JP2002314220A - 回路基板の製造方法 - Google Patents
回路基板の製造方法Info
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- Manufacturing Of Printed Circuit Boards (AREA)
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】高信頼性回路基板の生産性を向上させ低コスト
化を図る。 【解決手段】セラミック基板２の表面に回路形成用金属
板１、裏面に放熱板形成用金属板３を接合するａ工程、
上記金属板１及び／又は金属板３の表面からセラミック
基板内部に達する分割溝４を加工するｂ工程、分割溝で
区画された各々の領域に、回路パターンと放熱パターン
を形成するようにレジストインク５を印刷し乾燥するｃ
工程、エッチングにより不要金属部分と接合層を除去し
て回路と放熱板を形成させるとともに、分割溝の上面を
セラミック基板面に露出させるｄ工程、レジストインク
を剥離し、必要に応じてメッキを施した後、分割溝に沿
って複数の回路基板に分割するｅ工程、又は分割溝に沿
って複数の回路基板に分割した後、レジストインクを剥
離し、必要に応じてメッキを施すｅ工程を含む回路基板
の製造方法。
化を図る。 【解決手段】セラミック基板２の表面に回路形成用金属
板１、裏面に放熱板形成用金属板３を接合するａ工程、
上記金属板１及び／又は金属板３の表面からセラミック
基板内部に達する分割溝４を加工するｂ工程、分割溝で
区画された各々の領域に、回路パターンと放熱パターン
を形成するようにレジストインク５を印刷し乾燥するｃ
工程、エッチングにより不要金属部分と接合層を除去し
て回路と放熱板を形成させるとともに、分割溝の上面を
セラミック基板面に露出させるｄ工程、レジストインク
を剥離し、必要に応じてメッキを施した後、分割溝に沿
って複数の回路基板に分割するｅ工程、又は分割溝に沿
って複数の回路基板に分割した後、レジストインクを剥
離し、必要に応じてメッキを施すｅ工程を含む回路基板
の製造方法。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、パワーモジュール
に使用される回路基板の生産性向上製法に関する。
に使用される回路基板の生産性向上製法に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、ロボット・モーター等の産業機器
の高性能化にともない、大電力・高効率インバーター等
大電力モジュールの変遷が進み、半導体素子から発生す
る熱も増加の一途をたどっている。この熱を効率よく放
散させるため、大電力モジュール基板では、良好な熱伝
導を有する窒化アルミニウム、窒化珪素等のセラミック
基板と、その表裏両面に銅板、アルミニウム板等の金属
板とを接合し、エッチングによって一方の面に回路、他
方の面に放熱板を形成させた後、そのままあるいはＮ
ｉ、Ｎｉ−Ｐ等のメッキ処理を施して回路基板となし、
その回路部分に半導体素子、放熱板にベース板を半田付
けしてからヒートシンクに取り付けて使用されている。
の高性能化にともない、大電力・高効率インバーター等
大電力モジュールの変遷が進み、半導体素子から発生す
る熱も増加の一途をたどっている。この熱を効率よく放
散させるため、大電力モジュール基板では、良好な熱伝
導を有する窒化アルミニウム、窒化珪素等のセラミック
基板と、その表裏両面に銅板、アルミニウム板等の金属
板とを接合し、エッチングによって一方の面に回路、他
方の面に放熱板を形成させた後、そのままあるいはＮ
ｉ、Ｎｉ−Ｐ等のメッキ処理を施して回路基板となし、
その回路部分に半導体素子、放熱板にベース板を半田付
けしてからヒートシンクに取り付けて使用されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】当該分野における今日
の課題は、これまでと同等又はそれ以上の高信頼性回路
基板の低コスト化であり、本発明の目的はこの課題を達
成することである。
