較例１〜４の構成
を表１にまとめた。
【００２２】
【表１】
【００２３】＜比較試験と評価＞実施例１〜２０及び比
較例１〜４のパワーモジュール用基板に−４０℃〜１２
５℃の温度サイクル条件で０サイクル（温度サイクルを
全く与えない）、１０サイクル及び５０サイクルの温度
サイクルを与えた後の熱抵抗及びセラミック基板の割れ
について調べた。熱抵抗Ｒth（℃）は回路基板上に縦及
び横とも１５ｍｍの矩形の発熱体（図示せず）を２個Ｐ
ｂ−Ｓｎはんだを介して接着し、この発熱体を１０Ｗで
発熱させたときの周囲空気温度Ｔa（℃）と発熱体の温
度Ｔj（℃）とを測定して式より求めた。 Ｒth＝（Ｔj−Ｔa）／１０ …… またセラミック基板の割れ率Ｃr（％）はセラミック基
板から回路基板をエッチングして全て剥がし、顕微鏡で
積層接着周囲の割れの長さＬc（ｍｍ）とエッチング前
の回路の全周長さＬa（ｍｍ）を測定して式より求め
た。 Ｃr＝（Ｌc／Ｌa）×１００ …… これらの結果を表２に示す。
較例１〜４のパワーモジュール用基板に−４０℃〜１２
５℃の温度サイクル条件で０サイクル（温度サイクルを
全く与えない）、１０サイクル及び５０サイクルの温度
サイクルを与えた後の熱抵抗及びセラミック基板の割れ
について調べた。熱抵抗Ｒth（℃）は回路基板上に縦及
び横とも１５ｍｍの矩形の発熱体（図示せず）を２個Ｐ
ｂ−Ｓｎはんだを介して接着し、この発熱体を１０Ｗで
発熱させたときの周囲空気温度Ｔa（℃）と発熱体の温
度Ｔj（℃）とを測定して式より求めた。 Ｒth＝（Ｔj−Ｔa）／１０ …… またセラミック基板の割れ率Ｃr（％）はセラミック基
板から回路基板をエッチングして全て剥がし、顕微鏡で
積層接着周囲の割れの長さＬc（ｍｍ）とエッチング前
の回路の全周長さＬa（ｍｍ）を測定して式より求め
た。 Ｃr＝（Ｌc／Ｌa）×１００ …… これらの結果を表２に示す。
【００２４】
【表２】
【００２５】表２から明らかなように、割れ率は実施例
の方が従来例より著しく低くなっていることが判った。
また熱抵抗は０サイクルでは実施例より比較例の方が僅
かに良いが、１０サイクル以上では実施例の方が比較例
より良くなっていることが判った。
の方が従来例より著しく低くなっていることが判った。
また熱抵抗は０サイクルでは実施例より比較例の方が僅
かに良いが、１０サイクル以上では実施例の方が比較例
より良くなっていることが判った。
【００２６】なお、上記実施例では基部とフィン部とを
有するヒートシンクを挙げたが、これに限らず図５に示
すように Ａｌ等により形成された筐体をヒートシンク
９８としてもよい。図５において図２と同一符号は同一
部品を示す。
有するヒートシンクを挙げたが、これに限らず図５に示
すように Ａｌ等により形成された筐体をヒートシンク
９８としてもよい。図５において図２と同一符号は同一
部品を示す。
【００２７】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、セ
ラミック基板に直接又はろう材を介して金属薄板を積層
接着し、金属薄板に可塑性多孔質金属層を介してセラミ
ック基板と異なる熱膨張係数を有するヒートシンクを積
層接着したので、可塑性多孔質金属層が熱変形を吸収し
てセラミック基板の反りや割れを防止できる。また可塑
性多孔質金属層が気孔率２０〜５０％のＣｕ，Ａｌ又は
Ａｇの多孔質焼結体であり、この可塑性多孔質金属層に
シリコーングリース、シリコーンオイル又はエポキシ樹
脂を充填すれば、放熱特性を損うことがない。
ラミック基板に直接又はろう材を介して金属薄板を積層
接着し、金属薄板に可塑性多孔質金属層を介してセラミ
ック基板と異なる熱膨張係数を有するヒートシンクを積
層接着したので、可塑性多孔質金属層が熱変形を吸収し
てセラミック基板の反りや割れを防止できる。また可塑
性多孔質金属層が気孔率２０〜５０％のＣｕ，Ａｌ又は
Ａｇの多孔質焼結体であり、この可塑性多孔質金属層に
シリコーングリース、シリコーンオイル又はエポキシ樹
脂を充填すれば、放熱特性を損うことがない。
【図１】本発明実施例１のパワーモジュール用基板の断
面図。
面図。
【図２】本発明の実施例４を示す図１に対応する断面
図。
図。
【図３】本発明の実施例５を示す図１に対応する断面
図。
図。
【図４】本発明の実施例８を示す図２に対応する断面
図。
図。
【図５】本発明の実施例２１を示す図２に対応する断面
図。
図。
【図６】比較例１を示す図１に対応する断面図。
【図７】比較例２を示す図１に対応する断面図。
１０，４０，５０，８０，９０ パワーモジュール用基
板 １３ セラミック基板 １４ 金属薄板 １７ 可塑性多孔質金属層 １８，４８，９８ ヒートシンク ５１ ろう材
板 １３ セラミック基板 １４ 金属薄板 １７ 可塑性多孔質金属層 １８，４８，９８ ヒートシンク ５１ ろう材
フロントページの続き (72)発明者 初鹿 昌文 埼玉県大宮市北袋町１丁目297番地 三菱 マテリアル株式会社中央研究所内
Claims (9)
- 【請求項１】 セラミック基板(13)に直接又はろう材(5
