JPH1065296A - セラミック回路基板 - Google Patents
セラミック回路基板Info
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- JPH1065296A JPH1065296A JP22147896A JP22147896A JPH1065296A JP H1065296 A JPH1065296 A JP H1065296A JP 22147896 A JP22147896 A JP 22147896A JP 22147896 A JP22147896 A JP 22147896A JP H1065296 A JPH1065296 A JP H1065296A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】熱サイクルを繰返し付加してもセラミック基板
にクラックが発生しない。 【解決手段】セラミック基板１３がＳｉ3Ｎ4により形成
され、このセラミック基板１３の両面にＡｌ−Ｓｉ系ろ
う材を介して第１及び第２アルミニウム板１１，１２が
それぞれ積層接着される。また第１及び第２アルミニウ
ム板１１，１２のＡｌの純度は９９．９８重量％以上で
ある。
にクラックが発生しない。 【解決手段】セラミック基板１３がＳｉ3Ｎ4により形成
され、このセラミック基板１３の両面にＡｌ−Ｓｉ系ろ
う材を介して第１及び第２アルミニウム板１１，１２が
それぞれ積層接着される。また第１及び第２アルミニウ
ム板１１，１２のＡｌの純度は９９．９８重量％以上で
ある。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はパワーモジュール用
基板等の半導体装置のセラミック回路基板に関するもの
である。
基板等の半導体装置のセラミック回路基板に関するもの
である。
【０００２】
【従来の技術】従来、窒化物系のセラミック基板と金属
部材とが、１５〜３５重量％のＣｕと、１〜１０重量％
のＴｉ，Ｚｒ及びＮｂから選ばれた少なくとも１種と、
２０〜４０重量％のＷ，Ｍｏ，窒化アルミニウム，窒化
ケイ素及び窒化ホウ素から選ばれた少なくとも１種と、
残部にＡｇとを含む接合用組成物により接合されたセラ
ミックス−金属接合体が開示されている（特開平５−２
４６７６９）。この接合体では、窒化物系のセラミック
基板が窒化アルミニウム，窒化ケイ素，窒化ホウ素，サ
イアロン等により形成され、電子部品の回路となる金属
部材がＣｕ，Ｃｕ合金，Ｎｉ，Ｎｉ合金，Ｗ，Ｍｏ等に
より形成される。また上記接合用組成物はＡｇ−Ｃｕの
共晶組成（７２重量％Ａｇ−２８重量％Ｃｕ）若しくは
その近傍の組成のろう材成分を主とし、これにＴｉ，Ｚ
ｒ及びＮｂから選ばれた少なくとも１種の活性金属と、
Ｗ，Ｍｏ，窒化アルミニウム，窒化ケイ素及び窒化ホウ
素から選ばれた少なくとも１種とを配合して構成され
る。
部材とが、１５〜３５重量％のＣｕと、１〜１０重量％
のＴｉ，Ｚｒ及びＮｂから選ばれた少なくとも１種と、
２０〜４０重量％のＷ，Ｍｏ，窒化アルミニウム，窒化
ケイ素及び窒化ホウ素から選ばれた少なくとも１種と、
残部にＡｇとを含む接合用組成物により接合されたセラ
ミックス−金属接合体が開示されている（特開平５−２
４６７６９）。この接合体では、窒化物系のセラミック
基板が窒化アルミニウム，窒化ケイ素，窒化ホウ素，サ
イアロン等により形成され、電子部品の回路となる金属
部材がＣｕ，Ｃｕ合金，Ｎｉ，Ｎｉ合金，Ｗ，Ｍｏ等に
より形成される。また上記接合用組成物はＡｇ−Ｃｕの
