JPH1065075A - ヒートシンク付セラミック回路基板 - Google Patents
ヒートシンク付セラミック回路基板Info
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- JPH1065075A JPH1065075A JP8221477A JP22147796A JPH1065075A JP H1065075 A JPH1065075 A JP H1065075A JP 8221477 A JP8221477 A JP 8221477A JP 22147796 A JP22147796 A JP 22147796A JP H1065075 A JPH1065075 A JP H1065075A
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- Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
- Parts Printed On Printed Circuit Boards (AREA)
- Cooling Or The Like Of Electrical Apparatus (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】熱サイクル寿命が長いヒートシンク付セラミッ
ク回路基板を提供する。 【解決手段】セラミック基板１３の両面にＡｌ−Ｓｉ系
ろう材を介して第１及び第２アルミニウム板１１，１２
がそれぞれ積層接着され、ＡｌＳｉＣ系複合材料により
形成されたヒートシンク１４が第１アルミニウム板１１
の表面に積層接着される。セラミック基板１３はＡｌ
Ｎ，Ｓｉ3Ｎ4又はＡｌ2Ｏ3により形成される。またヒー
トシンク１４中のＡｌ合金のＡｌ純度が８０〜９５重量
％でありかつ第１アルミニウム板１１又は第２アルミニ
ウム板１２のＡｌ純度が９９．９８重量％以上であっ
て、ヒートシンク１４が第１アルミニウム板１１にヒー
トシンク１４中のＡｌ合金を介して積層接着される。
ク回路基板を提供する。 【解決手段】セラミック基板１３の両面にＡｌ−Ｓｉ系
ろう材を介して第１及び第２アルミニウム板１１，１２
がそれぞれ積層接着され、ＡｌＳｉＣ系複合材料により
形成されたヒートシンク１４が第１アルミニウム板１１
の表面に積層接着される。セラミック基板１３はＡｌ
Ｎ，Ｓｉ3Ｎ4又はＡｌ2Ｏ3により形成される。またヒー
トシンク１４中のＡｌ合金のＡｌ純度が８０〜９５重量
％でありかつ第１アルミニウム板１１又は第２アルミニ
ウム板１２のＡｌ純度が９９．９８重量％以上であっ
て、ヒートシンク１４が第１アルミニウム板１１にヒー
トシンク１４中のＡｌ合金を介して積層接着される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、パワーモジュール
用基板等の半導体装置のセラミック回路基板に関する。
更に詳しくは半導体チップ等の発熱体から発生する熱を
放散させるヒートシンクを有するセラミック回路基板に
関するものである。
用基板等の半導体装置のセラミック回路基板に関する。
更に詳しくは半導体チップ等の発熱体から発生する熱を
放散させるヒートシンクを有するセラミック回路基板に
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種のセラミック回路基板とし
て、図５に示すように、セラミック基板３がＡｌＮによ
り形成され、このセラミック基板３の両面に第１及び第
２銅板１，２が積層接着され、ＡｌＳｉＣ複合材料によ
り形成されたヒートシンク８の上面にＮｉめっきが形成
