JPH06216499A - 銅回路基板の製造方法 - Google Patents
銅回路基板の製造方法Info
- Publication number
- JPH06216499A JPH06216499A JP690593A JP690593A JPH06216499A JP H06216499 A JPH06216499 A JP H06216499A JP 690593 A JP690593 A JP 690593A JP 690593 A JP690593 A JP 690593A JP H06216499 A JPH06216499 A JP H06216499A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- copper circuit
- copper
- circuit assembly
- bonding material
- circuit board
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Ceramic Products (AREA)
- Manufacturing Of Printed Wiring (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】量産性に優れ、またセラミックス基板に対する
銅回路板の位置精度が高く、さらに耐熱サイクル特性に
優れた銅回路基板の製造方法を提供する。 【構成】複数の回路要素を、この回路要素より厚さが薄
い複数のブリッジ部で相互に接続した所定形状の銅回路
組立体を調製する一方、活性金属を含有する接合材をセ
ラミックス基板表面に印刷して所定形状の接合材層を形
成し、次に上記接合材層の形状に合せて上記銅回路組立
体を配置し加熱することにより、上記接合材層を介して
銅回路組立体をセラミックス基板に一体に接合し、しか
る後に上記ブリッジ部を有する銅回路組立体のみをエッ
チング処理することにより各ブリッジ部を除去すること
を特徴とする。
銅回路板の位置精度が高く、さらに耐熱サイクル特性に
優れた銅回路基板の製造方法を提供する。 【構成】複数の回路要素を、この回路要素より厚さが薄
い複数のブリッジ部で相互に接続した所定形状の銅回路
組立体を調製する一方、活性金属を含有する接合材をセ
ラミックス基板表面に印刷して所定形状の接合材層を形
成し、次に上記接合材層の形状に合せて上記銅回路組立
体を配置し加熱することにより、上記接合材層を介して
銅回路組立体をセラミックス基板に一体に接合し、しか
る後に上記ブリッジ部を有する銅回路組立体のみをエッ
チング処理することにより各ブリッジ部を除去すること
を特徴とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はセラミックス基板表面に
銅回路板を一体に接合した銅回路基板の製造方法に係
り、特に量産性に優れ、また基板に対する銅回路板の位
置精度が高く、さらに耐熱サイクル特性に優れた銅回路
基板の製造方法に関する。
銅回路板を一体に接合した銅回路基板の製造方法に係
り、特に量産性に優れ、また基板に対する銅回路板の位
置精度が高く、さらに耐熱サイクル特性に優れた銅回路
基板の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のアルミニウム配線材料や電極材料
と比較して電気伝導性および耐久性に優れた銅回路板を
セラミックス基板表面に一体に接合した銅回路基板が半
導体装置や各種電子機器の構成部品として使用されてい
る。上記銅回路基板は、絶縁部としての１枚のセラミッ
クス基板表面に、回路部としての複数の回路要素をそれ
ぞれ所定の回路パターンを形成するように接合して得ら
れる。
と比較して電気伝導性および耐久性に優れた銅回路板を
セラミックス基板表面に一体に接合した銅回路基板が半
導体装置や各種電子機器の構成部品として使用されてい
る。上記銅回路基板は、絶縁部としての１枚のセラミッ
クス基板表面に、回路部としての複数の回路要素をそれ
ぞれ所定の回路パターンを形成するように接合して得ら
れる。
【０００３】上記のような回路パターンの形成方法とし
ては、以下のような２通りの形成方法が一般に採用され
ている。まず第１の方法では、所定の形状に加工された
複数の回路要素を１枚ずつセラミックス基板上に順次設
置し、バインダ等によって仮止めした後に加熱して本接
合することにより所定の回路パターンを形成する。
ては、以下のような２通りの形成方法が一般に採用され
ている。まず第１の方法では、所定の形状に加工された
複数の回路要素を１枚ずつセラミックス基板上に順次設
置し、バインダ等によって仮止めした後に加熱して本接
合することにより所定の回路パターンを形成する。
【０００４】第２の方法として、まずセラミックス基板
のほぼ全面に１枚の銅板を接合した後に、セラミックス
基板とともに銅板をエッチング処理し、所定の回路パタ
ーンを食刻形成する方法がある。
のほぼ全面に１枚の銅板を接合した後に、セラミックス
基板とともに銅板をエッチング処理し、所定の回路パタ
ーンを食刻形成する方法がある。
【０００５】また上記銅製の回路要素の接合方法として
は、加熱時に銅と酸素との共晶反応によって生じる共晶
化合物を接合材としてセラミックス基板表面に銅回路板
を直接接合する、いわゆるＤＢＣ法（Direct Bonding C
opper 法：銅直接接合法）や、Tiなどの活性金属を含有
するろう材を接合材として介して一体に接合する活性金
属法などが利用されている。
は、加熱時に銅と酸素との共晶反応によって生じる共晶
化合物を接合材としてセラミックス基板表面に銅回路板
を直接接合する、いわゆるＤＢＣ法（Direct Bonding C
opper 法：銅直接接合法）や、Tiなどの活性金属を含有
するろう材を接合材として介して一体に接合する活性金
属法などが利用されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記第１
の方法のように複数の銅製の回路要素を１枚ずつセラミ
ックス基板上に順次接合する場合には接合工程が多段階
になるため銅回路基板の量産性が極めて低くなる。また
各回路要素の接合位置がずれ易くなり、銅回路板の位置
