WO2018180159A1 - ヒートシンク付き絶縁回路基板の製造方法 - Google Patents

ヒートシンク付き絶縁回路基板の製造方法 Download PDF

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bonding
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遼平 湯本
智哉 大開
丈嗣 北原
長友　義幸
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三菱マテリアル株式会社
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Definitions

  • an insulating circuit board having a circuit layer formed on one surface of an insulating layer and a metal layer formed on the other surface of the insulating layer is bonded to the metal layer side of the insulating circuit board.
  • the present invention relates to a method for manufacturing an insulated circuit board with a heat sink, which includes a heat sink.
  • the power module, the LED module, and the thermoelectric module have a structure in which a power semiconductor element, an LED element, and a thermoelectric element are bonded to an insulating circuit board in which a circuit layer made of a conductive material is formed on one surface of the insulating layer.
  • Power semiconductor elements for high power control used to control wind power generation, electric vehicles, hybrid vehicles, etc., generate a large amount of heat during operation, and as a substrate on which they are mounted, for example, aluminum nitride or silicon nitride 2.
  • an insulating circuit board including a ceramic substrate made of the above and a circuit layer formed by bonding a metal plate having excellent conductivity to one surface of the ceramic substrate has been widely used. Insulated circuit boards are also provided in which a metal layer is formed by bonding a metal plate to the other surface of a ceramic substrate.
  • Patent Document 1 discloses an insulated circuit board in which a circuit layer and a metal layer made of an aluminum plate or a copper plate are formed on one surface and the other surface of a ceramic substrate. A heat sink is bonded to the other surface side of the insulated circuit board, and heat transferred from the semiconductor element to the insulated circuit board side is dissipated to the outside through the heat sink.
  • the heat sink As a material for the heat sink, aluminum-based materials such as aluminum alloys and aluminum-based composite materials in which aluminum or an aluminum alloy is filled in a silicon carbide member typified by AlSiC as shown in Patent Document 2, for example, are widely used. ing.
  • the heat sink is made of an aluminum alloy having a low solidus temperature, it can have a relatively complicated structure, and heat dissipation characteristics can be improved.
  • the heat sink is made of an aluminum-based composite material in which aluminum carbide or aluminum alloy is filled in a silicon carbide member, the thermal expansion coefficient approximates that of an insulating circuit board, and the thermal strain under a cold cycle load is reduced. It becomes possible to suppress.
  • a metal layer made of aluminum or an aluminum alloy and a heat sink made of an aluminum-based material As a means for joining a metal layer made of aluminum or an aluminum alloy and a heat sink made of an aluminum-based material, for example, in Patent Document 3, a metal layer made of aluminum or an aluminum alloy and a heat sink are made of copper or a copper alloy. There has been proposed a method of disposing a bonding material and solid-phase diffusion bonding the metal layer and the bonding material, and the bonding material and the heat sink.
  • the thermal strain at the time of a cold cycle load is caused by the deformation of the metal layer. Absorbs and can suppress cracking of the insulating layer.
  • the joining surface of the heat sink is composed of, for example, an aluminum alloy such as ADC12, and these are solid-phase diffusion joined by the method described in Patent Document 3, the joining of the metal layer and the heat sink is performed. Since the solidus temperature differs greatly from the surface, the temperature condition during solid phase diffusion bonding must be lower than the solidus temperature of the aluminum alloy. Since 4N aluminum with high purity has high diffusion energy and is difficult to cause a diffusion phenomenon, the solid phase diffusion of the metal layer Al and the bonding material Cu made of 4N aluminum having a high solidus temperature becomes insufficient. There was a possibility that the bonding reliability would be lowered.
  • the method for manufacturing an insulated circuit board with a heat sink includes an insulated circuit board having a circuit layer formed on one side of the insulating layer and a metal layer formed on the other side of the insulating layer, and the insulated circuit board.
  • An insulated circuit board with a heat sink, comprising a heat sink joined to the metal layer side of the semiconductor device is manufactured.
  • the metal layer is made of aluminum or an aluminum alloy, and the indentation hardness of the metal layer is less than 50 mgf / ⁇ m 2 .
  • the joint surface with the insulating circuit board is made of aluminum or an aluminum alloy having a solidus temperature of 650 ° C. or lower.
  • the manufacturing method includes an aluminum bonding layer forming step of forming an aluminum bonding layer made of aluminum or an aluminum alloy having a solidus temperature of 650 ° C. or lower on the surface of the metal layer opposite to the insulating layer, and the aluminum
  • a copper bonding material made of copper or a copper alloy is laminated between the bonding layer and the bonding surface of the heat sink, and the aluminum bonding layer and the copper bonding material, and the copper bonding material and the heat sink are solid-phase diffusion bonded.
  • Solid phase diffusion bonding refers to a method in which atoms are diffused from a bonding material to a bonding surface and bonded while the bonding material maintains a solid phase without generating a liquid phase.
  • the difference in the solidus temperature between the aluminum and aluminum alloy constituting the aluminum joining layer and the aluminum and aluminum alloy constituting the joining surface of the heat sink can be reduced, and the solidus temperature can be fixed under relatively low temperature conditions. Even in the case of phase diffusion bonding, Al of the aluminum bonding layer and Cu of the copper bonding material, Cu of the copper bonding material and Al of the bonding surface of the heat sink can be sufficiently diffused. Can be reliably joined.
  • the metal layer is made of aluminum or an aluminum alloy and has an indentation hardness of less than 50 mgf / ⁇ m 2 , the metal layer is deformed when a thermal cycle is applied to an insulated circuit board with a heat sink. Thermal strain can be alleviated and the occurrence of cracks in the insulating layer can be suppressed. Furthermore, since the joining surface of the heat sink is made of aluminum or an aluminum alloy having a solidus temperature of 650 ° C. or less, a heat sink suitable for the required performance can be constituted. Specifically, the indentation hardness is a value measured by a method defined in ISO14577.
  • the ratio tb / ta between the thickness ta of the aluminum bonding layer and the thickness tb of the metal layer is preferably in the range of 0.08 to 40.
  • the ratio tb / ta between the thickness ta of the aluminum bonding layer and the thickness tb of the metal layer is 0.08 or more, the thickness of the metal layer made of aluminum or aluminum alloy is It is ensured, the thermal strain at the time of a cold cycle load can be absorbed by the metal layer, and the occurrence of cracks and the like of the insulating layer can be suppressed.
  • the ratio tb / ta between the thickness ta of the aluminum bonding layer and the thickness tb of the metal layer is 40 or less, for example, when the metal layer and the aluminum bonding layer are brazed, the aluminum bonding layer As the brazing filler metal (liquid phase) erodes and the grain boundary melts, the surface of the aluminum bonding layer (surface opposite to the metal layer) has irregularities, and the voids resulting from the irregularities are Since it is not formed between the copper bonding material, the aluminum bonding layer and the copper bonding material can be favorably bonded.
  • the total thickness of the metal layer and the aluminum bonding layer is preferably 2.0 mm or less. In this case, since the total thickness of the metal layer and the aluminum bonding layer is 2.0 mm or less, the total thickness of the metal layer and the aluminum bonding layer interposed between the insulating layer and the heat sink is It is not thicker than necessary, the thermal resistance in the stacking direction can be suppressed, and heat dissipation characteristics can be ensured.
  • the metal layer is made of aluminum or aluminum alloy having a relatively low deformation resistance and the joining surface of the heat sink is made of aluminum or aluminum alloy having a relatively low solidus temperature, Solid phase diffusion bonding can be reliably performed between the layer and the heat sink.
  • FIG. 1 shows an insulating circuit board 40 with a heat sink manufactured by the method for manufacturing an insulating circuit board with a heat sink according to an embodiment of the present invention, and a power module 1 using the insulating circuit board 40 with a heat sink.
  • a power module 1 shown in FIG. 1 includes an insulating circuit board 10, a semiconductor element 3 bonded to one surface (the upper surface in FIG. 1) of the insulating circuit board 10 via a solder layer 2, and a bottom of the insulating circuit board 10. And a heat sink 41 joined to the side.
  • the insulated circuit board 10 to which the heat sink 41 is bonded is the insulated circuit board 40 with a heat sink in the present embodiment.
  • the semiconductor element 3 is made of a semiconductor material such as Si.
  • the solder layer 2 that joins the insulating circuit board 10 and the semiconductor element 3 is not limited, but for example, Sn—Ag, Sn—Cu, Sn—In, or Sn—Ag—Cu solder material ( A so-called lead-free solder material) is preferable.
  • the insulating circuit board 10 includes a ceramic substrate 11 serving as an insulating layer, a circuit layer 12 disposed on one surface of the ceramic substrate 11 (upper surface in FIG. 1), and the other of the ceramic substrate 11. And a metal layer 13 disposed on the surface (the lower surface in FIG. 1).
  • the planar shape of the circuit layer 12, the ceramic substrate 11, and the metal layer 13 may be formed in any shape such as a rectangular shape as necessary.
  • the ceramic substrate 11 has a size larger than that of the circuit layer 12 and the metal layer 13 in order to enhance insulation.
