WO2023190575A1 - 回路基板の製造方法及び回路基板 - Google Patents

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WO2023190575A1
WO2023190575A1 PCT/JP2023/012636 JP2023012636W WO2023190575A1 WO 2023190575 A1 WO2023190575 A1 WO 2023190575A1 JP 2023012636 W JP2023012636 W JP 2023012636W WO 2023190575 A1 WO2023190575 A1 WO 2023190575A1
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WO
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ceramic
semi
composite sheet
circuit board
metal pattern
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PCT/JP2023/012636
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建治 宮田
翔二 岩切
紗緒梨 井之上
良太 熊谷
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デンカ株式会社
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    • H01L23/12—Mountings, e.g. non-detachable insulating substrates
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
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    • H01L23/12—Mountings, e.g. non-detachable insulating substrates
    • H01L23/13—Mountings, e.g. non-detachable insulating substrates characterised by the shape
    • H—ELECTRICITY
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    • H05K1/00—Printed circuits
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    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/10—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which conductive material is applied to the insulating support in such a manner as to form the desired conductive pattern
    • H05K3/20—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which conductive material is applied to the insulating support in such a manner as to form the desired conductive pattern by affixing prefabricated conductor pattern
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    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/44—Manufacturing insulated metal core circuits or other insulated electrically conductive core circuits

Definitions

  • the present invention relates to a method for manufacturing a circuit board and a circuit board obtained by the method, and particularly relates to a method for manufacturing a circuit board used in a power module and a circuit board obtained by the method.
  • Power conversion devices are essential for hybrid vehicles, electric vehicles, electric transportation equipment such as trains, home appliances such as air conditioners that use motors, and industrial equipment.
  • power semiconductor elements are cited as devices with high conversion efficiency.
  • a power semiconductor element serves as an electrical control switch in a power conversion circuit to maintain on and off states and to change states between on and off.
  • a power semiconductor element prevents current from flowing from a power source or a load in an off state, and allows current to flow from a power source or a load in an on state.
  • a metal base substrate is used as a substrate on which such a power semiconductor element is mounted in order to ensure excellent heat dissipation and insulation properties.
  • the metal base substrate is, for example, a laminate in which metal foil is bonded to one side of a metal base plate using an epoxy resin containing an inorganic filler (see, for example, Patent Document 1).
  • Metal-based substrates have excellent heat dissipation properties and are lower in manufacturing cost than ceramic substrates.
  • the expected minimum temperature of the power module during use is equivalent to the outside temperature in a cold region, and is expected to be around -40°C to -50°C.
  • the expected maximum temperature during use of power modules tends to rise as the output of semiconductor devices increases, and in particular when using SiC devices, which are wide-gap semiconductors, high temperature operation of around 250 degrees Celsius is expected. is also assumed. For this reason, it is assumed that the power module undergoes repeated severe thermal cycles of low and high temperatures. In the circuit boards used in power modules, there is a large difference in the coefficient of thermal expansion between the wiring and the board, so if severe thermal cycles of low and high temperatures are repeated, there is a risk that cracks will occur in the circuit board due to thermal stress. There is.
  • Patent Document 1 Although the metal base plate described in Patent Document 1 has a strength that can withstand such thermal stress, as the performance of power modules increases, cracks are more likely to occur during thermal cycles at low and high temperatures. There is a desire for a circuit board that is less likely to cause this.
  • an object of the present invention is to provide a circuit board that is less likely to crack even when exposed to high and low temperature thermal cycles, and a method for manufacturing the circuit board.
  • the inventors of the present invention conducted extensive research and discovered that by covering the edges of the metal pattern with a ceramic-resin composite layer, it is possible to suppress the occurrence of cracks caused by thermal cycle tests, thereby completing the present invention.
  • the gist of the present invention is as follows.
  • a first ceramic-resin composite layer containing a first ceramic and a first resin, a metal pattern provided on the first ceramic-resin composite layer, a second ceramic and a
  • a circuit board comprising a second resin and a second ceramic-resin composite layer provided on the first ceramic-resin composite layer, the circuit board comprising: a second ceramic-resin composite layer; The layer coats at least an end of the side surface of the metal pattern on the side of the first ceramic-resin composite layer.
  • the second ceramic-resin composite layer is a ceramic-resin composite layer laminated on the first ceramic-resin composite layer.
  • a method for manufacturing a circuit board that includes a pressurizing process in which a portion is pressurized.
  • a second semi-cured material composite sheet containing a second ceramic and a semi-cured material of a second resin composition is placed on the first semi-cured material composite sheet.
  • the second semi-cured composite sheet has an opening that fits into the metal pattern, and the pressing step further includes a step of disposing the first semi-cured composite sheet.
  • the second semi-cured material composite sheet placed on the first semi-cured material composite sheet is pressed together with at least a portion of the metal pattern formed on the sheet, and the second semi-cured material composite sheet is pressed.
  • the step of arranging the material composite sheet includes fitting the opening of the second semi-cured material composite sheet into the metal pattern formed on the first semi-cured material composite sheet.
  • the second semi-cured composite sheet is placed on the first semi-cured composite sheet, or the metal pattern forming step is performed on the second semi-cured composite sheet placed on the first semi-cured composite sheet.
  • the present invention it is possible to provide a circuit board that is less prone to cracking even when exposed to high and low temperature thermal cycles, and a method for manufacturing the circuit board.
  • FIG. 1(a) is a perspective view of a circuit board according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 1(b) is a sectional view taken along line AA in FIG. 1(a).
  • FIG. 2 is an exploded view of a circuit board according to an embodiment of the invention.
  • FIG. 3 is a sectional view of a modified example of the circuit board according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a sectional view of a modified example of the circuit board according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a sectional view of a modified example of the circuit board according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a sectional view of a modified example of the circuit board according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 1(a) is a perspective view of a circuit board according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 1(b) is a sectional view taken along line AA in FIG. 1(a).
  • FIG. 2 is an exploded view of a
  • FIG. 7 is an exploded view of a modified example of the circuit board according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a perspective view of a modified example of the circuit board according to an embodiment of the present invention.
  • FIGS. 9A and 9B are diagrams for explaining a method for manufacturing a circuit board according to an embodiment of the present invention.
  • FIGS. 10A and 10B are diagrams for explaining a modification of the method for manufacturing a circuit board according to an embodiment of the present invention.
  • FIGS. 11(a) to 11(c) are diagrams for explaining a modification of the method for manufacturing a circuit board according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 1(a) is a perspective view of a circuit board according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 1(b) is a sectional view taken along line AA in FIG. 1(a).
  • FIG. 2 is an exploded view of a circuit board according to an embodiment of the invention.
  • a circuit board 1 according to an embodiment of the present invention is provided on a first ceramic-resin composite layer 10 containing a first ceramic and a first resin, and on the first ceramic-resin composite layer 10.
  • a second ceramic-resin composite layer 30 that includes a second ceramic and a second resin and is provided on the first ceramic-resin composite layer 10;
  • the ceramic-resin composite layer 30 covers at least the end 211 of the side surface 21 of the metal pattern 20 on the first ceramic-resin composite layer side.
  • the circuit board 1 according to the embodiment of the present invention further includes a metal base plate 40 provided on the surface 12 of the first ceramic-resin composite layer 10 on the side opposite to the surface 11 on the metal pattern side. Note that the end portion 211 of the side surface 21 of the metal pattern 20 on the first ceramic-resin composite layer side may be a portion of the side surface of the metal pattern on the first ceramic-resin composite layer side.
  • the first ceramic-resin composite layer 10 includes a first ceramic and a first resin.
  • the first ceramic-resin composite layer 10 is not particularly limited as long as it contains ceramics and resin.
  • the first ceramic is, for example, a porous ceramic
  • the first resin is, for example, a cured product of a thermosetting composition that fills the voids of the porous ceramic. That is, the first ceramic-resin composite layer 10 is, for example, a layer containing porous ceramics and a cured product of a thermosetting composition that fills the voids in the porous ceramics.
  • the voids in the porous ceramic can be filled with the thermosetting composition, for example, by an impregnation method.
  • Porous ceramics have a structure in which a plurality of fine pores (hereinafter also referred to as "pores") are formed. At least some of the pores in the porous ceramic may be connected to each other to form continuous pores.
  • the porous ceramic is preferably formed of a sintered body of an inorganic compound.
  • the sintered body of an inorganic compound may be a sintered body of an insulator.
  • the insulator in the sintered insulator preferably contains non-oxides such as carbides, nitrides, diamonds, and graphite, and oxides such as aluminum oxide and zirconia, and more preferably contains nitrides and oxides.
  • the carbide may be silicon carbide or the like.
  • the nitride may be at least one nitride selected from the group consisting of boron nitride, aluminum nitride, and silicon nitride.
  • the porous ceramic may be formed of a sintered body of an insulator, preferably containing at least one inorganic compound selected from the group consisting of boron nitride, aluminum nitride, and aluminum oxide, and more preferably containing boron nitride. It may be formed of a sintered body of an insulator, more preferably a sintered body of boron nitride.
  • the boron nitride sintered body may be formed by sintering primary particles of boron nitride.
  • boron nitride both amorphous boron nitride and hexagonal boron nitride can be used.
  • a mixture of boron-containing compounds such as boric acid, boron oxide, and borax and nitrogen-containing compounds such as urea and melamine may be fired, or hexagonal boron carbonitride (h-B 4 CN 4 ) may be fired.
  • a boron nitride sintered body can also be obtained by
  • the thermal conductivity of the inorganic compound forming the porous ceramic may be, for example, 30 W/(m ⁇ K) or more, 50 W/(m ⁇ K) or more, or 60 W/(m ⁇ K) or more. If the porous ceramic is made of an inorganic compound with excellent thermal conductivity, the thermal resistance of the resulting semi-cured composite sheet can be reduced.
  • the thermal conductivity of an inorganic compound is measured by a laser flash method on a sample formed of an inorganic compound with a size of 10 mm in length x 10 mm in width x 2 mm in thickness. Note that the upper limit of the thermal conductivity is not particularly limited, but may be, for example, 200 W/(m ⁇ K) or less, or 100 W/(m ⁇ K) or less.
  • the median pore diameter of the pores in the porous ceramic may be, for example, 0.5 ⁇ m or more, and from the viewpoint of suitably filling the pores with the thermosetting composition, it is preferably 0.6 ⁇ m or more, more preferably 0.5 ⁇ m or more. .8 ⁇ m or more, more preferably 1 ⁇ m or more.
  • the median pore diameter of the pores is preferably 4 ⁇ m or less, 3 ⁇ m or less, 2.5 ⁇ m or less, 2 ⁇ m or less, or 1.5 ⁇ m or less, from the viewpoint of improving the insulation properties of the semi-cured composite sheet.
  • the median pore diameter of pores in porous ceramics is determined by the cumulative pore volume of the total pore volume in the pore diameter distribution (horizontal axis: pore diameter, vertical axis: cumulative pore volume) measured using a mercury porosimeter. It is defined as the pore size reaching 50%.
  • a mercury porosimeter manufactured by Shimadzu Corporation can be used, and the measurement is performed by increasing the pressure from 0.03 atm to 4000 atm.
  • the proportion of pores (porosity) in the porous ceramic is preferably determined based on the total volume of the porous body, from the viewpoint of suitably improving the strength of the semi-cured composite by filling the thermosetting composition. is 10% by volume or more, 20% by volume or more, or 30% by volume or more, and from the viewpoint of improving the insulation and thermal conductivity of the semi-cured composite, preferably 70% by volume or less, more preferably 60% by volume.
  • the content is preferably 50% by volume or less.
  • the proportion of porous ceramics in the first ceramic-resin composite layer 10 is preferably 30% by volume or more, more preferably Preferably it is 40 volume % or more, more preferably 50 volume % or more.
  • the proportion of porous ceramics in the first ceramic-resin composite layer 10 may be, for example, 90% by volume or less, 80% by volume or less, 70% by volume or less, or 60% by volume or less.
  • Porous ceramics may be produced by sintering raw materials, or commercially available products may be used.
  • the porous ceramic is a sintered body of an inorganic compound
  • the porous ceramic can be obtained by sintering a powder containing the inorganic compound.
  • the sintered body of the inorganic compound may be prepared by spheroidizing a slurry containing powder of the inorganic compound using a spray dryer or the like, and then sintering the slurry after shaping the slurry, which is a porous body.
  • a mold press molding method or a cold isostatic pressing (CIP) method may be used.
  • a sintering aid may be used during sintering.
  • Sintering aids include, for example, oxides of rare earth elements such as yttrium oxide, oxides of alkaline earth elements such as calcium oxide and magnesium oxide, carbonates of alkali metals such as lithium carbonate and sodium carbonate, aluminum oxide, and It may be boric acid or the like.
  • the amount of the sintering aid added is, for example, 0.01 part by mass or more, or 0.1 part by mass, based on a total of 100 parts by mass of the inorganic compound and the sintering aid. It may be more than that.
  • the amount of the sintering aid added may be 20 parts by mass or less, 15 parts by mass or less, or 10 parts by mass or less, based on the total of 100 parts by mass of the inorganic compound and the sintering aid.
  • the sintering temperature of the inorganic compound may be, for example, 1600°C or higher or 1700°C or higher.
  • the sintering temperature of the nitride may be, for example, 2200°C or lower, or 2000°C or lower.
  • the sintering time of the inorganic compound may be, for example, 1 hour or more and 30 hours or less.
  • the atmosphere during sintering may be, for example, an inert gas atmosphere such as nitrogen, helium, and argon.
  • a batch type furnace, a continuous type furnace, etc. can be used for sintering.
  • batch furnaces include muffle furnaces, tube furnaces, and atmospheric furnaces.
  • continuous furnaces include rotary kilns, screw conveyor furnaces, tunnel furnaces, belt furnaces, pusher furnaces, and harp-shaped continuous furnaces.
  • thermosetting composition is a composition containing a thermosetting compound.
  • thermosetting compounds include phenolic compounds, urea compounds, melamine compounds, unsaturated polyester compounds, epoxy compounds, cyanate compounds, polyurethane compounds, diallylphthalate compounds, and silicone compounds. These compounds can be used alone or in combination of two or more. Among these compounds, epoxy compounds and cyanate compounds are preferred, and the thermosetting composition preferably contains both epoxy compounds and cyanate compounds.
  • the epoxy compound can be used as long as it has a desired viscosity as a semi-cured product or has a viscosity suitable for impregnation into porous ceramics.
  • the epoxy compound include 1,6-bis(2,3-epoxypropan-1-yloxy)naphthalene, bisphenol A epoxy resin, bisphenol F epoxy resin, dicyclopentadiene epoxy resin, and the like.
  • 1,6-bis(2,3-epoxypropan-1-yloxy)naphthalene is commercially available, for example, as HP-4032D (manufactured by DIC Corporation, trade name).
  • epoxy compounds include EP-4000L, EP4088L, EP3950 (trade name, manufactured by ADEKA Corporation), EXA-850CRP (trade name, manufactured by DIC Corporation), jER807, jER152, YX8000, YX8800 (trade name, manufactured by ADEKA Corporation), (manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation, trade name) is used.
  • the epoxy compound a compound having a vinyl group can also be used. Examples of epoxy compounds having a vinyl group include TEPIC-FL, TEPIC-VL (trade names manufactured by Nissan Chemical Co., Ltd.), MA-DGIC, and DA-MGIC (trade names manufactured by Shikoku Kasei Kogyo Co., Ltd.). etc. are commercially available.
  • the content of the epoxy compound is preferably 30% by mass or more, more preferably 40% by mass or more, even more preferably 50% by mass or more, and preferably 85% by mass or less, more preferably is 75% by mass or less, more preferably 70% by mass or less.
  • cyanate compound examples include dimethylmethylenebis(1,4-phenylene)biscyanate, bis(4-cyanatophenyl)methane, and the like.
  • Dimethylmethylenebis(1,4-phenylene)biscyanate is commercially available, for example, as TA-CN (trade name, manufactured by Mitsubishi Gas Chemical Co., Ltd.).
  • the content of the cyanate compound is preferably 5% by mass or more, more preferably 8% by mass or more, even more preferably 10% by mass or more, and preferably 51% by mass or less, more preferably is 40% by mass or less, more preferably 30% by mass or less.
  • the equivalent ratio of the groups is 1 or more.
  • the corresponding ratio is preferably 1.5 or more, more preferably 2 or more, even more preferably 2.5 or more, and also from the viewpoint of making it easier to impregnate the thermosetting composition and the cured product of the thermosetting composition. From the viewpoint of making the heat resistance excellent, it is preferably 6 or less, 5.5 or less, 5 or less, 4.5 or less, 4 or less, 3.5 or less, or 3 or less.
  • thermosetting composition may further contain other thermosetting compounds other than the epoxy compound and the cyanate compound.
  • thermosetting composition may further contain a curing agent in addition to the epoxy compound and the cyanate compound, from the viewpoint of making it easier to maintain a semi-cured state with a desired viscosity when manufacturing a circuit board.
  • the thermosetting composition contains an epoxy compound curing agent.
  • the curing agent for the epoxy compound is a compound that forms a crosslinked structure with the epoxy compound.
  • the curing agent for the epoxy compound preferably contains at least one selected from the group consisting of benzoxazine compounds, ester compounds, and phenol compounds.
  • benzoxazine compound examples include bisphenol F-type benzoxazine compounds.
  • Bisphenol F-type benzoxazine compounds are commercially available, for example, as F-a-type benzoxazine (trade name, manufactured by Shikoku Kasei Kogyo Co., Ltd.).
  • ester compound examples include diphenyl phthalate, benzyl 2-ethylhexyl phthalate, and the like.
  • the ester compound may be an active ester compound.
  • the active ester compound refers to a compound that has one or more ester bonds in its structure and has aromatic rings bonded to both sides of the ester bond.
  • Phenol compounds include phenol, cresol, bisphenol A, bisphenol F, phenol novolak resin, cresol novolak resin, dicyclopentadiene-modified phenol resin, terpene-modified phenol resin, triphenolmethane type resin, phenol aralkyl resin (phenylene skeleton, biphenylene skeleton). etc.), naphthol aralkyl resins, allylphenol resins, etc. These may be used alone or in combination of two or more.