の課題は、これまでと同等又はそれ以上の高信頼性回路
基板の低コスト化であり、本発明の目的はこの課題を達
成することである。
【０００４】本発明の目的は、多数個取り回路基板の製
造方法において、セラミック基板に分割溝を形成させる
段階を、従来（特開平８−３２２０４号公報）は金属板
と接合する前の段階で行っていたのを金属板の接合後に
行い、それによって、金属板接合時の熱膨張係数の違い
による応力に起因するセラミック基板が分割溝から割れ
るという不良を減少させ、生産性を著しく向上させるこ
とにより、達成させることができる。
造方法において、セラミック基板に分割溝を形成させる
段階を、従来（特開平８−３２２０４号公報）は金属板
と接合する前の段階で行っていたのを金属板の接合後に
行い、それによって、金属板接合時の熱膨張係数の違い
による応力に起因するセラミック基板が分割溝から割れ
るという不良を減少させ、生産性を著しく向上させるこ
とにより、達成させることができる。
【０００５】
【課題を解決するための手段】すなわち、本発明は、以
下のａ〜ｅ工程を含むことを特徴とする回路基板の製造
方法である。 ａ工程：セラミック基板（２）の表面に回路形成用金属
板（１）、裏面に放熱板形成用金属板（３）を接合する
工程 ｂ工程：上記金属板（１）及び／又は金属板（３）の表
面からセラミック基板内部に達する分割溝（４）を加工
する工程 ｃ工程：分割溝で区画された各々の領域に、回路パター
ンと放熱パターンをレジストインク（５）印刷し乾燥す
る工程 ｄ工程：エッチングにより不要金属部分と接合層を除去
して回路と放熱板を形成させるとともに、分割溝の上面
をセラミック基板面に露出させる工程 ｅ工程：レジストインクを剥離し、必要に応じてメッキ
を施した後、分割溝に沿って複数の回路基板に分割する
工程、又は分割溝に沿って複数の回路基板に分割した
後、レジストインクを剥離し、必要に応じてメッキを施
す工程
下のａ〜ｅ工程を含むことを特徴とする回路基板の製造
方法である。 ａ工程：セラミック基板（２）の表面に回路形成用金属
板（１）、裏面に放熱板形成用金属板（３）を接合する
工程 ｂ工程：上記金属板（１）及び／又は金属板（３）の表
面からセラミック基板内部に達する分割溝（４）を加工
する工程 ｃ工程：分割溝で区画された各々の領域に、回路パター
ンと放熱パターンをレジストインク（５）印刷し乾燥す
る工程 ｄ工程：エッチングにより不要金属部分と接合層を除去
して回路と放熱板を形成させるとともに、分割溝の上面
をセラミック基板面に露出させる工程 ｅ工程：レジストインクを剥離し、必要に応じてメッキ
を施した後、分割溝に沿って複数の回路基板に分割する
工程、又は分割溝に沿って複数の回路基板に分割した
後、レジストインクを剥離し、必要に応じてメッキを施
す工程
【０００６】
【発明の実施の形態】以下、本発明を図面を参照しなが
ら詳しく説明する。
ら詳しく説明する。
【０００７】図１は、本発明の回路基板の製造方法の工
程説明図であり、１は回路形成用金属板、２はセラミッ
ク基板、３は放熱板形成用金属板、４は分割溝、５はレ
ジストインクである。
程説明図であり、１は回路形成用金属板、２はセラミッ
ク基板、３は放熱板形成用金属板、４は分割溝、５はレ
ジストインクである。
【０００８】本発明で用いられるセラミック基板２は、
窒化アルミニウム又は窒化珪素を主体とするものが好ま
しい。窒化アルミニウムを主体とするものは、曲げ強
度、熱伝導率、純度がそれぞれ４００ＭＰａ以上、１５
０Ｗ／ｍＫ以上、９３％以上であることが好ましく、ま
た窒化珪素を主体とするものは、それぞれ６００ＭＰａ
以上、５０Ｗ／ｍＫ以上、９３％以上であることが好ま
しい。これらのセラミック基板には市販品があるのでそ
れを用いることができる。セラミック基板の厚みは０．
３ｍｍ〜１．０ｍｍ程度、広さは特に規定しないが、８
０ｍｍ×８０ｍｍ以上のものが用いると効果が著しい。
窒化アルミニウム又は窒化珪素を主体とするものが好ま
しい。窒化アルミニウムを主体とするものは、曲げ強
度、熱伝導率、純度がそれぞれ４００ＭＰａ以上、１５
０Ｗ／ｍＫ以上、９３％以上であることが好ましく、ま