精度が低下する問題点があった。
の方法のように複数の銅製の回路要素を１枚ずつセラミ
ックス基板上に順次接合する場合には接合工程が多段階
になるため銅回路基板の量産性が極めて低くなる。また
各回路要素の接合位置がずれ易くなり、銅回路板の位置
精度が低下する問題点があった。
【０００７】一方、上記第２の方法のように活性金属法
を使用してセラミックス基板のほぼ全面に銅板を接合し
た後に、セラミックス基板とともに銅板をエッチング処
理して所定形状の回路パターンを形成する場合には、活
性金属とセラミックス成分との反応層（導電層）が形成
されるため、接合強度が高い銅回路基板が得られる。し
かしながらエッチング処理後に各回路要素間に導電性の
反応層が残留し、この反応層は銅板除去エッチング用の
エッチング溶液では除去不可能である。したがって、上
記残留した反応層を除去するために他のエッチング溶液
を使用して再度エッチング処理する必要があり、処理工
程が煩雑化して量産性が低下する欠点があった。
を使用してセラミックス基板のほぼ全面に銅板を接合し
た後に、セラミックス基板とともに銅板をエッチング処
理して所定形状の回路パターンを形成する場合には、活
性金属とセラミックス成分との反応層（導電層）が形成
されるため、接合強度が高い銅回路基板が得られる。し
かしながらエッチング処理後に各回路要素間に導電性の
反応層が残留し、この反応層は銅板除去エッチング用の
エッチング溶液では除去不可能である。したがって、上
記残留した反応層を除去するために他のエッチング溶液
を使用して再度エッチング処理する必要があり、処理工
程が煩雑化して量産性が低下する欠点があった。
【０００８】またセラミックス基板と一体化した銅板を
エッチング処理する場合には、セラミックス基板表面の
粒界に悪影響を及ぼし、クラックが発生し易くなる。そ
のため銅回路基板の耐熱サイクル性が低下し、銅回路基
板を使用する機器の動作信頼性が低下する問題点があっ
た。
エッチング処理する場合には、セラミックス基板表面の
粒界に悪影響を及ぼし、クラックが発生し易くなる。そ
のため銅回路基板の耐熱サイクル性が低下し、銅回路基
板を使用する機器の動作信頼性が低下する問題点があっ
た。
【０００９】本発明は上記問題点を解決するためになさ
れたものであり、量産性に優れ、またセラミックス基板
に対する銅回路板の位置精度が高く、さらに耐熱サイク
ル特性に優れた銅回路基板の製造方法を提供することを
目的とする。
れたものであり、量産性に優れ、またセラミックス基板
に対する銅回路板の位置精度が高く、さらに耐熱サイク
ル特性に優れた銅回路基板の製造方法を提供することを
目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本願第１の発明に係る銅回路基板の製造方法は、複
数の回路要素を、この回路要素より厚さが薄い複数のブ
リッジ部で相互に接続した所定形状の銅回路組立体を調
製する一方、活性金属を含有する接合材をセラミックス
基板表面に印刷して所定形状の接合材層を形成し、次に
上記接合材層の形状に合せて上記銅回路組立体を配置し
加熱することにより、上記接合材層を介して銅回路組立
体をセラミックス基板に一体に接合し、しかる後に上記
ブリッジ部を有する銅回路組立体のみをエッチング処理
することにより各ブリッジ部を除去することを特徴とす
る。
め、本願第１の発明に係る銅回路基板の製造方法は、複
数の回路要素を、この回路要素より厚さが薄い複数のブ
リッジ部で相互に接続した所定形状の銅回路組立体を調
製する一方、活性金属を含有する接合材をセラミックス
基板表面に印刷して所定形状の接合材層を形成し、次に
上記接合材層の形状に合せて上記銅回路組立体を配置し
加熱することにより、上記接合材層を介して銅回路組立
体をセラミックス基板に一体に接合し、しかる後に上記
ブリッジ部を有する銅回路組立体のみをエッチング処理
することにより各ブリッジ部を除去することを特徴とす
る。
【００１１】また本願第２の発明に係る銅回路基板の製
造方法は、複数の回路要素を相互に接続する複数のブリ
ッジ部と上記複数のブリッジ部を相互に連結するブリッ
ジ連結材とを有する所定形状の銅回路組立体を調製する
一方、活性金属を含有する接合材をセラミックス基板表
面に印刷して所定形状の接合材層を形成し、次に上記接
合材層の形状に合せて上記銅回路組立体を配置し加熱す
ることにより、上記接合材層を介して銅回路組立体をセ
ラミックス基板に一体に接合し、しかる後に上記ブリッ
ジ連結材をセラミックス基板表面部から引き剥がすこと
により各ブリッジ部を除去することを特徴とする。
造方法は、複数の回路要素を相互に接続する複数のブリ
ッジ部と上記複数のブリッジ部を相互に連結するブリッ
ジ連結材とを有する所定形状の銅回路組立体を調製する
一方、活性金属を含有する接合材をセラミックス基板表
面に印刷して所定形状の接合材層を形成し、次に上記接
合材層の形状に合せて上記銅回路組立体を配置し加熱す
ることにより、上記接合材層を介して銅回路組立体をセ
ラミックス基板に一体に接合し、しかる後に上記ブリッ
ジ連結材をセラミックス基板表面部から引き剥がすこと
により各ブリッジ部を除去することを特徴とする。
【００１２】さらに重量％でＣｕを１５〜３５％、Ｔ
ｉ，Ｚｒ，ＨｆおよびＮｂから選択される少なくとも１
種の活性金属を１〜１０％、残部が実質的にＡｇから成
る組成物を有機溶媒中に分散して調製した接合材を使用
するとよい。
ｉ，Ｚｒ，ＨｆおよびＮｂから選択される少なくとも１
種の活性金属を１〜１０％、残部が実質的にＡｇから成
る組成物を有機溶媒中に分散して調製した接合材を使用
するとよい。
【００１３】ここで上記複数の回路要素をブリッジ部で
接合した銅回路組立体または各ブリッジ部をブリッジ連
結材で連結した銅回路組立体は、エッチング処理または
プレス加工等によって製造される。ブリッジ部およびブ
リッジ連結材の厚さは回路要素の厚さの１／２〜１／４
程度に設定される。
接合した銅回路組立体または各ブリッジ部をブリッジ連
結材で連結した銅回路組立体は、エッチング処理または
プレス加工等によって製造される。ブリッジ部およびブ
リッジ連結材の厚さは回路要素の厚さの１／２〜１／４
程度に設定される。
【００１４】また本発明方法において使用するセラミッ