  • Phenol compounds are commercially available, for example, as TD2131, VH4150 (trade name, manufactured by DIC Corporation), MEHC-7851M, MEHC-7500, MEH8005, MEH8000H (trade name, manufactured by Meiwa Kasei Corporation).
  • the content of the curing agent is preferably 0.1% by mass or more, more preferably 5% by mass or more, based on the total amount of the thermosetting composition.
  • the content is preferably 7% by mass or more, preferably 30% by mass or less, more preferably 20% by mass or less, and even more preferably 15% by mass or less.
  • the thermosetting composition may further contain a curing accelerator in addition to the above-mentioned compounds.
  • the curing accelerator includes a component (catalytic curing agent) that functions as a catalyst for curing reaction.
  • a component catalytic curing agent
  • the reaction between the epoxy compound and the cyanate compound, the self-polymerization reaction of the epoxy compound, and/or the reaction between the epoxy compound and the curing agent of the epoxy compound, which will be described later, is promoted. It is also possible to easily maintain the semi-cured product in a semi-cured state with a desired viscosity.
  • examples of such components include organic metal salts, phosphorus compounds, imidazole derivatives, amine compounds, and cationic polymerization initiators. These curing agents may be used alone or in combination of two or more.
  • organic metal salts include bis(2,4-pentanedionato)zinc(II), zinc octylate, zinc naphthenate, cobalt naphthenate, copper naphthenate, iron acetylacetonate, nickel octylate, manganese octylate, etc.
  • metal salts include bis(2,4-pentanedionato)zinc(II), zinc octylate, zinc naphthenate, cobalt naphthenate, copper naphthenate, iron acetylacetonate, nickel octylate, manganese octylate, etc. Examples include metal salts.
  • Examples of phosphorus compounds include tetraphenylphosphonium tetra-p-tolylborate, tetraphenylphosphonium tetraphenylborate, triphenylphosphine, tri-p-tolylphosphine, tris(4-chlorophenyl)phosphine, tris(2,6-dimethoxyphenyl) Examples include phosphine, triphenylphosphine triphenylborane, tetraphenylphosphonium dicyanamide, and tetraphenylphosphonium tetra(4-methylphenyl)borate.
  • Imidazole derivatives include 1-(1-cyanomethyl)-2-ethyl-4-methyl-1H-imidazole, 2-ethyl-4-methylimidazole, 2-methylimidazole, 2-phenylimidazole, 1-cyanoethyl-2-phenyl Examples include imidazole, 2-phenyl-4,5-dihydroxymethylimidazole, 2-phenyl-4-methyl-5-hydroxymethylimidazole, and 2,4,5-triphenylimidazole.
  • amine compounds include dicyandiamide, triethylamine, tributylamine, tri-n-octylamine, 1,4-diazabicyclo[2.2.2]octane, 1,8-diazabicyclo[5.4.0]undec-7-ene. , benzyldimethylamine, 4-methyl-N,N-dimethylbenzylamine, 2,4,6-tris(dimethylaminomethyl)phenol, and 4-dimethylaminopyridine.
  • cationic polymerization initiators include benzylsulfonium salts, benzylammonium salts, benzylpyridinium salts, benzylphosphonium salts, hydrazinium salts, carboxylic acid ester compounds, sulfonic acid ester compounds, amine imides, antimony pentachloride-acetyl chloride complexes, diaryliodonium salts. Examples include dibenzyloxycopper.
  • the content of the above-mentioned curing accelerator is 0.001 parts by mass or more, 0.01 parts by mass or more, or 0.001 parts by mass or more, based on a total of 100 parts by mass of the epoxy compound, cyanate compound, and optionally the epoxy compound curing agent. 0.05 parts by weight or more, and 1 part by weight or less, 0.8 parts by weight or less, 0.5 parts by weight or less, 0.3 parts by weight or less, or 0.1 parts by weight or less. By setting the content within this range, the curable resin composition can be easily maintained in a semi-cured state with a desired viscosity.
  • the following impregnation step can fill the voids in porous ceramics with a thermosetting composition.
  • a solution containing a thermosetting composition is prepared in an impregnating device, and the porous ceramic is immersed in the solution, or the solution containing the thermosetting composition is applied to the porous ceramic in an atmospheric atmosphere. Then, the pores of the porous ceramic are impregnated with a thermosetting composition.
  • the impregnation step may be performed under atmospheric conditions, under reduced pressure conditions, or under pressurized conditions, or may be performed in combination of impregnation under reduced pressure conditions and impregnation under pressurized conditions.
  • the pressure within the impregnating device when performing the impregnation step under reduced pressure conditions may be, for example, 1000 Pa or less, 500 Pa or less, 100 Pa or less, 50 Pa or less, or 20 Pa or less.
  • the pressure within the impregnation device when the impregnation step is carried out under pressurized conditions may be, for example, 1 MPa or more, 3 MPa or more, 10 MPa or more, or 30 MPa or more.
  • thermosetting composition When impregnating porous ceramics with a thermosetting composition, a solution containing the thermosetting composition may be heated. By heating the solution, the viscosity of the solution is adjusted and the impregnation of the thermosetting composition into the porous ceramic is facilitated.
  • the porous ceramic is immersed or coated in a solution containing the thermosetting composition and held for a predetermined period of time.
  • the predetermined time is not particularly limited, and may be, for example, 5 minutes or more, 30 minutes or more, 1 hour or more, 5 hours or more, 10 hours or more, 100 hours or more, or 150 hours or more.
  • the upper limit is not particularly limited, but may be 250 hours or less, or 200 hours or less.
  • thermosetting composition ⁇ Curing of thermosetting composition> Curing of the thermosetting composition will be explained in the circuit board manufacturing method described later.
  • the metal pattern 20 provided on the first ceramic-resin composite layer 10 is, for example, a metal foil cut product obtained by cutting a metal foil, although it is not particularly limited.
  • the material constituting the metal pattern 20 include copper, aluminum, nickel, iron, tin, gold, silver, molybdenum, titanium, and stainless steel. These metals can be used alone or in combination of two or more. Among these metals, from the viewpoint of electrical conductivity and cost, copper and aluminum are preferred, and copper is more preferred.
  • the metal pattern 20 is, for example, a metal foil cut product obtained by cutting metal foil.
  • the method for cutting the metal foil to obtain the metal pattern 20 is not particularly limited as long as the metal foil can be cut.
  • cutting methods for metal foil to obtain the metal pattern 20 include cutting methods, abrasive grain processing methods, water jet processing methods, fusing processing methods, laser processing methods, electron beam processing methods, electrical discharge processing methods, and the like.
  • Examples include destructive cutting methods such as removal cutting methods, shearing methods, and knife blade cutting methods. Among these cutting methods, the destructive cutting method is preferred from the viewpoint of cutting efficiency, and the shearing method is more preferred from the viewpoint of controlling the cutting contour and cut surface properties.
  • the thickness of the metal pattern 20 is preferably 0.3 mm or more, more preferably 0.5 mm or more, and Preferably it is 1 mm or more. Further, from the viewpoint of downsizing the power module, the thickness of the metal pattern 20 is preferably 5 mm or less, more preferably 4 mm or less, and still more preferably 3 mm or less.
  • the second ceramic-resin composite layer 30 includes a second ceramic and a second resin.
  • the second ceramic-resin composite layer 30 is not particularly limited as long as it contains ceramics and resin.
  • the porous ceramic used as the first ceramic described in the section of the first ceramic-resin composite layer above can be used as the second ceramic.
  • the cured product of the thermosetting composition used as the first resin which was explained in the section of the first ceramic-resin composite layer above, can be used as the second resin.
  • the second ceramic may be the same as the first ceramic or may be different.
  • the second resin may be the same as the first resin or may be different.
  • the second resin is preferably the same as the first resin.
  • the second ceramic-resin composite layer 30 is a ceramic-resin composite layer laminated on the first ceramic-resin composite layer 10.
  • the second ceramic-resin composite layer 30 has an opening 31 that fits into the metal pattern 20, as shown in FIG.
  • the second ceramic-resin composite layer 30 is disposed on the first ceramic-resin composite layer 10 with the opening 31 fitting into the metal pattern 20 (see FIG. 1(a)). ), the end portion 211 of the side surface 21 of the metal pattern 20 on the first ceramic-resin composite layer side is coated. Thereby, it is possible to suppress the generation of cracks in the circuit board even when exposed to high temperature and low temperature thermal cycles.
  • the opening 31 of the second ceramic-resin composite layer 30 can be formed by a normal cutting method.
  • cutting methods include cutting methods, abrasive processing methods, water jet processing methods, fusing processing methods, laser processing methods, electron beam processing methods, removal cutting methods such as electrical discharge processing methods, shear processing methods, and knife processing methods.
  • Examples include destructive cutting methods such as blade cutting methods. Since the ceramic-resin composite material, which is the raw material for the second ceramic-resin composite layer 30, is processed in a semi-hardened state, among these cutting methods, the removal cutting method is preferable, and the laser processing method is more preferable. preferable.
  • the thickness of the second ceramic-resin composite layer 30 is preferably the same as the thickness of the metal pattern 20.
  • the second ceramic-resin composite layer 30 can cover the entire side surface 21 of the metal pattern 20.
  • the heat conducted to the metal pattern 20 can be efficiently radiated not only from the main surface of the metal pattern 20 but also from the side surfaces 21. Further, the voltage resistance between the metal patterns 20 can be improved, and the distance between the metal patterns 20 can be shortened.
  • Metal base plate 40 By providing the metal base plate 40 on the surface of the first ceramic-resin composite layer 10 opposite to the metal pattern side, the strength and heat dissipation of the circuit board 1 are improved.
  • the material constituting the metal base plate 40 include copper, aluminum, nickel, iron, tin, gold, silver, molybdenum, titanium, and stainless steel. These metals can be used alone or in combination of two or more. Among these metals, copper and aluminum are preferred from the viewpoint of thermal conductivity and cost. Further, the metal base plate is not limited to a plate-like shape, and may be processed into a fin or pin shape.
  • the thickness of the metal base plate 40 is preferably 0.3 mm or more, more preferably 1 mm or more, and still more preferably 3 mm or more. Further, from the viewpoint of downsizing the power module, the thickness of the metal base plate 40 is preferably 50 mm or less, more preferably 30 mm or less, and even more preferably 15 mm or less.
  • circuit board (Modified example of circuit board)
  • the circuit board of one embodiment of the present invention can be modified as follows.
  • the first ceramic of the first ceramic-resin composite layer in the circuit board of one embodiment of the present invention was a porous ceramic.
  • the first ceramic-resin composite layer is composed of a composite material of ceramic and resin
  • the first ceramic is not limited to porous ceramic.
  • the first ceramic may be a filler.
  • fillers used as the first ceramics include amorphous granular fillers, spherical fillers, needle-shaped fillers, and plate-shaped fillers. These fillers can be used alone or in combination of two or more. Among these fillers, spherical fillers are preferred from the viewpoint of increasing the filling rate of the first ceramic in the first ceramic-resin composite layer.
  • the ceramics constituting the filler as the first ceramic include non-oxides such as carbides, nitrides, diamonds, and graphite, and oxides such as aluminum oxide and zirconium oxide.
  • the carbide may be silicon carbide or the like.
  • the nitride may be at least one nitride selected from the group consisting of boron nitride, aluminum nitride, and silicon nitride. These ceramics can be used alone or in combination of two or more.
  • boron nitride, aluminum nitride and aluminum oxide are preferred, boron nitride is more preferred, and agglomerated boron nitride particles formed by agglomeration of hexagonal boron nitride primary particles are even more preferred.
  • the average particle diameter of the filler as the first ceramic is preferably 10 to 100 ⁇ m, more preferably 15 to 90 ⁇ m, and even more preferably 20 to 80 ⁇ m.
  • a laser diffraction scattering particle size distribution analyzer manufactured by Beckman Coulter (LS-13 320) can be used to measure the average particle diameter of the filler.
  • the average particle diameter of the filler measured without applying a homogenizer before the measurement process can be employed as the average particle diameter of the filler.
  • the obtained average particle diameter is an average particle diameter based on volume statistics.
  • the content of the filler in 100% by volume of the first ceramic-resin composite layer is preferably 30 to 85% by volume, more preferably 40 to 80% by volume.
  • the second ceramic of the second ceramic-resin composite layer in the circuit board of one embodiment of the present invention was a porous ceramic.
  • the second ceramic is not limited to porous ceramic.
  • the second ceramic may be a filler.
  • the same filler as the filler suitable for the first ceramic described above can be used as the second ceramic.
  • the filler as the second ceramic may be the same as or different from the filler as the first ceramic.
  • the average particle size of the filler as the second ceramic is the same as the average particle size of the filler suitable as the first ceramic described above.
  • the average particle diameter of the filler as a ceramic may be the same or different.
  • the content of the filler as the second ceramic in the second ceramic-resin composite layer is the same as the content of the filler as the first ceramic in the first ceramic-resin composite layer described above.
  • the content of the filler as the second ceramic in the second ceramic-resin composite layer may be the same as the content of the filler as the first ceramic in the first ceramic-resin composite layer. However, they may be different.
  • Both the first ceramic and the second ceramic may be a filler, or one of the first ceramic and the second ceramic may be a filler, and the other ceramic may be a porous ceramic. However, both the first ceramic and the second ceramic may be porous ceramics. Moreover, when both the first ceramic and the second ceramic are fillers, the filler as the first ceramic may be the same as the filler as the second ceramic, or may be different.
  • the second ceramic-resin composite layer in the circuit board of one embodiment of the present invention was a ceramic-resin composite layer laminated on the first ceramic-resin composite layer.
  • the second ceramic-resin composite layer is laminated on the first ceramic-resin composite layer as long as it covers at least the end of the side surface of the metal pattern on the side of the first ceramic-resin composite layer.
  • the invention is not limited to ceramic-resin composite layers.
  • the second ceramic-resin composite layer 30A uses a dispenser to apply a resin composition containing the second ceramic to the end 211 of the side surface 21 of the metal pattern 20. It may also be formed by applying it to the surface.
  • the second ceramic-resin composite layer 30B may be formed by injecting the metal pattern 20 into a sheet of ceramic-resin composite material. good.
  • the region of the ceramic-resin composite sheet up to the depth where the metal pattern 20 is sunk becomes the second ceramic-resin composite layer 30B, and the region deeper than that is the second ceramic-resin composite layer 30B. becomes the first ceramic-resin composite layer 10B.
  • the metal pattern 20 is embedded into a sheet of ceramic-resin composite material, the preferred depth to which the metal pattern 20 is embedded varies depending on the thickness of the metal pattern.
  • the ratio of the depth ( ⁇ m) into which the metal pattern 20 is recessed to the thickness ( ⁇ m) of the metal pattern is preferably 0. 01 to 1, more preferably 0.1 to 1.
  • the second ceramic-resin composite layer in the circuit board of one embodiment of the present invention covered the entire side surface of the metal pattern.
  • the second ceramic-resin composite layer does not have to cover the entire side surface of the metal pattern, as long as it covers at least the end of the side surface of the metal pattern on the first ceramic-resin composite layer side. Good too.
  • the circuit board 1A shown in FIG. 3 and the circuit board 1B shown in FIG. As in the circuit board 1A shown in FIG. 3 and the circuit board 1B shown in FIG. .
  • ⁇ Modification 5> When the metal pattern is obtained by shearing, as in the circuit board 1C shown in FIG. It is preferable that the surface 22 is the side on which the sagging 212 has occurred. This alleviates stress concentration near the end of the metal pattern 20C of the first ceramic-resin composite layer 10 due to the difference in coefficient of thermal expansion between the metal pattern 20C and the first ceramic-resin composite layer 10. This makes it possible to further suppress the occurrence of cracks in the first ceramic-resin composite layer 10. Furthermore, it becomes easy to sink the metal pattern 20 into the ceramic-resin composite sheet.
  • the metal pattern on the circuit board of one embodiment of the present invention was a metal foil cut product obtained by cutting metal foil.
  • the metal pattern on the circuit board of the present invention is not limited to a metal foil cut product obtained by cutting metal foil, and can be obtained by applying a known method. For example, an etching resist is formed on the copper foil by a screen printing method or a photo development method, and a predetermined position on the surface of the copper foil is masked.
  • a part of the copper foil is corroded and dissolved with a ferric chloride etching solution, a cupric chloride etching solution, a hydrogen peroxide/sulfuric acid etching solution, an alkaline etching solution, etc., and then the etching resist is peeled off.
  • a metal pattern is formed on the first ceramic-resin composite layer.
  • the metal pattern 20D may be formed by etching plating.
  • the second ceramic-resin composite layer in the circuit board of one embodiment of the present invention was composed of one layer.
  • the second ceramic-resin composite layer may be composed of a plurality of unit layers.
  • the second ceramic-resin composite layer 30E may be composed of five unit layers 30e1 to 30e5.
  • the metal pattern in the circuit board of one embodiment of the present invention included a metal base plate. However, if the first ceramic-resin composite layer has sufficient strength, the circuit board 1F may not include the metal base plate, as shown in FIG.
  • the circuit board of one embodiment of the present invention is only an example of the circuit board of the present invention, so the circuit board of one embodiment of the present invention does not limit the circuit board of the present invention.
  • FIG. 9 is a diagram for explaining a method for manufacturing a circuit board according to an embodiment of the present invention.
  • a method for manufacturing a circuit board according to an embodiment of the present invention includes forming a metal pattern 20 on a first semi-cured composite sheet 50 containing a first ceramic and a semi-cured first resin composition. Forming step (A), fitting the opening of the second semi-cured composite sheet 60 into the metal pattern 20 formed on the first semi-cured composite sheet 50 to form the second half. A step (B) of placing the cured material composite sheet 60 on the first semi-cured material composite sheet 50, and a step (C) of pressurizing the metal pattern 20 and the second semi-cured material composite sheet 60. include.
  • step (A) In step (A), as shown in FIG. 9(a), a metal pattern is placed on a first semi-cured composite sheet 50 containing a first ceramic and a semi-cured first resin composition. Form 20.
