JP2014160763A - 絶縁基板 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】絶縁基板30の金属層1の上面2は、回路層10の上面11よりも良好なはんだ付性を有するとともに、発熱体22がはんだ付されるものである。回路層10の上面11は、金属層1の下面3で隠蔽されずに露出した露出部15を備えている。金属層1は、回路層10の上面11の露出部15に対して立上り状に配置された立上り面7を備えている。回路層10の上面11の露出部15と金属層1の立上り面7との間の隅部8にろう材層9の余剰ろう材9aが充填されている。
【選択図】図1
Description
前記金属層の上面は、前記回路層の上面よりも良好なはんだ付性を有するとともに、発熱体がはんだ付されるものであり、
前記回路層の上面は、前記金属層の下面で隠蔽されずに露出した露出部を備えており、
前記金属層は、前記回路層の上面の前記露出部に対して立上り状に配置された立上り面を備えており、
前記回路層の上面の前記露出部と前記金属層の前記立上り面との間の隅部に前記ろう材層の余剰ろう材が充填されていることを特徴とする絶縁基板。
前記回路層の上面の前記露出部は、前記金属層の前記外周側面の外側で露出した第1露出部を含んでおり、
前記ろう材層の余剰ろう材は、前記隅部として、前記回路層の上面の前記第1露出部と前記金属層の前記外周側面との間の第1隅部に充填されている前項1記載の絶縁基板。
前記金属層の下面の外周縁形状は、前記回路層の上面の外周縁形状に対応し且つ前記複数の角部のうち少なくとも一つの角部が取れた形状であり、
前記金属層の下面の外周縁の各辺部が前記回路層の上面の外周縁の各辺部に一致して沿う状態にして、前記回路層の上面に前記金属層の下面が前記ろう材層を介してろう付されており、
前記回路層の上面の前記第1露出部は、前記回路層の上面における前記少なくとも一つの角部の領域を含んでいる前項2記載の絶縁基板。
前記金属層の上面の前記非はんだ付予定部には、前記金属層の下面側へ貫通した貫通孔が設けられており、
前記金属層の前記立上り面は、前記金属層の前記貫通孔の内周側面を含んでおり、
前記回路層の上面の前記露出部は、前記金属層の前記貫通孔の前記内周側面の内側で露出した第2露出部を含んでおり、
前記ろう材層の余剰ろう材は、前記隅部として、前記回路層の上面の前記第2露出部と前記金属層の前記貫通孔の前記内周側面との間の第2隅部に充填されている前項1〜4のいずれかに記載の絶縁基板。
[8] 前記金属層は、前記Ni層と前記Al層との間に配置されたTi層を含むとともに、前記Ni層と前記Ti層と前記Al層とが積層状に接合一体化されたものである前項7記載の絶縁基板。
前記絶縁基板の下面側に配置された放熱器と、を具備していることを特徴とする放熱装置。
前記絶縁基板の下面側に配置された放熱器と、
前記絶縁基板の金属層の上面にはんだ付された発熱体としての半導体素子と、を具備していることを特徴とする半導体モジュール。
前記金属層の上面は、前記回路層の上面よりも良好なはんだ付性を有するとともに、発熱体がはんだ付されるものであり、
前記回路層の上面は、前記金属層の下面で隠蔽されずに露出する露出部を備えており、
前記金属層は、前記回路層の上面の前記露出部に対して立上り状に配置される立上り面を備えており、
前記ろう付工程では、前記回路層の上面に前記金属層の下面を前記ろう材層を介してろう付することにより、前記回路層の上面の前記露出部と前記金属層の前記立上り面との間の隅部に前記ろう材層の余剰ろう材を充填することを特徴とする絶縁基板の製造方法。
前記回路層の上面の前記露出部は、前記金属層の前記外周側面の外側で露出した第1露出部を含んでおり、
前記ろう付工程では、前記回路層の上面に前記金属層の下面を前記ろう材層を介してろう付することにより、前記ろう材層の余剰ろう材を、前記隅部として、前記回路層の上面の前記第1露出部と前記金属層の前記外周側面との間の第1隅部に充填する前項11記載の絶縁基板の製造方法。
前記金属層の下面の外周縁形状は、前記回路層の上面の外周縁形状に対応し且つ前記複数の角部のうち少なくとも一つの角部が取れた形状であり、
前記ろう付工程では、前記金属層の下面の外周縁の各辺部が前記回路層の上面の外周縁の各辺部に一致して沿う状態にして、前記回路層の上面に前記金属層の下面を前記ろう材層を介してろう付するものとし、
前記回路層の上面の前記第1露出部は、前記回路層の上面における前記少なくとも一つの角部の領域を含んでいる前項12記載の絶縁基板の製造方法。