共晶組成（７２重量％Ａｇ−２８重量％Ｃｕ）若しくは
その近傍の組成のろう材成分を主とし、これにＴｉ，Ｚ
ｒ及びＮｂから選ばれた少なくとも１種の活性金属と、
Ｗ，Ｍｏ，窒化アルミニウム，窒化ケイ素及び窒化ホウ
素から選ばれた少なくとも１種とを配合して構成され
る。
【０００３】このように構成されたセラミック−金属接
合体では、窒化物系のセラミック基板に熱膨張係数が近
似した熱応力緩和成分を配合した接合用組成物を、上記
セラミック基板及び金属部材間に介在させた状態で加熱
接合するので、中間接合層となる上記接合用組成物の熱
膨張係数がセラミック基板と金属部材との中間的な値を
示す。この結果、上記中間接合層が窒化物系セラミック
部材と金属部材との熱膨張係数の差に起因する熱応力の
緩和層として機能するため、セラミック基板側に過度の
応力が働くことを防止できる。従って、熱サイクルが付
加されても、セラミック基板側のクラック等の発生を抑
制できるようになっている。
合体では、窒化物系のセラミック基板に熱膨張係数が近
似した熱応力緩和成分を配合した接合用組成物を、上記
セラミック基板及び金属部材間に介在させた状態で加熱
接合するので、中間接合層となる上記接合用組成物の熱
膨張係数がセラミック基板と金属部材との中間的な値を
示す。この結果、上記中間接合層が窒化物系セラミック
部材と金属部材との熱膨張係数の差に起因する熱応力の
緩和層として機能するため、セラミック基板側に過度の
応力が働くことを防止できる。従って、熱サイクルが付
加されても、セラミック基板側のクラック等の発生を抑
制できるようになっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来のセ
ラミックス−金属接合体では、ＣｕやＣｕ合金等により
形成された金属部材の変形抵抗が比較的大きいため、熱
サイクルを付加すると、接合用組成物で窒化物系のセラ
ミック基板に作用する熱応力が多少緩和されるけれど
も、このセラミック基板に作用する熱応力は未だ大き
い。この結果、熱サイクルが繰返し付加されると、セラ
ミック基板にクラックが発生する場合があった。本発明
の目的は、熱サイクルを繰返し付加してもセラミック基
板にクラックが発生しないセラミック回路基板を提供す
ることにある。
ラミックス−金属接合体では、ＣｕやＣｕ合金等により
形成された金属部材の変形抵抗が比較的大きいため、熱
サイクルを付加すると、接合用組成物で窒化物系のセラ
ミック基板に作用する熱応力が多少緩和されるけれど
も、このセラミック基板に作用する熱応力は未だ大き
い。この結果、熱サイクルが繰返し付加されると、セラ
ミック基板にクラックが発生する場合があった。本発明
の目的は、熱サイクルを繰返し付加してもセラミック基
板にクラックが発生しないセラミック回路基板を提供す
ることにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】請求項１に係る発明は、
図１に示すように、Ｓｉ3Ｎ4により形成されたセラミッ
ク基板１３と、セラミック基板１３の両面にＡｌ−Ｓｉ
系ろう材を介してそれぞれ積層接着された第１及び第２
アルミニウム板１１，１２とを備えたセラミック回路基
板である。この請求項１に係るセラミック回路基板で
は、第１及び第２アルミニウム板１１，１２が従来のＣ
ｕやＣｕ合金等にて形成された金属部材と比べて変形抵
抗が小さいので、回路基板１０に熱サイクルを付加した
ときのセラミック基板１３に作用する熱応力は小さい。
この結果、セラミック基板１３にクラックが発生しな
い。
図１に示すように、Ｓｉ3Ｎ4により形成されたセラミッ