  • the ceramic substrate 11 prevents electrical connection between the circuit layer 12 and the metal layer 13, and is not limited, but has high insulating properties such as aluminum nitride (AlN) and silicon nitride (Si 3 N 4 ). , Alumina (Al 2 O 3 ) or the like, more preferably aluminum nitride.
  • the thickness of the ceramic substrate 11 is not limited, but is preferably set in a range of 0.2 mm or more and 1.5 mm or less, and may be set to 0.635 mm in the present embodiment.
  • the circuit layer 12 is formed by bonding a conductive metal plate to one surface of the ceramic substrate 11.
  • the circuit layer 12 is formed by joining an aluminum plate 22 made of aluminum or an aluminum alloy.
  • the aluminum plate 22 constituting the circuit layer 12 is not limited, but a rolled plate of aluminum (2N aluminum) having a purity of 99 mass% or more, or an aluminum alloy such as A3003 or A6063 is preferably used.
  • a circuit pattern is formed on the circuit layer 12, and one surface (the upper surface in FIG. 1) is a mounting surface on which the semiconductor element 3 is mounted.
  • the thickness of the circuit layer 12 is not limited, but is preferably set within a range of 0.1 mm to 2.0 mm, and may be set to 0.4 mm.
  • the metal layer 13 is formed by joining an aluminum plate 23 made of aluminum or an aluminum alloy to the other surface of the ceramic substrate 11.
  • the indentation hardness of the metal layer 13 is less than 50 mgf / ⁇ m 2 .
  • the indentation hardness is a value at 25 ° C. of the insulated circuit board 40 with the heat sink. Specifically, the indentation hardness is a value measured by a method defined in ISO14577.
  • the aluminum plate 23 constituting the metal layer 13 aluminum having a purity of 99 mass% or more (2N aluminum), aluminum having a purity of 99.9 mass% or more (3N aluminum), aluminum having a purity of 99.99 mass% or more (4N aluminum), or the like is used. be able to. In the present embodiment, it is preferable to use an aluminum (4N aluminum) rolled plate having a purity of 99.99 mass% or more as the aluminum plate 23 constituting the metal layer 13.
  • the thickness tb of the metal layer 13 is not limited, but is preferably set within a range of 0.1 mm or more and 2.0 mm or less, and may be set to 0.30 mm, for example.
  • the heat sink 41 is for cooling the above-described insulated circuit board 10 and is a heat radiating plate made of a material having good thermal conductivity as shown in FIG.
  • the heat sink 41 is not limited, but may be composed of an Al—SiC composite material (so-called AlSiC) made of a porous body made of SiC and an aluminum material made of aluminum or aluminum alloy impregnated in the porous body. preferable.
  • AlSiC Al—SiC composite material
  • ADC12 solidus temperature 570 ° C.
  • a skin layer 43 made of an aluminum material (ADC 12 in this embodiment) impregnated in a porous body is formed on the surface of a heat sink body 42 made of AlSiC.
  • the thickness of the heat sink body 42 is not limited, but is preferably in the range of 0.5 mm or more and 5.0 mm or less, and the thickness ts of the skin layer 43 is 0.01 times or more of the thickness of the heat sink body 42. It is preferable to make it 0.1 times or less.
  • the metal layer 13 and the heat sink 41 of the insulated circuit board 10 are bonded via the aluminum bonding layer 31 and the copper bonding layer 32.
  • the aluminum bonding layer 31 is made of aluminum or an aluminum alloy having a solidus temperature of 650 ° C. or lower, and is preferably made of an A3003 alloy (solidus temperature 643 ° C.).
  • the temperature difference between the solidus temperature of the aluminum bonding layer 31 and the solidus temperature of the aluminum alloy constituting the bonding surface (skin layer 43 in this embodiment) of the heat sink 41 is set to be within a range of 80 ° C. or less. Preferably it is.
  • the thickness ta of the aluminum bonding layer 31 is not limited, but is preferably set within a range of 0.03 mm to 1.5 mm, and may be set to 0.1 mm in the present embodiment.
  • the ratio tb / ta between the thickness ta of the aluminum bonding layer 31 and the thickness tb of the metal layer 13 is not limited, but is preferably in the range of 0.08 to 40.
  • the total thickness (ta + tb) of the metal layer 13 and the aluminum bonding layer 31 may be 2.0 mm or less.
  • the metal layer 13 and the aluminum bonding layer 31 are preferably bonded by bonding using a brazing material, solid phase diffusion bonding, or the like.
  • the copper bonding layer 32 is made of copper or a copper alloy.
  • the copper bonding layer 32 is formed by bonding a copper plate 52 made of an oxygen-free copper rolled plate, as shown in FIG.
  • the thickness tc of the copper bonding layer 32 is not limited, but is preferably in the range of 0.05 mm or more and 5.0 mm or less.
  • the aluminum bonding layer 31 and the copper bonding layer 32, and the copper bonding layer 32 and the heat sink 41 (skin layer 43) are bonded by solid phase diffusion bonding.
  • the clad material 51 includes a main body layer 51 a made of an A3003 alloy and a brazing material layer 51 b made of an A4045 alloy, and the main body layer 51 a becomes the aluminum bonding layer 31. As shown in FIG. 5, the clad material 51 is laminated so that the brazing material layer 51 b faces the aluminum plate 23 side that becomes the metal layer 13.
  • the above-described aluminum plate 22, ceramic substrate 11, aluminum plate 23, and clad material 51 are heated in a state where they are pressed in the laminating direction, and the ceramic substrate 11 and the aluminum plates 22 and 23 are joined together to form the circuit layer 12 and the metal layer. 13 and the metal layer 13 and the clad material 51 are bonded together to form the aluminum bonding layer 31.
  • the circuit layer and metal layer forming step S01 and the aluminum bonding layer forming step S02 are performed collectively.
  • the joining conditions of the circuit layer and metal layer forming step S01 / aluminum bonding layer forming step S02 are that the atmosphere is vacuum, the pressure load is in the range of 0.1 MPa to 3.5 MPa, and the heating temperature is 560 ° C. or more. It is preferable to set the temperature within a range of 630 ° C. or lower. As described above, the insulating circuit substrate 10 and the aluminum bonding layer 31 according to the present embodiment are formed.
  • the heat sink 41 is laminated on the other surface side (lower side in FIG. 6) of the aluminum bonding layer 31 via a copper plate 52 made of a rolled plate of oxygen-free copper as a copper bonding material. To do.
  • the heat sink 41 is laminated so that the skin layer 43 faces the copper plate 52 side.
  • the insulating circuit board 10, the insulating circuit board 10 to which the aluminum bonding layer 31 is bonded, the copper plate 52, and the heat sink 41 are pressurized and heated in the laminating direction to heat the aluminum bonding layer 31 and the copper plate 52, the copper plate 52 and the heat sink 41 (skin layer). 43) are solid phase diffusion bonded.
  • the load in the stacking direction is in the range of 6 kgf / cm 2 to 35 kgf / cm 2 (0.6 MPa to 3.5 MPa) as the solid phase diffusion condition.
  • the bonding temperature is in the range of 460 ° C. to 540 ° C., preferably in the range of 480 ° C. to 520 ° C.
  • the holding time is preferably in the range of 30 min to 240 min.
  • semiconductor element bonding step S04 Next, the semiconductor element 3 is laminated on the circuit layer 12 of the insulating circuit board 40 with the heat sink via the solder material, and the circuit layer 12 of the insulating circuit board 40 with the heat sink and the semiconductor element 3 are joined in the reduction furnace. .
  • the power module 1 shown in FIG. 1 is manufactured as described above.
  • S02 and a copper plate 52 made of copper or a copper alloy are laminated between the bonding surfaces of the aluminum bonding layer 31 and the heat sink 41, and the aluminum bonding layer 31 and the copper plate 52, and the copper plate 52 and the heat sink 41 are solid phase diffusion bonded.
  • the metal layer 13 is made of aluminum or aluminum alloy (4N aluminum in this embodiment), and the indentation hardness of the metal layer 13 is less than 50 mgf / ⁇ m 2. Therefore, when a thermal cycle is applied to the insulated circuit board 40 with the heat sink, the thermal distortion can be relaxed by deforming the metal layer 13, and the occurrence of cracks in the ceramic substrate 11 can be suppressed.
  • the heat sink 41 is made of an Al—SiC composite material (so-called AlSiC) composed of a porous body made of SiC and an aluminum material made of aluminum or an aluminum alloy impregnated in the porous body. Since ADC12 (solidus temperature 570 ° C.) is used as the aluminum material impregnated in the porous body made of SiC, the thermal expansion coefficient of the heat sink 41 approximates the thermal expansion coefficient of the insulating circuit board 10. In addition, it is possible to suppress the occurrence of thermal strain at the time of a cold cycle load.
  • AlSiC Al—SiC composite material
  • the thickness of the metal layer 13 made of aluminum or aluminum alloy is It is ensured and the thermal strain at the time of a cold cycle load can be absorbed by the metal layer 13, and the occurrence of cracks and the like of the ceramic substrate 11 can be suppressed.
  • the ratio tb / ta between the thickness ta of the aluminum bonding layer 31 and the thickness tb of the metal layer 13 is 40 or less, the thickness of the aluminum bonding layer 31 is not increased more than necessary, and the stacking direction Heat resistance can be suppressed, and heat radiation characteristics can be secured.
