JPWO2019188885A1 - 絶縁回路基板用接合体の製造方法および絶縁回路基板用接合体 - Google Patents
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Abstract
Description
セラミックス基板11に、複数のパワーモジュール用基板1に分割するためのスクライブライン15を形成する。スクライブライン15は、図3Aに示すように、レーザ加工により形成できる。具体的には、セラミックス基板11の表面に、CO2レーザ、YAGレーザ、YVО4レーザ、YLFレーザ等のレーザ光Lを照射することにより、スクライブライン15の加工を行う。
図3Bに示すように、セラミックス基板11の表面に、複数の回路層用アルミニウム板21をろう材箔50を介して積層するとともに、セラミックス基板11の裏面に、複数の放熱層用アルミニウム板31をろう材箔50を介して積層する。複数の回路層用アルミニウム板21および複数の放熱層用アルミニウム板31は、セラミックス基板11のスクライブライン15により区画されたそれぞれの形成領域に積層する。ここではろう付けにろう材箔50を用いるが、セラミックス基板11の表面にろう材のペーストを塗布してもよい。
図3Cに示すように、セラミックス基板11の表面に接合された各アルミニウム回路層121の上に、回路層用銅板22を積層する。同様にして、セラミックス基板11の裏面に接合されたアルミニウム放熱層131に放熱層用銅板32を積層する。
最後に、図3Dに示すように、セラミックス基板11をスクライブライン15に沿って複数に分割して個片化する。
8mm、板厚0.25mmの4N−Al)を積層して、それぞれろう付けにより接合してアルミニウム層を形成した。ろう材としては、Al−Siろう箔(厚さ14μm)を使用し、積層方向に0.3MPaの圧力を加え、温度640℃で40分加熱して接合した。
10 絶縁回路基板用接合体
11 セラミックス基板
12 回路層
13 放熱層
15 スクライブライン
21 回路層用アルミニウム板
22 回路層用銅板
31 放熱層用アルミニウム板
32 放熱層用銅板
40 積層体
50 ろう材箔
60 加圧装置
61 ベース板(固定側加圧板)
62 ガイドポスト
62a ねじ部
63 バックアップ板
64 加圧板(可動側加圧板)
65 ナット
70 当て板
70a 凸曲面
100 絶縁回路基板用接合体(パワーモジュール用基板)
121 アルミニウム回路層(アルミニウム層)
122 銅回路層(銅層)
131 アルミニウム放熱層(アルミニウム層)
132 銅放熱層(銅層)
M 金属間化合物層
Claims (9)
- セラミックス基板の一方の面に複数のアルミニウム回路層を形成するアルミニウム回路層形成工程と、
前記アルミニウム回路層のそれぞれの上に回路層用銅板を個別に積層し、少なくとも一方の面に凸曲面を有しこれら凸曲面を互いに対向させて配置された一対の当て板の間に前記積層体を配置して、前記当て板を対向方向に移動することにより前記積層体を積層方向に加圧し、その加圧状態で加熱することにより、前記アルミニウム回路層に前記回路層用銅板を固相拡散接合した銅回路層を形成する銅回路層形成工程と
を有し、
前記銅回路層形成工程では、前記凸曲面のいずれかが、前記積層体において隣接する複数の前記回路層用銅板にまたがって当接するように前記当て板を配置する
ことを特徴とする絶縁回路基板用接合体の製造方法。 - 前記当て板の前記凸曲面は、8000mm以上60000mm以下の曲率半径であることを特徴とする請求項1記載の絶縁回路基板用接合体の製造方法。
- 前記当て板は炭素材シートからなることを特徴とする請求項1又は2記載の絶縁回路基板用接合体の製造方法。
- 前記炭素材シートは、1枚以上のカーボンシートと1枚以上のグラファイトシートとの積層板であることを特徴とする請求項3に記載の絶縁回路基板用接合体の製造方法。
- 前記当て板は、前記一方の面が前記凸曲面、他方の面が平面であることを特徴とする請求項1から4のいずれかに記載の絶縁回路基板用接合体の製造方法。
- 前記凸曲面は球面であることを特徴とする請求項1から5のいずれかに記載の絶縁回路基板用接合体の製造方法。
- 前記凸曲面は円筒面であることを特徴とする請求項1から5のいずれかに記載の絶縁回路基板用接合体の製造方法。
- 1対の前記当て板を、前記積層方向に対向する1対の加圧板の間に配置し、
1対の前記加圧板を、前記積層方向に沿って設けた少なくとも2本のガイドポストに、前記積層方向に沿って互いに接近離間可能に保持させ、
前記銅回路層形成工程において、1対の前記加圧板同士を接近させることにより1対の前記当て板を介して前記積層体を加圧する
ことを特徴とする請求項1から7のいずれかに記載の絶縁回路基板用接合体の製造方法。 - セラミックス基板と、
前記セラミックス基板の一方の面に接合された複数のアルミニウム回路層と、
各前記アルミニウム回路層の上に個別に固相拡散接合された銅回路層と、
各前記アルミニウム回路層と各前記銅回路層との間に介在する金属間化合物層と
を有し、
前記金属間化合物層は、隣接する前記銅回路層の間隙に臨む端部から50μmの位置を境界として、該境界より中央側の平均厚みをt1、前記境界より端部側の平均厚みをt2としたときに、これら厚みの比率t2/t1が30%以上である
ことを特徴とする絶縁回路基板用接合体。
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