KR20200004799A - 세라믹스 회로 기판 및 그 제조 방법과 그것을 사용한 모듈 - Google Patents

세라믹스 회로 기판 및 그 제조 방법과 그것을 사용한 모듈 Download PDF

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Abstract

(과제) 내열 사이클 특성이 우수한 세라믹스 회로 기판 및 파워 모듈을 제공한다.
(해결 수단) 세라믹스 기판과 구리판이, Ag, Cu 및 활성 금속을 포함하는 납재를 개재하여 접합하여 이루어지는 세라믹스 회로 기판에 있어서, 접합 보이드율이 1.0 ％ 이하이고, 납재 성분인 Ag 의 확산 거리가 5 ∼ 20 ㎛ 인 세라믹스 회로 기판으로 한다. 접합 온도로의 승온 과정에 있어서의 400 ℃ ∼ 700 ℃ 의 온도역에서의 가열 시간이 5 ∼ 30 분이고, 접합 온도 720 ∼ 800 ℃ 에서 5 ∼ 30 분 유지하여 접합하는 것을 특징으로 하는 세라믹스 회로 기판의 제조 방법으로 한다.

Description

세라믹스 회로 기판 및 그 제조 방법과 그것을 사용한 모듈
본 발명은, 세라믹스 회로 기판 및 그 제조 방법과 그것을 사용한 모듈에 관한 것이다.
고전압, 대전류 동작을 필요로 하는 전철, 차량, 산업 기계용 파워 모듈에는, 세라믹스 기판의 표면에 금속 회로판, 금속 방열판을 접합한 세라믹스 회로 기판이 사용된다. 최근에는 반도체 소자의 고출력화, 고집적화에 수반하여, 반도체 소자로부터의 발열량은 증가의 일로를 걷고 있고, 이 발열을 효율적으로 방산시키기 위해서, 고열 전도성을 갖는 질화규소 소결체나 질화알루미늄 소결체로 이루어지는 세라믹스 기판이 사용되고 있다.
특히 차재용 파워 모듈에서는 보다 높은 방열성이 요구되고 있어, 세라믹스 기판의 박판화, 금속판의 후판화가 검토되고 있다. 그러나 이와 같은 구조가 되면, 세라믹스 기판과 금속판의 열 팽창률차에 의해 발생하는 열 사이클시의 응력 부하가 더욱 커지기 때문에, 세라믹스 기판에 크랙이 발생하여 절연 불량을 일으키거나 금속판이 박리되어 전열 불량을 초래하여, 전자 기기로서의 동작 신뢰성이 저하된다.
열 사이클시의 열 응력은, 세라믹스 기판과 금속판의 열 팽창률차만이 아니라, 금속판 자체가 가지는 기계적 성질, 주로 인장 강도나 내력에도 영향을 받기 때문에, 금속판 중에 접합 납재 성분이 확산되면 소성 변형되기 쉬운 성질이 없어져, 잔류 응력이 되어 세라믹스 기판에 손상을 주게 된다. 금속판으로의 납재 성분의 확산을 억제하고, 열 응력을 최대한 경감시키기 위해서는, 저온, 단시간에 접합할 필요가 있지만, 종래부터 실시되고 있는 진공 중에서의 접합에서는 급속한 승온이 어렵고, 접합로 내에서의 온도 분포가 발생하기 쉬워, 고신뢰성의 세라믹스 회로 기판을 양호한 생산성으로 제조하는 것이 곤란하였다.
그래서 특허문헌 1 에서는, 세라믹스 기판의 접합면 및 구리판의 접합면 중 적어도 일방에 Ag 및 질화물 형성 원소를 함유하는 층을 형성한 후에 접합함으로써, 납재층의 두께를 제어하는 것이 검토되고 있다. 그러나 이 방법에 의하면, 연속적으로 형성된 납재층의 두께는 제어되지만, 접합 온도가 790 ℃ 이상으로 높기 때문에, 납재 성분인 Ag 의 일부가 연속적으로 형성된 납재층보다 더욱 구리판 두께 방향으로 확산되어, 구리판의 기계적 성질을 변화시켜 버린다. 또한, 세라믹스 기판과 구리판의 열 팽창차에서 기인되는 접합 후의 잔류 응력이 커짐과 더불어, 예를 들어 0.8 ㎜ 와 같은 두꺼운 구리판을 접합하는 세라믹스 회로 기판에 요구되는 내열 사이클 특성을 만족시킬 수 없었다. 또, 여기서 제어하고 있는 납재층의 두께는, 불연속적인 납재층 영역을 제외한 복수 영역으로부터 측정한 평균값이기 때문에, 국소적으로 납재층의 두꺼운 부분에서는 세라믹스 기판에 크랙이 발생하는 경우도 있었다.