  • the first semi-cured composite sheet 50 is a sheet made of a semi-cured composite containing a first ceramic and a semi-cured first resin composition. Note that the first ceramics has already been explained in the above description of the circuit board, so the explanation of the first ceramics will be omitted. Further, since the first resin composition is the same as the thermosetting composition explained in the explanation of the above-mentioned circuit board, explanation of the first resin composition will also be omitted. In addition, below, the 1st resin composition is also described as a thermosetting composition.
  • the semi-cured product used in step (A) is a semi-cured product of the above-mentioned thermosetting composition.
  • a semi-cured product of a thermosetting composition (also simply referred to as a "semi-cured product”) refers to a cured product in which the curing reaction of the thermosetting composition has partially progressed.
  • the semi-cured product contains a reaction product (cured product) of an epoxy compound and a cyanate compound and an uncured epoxy compound.
  • the semi-cured product may partially contain an uncured cyanate compound, or may partially contain a cured product of an epoxy compound (for example, a cured product obtained by curing an epoxy compound by a self-polymerization reaction). .
  • a semi-cured material in the semi-cured material composite can be confirmed by measuring the adhesive strength of the semi-cured material composite measured by the following method.
  • a semi-cured composite is formed into a sheet by the method described later, this sheet is placed between two copper plates, heated and pressurized for 5 minutes at 200°C and 10 MPa, and further heated at 200°C and 10 MPa.
  • a laminate is obtained by heating for 2 hours under atmospheric pressure conditions.
  • a 90° peel test is performed in accordance with JIS K 6854-1:1999 "Adhesive - Peel Adhesive Strength Test Method" to measure the area of the cohesive failure part. As a result, if the area of the cohesive failure portion is 30% by area or more, it can be said that the semi-cured material composite is contained in the semi-cured material.
  • the method for manufacturing the first semi-cured composite sheet includes a step of impregnating a first ceramic (porous ceramic) with a thermosetting composition containing an epoxy compound and a cyanate compound (impregnation step), and a step of impregnating a thermosetting composition containing an epoxy compound and a cyanate compound.
  • a step of heating the porous ceramic impregnated with the curable composition at a temperature T1 at which the cyanate compound reacts (semi-curing step)
  • the thermosetting composition may be impregnated into porous ceramics that have been formed into sheets in advance, without going through the step of slicing the porous ceramics.
  • thermosetting composition As described above, the equivalent ratio of the epoxy group of the epoxy compound to the cyanato group of the cyanate compound is 1 or more. That is, in the semi-cured product, the epoxy compound is contained in excess of the cyanate compound as an epoxy equivalent, and these epoxy compounds remain in an uncured state. As a result, a semi-cured thermosetting composition is obtained.
  • the temperature T1 is preferably 70°C or higher, more preferably 80°C or higher, and still more preferably 90°C or higher.
  • the temperature T1 is preferably 180°C or less, more preferably 150°C or less, and still more preferably 120°C or less, from the viewpoint of reducing viscosity change over time. Note that the temperature T1 refers to the ambient temperature at which the porous ceramic impregnated with the thermosetting composition is heated.
  • the heating time in the semi-curing step may be 1 hour or more, 3 hours or more, or 5 hours or more, and may be 12 hours or less, 10 hours or less, or 8 hours or less.
  • thermosetting composition is more sensitive to the adherend than a completely cured product. Excellent adhesion.
  • this first semi-cured composite sheet will remain uncured for a long period of time unless it is heated at a temperature at which the uncured compound will harden (details will be described later). A desired viscosity with excellent adhesiveness can be easily maintained. Thereby, a first semi-cured composite sheet with excellent handling properties can be obtained.
  • a wire saw is used to slice the porous ceramic impregnated with the thermosetting composition.
  • a first semi-cured composite sheet having a desired thickness can be obtained.
  • the first A semi-cured composite sheet may be obtained.
  • the first semi-cured composite sheet may be obtained by molding and sintering the porous ceramic into a sheet at the stage of producing the porous ceramic, and impregnating the sheet of porous ceramic with a thermosetting composition. good.
  • step (B) In step (B), as shown in FIG. 9(b), openings of the second semi-cured composite sheet 60 are formed on the metal pattern 20 formed on the first semi-cured composite sheet 50. Fittingly, the second semi-cured composite sheet 60 is placed over the first semi-cured composite sheet 50 .
  • the second semi-cured composite sheet 60 includes a second ceramic and a semi-cured second resin composition. The second semi-cured composite sheet 60 has an opening that fits into the metal pattern 20.
  • the second semi-cured composite sheet 60 includes a second ceramic and a semi-cured second resin composition.
  • the second ceramics has already been explained in the above description of the circuit board, so a description of the second ceramics will be omitted.
  • the second resin composition is the same as the thermosetting composition explained in the explanation of the above-mentioned circuit board, explanation of the second resin composition will also be omitted.
  • the method for producing the second semi-cured composite sheet is the same as the method for producing the first semi-cured composite sheet described above, description of the second resin composition will also be omitted.
  • the opening of the second semi-cured material composite sheet 60 is similar to the opening of the second ceramic-resin composite layer explained in the explanation of the above-mentioned circuit board, the opening of the second semi-cured material composite sheet 60 is A description of the openings in the composite sheet 60 will also be omitted.
  • step (C) In step (C), the metal pattern 20 and the second semi-cured composite sheet 60 are pressed.
  • the thickness of the metal pattern 20 in the portion pressurized in step (C) is approximately equal to the thickness of the second semi-cured composite sheet 60.
  • the absolute value of the difference between the thickness of the metal pattern 20 and the thickness of the second semi-cured composite sheet is preferably 0.25 mm or less.
  • the absolute value of the difference between the thickness of the metal pattern 20 and the thickness of the second semi-cured composite sheet is 0.25 mm or less, the metal pattern 20 and the second semi-cured composite sheet 60 are Can apply pressure evenly.
  • the absolute value of the difference between the thickness of the metal pattern 20 and the thickness of the second semi-cured composite sheet 60 is preferably 0.25 mm or less, more preferably 0.10 mm. or less, and more preferably 0 mm.
  • the pressurizing pressure in step (C) is preferably 3 to 25 MPa, more preferably 5 to 25 MPa, and the pressurizing time is preferably 3 minutes to 3 hours, more preferably 5 minutes to 1 hour. It's time.
  • the pressure is set to 10 to 20 MPa, a circuit board with extremely high adhesion and high insulation properties can be manufactured.
  • step (C) the metal pattern 20 and the second semi-cured composite sheet 60 may be heated while being pressurized. Furthermore, the metal pattern 20 and the second semi-cured composite sheet 60 may be heated after step (C).
  • the heating temperature in these cases is preferably 160 to 250°C, more preferably 180 to 200°C. Thereby, the first semi-cured composite sheet 50 and the second semi-cured composite sheet 60 can be further completely cured.
  • a method for manufacturing a circuit board according to an embodiment of the present invention includes a step of forming a metal pattern on a first semi-cured composite sheet; , placing the second semi-cured composite sheet over the first semi-cured composite sheet by fitting the openings in the second semi-cured composite sheet; This included the step of pressurizing the semi-cured composite sheet of No. 2.
  • the circuit board 1B shown in FIG. 4 can be manufactured without the step of arranging the second semi-cured composite sheet on the first semi-cured composite sheet. Therefore, the method for manufacturing a circuit board of the present invention may include the steps of forming a metal pattern on the first semi-cured composite sheet and pressurizing at least a portion of the metal pattern.
  • a method for manufacturing a circuit board according to an embodiment of the present invention includes a step of forming a metal pattern on a first semi-cured composite sheet; , placing the second semi-cured composite sheet over the first semi-cured composite sheet by fitting the openings in the second semi-cured composite sheet; This included the step of pressurizing the semi-cured composite sheet of No. 2.
  • the second semi-cured composite sheet 60 is placed on the first semi-cured composite sheet 50 before the metal pattern forming process, and the metal pattern forming process
  • the metal pattern 20 that fits into the opening of the second semi-cured composite sheet 60 placed on the first semi-cured composite sheet 50 is inserted into the first semi-cured composite sheet 50. It may also be formed on the semi-cured composite sheet 50.
  • the unit sheet 60e1 is placed on the first semi-cured composite sheet 50 before the metal pattern forming step, and in the metal pattern forming step, as shown in FIG.
  • a metal pattern 20 is formed on the first semi-cured composite sheet 50 to fit into the opening of the unit sheet 60e1 disposed on the first semi-cured composite sheet 50
  • the openings of the unit sheets 60e2 to 60e5 are fitted into the metal pattern 20 formed on the first semi-cured composite sheet 50, and the unit sheets 60e2 to e5 may be placed on the unit sheet 60e1.
  • the method for manufacturing a circuit board according to one embodiment of the present invention is only an example of the method for manufacturing a circuit board according to the present invention. Not limited.
  • Example 1 ⁇ Production of first semi-cured composite sheet> (1) Preparation of boron nitride porous body A container containing 40.0 mm of amorphous boron nitride powder (manufactured by Denka Co., Ltd., oxygen content: 1.5%, boron nitride purity 97.6%, average particle size: 6.0 ⁇ m). 0% by mass, hexagonal boron nitride powder (manufactured by Denka Co., Ltd., oxygen content: 0.3%, boron nitride purity: 99.0%, average particle size: 30.0 ⁇ m) so that it becomes 60.0% by mass. After adding sintering aids (boric acid, calcium carbonate) and mixing, an organic binder and water were added, followed by drying and granulation to prepare a mixed powder of nitride.
  • sintering aids boric acid, calcium carbonate
  • the above mixed powder was filled into a mold and press-molded at a pressure of 5 MPa to obtain a molded body.
  • the molded body was compressed using a cold isostatic pressing (CIP) device (manufactured by Kobe Steel, Ltd., trade name: ADW800) under a pressure of 20 to 100 MPa.
  • CIP cold isostatic pressing
  • the compressed compact is sintered by holding it at 2000°C for 10 hours using a batch-type high-frequency furnace (manufactured by Fuji Denpa Kogyo Co., Ltd., product name: FTH-300-1H) to form a boron nitride porous body. Created.
  • the firing was performed by adjusting the inside of the furnace to a nitrogen atmosphere while flowing nitrogen into the furnace at a standard flow rate of 10 L/min.
  • the median pore diameter of the pores of the obtained boron nitride porous body was 3.5 ⁇ m.
  • the porosity of the obtained boron nitride porous body was 45.0% by volume.
  • thermosetting composition The following raw materials were used to produce the thermosetting composition.
  • Epoxy compound Product name "HP-4032D", manufactured by DIC Corporation Cyanate compound: Product name "TA-CN", manufactured by Mitsubishi Gas Chemical Co., Ltd.
  • Benzoxazine compound Product name "Fa-type benzoxazine", Shikoku Kasei Kogyo Co., Ltd.
  • Metallic curing accelerator Bis(2,4-pentanedionato)zinc(II), manufactured by Tokyo Kasei Kogyo Co., Ltd.
  • thermosetting composition A boron nitride porous body was impregnated with a thermosetting composition by the following method. First, a boron nitride porous body and the above thermosetting composition placed in a container were placed in a vacuum heating impregnation device (trade name "G-555AT-R", manufactured by Kyoshin Engineering Co., Ltd.). Next, the inside of the apparatus was degassed for 10 minutes under conditions of a degassing temperature of 100° C. and a degassing pressure of 15 Pa. After degassing, the boron nitride porous body was immersed in the thermosetting composition for 40 minutes while maintaining the same conditions to impregnate the boron nitride porous body with the thermosetting composition.
  • the container containing the porous boron nitride material and the thermosetting composition was taken out and placed in a pressurized and heated impregnating device (trade name "HP-4030AA-H45", manufactured by Kyoshin Engineering Co., Ltd.), and impregnated at 130°C.
  • the boron nitride porous body was further impregnated with the thermosetting composition by maintaining the temperature and impregnation pressure of 3.5 MPa for 120 minutes.
  • thermosetting composition is taken out from the apparatus, and the boron nitride porous body impregnated with the thermosetting composition is heated for a predetermined period of time under the conditions of a heating temperature of 120°C and atmospheric pressure.
  • the thermosetting composition was semi-cured, producing a boron nitride porous body in which the voids were filled with the semi-cured material of the thermosetting composition.
  • Metal pattern 1 Sheared (punched) copper foil (manufactured by Hakudo Co., Ltd., product name "Oxygen-free copper cutting plate JIS H3100 C1020P", thickness: 2.0 mm) (see metal pattern 20 in Figure 2) .
  • Metal base board Copper foil (manufactured by Hakudo Co., Ltd., trade name: "Oxygen-free copper cutting board JIS H3100 C1020P", thickness: 2.0 mm) cut into a size of 50 mm x 50 mm.
  • Each of the prepared copper foils is used by roughening only one side (UT roughening treatment, MEC Co., Ltd.) before shearing or cutting.
  • ⁇ Preparation of circuit board> Place the first semi-cured composite sheet on the roughened surface side of the metal base plate, and the sag side and roughened side of the cut surface of the metal pattern 1 become the first semi-cured composite sheet side. Place the metal pattern 1 on the first semi-cured composite sheet, fit the metal pattern into the opening, and place the five second halves on the first semi-cured composite sheet.
  • a laminate was produced by arranging the cured product composite sheets. While heating the obtained laminate at a heating temperature of 180° C., it was pressurized at a pressure of 15 MPa and for a pressurizing time of 1 hour.
  • the laminate was heated at a heating temperature of 150°C for 6 hours, at a heating temperature of 180°C for 4 hours, at a heating temperature of 200°C for 4 hours, and at a heating temperature of 250°C for 4 hours. , and heated to obtain a circuit board.
  • Example 2 ⁇ Production of first semi-cured composite sheet> The same first semi-cured composite sheet as used in Example 1 was used.
  • Second semi-cured composite sheet > 50 parts by volume of bulk boron nitride particles (average particle diameter: 40 ⁇ m), 41.5 parts by volume of epoxy resin (manufactured by DIC, product name: HP4032), and 5.1 parts by volume of curing agent (manufactured by DIC, product name: VH4150). Parts by volume, 0.3 parts by volume of two types of curing accelerators (curing catalysts) (manufactured by Hokuko Kagaku Kogyo Co., Ltd., product name: TPP), and 0.3 parts by volume (manufactured by Shikoku Kasei Kogyo Co., Ltd., product name: 2PHZ-PW).
  • a first composition was obtained by kneading at 800 rpm for 2 minutes.
  • the first composition was degassed under conventional conditions.
  • the first composition after deaeration was stirred for 2 minutes at an orbital speed of 2000 rpm and an autorotation speed of 800 rpm using a planetary stirrer (manufactured by Thinky Co., Ltd., trade name "Awatori Rentaro AR-250").
  • the mixture was kneaded again under the same conditions to obtain a second composition.
  • the obtained second composition was formed into a sheet with a thickness of 100 ⁇ m using a film applicator, and then dried at 60° C. for 30 minutes and at 100° C. for 70 minutes using a hot air dryer. , the epoxy resin was semi-cured. As a result, a second semi-cured composite sheet was obtained. Thereafter, predetermined openings were formed by laser processing.
  • the obtained second semi-cured composite sheet was measured at 25 to 300°C using a differential scanning calorimeter, an exothermic peak was observed, indicating that the epoxy resin in the second semi-cured composite sheet was It was confirmed that it was in a semi-cured state.
  • Example 3 ⁇ Production of first semi-cured composite sheet> The second semi-cured composite sheet used in Example 2 before forming the openings was used as the first semi-cured composite sheet.
  • Example 4 ⁇ Production of first semi-cured composite sheet> The second semi-cured composite sheet used in Example 2 before forming the openings was used as the first semi-cured composite sheet.
  • a circuit board was produced in the same manner as in Example 1, except that the second semi-cured composite sheet was not used.
  • the metal pattern 1 was placed on the first semi-cured material composite sheet so that the sag side of the cut surface of the metal pattern 1 was on the first semi-cured material composite sheet side, the metal pattern 1 was It had sunk into the first semi-cured composite sheet. Therefore, the end of the side surface of the metal pattern 1 on the side of the first semi-cured composite sheet was covered with the first semi-cured composite sheet.
  • the metal pattern 1 is arranged on the first semi-cured composite sheet such that the sag side of the cut surface of the metal pattern 1 is on the opposite side of the first semi-cured composite sheet, and the second A circuit board was produced in the same manner as in Example 1, except that the semi-cured composite sheet was not used.
  • the metal pattern 1 was placed on the first semi-cured material composite sheet so that the side opposite to the sagging side of the cut surface of the metal pattern 1 was on the first semi-cured material composite sheet side. No. 1 was not sunk into the first semi-cured composite sheet. Therefore, the end of the side surface of the metal pattern 1 on the side of the first semi-cured composite sheet was not covered with the first semi-cured composite sheet.
  • Copper foil manufactured by Hakudo Co., Ltd., trade name: "Oxygen-free copper cutting plate JIS H3100 C1020P" was placed on the first semi-cured composite sheet so that the roughened side was on the first semi-cured composite sheet side.
  • a laminate having a layered structure of copper foil/first semi-cured composite sheet/metal base plate was produced by disposing a metal base plate (thickness: 0.8 mm) and further disposing a metal base plate.
  • the first semi-cured composite sheet was cured by heating at a heating temperature of 180°C for 4 hours, at a heating temperature of 200°C for 4 hours, and at a heating temperature of 250°C for 4 hours to obtain a copper foil-clad board. Ta.
  • etching resist was formed on the copper foil of the obtained copper foil-covered substrate by screen printing to mask a predetermined position on the surface of the copper foil.
  • a part of the copper foil was corroded and dissolved with a cupric chloride etching solution, and then the etching resist was peeled off.
  • a 0.8 mm thick copper metal pattern having the same metal pattern shape as in Example 1 was formed on the cured product of the first semi-cured composite sheet. Since the metal pattern was formed by etching, the metal pattern did not sink into the cured product of the first semi-cured composite sheet. Therefore, the end portion of the side surface of the metal pattern on the cured product side of the first semi-cured composite sheet was not covered with the cured product of the first semi-cured composite sheet.
  • Example 5 ⁇ Production of first semi-cured composite sheet> The same first semi-cured composite sheet used in Example 1 was used.