クス基板は、アルミナ（Ａｌ2 Ｏ3）、窒化アルミニウ
ム（ＡｌＮ）、窒化けい素（Ｓｉ3 Ｎ4 ）などの原料粉
末を成形焼結して形成され、得られたセラミックス基板
は、要求される伝熱特性や熱膨脹係数の多少に応じて、
それぞれの用途に使用される。特に窒化アルミニウムを
主成分とするセラミックス基板は、アルミナ（Ａｌ2 Ｏ
3 ）製基板の４〜１０倍という高い熱伝導率を有してお
り、放熱特性が優れる上に、半導体素子に近似した熱膨
脹率を有しているため、耐熱サイクル性が優れている。
クス基板は、アルミナ（Ａｌ2 Ｏ3）、窒化アルミニウ
ム（ＡｌＮ）、窒化けい素（Ｓｉ3 Ｎ4 ）などの原料粉
末を成形焼結して形成され、得られたセラミックス基板
は、要求される伝熱特性や熱膨脹係数の多少に応じて、
それぞれの用途に使用される。特に窒化アルミニウムを
主成分とするセラミックス基板は、アルミナ（Ａｌ2 Ｏ
3 ）製基板の４〜１０倍という高い熱伝導率を有してお
り、放熱特性が優れる上に、半導体素子に近似した熱膨
脹率を有しているため、耐熱サイクル性が優れている。
【００１５】本発明方法において、接合材層を形成する
ための接合材としては、重量％でCuを１５〜３５％、Ｔ
ｉ、Ｚｒ、ＨｆおよびＮｂから選択される少くとも１種
の活性金属を１〜１０％、残部が実質的にＡｇから成る
組成物を有機溶媒中に分散して調製した接合用組成物ペ
ーストが使用される。上記活性金属はセラミックスに対
するろう材の濡れ性を改善し、銅回路板との接合強度を
高めるための成分であり、例えばＴｉ，Ｚｒ，Ｈｆ，Ｎ
ｂなどがあり、それらの配合量は、接合用組成物全体に
対して１〜１０重量％である。この配合量の範囲におい
て、セラミックス基板と銅回路板との接合部の剪断強度
が大きな値となる。またＡｇ−Ｃｕ成分は、Ｓｉ3 Ｎ4
基板とＴｉとの接合層の形成を促進する成分として有効
であり、Ｔｉを拡散させ強固な接合体を形成するのに寄
与する。
ための接合材としては、重量％でCuを１５〜３５％、Ｔ
ｉ、Ｚｒ、ＨｆおよびＮｂから選択される少くとも１種
の活性金属を１〜１０％、残部が実質的にＡｇから成る
組成物を有機溶媒中に分散して調製した接合用組成物ペ
ーストが使用される。上記活性金属はセラミックスに対
するろう材の濡れ性を改善し、銅回路板との接合強度を
高めるための成分であり、例えばＴｉ，Ｚｒ，Ｈｆ，Ｎ
ｂなどがあり、それらの配合量は、接合用組成物全体に
対して１〜１０重量％である。この配合量の範囲におい
て、セラミックス基板と銅回路板との接合部の剪断強度
が大きな値となる。またＡｇ−Ｃｕ成分は、Ｓｉ3 Ｎ4
基板とＴｉとの接合層の形成を促進する成分として有効
であり、Ｔｉを拡散させ強固な接合体を形成するのに寄
与する。
【００１６】また、接合用組成物の成分として、導電性
を有するＡｇ−Ｃｕを主体にしたろう材に、熱膨脹係数
がセラミックス基板に比較的に近いＷ，Ｍｏ，ＡｌＮ，
Ｓｉ3 Ｎ4 ，ＢＮを添加することにより、反応層に応力
緩和作用を発揮させ、高い接合強度を有し、かつ熱衝撃
試験（ＴＣＴ）特性に優れたセラミックス銅回路基板を
得ることができる。特にセラミックス基板が窒化アルミ
ニウム（ＡｌＮ）焼結体の場合には、Ａｇ−Ｃｕろう材
にＷ，Ｍｏ，ＡｌＮを添加したろう材を使用すると割れ
や剥離が少ない接合体を得ることができる。
を有するＡｇ−Ｃｕを主体にしたろう材に、熱膨脹係数
がセラミックス基板に比較的に近いＷ，Ｍｏ，ＡｌＮ，
Ｓｉ3 Ｎ4 ，ＢＮを添加することにより、反応層に応力
緩和作用を発揮させ、高い接合強度を有し、かつ熱衝撃
試験（ＴＣＴ）特性に優れたセラミックス銅回路基板を
得ることができる。特にセラミックス基板が窒化アルミ
ニウム（ＡｌＮ）焼結体の場合には、Ａｇ−Ｃｕろう材
にＷ，Ｍｏ，ＡｌＮを添加したろう材を使用すると割れ
や剥離が少ない接合体を得ることができる。
【００１７】導電性を発揮するＡｇ−Ｃｕ成分は、セラ
ミックス基板とＴｉなどの活性金属との接合層の形成を
促進する成分として有効であり、Ｔｉ等を拡散させ強固
な接合体を形成するのに寄与するのみならず、導体層と
しての微細な回路を形成する材料ともなる。
ミックス基板とＴｉなどの活性金属との接合層の形成を
促進する成分として有効であり、Ｔｉ等を拡散させ強固
な接合体を形成するのに寄与するのみならず、導体層と
しての微細な回路を形成する材料ともなる。
【００１８】また本発明のように、微細な導体層パター
ンを接合用組成物によって形成する場合には、生成する
液相の流れによってパターンがくずれることを防止する
ために、Ａｇ−Ｃｕ成分が共晶組成物（７２ｗｔ％Ａｇ
−２８Ｃｕ）を生成し易い組成比から離れた組成比を有
する接合用組成物を使用し、液相の生成量を低減するこ
とが肝要である。すなわちろう接合時に加熱昇温する温
度７００〜９５０℃の範囲で必要最少量の液相を生成す
る金属成分を含む化合物系で構成された接合用組成物を
使用することが望ましい。
ンを接合用組成物によって形成する場合には、生成する
液相の流れによってパターンがくずれることを防止する
ために、Ａｇ−Ｃｕ成分が共晶組成物（７２ｗｔ％Ａｇ
−２８Ｃｕ）を生成し易い組成比から離れた組成比を有
する接合用組成物を使用し、液相の生成量を低減するこ
とが肝要である。すなわちろう接合時に加熱昇温する温
度７００〜９５０℃の範囲で必要最少量の液相を生成す
る金属成分を含む化合物系で構成された接合用組成物を
使用することが望ましい。
【００１９】本発明が目的とする銅回路基板は、例えば
次のような手順で製造される。すなわち上記組成を有す
る接合材にアクリル樹脂系バインダー、テレピネオール
およびオレイン酸を添加して接合材ペーストを調製し、
この接合材ペーストをスクリーン印刷法等によってセラ
ミックス基板表面に所定パターンで印刷する。次に印刷
パターンに沿って銅回路組立体を配置するとともに、こ
の銅回路組立体上に重錘を載置して銅回路組立体を圧着
したり、またはバインダーで仮止めして固定する。この
状態でセラミックス基板全体を加熱炉に収容し、真空中
で温度７００〜９５０℃で５〜３０分間昇温加熱して接
合処理する。そして複数の回路要素をブリッジ部で接続
した銅回路組立体を一体に接合した基板は、銅回路組立
体のブリッジ部を含む表面部のみがエッチング処理され
てブリッジ部が除去されて銅回路基板が完成する。