특허문헌 2 에서는, 지르코늄을 포함하는 납재를 사용하여, 질소 분위기하 750 ∼ 850 ℃ 에서 접합하는 검토가 이루어지고 있지만, 접합성을 확보하기 위해서 다량으로 첨가한 지르코늄의 영향에 의해, 납재층이 취약해져, 내열 사이클 특성이 저하된다는 문제가 있었다.
일본 공개특허공보 2014-187411호 일본 공개특허공보 2003-188310호
본 발명의 목적은, 내열 사이클 특성이 우수한 세라믹스 회로 기판과 그 제조 방법과 그것을 사용한 모듈을 제공하는 것이다.
본 발명은, 상기의 과제를 해결하기 위해서, 이하의 수단을 채용한다.
(1) 세라믹스 기판과 구리판이, Ag, Cu 및 활성 금속을 포함하는 납재를 개재하여 접합하여 이루어지는 세라믹스 회로 기판에 있어서, 접합 보이드율이 1.0 ％ 이하이고, 납재 성분인 Ag 의 확산 거리가 5 ∼ 20 ㎛ 인 세라믹스 회로 기판.
(2) 세라믹스 기판이 질화규소 또는 질화알루미늄으로 이루어지는 상기 (1) 에 기재된 세라믹스 회로 기판.
(3) 납재에 Sn 이 포함되는 것을 특징으로 하는 상기 (1) 또는 (2) 에 기재된 세라믹스 회로 기판.
(4) 접합 온도로의 승온 과정에 있어서의 400 ℃ ∼ 700 ℃ 의 온도역에서의 가열 시간이 5 ∼ 30 분이고, 접합 온도 720 ∼ 800 ℃ 에서 5 ∼ 30 분 유지하여 접합하는 것을 특징으로 하는 상기 (1) ∼ (3) 중 어느 한 항에 기재된 세라믹스 회로 기판의 제조 방법.
(5) 질소 분위기하의 연속 가열로에서 접합하는 것을 특징으로 하는 상기 (4) 에 기재된 세라믹스 회로 기판의 제조 방법.
*(6) 상기 (1) ∼ (3) 중 어느 한 항에 기재된 세라믹스 회로 기판을 사용하는 파워 모듈.
본 발명의 세라믹스 회로 기판은 내열 사이클 특성이 우수하기 때문에, 고성능인 파워 모듈을 양호한 생산성으로 제공할 수 있다.
도 1 은 Ag 의 확산 거리가 12 ㎛ 인 세라믹스 회로 기판의 단면 사진의 일례 (실시예 1) 이다.
도 2 는 Ag 의 확산 거리가 42 ㎛ 인 세라믹스 회로 기판의 단면 사진의 일례 (비교예 1) 이다.
본 발명의 세라믹스 회로 기판은, 세라믹스 기판의 일방의 면에 구리 회로판, 타방의 면에 구리 방열판을, Ag, Cu 및 활성 금속을 포함하는 납재를 개재하여 접합하여 이루어지는 세라믹스 회로 기판이다.
본 발명의 세라믹스 회로 기판은, 접합 보이드율이 1.0 ％ 이하인 것을 특징으로 한다. 여기서 접합 보이드율이란, 세라믹스 기판과 구리판의 접합 상태를 평가하는 지표이며, 초음파 탐상 장치로 관찰한 세라믹스 회로 기판의 접합 보이드의 면적을 계측하고, 구리 회로 패턴의 면적으로 나누어 구할 수 있다. 접합 보이드율을 1.0 ％ 이하로 함으로써, 접합 강도가 저하되고, 열 사이클시에 구리판이 박리되는 것을 억제할 수 있다. 또, 부분 방전 특성의 저하 등도 억제할 수 있기 때문에, 파워 모듈용의 세라믹스 회로 기판으로서 사용할 수 있다.