  • the total thickness (ta + tb) of the metal layer 13 and the aluminum bonding layer 31 is set to 2.0 mm or less, the metal layer 13 and the aluminum bonding layer 31 interposed between the ceramic substrate 11 and the heat sink 41.
  • the total thickness (ta + tb) is not increased more than necessary, the thermal resistance in the stacking direction can be suppressed, and heat dissipation characteristics can be ensured.
  • the temperature difference between the solidus temperature of the aluminum bonding layer 31 and the solidus temperature of the aluminum alloy constituting the bonding surface of the heat sink 41 (skin layer 43 in this embodiment) is in the range of 0 ° C. or more and 80 ° C. or less. Therefore, even when solid phase diffusion bonding is performed at a relatively low temperature condition in the heat sink bonding step S03, the Al of the aluminum bonding layer 31 and the Cu of the copper plate 52, the Cu of the copper plate 52 and the Al of the bonding surface of the heat sink 41 are sufficient. Insulating circuit board 10 and heat sink 41 can be reliably solid-phase diffusion bonded.
  • the ceramic substrate 11 has been described by taking aluminum nitride (AlN) as an example.
  • AlN aluminum nitride
  • the present invention is not limited to this, and alumina (Al 2 O 3 ), silicon nitride (Si 3 N 4 ) is not limited thereto.
  • An insulating resin or the like may be used.
  • the heat sink has been described as an example of the heat sink, the heat sink is not limited to this, and may be a cooler provided with a flow path through which a cooling medium flows. Furthermore, in the present embodiment, the heat sink has been described as being composed of an Al—SiC composite material (so-called AlSiC) in which an SiC porous body is impregnated with an aluminum material made of ADC12. However, the present invention is not limited to this. If the joining surface of the heat sink is made of aluminum or an aluminum alloy having a solidus temperature of 650 ° C. or lower, the material and structure are not limited.
  • the circuit layer has been described as being made of aluminum or an aluminum alloy.
  • the present invention is not limited to this, and the circuit layer may be made of another metal such as copper or a copper alloy.
  • an aluminum layer made of aluminum or an aluminum alloy and a copper layer made of copper or a copper alloy may be laminated.
  • the aluminum bonding layer is formed by bonding the clad material to the metal layer.
  • the means for the aluminum bonding layer forming step is not particularly limited.
  • an aluminum plate for example, A3003 serving as an aluminum bonding layer and a brazing material foil (for example, A4045) may be stacked and arranged to form the aluminum bonding layer.
  • the circuit layer and metal layer forming step S01 and the aluminum bonding layer forming step S02 can be performed collectively.
  • the aluminum bonding layer is made of aluminum having a solidus temperature of 565 ° C. or higher and lower than 615 ° C. (for example, A5056 alloy (solidus temperature: 582 ° C.))
  • Mg is laminated on an Al—Si brazing material.
  • degree of vacuum 10 ⁇ 6 Pa to 10 ⁇ 3 Pa
  • temperature 560 ° C. to 575 ° C. (however, the solidus temperature must not be exceeded)
  • pressure load 0.1 MPa or more You may join on the conditions of 3.5 Mpa or less.
  • the aluminum bonding layer is made of aluminum having a solidus temperature of 510 ° C. or higher and lower than 565 ° C.
  • ADC12 solidus temperature: 528 ° C.
  • the degree of vacuum is 10 ⁇ 6 Pa to 10 ⁇ 3 Pa
  • the temperature is 400 ° C. to 560 ° C.
  • the pressure load is 0.
  • Solid phase diffusion bonding may be performed under conditions of 6 MPa to 3.5 MPa.
  • the aluminum bonding layer formation step S02 is performed.
  • the circuit layer and metal layer forming step S01 the aluminum plates 22 and 23 are laminated on one surface and the other surface of the ceramic substrate 11 with the brazing materials 26 and 27 interposed therebetween. Under a vacuum condition, the ceramic substrate 11 and the aluminum plates 22 and 23 are joined by heating in a state of being pressurized in the stacking direction, and the circuit layer 12 and the metal layer 13 are formed.
  • the joining conditions in the circuit layer and metal layer forming step S01 are as follows: the degree of vacuum is in the range of 10 ⁇ 6 Pa to 10 ⁇ 3 Pa, the pressure load is in the range of 0.1 MPa to 3.5 MPa, and the heating temperature is 560. It is preferable to be within the range of from °C to 655 °C.
  • the brazing materials 26 and 27 it is preferable to use an Al—Si based brazing material or the like.
  • an aluminum plate 51 to be an aluminum bonding layer 31 is laminated on the other surface side (lower side in FIG. 8) of the metal layer 13 of the insulating circuit board 10, and the insulating circuit board is subjected to the above-described conditions. 10 metal layers 13 and the aluminum plate 51 are joined together to form the aluminum joining layer 31. Thereafter, as shown in FIG. 6, the heat sink 41 is joined to manufacture the insulated circuit board 40 with the heat sink.
  • Bonding between the ceramic substrate and the aluminum plate as the circuit layer and metal layer was performed using Al-7.5 mass% Si brazing foil (thickness 12 ⁇ m), in a vacuum atmosphere (3 ⁇ 10 ⁇ 3 Pa), and a pressure load. Bonding was performed under the conditions of 6 MPa, a heating temperature of 645 ° C., and a holding time of 45 min.
  • An aluminum bonding layer (37 mm ⁇ 37 mm) having the material and thickness shown in Table 1 was formed on this insulated circuit board.
  • An aluminum bonding layer composed of an A3003 alloy was bonded using a clad material of an A3003 alloy and an A4045 alloy in a nitrogen atmosphere under a pressure load of 1.2 MPa, a heating temperature of 630 ° C., and a holding time of 45 min.
  • the aluminum bonding layer composed of ADC12 was bonded under the conditions of a vacuum atmosphere (6 ⁇ 10 ⁇ 4 Pa), a heating temperature of 500 ° C., and a pressure load of 20 MPa.
  • the aluminum bonding layer is composed of 4N—Al
  • an Al-7.5 mass% Si brazing foil (thickness 12 ⁇ m) is placed between the metal layer and the 4N—Al plate to be the aluminum bonding layer, and a vacuum atmosphere (6 ⁇ 10 ⁇ 4 Pa), the heating temperature was 645 ° C., and the pressure load was 6 MPa.
  • a heat sink (50 mm ⁇ 60 mm ⁇ 5.0 mm thick / skin) made of an Al—SiC composite material (so-called AlSiC) in which an aluminum bonding layer is impregnated with aluminum having a solidus temperature shown in Table 2 in a SiC porous body Layer thickness 0.1 mm) was laminated via a copper bonding material (rolling of oxygen-free copper: 37 mm ⁇ 37 mm ⁇ thickness 1.0 mm). This was pressurized at 21 MPa in the laminating direction and held at 490 ° C. for 150 min, and the aluminum bonding layer and the copper bonding material, and the copper bonding material and the heat sink were solid phase diffusion bonded.
  • an aluminum plate 50 mm ⁇ 60 mm ⁇ thickness 5.0 mm
  • 4N—Al 4N—Al
  • the obtained insulated circuit board with a heat sink was evaluated for each item in the following procedure.
  • Comparative Example 1 where the indentation hardness of the metal layer was 50 mgf / ⁇ m 2 or more, the ceramic substrate was cracked.
  • Comparative Example 2 in which the aluminum bonding layer was not provided, the bondability between the metal layer and the copper bonding material was lowered.
  • Comparative Example 3 in which aluminum having a solidus temperature exceeding 650 ° C. was used for the heat sink, the bondability between the heat sink and the copper bonding material was lowered.
  • Comparative Example 4 in which aluminum having a solidus temperature exceeding 650 ° C. was used for the aluminum bonding layer, the bonding rate between the aluminum bonding layer and the copper bonding material decreased.
  • Examples 1 to 19 an insulating circuit board with a heat sink having a high bondability between the aluminum bonding layer and the copper bonding material and the heat sink and the copper bonding material and causing no cracking in the ceramic substrate was obtained.
  • the metal layer is made of aluminum or aluminum alloy having a relatively low deformation resistance and the joining surface of the heat sink is made of aluminum or aluminum alloy having a relatively low solidus temperature, Since the layer and the heat sink can be reliably solid-phase diffusion bonded, industrial use is possible.
