JPS63196065A - 熱伝導性基板の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は半導体装基板として有用な熱伝導性基板の製造
方法に関する。

（従来の技術） 近年、パワートランスモジュール用基板やスイッチング
電源モジュール用基板等の回路基板として、セラミック
ス基板上に銅板等の金属板を接合させたものがよく用い
られている。

このようなセラミックス回路基板を製造するにあたって
、セラミックス基板上に銅回路板を接合する方法として
は、銅回路板を酸化アルミニウム焼結体や窒化アルミニ
ウム焼結体からなるセラミックス基板上に接触配置させ
て加熱し、直接セラミックス基板と銅回路板を接合させ
る、いわゆるＤＢＣ法（ダイレクト・ポンディング・カ
ッパー法）が最近多用されている。このＤＢＣ法により
形成されたセラミックス回路基板は、セラミックス基板
と銅回路板との接合強度が強く、単純構造なので小型高
実装化が可能であり、また作業工程も短縮できる等の長
所を有している。　　　′このＤＢＣ法を用いたセラミ
ックス回路基板の製造方法について、第３図を参照しな
がらさらに詳細に説明する。

第３図（ａ）に示すように、まずプレス加工により銅板
１に複数の所望の島状部２とこれら島状部２を連結する
ブリッジ部３を形成する。このブリッジ部３は、接合時
にこのブリッジ部３がセラミックス基板に接合されない
ように上部に湾曲させた構造にしている０次いで、第３
図（ｂ）に示すように、この銅板１をセラミックス基板
上に接触配置し、加熱することにより接合する。そして
、第３図（Ｃ＞に示すように、ブリッジ部３を平面カッ
ターにより除去する。

（発明が解決しようとする問題点） ところで、このようなりＢＣ法を用いた従来のセラミッ
クス回路基板の製造方法においては、銅回路板をプレス
加工により作製しているので、銅回路板の形状が特に複
雑であったり、大きかったりするとその加工工程中に銅
板が歪を受けているために、加熱時に変形しやすく、接
合後の銅回路板にフクレやハガレ等の接合不良を生じや
すいという問題があった。また、プレス加工用の金型式
が高いので、試作品や少ロットのものでは、１個あたり
の単価があがってしまうという問題もあった。

さらに、ブリッジ部の除去を平面カッターによって行っ
ているため、作業性が悪く、また第４図は銅回路板のブ
リッジカット部を拡大して示した図であるが、同図に示
すように、カット後の端部にバリ５が発生し、このまま
ではこのバリ５よりリークが起り耐電圧が低下してしま
うので、このバリ５を除去しなければならない、このよ
うに、ブリッジカットとその後処理にかなりの作業工数
を必要としており、これにより製造コストが高くなると
いう問題もあった。

本発明はこのよう問題点を解消するためになされたもの
で、ＤＢＣ法による接合に際して銅回路板にフクレやハ
ガレ等の接合不良を発生させることなく、またブリッジ
部の除去が容易にかつバリを発生させることなく行なえ
る熱伝導性基板の製造方法を提供することを目的とする
。

［発明の構成コ （問題点を解決するための手段） 本発明の熱伝導性基板の製造方法は、銅板にエツチング
処理を施し所望の形状の複数の島状部とこれら島状部を
連結する片面からのｈ溶解除去され前記銅板の元厚より
厚さの薄いブリッジ部とを有する銅回路板を形成する工
程と、この銅回路板のブリッジ部の溶解除去された側の
面をセラミックス基板上に接触配置し加熱接合する工程
と、前記銅回路板のブリッジ部を、例えば適当な薄刃の
カッターにより銅板の厚さ方向に切断除去する工程とを
有することを特徴としている。

本発明に使用するエツチング処理は、一般に銅の溶解に
用いられている方法であればどのような方法を使用して
もよく、例えば塩化第２鉄溶液を使用したシャワー法が
挙げられる。

本発明に使用するセラミックス基板としては、アルミナ
、酸化ケイ素等の酸化物系のセラミックス焼結体や窒化
アルミニウム、炭化ケイ素等の非酸化物系のセラミック
ス焼結体等からなるセラミックス基板が挙げられる。な
お、非酸化物系のセラミックス基板を使用する場合には
、あらかじめ接合表面を酸化処理してから使用すること
が好ましい。