た窒化珪素を主体とするものは、それぞれ６００ＭＰａ
以上、５０Ｗ／ｍＫ以上、９３％以上であることが好ま
しい。これらのセラミック基板には市販品があるのでそ
れを用いることができる。セラミック基板の厚みは０．
３ｍｍ〜１．０ｍｍ程度、広さは特に規定しないが、８
０ｍｍ×８０ｍｍ以上のものが用いると効果が著しい。
【０００９】回路形成用金属板１、放熱板形成用金属板
３としては、材質が銅又は銅合金、アルミニウム又はア
ルミニウム合金等、厚みが０．３ｍｍ〜１．０ｍｍ程度
でセラミック基板よりも薄いもの、また広さがセラミッ
ク基板と同程度のものが使用される。
３としては、材質が銅又は銅合金、アルミニウム又はア
ルミニウム合金等、厚みが０．３ｍｍ〜１．０ｍｍ程度
でセラミック基板よりも薄いもの、また広さがセラミッ
ク基板と同程度のものが使用される。
【００１０】セラミック基板と、回路形成用金属板、放
熱板形成用金属板との接合にはろう材が用いられ、上記
金属板が銅又は銅合金の場合は、Ｔｉ、Ｚｒ等の活性金
属とＡｇとＣｕを含むろう材ペースト又は合金箔（例え
ば特許第２６１２０９３号公報）、また金属板がアルミ
ニウム又はアルミニウム合金である場合は、Ａｌ−Ｃｕ
−Ｍｇ系合金箔等（例えばヨーロッパ公開公報１０５６
３２１号）が用いられる。
熱板形成用金属板との接合にはろう材が用いられ、上記
金属板が銅又は銅合金の場合は、Ｔｉ、Ｚｒ等の活性金
属とＡｇとＣｕを含むろう材ペースト又は合金箔（例え
ば特許第２６１２０９３号公報）、また金属板がアルミ
ニウム又はアルミニウム合金である場合は、Ａｌ−Ｃｕ
−Ｍｇ系合金箔等（例えばヨーロッパ公開公報１０５６
３２１号）が用いられる。
【００１１】その概要を説明すると、セラミック基板の
表裏面にろう材を挟んで回路形成用金属板と放熱板形成
用金属板を積層し、その積層体の１セット又は２セット
以上を圧力０．５ＭＰａ以上で一軸加圧をしながら、真
空中又は酸素濃度０．１〜１００ｐｐｍの窒素雰囲気
下、金属が銅の場合は、温度７５０〜８５０℃で０．５
〜２時間保持して、また金属がアルミニウムの場合は、
温度６００〜７００℃で０．１〜２時間保持して接合体
を製造する。
表裏面にろう材を挟んで回路形成用金属板と放熱板形成
用金属板を積層し、その積層体の１セット又は２セット
以上を圧力０．５ＭＰａ以上で一軸加圧をしながら、真
空中又は酸素濃度０．１〜１００ｐｐｍの窒素雰囲気
下、金属が銅の場合は、温度７５０〜８５０℃で０．５
〜２時間保持して、また金属がアルミニウムの場合は、
温度６００〜７００℃で０．１〜２時間保持して接合体
を製造する。
【００１２】本発明の大きな特徴は、上記で製造された
接合体の金属板表面から分割溝を加工し、後記エッチン
グによって個々の回路基板に分割できる状態にすること
である。分割溝は、回路形成用金属板、放熱板形成用金
属板又はその両方のいずれからでも形成させることでき
るが、いずれにしてもセラミック基板を貫通させないこ
とが重要なことである。セラミック基板を貫通させて分
割溝を形成させると、後でエッチングを行った直後にそ
の部分から回路基板が切り離され不都合となる。セラミ
ック基板内部への分割溝の到達深さは、手で折り曲げて
容易にセラミック基板を割れることができる程度あれば
良く、具体的には分割溝を形成させない長さを０．８ｍ
ｍ以下とすることである。分割溝の形成面は、回路形成
用金属板面、放熱板形成用金属板面のいずれでもよい
が、一般的に回路よりも放熱板の厚みが薄く設計される
ので、加工時の機器に対する負担を考慮し、放熱板側に
形成させることが好ましい。図１には、放熱板形成用金
属板の表面から分割溝を形成させ、セラミック基板の表
面からほぼ中心にまでそれが到達している例を示した。
接合体の金属板表面から分割溝を加工し、後記エッチン
グによって個々の回路基板に分割できる状態にすること
である。分割溝は、回路形成用金属板、放熱板形成用金
属板又はその両方のいずれからでも形成させることでき
るが、いずれにしてもセラミック基板を貫通させないこ
とが重要なことである。セラミック基板を貫通させて分