ク基板１３と、セラミック基板１３の両面にＡｌ−Ｓｉ
系ろう材を介してそれぞれ積層接着された第１及び第２
アルミニウム板１１，１２とを備えたセラミック回路基
板である。この請求項１に係るセラミック回路基板で
は、第１及び第２アルミニウム板１１，１２が従来のＣ
ｕやＣｕ合金等にて形成された金属部材と比べて変形抵
抗が小さいので、回路基板１０に熱サイクルを付加した
ときのセラミック基板１３に作用する熱応力は小さい。
この結果、セラミック基板１３にクラックが発生しな
い。
【０００６】請求項２に係る発明は、請求項１に係る発
明であって、更に図１に示すように、第１及び第２アル
ミニウム板１１，１２のＡｌの純度が９９．９８重量％
以上であることを特徴とする。この請求項２に係るセラ
ミック回路基板では、第１及び第２アルミニウム板１
１，１２のＡｌの純度を９９．９８重量％以上とする
と、第１及び第２アルミニウム板１１，１２の０．２％
耐力が２９ＭＰａと小さくなる。この結果、第１及び第
２アルミニウム板１１，１２の変形抵抗が小さくなるの
で、回路基板１０に熱サイクルを付加しても、セラミッ
ク基板１３に作用する熱応力はこのセラミック基板１３
にクラックが発生しない範囲となる。
明であって、更に図１に示すように、第１及び第２アル
ミニウム板１１，１２のＡｌの純度が９９．９８重量％
以上であることを特徴とする。この請求項２に係るセラ
ミック回路基板では、第１及び第２アルミニウム板１
１，１２のＡｌの純度を９９．９８重量％以上とする
と、第１及び第２アルミニウム板１１，１２の０．２％
耐力が２９ＭＰａと小さくなる。この結果、第１及び第
２アルミニウム板１１，１２の変形抵抗が小さくなるの
で、回路基板１０に熱サイクルを付加しても、セラミッ
ク基板１３に作用する熱応力はこのセラミック基板１３
にクラックが発生しない範囲となる。
【０００７】
【発明の実施の形態】次に本発明の実施の形態を図面に
基づいて詳しく説明する。図１に示すように、セラミッ
ク回路基板１０はＳｉ3Ｎ4により形成されたセラミック
基板１３と、このセラミック基板１３の両面にＡｌ−Ｓ
ｉ系ろう材（図示せず）を介してそれぞれ積層接着され
た第１及び第２アルミニウム板１１，１２とを備える。
第１及び第２アルミニウム板１１，１２はＡｌの純度が
９９．９８重量％以上の高純度のＡｌ合金により形成さ
れ、Ａｌ−Ｓｉ系ろう材は９３．５〜９１．５重量％の
Ａｌと６．５〜８．５重量％のＳｉとの合金により形成
される。
基づいて詳しく説明する。図１に示すように、セラミッ
ク回路基板１０はＳｉ3Ｎ4により形成されたセラミック
基板１３と、このセラミック基板１３の両面にＡｌ−Ｓ
ｉ系ろう材（図示せず）を介してそれぞれ積層接着され
た第１及び第２アルミニウム板１１，１２とを備える。
第１及び第２アルミニウム板１１，１２はＡｌの純度が
９９．９８重量％以上の高純度のＡｌ合金により形成さ
れ、Ａｌ−Ｓｉ系ろう材は９３．５〜９１．５重量％の
Ａｌと６．５〜８．５重量％のＳｉとの合金により形成
される。
【０００８】セラミック基板１３の両面に第１及び第２
アルミニウム板１１，１２を積層接着するには、第１ア
ルミニウム板１１の上にＡｌ−Ｓｉ系ろう材、セラミッ
ク基板１３、Ａｌ−Ｓｉ系ろう材及び第２アルミニウム
板１２を重ねた状態で、これらに荷重０．５〜５ｋｇｆ
／ｃｍ2を加え、真空中で６００〜６３０℃に加熱する
ことにより行われる。積層接着後、第２アルミニウム板
１２はエッチング法により所定のパターンの回路とな
る。なお、第１アルミニウム板をエッチング法により所
