JP3308807B2 - 回路基板及びその製造方法 - Google Patents

回路基板及びその製造方法

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JP3308807B2 JP8415096A JP8415096A JP3308807B2 JP 3308807 B2 JP3308807 B2 JP 3308807B2 JP 8415096 A JP8415096 A JP 8415096A JP 8415096 A JP8415096 A JP 8415096A JP 3308807 B2 JP3308807 B2 JP 3308807B2
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康人 伏井
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博人 堀内
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    • H05K1/02Details
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、窒化アルミニウム
基板に金属回路を形成させてなる回路基板及びその製造
方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、ロボットやモーター等の産業機器
の高性能化に伴い、大電力・高能率インバーター等大電
力モジュールの変遷が進んでおり、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従来より様
々な方法が取られてきた。特に最近では、窒化アルミニ
ウム基板に銅等の金属回路を形成後、そのままあるいは
メッキ等の処理を施してから半導体素子を実装する構造
も採用されつつある。この場合、金属回路を形成させた
窒化アルミニウム基板の反対面には金属放熱板を設けた
構造もある。
【0003】このようなモジュールは、当初、簡単な工
作機械に使用されてきたが、ここ数年、溶接機、電車の
駆動部、電気自動車に使用されるようになり、より厳し
い要求たとえば電流密度を上げるための回路銅厚の増
加、熱衝撃等に対する耐久性の向上、更なる小型化が要
求されるようになってきた。
【0004】銅板と窒化アルミニウム基板との接合に
は、両者間に活性金属を含むろう材を介在させ加熱処理
して接合体とする活性金属ろう付け法(例えば特開昭60
-177634 号公報)や、表面が酸化処理された窒化アルミ
ニウム基板と銅板を銅の融点以下でCu−Oの共晶温度
以上で加熱接合するDBC法(例えば特開昭56-163093
号公報)等がある。
【0005】活性金属ろう付け法は、DBC法に比べて
以下の利点がある。 (1)接合体を得るための処理温度が低いので、窒化ア
ルミニウム基板と銅板の熱膨張差によって生じる残留応
力が小さい。 (2)ろう材が延性金属であるので、ヒートショックや
ヒートサイクルに対する耐久性が大である。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、活性金
属ろう付け法によっても、得られた回路基板のヒートシ
ョックやヒートサイクルに対する耐久性が十分とはいえ
ず新しい技術の出現が待たれていた。そこで、金属放熱
板の体積が金属回路板(通常はセラミックス基板の上面
に設けられる)の体積の50〜95%となるように調整
したり(特開昭63−248195号公報)、放熱側銅
板の厚さを回路側銅板の厚さの50%以下とすること
(特開平5−170564号公報)の提案があるが、こ
れらのみでは上記厳しい要求に対して不十分である。
【0007】従って、窒化アルミニウム基板自体の改善
が不可欠となる。窒化アルミニウム焼結体の製造には常
圧焼結法とホットプレス法がある。常圧焼結法はホット
プレス法に比べて簡単かつ量産的であるが、窒化アルミ
ニウム焼結体に気孔などの欠陥を生じやすく、また焼結