され、更にヒートシンク８が第１銅板１にはんだ６を介
して積層接着されたものが知られている。この回路基板
９では、第１及び第２銅板１，２のセラミック基板３へ
の積層接着は第１銅板１の上にセラミック基板３及び第
２銅板２を重ねた状態で、これらに荷重０．５〜２ｋｇ
ｆ／ｃｍ2を加え、Ｎ2雰囲気中で１０６５〜１０７５℃
に加熱するＤＢＣ（Direct Bond Copper）法により行わ
れ、第２銅板２はエッチンクにより所定のパターンの回
路となる。この後にヒートシンク８が第１銅板１にはん
だ６を介して積層接着され、第２銅板２上に半導体チッ
プ等（図示せず）が搭載される。このように構成された
セラミック回路基板では、半導体チップ等が発した熱は
第２銅板２、セラミック基板３、第１銅板１及びはんだ
６を介してヒートシンク８の表面から放散されるように
なっている。
て、図５に示すように、セラミック基板３がＡｌＮによ
り形成され、このセラミック基板３の両面に第１及び第
２銅板１，２が積層接着され、ＡｌＳｉＣ複合材料によ
り形成されたヒートシンク８の上面にＮｉめっきが形成
され、更にヒートシンク８が第１銅板１にはんだ６を介
して積層接着されたものが知られている。この回路基板
９では、第１及び第２銅板１，２のセラミック基板３へ
の積層接着は第１銅板１の上にセラミック基板３及び第
２銅板２を重ねた状態で、これらに荷重０．５〜２ｋｇ
ｆ／ｃｍ2を加え、Ｎ2雰囲気中で１０６５〜１０７５℃
に加熱するＤＢＣ（Direct Bond Copper）法により行わ
れ、第２銅板２はエッチンクにより所定のパターンの回
路となる。この後にヒートシンク８が第１銅板１にはん
だ６を介して積層接着され、第２銅板２上に半導体チッ
プ等（図示せず）が搭載される。このように構成された
セラミック回路基板では、半導体チップ等が発した熱は
第２銅板２、セラミック基板３、第１銅板１及びはんだ
６を介してヒートシンク８の表面から放散されるように
なっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来のセ
ラミック回路基板は、半導体チップ等の発熱及び非発熱
により基板温度が高温と低温との間で繰返し変化する
と、セラミック基板と第１及び第２銅板との熱膨張係数
が異なり、かつ第１及び第２銅板の変形抵抗が比較的大
きいため、セラミック基板にクラックが生じる恐れがあ
った。本発明の目的は、熱サイクル寿命が長いヒートシ
ンク付セラミック回路基板を提供することにある。
ラミック回路基板は、半導体チップ等の発熱及び非発熱
により基板温度が高温と低温との間で繰返し変化する
と、セラミック基板と第１及び第２銅板との熱膨張係数
が異なり、かつ第１及び第２銅板の変形抵抗が比較的大
きいため、セラミック基板にクラックが生じる恐れがあ
った。本発明の目的は、熱サイクル寿命が長いヒートシ
ンク付セラミック回路基板を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】請求項１に係る発明は、
図１に示すように、セラミック基板１３と、セラミック
基板１３の両面にＡｌ−Ｓｉ系ろう材を介してそれぞれ
積層接着された第１及び第２アルミニウム板１１，１２
と、ＡｌＳｉＣ系複合材料により形成され第１又は第２
アルミニウム板１１，１２の表面に積層接着されたヒー
トシンク１４とを備えたヒートシンク付セラミック回路
基板である。この請求項１に係る回路基板では、第１及
び第２アルミニウム板１１，１２が従来の銅板と比べて
変形抵抗が小さいので、回路基板１０に熱サイクルを付
加してもセラミック基板１３にクラックが発生すること
がない。またヒートシンク１４として熱伝導率の高いＡ