定のパターンの回路としてもよく、また第１及び第２ア
ルミニウム板の両者をエッチング法により所定のパター
ンの回路としてもよい。
アルミニウム板１１，１２を積層接着するには、第１ア
ルミニウム板１１の上にＡｌ−Ｓｉ系ろう材、セラミッ
ク基板１３、Ａｌ−Ｓｉ系ろう材及び第２アルミニウム
板１２を重ねた状態で、これらに荷重０．５〜５ｋｇｆ
／ｃｍ2を加え、真空中で６００〜６３０℃に加熱する
ことにより行われる。積層接着後、第２アルミニウム板
１２はエッチング法により所定のパターンの回路とな
る。なお、第１アルミニウム板をエッチング法により所
定のパターンの回路としてもよく、また第１及び第２ア
ルミニウム板の両者をエッチング法により所定のパター
ンの回路としてもよい。
【０００９】
【実施例】次に本発明の実施例を比較例とともに図面に
基づいて詳しく説明する。 ＜実施例１＞図１に示すように、縦、横及び厚さがそれ
ぞれ５０．８ｍｍ、５０．８ｍｍ及び０．６３５ｍｍの
Ｓｉ3Ｎ4により形成されたセラミック基板１３と、縦、
横及び厚さがそれぞれ５０．８ｍｍ、５０．８ｍｍ及び
０．４ｍｍのＡｌ合金により形成された第１及び第２ア
ルミニウム板１１，１２と、縦、横及び厚さがそれぞれ
５０．８ｍｍ、５０．８ｍｍ及び０．０３ｍｍの図示し
ないＡｌ−Ｓｉ系ろう材とを用意した。第１及び第２ア
ルミニウム板１１，１２のＡｌの純度はともに９９．９
９９重量％であり、Ａｌ−Ｓｉ系ろう材はＡｌ−７．５
重量％Ｓｉ合金であった。また第１及び第２アルミニウ
ム板はＡｌの他に０．０００３重量％のＳｉと、０．０
００２重量％のＦｅと、０．０００１重量％のＣｕとを
含んでいた。第１アルミニウム板１１の上にＡｌ−Ｓｉ
系ろう材、セラミック基板１３、Ａｌ−Ｓｉ系ろう材及
び第２アルミニウム板１２を重ねた状態で、これらに荷
重５ｋｇｆ／ｃｍ2を加え、真空中で６３０℃に加熱す
ることにより、セラミック基板１３の両面に第１及び第
２アルミニウム板１１，１２を積層接着した。積層接着
後、第２アルミニウム板１２をエッチング法により所定
のパターンの回路として、セラミック回路基板１０を得
た。
基づいて詳しく説明する。 ＜実施例１＞図１に示すように、縦、横及び厚さがそれ
ぞれ５０．８ｍｍ、５０．８ｍｍ及び０．６３５ｍｍの
Ｓｉ3Ｎ4により形成されたセラミック基板１３と、縦、
横及び厚さがそれぞれ５０．８ｍｍ、５０．８ｍｍ及び
０．４ｍｍのＡｌ合金により形成された第１及び第２ア
ルミニウム板１１，１２と、縦、横及び厚さがそれぞれ
５０．８ｍｍ、５０．８ｍｍ及び０．０３ｍｍの図示し
ないＡｌ−Ｓｉ系ろう材とを用意した。第１及び第２ア
ルミニウム板１１，１２のＡｌの純度はともに９９．９
９９重量％であり、Ａｌ−Ｓｉ系ろう材はＡｌ−７．５
重量％Ｓｉ合金であった。また第１及び第２アルミニウ
ム板はＡｌの他に０．０００３重量％のＳｉと、０．０
００２重量％のＦｅと、０．０００１重量％のＣｕとを
含んでいた。第１アルミニウム板１１の上にＡｌ−Ｓｉ
系ろう材、セラミック基板１３、Ａｌ−Ｓｉ系ろう材及
び第２アルミニウム板１２を重ねた状態で、これらに荷
重５ｋｇｆ／ｃｍ2を加え、真空中で６３０℃に加熱す
ることにより、セラミック基板１３の両面に第１及び第
２アルミニウム板１１，１２を積層接着した。積層接着
後、第２アルミニウム板１２をエッチング法により所定
のパターンの回路として、セラミック回路基板１０を得
た。
【００１０】＜実施例２＞第１及び第２アルミニウム板
が９９．９９重量％のＡｌと、０．００３重量％のＳｉ
と、０．００３重量％のＦｅと、０．００３重量％のＣ