助剤成分と窒化アルミニウム成分との反応によって生成
した第2、第3相が比較的高い蒸気圧を持つため偏析を
生じやすく、ホットプレス法で製造した焼結体に比べて
熱衝撃性は弱くなる傾向がある。
【0008】一方、セラミックスの脆性を改善する手段
として、純安定な正方晶ZrO2 を部分的に安定化して
分散させたいわゆる「ジルコニアタフンドセラミック
ス」は実用化段階に入っている。これは、正方晶ZrO
2 が安定な単斜晶へ変態する際にともなう体積変化を利
用して破壊エネルギーを吸収したり、クラックの進行を
阻害することにより靭性を強化する方法であるが、ジル
コニアの熱伝導性があまり良好でないので高熱伝導性の
要求される絶縁基板としては適当ではない。
【0009】本発明の目的は、正方晶ZrO2 の靱性を
利用し、熱伝導性を損なわせることなく、ヒートショッ
クやヒートサイクルに対する耐久性を更に改善した回路
基板及びその製造方法を提供することである。
【0010】
【課題を解決するための手段】すなわち、本発明は、以
下を要旨とするものである。 (請求項1)金属回路と窒化アルミニウム基板とが、窒
化アルミニウム基板表面の少なくとも一部の面に、3Z
rO2 ・2Y2 3 及び正方晶ZrO2 を含む酸化物層
を形成させた状態で接合されてなることを特徴とする回
路基板。 (請求項2)金属回路の反対面に金属放熱板を有してな
るものであることを特徴とする請求項1記載の回路基
板。 (請求項3)上記酸化物層が金属回路と接面している窒
化アルミニウム基板表面の少なくとも一部に形成させた
ものであることを特徴とする請求項1又は2記載の回路
基板。 (請求項4)上記酸化物層が金属回路と接面していない
窒化アルミニウム基板表面の少なくとも一部に形成させ
たものであることを特徴とする請求項1又は2記載の回
路基板。 (請求項5)上記酸化物層が金属回路と接面していない
窒化アルミニウム基板表面の少なくとも一部に形成させ
たものであることを特徴とする請求項3記載の回路基
板。 (請求項6)イットリアを含む窒化アルミニウム基板の
金属回路を形成させる面の一部又は全面に、アルミナゾ
ル及び/又はアルミニウム塩溶液を塗布した後焼成する
か、又はアルミニウム粉と有機バインダー含む溶液を塗
布した後焼成して、金属回路を形成させる窒化アルミニ
ウム基板面の一部又は全面にYとAlを含む酸化物の層
を形成させた後、その窒化アルミニウム基板面と金属板
とをジルコニウム又はその化合物を含む活性金属ろう材
で接合した後、エッチングして金属回路を形成させるこ
とを特徴とする回路基板の製造方法。 (請求項7)イットリアを含む窒化アルミニウム基板の
金属回路を形成させる面の一部又は全面に、アルミナゾ
ル及び/又はアルミニウム塩溶液を塗布した後焼成する
か、又はアルミニウム粉と有機バインダー含む溶液を塗
布した後焼成して、金属回路を形成させる窒化アルミニ
ウム基板面の一部又は全面にYとAlを含む酸化物の層
を形成させた後、その窒化アルミニウム基板面に金属回
路パターンをジルコニウム又はその化合物を含む活性金
属ろう材で接合し、金属回路を形成させることを特徴と
する回路基板の製造方法。
【0011】
【発明の実施の形態】以下、更に詳しく本発明を説明す
る。
【0012】本発明の特徴は、窒化アルミニウム基板に
金属回路が形成されてなる回路基板、又は窒化アルミニ
ウム基板に金属回路と金属放熱板が形成されてなる回路
基板において、窒化アルミニウム基板表面の少なくとも
一部の面に、3ZrO2 ・2Y2 3 及び正方晶ZrO
2 を含む酸化物層を形成させた状態で接合させ、破壊の
起点源を強化したことにある。これによって、回路基板
の熱伝導性を損なうことなく、ヒートショックやヒート
サイクルに対する耐久性を更に改善することができる。
【0013】今日、信頼性の点で最も改善が望まれてい
る回路基板は、パワーモジュール等に使用されている銅
厚付け回路基板であり、通常、厚み0.15〜0.5m
mの銅回路を窒化アルミニウム基板に形成させている
が、熱履歴を受けると銅と窒化アルミニウムの熱膨張差
によって応力が生じる。小さな応力は、主に銅回路又は