ｌＳｉＣ系複合材料を用いたので、放熱特性が向上す
る。
図１に示すように、セラミック基板１３と、セラミック
基板１３の両面にＡｌ−Ｓｉ系ろう材を介してそれぞれ
積層接着された第１及び第２アルミニウム板１１，１２
と、ＡｌＳｉＣ系複合材料により形成され第１又は第２
アルミニウム板１１，１２の表面に積層接着されたヒー
トシンク１４とを備えたヒートシンク付セラミック回路
基板である。この請求項１に係る回路基板では、第１及
び第２アルミニウム板１１，１２が従来の銅板と比べて
変形抵抗が小さいので、回路基板１０に熱サイクルを付
加してもセラミック基板１３にクラックが発生すること
がない。またヒートシンク１４として熱伝導率の高いＡ
ｌＳｉＣ系複合材料を用いたので、放熱特性が向上す
る。
【０００５】請求項２に係る発明は、請求項１に係る発
明であって、更に図１に示すように、セラミック基板１
３がＡｌＮ，Ｓｉ3Ｎ4又はＡｌ2Ｏ3により形成されたこ
とを特徴等する。この請求項２に係る回路基板では、セ
ラミック基板１３としてＡｌＮを用いると熱伝導率及び
耐熱性が向上し、Ｓｉ3Ｎ4を用いると強度及び耐熱性が
向上し、Ａｌ2Ｏ3を用いると耐熱性が向上する。
明であって、更に図１に示すように、セラミック基板１
３がＡｌＮ，Ｓｉ3Ｎ4又はＡｌ2Ｏ3により形成されたこ
とを特徴等する。この請求項２に係る回路基板では、セ
ラミック基板１３としてＡｌＮを用いると熱伝導率及び
耐熱性が向上し、Ｓｉ3Ｎ4を用いると強度及び耐熱性が
向上し、Ａｌ2Ｏ3を用いると耐熱性が向上する。
【０００６】請求項３に係る発明は、請求項１又は２に
係る発明であって、更に図１に示すように、ヒートシン
ク１４中のＡｌ合金のＡｌ純度が８０〜９５重量％であ
りかつヒートシンク１４が積層接着される第１アルミニ
ウム板１１又は第２アルミニウム板１２のＡｌ純度が９
９．９８重量％以上であって、ヒートシンク１４が第１
アルミニウム板１１又は第２アルミニウム板１２にヒー
トシンク１４中のＡｌ合金を介して積層接着されたこと
を特徴とする。この請求項３に係る回路基板では、ろう
材やはんだを用いずにヒートシンク１４を第１アルミニ
ウム板１１又は第２アルミニウム板１２に積層接着でき
るので、製造工数を削減できる。
係る発明であって、更に図１に示すように、ヒートシン
ク１４中のＡｌ合金のＡｌ純度が８０〜９５重量％であ
りかつヒートシンク１４が積層接着される第１アルミニ
ウム板１１又は第２アルミニウム板１２のＡｌ純度が９
９．９８重量％以上であって、ヒートシンク１４が第１
アルミニウム板１１又は第２アルミニウム板１２にヒー
トシンク１４中のＡｌ合金を介して積層接着されたこと
を特徴とする。この請求項３に係る回路基板では、ろう
材やはんだを用いずにヒートシンク１４を第１アルミニ
ウム板１１又は第２アルミニウム板１２に積層接着でき
るので、製造工数を削減できる。
【０００７】請求項４に係る発明は、請求項１又は２に
係る発明であって、更に図２に示すように、ヒートシン
ク１４中のＡｌ合金のＡｌ純度が８０〜９５重量％であ
りかつヒートシンク１４が積層接着される第１アルミニ
ウム板３１又は第２アルミニウム板３２のＡｌ純度が９
９．９８重量％以上であって、ヒートシンク１４が第１
アルミニウム板３１又は第２アルミニウム板３２にヒー
トシンク１４及び第１アルミニウム板３１又は第２アル
ミニウム板３２より融点が低いＡｌ−Ｓｉ系ろう材を介
して積層接着されたことを特徴とする。この請求項４に
係る回路基板では、ヒートシンク１４中のＡｌ合金のＡ
ｌ純度が比較的低くても、ヒートシンク１４を第１アル
ミニウム板３１又は第２アルミニウム板３２に比較的容