1)を介して積層接着された金属薄板(14)と、 前記金属薄板(14)に可塑性多孔質金属層(17)を介して積
層接着され前記セラミック基板(13)と異なる熱膨張係数
を有するヒートシンク(18,48)とを備えたパワーモジュ
ール用基板。 - 【請求項２】 セラミック基板(13)がＡｌ2Ｏ3又はＡｌ
Ｎにより形成された請求項１記載のパワーモジュール用
基板。 - 【請求項３】 金属薄板(14)がＣｕにより形成され、前
記金属薄板(14)が直接セラミック基板(13)に積層接着さ
れた請求項１又は２記載のパワーモジュール用基板。 - 【請求項４】 金属薄板(14)がＣｕにより形成され、ろ
う材(51)がＡｇ−Ｃｕ−Ｔｉろう材である請求項１又は
２記載のパワーモジュール用基板。 - 【請求項５】 金属薄板(14)がＡｌにより形成され、ろ
う材(51)がＡｌ−Ｓｉろう材である請求項１又は２記載
のパワーモジュール用基板。 - 【請求項６】 可塑性多孔質金属層(17)が気孔率２０〜
５０％のＣｕ，Ａｌ又はＡｇの多孔質焼結体である請求
項１ないし５いずれか記載のパワーモジュール用基板。 - 【請求項７】 可塑性多孔質金属層(17)にシリコーング
リース、シリコーンオイル又はエポキシ樹脂が充填され
た請求項１ないし６いずれか記載のパワーモジュール用
基板。 - 【請求項８】 セラミック基板に直接又はろう材を介し
て金属薄板を積層接着する工程と、 前記金属薄板の表面に金属粉含有スラリーを塗布する工
程と、 前記金属粉含有スラリーの表面にヒートシンクを重ねる
工程と、 前記金属粉含有スラリーを発泡した後に焼成し圧延して
可塑性多孔質金属層を成形する工程とを含み、 前記金属粉含有スラリーは平均粒径が５〜１００μｍの
Ｃｕ，Ａｌ又はＡｇからなる金属粉と、水溶性樹脂バイ
ンダと、非水溶性炭化水素系有機溶剤と、界面活性剤
と、可塑剤と、水とを含むことを特徴とするパワーモジ
ュール用基板の製造方法。 - 【請求項９】 焼成して成形された可塑性多孔質金属層
にシリコーングリース、シリコーンオイル又はエポキシ
樹脂を充填する工程を更に含む請求項８記載のパワーモ
ジュール用基板の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14228795A JP3180622B2 (ja) | 1995-06-09 | 1995-06-09 | パワーモジュール用基板及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14228795A JP3180622B2 (ja) | 1995-06-09 | 1995-06-09 | パワーモジュール用基板及びその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08335652A true JPH08335652A (ja) | 1996-12-17 |
| JP3180622B2 JP3180622B2 (ja) | 2001-06-25 |
Family
ID=15311872
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14228795A Expired - Lifetime JP3180622B2 (ja) | 1995-06-09 | 1995-06-09 | パワーモジュール用基板及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3180622B2 (ja) |
Cited By (20)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005328087A (ja) * | 1999-03-24 | 2005-11-24 | Mitsubishi Materials Corp | パワーモジュール用基板 |
| US7128979B2 (en) | 2002-04-19 | 2006-10-31 | Mitsubishi Materials Corporation | Circuit board, method of producing same, and power module |
| WO2007060936A1 (ja) * | 2005-11-22 | 2007-05-31 | Kabushiki Kaisha Toyota Jidoshokki | 半田付け装置及び半田付け方法 |
| JP2007194442A (ja) * | 2006-01-20 | 2007-08-02 | Fuji Electric Holdings Co Ltd | 半導体装置 |
| JP2007311527A (ja) * | 2006-05-18 | 2007-11-29 | Mitsubishi Materials Corp | パワーモジュール用基板およびパワーモジュール用基板の製造方法並びにパワーモジュール |
| US7323255B2 (en) * | 2004-09-01 | 2008-01-29 | Kabushiki Kaisha Toyota Jidoshokki | Method of producing base plate circuit board, base plate for circuit board, and circuit board using the base plate |