본 발명의 세라믹스 회로 기판은, 납재 성분인 Ag 의 확산 거리가 5 ∼ 20 ㎛ 인 것을 특징으로 한다. 여기서 Ag 의 확산 거리란, 세라믹스 기판 표면과, 세라믹스 기판 표면으로부터 구리판 표면 방향 (세라믹스 기판 표면에 수직 방향) 으로 Ag 가 가장 멀리 확산된 부분까지의 거리이며, 연속적인 납재층의 두께와 일치한다고는 한정되지 않는다. Ag 의 확산 거리는, 세라믹스 회로 기판의 단면으로부터 주사형 전자 현미경으로 배율 500 배의 시야 (접합 계면의 수평 방향으로 250 ㎛ 의 범위) 를 중복되지 않는 범위에서 무작위로 3 개 지점 선택하여 관찰하고, 각 시야에서 계측되는 Ag 의 확산 거리 중 최대의 것으로 한다. 또한, 주사형 전자 현미경에서의 관찰은 반사 전자 이미지로 실시한다. 반사 전자 이미지에서는 Ag 와 Cu 의 검출 강도가 상이하고, Ag 가 밝은 색조로 관찰된다. 이 색조의 콘트라스트에 의해 Ag 와 Cu 를 명확하게 식별할 수 있다. 본 발명자는 내열 사이클 특성을 향상시키기 위해서 예의 검토를 실시한 결과, 납재층의 두께가 아니라, 구리판 중으로의 Ag 의 확산을 제어함으로써, 열 사이클시에 발생하는 열 응력을 완화시켜, 세라믹스 기판으로의 크랙의 발생이나 구리판의 박리를 억제할 수 있는 것을 알아냈다. Ag 의 확산 거리를 5 ㎛ 이상으로 함으로써, 세라믹스 기판과 구리판의 접합이 불충분해져, 열 사이클시에 구리판이 박리되는 것을 억제할 수 있다. Ag 의 확산 거리를 20 ㎛ 이하로 하고, 구리판의 기계적 성질이 변화되어 열 응력을 받기 쉬워지는 것을 억제함으로써, 열 사이클시에 세라믹스 기판에 크랙이 발생하거나 구리판이 박리되는 것을 억제할 수 있다. 품질의 편차를 줄이기 위해서는 Ag 의 확산 거리가 15 ㎛ 이하인 것이 보다 바람직하다. Ag 의 확산 거리는 접합 온도나 접합 시간, 납재의 도포량 등에 의해 조정할 수 있다.
본 발명의 세라믹스 회로 기판의 접합에는, Ag, Cu 및 활성 금속을 포함하는 납재가 사용된다. Ag 와 Cu 의 조성비는, 공정 (共晶) 조성을 생성하기 쉬운 조성비로 설정하는 것이 바람직하고, 구리판으로부터의 구리 성분이 녹는 것을 고려하여, Ag 와 Cu 의 합계 100 질량부에 있어서, Ag 70 ∼ 95 질량부, Cu 5 ∼ 30 질량부가 바람직하다. Ag 를 70 ∼ 95 질량부로 함으로써, 납재의 용융 온도가 상승하여, 접합 온도를 높일 필요가 없어져, 접합시의 열 팽창률차에서 기인되는 잔류 응력이 증가하여 내열 사이클성이 저하되기 쉬워지는 것을 억제할 수 있다. 또, 접합 온도를 높이면, Ag 의 확산 거리를 제어하는 것이 곤란해지는 경우가 있다.
본 발명의 일 양태에 있어서, 활성 금속에는, 티탄, 지르코늄, 하프늄, 니오브 등에서 적어도 1 종이 선택된다. 활성 금속의 함유량은, Ag 와 Cu 의 합계 100 질량부에 대해 0.5 ∼ 10 질량부가 바람직하다. 활성 금속의 함유량이 0.5 질량부 미만이면 세라믹스 기판과 납재의 젖음성이 저하되고, 접합 보이드가 발생되기 쉬워진다. 활성 금속의 함유량이 10 질량부를 초과하면 접합 계면에 취약한 활성 금속의 질화물층이 과잉으로 형성되어, 내열 사이클성이 저하되는 경우가 있다. 활성 금속에는 그 수소화물을 사용할 수도 있다. 이 경우, 수소화물 중의 수소가 접합 분위기에 의한 활성 금속의 산화를 억제하여, 세라믹스 기판과의 반응성을 높여, 접합성을 향상시킬 수 있다. 이하, 활성 금속에 티탄을 사용한 경우의 조건을 예시하지만, 본 발명은 이것에 한정되는 것은 아니다.