易に積層接着できる。またヒートシンク１４中のＡｌ合
金のＡｌ純度が比較的低いため、ヒートシンク１４の変
形抵抗がＡｌ純度の高い場合と比較して大きくなるが、
銅板と比較するとまだ変形抵抗が小さいので、この回路
基板３０に熱サイクルを付加してもセラミック基板１３
にクラックが発生することは殆どない。
係る発明であって、更に図２に示すように、ヒートシン
ク１４中のＡｌ合金のＡｌ純度が８０〜９５重量％であ
りかつヒートシンク１４が積層接着される第１アルミニ
ウム板３１又は第２アルミニウム板３２のＡｌ純度が９
９．９８重量％以上であって、ヒートシンク１４が第１
アルミニウム板３１又は第２アルミニウム板３２にヒー
トシンク１４及び第１アルミニウム板３１又は第２アル
ミニウム板３２より融点が低いＡｌ−Ｓｉ系ろう材を介
して積層接着されたことを特徴とする。この請求項４に
係る回路基板では、ヒートシンク１４中のＡｌ合金のＡ
ｌ純度が比較的低くても、ヒートシンク１４を第１アル
ミニウム板３１又は第２アルミニウム板３２に比較的容
易に積層接着できる。またヒートシンク１４中のＡｌ合
金のＡｌ純度が比較的低いため、ヒートシンク１４の変
形抵抗がＡｌ純度の高い場合と比較して大きくなるが、
銅板と比較するとまだ変形抵抗が小さいので、この回路
基板３０に熱サイクルを付加してもセラミック基板１３
にクラックが発生することは殆どない。
【０００８】請求項５に係る発明は、請求項１又は２に
係る発明であって、更に図３に示すように、ヒートシン
ク１４が積層接着される第１アルミニウム板５１又は第
２アルミニウム板５２のＡｌ純度が９９．９８重量％以
上であって、ヒートシンク１４が第１アルミニウム板５
１又は第２アルミニウム板５２にはんだ５６を介して積
層接着されたことを特徴とする。この請求項５に係る回
路基板では、ヒートシンク１４を第１アルミニウム板５
１又は第２アルミニウム板５２に比較的低温で容易に積
層接着できる。
係る発明であって、更に図３に示すように、ヒートシン
ク１４が積層接着される第１アルミニウム板５１又は第
２アルミニウム板５２のＡｌ純度が９９．９８重量％以
上であって、ヒートシンク１４が第１アルミニウム板５
１又は第２アルミニウム板５２にはんだ５６を介して積
層接着されたことを特徴とする。この請求項５に係る回
路基板では、ヒートシンク１４を第１アルミニウム板５
１又は第２アルミニウム板５２に比較的低温で容易に積
層接着できる。
【０００９】
【発明の実施の形態】次に本発明の第１の実施の形態を
図面に基づいて詳しく説明する。 (a) 第１及び第２アルミニウム板のセラミック基板への
積層接着 第１及び第２アルミニウム板はＡｌ純度が９９．９８重
量％以上の高純度のＡｌ合金により形成され、セラミッ
ク基板はＡｌＮ，Ｓｉ3Ｎ4又はＡｌ2Ｏ3により形成され
る。図１に示すように、セラミック基板１３の両面に第
１及び第２アルミニウム板１１，１２を積層接着するに
は、第１アルミニウム板１１の上にＡｌ−Ｓｉ系ろう材
（図示せず）、セラミック基板１３、Ａｌ−Ｓｉ系ろう
材（図示せず）及び第２アルミニウム板１２を重ねた状
態で、これらに荷重０．５〜５ｋｇｆ／ｃｍ2を加え、
真空中で６００〜６３０℃に加熱することにより行われ
る。積層接着後、第２アルミニウム板１２はエッチング
法により所定のパターンの回路となる。Ａｌ−Ｓｉ系ろ
う材は９０〜９５重量％のＡｌと５〜１０重量％のＳｉ
との合金である。
図面に基づいて詳しく説明する。 (a) 第１及び第２アルミニウム板のセラミック基板への
積層接着 第１及び第２アルミニウム板はＡｌ純度が９９．９８重
量％以上の高純度のＡｌ合金により形成され、セラミッ
ク基板はＡｌＮ，Ｓｉ3Ｎ4又はＡｌ2Ｏ3により形成され