| CN100373599C (zh) * | 2005-09-29 | 2008-03-05 | 威盛电子股份有限公司 | 无凸块式芯片封装体 |
| CN100433391C (zh) * | 2006-11-30 | 2008-11-12 | 何永祥 | 一种采用多孔金属材料作为散热装置的大功率发光二极管 |
| EP2003691A2 (en) * | 2006-03-13 | 2008-12-17 | Kabushiki Kaisha Toyota Jidoshokki | Base for power module |
| JP2011023457A (ja) * | 2009-07-14 | 2011-02-03 | Akane:Kk | ヒートシンク及びヒートシンクの製造方法 |
| JP2012195441A (ja) * | 2011-03-16 | 2012-10-11 | Hitachi Powdered Metals Co Ltd | 熱電変換システムおよびその製造方法 |
| KR101244834B1 (ko) * | 2010-06-02 | 2013-03-19 | 미쓰비시덴키 가부시키가이샤 | 전력 반도체장치 |
| KR101242610B1 (ko) * | 2010-10-29 | 2013-03-20 | (주)태광테크 | 전자부품 방열용 냉각기판 및 그 제조방법 |
| US8860210B2 (en) | 2009-06-10 | 2014-10-14 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Semiconductor device |
| WO2014174854A1 (ja) * | 2013-04-25 | 2014-10-30 | 富士電機株式会社 | 半導体装置 |
| WO2019088285A1 (ja) * | 2017-11-06 | 2019-05-09 | 三菱マテリアル株式会社 | ヒートシンク付パワーモジュール用基板およびヒートシンク付パワーモジュール用基板の製造方法 |
| CN110998833A (zh) * | 2017-08-02 | 2020-04-10 | 三菱综合材料株式会社 | 散热器 |
| WO2020091008A1 (ja) * | 2018-10-31 | 2020-05-07 | 三菱マテリアル株式会社 | 金属層付き炭素質部材、及び、熱伝導板 |
| CN115866936A (zh) * | 2023-03-01 | 2023-03-28 | 四川斯艾普电子科技有限公司 | 一种采用厚薄膜工艺实现多层电路板的方法 |
| WO2024048358A1 (ja) * | 2022-09-01 | 2024-03-07 | デクセリアルズ株式会社 | 積層体及び積層体の製造方法 |
-
1995
- 1995-06-09 JP JP14228795A patent/JP3180622B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (29)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005328087A (ja) * | 1999-03-24 | 2005-11-24 | Mitsubishi Materials Corp | パワーモジュール用基板 |
| US7128979B2 (en) | 2002-04-19 | 2006-10-31 | Mitsubishi Materials Corporation | Circuit board, method of producing same, and power module |
| US7323255B2 (en) * | 2004-09-01 | 2008-01-29 | Kabushiki Kaisha Toyota Jidoshokki | Method of producing base plate circuit board, base plate for circuit board, and circuit board using the base plate |
| CN100373599C (zh) * | 2005-09-29 | 2008-03-05 | 威盛电子股份有限公司 | 无凸块式芯片封装体 |
| WO2007060936A1 (ja) * | 2005-11-22 | 2007-05-31 | Kabushiki Kaisha Toyota Jidoshokki | 半田付け装置及び半田付け方法 |
| JP2007194442A (ja) * | 2006-01-20 | 2007-08-02 | Fuji Electric Holdings Co Ltd | 半導体装置 |