割溝を形成させると、後でエッチングを行った直後にそ
の部分から回路基板が切り離され不都合となる。セラミ
ック基板内部への分割溝の到達深さは、手で折り曲げて
容易にセラミック基板を割れることができる程度あれば
良く、具体的には分割溝を形成させない長さを０．８ｍ
ｍ以下とすることである。分割溝の形成面は、回路形成
用金属板面、放熱板形成用金属板面のいずれでもよい
が、一般的に回路よりも放熱板の厚みが薄く設計される
ので、加工時の機器に対する負担を考慮し、放熱板側に
形成させることが好ましい。図１には、放熱板形成用金
属板の表面から分割溝を形成させ、セラミック基板の表
面からほぼ中心にまでそれが到達している例を示した。
【００１３】分割溝の形成は、レーザー加工又は機械加
工によって行われる。レーザー加工では出力の高い炭酸
ガスレーザーが好ましく、機械加工では円盤状の砥石を
回転させて切断する「スライサー」又は「ダイサー」と
呼ばれる機械を用いることが好ましい。金属板の分割溝
加工とセラミック基板の分割溝加工とで、その手法を違
えてもよい。たとえば、銅板加工を円盤状砥石を用いた
機械加工で行い、窒化アルミニウム基板の加工を炭酸ガ
スレーザーで行うことによって、分割溝以外の部分に損
傷を与えることがなくなるという利点がある。
工によって行われる。レーザー加工では出力の高い炭酸
ガスレーザーが好ましく、機械加工では円盤状の砥石を
回転させて切断する「スライサー」又は「ダイサー」と
呼ばれる機械を用いることが好ましい。金属板の分割溝
加工とセラミック基板の分割溝加工とで、その手法を違
えてもよい。たとえば、銅板加工を円盤状砥石を用いた
機械加工で行い、窒化アルミニウム基板の加工を炭酸ガ
スレーザーで行うことによって、分割溝以外の部分に損
傷を与えることがなくなるという利点がある。
【００１４】本発明の特徴は、セラミック基板と金属板
とを接合した後に分割溝を形成させるため、あらかじめ
セラミック基板に分割溝を形成させた場合に比べ、接合
時の熱膨張差による応力に起因するセラミック基板の分
割溝からの割れという問題が著しく減少することであ
る。
とを接合した後に分割溝を形成させるため、あらかじめ
セラミック基板に分割溝を形成させた場合に比べ、接合
時の熱膨張差による応力に起因するセラミック基板の分
割溝からの割れという問題が著しく減少することであ
る。
【００１５】ついで、分割溝で区画された各領域に、所
定形状の回路パターンと、放熱板パターンを形成させる
ようにレジストインクをスクリーン印刷する。この際、
回路パターンと放熱金属板パターンの位置が合うように
調整しておくことが肝要なことである。使用するレジス
トインクは、熱乾燥型、ＵＶ乾燥型のいずれでも良い
が、過剰な熱履歴を嫌う場合はＵＶ乾燥型が用いられ
る。
定形状の回路パターンと、放熱板パターンを形成させる
ようにレジストインクをスクリーン印刷する。この際、
回路パターンと放熱金属板パターンの位置が合うように
調整しておくことが肝要なことである。使用するレジス
トインクは、熱乾燥型、ＵＶ乾燥型のいずれでも良い
が、過剰な熱履歴を嫌う場合はＵＶ乾燥型が用いられ
る。
【００１６】その後、不要金属部分と接合層のエッチン
グを行う。金属部分のエッチング液には、塩化第二銅溶
液、塩化第二鉄溶液等が、接合層のエッチング液には、
フッ化物溶液、過酸化水素水等が用いられる。この際、
分割溝が後の分割に際して問題がない程度にセラミック
基板面に露出していることが必要である。
グを行う。金属部分のエッチング液には、塩化第二銅溶
液、塩化第二鉄溶液等が、接合層のエッチング液には、
フッ化物溶液、過酸化水素水等が用いられる。この際、
分割溝が後の分割に際して問題がない程度にセラミック
基板面に露出していることが必要である。
【００１７】エッチング後、レジストインクを剥離し、
必要に応じてメッキを施した後、分割溝に沿って複数の
回路基板に分割する。分割は、レジストインクの剥離
前、また、メッキの前でも問題ないが、生産性を考慮し
た場合、全ての工程が終了した後分割することが効率的
である。
必要に応じてメッキを施した後、分割溝に沿って複数の