  • ⁇ Preparation of circuit board> In the same manner as Comparative Example 2, a metal pattern was formed on a copper foil-clad substrate, the metal pattern was fitted into the opening, and two second semi-cured composite sheets were placed on the copper foil-clad substrate. A laminate was produced. While heating the obtained laminate at a heating temperature of 180° C., it was pressurized at a pressure of 15 MPa and for a pressurizing time of 1 hour. Thereafter, while pressurizing the laminate at a pressure of 1 MPa, the laminate was heated at a heating temperature of 150°C for 6 hours, at a heating temperature of 180°C for 4 hours, at a heating temperature of 200°C for 4 hours, and at a heating temperature of 250°C for 4 hours. , and heated to obtain a circuit board.
  • Example 6 ⁇ Production of first semi-cured composite sheet> The same first semi-cured composite sheet used in Example 1 was used.
  • Copper foil manufactured by Hakudo Co., Ltd., trade name: "Oxygen-free copper cutting plate JIS H3100 C1020P" was placed on the first semi-cured composite sheet so that the roughened side was on the first semi-cured composite sheet side. Thickness: 2.0 mm) and a metal base plate were further placed to produce a laminate having a layered structure of copper foil/first semi-cured composite sheet/metal base plate.
  • the first semi-cured composite sheet was cured by heating at a heating temperature of 180°C for 4 hours, at a heating temperature of 200°C for 4 hours, and at a heating temperature of 250°C for 4 hours to obtain a copper foil-clad board. Ta.
  • etching resist was formed on the copper foil of the obtained copper foil-covered substrate by screen printing to mask a predetermined position on the surface of the copper foil.
  • a part of the copper foil was corroded and dissolved with a cupric chloride etching solution, and then the etching resist was peeled off.
  • a 2.0 mm thick copper metal pattern having the same metal pattern shape as in Example 1 was formed on the cured product of the first semi-cured composite sheet.
  • a laminate was produced by fitting the metal pattern into the opening and placing five second semi-cured composite sheets on the copper foil-covered substrate.
  • the obtained laminate While heating the obtained laminate at a heating temperature of 180° C., it was pressurized at a pressure of 15 MPa and for a pressurizing time of 1 hour. Thereafter, while pressurizing the laminate at a pressure of 1 MPa, the laminate was heated at a heating temperature of 150°C for 6 hours, at a heating temperature of 180°C for 4 hours, at a heating temperature of 200°C for 4 hours, and at a heating temperature of 250°C for 4 hours. , and heated to obtain a circuit board.
  • Example 7 ⁇ Production of first semi-cured composite sheet> The same first semi-cured composite sheet used in Example 1 was used.
  • Example 8 ⁇ Production of first semi-cured composite sheet> The same first semi-cured composite sheet used in Example 1 was used.
  • Example 9 ⁇ Production of first semi-cured composite sheet> The same first semi-cured composite sheet used in Example 3 was used.
  • Example 10 ⁇ Production of first semi-cured composite sheet> The same first semi-cured composite sheet used in Example 3 was used.
  • the produced circuit board was evaluated as follows. (Dielectric strength voltage between metal patterns) An alternating current voltage is applied between the metal patterns of the circuit board (width between circuits: 1.0 mm) at room temperature in the atmosphere. Co., Ltd., trade name "TOS-8700"). The test voltage was increased based on a 20 second step voltage increase test.
  • the circuit board is immersed in insulating oil, and an AC voltage is applied between the metal pattern on the circuit board and the metal base at room temperature. Measurement was performed using a product manufactured by Denshi Kogyo Co., Ltd. (trade name: "TOS-8700"). The test voltage was increased based on a 20 second step voltage increase test.
  • thermo resistance value A TO-220 type transistor was soldered onto the metal pattern of the circuit board. Then, the circuit board was fixed onto the water-cooled heat radiation fins using heat radiation grease. The transistor was energized to generate heat, and the temperature difference between the transistor surface temperature and the metal base plate temperature was measured, and the thermal resistance value was measured. The thermal resistance value of the circuit board was calculated by correcting the measured thermal resistance value using the thermal resistance value of the thermal grease.
  • Circuit board 10 First ceramic-resin composite layer 20, 20C, 20D Metal pattern 21 Side surface 30 30A, 30B, 30E Second ceramic-resin composite layer 30e1 to 30e5 Unit layer 31 Opening 40 Metal base plate 50 First semi-cured composite sheet 60 Second semi-cured composite sheet 60e1 to 60e5 Unit sheet 211 End 212 Sagging

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Abstract

本発明の回路基板１は、第１のセラミックス及び第１の樹脂を含む第１のセラミックス－樹脂複合材層１０と、第１のセラミックス－樹脂複合材層１０の上に設けられた金属パターン２０と、第２のセラミックス及び第２の樹脂を含み、第１のセラミックス－樹脂複合材層１０の上に設けられた第２のセラミックス－樹脂複合材層３０とを含む回路基板１であり、第２のセラミックス－樹脂複合材層３０は、金属パターン２０の側面２１における第１のセラミックス－樹脂複合材層側の端部２１１を少なくとも被覆する。本発明の回路基板の製造方法は、第１のセラミックスと第１の樹脂組成物の半硬化物とを含む第１の半硬化物複合体シートの上に、金属パターンを形成する金属パターン形成工程、及び金属パターンの少なくとも一部を加圧する加圧工程を含む。本発明によれば、高温及び低温の熱サイクルに晒されてもクラックが発生しにくい回路基板及びその回路基板の製造方法を提供することができる。

Description

回路基板の製造方法及び回路基板
　本発明は回路基板の製造方法及びその製造方法により得られる回路基板に関し、特に、パワーモジュールに使用される回路基板の製造方法及びその製造方法により得られる回路基板に関する。
　ハイブリッド自動車、電気自動車、鉄道などの電動化輸送機器、モーターを利用するエアコンなどの家電製品、産業機器において電力変換デバイスが欠かせない。電力変換デバイスの中で、変換効率が高いデバイスとして、パワー半導体素子が挙げられる。パワー半導体素子は、電力変換回路において電気制御スイッチとして、オン及びオフの状態維持及びオン及びオフ間の状態遷移を行う。パワー半導体素子は、オフ状態では、電源や負荷からの電流の流通を阻止し、オン状態では電源や負荷からの電流の流通を許容する。このようなパワー半導体素子を搭載する基板には、優れた放熱性及び絶縁性を確保するため、例えば、メタルベース基板が用いられる。メタルベース基板は、例えば、無機フィラー含有エポキシ樹脂を用いてメタルベース板の片面に金属箔を貼り合わせた積層板である（例えば、特許文献１参照）。メタルベース基板は、優れた放熱性を有し、セラミック基板に比べて製造コストが低い。
特開２００９－４９０６２号公報
　パワーモジュールの想定される使用時の最低温度は寒冷地での外気温に相当し、－４０℃から－５０℃程度と想定される。一方、パワーモジュールの想定される使用時の最高温度は、半導体素子の高出力化に伴い上昇する傾向にあり、特にワイドギャップ半導体であるＳｉＣ素子を用いた場合には、２５０℃程度の高温動作も想定される。このため、パワーモジュールでは低温及び高温の過酷な熱サイクルが繰り返されることが想定される。パワーモジュールに使用される回路基板では、配線と基板との間の熱膨張率の差が大きいため、低温及び高温の過酷な熱サイクルが繰り返されると、熱応力により回路基板にクラックが発生するおそれがある。特許文献１に記載のメタルベース板は、そのような熱応力に耐えることができる強度を有しているものの、パワーモジュールのさらなる高性能化に伴い、低温及び高温の熱サイクルにおいて、さらにクラックが発生しにくい回路基板が望まれている。
　そこで、本発明は、高温及び低温の熱サイクルに晒されてもクラックが発生しにくい回路基板及びその回路基板の製造方法を提供することを目的とする。
　本発明者らは、鋭意研究を進めたところ、金属パターンの端部をセラミックス－樹脂複合材層で被覆することにより、熱サイクル試験によるクラックの発生を抑制できることを見出し、本発明を完成させた。本発明は、以下を要旨とする。
［１］第１のセラミックス及び第１の樹脂を含む第１のセラミックス－樹脂複合材層と、前記第１のセラミックス－樹脂複合材層の上に設けられた金属パターンと、第２のセラミックス及び第２の樹脂を含み、前記第１のセラミックス－樹脂複合材層の上に設けられた第２のセラミックス－樹脂複合材層とを含む回路基板であって、前記第２のセラミックス－樹脂複合材層は、前記金属パターンの側面における前記第１のセラミックス－樹脂複合材層側の端部を少なくとも被覆する回路基板。
［２］前記第２のセラミックス－樹脂複合材層は、前記第１のセラミックス－樹脂複合材層の上に積層されたセラミックス－樹脂複合材層である上記［１］に記載の回路基板。
［３］前記第２のセラミックス－樹脂複合材層は、前記金属パターンの側面の全部を被覆する上記［１］又は［２］に記載の回路基板。
［４］前記第１のセラミックス及び前記第２のセラミックスのうちの少なくとも一方のセラミックスが多孔質セラミックスである上記［１］～［３］のいずれか１つに記載の回路基板。
［５］前記第１のセラミックス及び前記第２のセラミックスのうちの少なくとも一方のセラミックスがフィラーである上記［１］～［３］のいずれか１つに記載の回路基板。
［６］前記第１のセラミックス及び前記第２のセラミックスは、窒化ホウ素、酸化アルミニウム、及び窒化アルミニウムからなる群より選ばれる少なくとも１種のセラミックスを含む上記［１］～［５］のいずれか１つに記載の回路基板。
［７］前記第１の樹脂及び前記第２の樹脂が熱硬化性樹脂である上記［１］～［６］のいずれか１つに記載の回路基板。
［８］前記金属パターンが金属箔を切断加工して得られた金属箔切断加工品である上記［１］～［７］のいずれか１つに記載の回路基板。
［９］前記切断加工がせん断加工であり、前記金属パターンにおける前記第１のセラミックス－樹脂複合材層側の面が、前記金属パターンにおける切断面にダレが生じた側の面である上記［８］に記載の回路基板。
［１０］前記第１のセラミックス－樹脂複合材層の前記金属パターン側の面とは反対側の面に設けられたメタルベース板をさらに含む上記［１］～［９］のいずれか１つに記載の回路基板。
［１１］第１のセラミックスと第１の樹脂組成物の半硬化物とを含む第１の半硬化物複合体シートの上に、金属パターンを形成する金属パターン形成工程、及び前記金属パターンの少なくとも一部を加圧する加圧工程を含む回路基板の製造方法。
［１２］第２のセラミックスと第２の樹脂組成物の半硬化物とを含む第２の半硬化物複合体シートを前記第１の半硬化物複合体シートの上に配置する第２の半硬化物複合体シート配置工程をさらに含み、前記第２の半硬化物複合体シートは前記金属パターンに嵌合する開口部を有し、前記加圧工程は、前記第１の半硬化物複合体シートの上に形成した前記金属パターンの少なくとも一部とともに、前記第１の半硬化物複合体シートの上に配置した前記第２の半硬化物複合体シートを加圧し、前記第２の半硬化物複合体シート配置工程は、前記第１の半硬化物複合体シートの上に形成した前記金属パターンに、前記第２の半硬化物複合体シートの前記開口部を嵌合して、前記第２の半硬化物複合体シートを前記第１の半硬化物複合体シートの上に配置するか、又は前記金属パターン形成工程は、前記第１の半硬化物複合体シートの上に配置した前記第２の半硬化物複合シートの開口部に嵌合する金属パターンを前記第１の半硬化物複合体シートの上に形成する上記［１１］に記載の回路基板の製造方法。