前記金属層の上面の前記非はんだ付予定部には、前記金属層の下面側へ貫通した貫通孔が設けられており、
前記金属層の前記立上り面は、前記金属層の前記貫通孔の内周側面を含んでおり、
前記回路層の上面の前記露出部は、前記金属層の前記貫通孔の前記内周側面の内側で露出した第2露出部を含んでおり、
前記ろう付工程では、前記回路層の上面に前記金属層の下面を前記ろう材層を介してろう付することにより、前記ろう材層の余剰ろう材を、前記隅部として、前記回路層の上面の前記第2露出部と前記金属層の前記貫通孔の前記内周側面との間の第2隅部に充填する前項11〜14のいずれかに記載の絶縁基板の製造方法。
前記絶縁基板の金属層の上面に発熱体としての半導体素子をはんだ付することを特徴とする半導体モジュールの製造方法。
図1〜3に示した上記第1実施形態の絶縁基板30を製造するため、次のような金属層1及びアルミニウム回路層10を準備した。
金属層の下面の外周縁形状をアルミニウム回路層の上面の外周縁形状と同じ形状にするとともに、更に、金属層の下面の縦及び横の寸法を回路層の上面の縦及び横の寸法とそれぞれ等しく設定した。そして、金属層の下面の外周縁を回路層の上面の外周縁に全部一致させた状態にして回路層の上面に金属層の下面をろう材層を介して真空ろう付によってろう付した。その際のろう付条件は実施例1と同じである。
1a:Ni層
1b:Ti層
1c:Al層
2:金属層の上面
3:金属層の下面
4:金属層の外周側面(金属層の立上り面)
7:金属層の立上り面
8:隅部
8a:第1隅部
8b:第2隅部
9:ろう材層
9a:余剰ろう材
10:アルミニウム回路層
11:回路層の上面
15:露出部
15a:第1露出部
15b:第2露出部
17:絶縁層
20:放熱器
22:半導体素子(発熱体)
30:絶縁基板
31:放熱装置
32:半導体モジュール
Claims (20)
- 絶縁層の上面に積層されたアルミニウム回路層の上面に、前記回路層に対して積層状に配置された金属層の下面がろう材層を介してろう付されており、
前記金属層の上面は、前記回路層の上面よりも良好なはんだ付性を有するとともに、発熱体がはんだ付されるものであり、
前記回路層の上面は、前記金属層の下面で隠蔽されずに露出した露出部を備えており、
前記金属層は、前記回路層の上面の前記露出部に対して立上り状に配置された立上り面を備えており、
前記回路層の上面の前記露出部と前記金属層の前記立上り面との間の隅部に前記ろう材層の余剰ろう材が充填されていることを特徴とする絶縁基板。 - 前記金属層の前記立上り面は、前記金属層の外周側面を含んでおり、
前記回路層の上面の前記露出部は、前記金属層の前記外周側面の外側で露出した第1露出部を含んでおり、
前記ろう材層の余剰ろう材は、前記隅部として、前記回路層の上面の前記第1露出部と前記金属層の前記外周側面との間の第1隅部に充填されている請求項1記載の絶縁基板。 - 前記金属層の下面の外周縁が前記回路層の上面の外周縁に部分的に一致して沿う状態にして、前記回路層の上面に前記金属層の下面が前記ろう材層を介してろう付されている請求項1又は2記載の絶縁基板。
- 前記回路層の上面の外周縁形状は、複数の角部及び複数の辺部を有する多角形状であり、
前記金属層の下面の外周縁形状は、前記回路層の上面の外周縁形状に対応し且つ前記複数の角部のうち少なくとも一つの角部が取れた形状であり、
前記金属層の下面の外周縁の各辺部が前記回路層の上面の外周縁の各辺部に一致して沿う状態にして、前記回路層の上面に前記金属層の下面が前記ろう材層を介してろう付されており、
前記回路層の上面の前記第1露出部は、前記回路層の上面における前記少なくとも一つの角部の領域を含んでいる請求項2記載の絶縁基板。 - 前記金属層の上面は、前記発熱体がはんだ付されるはんだ付予定部と、前記発熱体がはんだ付されない非はんだ付予定部とを有しており、
前記金属層の上面の前記非はんだ付予定部には、前記金属層の下面側へ貫通した貫通孔が設けられており、
前記金属層の前記立上り面は、前記金属層の前記貫通孔の内周側面を含んでおり、
前記回路層の上面の前記露出部は、前記金属層の前記貫通孔の前記内周側面の内側で露出した第2露出部を含んでおり、
前記ろう材層の余剰ろう材は、前記隅部として、前記回路層の上面の前記第2露出部と前記金属層の前記貫通孔の前記内周側面との間の第2隅部に充填されている請求項1〜4のいずれかに記載の絶縁基板。 - 前記金属層はNi層を含むとともに、前記金属層の上面が前記Ni層の上面で形成されている請求項1〜5のいずれかに記載の絶縁基板。
- 前記金属層はAl層を含むとともに、前記金属層の下面が前記Al層の下面で形成されている請求項6記載の絶縁基板