回路基板に分割する。分割は、レジストインクの剥離
前、また、メッキの前でも問題ないが、生産性を考慮し
た場合、全ての工程が終了した後分割することが効率的
である。
【００１８】
【実施例】以下、本発明を実施例、比較例をあげて具体
的に説明する。なお、本明細書に記載の「％」、「部」
はいずれも質量基準である。
的に説明する。なお、本明細書に記載の「％」、「部」
はいずれも質量基準である。
【００１９】実施例１
【００２０】窒化アルミニウム粉末（電気化学工業社
製）９６部、イットリア粉末（阿南化成社製）４部、オ
レイン酸２部を振動ミルにて予備混合を行い、次いで有
機結合剤（エチルセルロース）６部、可塑剤（グリセリ
ン）２部及び水１２部を加えてミキサーで混合し、それ
を成形速度１．０ｍ／ｍｉｎ、成形圧力５〜７ＭＰａで
押出成形した。
製）９６部、イットリア粉末（阿南化成社製）４部、オ
レイン酸２部を振動ミルにて予備混合を行い、次いで有
機結合剤（エチルセルロース）６部、可塑剤（グリセリ
ン）２部及び水１２部を加えてミキサーで混合し、それ
を成形速度１．０ｍ／ｍｉｎ、成形圧力５〜７ＭＰａで
押出成形した。
【００２１】その後、遠赤外線にて温度１２０℃、１０
分間乾燥を行った後、プレス成形機で１２０×８０ｍｍ
の形状に１８００枚打ち抜いた。この際の所要時間は２
時間３０分であった。これの表面にＢＮ粉離型剤を塗布
した後、空気中で温度４５０℃、５時間で脱脂を行い、
１７５０℃にて６時間保持する条件で焼成し、窒化アル
ミニウム基板（サイズ：１２０ｍｍ×８０ｍｍ×０．６
５ｍｍ 曲げ強さ：５００ＭＰａ 熱伝導率：１５５Ｗ
／ｍＫ、純度９５％以上）を製造した
分間乾燥を行った後、プレス成形機で１２０×８０ｍｍ
の形状に１８００枚打ち抜いた。この際の所要時間は２
時間３０分であった。これの表面にＢＮ粉離型剤を塗布
した後、空気中で温度４５０℃、５時間で脱脂を行い、
１７５０℃にて６時間保持する条件で焼成し、窒化アル
ミニウム基板（サイズ：１２０ｍｍ×８０ｍｍ×０．６
５ｍｍ 曲げ強さ：５００ＭＰａ 熱伝導率：１５５Ｗ
／ｍＫ、純度９５％以上）を製造した
【００２２】銀粉末（１．１μｍ、９９．３％）８３
部、銅粉末（１４．１μｍ、９９．８％）９部、チタン
粉末（５．５μｍ、９９．９％）８部を混合した金属成
分と、ポリイソブチルメタアクリレートのテルピネオー
ル溶液を加えて混練し、金属成分７１．４％を含むろう
材ペーストを調製した。
部、銅粉末（１４．１μｍ、９９．８％）９部、チタン
粉末（５．５μｍ、９９．９％）８部を混合した金属成
分と、ポリイソブチルメタアクリレートのテルピネオー
ル溶液を加えて混練し、金属成分７１．４％を含むろう
材ペーストを調製した。
【００２３】このろう材ペーストを上記で製造された窒
化アルミニウム基板の両面にロールコーターによって全
面に塗布した。その際の塗布量は乾燥基準で９ｍｇ／ｃ
ｍ2とした。
化アルミニウム基板の両面にロールコーターによって全
面に塗布した。その際の塗布量は乾燥基準で９ｍｇ／ｃ
ｍ2とした。
【００２４】つぎに、窒化アルミニウム基板の銅回路形
成面に１２０ｍｍ×８０ｍｍ×０．３ｍｍの無酸素銅板
（酸素量：１０ｐｐｍ）を、また放熱銅板形成面に１２
０ｍｍ×８０ｍｍ×０．１５ｍｍの無酸素銅板（酸素
量：１０ｐｐｍ）を１８００枚分接触配置してから、８
５０℃で１時間保持する条件で接合した。そして、後の
分割によって、４０ｍｍ×４０ｍｍの大きさの回路基板
が６個とれるように、放熱板形成用銅板側から、不二越
社製「高精度スライサーＳＭＧ２０Ｐ」を用いて分割溝
を加工した。分割溝は銅板を貫通し、窒化アルミニウム
基板表面から０．２ｍｍまでとした。
成面に１２０ｍｍ×８０ｍｍ×０．３ｍｍの無酸素銅板
（酸素量：１０ｐｐｍ）を、また放熱銅板形成面に１２
０ｍｍ×８０ｍｍ×０．１５ｍｍの無酸素銅板（酸素
量：１０ｐｐｍ）を１８００枚分接触配置してから、８
５０℃で１時間保持する条件で接合した。そして、後の
分割によって、４０ｍｍ×４０ｍｍの大きさの回路基板
が６個とれるように、放熱板形成用銅板側から、不二越