次のような手順で製造される。すなわち上記組成を有す
る接合材にアクリル樹脂系バインダー、テレピネオール
およびオレイン酸を添加して接合材ペーストを調製し、
この接合材ペーストをスクリーン印刷法等によってセラ
ミックス基板表面に所定パターンで印刷する。次に印刷
パターンに沿って銅回路組立体を配置するとともに、こ
の銅回路組立体上に重錘を載置して銅回路組立体を圧着
したり、またはバインダーで仮止めして固定する。この
状態でセラミックス基板全体を加熱炉に収容し、真空中
で温度７００〜９５０℃で５〜３０分間昇温加熱して接
合処理する。そして複数の回路要素をブリッジ部で接続
した銅回路組立体を一体に接合した基板は、銅回路組立
体のブリッジ部を含む表面部のみがエッチング処理され
てブリッジ部が除去されて銅回路基板が完成する。
【００２０】一方、ブリッジ部を相互に連結するブリッ
ジ連結材を設けた銅回路組立体を一体に接合した基板
は、最終工程においてブリッジ連結材がセラミックス基
板表面部から機械的に引き剥がされることにより、各ブ
リッジ部が除去され、所定形状の回路要素が分離して接
合された銅回路基板が完成する。
ジ連結材を設けた銅回路組立体を一体に接合した基板
は、最終工程においてブリッジ連結材がセラミックス基
板表面部から機械的に引き剥がされることにより、各ブ
リッジ部が除去され、所定形状の回路要素が分離して接
合された銅回路基板が完成する。
【００２１】
【作用】上記第１の発明に係る銅回路基板の製造方法に
よれば、複数の回路要素がブリッジ部によって接続され
た銅回路組立体を、その形状に合せて印刷された接合材
層を介してセラミックス基板に一体に接合しているた
め、従来の各回路要素を個別に接合する場合と比較して
量産性が優れており、各回路要素の位置精度も高くな
る。また接合後において銅回路組立体のみをエッチング
処理してブリッジ部を除去しているため、セラミックス
基板にエッチングによる影響が付加されることがなく、
耐熱サイクル性に優れた銅回路基板を効率的に製造する
ことが可能になる。
よれば、複数の回路要素がブリッジ部によって接続され
た銅回路組立体を、その形状に合せて印刷された接合材
層を介してセラミックス基板に一体に接合しているた
め、従来の各回路要素を個別に接合する場合と比較して
量産性が優れており、各回路要素の位置精度も高くな
る。また接合後において銅回路組立体のみをエッチング
処理してブリッジ部を除去しているため、セラミックス
基板にエッチングによる影響が付加されることがなく、
耐熱サイクル性に優れた銅回路基板を効率的に製造する
ことが可能になる。
【００２２】また第２の発明に係る銅回路基板の製造方
法によれば、同様に各回路要素がブリッジ部によって接
続された銅回路組立体を使用しているため、各回路要素
の位置ずれが少なく、位置精度の高い銅回路基板を効率
的に製造できる。特にエッチング処理を行なわずにブリ
ッジ連結材を機械的に引き剥がすことにより、容易にブ
リッジ部を除去でき、所望のパターン形状を有する銅回
路基板を効率的に製造できる。
法によれば、同様に各回路要素がブリッジ部によって接
続された銅回路組立体を使用しているため、各回路要素
の位置ずれが少なく、位置精度の高い銅回路基板を効率
的に製造できる。特にエッチング処理を行なわずにブリ
ッジ連結材を機械的に引き剥がすことにより、容易にブ
リッジ部を除去でき、所望のパターン形状を有する銅回
路基板を効率的に製造できる。
【００２３】さらに上記第１および第２の製造方法によ
れば、セラミックス基板にエッチング溶液（エッチャン
ト）が作用することがないため、エッチング処理による
セラミックス基板の劣化や割れの発生が少なく耐熱サイ
クル性に優れた銅回路基板を量産することができる。
れば、セラミックス基板にエッチング溶液（エッチャン
ト）が作用することがないため、エッチング処理による
セラミックス基板の劣化や割れの発生が少なく耐熱サイ
クル性に優れた銅回路基板を量産することができる。
【００２４】
【実施例】次に本発明の一実施例について添付図面を参
照してより具体的に説明する。
照してより具体的に説明する。
【００２５】実施例１ 実施例１として下記の手順で銅回路基板を調製した。す
なわち、厚さ０．４mmのリン脱酸銅板をエッチング加工
し、図１に示すように４個の回路要素１ａ，１ｂ，１
ｃ，１ｄを複数のブリッジ部２ａで相互に接続した銅回
路組立体３ａを調製した。各ブリッジ部２ａは、図２お
よび図３に示すように厚さが０．１mmで中央部の幅が
０．３mmで、各回路要素１ｂ，１ｃとの接続部の幅が
０．２mmとなるように設定した。
なわち、厚さ０．４mmのリン脱酸銅板をエッチング加工
し、図１に示すように４個の回路要素１ａ，１ｂ，１
ｃ，１ｄを複数のブリッジ部２ａで相互に接続した銅回
路組立体３ａを調製した。各ブリッジ部２ａは、図２お
よび図３に示すように厚さが０．１mmで中央部の幅が
０．３mmで、各回路要素１ｂ，１ｃとの接続部の幅が
０．２mmとなるように設定した。
【００２６】一方、重量比で６７．７Ａｇ−２６．３Ｃ
ｕ−６．０Ｔｉ（ｗｔ％）の組成を有する混合体に分散
媒としてのアクリル樹脂系バインダーおよびオレイン酸
を添加し、さらにテレピネオールを加えたものを擂回機
で混合後、三段ロールで混練してＡｇ−Ｃｕ−Ｔｉ系の
接合材ペーストを調製した。
ｕ−６．０Ｔｉ（ｗｔ％）の組成を有する混合体に分散
媒としてのアクリル樹脂系バインダーおよびオレイン酸
を添加し、さらにテレピネオールを加えたものを擂回機
で混合後、三段ロールで混練してＡｇ−Ｃｕ−Ｔｉ系の
接合材ペーストを調製した。
【００２７】次に調製した接合材ペーストを使用し、ス
クリーン印刷法によって窒化アルミニウム基板４ａ表面
に上記銅回路組立体３ａのパターンに合致するように接
合材層５ａを形成した。次にこの接合材層５ａのパター
ンに合せて図１に示すように銅回路組立体３ａを配置す
るとともに、この銅回路組立体３ａをバインダで仮止め
固定した状態で、窒化アルミニウム基板４ａ全体を加熱
炉内に収容し、１０-4Torr以下の真空中にて、温度８５
０℃で１０分間加熱することにより、図１および図３に
示すように、ＡｌＮ基板４ａと銅回路組立体３ａとを一
体に接合した。
クリーン印刷法によって窒化アルミニウム基板４ａ表面