  • Insulated circuit board 11 Ceramic substrate (insulating layer) DESCRIPTION OF SYMBOLS 12 Circuit layer 13 Metal layer 31 Aluminum joint layer 32 Copper joint layer 40 Insulated circuit board 41 with a heat sink Heat sink 43 Skin layer (joint surface) 52 Copper plate (copper bonding material)

Abstract

この製造方法は、絶縁層（１１）に回路層（１２）および金属層（１３）が形成された絶縁回路基板（１０）と、前記金属層（１３）側に接合されたヒートシンク（４１）とを備えたヒートシンク付き絶縁回路基板（４０）を製造する。前記金属層（１３）はアルミニウム又はアルミニウム合金で構成され、インデンテーション硬度は５０ｍｇｆ／μｍ２未満である。前記ヒートシンク（４１）は、絶縁回路基板（１０）との接合面がアルミニウム又はアルミニウム合金で構成されている。この方法は、前記金属層（１３）に固相線温度が６５０℃以下のアルミニウム又はアルミニウム合金からなるアルミニウム接合層（３１）を形成するアルミニウム接合層形成工程Ｓ０２と、前記アルミニウム接合層（３１）と前記ヒートシンク（４１）との間に銅又は銅合金からなる銅接合材（３２）を積層し、前記アルミニウム接合層（３１）と前記銅接合材（３２）と前記ヒートシンク（４１）とを固相拡散接合するヒートシンク接合工程Ｓ０３とを備える。

Description

ヒートシンク付き絶縁回路基板の製造方法
　本発明は、絶縁層の一方の面に回路層が形成されるとともに前記絶縁層の他方の面に金属層が形成された絶縁回路基板と、この絶縁回路基板の前記金属層側に接合されたヒートシンクとを備えたヒートシンク付き絶縁回路基板の製造方法に関する。
　本願は、２０１７年３月２９日に、日本で出願された特願２０１７－０６４８７８号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
　パワーモジュール、ＬＥＤモジュール及び熱電モジュールにおいては、絶縁層の一方の面に導電材料からなる回路層を形成した絶縁回路基板に、パワー半導体素子、ＬＥＤ素子及び熱電素子が接合された構造を有する。
　風力発電、電気自動車、ハイブリッド自動車等を制御するために用いられる大電力制御用のパワー半導体素子は、動作時の発熱量が多いことから、これを搭載する基板としては、例えば窒化アルミニウムや窒化ケイ素などからなるセラミックス基板と、このセラミックス基板の一方の面に導電性の優れた金属板を接合して形成した回路層とを備えた絶縁回路基板が従来から広く用いられている。絶縁回路基板としては、セラミックス基板の他方の面に金属板を接合して金属層が形成したものも提供されている。
　例えば、特許文献１には、セラミックス基板の一方の面及び他方の面にアルミニウム板または銅板からなる回路層及び金属層が形成された絶縁回路基板が開示されている。絶縁回路基板の他方の面側には、ヒートシンクが接合されており、半導体素子から絶縁回路基板側に伝達された熱を、ヒートシンクを介して外部へ放散する。
　ヒートシンクの材料としては、アルミニウム合金や、例えば特許文献２に示すようなＡｌＳｉＣに代表される炭化ケイ素質部材中にアルミニウムもしくはアルミニウム合金が充填されたアルミニウム基複合材料などのアルミニウム系材料が広く利用されている。ヒートシンクを固相線温度の低いアルミニウム合金で構成した場合には、比較的構造が複雑な形状とすることができ、放熱特性を向上させることができる。ヒートシンクを炭化ケイ素質部材中にアルミニウムもしくはアルミニウム合金が充填されたアルミニウム基複合材料で構成した場合には、熱膨張係数が絶縁回路基板に近似することになり、冷熱サイクル負荷時の熱歪を低く抑えることが可能となる。
　アルミニウム又はアルミニウム合金からなる金属層と、アルミニウム系材料からなるヒートシンクとを接合する手段として、例えば特許文献３には、アルミニウム又はアルミニウム合金からなる金属層及びヒートシンクの間に、銅又は銅合金からなる接合材を配設し、金属層と接合材、接合材とヒートシンクとをそれぞれ固相拡散接合する方法が提案されている。
特許第３１７１２３４号公報 特開２０００－２８１４６８号公報 特開２０１４－０６０２１５号公報
　最近では、パワーモジュールの小型化・薄肉化が進められるとともに、その使用環境も厳しくなってきており、半導体素子からの発熱量が大きくなり、冷熱サイクルの条件が厳しくなっており、従来にも増して、接合信頼性に優れ、かつ、放熱特性に優れたヒートシンク付き絶縁回路基板が求められている。
　上述の絶縁回路基板においては、金属層を比較的変形抵抗の小さい金属、例えば純度９９．９９ｍａｓｓ％以上のアルミニウム（４Ｎアルミニウム）を用いることにより、冷熱サイクル負荷時における熱歪を金属層の変形によって吸収し、絶縁層の割れ等を抑制できる。
　金属層を４Ｎアルミニウムで構成し、ヒートシンクの接合面を例えばＡＤＣ１２等のアルミニウム合金で構成し、これらを特許文献３に記載された方法で固相拡散接合する場合には、金属層とヒートシンクの接合面との固相線温度が大きく異なるため、固相拡散接合時の温度条件をアルミニウム合金の固相線温度未満とする必要がある。純度の高い４Ｎアルミニウムは拡散エネルギーが高く、拡散現象がおきにくいため、固相線温度が高い４Ｎアルミニウムからなる金属層のＡｌと接合材のＣｕの固相拡散が不十分となり、金属層とヒートシンクとの接合信頼性が低下してしまうおそれがあった。
　本発明は、金属層を比較的変形抵抗の小さいアルミニウム又はアルミニウム合金で構成し、ヒートシンクの接合面を比較的固相線温度が低いアルミニウム又はアルミニウム合金で構成した場合であっても、金属層とヒートシンクとを確実に固相拡散接合できるヒートシンク付き絶縁回路基板の製造方法を提供することを課題とする。
　本発明のヒートシンク付き絶縁回路基板の製造方法は、絶縁層の一方の面に回路層が形成されるとともに前記絶縁層の他方の面に金属層が形成された絶縁回路基板と、この絶縁回路基板の前記金属層側に接合されたヒートシンクとを備えたヒートシンク付き絶縁回路基板を製造する。前記金属層は、アルミニウム又はアルミニウム合金で構成されており、前記金属層のインデンテーション硬度が５０ｍｇｆ／μｍ２未満である。前記ヒートシンクは、前記絶縁回路基板との接合面が、固相線温度が６５０℃以下のアルミニウム又はアルミニウム合金で構成されている。この製造方法は、前記金属層の前記絶縁層とは反対側の面に、固相線温度が６５０℃以下のアルミニウム又はアルミニウム合金からなるアルミニウム接合層を形成するアルミニウム接合層形成工程と、前記アルミニウム接合層と前記ヒートシンクの接合面との間に、銅又は銅合金からなる銅接合材を積層し、前記アルミニウム接合層と前記銅接合材、前記銅接合材と前記ヒートシンクとを固相拡散接合することによってヒートシンクを接合するヒートシンク接合工程とを備えている。固相拡散接合とは、接合材が液相を発生させずに固相状態を保ったまま、接合材から接合面へ原子を拡散させて接合する方法をいう。
　この方法によれば、アルミニウム接合層を構成するアルミニウム及びアルミニウム合金と、ヒートシンクの接合面を構成するアルミニウム及びアルミニウム合金との固相線温度の差を小さくすることができ、比較的低温条件で固相拡散接合した場合であっても、アルミニウム接合層のＡｌと銅接合材のＣｕ、銅接合材のＣｕとヒートシンクの接合面のＡｌを十分に拡散させることができ、絶縁回路基板とヒートシンクとを確実に接合できる。
　金属層は、アルミニウム又はアルミニウム合金で構成され、インデンテーション硬度が５０ｍｇｆ／μｍ２未満とされているので、ヒートシンク付き絶縁回路基板に対して冷熱サイクルを負荷した際に、金属層が変形することで熱歪を緩和することができ、絶縁層の割れ等の発生を抑制できる。さらに、ヒートシンクの接合面が、固相線温度が６５０℃以下のアルミニウム又はアルミニウム合金で構成されているので、要求される性能に適したヒートシンクを構成できる。前記インデンテーション硬度は、具体的にはＩＳＯ１４５７７に規定される方法によって測定される値とする。
　前記アルミニウム接合層の厚さｔａと前記金属層の厚さｔｂとの比ｔｂ／ｔａは、０．０８以上４０以下の範囲内とされていることが好ましい。この場合、前記アルミニウム接合層の厚さｔａと前記金属層の厚さｔｂとの比ｔｂ／ｔａが０．０８以上とされているので、アルミニウム又はアルミニウム合金で構成された金属層の厚さが確保され、冷熱サイクル負荷時の熱歪を金属層で吸収することができ、絶縁層の割れ等の発生を抑制できる。
　一方、前記アルミニウム接合層の厚さｔａと前記金属層の厚さｔｂとの比ｔｂ／ｔａが４０以下とされているので、例えば、金属層とアルミニウム接合層をろう付けした場合、アルミニウム接合層にろう材（液相）が侵食し、粒界が溶融することでアルミニウム接合層の表面（金属層とは反対側の面）に凹凸が生じ、生じた凹凸に起因するボイドがアルミニウム接合層と銅接合材との間に形成されることがないため、アルミニウム接合層と銅接合材とを良好に接合できる。