社製「高精度スライサーＳＭＧ２０Ｐ」を用いて分割溝
を加工した。分割溝は銅板を貫通し、窒化アルミニウム
基板表面から０．２ｍｍまでとした。
【００２５】銅回路形成用銅板面には所定形状の回路パ
ターンに、放熱板形成用銅板面には放熱板パターンに、
レジストインクをそれぞれスクリーン印刷してから不要
銅部分と接合層のエッチングを行った後、分割溝に沿っ
て個々の回路基板に分割して計１０８００枚の回路基板
を製造した。レジストインクをスクリーン印刷する工程
の所要時間は、２時間３０分であった。また、分割溝か
ら割れが発生しているものは１枚もなかった。
ターンに、放熱板形成用銅板面には放熱板パターンに、
レジストインクをそれぞれスクリーン印刷してから不要
銅部分と接合層のエッチングを行った後、分割溝に沿っ
て個々の回路基板に分割して計１０８００枚の回路基板
を製造した。レジストインクをスクリーン印刷する工程
の所要時間は、２時間３０分であった。また、分割溝か
ら割れが発生しているものは１枚もなかった。
【００２６】実施例２ 分割する前の基板の回路面と放熱板面に、無電解Ｎｉ−
Ｐメッキ（厚み３μｍ）を施したこと以外は、実施例１
と同様にして計１０８００枚の回路基板を作製した。そ
の結果、途中の工程で分割溝から割れが発生しているも
のは１枚もなかった。
Ｐメッキ（厚み３μｍ）を施したこと以外は、実施例１
と同様にして計１０８００枚の回路基板を作製した。そ
の結果、途中の工程で分割溝から割れが発生しているも
のは１枚もなかった。
【００２７】実施例３ 窒化珪素粉末（電気化学工業社製）９２部、イットリア
粉末（阿南化成社製）５部、酸化マグネシウム粉末（岩
谷化学社製）３部、オレイン酸２部を振動ミルにて予備
混合を行い、次いで有機結合剤（エチルセルロース）６
部、可塑剤（グリセリン）２部及び水１２部を加えてミ
キサーで混合し、それを成形速度１．０ｍ／ｍｉｎ、成
形圧力５〜７ＭＰａで押出成形した。
粉末（阿南化成社製）５部、酸化マグネシウム粉末（岩
谷化学社製）３部、オレイン酸２部を振動ミルにて予備
混合を行い、次いで有機結合剤（エチルセルロース）６
部、可塑剤（グリセリン）２部及び水１２部を加えてミ
キサーで混合し、それを成形速度１．０ｍ／ｍｉｎ、成
形圧力５〜７ＭＰａで押出成形した。
【００２８】その後、遠赤外線にて温度１２０℃、１０
分間乾燥を行った後、プレス成形機で１２０×８０ｍｍ
の形状に１８００枚打ち抜いた。この際の所要時間は２
時間３０分であった。これの表面にＢＮ粉離型剤を塗布
した後、空気中で温度４５０℃、５時間で脱脂を行い、
０．９ＭＰａの圧力下、１８５０℃にて６時間保持する
条件で焼成し、窒化珪素基板（サイズ：１２０ｍｍ×８
０ｍｍ×０．３２ｍｍ曲げ強さ：７００ＭＰａ 熱伝導
率：７０Ｗ／ｍＫ、純度９２％以上）を製造した。
分間乾燥を行った後、プレス成形機で１２０×８０ｍｍ
の形状に１８００枚打ち抜いた。この際の所要時間は２
時間３０分であった。これの表面にＢＮ粉離型剤を塗布
した後、空気中で温度４５０℃、５時間で脱脂を行い、
０．９ＭＰａの圧力下、１８５０℃にて６時間保持する
条件で焼成し、窒化珪素基板（サイズ：１２０ｍｍ×８
０ｍｍ×０．３２ｍｍ曲げ強さ：７００ＭＰａ 熱伝導
率：７０Ｗ／ｍＫ、純度９２％以上）を製造した。
【００２９】上記窒化珪素基板を用いたこと以外は、実
施例１と同様にして、計１０８００枚の回路基板を作製
した。その結果、分割溝から割れが発生しているものは
１枚もなかった。
施例１と同様にして、計１０８００枚の回路基板を作製
した。その結果、分割溝から割れが発生しているものは
１枚もなかった。
【００３０】比較例１ 実施例１と同様に窒化アルミニウム原料を押し出し成形
し、プレス成形機で４０×４０ｍｍの形状に１０８００
枚打ち抜いた。この際の所要時間は１５時間であった。
これの表面にＢＮ粉離型剤を塗布した後、空気中で温度
４５０℃、５時間で脱脂を行い、１７５０℃にて６時間
保持する条件で焼成し、窒化アルミニウム基板（サイ
ズ：４０ｍｍ×４０ｍｍ×０．６５ｍｍ 曲げ強さ：５
００ＭＰａ熱伝導率：１５５Ｗ／ｍＫ、純度９５％以
上）を製造した。