本発明に使用する銅板としては、タフピッチ銅のような
酸素を１００〜３０００ｐｐｍ程度の割合で含有する銅
を圧延してなるものが好ましい。

また、加熱温度は、銅の融点（１０８３℃）以下で銅と
酸化銅の共晶温度以上であり、酸素を含有する銅板を使
用する場合には、不活性ガス雰囲気中で加熱を行ごとが
好ましく、酸素を含有しない銅板を使用する場合には、
８０〜３９００ｐｐｍ程度の酸素を含有する雰囲気中で
加熱を行うことが好ましい。

（作　用） 本発明の熱伝導性基板の製造方法において、ブリッジ部
を含めて所望の形状に銅回路板をエツチング処理により
形成しているので、銅板に歪を生じることがなく、これ
によりセラミックス基板への接合後のフクレやハガレ等
の接合不良の発生を防止でき、さらにブリッジ部を片面
からのみ溶解除去することにより、銅板の元厚より薄く
して、セラミックス基板との接合時にブリッジ部を浮か
せているので、ブリッジ部の除去を銅回路板の厚さ方向
にカットすることにより容易に行なえ、ブリッジカット
工程の作業性が著しく良好になり、後処理の必要もなく
なる。

（実施例） 次に本発明の一実施例について説明する。

実施例 第１図は、本実施例の熱伝導性基板の製造工程を概略的
に示した図であり、同図（ａ）に示すように、まず酸素
含有量が３００１）Ｄｌｌで３０１１１１Ｘ　５０１１
１１ＸＯ，３ｉｍの銅板の片面に島状部７となる部分と
これら島状部７を連結するブリッジ部８となる部分とに
マスキング膜９を形成し、反対側の面には島状部７とな
る部分のみにマスキング膜９の形成を行った０次いで、
同図（ｂ）に示すように、このマスキングを施した銅板
６に塩化第２鉄溶液を両面よりシャワーリングしてエツ
チング処理を施し、複数の島状部７と片面からのみ溶解
除去し銅板６の元厚の約半分の厚さにしたブリッジ部８
とを有する所望の形状の銅板６を作製した。なお、第２
図はブリッジ部８を拡大して示した図であり、同図に示
すように、ブリッジ部８と島状部７との連結部は、それ
ぞれ内部に円形状の切欠き１１を有する形状とし、ブリ
ッジカットに際して、切断端部にさらにパリの発生しず
らい形状とした。

次に、第１図（ｃ）に示すように、銅板６を３５ｍｇｇ
Ｘ　５５１ｍｘ　Ｏ，６ｍｍのアルミナを主成分（９６
重量％、他に４重量％の焼結助剤を含む）とするセラミ
ックス基板１０上にブリッジ部の溶解除去した側の面を
接触配置し、窒素ガス雰囲気中で１０７０℃の温度で１
０分間加熱し接合させた０次いで、第１図（ｄ）に示す
ように、銅板６のブリッジ部８を薄刃のカッターで銅板
６の厚さ方向に切断除去して熱伝導性基板を製造した。

このようにして得た熱伝導性基板の外観検査を行ったと
ころ、接合に際してのフクレやハガレ等の接合不良のな
い良好なものであった。また、ブリッジカット工程にお
いても、切断端部にパリを発生させることなく、かつ容
易に行なえた。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明の熱伝導性基板の製造方法に
よれば、ブリッジ部を含む所望の形状にエツチング処理
によって銅回路板を形成しているので、銅回路板に歪を
生じさせることがなくなり、接合後のフクレやハガレ等
の接合不良が発生することがなくなる。また、ブリッジ
部の除去を銅回路板の厚さ方向にカットすることにより
行なえるので、ブリッジ部の処理が容易になり、また不
良の発生率が減少しコストダウンにもつながる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の製造工程を示す断面図、第
２図は本発明の一実施例の銅回路板のブリッジ部を拡大
して示す平面図、第３図は従来の製造工程を示す断面図
、第４図は第３図（ｃ）のブリッジ部を拡大して示す断
面図である。 ６・・・・・・・・・銅板 ７・・・・・・・・・島状部 ８・・・・・・・・・ブリッジ部 ９・・・・・・・・・マスキング族 １０・・・・・・・・・セラミックス基板出願人　　　
　　　株式会社　東芝 代理人　弁理士　　須　山　佐　− （ｄ） 第１図 第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）銅板にエッチング処理を施し所望の形状の複数の
   島状部とこれら島状部を連結する片面からのみ溶解除去
   され前記銅板の元厚より厚さの薄いブリッジ部とを有す
   る銅回路板を形成する工程と、この銅回路板のブリッジ
   部の溶解除去された側の面をセラミックス基板上に接触
   配置し加熱接合する工程と、前記銅回路板のブリッジ部
   を切断除去する工程とを有することを特徴とする熱伝導
   性基板の製造方法。