ｕとを含むことを除いて、実施例１のセラミック回路基
板と同一に構成されたセラミック回路基板を実施例２と
した。 ＜実施例３＞第１及び第２アルミニウム板が９９．９８
重量％のＡｌと、０．００３重量％のＳｉと、０．００
３重量％のＦｅと、０．００３重量％のＣｕと、０．０
１重量％のＭｎとを含むことを除いて、実施例１のセラ
ミック回路基板と同一に構成されたセラミック回路基板
を実施例３とした。
が９９．９９重量％のＡｌと、０．００３重量％のＳｉ
と、０．００３重量％のＦｅと、０．００３重量％のＣ
ｕとを含むことを除いて、実施例１のセラミック回路基
板と同一に構成されたセラミック回路基板を実施例２と
した。 ＜実施例３＞第１及び第２アルミニウム板が９９．９８
重量％のＡｌと、０．００３重量％のＳｉと、０．００
３重量％のＦｅと、０．００３重量％のＣｕと、０．０
１重量％のＭｎとを含むことを除いて、実施例１のセラ
ミック回路基板と同一に構成されたセラミック回路基板
を実施例３とした。
【００１１】＜比較例１＞第１及び第２アルミニウム板
が９９．９７重量％のＡｌと、０．００３重量％のＳｉ
と、０．００３重量％のＦｅと、０．００３重量％のＣ
ｕと、０．０２重量％のＭｎとを含むことを除いて、実
施例１のセラミック回路基板と同一に構成されたセラミ
ック回路基板を比較例１とした。 ＜比較例２＞第１及び第２アルミニウム板が９９．８５
重量％のＡｌと、０．０４重量％のＳｉと、０．０５重
量％のＦｅと、０．０３重量％のＣｕと、０．０３重量
％のＭｎとを含むことを除いて、実施例１のセラミック
回路基板と同一に構成されたセラミック回路基板を比較
例２とした。 ＜比較例３＞第１及び第２アルミニウム板が９９．５０
重量％のＡｌと、０．２０重量％のＳｉと、０．２５重
量％のＦｅと、０．０３重量％のＣｕと、０．０３重量
％のＭｎとを含むことを除いて、実施例１のセラミック
回路基板と同一に構成されたセラミック回路基板を比較
例３とした。
が９９．９７重量％のＡｌと、０．００３重量％のＳｉ
と、０．００３重量％のＦｅと、０．００３重量％のＣ
ｕと、０．０２重量％のＭｎとを含むことを除いて、実
施例１のセラミック回路基板と同一に構成されたセラミ
ック回路基板を比較例１とした。 ＜比較例２＞第１及び第２アルミニウム板が９９．８５
重量％のＡｌと、０．０４重量％のＳｉと、０．０５重
量％のＦｅと、０．０３重量％のＣｕと、０．０３重量
％のＭｎとを含むことを除いて、実施例１のセラミック
回路基板と同一に構成されたセラミック回路基板を比較
例２とした。 ＜比較例３＞第１及び第２アルミニウム板が９９．５０
重量％のＡｌと、０．２０重量％のＳｉと、０．２５重
量％のＦｅと、０．０３重量％のＣｕと、０．０３重量
％のＭｎとを含むことを除いて、実施例１のセラミック
回路基板と同一に構成されたセラミック回路基板を比較
例３とした。
【００１２】＜比較例４＞図示しないが、実施例１と同
形同大のＳｉ3Ｎ4により形成されたセラミック基板と、
実施例１の第１及び第２アルミニウム板と同形同大のＣ
ｕ（無酸素銅或いはリン脱酸銅）により形成された第１
及び第２銅板とを用意した。また接合用組成物として重
量比でＡｇ：Ｃｕ：Ｔｉ：Ｗ＝４９．９：１９．０：
２．０：３０．０の混合粉末を用意し、この混合粉末１
００重量部に、カルボキシル基重合したアクリル樹脂を
１０重量部、テレピネオールを２０重量部、オレイン酸
を０．１ｃｃ加え、十分に混合して接合用ペーストを作
製した。第１及び第２銅板の各々一方の表面に上記接合
用ペーストをスクリーン印刷して乾燥し、上記セラミッ
ク基板の両面に接合用ペーストの塗布層を有する第１及