납재에는 Ag, Cu 또는 활성 금속 이외의 성분을 첨가할 수도 있다. 그 중에서도, 납재의 용융 온도를 낮추기 위해서 Sn 을 첨가하는 것이 바람직하다. 납재의 용융 온도를 낮춤으로써, Ag 의 확산 거리를 제어하기 쉬워진다. Sn 의 함유량은, Ag 와 Cu 의 합계 100 질량부에 대해 0.1 ∼ 15 질량부가 바람직하다. Sn 의 함유량이 0.1 질량부 미만이면 그 효과가 작고, 15 질량부를 초과하면 접합시에 납재가 유출되는 등의 문제가 생기고, 또, 내열 사이클 특성이 저하되는 경우가 있다.
납재에는, 상기 조성으로 이루어지는 합금박이나, 각 조성의 분말, 혹은 일부를 합금화한 분말, 모든 것을 합금화한 분말 등을 사용할 수 있다. 분말을 사용하는 경우, 결합제나 가소제, 분산제, 분산매 등과 혼합한 페이스트를 제작하여, 세라믹스 기판이나 구리판에 도포할 수 있다. 납재의 도포 방법은 특별히 한정되지 않고, 일정량을 균일하게 도포할 수 있는 스크린 인쇄법, 롤코터법 등의 공지된 도포 방법을 채용할 수 있다. 납재의 도포량은, 분산매 제거 후에 5 ∼ 10 mg/㎠ 가 바람직하다. 납재의 도포량을 5 mg/㎠ 이상으로 함으로써 접합 보이드가 생기기 쉬워지는 것을 억제하고, 10 mg/㎠ 이하로 함으로써 Ag 의 확산 거리가 길어져, 내열 사이클 특성이 저하되는 것을 억제할 수 있다.
내열 사이클 특성을 높이기 위해서 Ag 의 확산 거리를 종래보다 짧은 5 ∼ 20 ㎛ 로 하면, 접합 불량 발생의 리스크가 높아져, 엄밀한 접합 온도, 접합 시간의 제어가 필요해지는 경우가 있다. 본 발명자는 접합성과 내열 사이클 특성을 양립시키기 위해서 예의 검토를 실시한 결과, 접합에 있어서 활성 금속이 세라믹스 기판과의 반응 이외에서 소비되는 것을 막고, 또한, 저온, 단시간에 접합하는 것이 유효한 것을 알아냈다. 즉, 접합 온도로의 승온 과정에 있어서의 400 ℃ ∼ 700 ℃ 의 온도역에서의 가열 시간이 5 ∼ 30 분이 되도록 급속 승온함으로써 접합성이 대폭 향상하고, 또한 접합 온도 720 ∼ 800 ℃ 에서 5 ∼ 30 분 유지하여 접합함으로써, 종래에는 얻어지지 않는 내열 사이클 특성을 달성할 수 있다.
접합 온도로의 승온 과정에 있어서의 400 ∼ 700 ℃ 의 온도역에서는, 접합로 내의 분위기 또는 납재에 포함되는 불가피적인 불순물에 의해 활성 금속의 산화 반응, 질화 반응 등이 진행되어, 접합성을 저하시키는 것을 알아냈다. 이 온도역에서의 가열 시간을 5 ∼ 30 분으로 함으로써, 접합로 내의 분위기에 관계없이 접합 보이드율을 1.0 ％ 이하로 할 수 있다. 가열 시간을 30 분 이내로 함으로써, 활성 금속이 세라믹스 기판과 충분히 반응하지 않고, 납재의 젖음성이 저하되어 접합 보이드가 발생하는 것을 억제할 수 있다. 접합성을 높이기 위해서는 가열 시간이 20 분 이하인 것이 보다 바람직하다. 가열 시간을 5 분 이상으로 함으로써, 납재 페이스트 중의 결합제나 가소제와 같은 유기물이 충분히 열 분해되지 않고, 잔류한 탄소 성분이 세라믹스 기판과 구리판의 접합성을 저하시키는 것을 억제할 수 있다. 400 ℃ 이상의 온도역에서는, 활성 금속의 반응 속도가 느린 것에 의해 접합에 대한 영향이 작아지는 것을 억제할 수 있다. 또, 700 ℃ 이하의 온도역에서는, 일부의 납재가 용융되기 시작하는 것에 의해 분위기에 의한 활성 금속의 반응은 일어나기 어려워지는 것을 억제할 수 있다.