に上記銅回路組立体３ａのパターンに合致するように接
合材層５ａを形成した。次にこの接合材層５ａのパター
ンに合せて図１に示すように銅回路組立体３ａを配置す
るとともに、この銅回路組立体３ａをバインダで仮止め
固定した状態で、窒化アルミニウム基板４ａ全体を加熱
炉内に収容し、１０-4Torr以下の真空中にて、温度８５
０℃で１０分間加熱することにより、図１および図３に
示すように、ＡｌＮ基板４ａと銅回路組立体３ａとを一
体に接合した。
【００２８】次に得られた接合材について、塩化第２鉄
溶液をエッチング剤（エッチャント）とし、ブリッジ部
２ａを含む銅回路組立体３ａの表面部を厚さ０．１mmだ
けエッチング処理した。このエッチング処理により、ブ
リッジ部２ａを含む銅回路組立体３ａは図３に示す状態
から図４に示す状態に加工され、厚さ０．３mmの回路要
素１ｂ，１ｃがＡｌＮ基板４ａ表面に一体に接合され
る。そして最終的に図５に示すように、複数の回路要素
１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄが、１枚のＡｌＮ基板４ａ表面
にそれぞれ分離して接合された銅回路基板６ａを製造し
た。
溶液をエッチング剤（エッチャント）とし、ブリッジ部
２ａを含む銅回路組立体３ａの表面部を厚さ０．１mmだ
けエッチング処理した。このエッチング処理により、ブ
リッジ部２ａを含む銅回路組立体３ａは図３に示す状態
から図４に示す状態に加工され、厚さ０．３mmの回路要
素１ｂ，１ｃがＡｌＮ基板４ａ表面に一体に接合され
る。そして最終的に図５に示すように、複数の回路要素
１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄが、１枚のＡｌＮ基板４ａ表面
にそれぞれ分離して接合された銅回路基板６ａを製造し
た。
【００２９】上記実施例１に係る銅回路基板６ａの製造
方法によれば、複数の回路基板１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ
が予めブリッジ部２ａによって一体に接合された銅回路
組立体３ａを使用しているため、各回路要素を１枚ずつ
順次接合する場合と比較して寸法誤差が生じにくく、各
回路要素１ａ〜１ｄの位置精度が高く、しかも量産性に
優れる。
方法によれば、複数の回路基板１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ
が予めブリッジ部２ａによって一体に接合された銅回路
組立体３ａを使用しているため、各回路要素を１枚ずつ
順次接合する場合と比較して寸法誤差が生じにくく、各
回路要素１ａ〜１ｄの位置精度が高く、しかも量産性に
優れる。
【００３０】また、接合後において銅回路組立体３ａの
表面部のみをエッチング処理してブリッジ部２ａを除去
しているため、エッチング加工による悪影響がＡｌＮ基
板４ａの粒界に及ぶことがなく、割れの発生が少なく、
耐熱サイクル性に優れた銅回路基板６ａを量産すること
ができた。
表面部のみをエッチング処理してブリッジ部２ａを除去
しているため、エッチング加工による悪影響がＡｌＮ基
板４ａの粒界に及ぶことがなく、割れの発生が少なく、
耐熱サイクル性に優れた銅回路基板６ａを量産すること
ができた。
【００３１】さらに銅回路組立体３ａの形状パターンに
合せて接合材層を印刷しているため、接合後において活
性金属とセラミックス基板成分とから成る反応層（導電
層）を除去するエッチング処理が必要なく、基板の量産
性を大幅に改善することができた。
合せて接合材層を印刷しているため、接合後において活
性金属とセラミックス基板成分とから成る反応層（導電
層）を除去するエッチング処理が必要なく、基板の量産
性を大幅に改善することができた。
【００３２】なお、接合材層５ａの印刷パターンとエッ
チング処理後における最終的な銅回路組立体３ａの形状
パターンとが一致するように各パターンサイズを設定す
ることが肝要である。すなわち接合材層５ａの印刷パタ
ーンは、ＡｌＮ基板４ａとの線膨脹係数差および銅回路
組立体３ａのエッチング加工による減耗量（除去分）を
考慮して銅回路組立体３ａの形状パターンより若干小さ
目に形成することが望ましい。
チング処理後における最終的な銅回路組立体３ａの形状
パターンとが一致するように各パターンサイズを設定す
ることが肝要である。すなわち接合材層５ａの印刷パタ
ーンは、ＡｌＮ基板４ａとの線膨脹係数差および銅回路
組立体３ａのエッチング加工による減耗量（除去分）を
考慮して銅回路組立体３ａの形状パターンより若干小さ
目に形成することが望ましい。
【００３３】次に本発明の第２実施例について図５〜図
８を参照して説明する。
８を参照して説明する。
【００３４】実施例２ 実施例２として下記の手順で図５に示すような銅回路板
６ｂを調製した。すなわち、厚さ０．３mmのリン脱酸銅
板をエッチング加工して図６に示すように４個の回路要
素１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄを複数のブリッジ部２ｂで接
合し、かつこの複数のブリッジ部２ｂを相互に連結する
ブリッジ連結材７を設けた銅回路組立体３ｂを調製し
た。各ブリッジ部２ｂは、図７に示すようにブリッジ連
結材７から対向する回路要素１ｃに突出するように形成
され、その先端部において回路要素１ｃと接合してい
る。接合部の幅は０．２５mmと微小に設定されており、
後工程においてブリッジ連結材７を引き剥がすことによ
って接合部が容易に破断する寸法に設定されている。ま
た接合部の両端には、破断を容易にするため半径０．１
５mmの半円状の切欠８が形成されている。
６ｂを調製した。すなわち、厚さ０．３mmのリン脱酸銅
板をエッチング加工して図６に示すように４個の回路要
素１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄを複数のブリッジ部２ｂで接
合し、かつこの複数のブリッジ部２ｂを相互に連結する
ブリッジ連結材７を設けた銅回路組立体３ｂを調製し
た。各ブリッジ部２ｂは、図７に示すようにブリッジ連
結材７から対向する回路要素１ｃに突出するように形成
され、その先端部において回路要素１ｃと接合してい
る。接合部の幅は０．２５mmと微小に設定されており、