　前記金属層と前記アルミニウム接合層との合計厚さは、２．０ｍｍ以下とされていることが好ましい。この場合、前記金属層と前記アルミニウム接合層との合計厚さが２．０ｍｍ以下とされているので、絶縁層とヒートシンクとの間に介在する前記金属層及び前記アルミニウム接合層の合計厚さが必要以上に厚くならず、積層方向の熱抵抗を抑えることができ、放熱特性を確保できる。
　本発明によれば、金属層を比較的変形抵抗の小さいアルミニウム又はアルミニウム合金で構成し、ヒートシンクの接合面を比較的固相線温度が低いアルミニウム又はアルミニウム合金で構成した場合であっても、金属層とヒートシンクとを確実に固相拡散接合できる。
本発明の実施形態によって製造されたヒートシンク付き絶縁回路基板を備えたパワーモジュールの断面図である。 図１に示すヒートシンク付き絶縁回路基板における金属層とヒートシンクとの接合界面の断面拡大図である。 図１に示すヒートシンク付き絶縁回路基板に用いられるヒートシンクの断面図である。 本発明のヒートシンク付き絶縁回路基板の製造方法の一実施形態を示すフロー図である。 本発明の実施形態であるヒートシンク付き絶縁回路基板の製造方法を示す断面図である。 本発明の実施形態であるヒートシンク付き絶縁回路基板の製造方法を示す断面図である。 本発明の他の実施形態であるヒートシンク付き絶縁回路基板の製造方法を示すフロー図である。 本発明の他の実施形態であるヒートシンク付き絶縁回路基板の製造方法を示す断面図である。
　以下に、本発明の実施形態について添付した図面を参照して説明する。
　図１に、本発明の実施形態であるヒートシンク付き絶縁回路基板の製造方法によって製造されたヒートシンク付き絶縁回路基板４０、及び、このヒートシンク付き絶縁回路基板４０を用いたパワーモジュール１を示す。
　図１に示すパワーモジュール１は、絶縁回路基板１０と、絶縁回路基板１０の一方の面（図１において上面）にはんだ層２を介して接合された半導体素子３と、絶縁回路基板１０の下側に接合されたヒートシンク４１とを備えている。ヒートシンク４１が接合された絶縁回路基板１０が、本実施形態におけるヒートシンク付き絶縁回路基板４０とされている。
　半導体素子３は、Ｓｉ等の半導体材料で構成されている。絶縁回路基板１０と半導体素子３とを接合するはんだ層２は、限定はされないが、例えばＳｎ－Ａｇ系、Ｓｎ－Ｃｕ系、Ｓｎ－Ｉｎ系、または、Ｓｎ－Ａｇ－Ｃｕ系のはんだ材（いわゆる鉛フリーはんだ材）であることが好ましい。
　絶縁回路基板１０は、図１に示すように、絶縁層となるセラミックス基板１１と、セラミックス基板１１の一方の面（図１において上面）に配設された回路層１２と、セラミックス基板１１の他方の面（図１において下面）に配設された金属層１３とを備えている。回路層１２、セラミックス基板１１、金属層１３の平面形状は必要に応じて矩形状等のいかなる形状に形成されてもよい。この実施形態では、セラミックス基板１１は、絶縁性を高めるために回路層１２および金属層１３よりも大きい寸法とされている。
　セラミックス基板１１は、回路層１２と金属層１３との間の電気的接続を防止するものであって、限定はされないが、絶縁性の高い窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、窒化ケイ素（Ｓｉ３Ｎ４）、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）等で構成されていてもよく、より好ましくは、窒化アルミニウムで構成されている。セラミックス基板１１の厚さは、限定はされないが、０．２ｍｍ以上１．５ｍｍ以下の範囲内に設定されていることが好ましく、本実施形態では、０．６３５ｍｍに設定されていてもよい。
　回路層１２は、セラミックス基板１１の一方の面に導電性を有する金属板が接合されることにより形成されている。本実施形態では、図５に示すように、アルミニウム又はアルミニウム合金からなるアルミニウム板２２が接合されることによって回路層１２が形成されている。具体的には、回路層１２を構成するアルミニウム板２２として、限定はされないが、純度９９ｍａｓｓ％以上のアルミニウム（２Ｎアルミニウム）やＡ３００３やＡ６０６３等のアルミニウム合金の圧延板が用いられることが好ましい。
　回路層１２には、回路パターンが形成されており、その一方の面（図１において上面）が、半導体素子３が搭載される搭載面されている。回路層１２の厚さは限定はされないが、０．１ｍｍ以上２．０ｍｍ以下の範囲内に設定されていることが好ましく、０．４ｍｍに設定されてもよい。
　金属層１３は、セラミックス基板１１の他方の面に、アルミニウム又はアルミニウム合金からなるアルミニウム板２３が接合されることによって形成されている。金属層１３のインデンテーション硬度は５０ｍｇｆ／μｍ２未満とされている。インデンテーション硬度は、ヒートシンク付き絶縁回路基板４０の２５℃における値である。前記インデンテーション硬度は、具体的にはＩＳＯ１４５７７に規定される方法によって測定される値とする。
　金属層１３を構成するアルミニウム板２３として、純度９９ｍａｓｓ％以上のアルミニウム（２Ｎアルミニウム）、純度９９．９ｍａｓｓ％以上のアルミニウム（３Ｎアルミニウム）、純度９９．９９ｍａｓｓ％以上のアルミニウム（４Ｎアルミニウム）等を用いることができる。
　本実施形態では、金属層１３を構成するアルミニウム板２３として、純度９９．９９ｍａｓｓ％以上のアルミニウム（４Ｎアルミニウム）の圧延板が用いられることが好ましい。金属層１３の厚さｔｂは限定されないが、０．１ｍｍ以上２．０ｍｍ以下の範囲内に設定されることが好ましく、例えば０．３０ｍｍに設定されていてもよい。
　ヒートシンク４１は、前述の絶縁回路基板１０を冷却するためのものであり、図１に示すように、熱伝導性が良好な材質で構成された放熱板とされている。
　ヒートシンク４１は、限定はされないが、ＳｉＣからなる多孔質体と多孔質体に含浸されたアルミニウム又はアルミニウム合金からなるアルミニウム材とからなるＡｌ－ＳｉＣ複合材料（いわゆるＡｌＳｉＣ）で構成されていることが好ましい。ＳｉＣからなる多孔質体に含浸させるアルミニウム材としてＡＤＣ１２（固相線温度５７０℃）を用いることができる。
　ヒートシンク４１は、図３に示すように、ＡｌＳｉＣからなるヒートシンク本体４２の表面に、多孔質体に含浸されたアルミニウム材（本実施形態ではＡＤＣ１２）からなるスキン層４３が形成されている。
　ヒートシンク本体４２の厚さは、限定されないが、０．５ｍｍ以上５．０ｍｍ以下の範囲内とされることが好ましく、スキン層４３の厚さｔｓはヒートシンク本体４２の厚さの０．０１倍以上０．１倍以下とすることが好ましい。
　絶縁回路基板１０の金属層１３とヒートシンク４１は、アルミニウム接合層３１と銅接合層３２とを介して接合されている。
　アルミニウム接合層３１は、固相線温度が６５０℃以下のアルミニウム又はアルミニウム合金で構成されており、Ａ３００３合金（固相線温度６４３℃）で構成されていることが好ましい。
　アルミニウム接合層３１の固相線温度と、ヒートシンク４１の接合面（本実施形態ではスキン層４３）を構成するアルミニウム合金の固相線温度との温度差は、８０℃以下の範囲内とされていることが好ましい。
　アルミニウム接合層３１の厚さｔａは限定されないが、好ましくは０．０３ｍｍ以上１．５ｍｍ以下の範囲内に設定されており、本実施形態では０．１ｍｍに設定されていてもよい。
　アルミニウム接合層３１の厚さｔａと金属層１３の厚さｔｂとの比ｔｂ／ｔａは、限定されないが、好ましくは０．０８以上４０以下の範囲内とされている。金属層１３とアルミニウム接合層３１との合計厚さ（ｔａ＋ｔｂ）が２．０ｍｍ以下とされていてもよい。金属層１３とアルミニウム接合層３１とは、ろう材を用いた接合や、固相拡散接合等によって接合されていることが好ましい。
　銅接合層３２は、銅又は銅合金で構成されており、本実施形態では、図６に示すように、無酸素銅の圧延板からなる銅板５２を接合することで形成されている。銅接合層３２の厚さｔｃは限定はされないが、０．０５ｍｍ以上５．０ｍｍ以下の範囲内とされていることが好ましい。アルミニウム接合層３１と銅接合層３２、及び、銅接合層３２とヒートシンク４１（スキン層４３）とは、それぞれ固相拡散接合によって接合されている。
　次に、上述した本実施形態であるヒートシンク付き絶縁回路基板４０の製造方法について、図４から図６を参照して説明する。
（回路層及び金属層形成工程Ｓ０１／アルミニウム接合層形成工程Ｓ０２）
　まず、図５に示すように、セラミックス基板１１の一方の面及び他方の面に、ろう材２６，２７を介してアルミニウム板２２、２３を積層する。ろう材２６，２７としては、Ａｌ－Ｓｉ系ろう材やＡｌ－Ｓｉ－Ｍｇ系ろう材等を用いることが好ましい。
　金属層１３となるアルミニウム板２３の他方の面側（図５において下側）には、アルミニウム接合層３１となるクラッド材５１を積層する。クラッド材５１は、Ａ３００３合金から成る本体層５１ａと、Ａ４０４５合金からなるろう材層５１ｂとを備えており、本体層５１ａがアルミニウム接合層３１となる。図５に示すように、金属層１３となるアルミニウム板２３側にろう材層５１ｂが向くように、クラッド材５１を積層する。
　上述のアルミニウム板２２、セラミックス基板１１、アルミニウム板２３、クラッド材５１を、積層方向に加圧した状態で加熱して、セラミックス基板１１とアルミニウム板２２、２３を接合して回路層１２及び金属層１３を形成するとともに、金属層１３とクラッド材５１とを接合してアルミニウム接合層３１を形成する。すなわち、本実施形態では、回路層及び金属層形成工程Ｓ０１とアルミニウム接合層形成工程Ｓ０２とを一括で実施している。