その反対面の放熱銅板の弾性・塑性変形で吸収される
が、繰り返しの熱履歴の間に蓄積された応力や、大きな
温度変化によって生じた応力は、窒化アルミニウム基板
の破壊によって解放される。すなわち、熱的なストレス
で窒化アルミニウム基板が損傷を受ける場合は、金属回
路が接合されている界面、特に金属回路の縁面が破壊の
起点となる。従って、窒化アルミニウム基板表面の少な
くとも一部に3ZrO2 ・2Y2 3 及び正方晶ZrO
2 を含む酸化物層を形成させると、その部分の靱性が高
まり、しかも3ZrO2 ・2Y2 3 及び正方晶ZrO
2 の存在量も少なくすることができるので、窒化アルミ
ニウム基板の熱伝導性を大きく犠牲にしないでヒートシ
ョックやヒートサイクルに対する耐久性を改善すること
ができる。
【0014】図1〜図12は、本発明の回路基板の実施
態様を示したものであり、図1は回路基板の斜視図であ
り、図2〜図12は図1のX−X断面における一部切欠
断面図である。これらの図はいずれも、金属回路1と窒
化アルミニウム基板2とが、窒化アルミニウム基板表面
の少なくとも一部の面に、3ZrO2 ・2Y2 3 及び
正方晶ZrO2 を含む酸化物層3を形成させた状態で接
合されていることを表している。図2〜図10の例は、
接合層4により金属回路1と窒化アルミニウム基板2が
接合されたものであり、図11と図12の例は、接合層
4を介しないで金属回路1と窒化アルミニウム基板2が
接合されたものである。図1〜図12には、金属放熱板
を設けない構造のものを示したが、金属回路を形成させ
た反対側の窒化アルミニウム基板面に金属放熱板を設け
た構造のものであってもよい。
【0015】次に、3ZrO2 ・2Y2 3 及び正方晶
ZrO2 を含む酸化物層(以下、単に「酸化物層」とい
うこともある。)3を窒化アルミニウム基板2の表面に
形成させる位置関係について説明する。なお、通常、金
属回路1は複数個(1a、1b・・・)設けられるが、
以下の説明では金属回路1aを代表させて行う。金属回
路1b等については、金属回路1aと同様な位置関係で
酸化物層3を形成させてもよく、異なる位置関係で酸化
物層3を形成させてもよい。
【0016】図2〜図8の例は、請求項3に該当するも
のであり、酸化物層3は金属回路1aと接面している窒
化アルミニウム基板2の表面の少なくとも一部に形成し
ていることを示している。図2のように、金属回路1a
と接面している窒化アルミニウム基板2の全面に酸化物
層3を形成させることによる利点は、金属回路1aの上
面に電極を取り付ける際の窒化アルミニウム基板の損傷
を少なくできることである。また、図4〜図8のよう
に、金属回路1aと接面している窒化アルミニウム基板
2の表面の一部にのみ酸化物層3を形成させることの利
点は、酸化物層3は窒化アルミニウム基板よりも熱伝導
性が小さいので、その悪影響を少なくできることであ
る。上記のように、熱的なストレスで窒化アルミニウム
基板が損傷を受ける場合、金属回路の縁面が破壊の起点
となることが多いので、図6〜図8に示したように、酸
化物層3は金属回路下面の中央付近には形成させないで
縁面に形成させることが特に好ましい。
【0017】図9の例は請求項4に該当するものであ
り、図10の例は請求項5に該当するものである。この
ような構造の回路基板であっても、所期の目的を十分に
達成することができる。
【0018】図2〜図10の例における接合層4は、ろ
う材が一般的であるが、図11と図12のように接合層
4を介さないで金属回路1と窒化アルミニウム基板2を
接合させることもできる。その方法は、例えば窒化アル
ミニウム基板の表面にあらかじめ3ZrO2 ・2Y2
3 及び正方晶ZrO2 を含む酸化物層3を形成させてお
き、そこに銅板又は銅回路パターンを直接配置しCu−
Oの共晶温度以上で加熱接合することである。
【0019】本発明で使用される窒化アルミニウム基板
の厚みとしては、厚すぎると熱抵抗が大きくなり、薄す
ぎると耐久性がなくなるので、0.3〜0.8mm程度
であることが好ましい。