종래, 진공 분위기 이외에서의 접합에서는, 승온 중에 활성 금속이 산화 또는 질화되어, 접합 불량을 초래하고 있었지만, 본 발명과 같이 온도 제어를 함으로써, 진공 분위기 이외에서도 접합을 실시하는 것이 가능해진다. 본 발명의 일 양태에 있어서의 세라믹스 회로 기판의 제조 방법은, 질소 분위기하의 연속 가열로에서 접합하는 것을 특징으로 한다. 여기서 연속 가열로란, 푸셔, 벨트, 롤러 등에 의해, 납재가 도포된 세라믹스 기판이나 구리판, 접합 지그 등을 연속적으로 반송하여, 열 처리할 수 있는 가열로를 말한다. 연속 가열로는, 노 내로의 가스 공급이나 노 외로의 가스 배기를 할 수 있는 구조인 것이 바람직하다. 노 내에 공급하는 가스는 질소, 아르곤, 수소 등이 바람직하고, 그 중에서도 생산성의 점에서 질소가 바람직하다. 연속 가열로 내는 산소 농도 50 ppm 이하의 비산화성 분위기로 하는 것이 바람직하다. 산소 농도를 50 ppm 이하로 함으로써, 납재가 산화되어 쉬워지는 것을 억제할 수 있다. 납재가 분위기에 노출되는 간극을 줄이기 위해서, 세라믹스 기판과 구리판을 중첩한 적층체를 누름돌이나 지그 등을 사용하여 압력 1.0 ㎫ 이상으로 가압하여 접합하는 것이 바람직하다. 가열 방법으로는 공지된 것을 적용할 수 있고, 카본이나 몰리브덴 등의 저항 가열식, 고주파 가열 방식, 마이크로파 가열 방식 등을 가열원으로서 사용할 수 있다.
비산화성 분위기에서 고온으로 유지된 연속 가열로에 세라믹스 기판과 구리판을 중첩한 적층체를 투입하고, 가열 설정 온도나 반송 속도를 조정함으로써, 적층체의 승온 속도를 임의로 제어할 수 있다. 그 때문에, 종래의 진공 배치로보다 엄밀한 접합 온도, 접합 시간의 제어가 가능해진다. 접합 온도 720 ∼ 800 ℃ 에서 5 ∼ 30 분 유지하여 접합하면, 종래보다 저온, 단시간에 접합할 수 있기 때문에, 세라믹스 기판과 구리판의 열 팽창률차에서 기인되는 접합 후의 잔류 응력이 저감되고, 또한, Ag 의 확산도 억제되어, 내열 사이클 특성이 현격히 향상된다. 접합 온도를 720 ℃ 이상으로 하고, 유지 시간을 5 분 이상으로 함으로써, 납재의 용융 부족에 의해 접합 보이드가 생겨 버리는 것을 억제할 수 있다. 접합 온도를 800 ℃ 이하로 하고, 유지 시간을 30 분 이내로 함으로써, Ag 의 확산 거리가 길어져, 열 사이클시에 세라믹스 기판에 크랙이 발생하거나 구리판이 박리되는 것을 억제할 수 있다. 내열 사이클 특성을 높이기 위해서는 유지 시간이 20 분 이하인 것이 보다 바람직하다. 접합 후의 세라믹스 회로 기판은 접합로로부터 반출되어 냉각된다. 연속 가열로 내의 가열 설정 온도를 변경함으로써 냉각 속도를 조정할 수도 있다.
이와 같이 비산화성 분위기 중에서 연속적으로 접합함으로써, 진공화 공정의 컷, 승온 시간이나 냉각 시간의 단축이 가능해져, 종래의 진공 배치로 방식과 비교하여 현격히 생산성이 향상된다. 또, 얻어지는 세라믹스 회로 기판 사이의 열이력에 차가 생기기 어렵기 때문에 품질의 편차도 작아져, 안정적인 제조가 가능해진다.
*본 발명의 세라믹스 회로 기판에 사용하는 세라믹스 기판은, 절연성, 방열성이 우수한 질화규소 기판, 질화알루미늄 기판이 바람직하다. 세라믹스 기판의 두께는 특별히 한정되지 않지만, 1.5 ㎜ 이하로 함으로써 열 저항이 커지는 것을 억제하고, 0.2 ㎜ 이상으로 함으로써 내구성이 없어지는 것을 억제하기 때문에, 0.2 ∼ 1.5 ㎜ 가 바람직하다.
본 발명의 세라믹스 회로 기판에 사용하는 구리판이란, 구리 또는 구리를 성분으로서 포함하는 합금을 말한다. 종류나 두께는 특별히 한정되지 않지만, 납재와의 반응성이나 내열 사이클 특성에 대한 영향으로부터, 순도는 99.5 ％ 이상인 것이 바람직하다.