し、プレス成形機で４０×４０ｍｍの形状に１０８００
枚打ち抜いた。この際の所要時間は１５時間であった。
これの表面にＢＮ粉離型剤を塗布した後、空気中で温度
４５０℃、５時間で脱脂を行い、１７５０℃にて６時間
保持する条件で焼成し、窒化アルミニウム基板（サイ
ズ：４０ｍｍ×４０ｍｍ×０．６５ｍｍ 曲げ強さ：５
００ＭＰａ熱伝導率：１５５Ｗ／ｍＫ、純度９５％以
上）を製造した。
【００３１】つぎに、窒化アルミニウム基板の銅回路形
成面に４０ｍｍ×４０ｍｍ×０．３ｍｍの無酸素銅板
（酸素量：１０ｐｐｍ）を、また放熱銅板形成面に４０
ｍｍ×４０ｍｍ×０．１５ｍｍの無酸素銅板（酸素量：
１０ｐｐｍ）を１０８００枚分接触配置してから、８５
０℃で１時間保持する条件で接合した。
成面に４０ｍｍ×４０ｍｍ×０．３ｍｍの無酸素銅板
（酸素量：１０ｐｐｍ）を、また放熱銅板形成面に４０
ｍｍ×４０ｍｍ×０．１５ｍｍの無酸素銅板（酸素量：
１０ｐｐｍ）を１０８００枚分接触配置してから、８５
０℃で１時間保持する条件で接合した。
【００３２】銅回路形成用銅板面には所定形状の回路パ
ターンに、放熱板形成用銅板面には放熱板パターンに、
レジストインクをそれぞれスクリーン印刷してから不要
銅部分と接合層のエッチングを行い、回路基板を計１０
８００枚作製した。この場合のレジストインクをスクリ
ーン印刷する工程の所要時間は、１５時間であった。
ターンに、放熱板形成用銅板面には放熱板パターンに、
レジストインクをそれぞれスクリーン印刷してから不要
銅部分と接合層のエッチングを行い、回路基板を計１０
８００枚作製した。この場合のレジストインクをスクリ
ーン印刷する工程の所要時間は、１５時間であった。
【００３３】以上のことから、同じ形状の回路基板を１
０８００枚製造するのに、実施例１と比較例１とでは計
２５時間の差が生じた。しかし、ピール強度、ヒートサ
イクル後の強度、水平クラックの進展度合いを評価した
ところ、実施例１と比較例１とには差異が認められなか
った。
０８００枚製造するのに、実施例１と比較例１とでは計
２５時間の差が生じた。しかし、ピール強度、ヒートサ
イクル後の強度、水平クラックの進展度合いを評価した
ところ、実施例１と比較例１とには差異が認められなか
った。
【００３４】比較例２ あらかじめ深さ０．０７ｍｍの分割溝を設けた窒化アル
ミニウム基板を用いたこと以外は、実施例１に準じて銅
板を接合し、レジストインク印刷、エッチングを行い、
計１０８００枚の回路基板を製造した。その結果、分割
溝から割れが発生しているものが、元の接合体１８００
枚中２００枚あった。
ミニウム基板を用いたこと以外は、実施例１に準じて銅
板を接合し、レジストインク印刷、エッチングを行い、
計１０８００枚の回路基板を製造した。その結果、分割
溝から割れが発生しているものが、元の接合体１８００
枚中２００枚あった。
【００３５】比較例３ あらかじめ深さ０．０７ｍｍの分割線を設けた窒化珪素
基板を用いたこと以外は、実施例３に準じて銅板を接合
し、レジストインク印刷、エッチングを行い、計１０８
００枚の回路基板を製造した。その結果、分割溝から割
れが発生しているものが、元の接合体１８００枚中１０
０枚あった。
基板を用いたこと以外は、実施例３に準じて銅板を接合
し、レジストインク印刷、エッチングを行い、計１０８
００枚の回路基板を製造した。その結果、分割溝から割
れが発生しているものが、元の接合体１８００枚中１０
０枚あった。
【００３６】
【発明の効果】本発明によれば、高信頼性回路基板の生
産性を著しく向上させることができるので低コスト化が
可能となる。
産性を著しく向上させることができるので低コスト化が
可能となる。
【図１】本発明の工程説明図
１ 回路形成用金属板 ２ セラミック基板 ３ 放熱板形成用金属板 ４ 分割溝 ５ レジストインク
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5E338 AA01 AA18 BB47 BB71 CC01 CD11 EE02 EE32 5E339 AB06 AC05 AD01 AE02 BC01 BD03 BD06 BD11 BE11 CD01 CE13