【0020】金属回路の材質としては、銅、アルミニウ
ム、タングステン、モリブデン等が使用されるが、銅が
一般的である。金属回路の厚みとしては、近年、電流密
度が増加していく傾向から0.3mmよりも厚い方が好
ましい。また、窒化アルミニウム基板の表面に金属回路
が、またその裏面には金属放熱板が形成された構造にお
けるその金属放熱板の材質についても、上記したものが
使用され、またその厚みは0.2mm以下であることが
好ましい。
【0021】本発明において、酸化物層の3ZrO2
2Y2 3 及び正方晶ZrO2 の存在量は、X線回折に
よって容易に知ることができる。すなわち、回路基板か
ら金属回路と接合層を硝酸、フッ酸等の酸類で溶解し、
残った窒化アルミニウム基板をX線回折分析を行い回折
線強度比を求めることによって行うことができる。X線
回折においては、窒化アルミニウム基板の表面又はその
近傍の3ZrO2 ・2Y2 3 及び正方晶ZrO2 が測
定され内部のそれは無視されるが、本発明においては窒
化アルミニウム基板の表面におけるそれらの化合物の存
在が重要であるのでこの測定法を採用することができ
る。
【0022】本発明において、酸化物層の厚みとしては
0.5〜10μmであることが望ましい。0.5μm未
満では効果が少なく、また10μmをこえると熱膨張差
による熱応力によってマイクロクラックが発生するよう
になる。
【0023】また、酸化物層中の正方晶ZrO2 の存在
量があまり少ないと靭性の改善効果が小さくなり、また
あまり多いと熱抵抗が大きくなるので、0. 02≦IZ
/I A ≦0. 3が適当である。ここに、IA は窒化アル
ミニウムの(101)面の回折線強度、IZ は正方晶Z
rO2 の(111)面の回折線強度である。
【0024】更に、酸化物層中の3ZrO2 ・2Y2
3 の存在量があまり少ないと靭性の改善効果が小さくな
り、またあまり多いと正方晶ZrO2 の量が少なくなっ
てこれまた靱性の改善効果が小さくなる。本発明におい
ては、X線回折による強度比が0. 001≦IZY/IA
≦0. 03であることが好ましい。ここに、IA は窒化
アルミニウムの(101)面の回折線強度、IZYは3Z
rO2 ・2Y2 3 の(003)面の回折線強度であ
る。
【0025】次に、本発明の回路基板の製造方法につい
て説明する。
【0026】イットリアを焼結助剤として製造された窒
化アルミニウム基板を準備する。窒化アルミニウム基板
の表面状態は重要であり、微少な欠陥や窪み等は金属板
又は金属回路パターンとの接触面積に大きな悪影響を与
えるため平滑であることが望ましく、それにはホーニン
グや機械加工等の処理が施されたものが望ましい。
【0027】次いで、金属回路を形成させる窒化アルミ
ニウム基板面の一部又は全面に、(1)アルミナゾル及
び/又はアルミニウム塩溶液を塗布した後焼成すか、又
は(2)アルミニウム粉と有機バインダーを含む溶液を
塗布した後焼成して、アルミナやY2 3 等のYとAl
を含む酸化物の層を形成させる。
【0028】特に、X線回折によるαーアルミナ(10
4)面の回折線強度I104 とアルミン酸イットリウム
(400)の回折線強度I400 の比(I104 /I400
が0.1〜2.5となるような酸化物の層を形成させる
ことが最適である。このような表面処理された窒化アル
ミニウム基板を用いることによって、αーアルミナは活
性金属ろう材と反応して酸化物を形成し熱応力の緩衝層
となり、またアルミン酸イットリウムは活性金属ろう材
と反応し強固な接合層を形成する。そのため、強固な接
合強度を保持しながら、ヒートショックやヒートサイク
ルに対する耐久性が十分に高い回路基板を製造すること
ができる。
【0029】次に、この表面処理された窒化アルミニウ
ム基板と金属板をジルコニウム又はその化合物を含む活
性金属ろう材で接合した後エッチングして金属回路を形
成させるか(請求項6)、又は表面処理された窒化アル
ミニウム基板と金属回路パターンをジルコニウム又はそ
の化合物を含む活性金属ろう材で接合して金属回路を形
成させる。