［１３］前記加圧工程で加圧される部分の前記金属パターンの厚さが前記第２の半硬化物複合体シートの厚さに略等しい上記［１２］に記載の回路基板の製造方法。
［１４］前記第１のセラミックス及び前記第２のセラミックスのうちの少なくとも一方のセラミックスが多孔質セラミックスである上記［１１］～［１３］のいずれか１つに記載の回路基板の製造方法。
［１５］前記第１のセラミックス及び前記第２のセラミックスのうちの少なくとも一方のセラミックスがフィラーである上記［１１］～［１３］のいずれか１つに記載の回路基板の製造方法。
［１６］前記第１のセラミックス及び前記第２のセラミックスは、窒化ホウ素、酸化アルミニウム、及び窒化アルミニウムからなる群より選ばれる少なくとも１種のセラミックスを含む上記［１１］～［１５］のいずれか１つに記載の回路基板の製造方法。
［１７］前記金属パターンが金属箔を切断加工して得られた金属箔切断加工品である上記［１１］～［１６］のいずれか１つに記載の回路基板の製造方法。
［１８］前記切断加工がせん断加工であり、前記金属パターン形成工程で前記第１の半硬化物複合体シートの上に形成した前記金属パターンにおける前記第１の半硬化物複合体シート側の面が、前記金属パターンにおける切断面にダレが生じた側の面である上記［１７］に記載の回路基板の製造方法。
　本発明によれば、高温及び低温の熱サイクルに晒されてもクラックが発生しにくい回路基板及びその回路基板の製造方法を提供することができる。
図１（ａ）は、本発明の一実施形態の回路基板の斜視図であり、図１（ｂ）は図１（ａ）のＡ－Ａ断面図である。 図２は、本発明の一実施形態の回路基板の分解図である。 図３は、本発明の一実施形態の回路基板の変形例の断面図である。 図４は、本発明の一実施形態の回路基板の変形例の断面図である。 図５は、本発明の一実施形態の回路基板の変形例の断面図である。 図６は、本発明の一実施形態の回路基板の変形例の断面図である。 図７は、本発明の一実施形態の回路基板の変形例の分解図である。 図８は、本発明の一実施形態の回路基板の変形例の斜視図である。 図９（ａ）及び（ｂ）は、本発明の一実施形態の回路基板の製造方法を説明するための図である。 図１０（ａ）及び（ｂ）は、本発明の一実施形態の回路基板の製造方法の変形例を説明するための図である。 図１１（ａ）～（ｃ）は、本発明の一実施形態の回路基板の製造方法の変形例を説明するための図である。
［回路基板］
　図を参照して、本発明の一実施形態の回路基板を説明する。図１（ａ）は、本発明の一実施形態の回路基板の斜視図であり、図１（ｂ）は図１（ａ）のＡ－Ａ断面図である。図２は、本発明の一実施形態の回路基板の分解図である。
　本発明の一実施形態の回路基板１は、第１のセラミックス及び第１の樹脂を含む第１のセラミックス－樹脂複合材層１０と、第１のセラミックス－樹脂複合材層１０の上に設けられた金属パターン２０と、第２のセラミックス及び第２の樹脂を含み、第１のセラミックス－樹脂複合材層１０の上に設けられた第２のセラミックス－樹脂複合材層３０とを含み、第２のセラミックス－樹脂複合材層３０は、金属パターン２０の側面２１における第１のセラミックス－樹脂複合材層側の端部２１１を少なくとも被覆する。また、本発明の一実施形態の回路基板１は、第１のセラミックス－樹脂複合材層１０の金属パターン側の面１１とは反対側の面１２に設けられたメタルベース板４０をさらに含む。なお、金属パターン２０の側面２１における第１のセラミックス－樹脂複合材層側の端部２１１は、金属パターンの側面の第１のセラミックス－樹脂複合材層側の部分であればよい。
（第１のセラミックス－樹脂複合材層）
　第１のセラミックス－樹脂複合材層１０は、第１のセラミックス及び第１の樹脂を含む。第１のセラミックス－樹脂複合材層１０は、セラミックス及び樹脂を含むものであれば特に限定されない。第１のセラミックスは、例えば多孔質セラミックスであり、第１の樹脂は、例えば多孔質セラミックスの空隙を充填する熱硬化性組成物の硬化物である。すなわち、第１のセラミックス－樹脂複合材層１０は、例えば、多孔質セラミックスと多孔質セラミックスの空隙を充填する熱硬化性組成物の硬化物とを含む層である。この場合、例えば、含浸法により、多孔質セラミックスの空隙を熱硬化性組成物で充填することができる。
＜多孔質セラミックス＞
　多孔質セラミックスは、複数の微細な孔（以下、「細孔」ともいう）が形成された構造を有する。多孔質セラミックスにおける細孔は、少なくとも一部が互いに連結して連続孔を形成していてもよい。
　多孔質セラミックスは、好ましくは無機化合物の焼結体で形成されている。無機化合物の焼結体は、絶縁物の焼結体であってもよい。絶縁物の焼結体における絶縁物は、好ましくは、炭化物、窒化物、ダイヤモンド、黒鉛等の非酸化物及び酸化アルミニウム、ジルコニア等の酸化物などを含有し、より好ましくは窒化物及び酸化物からなる群から選択される少なくとも１種の無機化合物を含有する。炭化物は、炭化ケイ素等であってよい。窒化物は、窒化ホウ素、窒化アルミニウム、及び窒化ケイ素からなる群から選択される少なくとも１種の窒化物であってもよい。これらの無機化合物は１種を単独で、又は２種以上を組み合わせて使用することができる。これらの無機化合物の中で、窒化ホウ素、窒化アルミニウム及び酸化アルミニウムが好ましく、窒化ホウ素がより好ましい。多孔質セラミックスは、好ましくは窒化ホウ素、窒化アルミニウム及び酸化アルミニウムからなる群から選択される少なくとも１種の無機化合物を含有する絶縁体の焼結体で形成されてよく、より好ましくは窒化ホウ素を含有する絶縁物の焼結体で形成されていてよく、さらに好ましくは、窒化ホウ素焼結体で形成されてよい。多孔質セラミックスが窒化ホウ素焼結体で形成されている場合、窒化ホウ素焼結体は、窒化ホウ素の一次粒子同士が焼結されてなるものであってよい。窒化ホウ素は、アモルファス状の窒化ホウ素及び六方晶状の窒化ホウ素のいずれも用いることができる。また、ホウ酸、酸化ホウ素、ホウ砂などの含ホウ素化合物及び尿素、メラミンなどの含窒素化合物の混合物を焼成したり、六方晶炭窒化ホウ素（ｈ－Ｂ４ＣＮ４）を焼成したりすることによっても窒化ホウ素焼結体を得ることができる。
　多孔質セラミックスを形成する無機化合物の熱伝導率は、例えば、３０Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上、５０Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上、又は６０Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上であってよい。多孔質セラミックスが熱伝導性に優れる無機化合物で形成されていると、得られる半硬化物複合体シートの熱抵抗を低下させることができる。無機化合物の熱伝導率は、無機化合物を長さ１０ｍｍ×幅１０ｍｍ×厚さ２ｍｍに形成した試料について、レーザーフラッシュ法により測定される。なお、熱伝導率の上限は特に限定されないが、例えば２００Ｗ／（ｍ・Ｋ）以下であってよく、１００Ｗ／（ｍ・Ｋ）以下であってよい。
　多孔質セラミックス中の細孔のメディアン孔径は、例えば０．５μｍ以上であってよく、細孔内に熱硬化性組成物を好適に充填できる観点から、好ましくは０．６μｍ以上、より好ましくは０．８μｍ以上、さらに好ましくは１μｍ以上である。細孔のメディアン孔径は、半硬化物複合体シートの絶縁性が向上する観点から、好ましくは、４μｍ以下、３μｍ以下、２．５μｍ以下、２μｍ以下、又は１．５μｍ以下である。
　多孔質セラミックス中の細孔のメディアン孔径は、水銀ポロシメーターを用いて測定される細孔径分布（横軸：細孔径、縦軸：累積細孔容積）において、累積細孔容積が全細孔容積の５０％に達する細孔径として定義される。水銀ポロシメーターとしては、島津製作所社製の水銀ポロシメーターを用いることができ、０．０３気圧から４０００気圧まで圧力を増やしながら加圧して測定する。
　多孔質セラミックスに占める細孔の割合（気孔率）は、多孔質体の全体積を基準として、熱硬化性組成物の充填による半硬化物複合体の強度向上が好適に図られる観点から、好ましくは１０体積％以上、２０体積％以上、又は３０体積％以上であり、半硬化物複合体の絶縁性及び熱伝導率を向上させる観点から、好ましくは７０体積％以下、より好ましくは６０体積％以下、さらに好ましくは５０体積％以下である。当該割合（気孔率）は、多孔質セラミックスの見掛け体積及び質量から求められるかさ密度Ｄ１（ｇ／ｃｍ３）と多孔質セラミックスを構成する材料の理論密度Ｄ２（例えば窒化ホウ素の場合は２．２８ｇ／ｃｍ３）とから、下記式：
　気孔率（体積％）＝［１－（Ｄ１／Ｄ２）］×１００
に従って算出される。
　第１のセラミックス－樹脂複合材層１０中の多孔質セラミックスの割合は、第１のセラミックス－樹脂複合材層１０の絶縁性及び熱伝導率を向上させる観点から、好ましくは３０体積％以上、より好ましくは４０体積％以上、さらに好ましくは５０体積％以上である。第１のセラミックス－樹脂複合材層１０中の多孔質セラミックスの割合は、例えば、９０体積％以下、８０体積％以下、７０体積％以下、又は６０体積％以下であってよい。
　多孔質セラミックスは原料の焼結等によって作製してもよいし、市販品を用いてもよい。多孔質セラミックスが無機化合物の焼結体である場合には、無機化合物を含む粉末を焼結させることにより、多孔質セラミックスを得ることができる。
　無機化合物の焼結体は、無機化合物の粉末を含むスラリーを噴霧乾燥機等で球状化処理し、さらに成形した後に焼結し、多孔質体である焼結体を調製してもよい。成形には、金型プレス成形法を用いてもよく、冷間等方加圧（ｃｏｌｄ　ｉｓｏｓｔａｔｉｃ　ｐｒｅｓｓｉｎｇ：ＣＩＰ）法を用いてもよい。
　焼結の際には、焼結助剤を用いてもよい。焼結助剤は、例えば、酸化イットリウム等の希土類元素の酸化物、酸化カルシウム及び酸化マグネシウム等のアルカリ土類元素の酸化物、炭酸リチウム及び炭酸ナトリウム等のアルカリ金属の炭酸塩、酸化アルミニウム、並びにホウ酸等であってよい。焼結助剤を配合する場合は、焼結助剤の添加量は、例えば、無機化合物及び焼結助剤の合計１００質量部に対して、０．０１質量部以上、又は０．１質量部以上であってよい。焼結助剤の添加量は、無機化合物及び焼結助剤の合計１００質量部に対して、２０質量部以下、１５質量部以下、又は１０質量部以下であってよい。焼結助剤の添加量を上記範囲内とすることで、多孔質セラッミクスのメディアン孔径を上述の範囲に調整することが容易となる。
　無機化合物の焼結温度は、例えば、１６００℃以上又は１７００℃以上であってよい。窒化物の焼結温度は、例えば、２２００℃以下、又は２０００℃以下であってよい。無機化合物の焼結時間は、例えば、１時間以上であってよく、３０時間以下であってよい。焼結時の雰囲気は、例えば、窒素、ヘリウム、及びアルゴン等の不活性ガス雰囲気下であってよい。
　焼結には、例えば、バッチ式炉及び連続式炉等を用いることができる。バッチ式炉としては、例えば、マッフル炉、管状炉、及び雰囲気炉等を挙げることができる。連続式炉としては、例えば、ロータリーキルン、スクリューコンベア炉、トンネル炉、ベルト炉、プッシャー炉、及び琴形連続炉等を挙げることができる。
＜熱硬化性組成物＞
　熱硬化性組成物は、熱硬化性を有する化合物を含む組成物である。熱硬化性を有する化合物には、例えば、フェノール化合物、ユリア化合物、メラミン化合物、不飽和ポリエステル化合物、エポキシ化合物、シアネート化合物、ポリウレタン化合物、ジアリルフタレート化合物、シリコーン化合物等が挙げられる。これらの化合物は１種を単独で、又は２種以上を組み合わせて使用することができる。これらの化合物の中でエポキシ化合物及びシアネート化合物が好ましく、熱硬化性組成物はエポキシ化合物及びシアネート化合物の両方を含むことが好ましい。
　エポキシ化合物は、半硬化物として所望の粘度を有する化合物、又は多孔質セラミックスに含浸させる際に含浸に適する粘度を有する化合物であれば適用できる。エポキシ化合物としては、１，６－ビス（２,３－エポキシプロパン－１－イルオキシ）ナフタレン、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂等が挙げられる。このうち、１，６－ビス（２,３－エポキシプロパン－１－イルオキシ）ナフタレンは、例えば、ＨＰ－４０３２Ｄ、（ＤＩＣ株式会社製、商品名）として商業的に入手可能である。その他、エポキシ化合物の市販品として、ＥＰ－４０００Ｌ、ＥＰ４０８８Ｌ、ＥＰ３９５０（以上、株式会社ＡＤＥＫＡ製、商品名）、ＥＸＡ－８５０ＣＲＰ（ＤＩＣ株式会社、商品名）、ｊＥＲ８０７、ｊＥＲ１５２、ＹＸ８０００、ＹＸ８８００（以上、三菱ケミカル株式会社製、商品名）が用いられる。エポキシ化合物としては、ビニル基を有する化合物も使用できる。ビニル基を有するエポキシ化合物としては、例えばＴＥＰＩＣ－ＦＬ、ＴＥＰＩＣ－ＶＬ（以上、日産化学株式会社製、商品名）、ＭＡ－ＤＧＩＣ、ＤＡ－ＭＧＩＣ（以上、四国化成工業株式会社製、商品名）等が商業的に入手可能である。
　エポキシ化合物の含有量は、熱硬化性組成物全量基準で、好ましくは３０質量％以上、より好ましくは４０質量％以上、さらに好ましくは５０質量％以上であり、好ましくは８５質量％以下、より好ましくは７５質量％以下、さらに好ましくは７０質量％以下である。
　シアネート化合物としては、ジメチルメチレンビス（１，４－フェニレン）ビスシアナート、ビス（４－シアネートフェニル）メタン等が挙げられる。ジメチルメチレンビス（１，４－フェニレン）ビスシアナートは、例えば、ＴＡ－ＣＮ（商品名、三菱ガス化学株式会社製）として商業的に入手可能である。
　シアネート化合物の含有量は、熱硬化性組成物全量基準で、好ましくは５質量％以上、より好ましくは８質量％以上、さらに好ましくは１０質量％以上であり、好ましくは５１質量％以下、より好ましくは４０質量％以下、さらに好ましくは３０質量％以下である。
　回路基板を製造するとき、熱硬化性組成物を所望の粘度の半硬化状態（詳細は後述）で保持することから、熱硬化性組成物に含まれるシアネート化合物のシアナト基に対する、エポキシ化合物のエポキシ基の当量比（エポキシ基当量／シアナト基当量）が、１以上である。当該当量比は、好ましくは１．５以上、より好ましくは２以上、さらに好ましくは２．５以上であり、また、熱硬化性組成を含浸させやすくする観点、及び熱硬化性組成物の硬化物の耐熱性を優れたものとする観点から、好ましくは、６以下、５．５以下、５以下、４．５以下、４以下、３．５以下、又は３以下である。
　熱硬化性組成物は、エポキシ化合物及びシアネート化合物を除く、熱硬化性を有する他の化合物をさらに含有してもよい。
　熱硬化性組成物は、回路基板を製造するとき所望の粘度の半硬化状態をより一層保持しやすくする観点から、エポキシ化合物及びシアネート化合物とは別に硬化剤をさらに含有してもよい。一実施形態において、熱硬化性組成物は、エポキシ化合物の硬化剤を含有する。エポキシ化合物の硬化剤は、エポキシ化合物と架橋構造を形成する化合物である。
　エポキシ化合物の硬化剤は、好ましくは、ベンゾオキサジン化合物、エステル化合物、及びフェノール化合物からなる群より選択される少なくとも一種を含有する。
　ベンゾオキサジン化合物としては、ビスフェノールＦ型ベンゾオキサジン化合物等が挙げられる。ビスフェノールＦ型ベンゾオキサジン化合物は、例えば、Ｆ－ａ型ベンゾオキサジン（商品名、四国化成工業株式会社製）として商業的に入手可能である。
　エステル化合物としては、フタル酸ジフェニル、フタル酸ベンジル２－エチルヘキシル等が挙げられる。エステル化合物は、活性エステル化合物であってもよい。活性エステル化合物とは、構造中にエステル結合を１つ以上有し、かつ、エステル結合の両側に芳香族環が結合している化合物をいう。
　フェノール化合物としては、フェノール、クレゾール、ビスフェノールＡ、ビスフェノールＦ、フェノールノボラック樹脂、クレゾールノボラック樹脂、ジシクロペンタジエン変性フェノール樹脂、テルペン変性フェノール樹脂、トリフェノールメタン型樹脂、フェノールアラルキル樹脂（フェニレン骨格、ビフェニレン骨格等を有するもの）、ナフトールアラルキル樹脂、アリルフェノール樹脂等が挙げられる。これらは、単独で用いられてよく、二種以上を混合して用いられてもよい。フェノール化合物は、例えば、ＴＤ２１３１、ＶＨ４１５０（商品名、ＤＩＣ株式会社製）、ＭＥＨＣ－７８５１Ｍ、ＭＥＨＣ－７５００、ＭＥＨ８００５、ＭＥＨ８０００Ｈ（商品名、明和化成株式会社製）として商業的に入手可能である。
　熱硬化性組成物がエポキシ化合物の硬化剤を含有する場合、硬化剤の含有量は、熱硬化性組成物全量基準で、好ましくは０．１質量％以上、より好ましくは５質量％以上、さらに好ましくは７質量％以上であり、好ましくは３０質量％以下、より好ましくは２０質量％以下、さらに好ましくは１５質量％以下である。
　熱硬化性組成物は、上述した化合物以外に、硬化促進剤をさらに含有してもよい。硬化促進剤は、硬化反応の触媒として機能する成分（触媒型硬化剤）が含まれる。熱硬化性組成物が硬化促進剤を含有することにより、後述する、エポキシ化合物とシアネート化合物との反応、エポキシ化合物の自己重合反応、及び／又はエポキシ化合物とエポキシ化合物の硬化剤との反応を進めやすくすることができ、半硬化物を所望の粘度の半硬化状態で維持しやすくすることもできる。このような成分としては、有機金属塩、リン化合物、イミダゾール誘導体、アミン化合物、又はカチオン重合開始剤等が挙げられる。硬化剤は、これらを１種単独で又は２種以上を組み合わせて用いられてよい。
　有機金属塩としては、ビス（２，４－ペンタンジオナト）亜鉛（ＩＩ）、オクチル酸亜鉛、ナフテン酸亜鉛、ナフテン酸コバルト、ナフテン酸銅、アセチルアセトン鉄、オクチル酸ニッケル、オクチル酸マンガン等の有機金属塩類などが挙げられる。
　リン化合物としては、テトラフェニルホスホニウムテトラ－ｐ－トリルボレート、テトラフェニルホスホニウムテトラフェニルボレート、トリフェニルホスフィン、トリ－ｐ－トリルホスフィン、トリス（４－クロロフェニル）ホスフィン、トリス（２，６－ジメトキシフェニル）ホスフィン、トリフェニルホスフィントリフェニルボラン、テトラフェニルホスホニウムジシアナミド、テトラフェニルホスホニウムテトラ（４－メチルフェニル）ボレート等が挙げられる。