본 발명에 관련된 세라믹스 회로 기판의 회로 패턴 형성 방법은 특별히 한정되는 것이 아니고, 세라믹스 기판에 접합한 구리판에 원하는 회로 형상을 에칭 레지스트로 마스킹한 후, 불필요한 부분을 에칭하여 제거하는 방법이나, 미리 회로 형상이 타발 (打拔) 된 구리판을 세라믹스 기판에 접합하는 방법 등에 의해 실시할 수 있다. 에칭 방법에 대해서도 특별히 한정되는 것이 아니고, 염화 제 2 철 용액이나 염화 제 2 구리 용액, 황산, 과산화수소수 등의 에칭액을 사용할 수 있다. 그 중에서도 염화 제 2 철 용액이나 염화 제 2 구리 용액의 사용이 바람직하다. 에칭에 의해 불필요한 금속 부분을 제거한 세라믹스 회로 기판에는, 도포한 납재, 그 합금층, 질화물층 등이 남아 있고, 할로겐화암모늄 수용액, 황산, 질산 등의 무기산, 과산화수소수를 포함하는 용액을 사용하여 그것들을 제거하는 것이 일반적이다. 또, 회로 패턴 형성 후에 에칭 레지스트의 박리를 실시하지만, 박리 방법은 특별히 한정되지 않고, 알칼리 수용액에 침지시키는 방법 등이 일반적이다.
본 발명의 세라믹스 회로 기판의 구리판 표면에는, 필요에 따라 무전해 Ni 도금이나 Au 플래시 도금, 치환형 Ag 도금 등을 실시할 수 있다. 도금을 실시하지 않고 연삭, 물리 연마, 화학 연마 등에 의해 표면 평활화한 후, 방청제를 도포할 수도 있다.
본 발명의 세라믹스 회로 기판은, 엄격한 신뢰성이 요구되는 차재용 파워 모듈에 적용할 수 있다.
이하, 실시예에 의해 본 발명을 상세하게 설명한다. 그러나, 본 발명의 범위는 이하의 실시예에 한정되는 것은 아니다.
실시예
실시예 1
두께 0.32 ㎜ 의 질화규소 기판에, Ag 분말 (후쿠다 금속 박분 공업사 제조 「AgC-BO」) 88 질량부 및 Cu 분말 (후쿠다 금속 박분 공업사 제조 「SRC-Cu-20」) 12 질량부의 합계 100 질량부에 대하여, TiH2 분말 (오사카 티타늄 테크놀로지스사 제조 「TSH-350」) 을 2.5 질량부, Sn 분말 (미츠와 약품 화학사 제조 「주석 분말 (-325 mesh)」) 을 4 질량부 혼합한 납재 페이스트를 도포량 8 mg/㎠ 가 되도록 롤코터로 도포하였다. 그 후, 질화규소 기판의 일방의 면에 회로 형성용 구리판을, 타방의 면에 방열판 형성용 구리판 (모두 두께 0.8 ㎜ 의 무산소 구리판) 을 중첩하고, 질소 분위기하의 롤러 반송식 연속 가열로 (개구부 치수 W 500 ㎜ × H 70 ㎜, 노 길이 3 m) 에 투입하였다. 반송 속도는 10 cm/분으로 하고, 표 1 에 나타내는 접합 조건이 되도록 히터의 설정 온도를 조정하여 질화규소 기판과 구리판을 접합하였다. 접합한 구리판에 에칭 레지스트를 인쇄하고, 염화 제 2 구리 용액으로 에칭하여 회로 패턴을 형성하였다. 또한, 불화암모늄/과산화수소 용액으로 납재층, 질화물층을 제거하였다.
얻어진 세라믹스 회로 기판에 대하여, 이하의 물성을 측정하였다. 평가 결과를 표 1 에 나타낸다.
(1) 접합 보이드율： 초음파 탐상 장치 (히타치 엔지니어링 FS300-3) 로 관찰되는 세라믹스 회로 기판의 접합 보이드의 면적을 계측하고, 구리 회로 패턴의 면적으로 나누어 산출하였다.
(2) Ag 의 확산 거리： 세라믹스 회로 기판을 절단하고, 수지 포매 및 단면 연마를 실시한 후, 주사형 전자 현미경으로 배율 500 배로 무작위로 임의의 시야 (접합 계면의 수평 방향으로 250 ㎛ 의 범위) 3 개 지점의 반사 전자 이미지를 촬영하고, 세라믹스 기판 표면과, 구리판 중에서 가장 구리판 표면에 가까운 Ag 의 위치 사이의 최단 거리를 측정하였다.