　回路層及び金属層形成工程Ｓ０１／アルミニウム接合層形成工程Ｓ０２の接合条件は、雰囲気を真空とし、加圧荷重を０．１ＭＰａ以上３．５ＭＰａ以下の範囲内とし、かつ、加熱温度を５６０℃以上６３０℃以下の範囲内とすることが好ましい。以上のようにして、本実施形態である絶縁回路基板１０及びアルミニウム接合層３１が形成される。
（ヒートシンク接合工程Ｓ０３）
　次に、図６に示すように、アルミニウム接合層３１の他方の面側（図６において下側）に、銅接合材として無酸素銅の圧延板からなる銅板５２を介して、ヒートシンク４１を積層する。ヒートシンク４１は、スキン層４３が銅板５２側を向くように積層する。
　絶縁回路基板１０、アルミニウム接合層３１が接合された絶縁回路基板１０、銅板５２、ヒートシンク４１を、積層方向に加圧して加熱し、アルミニウム接合層３１と銅板５２、銅板５２とヒートシンク４１（スキン層４３）をそれぞれ固相拡散接合する。
　本実施形態では、固相拡散条件として、積層方向の荷重を６ｋｇｆ／ｃｍ２以上３５ｋｇｆ／ｃｍ２以下（０．６ＭＰａ以上３．５ＭＰａ以下）の範囲内とすることが好ましい。接合温度は４６０℃以上５４０℃以下の範囲内、好ましくは４８０℃以上５２０℃以下の範囲内であるとよい。保持時間は３０ｍｉｎ以上２４０ｍｉｎ以下の範囲内とすることが好ましい。
　以上のような工程により、本実施形態であるヒートシンク付き絶縁回路基板４０が製造される。
（半導体素子接合工程Ｓ０４）
　次に、ヒートシンク付き絶縁回路基板４０の回路層１２に、はんだ材を介して半導体素子３を積層し、還元炉内において、ヒートシンク付き絶縁回路基板４０の回路層１２と半導体素子３とを接合する。
　以上のようにして、図１に示すパワーモジュール１が製造される。
　以上の製造方法によれば、金属層１３のセラミックス基板１１とは反対側の面に、固相線温度が６５０℃以下のアルミニウム又はアルミニウム合金からなるアルミニウム接合層３１を形成するアルミニウム接合層形成工程Ｓ０２と、アルミニウム接合層３１とヒートシンク４１の接合面の間に、銅又は銅合金からなる銅板５２を積層し、アルミニウム接合層３１と銅板５２、銅板５２とヒートシンク４１とを固相拡散接合することによってヒートシンク４１を接合するヒートシンク接合工程Ｓ０３と、を備えているので、アルミニウム接合層３１を構成するアルミニウム及びアルミニウム合金と、ヒートシンク４１の接合面（スキン層４３）を構成するアルミニウム及びアルミニウム合金との固相線温度の差が小さくなり、比較的低温条件で固相拡散接合した場合であっても、アルミニウム接合層３１のＡｌと銅板５２のＣｕ、銅板５２のＣｕとヒートシンク４１の接合面のＡｌとを十分に拡散させることができ、絶縁回路基板１０とヒートシンク４１とを確実に接合できる。
　本実施形態におけるヒートシンク付き絶縁回路基板４０においては、金属層１３が、アルミニウム又はアルミニウム合金（本実施形態では４Ｎアルミニウム）で構成され、金属層１３のインデンテーション硬度が５０ｍｇｆ／μｍ２未満とされているので、ヒートシンク付き絶縁回路基板４０に対して冷熱サイクルを負荷した際に、金属層１３を変形させることで熱歪を緩和することができ、セラミックス基板１１の割れ等の発生を抑制できる。
　また、ヒートシンク４１が、ＳｉＣからなる多孔質体とこの多孔質体に含浸されたアルミニウム又はアルミニウム合金からなるアルミニウム材とからなるＡｌ－ＳｉＣ複合材料（いわゆるＡｌＳｉＣ）で構成されており、具体的には、ＳｉＣからなる多孔質体に含浸させるアルミニウム材としてＡＤＣ１２（固相線温度５７０℃）を用いているので、ヒートシンク４１の熱膨張係数が絶縁回路基板１０の熱膨張係数と近似することになり、冷熱サイクル負荷時における熱歪の発生を抑制できる。
　また、アルミニウム接合層３１の厚さｔａと金属層１３の厚さｔｂとの比ｔｂ／ｔａが０．０８以上とされているので、アルミニウム又はアルミニウム合金で構成された金属層１３の厚さが確保され、冷熱サイクル負荷時の熱歪を金属層１３で吸収することができ、セラミックス基板１１の割れ等の発生を抑制できる。
　一方、アルミニウム接合層３１の厚さｔａと金属層１３の厚さｔｂとの比ｔｂ／ｔａが４０以下とされているので、アルミニウム接合層３１の厚さが必要以上に厚くならず、積層方向の熱抵抗を抑えることができ、放熱特性を確保できる。
　さらに、金属層１３とアルミニウム接合層３１との合計厚さ（ｔａ＋ｔｂ）が２．０ｍｍ以下とされているので、セラミックス基板１１とヒートシンク４１との間に介在する金属層１３及びアルミニウム接合層３１の合計厚さ（ｔａ＋ｔｂ）が必要以上に厚くならず、積層方向の熱抵抗を抑えることができ、放熱特性を確保できる。
　アルミニウム接合層３１の固相線温度と、ヒートシンク４１の接合面（本実施形態ではスキン層４３）を構成するアルミニウム合金の固相線温度との温度差が０℃以上８０℃以下の範囲内とされているので、ヒートシンク接合工程Ｓ０３において比較的低温条件で固相拡散接合した場合でも、アルミニウム接合層３１のＡｌと銅板５２のＣｕ、銅板５２のＣｕとヒートシンク４１の接合面のＡｌとを十分に拡散させることができ、絶縁回路基板１０とヒートシンク４１とを確実に固相拡散接合できる。
　以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されることはなく、その発明の技術的思想を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
　例えば、本実施形態では、セラミックス基板１１として、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）を例に挙げて説明したが、これに限定されることはなく、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）、窒化珪素（Ｓｉ３Ｎ４）等の他のセラミックスで構成されたものであってもよい。絶縁樹脂等を用いてもよい。
　ヒートシンクとして放熱板を例に挙げて説明したが、これに限定されることはなく、冷却媒体が流通する流路を備えた冷却器等であってもよい。
　さらに、本実施形態では、ヒートシンクを、ＳｉＣの多孔質体にＡＤＣ１２からなるアルミニウム材を含浸させたＡｌ－ＳｉＣ複合材料（いわゆるＡｌＳｉＣ）で構成したものとして説明したが、これに限定されることはなく、ヒートシンクの接合面が、固相線温度が６５０℃以下のアルミニウム又はアルミニウム合金で構成されていれば、その材質や構造に限定はない。
　さらに、本実施形態では、回路層をアルミニウム又はアルミニウム合金で構成したものとして説明したが、これに限定されることはなく、回路層を銅又は銅合金等の他の金属で構成してもよいし、アルミニウム又はアルミニウム合金からなるアルミニウム層と銅又は銅合金からなる銅層が積層した構造とされていてもよい。
　本実施形態では、クラッド材を金属層に接合することでアルミニウム接合層を形成するものとして説明したが、アルミニウム接合層形成工程の手段については特に制限はない。
　例えば、図５において、クラッド材５１の代わりに、アルミニウム接合層となるアルミニウム板（例えばＡ３００３）と、ろう材箔（例えばＡ４０４５）を積層して配置し、アルミニウム接合層を形成してもよい。この場合でも、本実施形態と同様に、回路層及び金属層形成工程Ｓ０１とアルミニウム接合層形成工程Ｓ０２とを一括で実施できる。
　アルミニウム接合層を固相線温度が５６５℃以上６１５℃未満のアルミニウム（例えば、Ａ５０５６合金（固相線温度：５８２℃）等）で構成する場合には、Ａｌ－Ｓｉろう材にＭｇを積層した積層ろう材を用いて、真空度：１０－６Ｐａ以上１０－３Ｐａ以下、温度：５６０℃以上５７５℃以下（但し、固相線温度を超えないこと）、加圧荷重：０．１ＭＰａ以上３．５ＭＰａ以下の条件で接合してもよい。
　アルミニウム接合層を固相線温度が５１０℃以上５６５℃未満のアルミニウム（例えば、ＡＤＣ１２（固相線温度：５２８℃）等）で構成する場合には、特開２０１６－１８９４４８号公報に開示されているように、ＡＤＣ１２等に含まれる合金元素を金属層側に拡散させることによって、真空度：１０－６Ｐａ以上１０－３Ｐａ以下、温度：４００℃以上５６０℃以下、加圧荷重：０．６ＭＰａ以上３．５ＭＰａ以下の条件で固相拡散接合してもよい。
　上述のように、Ａｌ－Ｓｉろう材にＭｇを積層した積層ろう材を用いて接合する場合や、固相拡散接合する場合には、図７及び図８に示すように、回路層及び金属層形成工程Ｓ０１を実施して絶縁回路基板１０を製造した後に、アルミニウム接合層形成工程Ｓ０２を実施する。
　すなわち、回路層及び金属層形成工程Ｓ０１として、セラミックス基板１１の一方の面及び他方の面に、ろう材２６，２７を介してアルミニウム板２２、２３を積層する。真空条件下において、積層方向に加圧した状態で加熱して、セラミックス基板１１とアルミニウム板２２、２３を接合し、回路層１２及び金属層１３を形成する。回路層及び金属層形成工程Ｓ０１における接合条件は、真空度を１０－６Ｐａ以上１０－３Ｐａ以下の範囲内、加圧荷重を０．１ＭＰａ以上３．５ＭＰａ以下の範囲内、加熱温度を５６０℃以上６５５℃以下の範囲内とすることが好ましい。ろう材２６，２７としては、Ａｌ－Ｓｉ系ろう材等を用いることが好ましい。
　図８に示すように、絶縁回路基板１０の金属層１３の他方の面側（図８において下側）に、アルミニウム接合層３１となるアルミニウム板５１を積層し、上述した条件で、絶縁回路基板１０の金属層１３とアルミニウム板５１とを接合し、アルミニウム接合層３１を形成することになる。その後、図６に示すように、ヒートシンク４１を接合することにより、ヒートシンク付き絶縁回路基板４０が製造される。