　イミダゾール誘導体としては、１－（１－シアノメチル）－２－エチル－４－メチル－１Ｈ－イミダゾール、２－エチルー４－メチルイミダゾール、２－メチルイミダゾール、２－フェニルイミダゾール、１－シアノエチル－２－フェニルイミダゾール、２－フェニル－４，５－ジヒドロキシメチルイミダゾール、２－フェニル－４－メチル－５－ヒドロキシメチルイミダゾール、２，４，５－トリフェニルイミダゾール等が挙げられる。
　アミン化合物としては、ジシアンジアミド、トリエチルアミン、トリブチルアミン、トリ－ｎ－オクチルアミン、１，４－ジアザビシクロ［２．２．２］オクタン、１，８－ジアザビシクロ［５．４．０］ウンデカ－７－エン、ベンジルジメチルアミン、４－メチル－Ｎ，Ｎ－ジメチルベンジルアミン、２，４，６－トリス（ジメチルアミノメチル）フェノール、４－ジメチルアミノピリジン等が挙げられる。
　カチオン重合開始剤としては、ベンジルスルホニウム塩、ベンジルアンモニウム塩、ベンジルピリジニウム塩、ベンジルホスホニウム塩、ヒドラジニウム塩、カルボン酸エステル化合物、スルホン酸エステル化合物、アミンイミド、五塩化アンチモン－塩化アセチル錯体、ジアリールヨードニウム塩－ジベンジルオキシ銅等があげられる。
　上述した硬化促進剤の含有量は、エポキシ化合物、シアネート化合物、及び場合によりエポキシ化合物の硬化剤の合計１００質量部に対して、０．００１質量部以上、０．０１質量部以上、又は０．０５質量部以上であってよく、１質量部以下、０．８質量部以下、０．５質量部以下、０．３質量部以下、又は０．１質量部以下であってよい。この含有量の範囲とすることにより、硬化性樹脂組成物を所望の粘度の半硬化状態で維持しやすくすることができる。
＜熱硬化性組成物の多孔質セラミックスの空隙への充填＞
　例えば、以下の含浸工程により、多孔質セラミックスの空隙を熱硬化性組成物で充填することができる。
　先ず、含浸装置内に熱硬化性組成物を含む溶液を用意し、当該溶液に多孔質セラミックスを浸漬させることや大気雰囲気下で多孔質セラミックスに熱硬化性組成物を含む溶液を塗工することで、多孔質セラミックスの細孔に熱硬化性組成物を含浸させる。
　含浸工程は、大気雰囲気下や減圧条件下及び加圧条件下のいずれで行ってもよく、減圧条件下での含浸と、加圧条件下での含浸とを組み合わせて行ってもよい。減圧条件下で含浸工程を実施する場合における含浸装置内の圧力は、例えば、１０００Ｐａ以下、５００Ｐａ以下、１００Ｐａ以下、５０Ｐａ以下、又は２０Ｐａ以下であってよい。加圧条件下で含浸工程を実施する場合における含浸装置内の圧力は、例えば、１ＭＰａ以上、３ＭＰａ以上、１０ＭＰａ以上、又は３０ＭＰａ以上であってよい。
　多孔質セラミックスへ熱硬化性組成物を含浸させる際には、熱硬化性組成物を含む溶液を加熱してもよい。溶液を加熱することによって、溶液の粘度が調整され、熱硬化性組成物の多孔質セラミックスへの含浸が促進される。
　含浸工程では、熱硬化性組成物を含む溶液に多孔質セラミックスを浸漬または塗工した状態で所定の時間だけ保持する。当該所定の時間（浸漬時間）は、特に制限されず、例えば、５分以上、３０分以上、１時間以上、５時間以上、１０時間以上、１００時間以上、又は１５０時間以上であってよい。上限は特に限定されないが、２５０時間以下であってよく、２００時間以下であってよい。
＜熱硬化性組成物の硬化＞
　熱硬化性組成物の硬化については、後述の回路基板の製造方法で説明する。
（金属パターン）
　第１のセラミックス－樹脂複合材層１０の上に設けられた金属パターン２０は、特に限定されないが、例えば、金属箔を切断加工して得られた金属箔切断加工品である。金属パターン２０を構成する材料には、例えば、銅、アルミニウム、ニッケル、鉄、スズ、金、銀、モリブデン、チタニウム、ステンレスなどが挙げられる。これらの金属は、１種を単独で又は２種以上を組み合わせて使用することができる。これらの金属の中で、電気伝導率の観点及びコストの観点から、銅及びアルミニウムが好ましく、銅がより好ましい。
　上述したように、金属パターン２０は、例えば、金属箔を切断加工して得られた金属箔切断加工品である。金属パターン２０を得るための金属箔の切断加工法は、金属箔を切断することができれば、特に限定されない。金属パターン２０を得るための金属箔の切断加工法には、例えば、切削加工法、砥粒加工法、ウォータージェット加工法、溶断加工法、レーザー加工法、電子ビーム加工法、放電加工法などの除去切断加工法、せん断加工法、ナイフ刃切断加工法などの破壊切断加工法などが挙げられる。これらの切断加工法の中で、切断効率の観点から破壊切断加工法が好ましく、切断輪郭及び切断面性状の制御の観点から、せん断加工法がより好ましい。
　回路基板１の表面に形成される金属パターン２０のジュール熱発生を抑制する観点から、金属パターン２０の厚さは、好ましくは０．３ｍｍ以上であり、より好ましくは０．５ｍｍ以上であり、さらに好ましくは１ｍｍ以上である。また、パワーモジュールの小型化の観点から、金属パターン２０の厚さは、好ましくは５ｍｍ以下であり、より好ましくは４ｍｍ以下であり、さらに好ましくは３ｍｍ以下である。
（第２のセラミックス－樹脂複合材層）
　第２のセラミックス－樹脂複合材層３０は、第２のセラミックス及び第２の樹脂を含む。第２のセラミックス－樹脂複合材層３０は、セラミックス及び樹脂を含むものであれば特に限定されない。例えば、上述の第１のセラミックス－樹脂複合材層の項目で説明した、第１のセラミックスとして用いた多孔質セラミックを第２のセラミックスとして使用することができる。また、上述の第１のセラミックス－樹脂複合材層の項目で説明した、第１の樹脂として用いた熱硬化性組成物の硬化物を第２の樹脂として使用することができる。なお、第２のセラミックスは第１のセラミックスと同じであってもよいし、異なっていてもよい。また、第２の樹脂は第１の樹脂と同じであってもよいし、異なっていてもよい。しかし、第１のセラミックス－樹脂複合材層及び第２のセラミックス－樹脂複合材層の間の接合の観点から、第２の樹脂は第１の樹脂と同じものであることが好ましい。
　第２のセラミックス－樹脂複合材層３０は、第１のセラミックス－樹脂複合材層１０の上に積層されたセラミックス－樹脂複合材層である。第２のセラミックス－樹脂複合材層３０は、図２に示すように、金属パターン２０と嵌合する開口部３１を有する。そして、第２のセラミックス－樹脂複合材層３０は、開口部３１が金属パターン２０と嵌合して第１のセラミックス－樹脂複合材層１０の上に配置されることにより（図１（ａ）参照）、金属パターン２０の側面２１における第１のセラミックス－樹脂複合材層側の端部２１１を被覆する。これにより、高温及び低温の熱サイクルに晒されても回路基板にクラックが発生することを抑制することができる。
　第２のセラミックス－樹脂複合材層３０の開口部３１は、通常の切断加工法により形成することができる。切断加工法には、例えば、切削加工法、砥粒加工法、ウォータージェット加工法、溶断加工法、レーザー加工法、電子ビーム加工法、放電加工法などの除去切断加工法、せん断加工法、ナイフ刃切断加工法などの破壊切断加工法などが挙げられる。第２のセラミックス－樹脂複合材層３０の原材料であるセラミックス－樹脂複合材を半硬化の状態で加工するので、これらの切断加工法の中で、除去切断加工法が好ましく、レーザー加工法がより好ましい。
　図１（ｂ）に示すように、第２のセラミックス－樹脂複合材層３０の厚さは金属パターン２０の厚さと同じであることが好ましい。これにより、第２のセラミックス－樹脂複合材層３０は、金属パターン２０の側面２１の全部を被覆することができる。そして、金属パターン２０に伝導した熱を金属パターン２０の主面のみならず、側面２１からも効率的の放熱することができる。また、金属パターン２０間の耐電圧性を改善することができ、金属パターン２０間の距離を短くすることができる。
＜メタルベース板＞
　　第１のセラミックス－樹脂複合材層１０の金属パターン側の面とは反対側の面にメタルベース板４０を設けることにより、回路基板１の強度及び放熱性が改善される。メタルベース板４０を構成する材料には、例えば、銅、アルミニウム、ニッケル、鉄、スズ、金、銀、モリブデン、チタニウム、ステンレスなどが挙げられる。これらの金属は、１種を単独で又は２種以上を組み合わせて使用することができる。これらの金属の中で、熱伝導率の観点及びコストの観点から、銅及びアルミニウムが好ましい。またメタルベース板は、板状の形状に限定されず、フィンまたはピン状に加工されていても良い。
　回路基板１の強度改善の観点から、メタルベース板４０の厚さは、好ましくは０．３ｍｍ以上であり、より好ましくは１ｍｍ以上であり、さらに好ましくは３ｍｍ以上である。また、パワーモジュールの小型化の観点から、メタルベース板４０の厚さは、好ましくは５０ｍｍ以下であり、より好ましくは３０ｍｍ以下であり、さらに好ましくは１５ｍｍ以下である。
（回路基板の変形例）
　本発明の一実施形態の回路基板は、以下のように変形することができる。
＜変形例１＞
　本発明の一実施形態の回路基板における第１のセラミックス－樹脂複合材層の第１のセラミックスは多孔質セラミックスであった。しかし、第１のセラミックス－樹脂複合材層がセラミックス及び樹脂の複合材で構成される限り、第１のセラミックスは多孔質セラミックスに限定されない。例えば、第１のセラミックスはフィラーであってもよい。
　第１のセラミックスとして使用されるフィラーには、例えば、無定形粒状フィラー、球状フィラー、針状フィラー、板状フィラー等が挙げられる。これらのフィラーは１種を単独で、または、２種以上を組み合わせて使用することができる。第１のセラミックス－樹脂複合材層における第１のセラミックスの充填率を高くできるという観点から、これらのフィラーの中で球状フィラーが好ましい。
　第１のセラミックスとしてのフィラーを構成するセラミックスには、例えば、炭化物、窒化物、ダイヤモンド、黒鉛等の非酸化物及び酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム等の酸化物などが挙げられる。炭化物は、炭化ケイ素等であってよい。窒化物は、窒化ホウ素、窒化アルミニウム、及び窒化ケイ素からなる群から選択される少なくとも１種の窒化物であってもよい。これらのセラミックスは１種を単独で、又は２種以上を組み合わせて使用することができる。これらのセラミックスの中で、窒化ホウ素、窒化アルミニウム及び酸化アルミニウムが好ましく、窒化ホウ素がより好ましく、六方晶窒化ホウ素一次粒子が凝集してなる凝集窒化ホウ素粒子がさらに好ましい。
　第１のセラミックスとしてのフィラーの平均粒子径は、好ましくは１０～１００μｍであり、より好ましくは１５～９０μｍであり、さらに好ましくは２０～８０μｍである。なお、フィラーの平均粒子径の測定にはベックマンコールター製レーザー回折散乱法粒度分布測定装置、（ＬＳ－１３　３２０）を用いることができる。例えば、測定処理の前にホモジナイザーをかけずに測定したフィラーの平均粒子径を、フィラーの平均粒子径として採用することができる。また、得られた平均粒子径は体積統計値による平均粒子径である。また、第１のセラミックス－樹脂複合材層１００体積％中のフィラーの含有量は、３０～８５体積％が好ましく、４０～８０体積％がより好ましい。
＜変形例２＞
　本発明の一実施形態の回路基板における第２のセラミックス－樹脂複合材層の第２のセラミックスは多孔質セラミックスであった。しかし、第２のセラミックス－樹脂複合材層がセラミックス及び樹脂の複合材で構成される限り、第２のセラミックスは多孔質セラミックスに限定されない。例えば、第２のセラミックスはフィラーであってもよい。この場合、第２のセラミックスとしてのフィラーは、上述の第１のセラミックスとして好適なフィラーと同様のものを使用することができる。なお、第２のセラミックスとしてのフィラーは、第１のセラミックスとしてのフィラーと同じであってもよいし、異なっていてもよい。
　第２のセラミックスとしてのフィラーの平均粒子径は、上述の第１のセラミックスとして好適なフィラーの平均粒子径と同様である、なお、第２のセラミックスとしてのフィラーの平均粒径は、第１のセラミックスとしてのフィラーの平均粒子径と同じであってもよいし、異なっていてもよい。第２のセラミックス－樹脂複合材層における第２のセラミックスとしてのフィラーの含有量は、上述の第１のセラミックス－樹脂複合材層における第１のセラミックスとしてのフィラーの含有量と同様である、なお、第２のセラミックス－樹脂複合材層における第２のセラミックスとしてのフィラーの含有量は、第１のセラミックス－樹脂複合材層における第１のセラミックスとしてのフィラーの含有量と同じであってもよいし、異なっていてもよい。
　第１のセラミックス及び第２のセラミックスの両方がフィラーであってもよいし、第１のセラミックス及び第２のセラミックスの一方のセラミックスがフィラーであり、他方のセラミックスが多孔質セラミックスであってもよいし、第１のセラミックス及び第２のセラミックスの両方が多孔質セラミックスであってもよい。また、第１のセラミックス及び第２のセラミックスの両方がフィラーである場合、第１のセラミックスとしてのフィラーは第２のセラミックスとしてのフィラーと同じであってもよいし、異なっていてもよい。
＜変形例３＞
　本発明の一実施形態の回路基板における第２のセラミックス－樹脂複合材層は、第１のセラミックス－樹脂複合材層の上に積層されたセラミックス－樹脂複合材層であった。しかし、第２のセラミックス－樹脂複合材層は、金属パターンの側面における第１のセラミックス－樹脂複合材層側の端部を少なくとも被覆する限り、第１のセラミックス－樹脂複合材層の上に積層されたセラミックス－樹脂複合材層に限定されない。例えば、図３に示す回路基板１Ａのように、第２のセラミックス－樹脂複合材層３０Ａは、ディスペンサーを使用して第２のセラミックスを含む樹脂組成物を金属パターン２０の側面２１の端部２１１に塗布することにより形成したものであってもよい。また、図４に示す回路基板１Ｂのように、第２のセラミックス－樹脂複合材層３０Ｂは、セラミックス－樹脂複合材のシートに金属パターン２０をめり込ませることにより形成したものであってもよい。この場合、図４に示すように、セラミックス－樹脂複合材のシートの中で、金属パターン２０がめり込んでいる深さまでの領域が第２のセラミックス－樹脂複合材層３０Ｂとなり、それよりも深い領域が第１のセラミックス－樹脂複合材層１０Ｂとなる。セラミックス－樹脂複合材のシートに金属パターン２０をめり込ませる場合、金属パターン２０をめり込ませる好ましい深さは、金属パターンの厚さにより変わる。この場合、金属パターンの厚さ（μｍ）に対する金属パターン２０をめり込ませる深さ（μｍ）の比（めり込み深さ（μｍ）/金属パターンの厚さ（μｍ））は、好ましくは０．０１～１であり、より好ましくは０．１～１である。
＜変形例４＞
　本発明の一実施形態の回路基板における第２のセラミックス－樹脂複合材層は、金属パターンの側面の全面を被覆していた。しかし、第２のセラミックス－樹脂複合材層は、金属パターンの側面における第１のセラミックス－樹脂複合材層側の端部を少なくとも被覆していれば、金属パターンの側面の全面を被覆しなくてもよい。例えば、図３に示す回路基板１Ａ及び図４に示す回路基板１Ｂのように、第２のセラミックス－樹脂複合材層３０Ａ、３０Ｂは、金属パターン２０の側面２１の一部を被覆してもよい。
＜変形例５＞
　金属パターンがせん断加工して得られたものである場合、図５に示す回路基板１Ｃのように、金属パターン２０Ｃにおける第１のセラミックス－樹脂複合材層側の面２２が、金属パターン２０Ｃにおける切断面にダレ２１２が生じた側の面２２であることが好ましい。これにより、第１のセラミックス－樹脂複合材層１０の金属パターン２０Ｃの端近傍における、金属パターン２０Ｃ及び第１のセラミックス－樹脂複合材層１０の熱膨張率の差による応力の集中を緩和することができ、第１のセラミックス－樹脂複合材層１０におけるクラックの発生をさらに抑制することができる。また、セラミックス－樹脂複合材のシートに金属パターン２０をめり込ませることが容易になる。
＜変形例６＞
　本発明の一実施形態の回路基板における金属パターンは、金属箔を切断加工して得られた金属箔切断加工品であった。しかし、本発明の回路基板における金属パターンは、金属箔を切断加工して得られた金属箔切断加工品に限定されず、公知の方法を適用して得ることができる。例えば、スクリーン印刷法又は写真現像法により、銅箔上にエッチングレジストを形成し、銅箔の表面の所定位置をマスクする。その状態で、銅箔の一部を、塩化第二鉄エッチング液、塩化第二銅エッチング液、過酸化水素／硫酸エッチング液、アルカリエッチング液等で腐食溶解した後、エッチングレジストを剥離する。これにより、第１のセラミックス－樹脂複合材層の上に金属パターンが形成される。例えば、図６に示す回路基板１Ｄのように、金属パターン２０Ｄは、めっきをエッチングすることにより形成されたものであってもよい。
＜変形例７＞
　本発明の一実施形態の回路基板における第２のセラミックス－樹脂複合材層は１つの層から構成されていた。しかし、第２のセラミックス－樹脂複合材層は複数の単位層から構成されてもよい。例えば、図７に示す回路基板１Ｅに示すように、第２のセラミックス－樹脂複合材層３０Ｅが５層の単位層３０ｅ１～３０ｅ５から構成されてもよい。
　本発明の一実施形態の回路基板における金属パターンはメタルベース板を含んでいた。しかし、第１のセラミックス－樹脂複合材層が十分な強度を有する場合、図８に示すように、回路基板１Ｆはメタルベース板を含まなくてもよい。
　本発明の一実施形態の回路基板は、本発明の回路基板の一例に過ぎないので、本発明の一実施形態の回路基板は本発明の回路基板を限定しない。
［回路基板の製造方法］
　図９を参照して、本発明の一実施形態の回路基板の製造方法を説明する。図９は、本発明の一実施形態の回路基板の製造方法を説明するための図である。
　本発明の一実施形態の回路基板の製造方法は、第１のセラミックスと第１の樹脂組成物の半硬化物とを含む第１の半硬化物複合体シート５０の上に、金属パターン２０を形成する工程（Ａ）、第１の半硬化物複合体シート５０の上に形成した金属パターン２０に、第２の半硬化物複合体シート６０の開口部を嵌合して、第２の半硬化物複合体シート６０を第１の半硬化物複合体シート５０の上に配置する工程（Ｂ）、並びに金属パターン２０及び第２の半硬化物複合体シート６０を加圧する工程（Ｃ）を含む。
（工程（Ａ））