(3) 열 사이클 후의 크랙률： 세라믹스 회로 기판을, 핫 플레이트 상 350 ℃ 에서 5 분, 25 ℃ 에서 5 분, 드라이아이스 중에서 -78 ℃ 에서 5 분, 25 ℃ 에서 5 분 유지를 1 사이클로 하는 열 사이클을 연속으로 10 사이클 실시하였다. 그 후, 구리판, 납재층 및 질화물층을 에칭으로 제거하고, 세라믹스 기판의 표면에 발생한 수평 크랙을 스캐너에 의해 600 dpi × 600 dpi 의 해상도로 취입하고, 화상 해석 소프트 GIMP2 (임계값 140) 로 2 치화하여 산출한 후, 수평 크랙 면적을 회로 패턴 면적으로 나누어 산출하였다.
실시예 2 ∼ 7, 비교예 2 ∼ 10
접합 분위기, 400 ℃ ∼ 700 ℃ 의 온도역에서의 가열 시간, 접합 온도, 유지 시간을 표 1 에 나타내는 바와 같이 바꾼 것 이외에는 실시예 1 과 동일하게 하여 세라믹스 회로 기판을 얻었다. 측정 결과를 표 1 에 나타낸다.
실시예 8
*Sn 분말을 첨가하지 않은 것과, 접합 온도와 유지 시간을 표 1 에 나타내는 바와 같이 바꾼 것 이외에는 실시예 1 과 동일하게 하여 세라믹스 회로 기판을 얻었다. 측정 결과를 표 1 에 나타낸다.
실시예 9
TiH2 분말의 첨가량을 1.0 질량부로 바꾼 것과 400 ℃ ∼ 700 ℃ 의 온도역에서의 가열 시간을 표 1 에 나타내는 바와 같이 바꾼 것 이외에는 실시예 1 과 동일하게 하여 세라믹스 회로 기판을 얻었다. 측정 결과를 표 1 에 나타낸다.
비교예 1
종래의 진공 분위기의 배치로에서의 접합 조건으로 접합한 것 이외에는 실시예와 동일하게 하여 세라믹스 회로 기판을 얻었다. 측정 결과를 표 1 에 나타낸다.
비교예 11
TiH2 분말을 첨가하지 않은 것 이외에는 실시예 1 과 동일하게 하여 세라믹스 회로 기판을 얻었다.
측정 결과를 표 1 에 나타낸다.
비교예 5, 6, 11 에서는 접합 보이드율이 높아, 열 사이클시에 구리판이 박리되어 버렸기 때문에, 크랙 비율을 정당하게 평가할 수 없었다.
Figure pct00001
표 1 의 측정 결과로부터, 본 발명의 세라믹스 회로 기판은 접합 보이드가 1.0 ％ 이하로 낮고, 접합성이 우수하고, 또, 열 사이클 후의 크랙 비율이 1.0 ％ 이하로 낮고, 내열 사이클 특성이 우수하여, 고성능인 파워 모듈을 양호한 생산성으로 제공할 수 있다.
산업상 이용가능성
본 발명의 세라믹스 회로 기판은 차재용 파워 모듈에 바람직하게 이용할 수 있다.
1 : 세라믹스 기판
2 : 세라믹스 기판 표면
3 : Ag
4 : 구리판
5 : Ag 의 확산 거리

Claims (6)

  1. 세라믹스 기판과 구리판이, Ag, Cu 및 활성 금속을 포함하는 납재를 개재하여 접합하여 이루어지는 세라믹스 회로 기판에 있어서, 접합 보이드율이 1.0 ％ 이하이고, 납재 성분인 Ag 의 확산 거리가 5 ∼ 20 ㎛ 인, 세라믹스 회로 기판.
  2. 제 1 항에 있어서,
    세라믹스 기판이 질화규소 또는 질화알루미늄으로 이루어지는, 세라믹스 회로 기판.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    납재에 Sn 이 포함되는 것을 특징으로 하는 세라믹스 회로 기판.