| EP2003691A2 (en) * | 2006-03-13 | 2008-12-17 | Kabushiki Kaisha Toyota Jidoshokki | Base for power module |
| EP2003691A4 (en) * | 2006-03-13 | 2015-04-22 | Toyota Jidoshokki Kk | BASIS FOR A POWER MODULE |
| JP2007311527A (ja) * | 2006-05-18 | 2007-11-29 | Mitsubishi Materials Corp | パワーモジュール用基板およびパワーモジュール用基板の製造方法並びにパワーモジュール |
| CN100433391C (zh) * | 2006-11-30 | 2008-11-12 | 何永祥 | 一种采用多孔金属材料作为散热装置的大功率发光二极管 |
| US8860210B2 (en) | 2009-06-10 | 2014-10-14 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Semiconductor device |
| JP2011023457A (ja) * | 2009-07-14 | 2011-02-03 | Akane:Kk | ヒートシンク及びヒートシンクの製造方法 |
| KR101244834B1 (ko) * | 2010-06-02 | 2013-03-19 | 미쓰비시덴키 가부시키가이샤 | 전력 반도체장치 |
| KR101242610B1 (ko) * | 2010-10-29 | 2013-03-20 | (주)태광테크 | 전자부품 방열용 냉각기판 및 그 제조방법 |
| JP2012195441A (ja) * | 2011-03-16 | 2012-10-11 | Hitachi Powdered Metals Co Ltd | 熱電変換システムおよびその製造方法 |
| WO2014174854A1 (ja) * | 2013-04-25 | 2014-10-30 | 富士電機株式会社 | 半導体装置 |
| US9673129B2 (en) | 2013-04-25 | 2017-06-06 | Fuji Electric Co., Ltd. | Semiconductor device |
| JPWO2014174854A1 (ja) * | 2013-04-25 | 2017-02-23 | 富士電機株式会社 | 半導体装置 |
| CN110998833A (zh) * | 2017-08-02 | 2020-04-10 | 三菱综合材料株式会社 | 散热器 |
| CN111587487A (zh) * | 2017-11-06 | 2020-08-25 | 三菱综合材料株式会社 | 带散热片的功率模块用基板及带散热片的功率模块用基板的制造方法 |
| JP2019087607A (ja) * | 2017-11-06 | 2019-06-06 | 三菱マテリアル株式会社 | ヒートシンク付パワーモジュール用基板およびヒートシンク付パワーモジュール用基板の製造方法 |
| WO2019088285A1 (ja) * | 2017-11-06 | 2019-05-09 | 三菱マテリアル株式会社 | ヒートシンク付パワーモジュール用基板およびヒートシンク付パワーモジュール用基板の製造方法 |
| US11257735B2 (en) | 2017-11-06 | 2022-02-22 | Mitsubishi Materials Corporation | Heat sink-equipped power module substrate and manufacturing method for heat sink-equipped power module substrate |
| WO2020091008A1 (ja) * | 2018-10-31 | 2020-05-07 | 三菱マテリアル株式会社 | 金属層付き炭素質部材、及び、熱伝導板 |
| CN112839799A (zh) * | 2018-10-31 | 2021-05-25 | 三菱综合材料株式会社 | 带金属层的碳质构件及导热板 |
| CN112839799B (zh) * | 2018-10-31 | 2023-01-24 | 三菱综合材料株式会社 | 带金属层的碳质构件及导热板 |
| WO2024048358A1 (ja) * | 2022-09-01 | 2024-03-07 | デクセリアルズ株式会社 | 積層体及び積層体の製造方法 |
| CN115866936A (zh) * | 2023-03-01 | 2023-03-28 | 四川斯艾普电子科技有限公司 | 一种采用厚薄膜工艺实现多层电路板的方法 |
| CN115866936B (zh) * | 2023-03-01 | 2023-05-30 | 四川斯艾普电子科技有限公司 | 一种采用厚薄膜工艺实现多层电路板的方法 |
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