び第２銅板を積層した。この積層物を所定の雰囲気中で
所定の温度で熱処理することにより、セラミック基板の
両面に第１及び第２銅板を積層接着し、第２銅板をエッ
チング法により所定のパターンの回路とした。このセラ
ミック回路基板を比較例４とした。
形同大のＳｉ3Ｎ4により形成されたセラミック基板と、
実施例１の第１及び第２アルミニウム板と同形同大のＣ
ｕ（無酸素銅或いはリン脱酸銅）により形成された第１
及び第２銅板とを用意した。また接合用組成物として重
量比でＡｇ：Ｃｕ：Ｔｉ：Ｗ＝４９．９：１９．０：
２．０：３０．０の混合粉末を用意し、この混合粉末１
００重量部に、カルボキシル基重合したアクリル樹脂を
１０重量部、テレピネオールを２０重量部、オレイン酸
を０．１ｃｃ加え、十分に混合して接合用ペーストを作
製した。第１及び第２銅板の各々一方の表面に上記接合
用ペーストをスクリーン印刷して乾燥し、上記セラミッ
ク基板の両面に接合用ペーストの塗布層を有する第１及
び第２銅板を積層した。この積層物を所定の雰囲気中で
所定の温度で熱処理することにより、セラミック基板の
両面に第１及び第２銅板を積層接着し、第２銅板をエッ
チング法により所定のパターンの回路とした。このセラ
ミック回路基板を比較例４とした。
【００１３】＜比較試験及び評価＞実施例１〜３及び比
較例１〜４のセラミック回路基板を、先ず−５５℃に３
０分間さらし、次いで室温に１０分間さらし、次に１５
０℃に３０分間さらし、更に室温に１０分間さらした。
これを１サイクルとして温度サイクル試験をそれぞれ１
０００回行った。それぞれの試験で温度サイクルが１０
回、１００回、２００回、４００回、７００回及び１０
００回になった時点で、倍率１０倍の顕微鏡により上記
回路基板のセラミック基板にクラックが発生しているか
否かをそれぞれ観察した。その結果を表１に示す。表１
において、「１」はセラミック基板にクラックが全く発
生していなかったことを示し、「２」はセラミック基板
に僅かにクラックが発生していたことを示し、「３」は
セラミック基板に多くのクラックが発生していたことを
示す。
較例１〜４のセラミック回路基板を、先ず−５５℃に３
０分間さらし、次いで室温に１０分間さらし、次に１５
０℃に３０分間さらし、更に室温に１０分間さらした。
これを１サイクルとして温度サイクル試験をそれぞれ１
０００回行った。それぞれの試験で温度サイクルが１０
回、１００回、２００回、４００回、７００回及び１０
００回になった時点で、倍率１０倍の顕微鏡により上記
回路基板のセラミック基板にクラックが発生しているか
否かをそれぞれ観察した。その結果を表１に示す。表１
において、「１」はセラミック基板にクラックが全く発
生していなかったことを示し、「２」はセラミック基板
に僅かにクラックが発生していたことを示し、「３」は
セラミック基板に多くのクラックが発生していたことを
示す。
【００１４】
【表１】
【００１５】表１から明らかなように、実施例１〜３で
はセラミック基板に全くクラックが発生しなかったのに
対し、比較例１〜６では温度サイクル７００回後、４０
０回後及び２００回後にセラミック基板にそれぞれクラ
ックが発生していた。この結果、第１及び第２アルミニ
ウム板のＡｌの純度が９９．９８重量％以上であれば、
セラミック基板にクラックが発生しないことが判った。
またセラミック基板の両面に第１及び第２銅板を積層接
着した比較例４の回路基板では、温度サイクル１００回
後にセラミック基板にクラックが既に発生していた。
はセラミック基板に全くクラックが発生しなかったのに