　工程（Ａ）では、図９（ａ）に示すように、第１のセラミックスと第１の樹脂組成物の半硬化物とを含む第１の半硬化物複合体シート５０の上に、金属パターン２０を形成する。
＜第１の半硬化物複合シート＞
　第１の半硬化物複合シート５０は、第１のセラミックスと第１の樹脂組成物の半硬化物とを含む半硬化物複合体で構成されたシートである。なお、第１のセラミックスは、上述の回路基板の説明で、既に説明しているので、第１のセラミックスの説明は省略する。また、第１の樹脂組成物は、上述の回路基板の説明の中で説明した熱硬化性組成物と同じであるので、第１の樹脂組成物の説明も省略する。なお、以下では、第１の樹脂組成物を熱硬化性組成物とも記載する。
　工程（Ａ）で使用する半硬化物は、上述した熱硬化性組成物の半硬化物である。熱硬化性組成物の半硬化物（単に「半硬化物」ともいう。）は、熱硬化性組成物の硬化反応が一部進行した状態の硬化物をいう。一実施形態において、半硬化物は、エポキシ化合物とシアネート化合物との反応物（硬化物）と、未硬化のエポキシ化合物とを含有する。半硬化物には、未硬化のシアネート化合物が一部含まれていてもよく、エポキシ化合物の硬化物（例えば、エポキシ化合物が自己重合反応によって硬化した硬化物）が一部含まれていてもよい。
　半硬化物複合体に半硬化物が含まれていることは、以下の方法で測定される半硬化物複合体の接着強度を測定することにより確認することができる。まず、後述する方法により半硬化物複合体をシート状に成形し、このシートを２枚の銅板間に配置し、２００℃及び１０ＭＰａの条件下で５分間加熱及び加圧して、さらに２００℃及び大気圧の条件下で２時間加熱して積層体を得る。次に、ＪＩＳ　Ｋ　６８５４－１：１９９９「接着剤－はく離接着強さ試験方法」に従って、９０°はく離試験を行い、凝集破壊部分の面積を測定する。その結果、凝集破壊部分の面積が３０面積％以上であれば、半硬化物複合体に半硬化物が含まれているということができる。
＜第１の半硬化物複合シートの製造方法＞
　次に、第１の半硬化物複合体シートの製造方法を説明する。例えば、第１の半硬化物複合体シートの製造方法は、エポキシ化合物及びシアネート化合物を含有する熱硬化性組成物を第１のセラミックス（多孔質セラミックス）に含浸させる工程（含浸工程）と、熱硬化性組成物を含浸させた多孔質セラミックスを、シアネート化合物が反応する温度Ｔ１で加熱する工程（半硬化工程）と、熱硬化性組成物を含浸させた多孔質セラミックスをスライスする工程（シート化工程）とを備える。ただし、多孔質セラミックスをスライスする工程を経ることなく、予めシート化された多孔質セラミックスに熱硬化性組成物を含浸させてもよい。
＜含浸工程＞
　含浸工程については、上述の回路基板の説明で、既に説明しているので、含浸工程の説明は省略する。
＜半硬化工程＞
　半硬化工程では、熱硬化性組成物が含浸された多孔質セラミックスを、シアネート化合物が反応する温度Ｔ１で加熱する。これにより、熱硬化性組成物中に含まれるシアネート化合物が反応して、半硬化物が得られる。このとき、シアネート化合物同士が反応してよく、シアネート化合物とエポキシ化合物の一部とが反応してもよい。一方、熱硬化性組成物においては、上述したように、シアネート化合物のシアナト基に対する、エポキシ化合物のエポキシ基の当量比が１以上である。すなわち、半硬化物においては、エポキシ化合物がエポキシ当量としてシアネート化合物よりも過剰に含まれており、これらのエポキシ化合物が未硬化の状態で残存している。その結果、熱硬化性組成物の半硬化物が得られる。
　温度Ｔ１は、多孔質セラミックスに半硬化物を十分に含浸させる観点から、好ましくは７０℃以上、より好ましくは８０℃以上、さらに好ましくは９０℃以上である。温度Ｔ１は、時間に対する粘度変化を小さくする観点から、好ましくは１８０℃以下、より好ましくは１５０℃以下、さらに好ましくは１２０℃以下である。なお、温度Ｔ１は、熱硬化性組成物を含浸させた多孔質セラミックスを加熱する際の雰囲気温度を指す。
　半硬化工程における加熱時間は、１時間以上、３時間以上、又は５時間以上であってよく、１２時間以下、１０時間以下、又は８時間以下であってよい。
　上述の第１の半硬化物複合体シートでは、一部の化合物（主にエポキシ化合物）が未硬化で含まれているため、熱硬化性組成物が完全硬化した硬化物よりも被着体への接着性に優れる。また、この第１の半硬化物複合体シートでは、未硬化の化合物が硬化する温度（詳細は後述する）で加熱しない限り、未硬化の状態が長期間保持されるため、被着体への接着性に優れる所望の粘度を容易に保持することができる。これにより、ハンドリング性に優れた第１の半硬化物複合体シートを得ることができる。
＜シート化工程＞
　シート化工程では、例えば、ワイヤーソーを使用して、熱硬化性組成物を含浸させた多孔質セラミックスをスライスする。これにより、所望の厚さを有する第１の半硬化物複合体シートを得ることができる。なお、熱硬化性組成物を含浸させる前の多孔質セラミックスをスライスして、シート状の多孔質セラミックスを作製し、シート状の多孔質セラミックスに熱硬化性組成物を含浸することにより、第１の半硬化物複合体シートを得てもよい。また、多孔質セラミックスを作製する段階でシート状に成型、焼結し、シート状の多孔質セラミックスに熱硬化性組成物を含浸することにより、第１の半硬化物複合体シートを得てもよい。
＜金属パターン＞
　金属パターンは、上述の回路基板の説明で、既に説明しているので、金属パターンの説明は省略する。金属パターンを第１の半硬化物複合体シート６０の上に配置することで、第１の半硬化物複合体シート６０の上に、金属パターン２０を形成することができる。
（工程（Ｂ））
　工程（Ｂ）では、図９（ｂ）に示すように、第１の半硬化物複合体シート５０の上に形成した金属パターン２０に、第２の半硬化物複合体シート６０の開口部を嵌合して、第２の半硬化物複合体シート６０を第１の半硬化物複合体シート５０の上に配置する。なお、第２の半硬化物複合体シート６０は第２のセラミックスと第２の樹脂組成物の半硬化物とを含む。そして、第２の半硬化物複合体シート６０は金属パターン２０に嵌合する開口部を有する。
＜第２の半硬化物複合体シート＞
　第２の半硬化物複合シート６０は、第２のセラミックスと第２の樹脂組成物の半硬化物とを含む。なお、第２のセラミックスは、上述の回路基板の説明で、既に説明しているので、第２のセラミックスの説明は省略する。また、第２の樹脂組成物は、上述の回路基板の説明の中で説明した熱硬化性組成物と同じであるので、第２の樹脂組成物の説明も省略する。さらに、第２の半硬化物複合シートの製造方法は、上述の第１の半硬化物複合シートの製造方法と同様であるので、第２の樹脂組成物の説明も省略する。また、第２の半硬化物複合体シート６０の開口部は、上述の回路基板の説明で説明した第２のセラミックス－樹脂複合材層の開口部と同様であるので、第２の半硬化物複合体シート６０の開口部の説明も省略する。
（工程（Ｃ））
　工程（Ｃ）では、金属パターン２０及び第２の半硬化物複合体シート６０を加圧する。
　工程（Ｃ）で加圧される部分の金属パターン２０の厚さが第２の半硬化物複合体シート６０の厚さに略等しいことが好ましい。具体的には、金属パターン２０の厚さ及び第２の半硬化物複合体シートの厚さの間の差の絶対値は、好ましくは０．２５ｍｍ以下である。金属パターン２０の厚さ及び第２の半硬化物複合体シートの厚さの間の差の絶対値が０．２５ｍｍ以下であると、金属パターン２０及び第２の半硬化物複合体シート６０を均一に加圧することができる。このような観点から、金属パターン２０の厚さ及び第２の半硬化物複合体シート６０の厚さの間の差の絶対値は、好ましくは０．２５ｍｍ以下であり、より好ましくは０．１０ｍｍ以下であり、さらに好ましくは０ｍｍである。
　工程（Ｃ）における加圧の圧力は、好ましくは３～２５ＭＰａであり、より好ましくは５～２５ＭＰａであり、加圧時間は、好ましくは３分～３時間であり、より好ましくは５分～１時間である。特に圧力を１０～２０ＭＰａにすることで接着性が極めて高く、絶縁性も高い回路基板を製造できる。
　工程（Ｃ）では、金属パターン２０及び第２の半硬化物複合体シート６０を加圧しながら加熱してもよい。また、工程（Ｃ）の後に金属パターン２０及び第２の半硬化物複合体シート６０を加熱してもよい。これらの場合の加熱温度は、好ましくは１６０～２５０℃であり、より好ましくは１８０～２００℃である。これにより、第１の半硬化物複合体シート５０及び第２の半硬化物複合体シート６０をさらに完全に硬化させることができる。
（回路基板の製造方法の変形例）
＜変形例１＞
　本発明の一実施形態の回路基板の製造方法は、第１の半硬化物複合体シートの上に金属パターンを形成する工程、第１の半硬化物複合体シートの上に形成した金属パターンに、第２の半硬化物複合体シートの開口部を嵌合して、第２の半硬化物複合体シートを第１の半硬化物複合体シートの上に配置する工程、並びに金属パターン及び第２の半硬化物複合体シートを加圧する工程を含んでいた。しかし、図４に示す回路基板１Ｂは、第２の半硬化物複合体シートを第１の半硬化物複合体シートの上に配置する工程がなくても、製造することができる。したがって、本発明の回路基板の製造方法は、第１の半硬化物複合体シートの上に金属パターンを形成する工程、及び金属パターンの少なくとも一部を加圧する工程を含んでいればよい。
＜変形例２＞
　本発明の一実施形態の回路基板の製造方法は、第１の半硬化物複合体シートの上に金属パターンを形成する工程、第１の半硬化物複合体シートの上に形成した金属パターンに、第２の半硬化物複合体シートの開口部を嵌合して、第２の半硬化物複合体シートを第１の半硬化物複合体シートの上に配置する工程、並びに金属パターン及び第２の半硬化物複合体シートを加圧する工程を含んでいた。しかし、図１０（ａ）に示すように、金属パターン形成工程の前に第２の半硬化物複合体シート６０を第１の半硬化物複合体シート５０の上に配置し、金属パターン形成工程では、図１０（ｂ）に示すように、第１の半硬化物複合体シート５０の上に配置した第２の半硬化物複合シート６０の開口部に嵌合する金属パターン２０を第１の半硬化物複合体シート５０の上に形成するようにしてもよい。
　また、図１１（ａ）に示すように、金属パターン形成工程の前に単位シート６０ｅ１を第１の半硬化物複合体シート５０の上に配置し、金属パターン形成工程では、図１１（ｂ）に示すように、第１の半硬化物複合体シート５０の上に配置した単位シート６０ｅ１の開口部に嵌合する金属パターン２０を第１の半硬化物複合体シート５０の上に形成し、さらに、図１１（ｃ）に示すように、第１の半硬化物複合体シート５０の上に形成した金属パターン２０に、単位シート６０ｅ２～ｅ５の開口部を嵌合して、単位シート６０ｅ２～ｅ５を単位シート６０ｅ１の上に配置してもよい。
　本発明の一実施形態の回路基板の製造方法は、本発明の回路基板の製造方法の一例に過ぎないので、本発明の一実施形態の回路基板の製造方法は本発明の回路基板の製造方法を限定しない。
　以下、本発明について、実施例により、詳細に説明する。なお、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
（実施例１）
＜第１の半硬化物複合体シートの作製＞
（１）窒化ホウ素多孔体の作製
　容器に、アモルファス窒化ホウ素粉末（デンカ株式会社製、酸素含有量：１．５％、窒化ホウ素純度９７．６％、平均粒径：６．０μｍ）が４０．０質量％、六方晶窒化ホウ素粉末（デンカ株式会社製、酸素含有量：０．３％、窒化ホウ素純度：９９．０％、平均粒径：３０．０μｍ）が６０．０質量％となるようにそれぞれ測り取り、焼結助剤（ホウ酸、炭酸カルシウム）を加えた後に有機バインダー、水を加え混合後、乾燥造粒し窒化物の混合粉末を調整した。
　上記混合粉末を金型に充填し、５ＭＰａの圧力でプレス成形し、成形体を得た。次に、冷間等方加圧（ＣＩＰ）装置（株式会社神戸製鋼所製、商品名：ＡＤＷ８００）を用いて、上記成形体を２０～１００ＭＰａの圧力をかけて圧縮した。圧縮された成形体を、バッチ式高周波炉（富士電波工業株式会社製、商品名：ＦＴＨ－３００－１Ｈ）を用いて２０００℃で１０時間保持して焼結させることによって、窒化ホウ素多孔体を作製した。なお、焼成は、炉内に窒素を標準状態で流量を１０Ｌ／分となるように流しながら、炉内を窒素雰囲気下に調整して行った。得られた窒化ホウ素多孔体の細孔のメディアン孔径は３．５μｍであった。また、得られた窒化ホウ素多孔体の気孔率は４５．０体積％であった。
（２）熱硬化性組成物の作製
　熱硬化性組成物の作製には、下記の原料を使用した。
　エポキシ化合物：商品名「ＨＰ－４０３２Ｄ」、ＤＩＣ株式会社製
　シアネート化合物：商品名「ＴＡ－ＣＮ」、三菱ガス化学株式会社製
　ベンゾオキサジン化合物：商品名「Ｆ－ａ型ベンゾオキサジン」、四国化成工業株式会社製
　金属系硬化促進剤：ビス（２，４－ペンタンジオナト）亜鉛（ＩＩ）、東京化成工業株式会社製
　６６質量部のエポキシ化合物、２３質量部のシアネート化合物、及び、１１質量部のベンゾオキサジン化合物又はエステル化合物を容器に投入した。さらに、エポキシ化合物、シアネート化合物及びベンゾオキサジン化合物の合計１００質量部に対して０．０１質量部の金属系硬化促進剤を容器に投入した。そして、容器に投入したこれらの原料を、８０℃程度に加熱した状態で混合し、熱硬化性組成物を作製した。
（３）多孔体の空隙への熱硬化性組成物の充填
　窒化ホウ素多孔体に、熱硬化性組成物を以下の方法で含浸させた。まず、真空加温含浸装置（商品名「Ｇ－５５５ＡＴ－Ｒ」、株式会社協真エンジニアリング製）に、窒化ホウ素多孔体と、容器に入れた上記熱硬化性組成物とを入れた。次に、１００℃の脱気温度及び１５Ｐａの脱気圧力の条件下で、装置内を１０分間脱気した。脱気後、同条件に維持したまま、窒化ホウ素多孔体を上記熱硬化性組成物に４０分間浸漬し、熱硬化性組成物を窒化ホウ素多孔体に含浸させた。
　その後、窒化ホウ素多孔体及び熱硬化性組成物を入れた容器を取出し、加圧加温含浸装置（商品名「ＨＰ－４０３０ＡＡ－Ｈ４５」、株式会社協真エンジニアリング製）に入れ、１３０℃の含浸温度及び３．５ＭＰａの含浸圧力の条件下で、１２０分間保持することで、熱硬化性組成物を窒化ホウ素多孔体にさらに含浸させた。その後、熱硬化性組成物を含浸させた窒化ホウ素多孔体を装置から取出し、１２０℃の加熱温度及び大気圧の条件下で、熱硬化性組成物を含浸させた窒化ホウ素多孔体を所定時間加熱したところ、熱硬化性組成物は半硬化し、空隙が熱硬化性組成物の半硬化物により充填された窒化ホウ素多孔体を作製した。
（４）窒化ホウ素多孔体のスライス
　ワイヤーソーを用いて、得られた窒化ホウ素多孔体をスライスして、５０ｍｍ×５０ｍｍ×厚み０．４ｍｍの第１の半硬化物複合体シートを作製した。
＜第２の半硬化物複合体シートの作製＞
　また、第１の半硬化物複合体シートの一部について、レーザー加工機（三菱電機株式会社製、商品名「ＭＬ６０５ＧＴＷ４－ＵＶＦ２０」）を使用して、図２に示す開口部を第１の半硬化物複合体シートに形成して、第２の半硬化物複合体シートを作製した。
＜第１の半硬化物複合体シート及び第２の半硬化物複合体シート以外の部材＞
　第１の半硬化物複合体シート及び第２の半硬化物複合体シート以外に、回路基板を作製するために以下の部材を用意した。
　金属パターン１：銅箔（白銅株式会社製、商品名「無酸素銅切板　ＪＩＳ　Ｈ３１００　Ｃ１０２０Ｐ」、厚さ：２．０ｍｍ）をせん断加工（打ち抜き加工）したもの（図２の金属パターン２０参照）。
　メタルベース板：銅箔（白銅株式会社製、商品名「無酸素銅切板　ＪＩＳ　Ｈ３１００　Ｃ１０２０Ｐ」、厚さ：２．０ｍｍ）を５０ｍｍ×５０ｍｍの大きさに切り出したもの。
　それぞれ用意した銅箔は、せん断加工や切り出し前に片面のみを粗化処理（メック株式会社、ＵＴ粗化処理）して使用する。
＜回路基板の作製＞
　メタルベース板の粗化面側の上に第１の半硬化物複合体シートを配置し、金属パターン１の切断面のダレ側、および粗化側が第１の半硬化物複合体シート側になるように第１の半硬化物複合体シートの上に金属パターン１を配置し、金属パターンを開口部に嵌合させて第１の半硬化物複合体シートの上に５枚の第２の半硬化物複合体シートを配置して積層体を作製した。得られた積層体を１８０℃の加熱温度で加熱しながら、１５ＭＰａの圧力及び１時間の加圧時間で加圧した。その後、積層体を、１ＭＰａの圧力で加圧しながら、１５０℃の加熱温度で６時間、１８０℃の加熱温度で４時間、２００℃の加熱温度で４時間、及び２５０℃の加熱温度で４時間、加熱して回路基板を得た。
（実施例２）
＜第１の半硬化物複合体シートの作製＞
　実施例１で使用したものと同じ第１の半硬化物複合体シートを使用した。
＜第２の半硬化物複合体シートの作製＞
　塊状窒化ホウ素粒子（平均粒子径：４０μｍ）５０体積部と、エポキシ樹脂（ＤＩＣ社製、製品名：ＨＰ４０３２）４１．５体積部と、硬化剤（ＤＩＣ社製、製品名：ＶＨ４１５０）５．１体積部と、２種の硬化促進剤（硬化触媒）（北興化学工業株式会社製、製品名：ＴＰＰ）０．３体積部及び（四国化成工業株式会社製、製品名：２ＰＨＺ－ＰＷ）０．５体積部と、カップリング剤（東レ・ダウコーニング株式会社製、製品名：Ｚ６０４０）１．６体積部と、湿潤分散剤（ビックケミージャパン株式会社製、製品名：ＤＩＳ－１１１）０．３体積部と、表面調整剤（ビックケミージャパン社製、製品名：ＢＹＫ－３００）０．４体積部と、これらの各成分の合計１００質量部に対して、揮発成分である溶媒（東京化成工業社製、製品名：ジアセトンアルコール）６．５質量部とを、遊星式撹拌機（株式会社シンキー製、商品名「あわとり練太郎ＡＲ－２５０」）を用いて、公転速度２０００ｒｐｍ、自転速度８００ｒｐｍで×２分間）の条件で混練して第１の組成物を得た。
　次に、常法の条件で、第１の組成物を脱気した。脱気後の第１の組成物を、遊星式撹拌機（株式会社シンキー製、商品名「あわとり練太郎ＡＲ－２５０」）を用いて、公転速度２０００ｒｐｍ、自転速度８００ｒｐｍで×２分間）の条件で、再度混練して第２の組成物を得た。
　続いて、フィルムアプリケーターを用いて、得られた第２の組成物を厚さ１００μｍのシート状に成形した後、熱風乾燥機を用いて、６０℃で３０分間及び１００℃で７０分間の条件で、エポキシ樹脂を半硬化させた。これにより第２の半硬化物複合体シートを得た。その後、レーザー加工により所定の開口部を形成した。示差走査熱量計を用いて、得られた第２の半硬化物複合体シートを２５～３００℃で測定したところ、発熱ピークが観察され、第２の半硬化物複合体シート中のエポキシ樹脂が半硬化した状態であることが確認された。