後工程においてブリッジ連結材７を引き剥がすことによ
って接合部が容易に破断する寸法に設定されている。ま
た接合部の両端には、破断を容易にするため半径０．１
５mmの半円状の切欠８が形成されている。
【００３５】一方、実施例１で調製したＡｇ−Ｃｕ−Ｔ
ｉ系の接合材ペーストを使用して、実施例１と同様に窒
化アルミニウム基板４ａ表面に、上記銅回路組立体３ｂ
のパターンに合致するように接合材層５ｂを形成した。
次にこの接合材層５ｂのパターンに合せて銅回路組立体
３ｂを配置するとともに、この銅回路組立体３ｂをバイ
ンダにて仮止め固定した状態で、実施例１と同一条件で
加熱し、窒化アルミニウム基板４ａ表面に銅回路組立体
３ｂを一体に接合した接合体を形成した。
ｉ系の接合材ペーストを使用して、実施例１と同様に窒
化アルミニウム基板４ａ表面に、上記銅回路組立体３ｂ
のパターンに合致するように接合材層５ｂを形成した。
次にこの接合材層５ｂのパターンに合せて銅回路組立体
３ｂを配置するとともに、この銅回路組立体３ｂをバイ
ンダにて仮止め固定した状態で、実施例１と同一条件で
加熱し、窒化アルミニウム基板４ａ表面に銅回路組立体
３ｂを一体に接合した接合体を形成した。
【００３６】この接合体は、図８に示すように、厚さ
０．３mmの回路要素１ｂ，１ｃが、ブリッジ部２ｂおよ
びブリッジ連結材７を介して相互に接続され、かつ各回
路要素１ｂ，１ｃには接合材層５ｂを介してＡｌＮ基板
４ａに一体に接合された構造を有する。
０．３mmの回路要素１ｂ，１ｃが、ブリッジ部２ｂおよ
びブリッジ連結材７を介して相互に接続され、かつ各回
路要素１ｂ，１ｃには接合材層５ｂを介してＡｌＮ基板
４ａに一体に接合された構造を有する。
【００３７】次に得られた接合体からブリッジ連結材７
を手で引き剥がすと、各ブリッジ部２ｂは、回路要素１
ａ〜１ｄとの接合部から容易に破断し、除去される。そ
して最終的に図５に示すように、各回路要素１ａ〜１ｄ
がそれぞれ分離した状態でＡｌＮ基板４ａに一体に接合
された銅回路基板６ｂが製造できた。
を手で引き剥がすと、各ブリッジ部２ｂは、回路要素１
ａ〜１ｄとの接合部から容易に破断し、除去される。そ
して最終的に図５に示すように、各回路要素１ａ〜１ｄ
がそれぞれ分離した状態でＡｌＮ基板４ａに一体に接合
された銅回路基板６ｂが製造できた。
【００３８】上記実施例２に係る銅回路基板６ｂの製造
方法によれば、複数の回路要素１ａ〜１ｄが予めブリッ
ジ部２ｂおよびブリッジ連結材７を介して一体に接合さ
れた銅回路組立体３ｂを使用しているため、実施例１と
同様に各回路要素１ａ〜１ｄの接合位置精度が高く、ま
た個別に接合する場合と比較して接合効率が極めて高く
なった。
方法によれば、複数の回路要素１ａ〜１ｄが予めブリッ
ジ部２ｂおよびブリッジ連結材７を介して一体に接合さ
れた銅回路組立体３ｂを使用しているため、実施例１と
同様に各回路要素１ａ〜１ｄの接合位置精度が高く、ま
た個別に接合する場合と比較して接合効率が極めて高く
なった。
【００３９】また接合操作後においてエッチング処理を
行なうことなく、ブリッジ部２ｂおよびブリッジ連結材
７を容易に除去することができるため、銅回路基板６ｂ
の量産性が大幅に改善できた。また接合後にエッチング
処理を行なわないため、AlN基板４ａの粒界に悪影響が
及ぶことがなく、割れの発生が少なく、耐熱サイクル特
性が優れた銅回路基板６ｂを効率的に製造することがで
きた。
行なうことなく、ブリッジ部２ｂおよびブリッジ連結材
７を容易に除去することができるため、銅回路基板６ｂ
の量産性が大幅に改善できた。また接合後にエッチング
処理を行なわないため、AlN基板４ａの粒界に悪影響が
及ぶことがなく、割れの発生が少なく、耐熱サイクル特
性が優れた銅回路基板６ｂを効率的に製造することがで
きた。
【００４０】
【発明の効果】以上説明の通り第１の発明に係る銅回路
基板の製造方法によれば、複数の回路要素がブリッジ部
によって接続された銅回路組立体を、その形状に合せて
印刷された接合材層を介してセラミックス基板に一体に
接合しているため、従来の各回路要素を個別に接合する
場合と比較して量産性が優れており、各回路要素の位置
精度も高くなる。また接合後において銅回路組立体のみ
をエッチング処理してブリッジ部を除去しているため、
セラミックス基板にエッチングによる影響が付加される
ことがなく、耐熱サイクル性に優れた銅回路基板を効率
的に製造することが可能になる。
基板の製造方法によれば、複数の回路要素がブリッジ部
によって接続された銅回路組立体を、その形状に合せて
印刷された接合材層を介してセラミックス基板に一体に
接合しているため、従来の各回路要素を個別に接合する
場合と比較して量産性が優れており、各回路要素の位置
精度も高くなる。また接合後において銅回路組立体のみ
をエッチング処理してブリッジ部を除去しているため、
セラミックス基板にエッチングによる影響が付加される
ことがなく、耐熱サイクル性に優れた銅回路基板を効率
的に製造することが可能になる。
【００４１】また第２の発明に係る銅回路基板の製造方
法によれば、同様に各回路要素がブリッジ部によって接
続された銅回路組立体を使用しているため、各回路要素
の位置ずれが少なく、位置精度の高い銅回路基板を効率
的に製造できる。特にエッチング処理を行なわずにブリ
ッジ連結材を機械的に引き剥がすことにより、容易にブ
リッジ部を除去でき、所望のパターン形状を有する銅回
路基板を効率的に製造できる。
法によれば、同様に各回路要素がブリッジ部によって接
続された銅回路組立体を使用しているため、各回路要素
の位置ずれが少なく、位置精度の高い銅回路基板を効率
的に製造できる。特にエッチング処理を行なわずにブリ
ッジ連結材を機械的に引き剥がすことにより、容易にブ
リッジ部を除去でき、所望のパターン形状を有する銅回
路基板を効率的に製造できる。
【００４２】さらに上記第１および第２の製造方法によ
れば、セラミックス基板にエッチング溶液（エッチャン
ト）が作用することがないため、エッチング処理による
セラミックス基板の劣化や割れの発生が少なく耐熱サイ
クル性に優れた銅回路基板を量産することができる。
れば、セラミックス基板にエッチング溶液（エッチャン
ト）が作用することがないため、エッチング処理による
セラミックス基板の劣化や割れの発生が少なく耐熱サイ