対し、比較例１〜６では温度サイクル７００回後、４０
０回後及び２００回後にセラミック基板にそれぞれクラ
ックが発生していた。この結果、第１及び第２アルミニ
ウム板のＡｌの純度が９９．９８重量％以上であれば、
セラミック基板にクラックが発生しないことが判った。
またセラミック基板の両面に第１及び第２銅板を積層接
着した比較例４の回路基板では、温度サイクル１００回
後にセラミック基板にクラックが既に発生していた。
【００１６】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、セ
ラミック基板をＳｉ3Ｎ4により形成し、このセラミック
基板の両面にＡｌ−Ｓｉ系ろう材を介して第１及び第２
アルミニウム板をそれぞれ積層接着したので、この回路
基板に熱サイクルを付加しても、セラミック基板と第１
及び第２アルミニウム板との熱膨張係数の差による歪み
が従来のＣｕやＣｕ合金等にて形成された金属部材と比
べて変形抵抗の小さい第１及び第２アルミニウム板の弾
性変形により吸収される。またこのときのセラミック基
板に作用する熱応力は小さいので、セラミック基板にク
ラックが発生することはない。また第１及び第２アルミ
ニウム板のＡｌの純度が９９．９８重量％以上であれ
ば、第１及び第２アルミニウム板の０．２％耐力が２９
ＭＰａと小さくなる。この結果、第１及び第２アルミニ
ウム板の変形抵抗が小さくなるので、回路基板に熱サイ
クルを付加しても、セラミック基板に作用する熱応力は
このセラミック基板にクラックが発生しない範囲とな
る。
ラミック基板をＳｉ3Ｎ4により形成し、このセラミック
基板の両面にＡｌ−Ｓｉ系ろう材を介して第１及び第２
アルミニウム板をそれぞれ積層接着したので、この回路
基板に熱サイクルを付加しても、セラミック基板と第１
及び第２アルミニウム板との熱膨張係数の差による歪み
が従来のＣｕやＣｕ合金等にて形成された金属部材と比
べて変形抵抗の小さい第１及び第２アルミニウム板の弾
性変形により吸収される。またこのときのセラミック基
板に作用する熱応力は小さいので、セラミック基板にク
ラックが発生することはない。また第１及び第２アルミ
ニウム板のＡｌの純度が９９．９８重量％以上であれ
ば、第１及び第２アルミニウム板の０．２％耐力が２９
ＭＰａと小さくなる。この結果、第１及び第２アルミニ
ウム板の変形抵抗が小さくなるので、回路基板に熱サイ
クルを付加しても、セラミック基板に作用する熱応力は
このセラミック基板にクラックが発生しない範囲とな
る。
【図１】本発明一実施形態のセラミック回路基板を示す
縦断面図。
縦断面図。
１０ セラミック回路基板 １１ 第１アルミニウム板 １２ 第２アルミニウム板 １３ セラミック基板
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０５Ｋ 3/38 Ｈ０１Ｌ 23/14 Ｃ (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総合研究所内
Claims (2)
- 【請求項１】 Ｓｉ3Ｎ4により形成されたセラミック基
板(13)と、 前記セラミック基板(13)の両面にＡｌ−Ｓｉ系ろう材を
介してそれぞれ積層接着された第１及び第２アルミニウ
ム板(11,12)とを備えたセラミック回路基板。 - 【請求項２】 第１及び第２アルミニウム板(11,12)の
Ａｌの純度が９９．９８重量％以上である請求項１記載
のセラミック回路基板。
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