  4. 접합 온도로의 승온 과정에 있어서의 400 ℃ ∼ 700 ℃ 의 온도역에서의 가열 시간이 5 ∼ 30 분이고, 접합 온도 720 ∼ 800 ℃ 에서 5 ∼ 30 분 유지하여 접합하는 것을 특징으로 하는 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 기재된 세라믹스 회로 기판의 제조 방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    질소 분위기하의 연속 가열로에서 접합하는 것을 특징으로 하는 세라믹스 회로 기판의 제조 방법.
  6. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 기재된 세라믹스 회로 기판을 사용하는, 파워 모듈.
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Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6870767B2 (ja) * 2019-09-02 2021-05-12 三菱マテリアル株式会社 銅／セラミックス接合体、及び、絶縁回路基板
WO2021111508A1 (ja) * 2019-12-03 2021-06-10 日本碍子株式会社 接合基板及び接合基板の製造方法
CN114982388A (zh) * 2020-01-23 2022-08-30 电化株式会社 陶瓷-铜复合体、及陶瓷-铜复合体的制造方法
CN114867579A (zh) 2020-02-17 2022-08-05 株式会社东芝 钎料、接合体、陶瓷电路基板及接合体的制造方法
WO2021187201A1 (ja) 2020-03-18 2021-09-23 株式会社 東芝 接合体、セラミックス銅回路基板、接合体の製造方法、およびセラミックス銅回路基板の製造方法
CN115667186A (zh) * 2020-05-20 2023-01-31 株式会社东芝 接合体、陶瓷铜电路基板、及半导体装置
TWI734528B (zh) * 2020-06-16 2021-07-21 禾伸堂企業股份有限公司 複合基板
JP2022020925A (ja) * 2020-07-21 2022-02-02 日本特殊陶業株式会社 配線基板
CN116134004A (zh) 2020-07-27 2023-05-16 株式会社东芝 接合体、电路基板、半导体装置及接合体的制造方法
CN116134607A (zh) * 2020-07-27 2023-05-16 株式会社东芝 接合体、电路基板、半导体装置及接合体的制造方法
WO2022075409A1 (ja) 2020-10-07 2022-04-14 株式会社 東芝 接合体、セラミックス回路基板、および半導体装置
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
EP4342614A1 (en) * 2021-05-19 2024-03-27 Kabushiki Kaisha Toshiba Bonded object production method and production method for ceramic circuit substrate using same
EP4112587A1 (de) * 2021-06-29 2023-01-04 Heraeus Deutschland GmbH & Co. KG Verfahren zur herstellung eines metall-keramik-substrats mittels schnellem heizen
EP4112586A1 (de) * 2021-06-29 2023-01-04 Heraeus Deutschland GmbH & Co. KG Verfahren zur herstellung eines metall-keramik-substrats mittels einem durchlaufofen
JP2023020265A (ja) * 2021-07-30 2023-02-09 三菱マテリアル株式会社 銅／セラミックス接合体、および、絶縁回路基板

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11157952A (ja) * 1997-11-27 1999-06-15 Denki Kagaku Kogyo Kk 接合体の製造方法
JP2002274964A (ja) * 2001-03-13 2002-09-25 Denki Kagaku Kogyo Kk 接合体の製造方法
JP2003188310A (ja) 2001-12-18 2003-07-04 Denki Kagaku Kogyo Kk 電極端子付き回路基板の製造方法
JP2014187411A (ja) 2012-02-01 2014-10-02 Mitsubishi Materials Corp 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、並びに、銅部材接合用ペースト
JP2016169111A (ja) * 2015-03-11 2016-09-23 デンカ株式会社 セラミックス回路基板

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2811513B1 (en) 2012-02-01 2019-12-18 Mitsubishi Materials Corporation Method for producing substrate for power modules
JP6100501B2 (ja) * 2012-10-31 2017-03-22 デンカ株式会社 セラミック回路基板および製造方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11157952A (ja) * 1997-11-27 1999-06-15 Denki Kagaku Kogyo Kk 接合体の製造方法
JP2002274964A (ja) * 2001-03-13 2002-09-25 Denki Kagaku Kogyo Kk 接合体の製造方法
JP4674983B2 (ja) * 2001-03-13 2011-04-20 電気化学工業株式会社 接合体の製造方法
JP2003188310A (ja) 2001-12-18 2003-07-04 Denki Kagaku Kogyo Kk 電極端子付き回路基板の製造方法
JP2014187411A (ja) 2012-02-01 2014-10-02 Mitsubishi Materials Corp 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、並びに、銅部材接合用ペースト
JP2016169111A (ja) * 2015-03-11 2016-09-23 デンカ株式会社 セラミックス回路基板

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