【0030】本発明において、表面にYとAlを含む酸
化物の層を有しない窒化アルミニウム基板を用いてジル
コニウム又はその化合物を含む活性金属ろう材により金
属板又は金属回路パターンを接合したのでは、3ZrO
2 ・2Y2 3 及び正方晶ZrO2 を含む酸化物層が窒
化アルミニウム基板表面に形成されずにZr Nが生成し
てしまい、またYAG相を含む窒化アルミニウム基板で
は3Zr O2 ・2Y23 が生成して本発明の目的を達
成することができない。
【0031】上記YとAlを含む酸化物の層を形成させ
る手段(1)において、アルミニウム塩水溶液の濃度は
2N以下が適している。2Nこえる濃度ではYとAlを
含む酸化物の層が過剰に生成してしまい十分な接合強度
が得られなくなる。アルミニウム塩としては、硫酸アル
ミニウム、硝酸アルミニウム等が使用される。また、ア
ルミナゾル、水酸化アルミニウムも使用することができ
る。
【0032】上記YとAlを含む酸化物の層を形成させ
る手段(2)において、有機バインダーとしては、メチ
ルセルロース、エチルセルロース、PIBMA(ポリイ
ソブチルメタアクリレート)等が使用され、その割合は
活性金属ろう材の金属成分に対し2〜15重量%である
ことが好ましい。溶液の粘度は1000〜3000cp
sが好ましく、有機溶剤としては難揮発性であるテルピ
ネオールが好ましき使用される。
【0033】本発明で使用される活性金属ろう材の金属
成分は、銀、銅、銀−銅、亜鉛、インジウム、カドミウ
ム、スズ等を主成分とし、溶融時の窒化アルミニウム基
板との濡れ性を確保するために活性金属を副成分とす
る。その活性金属は、窒化アルミニウム基板と反応して
酸化物や窒化物を生成させ、それらの生成物がろう材と
窒化アルミニウム基板との結合を強固なものにする。
【0034】活性金属の具体例をあげれば、チタン、ジ
ルコニウム、ハフニウム、ニオブ、タンタル、バナジウ
ムやこれらの化合物であるが、本発明においてはジルコ
ニウム又はその化合物が必須成分となる。好ましい活性
金属成分は、ジルコニウム又はその化合物と他の活性金
属成分特にチタン又はその化合物と併用することであ
る。これらの比率の一例を示せば、銀69〜100重量
部と銅0〜31重量部の合計量100重量部あたり、ジ
ルコニウム又はその化合物0.5〜10重量部特に1〜
8重量部である。ジルコニウム又はその化合物があまり
多いと接合温度が高くなって接合後に室温まで冷却する
際に生じる熱応力が大きくなり、またあまり少ないと生
成する3ZrO2 ・2Y2 3 及び正方晶ZrO2 を含
む酸化物層が少なくなって靭性の改善効果が小さくな
る。
【0035】活性金属ろう材は、通常はペーストで使用
され、それは上記ろう材の金属成分に有機溶剤と必要に
応じて有機結合剤を加え、ロール、ニーダ、万能混合
機、らいかい機等で混合することによって調製すること
ができる。有機溶剤としてはメチルセルソルブ、テルピ
ネオール、イソホロン、トルエン等、また有機結合剤と
してはエチルセルロース、メチルセルロース、ポリメタ
クリレート等が使用される。
【0036】窒化アルミニウム基板と金属板又は金属回
路のパターンとの接合条件は、10 -7〜10-5Torr
程度の真空中、温度700〜900℃程度好ましくは7
50〜850℃程度である。
【0037】窒化アルミニウム基板の一方の面に金属回
路、他方の面に金属放熱板を形成する方法としては、窒
化アルミニウム基板と金属板との接合体をエッチングす
る方法、金属板から打ち抜かれた金属回路パターン及び
/又は金属放熱板パターンを窒化アルミニウム基板に接
合する方法等によって行うことができる。
【0038】
【実施例】以下、本発明を実施例と比較例をあげて具体
的に説明する。
【0039】実施例1〜12 比較例1〜8 窒化アルミニウム粉末96重量部、イットリア粉末4重
量部、オレイン酸2重量部を振動ミルにて予備混合した
後、エチルセルロース8重量部、グリセリントリオレー
ト3重量部及び水12重量部を配合しミキサーで混合し
た。この混合物を成型速度1.0m/分、成型圧力55