＜第１の半硬化物複合体シート及び第２の半硬化物複合体シート以外の部材＞
　実施例１で使用したものと同じ部材を用意した。
＜回路基板の作製＞
　実施例１と同様にして回路基板を作製した。
（実施例３）
＜第１の半硬化物複合体シートの作製＞
　実施例２で使用した第２の半硬化物複合体シートの開口部を形成する前のものを第１の半硬化物複合体シートとして使用した。
＜第２の半硬化物複合体シートの作製＞
　実施例２で使用したものと同じ第２の半硬化物複合体シートを使用した。
＜第１の半硬化物複合体シート及び第２の半硬化物複合体シート以外の部材＞
　実施例１で使用したものと同じ部材を用意した。
＜回路基板の作製＞
　実施例１と同様にして回路基板を作製した。
（実施例４）
＜第１の半硬化物複合体シートの作製＞
　実施例２で使用した第２の半硬化物複合体シートの開口部を形成する前のものを第１の半硬化物複合体シートとして使用した。
＜第１の半硬化物複合体シート以外の部材＞
　実施例１で使用したものと同じ部材を用意した。
＜回路基板の作製＞
　第２の半硬化物複合体シートを使用しなかった以外は、実施例１と同様にして回路基板を作製した。なお、金属パターン１の切断面のダレ側が第１の半硬化物複合体シート側になるように第１の半硬化物複合体シートの上に金属パターン１を配置したので、金属パターン１は、第１の半硬化物複合体シートにめり込んでいた。したがって、金属パターン１の側面における第１の半硬化物複合体シート側の端部は、第１の半硬化物複合体シートにより被覆されていた。
（比較例１）
＜第１の半硬化物複合体シートの作製＞
　実施例２で使用した第２の半硬化物複合体シートの開口部を形成する前のものを第１の半硬化物複合体シートとして使用した。
＜第１の半硬化物複合体シート以外の部材＞
　実施例１で使用したものと同じ部材を用意した。
＜回路基板の作製＞
　金属パターン１の切断面のダレ側が第１の半硬化物複合体シート側の反対側になるように第１の半硬化物複合体シートの上に金属パターン１を配置した点、及び第２の半硬化物複合体シートを使用しなかった以外は、実施例１と同様にして回路基板を作製した。なお、金属パターン１の切断面のダレ側の反対側が第１の半硬化物複合体シート側になるように第１の半硬化物複合体シートの上に金属パターン１を配置したので、金属パターン１は、第１の半硬化物複合体シートにめり込んでいなかった。したがって、金属パターン１の側面における第１の半硬化物複合体シート側の端部は、第１の半硬化物複合体シートにより被覆されていなかった。
（比較例２）
＜第１の半硬化物複合体シートの作製＞
　実施例２で使用した第２の半硬化物複合体シートの開口部を形成する前のものを第１の半硬化物複合体シートとして使用した。
＜第１の半硬化物複合体シートを用いた銅箔張り基板の作製＞
　粗化側が第１の半硬化物複合体シート側になるように第１の半硬化物複合体シートの上に銅箔（白銅株式会社製、商品名「無酸素銅切板　ＪＩＳ　Ｈ３１００　Ｃ１０２０Ｐ」、厚さ：０．８ｍｍ）を配置し、さらに、メタルベース板を配置して、銅箔／第１の半硬化物複合体シート／メタルベース板の層構造を有する積層体を作製した。得られた積層体を１８０℃の加熱温度で加熱しながら、１５ＭＰａの圧力及び１時間の加圧時間で加圧した後、更に１ＭＰａの圧力で加圧しながら、１５０℃の加熱温度で６時間、１８０℃の加熱温度で４時間、２００℃の加熱温度で４時間、及び２５０℃の加熱温度で４時間、加熱して第１の半硬化物複合体シートを硬化させ、銅箔張り基板を得た。
＜第１の半硬化物複合体シート以外の部材＞
　金属パターン１を用意しなかった以外は実施例１で使用したものと同じ部材を用意した。
＜回路基板の作製＞
　得られた銅箔張り基板の銅箔上に、スクリーン印刷法によりエッチングレジストを形成し、銅箔の表面の所定位置をマスクした。その状態で、銅箔の一部を、塩化第二銅エッチング液で腐食溶解した後、エッチングレジストを剥離した。これにより、金属パターンの形状が実施例１と同様である０．８ｍｍ厚の銅の金属パターンを第１の半硬化物複合体シートの硬化物上に形成した。金属パターンはエッチングにより形成したので、金属パターンは、第１の半硬化物複合体シートの硬化物にめり込んでいなかった。したがって、金属パターンの側面における第１の半硬化物複合体シートの硬化物側の端部は、第１の半硬化物複合体シートの硬化物により被覆されていなかった。
（実施例５）
＜第１の半硬化物複合体シートの作製＞
　実施例１で使用した第１の半硬化物複合体シートと同じものを使用した。
＜第２の半硬化物複合体シートの作製＞
　実施例１で使用した第２の半硬化物複合体シートと同じものを使用した。
＜第１の半硬化物複合体シートを用いた銅箔張り基板の作製＞
　比較例２と同様にして、０．８ｍｍ厚の銅箔、第１の半硬化物複合体シート及びメタルベース板を積層し、硬化した銅箔張り基板を作製した。
＜第１の半硬化物複合体シート及び第２の半硬化物複合体シート以外の部材＞
　金属パターン１を用意しなかった以外は実施例１で使用したものと同じ部材を用意した。
＜回路基板の作製＞
　比較例２と同様にして、銅箔張り基板に金属パターンを形成し、金属パターンを開口部に嵌合させて銅箔張り基板の上に２枚の第２の半硬化物複合体シートを配置して積層体を作製した。得られた積層体を１８０℃の加熱温度で加熱しながら、１５ＭＰａの圧力及び１時間の加圧時間で加圧した。その後、積層体を、１ＭＰａの圧力で加圧しながら、１５０℃の加熱温度で６時間、１８０℃の加熱温度で４時間、２００℃の加熱温度で４時間、及び２５０℃の加熱温度で４時間、加熱して回路基板を得た。
（実施例６）
＜第１の半硬化物複合体シートの作製＞
　実施例１で使用した第１の半硬化物複合体シートと同じものを使用した。
＜第２の半硬化物複合体シートの作製＞
　実施例１で使用した第２の半硬化物複合体シートと同じものを使用した。
＜第１の半硬化物複合体シートを用いた銅箔張り基板の作製＞
　粗化側が第１の半硬化物複合体シート側になるように第１の半硬化物複合体シートの上に銅箔（白銅株式会社製、商品名「無酸素銅切板　ＪＩＳ　Ｈ３１００　Ｃ１０２０Ｐ」、厚さ：２．０ｍｍ）を配置し、さらに、メタルベース板を配置して、銅箔／第１の半硬化物複合体シート／メタルベース板の層構造を有する積層体を作製した。得られた積層体を１８０℃の加熱温度で加熱しながら、１５ＭＰａの圧力及び１時間の加圧時間で加圧した後、更に１ＭＰａの圧力で加圧しながら、１５０℃の加熱温度で６時間、１８０℃の加熱温度で４時間、２００℃の加熱温度で４時間、及び２５０℃の加熱温度で４時間、加熱して第１の半硬化物複合体シートを硬化させ、銅箔張り基板を得た。
＜第１の半硬化物複合体シート及び第２の半硬化物複合体シート以外の部材＞
　金属パターン１を用意しなかった以外は実施例１で使用したものと同じ部材を用意した。
＜回路基板の作製＞
　得られた銅箔張り基板の銅箔上に、スクリーン印刷法によりエッチングレジストを形成し、銅箔の表面の所定位置をマスクした。その状態で、銅箔の一部を、塩化第二銅エッチング液で腐食溶解した後、エッチングレジストを剥離した。これにより、金属パターンの形状が実施例１と同様である２．０ｍｍ厚の銅の金属パターンを第１の半硬化物複合体シートの硬化物上に形成した。
　次に、金属パターンを開口部に嵌合させて銅箔張り基板の上に５枚の第２の半硬化物複合体シートを配置して積層体を作製した。得られた積層体を１８０℃の加熱温度で加熱しながら、１５ＭＰａの圧力及び１時間の加圧時間で加圧した。その後、積層体を、１ＭＰａの圧力で加圧しながら、１５０℃の加熱温度で６時間、１８０℃の加熱温度で４時間、２００℃の加熱温度で４時間、及び２５０℃の加熱温度で４時間、加熱して回路基板を得た。
（実施例７）
＜第１の半硬化物複合体シートの作製＞
　実施例１で使用した第１の半硬化物複合体シートと同じものを使用した。
＜第２の半硬化物複合体シートの作製＞
　実施例２で使用した第２の半硬化物複合体シートと同じものを使用した。
＜第１の半硬化物複合体シートを用いた銅箔張り基板＞
　比較例２と同様にして、０．８ｍｍ厚の銅箔、第１の半硬化物複合体シート及びメタルベース板を積層し、硬化した銅箔張り基板を作製した。
＜第１の半硬化物複合体シート及び第２の半硬化物複合体シート以外の部材＞
　金属パターン１を用意しなかった以外は実施例１で使用したものと同じ部材を用意した。
＜回路基板の作製＞
　実施例５と同様にして回路基板を得た。
（実施例８）
＜第１の半硬化物複合体シートの作製＞
　実施例１で使用した第１の半硬化物複合体シートと同じものを使用した。
＜第２の半硬化物複合体シートの作製＞
　実施例２で使用した第２の半硬化物複合体シートと同じものを使用した。
＜第１の半硬化物複合体シートを用いた銅箔張り基板の作製＞
　実施例６と同様にして、２．０ｍｍ厚の銅箔、第１の半硬化物複合体シート及びメタルベース板を積層し、硬化した銅箔張り基板を作製した。
＜第１の半硬化物複合体シート及び第２の半硬化物複合体シート以外の部材＞
　金属パターン１を用意しなかった以外は実施例１で使用したものと同じ部材を用意した。
＜回路基板の作製＞
　実施例６と同様にして回路基板を得た。
（実施例９）
＜第１の半硬化物複合体シートの作製＞
　実施例３で使用した第１の半硬化物複合体シートと同じものを使用した。
＜第２の半硬化物複合体シートの作製＞
　実施例２で使用した第２の半硬化物複合体シートと同じものを使用した。
＜第１の半硬化物複合体シートを用いた銅箔張り基板の作製＞
　比較例２と同様にして、０．８ｍｍ厚の銅箔、第１の半硬化物複合体シート及びメタルベース板を積層し、硬化した銅箔張り基板を作製した。
＜第１の半硬化物複合体シート及び第２の半硬化物複合体シート以外の部材＞
　金属パターン１を用意しなかった以外は実施例１で使用したものと同じ部材を用意した。
＜回路基板の作製＞
　実施例６と同様にして回路基板を得た。
（実施例１０）
＜第１の半硬化物複合体シートの作製＞
　実施例３で使用した第１の半硬化物複合体シートと同じものを使用した。
＜第２の半硬化物複合体シートの作製＞
　実施例２で使用した第２の半硬化物複合体シートと同じものを使用した。
＜第１の半硬化物複合体シートを用いた銅箔張り基板の作製＞
　実施例６と同様にして、２．０ｍｍ厚の銅箔、第１の半硬化物複合体シート及びメタルベース板を積層し、硬化した銅箔張り基板を作製した。
＜第１の半硬化物複合体シート及び第２の半硬化物複合体シート以外の部材＞
　金属パターン１を用意しなかった以外は実施例１で使用したものと同じ部材を用意した。
＜回路基板の作製＞
　実施例６と同様にして回路基板を得た。
［評価方法］
　作製した回路基板について、以下の評価を行った。
（金属パターン間の絶縁耐圧）
　大気中、かつ室温で交流電圧を回路基板の金属パターン間（回路間幅：１．０ｍｍ）に印加し、ＪＩＳ　Ｃ２１１０－１：商用周波数交流電圧印加による試験に基づき、耐圧試験器（菊水電子工業株式会社製、商品名「ＴＯＳ－８７００」）を用いて測定した。試験電圧の昇圧方式は２０秒段階昇圧試験に基づき実施した。
（金属パターン－メタルベース板間の絶縁耐圧）
　回路基板を絶縁油中に浸漬し、室温で交流電圧を回路基板における金属パターンとメタルベースとの間に印加し、ＪＩＳ　Ｃ２１１０－１：商用周波数交流電圧印加による試験に基づき、耐圧試験器（菊水電子工業株式会社製、商品名「ＴＯＳ－８７００」）を用いて測定した。試験電圧の昇圧方式は２０秒段階昇圧試験に基づき実施した。
（熱抵抗値）
　回路基板の金属パターン上にＴＯ－２２０型トランジスターを半田付けした。そして水冷した放熱フィン上に放熱グリースを介して回路基板を固定した。トランジスターに通電し、トランジスターを発熱させ、トランジスター表面の温度とメタルベース板の温度との温度差を測定し、熱抵抗値を測定した。放熱グリースの熱抵抗値を用いて測定した熱抵抗値を補正して、回路基板の熱抵抗値を算出した。
（熱衝撃試験によるクラックの有無）
　２６０℃に設定された半田浴に回路基板を２分間浮かべた後、木片上で冷却する熱衝撃処理を行った。処理後の回路基板を絶縁油中に浸漬し、室温で交流電圧を金属パターンとメタルベース板との間に印加し、絶縁破壊する電圧を測定した。また、走査型電子顕微鏡を使用して、熱衝撃処理後の回路基板の断面観察を行い、第１の半硬化物複合体シートが硬化してなる第１のセラミックス－樹脂複合材層と金属パターンとの間の界面部におけるクラックの有無を調べた。
　以上の評価の評価結果を表１及び表２に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
　実施例１～１０及び比較例１～２の評価結果から、セラミックス－樹脂複合材層により金属パターンの側面の端部を被覆することによって回路基板のクラックの発生を抑制できることがわかった。
１，１Ａ～１Ｆ　回路基板
１０　第１のセラミックス－樹脂複合材層
２０、２０Ｃ、２０Ｄ　金属パターン
２１　側面
３０　３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｅ　第２のセラミックス－樹脂複合材層
３０ｅ１～３０ｅ５　単位層
３１　開口部
４０　メタルベース板
５０　第１の半硬化物複合体シート
６０　第２の半硬化物複合体シート
６０ｅ１～６０ｅ５　単位シート　
２１１　端部
２１２　ダレ

 

Claims (18)

  1. 　第１のセラミックス及び第１の樹脂を含む第１のセラミックス－樹脂複合材層と、
    　前記第１のセラミックス－樹脂複合材層の上に設けられた金属パターンと、
    　第２のセラミックス及び第２の樹脂を含み、前記第１のセラミックス－樹脂複合材層の上に設けられた第２のセラミックス－樹脂複合材層とを含む回路基板であって、
    　前記第２のセラミックス－樹脂複合材層は、前記金属パターンの側面における前記第１のセラミックス－樹脂複合材層側の端部を少なくとも被覆する回路基板。
  2. 　前記第２のセラミックス－樹脂複合材層は、前記第１のセラミックス－樹脂複合材層の上に積層されたセラミックス－樹脂複合材層である請求項１に記載の回路基板。
  3. 　前記第２のセラミックス－樹脂複合材層は、前記金属パターンの側面の全部を被覆する請求項１又は２に記載の回路基板。
  4. 　前記第１のセラミックス及び前記第２のセラミックスのうちの少なくとも一方のセラミックスが多孔質セラミックスである請求項１又は２に記載の回路基板。
  5. 　前記第１のセラミックス及び前記第２のセラミックスのうちの少なくとも一方のセラミックスがフィラーである請求項１又は２に記載の回路基板。
  6. 　前記第１のセラミックス及び前記第２のセラミックスは、窒化ホウ素、酸化アルミニウム、及び窒化アルミニウムからなる群より選ばれる少なくとも１種のセラミックスを含む請求項１又は２に記載の回路基板。
  7. 　前記第１の樹脂及び前記第２の樹脂が熱硬化性樹脂である請求項１又は２に記載の回路基板。
  8. 　前記金属パターンが金属箔を切断加工して得られた金属箔切断加工品である請求項１又は２に記載の回路基板。
  9. 　前記切断加工がせん断加工であり、
    　前記金属パターンにおける前記第１のセラミックス－樹脂複合材層側の面が、前記金属パターンにおける切断面にダレが生じた側の面である請求項８に記載の回路基板。
  10. 　前記第１のセラミックス－樹脂複合材層の前記金属パターン側の面とは反対側の面に設けられたメタルベース板をさらに含む請求項１又は２に記載の回路基板。
  11. 　第１のセラミックスと第１の樹脂組成物の半硬化物とを含む第１の半硬化物複合体シートの上に、金属パターンを形成する金属パターン形成工程、及び
    　前記金属パターンの少なくとも一部を加圧する加圧工程を含む回路基板の製造方法。
  12. 　第２のセラミックスと第２の樹脂組成物の半硬化物とを含む第２の半硬化物複合体シートを前記第１の半硬化物複合体シートの上に配置する第２の半硬化物複合体シート配置工程をさらに含み、
    　前記第２の半硬化物複合体シートは前記金属パターンに嵌合する開口部を有し、
    　前記加圧工程は、前記第１の半硬化物複合体シートの上に形成した前記金属パターンの少なくとも一部とともに、前記第１の半硬化物複合体シートの上に配置した前記第２の半硬化物複合体シートを加圧し、
    　前記第２の半硬化物複合体シート配置工程は、前記第１の半硬化物複合体シートの上に形成した前記金属パターンに、前記第２の半硬化物複合体シートの前記開口部を嵌合して、前記第２の半硬化物複合体シートを前記第１の半硬化物複合体シートの上に配置するか、又は
    　前記金属パターン形成工程は、前記第１の半硬化物複合体シートの上に配置した前記第２の半硬化物複合シートの開口部に嵌合する金属パターンを前記第１の半硬化物複合体シートの上に形成する請求項１１に記載の回路基板の製造方法。
  13. 　前記加圧工程で加圧される部分の前記金属パターンの厚さが前記第２の半硬化物複合体シートの厚さに略等しい請求項１２に記載の回路基板の製造方法。
  14. 　前記第１のセラミックス及び前記第２のセラミックスのうちの少なくとも一方のセラミックスが多孔質セラミックスである請求項１１又は１２に記載の回路基板の製造方法。
  15. 　前記第１のセラミックス及び前記第２のセラミックスのうちの少なくとも一方のセラミックスがフィラーである請求項１１又は１２に記載の回路基板の製造方法。
  16. 　前記第１のセラミックス及び前記第２のセラミックスは、窒化ホウ素、酸化アルミニウム、及び窒化アルミニウムからなる群より選ばれる少なくとも１種のセラミックスを含む請求項１１又は１２に記載の回路基板の製造方法。
  17. 　前記金属パターンが金属箔を切断加工して得られた金属箔切断加工品である請求項１１又は１２に記載の回路基板の製造方法。
  18. 　前記切断加工がせん断加工であり、
    　前記金属パターン形成工程で前記第１の半硬化物複合体シートの上に形成した前記金属パターンにおける前記第１の半硬化物複合体シート側の面が、前記金属パターンにおける切断面にダレが生じた側の面である請求項１７に記載の回路基板の製造方法。

     
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