　以下に、本発明の有効性を確認するために行った確認実験について説明する。　窒化アルミニウム（ＡｌＮ）からなるセラミックス基板（４０ｍｍ×４０ｍｍ×厚さ０．６３５ｍｍ）の一方の面に、純度９９．９９ｍａｓｓ％以上のアルミニウム（４Ｎアルミニウム）からなる回路層（３７ｍｍ×３７ｍｍ×厚さ０．４ｍｍ）を形成した。セラミックス基板の他方の面には、表１に示す材質及び厚さの金属層（３７ｍｍ×３７ｍｍ）を形成した。セラミックス基板と回路層及び金属層となるアルミニウム板との接合は、Ａｌ－７．５ｍａｓｓ％Ｓｉろう材箔（厚さ１２μｍ）を用いて、真空雰囲気（３×１０－３Ｐａ）、加圧荷重６ＭＰａ、加熱温度６４５℃、保持時間４５ｍｉｎの条件で接合した。
　この絶縁回路基板に、表１に示す材質及び厚さのアルミニウム接合層（３７ｍｍ×３７ｍｍ）を形成した。
　アルミニウム接合層がＡ３００３合金で構成されたものは、Ａ３００３合金とＡ４０４５合金とのクラッド材を用いて、窒素雰囲気で加圧荷重１．２ＭＰａ、加熱温度６３０℃、保持時間４５ｍｉｎの条件で接合した。
　アルミニウム接合層がＡＤＣ１２で構成されたものは、真空雰囲気（６×１０－４Ｐａ）、加熱温度５００℃、加圧荷重：２０ＭＰａの条件で接合した。
　アルミニウム接合層が４Ｎ－Ａｌで構成されたものは、金属層とアルミニウム接合層となる４Ｎ－Ａｌ板の間にＡｌ－７．５ｍａｓｓ％Ｓｉろう材箔（厚さ１２μｍ）を配し、真空雰囲気（６×１０－４Ｐａ）、加熱温度６４５℃、加圧荷重：６ＭＰａの条件で接合した。
　アルミニウム接合層に、ＳｉＣの多孔質体に表２記載の固相線温度を持つアルミニウムを含浸させたＡｌ－ＳｉＣ複合材料（いわゆるＡｌＳｉＣ）からなるヒートシンク（５０ｍｍ×６０ｍｍ×厚さ５．０ｍｍ／スキン層厚さ０．１ｍｍ）を、銅接合材（無酸素銅の圧延：３７ｍｍ×３７ｍｍ×厚さ１．０ｍｍ）を介して積層した。これを積層方向に２１ＭＰａで加圧し、４９０℃で１５０ｍｉｎ保持し、アルミニウム接合層と銅接合材、銅接合材とヒートシンクとを固相拡散接合した。
　表２においてヒートシンクの材質が４Ｎ－Ａｌで構成されたものは、純度９９．９９ｍａｓｓ％以上（４Ｎ－Ａｌ）のアルミニウム板（５０ｍｍ×６０ｍｍ×厚さ５．０ｍｍ）を用いた。
　得られたヒートシンク付き絶縁回路基板に対して、以下のような手順で各項目について評価を行った。
（インデンテーション硬度の測定）
　ヒートシンク付き絶縁回路基板の金属層に対し、ナノインデンテーション法によりインデンテーション硬度を測定した。金属層の厚さ方向に沿って１２等分に分割する１０個の測定点を選び、各測定点においてインデンテーション硬度を測定し、その平均値を計算した。インデンテーション硬度は、ＩＳＯ１４５７７に規定された方法に則って行い、バーコビッチ圧子と呼ばれる稜間角が１１４．８°以上１１５．１°以下の三角錐ダイヤモンド圧子を用いて、試験荷重を５０００ｍｇｆとして負荷をかけた際の荷重―変位の相関を計測し、インデンテーション硬度＝３７．９２６×１０－３×（荷重〔ｍｇｆ〕÷変位〔μｍ〕２）の式より求めた。
（接合状態）
　ヒートシンクを構成するアルミニウム（ＡｌＳｉＣの場合には含侵されているアルミニウム）とアルミニウム接合層を構成するアルミニウムのうち、固相線温度の高いアルミニウムを有する部材と銅接合材との界面の超音波探傷像を、超音波探傷装置（株式会社日立パワーソリューションズ製商品名ＦｉｎｅＳＡＴ２００）を用いて測定し、以下の式から接合率を算出した。初期接合面積とは、接合前における接合すべき面積、すなわち銅接合材の面積とした。
　（接合率）＝｛（初期接合面積）－（剥離面積）｝／（初期接合面積）
　超音波探傷像を二値化処理した画像において剥離は接合層内の白色部で示されることから、白色部の面積を剥離面積とした。接合率が９０％以上であった場合を「○」、接合率が９０％未満であった場合を「×」と評価した。
（セラミックス基板の割れ）
　ヒートシンク付き絶縁回路基板に対し、－４０℃←→１５０℃の冷熱サイクルを３０００サイクル行い、冷熱サイクル後にセラミックス基板を超音波探傷装置によって観察し、割れが認められなかったものを「○」、割れが生じていたものを「×」と評価した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
　金属層のインデンテーション硬度が５０ｍｇｆ／μｍ２以上であった比較例１ではセラミックス基板に割れが生じた。アルミニウム接合層を設けなかった比較例２では、金属層と銅接合材の接合性が低下した。ヒートシンクに固相線温度が６５０℃を超えるアルミニウムを用いた比較例３では、ヒートシンクと銅接合材の接合性が低下した。アルミニウム接合層に固相線温度が６５０℃を超えるアルミニウムを用いた比較例４では、アルミニウム接合層と銅接合材の接合率が低下した。
　これに対し、実施例１～１９では、アルミニウム接合層と銅接合材及びヒートシンクと銅接合材の接合性が高く、セラミックス基板に割れの生じないヒートシンク付絶縁回路基板が得られた。
　本発明によれば、金属層を比較的変形抵抗の小さいアルミニウム又はアルミニウム合金で構成し、ヒートシンクの接合面を比較的固相線温度が低いアルミニウム又はアルミニウム合金で構成した場合であっても、金属層とヒートシンクとを確実に固相拡散接合できるから、産業上の利用が可能である。
１０　絶縁回路基板
１１　セラミックス基板（絶縁層）
１２　回路層
１３　金属層
３１　アルミニウム接合層
３２　銅接合層
４０　ヒートシンク付き絶縁回路基板
４１　ヒートシンク
４３　スキン層（接合面）
５２　銅板（銅接合材）

Claims (4)

  1. 　絶縁層の一方の面に回路層が形成されるとともに前記絶縁層の他方の面に金属層が形成された絶縁回路基板と、絶縁回路基板の前記金属層側に接合されたヒートシンクとを備えたヒートシンク付き絶縁回路基板の製造方法であって、
    　前記金属層はアルミニウム又はアルミニウム合金で構成されており、
    　前記金属層のインデンテーション硬度が５０ｍｇｆ／μｍ２未満であり、
    　前記ヒートシンクは、前記絶縁回路基板との接合面が、固相線温度が６５０℃以下のアルミニウム又はアルミニウム合金で構成されており、
    　前記金属層の前記絶縁層とは反対側の面に、固相線温度が６５０℃以下のアルミニウム又はアルミニウム合金からなるアルミニウム接合層を形成するアルミニウム接合層形成工程と、
    　前記アルミニウム接合層と前記ヒートシンクの接合面との間に、銅又は銅合金からなる銅接合材を積層し、前記アルミニウム接合層と前記銅接合材、前記銅接合材と前記ヒートシンクとを固相拡散接合することによってヒートシンクを接合するヒートシンク接合工程と、
    　を備えていることを特徴とするヒートシンク付き絶縁回路基板の製造方法。
  2. 　前記アルミニウム接合層の厚さｔａと前記金属層の厚さｔｂとの比ｔｂ／ｔａが、０．０８以上４０以下の範囲内とされていることを特徴とする請求項１に記載のヒートシンク付き絶縁回路基板の製造方法。
  3. 　前記金属層と前記アルミニウム接合層との合計厚さが２．０ｍｍ以下とされていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のヒートシンク付き絶縁回路基板の製造方法。
  4. 　前記絶縁層は、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、窒化ケイ素（Ｓｉ３Ｎ４）、およびアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）から選択される1種または2種からなるセラミックス基板であり、前記絶縁層の厚さは０．２ｍｍ以上１．５ｍｍ以下であり、
    　前記回路層は、純度９９ｍａｓｓ％以上のアルミニウム、または、Ａ３００３またはＡ６０６３のいずれかのアルミニウム合金からなる圧延板であり、前記回路層の厚さは０．１ｍｍ以上２．０ｍｍ以下であり、
    　前記金属層は、純度９９ｍａｓｓ％以上のアルミニウム（２Ｎアルミニウム）、純度９９．９ｍａｓｓ％以上のアルミニウム（３Ｎアルミニウム）、または純度９９．９９ｍａｓｓ％以上のアルミニウム（４Ｎアルミニウム）から構成されており、前記金属層の厚さは０．１ｍｍ以上２．０ｍｍ以下であり、
    　前記ヒートシンクは、ＡｌＳｉＣからなるヒートシンク本体と、前記ヒートシンク本体の表面に、多孔質体に含浸されたアルミニウム材からなるスキン層とを有し、前記ヒートシンク本体の厚さは０．５ｍｍ以上５．０ｍｍ以下であり、前記スキン層の厚さは前記ヒートシンク本体の厚さの０．０１倍以上０．１倍以下であり、
    　前記アルミニウム接合層の固相線温度と、前記ヒートシンクの前記スキン層を構成するアルミニウム材の固相線温度との温度差は８０℃以下であり、
    　前記アルミニウム接合層の厚さは０．０３ｍｍ以上１．５ｍｍ以下とされることを特徴とする請求項１または２記載のヒートシンク付き絶縁回路基板の製造方法。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3780088A4 (en) * 2018-03-27 2022-01-05 Mitsubishi Materials Corporation METHOD OF MANUFACTURING AN INSULATING CIRCUIT BOARD WITH A HEAT SINK