Claims (1)
- 【請求項１】 以下のａ〜ｅ工程を含むことを特徴とす
る回路基板の製造方法。 ａ工程：セラミック基板（２）の表面に回路形成用金属
板（１）、裏面に放熱板形成用金属板（３）を接合する
工程 ｂ工程：上記金属板（１）及び／又は金属板（３）の表
面からセラミック基板内部に達する分割溝（４）を加工
する工程 ｃ工程：分割溝で区画された各々の領域に、回路パター
ンと放熱パターンをレジストインク（５）印刷し乾燥す
る工程 ｄ工程：エッチングにより不要金属部分と接合層を除去
して回路と放熱板を形成させるとともに、分割溝の上面
をセラミック基板面に露出させる工程 ｅ工程：レジストインクを剥離し、必要に応じてメッキ
を施した後、分割溝に沿って複数の回路基板に分割する
工程、又は分割溝に沿って複数の回路基板に分割した
後、レジストインクを剥離し、必要に応じてメッキを施
す工程
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001112275A JP4663899B2 (ja) | 2001-04-11 | 2001-04-11 | 回路基板の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001112275A JP4663899B2 (ja) | 2001-04-11 | 2001-04-11 | 回路基板の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002314220A true JP2002314220A (ja) | 2002-10-25 |
| JP4663899B2 JP4663899B2 (ja) | 2011-04-06 |
Family
ID=18963724
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001112275A Expired - Lifetime JP4663899B2 (ja) | 2001-04-11 | 2001-04-11 | 回路基板の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4663899B2 (ja) |
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| JP2015185606A (ja) * | 2014-03-20 | 2015-10-22 | 三菱マテリアル株式会社 | パワーモジュール用基板の製造方法 |
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| WO2021054317A1 (ja) * | 2019-09-20 | 2021-03-25 | デンカ株式会社 | 複合基板及びその製造方法、並びに、回路基板及びその製造方法 |
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-
2001
- 2001-04-11 JP JP2001112275A patent/JP4663899B2/ja not_active Expired - Lifetime
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| JP7453288B2 (ja) | 2018-11-22 | 2024-03-19 | 日本碍子株式会社 | 接合基板の製造方法 |
| WO2021054317A1 (ja) * | 2019-09-20 | 2021-03-25 | デンカ株式会社 | 複合基板及びその製造方法、並びに、回路基板及びその製造方法 |
| JP7503069B2 (ja) | 2019-09-20 | 2024-06-19 | デンカ株式会社 | 複合基板及びその製造方法、並びに、回路基板及びその製造方法 |
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