〜70kg/cm2 で押出成型を行い、遠赤外線にて1
20℃、5分間乾燥した後、480℃で10時間空気中
にて脱脂し、次いで温度1950℃×30分の焼成を行
った。
【0040】得られた窒化アルミニウム焼結体からイッ
トリアを含む窒化アルミニウム基板(60mm×36m
m×0.65mm)を機械加工し、ホーニング処理した
後、表1に示す種々の処理を行い、その表面にYとAl
を含む酸化物の層を形成させた。この表面処理された窒
化アルミニウム基板についてX線回折分析を行い、αー
アルミナ(104)面の回折線強度I104 とアルミン酸
イットリウム(400)の回折線強度I400 の比(I
104 /I400 )を測定した。それらの結果を表3に示
す。
【0041】
【表1】
【0042】金属粉末を表2に示される割合で配合し、
この金属成分100重量部にテルピネオール14重量部
とポリイソブチルメタアクリレートのトルエン溶液を固
形分で7重量部加え、らいかい機で混練して活性金属ろ
う材ペーストを調整した。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回路面(表面)にス
クリーン印刷によってパターン率=0.20のL字型パ
ターンに塗布し、放熱面側(裏面)には全面塗布した。
その際の塗布量(乾燥後)は9mg/cm2とした。
【0043】次に、表面には60mm×36mm×0.
3mmの厚みをもつ銅板を、また裏面には60mm×3
6mm×0.15mmの厚みをもつ銅板を接触配置して
から、真空度1×10-6Torr以下の真空下、表2に
示す温度で30分熱処理した後、2℃/分の降温速度で
冷却して窒化アルミニウム基板と銅板の接合体を製造し
た。
【0044】
【表2】
【0045】次いで、この接合体の銅板上にUV硬化タ
イプのエッチングレジストをスクリーン印刷で塗布後、
塩化第2銅溶液を用いてエッチング処理を行って銅板不
要部分を溶解除去し、更にエッチングレジストを5%苛
性ソーダ溶液で剥離した。このエッチング処理後の接合
体には、銅回路パターン間に残留不要ろう材や活性金属
成分と窒化アルミニウム基板との反応物があるので、そ
れを温度60℃、10%フッ化アンモニウム溶液に10
分間浸漬して除去した。その後、厚さ2μmのNiメッ
キを行い、窒化アルミニウム基板に銅回路と放熱銅板を
形成させた回路基板を製造した(図10参照。但し放熱
銅板は図示してなし。)。
【0046】このようにして製造された回路基板につい
て、ピール強度をプッシュプル測定器(引張り速度:5
0mm/分)により測定した。また、気中、−40℃×
30分保持後、25℃×10分間放置、更に125℃×
30分保持後、25℃×10分間放置を1サイクルとし
た耐ヒートサイクル試験を試料10について行い、放熱
銅板又は銅回路が剥離開始したヒートサイクル回数を測
定した。更に、回路基板の放熱銅板と銅回路及び接合層
を上記薬液で除去し、残った窒化アルミニウム基板につ
いてX線回折分析を行い、3ZrO2 ・2Y2 3
(IZY/IA )及び正方晶ZrO2 量(IZ /IA )測
定した。それらの結果を表3に示す。
【0047】
【表3】
【0048】実施例13 窒化アルミニウム基板に銅板を接合しエッチングにより
銅回路を形成させたかわりに、銅板から打ち抜かれた銅
回路パターンを接合して銅回路を形成させたこと以外
は、実施例1に準じて回路基板を製造した。その結果を
表4に示す。
【0049】実施例14 アルミナゾルの塗布を窒化アルミニウム基板全面に行う
かわりに、銅回路パターンよりも幾分小さい空白パター
ンを残して部分的に塗布したこと以外は、実施例1に準
じて回路基板を製造した(図8参照。但し放熱銅板は図
示してなし。)。その結果を表4に示す。
【0050】
【表4】
【0051】
【発明の効果】本発明によれば、ヒートサイクルに対す
る耐久性を一段と向上させた、窒化アルミニウム基板に
金属回路を形成させた回路基板を提供することができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の回路基板の斜視図。