クル性に優れた銅回路基板を量産することができる。
【図１】本発明方法によって製造された銅回路組立体を
セラミックス基板に接合した状態を示す平面図。
セラミックス基板に接合した状態を示す平面図。
【図２】図１におけるII部拡大平面図。
【図３】図２におけるIII −III 矢視断面図。
【図４】図３の状態からエッチング処理した後の状態を
示す断面図。
示す断面図。
【図５】本発明方法によって製造された銅回路基板の実
施例を示す平面図。
施例を示す平面図。
【図６】本発明方法によって製造された他の銅回路組立
体を示す平面図。
体を示す平面図。
【図７】図６におけるVII 部拡大平面図。
【図８】図７におけるVIII−VIII矢視断面図。
１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ 回路要素 ２ａ，２ｂ ブリッジ部 ３ａ，３ｂ 指導回路組立体 ４ａ 窒化アルミニウム基板（セラミックス基板） ５ａ，５ｂ 接合材層 ６ａ，６ｂ 銅回路基板 ７ ブリッジ連結材 ８ 切欠
Claims (3)
- 【請求項１】 複数の回路要素を、この回路要素より厚
さが薄い複数のブリッジ部で相互に接続した所定形状の
銅回路組立体を調製する一方、活性金属を含有する接合
材をセラミックス基板表面に印刷して所定形状の接合材
層を形成し、次に上記接合材層の形状に合せて上記銅回
路組立体を配置し加熱することにより、上記接合材層を
介して銅回路組立体をセラミックス基板に一体に接合
し、しかる後に上記ブリッジ部を有する銅回路組立体の
みをエッチング処理することにより各ブリッジ部を除去
することを特徴とする銅回路基板の製造方法。 - 【請求項２】 複数の回路要素を相互に接続する複数の
ブリッジ部と上記複数のブリッジ部を相互に連結するブ
リッジ連結材とを有する所定形状の銅回路組立体を調製
する一方、活性金属を含有する接合材をセラミックス基
板表面に印刷して所定形状の接合材層を形成し、次に上
記接合材層の形状に合せて上記銅回路組立体を配置し加
熱することにより、上記接合材層を介して銅回路組立体
をセラミックス基板に一体に接合し、しかる後に上記ブ
リッジ連結材をセラミックス基板表面部から引き剥がす
ことにより各ブリッジ部を除去することを特徴とする銅
回路基板の製造方法。 - 【請求項３】 重量％でＣｕを１５〜３５％、Ｔｉ，Ｚ
ｒ，ＨｆおよびＮｂから選択される少なくとも１種の活
性金属を１〜１０％、残部が実質的にＡｇから成る組成
物を有機溶媒中に分散して調製した接合材を使用するこ
とを特徴とする請求項１または２記載の銅回路基板の製
造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP690593A JPH06216499A (ja) | 1993-01-19 | 1993-01-19 | 銅回路基板の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP690593A JPH06216499A (ja) | 1993-01-19 | 1993-01-19 | 銅回路基板の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06216499A true JPH06216499A (ja) | 1994-08-05 |
Family
ID=11651255
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP690593A Pending JPH06216499A (ja) | 1993-01-19 | 1993-01-19 | 銅回路基板の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06216499A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006019099A1 (ja) * | 2004-08-17 | 2006-02-23 | Mitsubishi Materials Corporation | 絶縁基板、パワーモジュール用基板並びにそれらの製造方法およびそれらを用いたパワーモジュール |
| WO2014136683A1 (ja) | 2013-03-07 | 2014-09-12 | 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 |
| WO2014156835A1 (ja) | 2013-03-29 | 2014-10-02 | 三菱マテリアル株式会社 | 金属－セラミックス板積層体の製造装置及び製造方法、パワーモジュール用基板の製造装置及び製造方法 |
| WO2018012006A1 (ja) * | 2016-07-12 | 2018-01-18 | 日立化成株式会社 | 回路基板の製造方法及び回路基板 |
| WO2023210420A1 (ja) * | 2022-04-28 | 2023-11-02 | 住友ベークライト株式会社 | ヒートシンク付回路基板およびその製造方法、ならびにこれを用いた半導体装置およびその製造方法 |
-
1993
- 1993-01-19 JP JP690593A patent/JPH06216499A/ja active Pending
Cited By (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006019099A1 (ja) * | 2004-08-17 | 2006-02-23 | Mitsubishi Materials Corporation | 絶縁基板、パワーモジュール用基板並びにそれらの製造方法およびそれらを用いたパワーモジュール |
| US8001682B2 (en) | 2004-08-17 | 2011-08-23 | Mitsubishi Materials Corporation | Insulation substrate, power module substrate, manufacturing method thereof, and power module using the same |