- 前記金属層は、前記Ni層と前記Al層との間に配置されたTi層を含むとともに、前記Ni層と前記Ti層と前記Al層とが積層状に接合一体化されたものである請求項7記載の絶縁基板。
- 請求項1〜8のいずれかに記載の絶縁基板と、
前記絶縁基板の下面側に配置された放熱器と、を具備していることを特徴とする放熱装置。 - 請求項1〜8のいずれかに記載の絶縁基板と、
前記絶縁基板の下面側に配置された放熱器と、
前記絶縁基板の金属層の上面にはんだ付された発熱体としての半導体素子と、を具備していることを特徴とする半導体モジュール。 - アルミニウム回路層の上面に、前記回路層に対して積層状に配置される金属層の下面をろう材層を介してろう付するろう付工程を含んでおり、
前記金属層の上面は、前記回路層の上面よりも良好なはんだ付性を有するとともに、発熱体がはんだ付されるものであり、
前記回路層の上面は、前記金属層の下面で隠蔽されずに露出する露出部を備えており、
前記金属層は、前記回路層の上面の前記露出部に対して立上り状に配置される立上り面を備えており、
前記ろう付工程では、前記回路層の上面に前記金属層の下面を前記ろう材層を介してろう付することにより、前記回路層の上面の前記露出部と前記金属層の前記立上り面との間の隅部に前記ろう材層の余剰ろう材を充填することを特徴とする絶縁基板の製造方法。 - 前記金属層の前記立上り面は、前記金属層の外周側面を含んでおり、
前記回路層の上面の前記露出部は、前記金属層の前記外周側面の外側で露出した第1露出部を含んでおり、
前記ろう付工程では、前記回路層の上面に前記金属層の下面を前記ろう材層を介してろう付することにより、前記ろう材層の余剰ろう材を、前記隅部として、前記回路層の上面の前記第1露出部と前記金属層の前記外周側面との間の第1隅部に充填する請求項11記載の絶縁基板の製造方法。 - 前記ろう付工程では、前記金属層の下面の外周縁が前記回路層の上面の外周縁に部分的に一致して沿う状態にして、前記回路層の上面に前記金属層の下面を前記ろう材層を介してろう付する請求項11又は12記載の絶縁基板の製造方法。
- 前記回路層の上面の外周縁形状は、複数の角部及び複数の辺部を有する多角形状であり、
前記金属層の下面の外周縁形状は、前記回路層の上面の外周縁形状に対応し且つ前記複数の角部のうち少なくとも一つの角部が取れた形状であり、
前記ろう付工程では、前記金属層の下面の外周縁の各辺部が前記回路層の上面の外周縁の各辺部に一致して沿う状態にして、前記回路層の上面に前記金属層の下面を前記ろう材層を介してろう付するものとし、
前記回路層の上面の前記第1露出部は、前記回路層の上面における前記少なくとも一つの角部の領域を含んでいる請求項12記載の絶縁基板の製造方法。 - 前記金属層の上面は、前記発熱体がはんだ付されるはんだ付予定部と、前記発熱体がはんだ付されない非はんだ付予定部とを有しており、
前記金属層の上面の前記非はんだ付予定部には、前記金属層の下面側へ貫通した貫通孔が設けられており、
前記金属層の前記立上り面は、前記金属層の前記貫通孔の内周側面を含んでおり、
前記回路層の上面の前記露出部は、前記金属層の前記貫通孔の前記内周側面の内側で露出した第2露出部を含んでおり、
前記ろう付工程では、前記回路層の上面に前記金属層の下面を前記ろう材層を介してろう付することにより、前記ろう材層の余剰ろう材を、前記隅部として、前記回路層の上面の前記第2露出部と前記金属層の前記貫通孔の前記内周側面との間の第2隅部に充填する請求項11〜14のいずれかに記載の絶縁基板の製造方法。 - 前記金属層はNi層を含むとともに、前記金属層の上面が前記Ni層の上面で形成されている請求項11〜15のいずれかに記載の絶縁基板の製造方法。
- 前記金属層はAl層を含むとともに、前記金属層の下面が前記Al層の下面で形成されている請求項16記載の絶縁基板の製造方法。
- 前記金属層は、前記Ni層と前記Al層との間に配置されたTi層を含むとともに、前記Ni層と前記Ti層と前記Al層とが積層状に接合一体化されたものである請求項17記載の絶縁基板の製造方法。
- 請求項1〜8のいずれかに記載の絶縁基板の下面に放熱器を固定することを特徴とする放熱装置の製造方法。
- 請求項1〜8のいずれかに記載の絶縁基板の下面に放熱器を固定するとともに、
前記絶縁基板の金属層の上面に発熱体としての半導体素子をはんだ付することを特徴とする半導体モジュールの製造方法。
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