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102020120188A1 (de) * 2020-07-30 2022-02-03 Rogers Germany Gmbh Verfahren zur Herstellung eines Trägersubstrats und ein Trägersubstrat hergestellt mit einem solchen Verfahren
WO2023058598A1 (ja) * 2021-10-06 2023-04-13 デンカ株式会社 放熱部材
CN114284857B (zh) * 2021-11-25 2023-11-17 佛山华智新材料有限公司 次级热沉与液冷热沉集成方法、集成热沉及应用

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000281468A (ja) 1998-11-12 2000-10-10 Denki Kagaku Kogyo Kk 炭化珪素質複合体及びその製造方法とそれを用いた放熱部品
JP3171234B2 (ja) 1997-03-26 2001-05-28 三菱マテリアル株式会社 ヒートシンク付セラミック回路基板
JP2009105166A (ja) * 2007-10-22 2009-05-14 Toyota Motor Corp 半導体モジュールの冷却装置
JP2014060215A (ja) 2012-09-14 2014-04-03 Mitsubishi Materials Corp ヒートシンク付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、及びヒートシンク付パワーモジュール用基板の製造方法
JP2016042528A (ja) * 2014-08-18 2016-03-31 三菱マテリアル株式会社 接合体、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、接合体の製造方法、パワーモジュール用基板の製造方法、及び、ヒートシンク付パワーモジュール用基板の製造方法
JP2016100430A (ja) * 2014-11-20 2016-05-30 三菱マテリアル株式会社 接合体の製造方法、ヒートシンク付パワーモジュール用基板の製造方法、ヒートシンクの製造方法、及び、接合体、ヒートシンク付パワーモジュール用基板、ヒートシンク
JP2016189448A (ja) 2015-03-30 2016-11-04 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の製造方法
JP2017064878A (ja) 2015-10-02 2017-04-06 ファナック株式会社 ロボットを操作するハンドルを備えたロボット用操作装置

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3525348B2 (ja) 1992-09-29 2004-05-10 株式会社日鉱マテリアルズ 拡散接合されたスパッタリングターゲット組立体の製造方法
JPH11286704A (ja) 1998-04-02 1999-10-19 Sumitomo Electric Ind Ltd 摩擦部材およびその製造方法
JP2003306730A (ja) 2002-04-16 2003-10-31 Hitachi Metals Ltd Ａｌ−ＳｉＣ系複合体および放熱部品
JP2006100770A (ja) * 2004-09-01 2006-04-13 Toyota Industries Corp 回路基板のベース板の製造方法及び回路基板のベース板並びにベース板を用いた回路基板
JP4207896B2 (ja) 2005-01-19 2009-01-14 富士電機デバイステクノロジー株式会社 半導体装置
JP5359936B2 (ja) 2010-03-03 2013-12-04 三菱マテリアル株式会社 パワーモジュール用基板、パワーモジュール用基板の製造方法、ヒートシンク付パワーモジュール用基板及びパワーモジュール
JP3171234U (ja) 2011-08-09 2011-10-20 正宜 田辺 簡易温室
JP5899725B2 (ja) 2011-09-07 2016-04-06 三菱マテリアル株式会社 パワーモジュール用基板、パワーモジュール用基板の製造方法、ヒートシンク付パワーモジュール用基板及びパワーモジュール
JP2014112732A (ja) 2012-03-30 2014-06-19 Mitsubishi Materials Corp ヒートシンク付パワーモジュール用基板及びパワーモジュール
JP2013229579A (ja) 2012-03-30 2013-11-07 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及びパワーモジュール
WO2014046130A1 (ja) 2012-09-21 2014-03-27 三菱マテリアル株式会社 アルミニウム部材と銅部材との接合構造
JP2015155108A (ja) 2014-02-21 2015-08-27 三菱電機株式会社 金属接合体、アンテナ用導波路及び半導体装置
JP6432208B2 (ja) 2014-08-18 2018-12-05 三菱マテリアル株式会社 パワーモジュール用基板の製造方法、及び、ヒートシンク付パワーモジュール用基板の製造方法
JP6417834B2 (ja) 2014-10-02 2018-11-07 三菱マテリアル株式会社 冷却器付パワーモジュール用基板及び冷却器付パワーモジュール用基板の製造方法
WO2016060079A1 (ja) 2014-10-16 2016-04-21 三菱マテリアル株式会社 冷却器付パワーモジュール用基板及びその製造方法
JP6696215B2 (ja) 2015-04-16 2020-05-20 三菱マテリアル株式会社 接合体、ヒートシンク付パワーモジュール用基板、ヒートシンク、及び、接合体の製造方法、ヒートシンク付パワーモジュール用基板の製造方法、ヒートシンクの製造方法

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3171234B2 (ja) 1997-03-26 2001-05-28 三菱マテリアル株式会社 ヒートシンク付セラミック回路基板
JP2000281468A (ja) 1998-11-12 2000-10-10 Denki Kagaku Kogyo Kk 炭化珪素質複合体及びその製造方法とそれを用いた放熱部品
JP2009105166A (ja) * 2007-10-22 2009-05-14 Toyota Motor Corp 半導体モジュールの冷却装置
JP2014060215A (ja) 2012-09-14 2014-04-03 Mitsubishi Materials Corp ヒートシンク付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、及びヒートシンク付パワーモジュール用基板の製造方法
JP2016042528A (ja) * 2014-08-18 2016-03-31 三菱マテリアル株式会社 接合体、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、接合体の製造方法、パワーモジュール用基板の製造方法、及び、ヒートシンク付パワーモジュール用基板の製造方法
JP2016100430A (ja) * 2014-11-20 2016-05-30 三菱マテリアル株式会社 接合体の製造方法、ヒートシンク付パワーモジュール用基板の製造方法、ヒートシンクの製造方法、及び、接合体、ヒートシンク付パワーモジュール用基板、ヒートシンク
JP2016189448A (ja) 2015-03-30 2016-11-04 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の製造方法
JP2017064878A (ja) 2015-10-02 2017-04-06 ファナック株式会社 ロボットを操作するハンドルを備えたロボット用操作装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3780088A4 (en) * 2018-03-27 2022-01-05 Mitsubishi Materials Corporation METHOD OF MANUFACTURING AN INSULATING CIRCUIT BOARD WITH A HEAT SINK
US11355408B2 (en) 2018-03-27 2022-06-07 Mitsubishi Materials Corporation Method of manufacturing insulating circuit board with heatsink

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US11735434B2 (en) 2023-08-22
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