| US8188376B2 (en) | 2004-08-17 | 2012-05-29 | Mitsubishi Materials Corporation | Insulation substrate, power module substrate, manufacturing method thereof, and power module using the same |
| KR20150126845A (ko) | 2013-03-07 | 2015-11-13 | 미쓰비시 마테리알 가부시키가이샤 | 파워 모듈용 기판의 제조 방법 |
| JP2014175425A (ja) * | 2013-03-07 | 2014-09-22 | Mitsubishi Materials Corp | パワーモジュール用基板の製造方法 |
| CN104995730A (zh) * | 2013-03-07 | 2015-10-21 | 三菱综合材料株式会社 | 功率模块用基板的制造方法 |
| WO2014136683A1 (ja) | 2013-03-07 | 2014-09-12 | 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 |
| US9579739B2 (en) | 2013-03-07 | 2017-02-28 | Mitsubishi Materials Corporation | Manufacturing method of power-module substrate |
| TWI601465B (zh) * | 2013-03-07 | 2017-10-01 | 三菱綜合材料股份有限公司 | A method of manufacturing a power module substrate |
| WO2014156835A1 (ja) | 2013-03-29 | 2014-10-02 | 三菱マテリアル株式会社 | 金属－セラミックス板積層体の製造装置及び製造方法、パワーモジュール用基板の製造装置及び製造方法 |
| JP2014209591A (ja) * | 2013-03-29 | 2014-11-06 | 三菱マテリアル株式会社 | 金属−セラミックス板積層体の製造装置及び製造方法、パワーモジュール用基板の製造装置及び製造方法 |
| KR20150139850A (ko) | 2013-03-29 | 2015-12-14 | 미쓰비시 마테리알 가부시키가이샤 | 금속-세라믹스판 적층체의 제조 장치 및 제조 방법, 파워 모듈용 기판의 제조 장치 및 제조 방법 |
| US9725367B2 (en) | 2013-03-29 | 2017-08-08 | Mitsubishi Materials Corporation | Apparatus and method for producing (metal plate)-(ceramic board) laminated assembly, and apparatus and method for producing power-module substrate |
| WO2018012006A1 (ja) * | 2016-07-12 | 2018-01-18 | 日立化成株式会社 | 回路基板の製造方法及び回路基板 |
| WO2023210420A1 (ja) * | 2022-04-28 | 2023-11-02 | 住友ベークライト株式会社 | ヒートシンク付回路基板およびその製造方法、ならびにこれを用いた半導体装置およびその製造方法 |
| JP7401037B1 (ja) * | 2022-04-28 | 2023-12-19 | 住友ベークライト株式会社 | ヒートシンク付回路基板およびその製造方法、ならびにこれを用いた半導体装置およびその製造方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5328751A (en) | Ceramic circuit board with a curved lead terminal | |
| JPH07202063A (ja) | セラミックス回路基板 | |
| JP3808407B2 (ja) | 電極内蔵型サセプタ及びその製造方法 | |
| JP2000272976A (ja) | セラミックス回路基板 | |
| JPH11330308A (ja) | セラミックス回路基板およびその製造方法 | |
| US6787706B2 (en) | Ceramic circuit board | |
| JP3847954B2 (ja) | セラミックス回路基板の製造方法 | |
| JP4467659B2 (ja) | セラミックス回路基板 | |
| JPH06216499A (ja) | 銅回路基板の製造方法 | |
| JPH0613726A (ja) | セラミックス回路基板 | |
| JPH11340600A (ja) | セラミックス回路基板 | |
| JP2003283064A (ja) | セラミック回路基板及びその製造方法 | |
| JPH0799380A (ja) | セラミックス−金属接合体のパターン形成方法 | |
| JPH07142858A (ja) | セラミックス配線基板の製造方法 | |
| JP2003285195A (ja) | セラミック回路基板及びその製造方法 | |
| JP2000340715A (ja) | 半導体素子搭載用配線基板およびこれを用いた半導体装置 | |
| JP3729637B2 (ja) | 電子部品 | |
| JP2652014B2 (ja) | 複合セラミック基板 | |
| JPH0794624A (ja) | 回路基板 | |
| JP3194791B2 (ja) | セラミックス回路基板 | |
| JP2005101415A (ja) | セラミックス回路基板およびその製造方法 | |
| JP2004134493A (ja) | セラミックス回路基板 | |
| JPH06196585A (ja) | 回路基板 | |
| JP3973727B2 (ja) | セラミックス回路基板 | |
| JP2003283083A (ja) | セラミック回路基板 |