【図2】図1のX−X断面における一部切欠断面図。
【図3】図1のX−X断面における一部切欠断面図。
【図4】図1のX−X断面における一部切欠断面図。
【図5】図1のX−X断面における一部切欠断面図。
【図6】図1のX−X断面における一部切欠断面図。
【図7】図1のX−X断面における一部切欠断面図。
【図8】図1のX−X断面における一部切欠断面図。
【図9】図1のX−X断面における一部切欠断面図。
【図10】図1のX−X断面における一部切欠断面図。
【図11】図1のX−X断面における一部切欠断面図。
【図12】図1のX−X断面における一部切欠断面図。
【符号の説明】
1a 金属回路 1b 金属回路 2 窒化アルミニウム基板 3 3ZrO2 ・2Y2 3 及び正方晶ZrO2 を含む
酸化物層 4 接合層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平7−326827(JP,A) 特開 平7−335996(JP,A) 特開 平5−102629(JP,A) 特開 平4−284687(JP,A) 特開 平9−275256(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H05K 1/02 H05K 3/38 C04B 37/02 H01L 23/13 B23K 1/19

Claims (7)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 金属回路と窒化アルミニウム基板とが、
    窒化アルミニウム基板表面の少なくとも一部の面に、3
    ZrO2 ・2Y2 3 及び正方晶ZrO2 を含む酸化物
    層を形成させた状態で接合されてなることを特徴とする
    回路基板。
  2. 【請求項2】 金属回路の反対面に金属放熱板を有して
    なるものであることを特徴とする請求項1記載の回路基
    板。
  3. 【請求項3】 上記酸化物層が金属回路と接面している
    窒化アルミニウム基板表面の少なくとも一部に形成させ
    たものであることを特徴とする請求項1又は2記載の回
    路基板。
  4. 【請求項4】 上記酸化物層が金属回路と接面していな
    い窒化アルミニウム基板表面の少なくとも一部に形成さ
    せたものであることを特徴とする請求項1又は2記載の
    回路基板。
  5. 【請求項5】 上記酸化物層が金属回路と接面していな
    い窒化アルミニウム基板表面の少なくとも一部に形成さ
    せたものであることを特徴とする請求項3記載の回路基
    板。
  6. 【請求項6】 イットリアを含む窒化アルミニウム基板
    の金属回路を形成させる面の一部又は全面に、アルミナ
    ゾル及び/又はアルミニウム塩溶液を塗布した後焼成す
    るか、又はアルミニウム粉と有機バインダー含む溶液を
    塗布した後焼成して、金属回路を形成させる窒化アルミ
    ニウム基板面の一部又は全面にYとAlを含む酸化物の
    層を形成させた後、その窒化アルミニウム基板面と金属
    板とをジルコニウム又はその化合物を含む活性金属ろう
    材で接合した後、エッチングして金属回路を形成させる
    ことを特徴とする回路基板の製造方法。
  7. 【請求項7】 イットリアを含む窒化アルミニウム基板
    の金属回路を形成させる面の一部又は全面に、アルミナ
    ゾル及び/又はアルミニウム塩溶液を塗布した後焼成す
    るか、又はアルミニウム粉と有機バインダー含む溶液を
    塗布した後焼成して、金属回路を形成させる窒化アルミ
    ニウム基板面の一部又は全面にYとAlを含む酸化物の
    層を形成させた後、その窒化アルミニウム基板面に金属
    回路パターンをジルコニウム又はその化合物を含む活性
    金属ろう材で接合し、金属回路を形成させることを特徴
    とする回路基板の製造方法。
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