る。図１に示すように、セラミック基板１３の両面に第
１及び第２アルミニウム板１１，１２を積層接着するに
は、第１アルミニウム板１１の上にＡｌ−Ｓｉ系ろう材
（図示せず）、セラミック基板１３、Ａｌ−Ｓｉ系ろう
材（図示せず）及び第２アルミニウム板１２を重ねた状
態で、これらに荷重０．５〜５ｋｇｆ／ｃｍ2を加え、
真空中で６００〜６３０℃に加熱することにより行われ
る。積層接着後、第２アルミニウム板１２はエッチング
法により所定のパターンの回路となる。Ａｌ−Ｓｉ系ろ
う材は９０〜９５重量％のＡｌと５〜１０重量％のＳｉ
との合金である。
【００１０】(b) ヒートシンク ヒートシンク１４はＳｉＣの焼成前の粉体を加圧した状
態で、この粉体間の隙間にＡｌ合金を流込むことにより
形成される。このＡｌ合金のＡｌ純度は８０〜９５重量
％と第１及び第２アルミニウム板１１，１２のＡｌ純度
より低く、残りは２０〜５重量％のＳｉ及び０〜５重量
％のＭｇ又はＣｕを含む。またヒートシンク１４中のＡ
ｌ合金の溶解温度範囲は５６０〜６００℃である。な
お、ヒートシンク中のＡｌ合金の組成例としては、Ａｌ
−２０重量％Ｓｉ−４重量％Ｍｇ，Ａｌ−７重量％Ｓ
ｉ，Ａｌ−４重量％Ｃｕ，Ａｌ−１２重量％Ｓｉ等があ
る。
態で、この粉体間の隙間にＡｌ合金を流込むことにより
形成される。このＡｌ合金のＡｌ純度は８０〜９５重量
％と第１及び第２アルミニウム板１１，１２のＡｌ純度
より低く、残りは２０〜５重量％のＳｉ及び０〜５重量
％のＭｇ又はＣｕを含む。またヒートシンク１４中のＡ
ｌ合金の溶解温度範囲は５６０〜６００℃である。な
お、ヒートシンク中のＡｌ合金の組成例としては、Ａｌ
−２０重量％Ｓｉ−４重量％Ｍｇ，Ａｌ−７重量％Ｓ
ｉ，Ａｌ−４重量％Ｃｕ，Ａｌ−１２重量％Ｓｉ等があ
る。
【００１１】(c) ヒートシンクの第１アルミニウム板へ
の積層接着 ヒートシンク１４の上に第１アルミニウム板１１を下側
にしたセラミック板１３とを重ね、これらに荷重０．５
〜５ｋｇｆ／ｃｍ2を加え、真空中で５７０〜６１０℃
に加熱することにより、ヒートシンク１４中のＡｌ合金
が溶融してヒートシンク１４が第１アルミニウム板１１
に積層接着される。なお、第１アルミニウム板をエッチ
ング法により所定のパターンの回路とし、第２アルミニ
ウム板にヒートシンクを積層接着してもよい。
の積層接着 ヒートシンク１４の上に第１アルミニウム板１１を下側
にしたセラミック板１３とを重ね、これらに荷重０．５
〜５ｋｇｆ／ｃｍ2を加え、真空中で５７０〜６１０℃
に加熱することにより、ヒートシンク１４中のＡｌ合金
が溶融してヒートシンク１４が第１アルミニウム板１１
に積層接着される。なお、第１アルミニウム板をエッチ
ング法により所定のパターンの回路とし、第２アルミニ
ウム板にヒートシンクを積層接着してもよい。
【００１２】図２は本発明の第２の実施の形態を示す。
図２において図１と同一符号は同一部品を示す。この実
施の形態では、ヒートシンク３４中のＡｌ合金のＡｌ純
度が８０〜９５重量％であり、かつこのヒートシンク３
４が積層接着される第１アルミニウム板３１のＡｌ純度
が９９．９８重量％以上であって、ヒートシンク３４が
第１アルミニウム板３１にヒートシンク３４及び第１ア
ルミニウム板３１より融点が低いＡｌ−Ｓｉ系ろう材
（図示せず）を介して積層接着される。また第２アルミ
ニウム板３２は第１アルミニウム板３１と同一材料によ
り形成され、第１及び第２アルミニウム板３１，３２の
セラミック基板１３への積層接着は上記Ａｌ−Ｓｉ系ろ
う材により行われる。ヒートシンク３４中のＡｌ合金は
８０〜９５重量％のＡｌと２０〜５重量％のＳｉを含
み、このＡｌ合金の溶解温度範囲は５６０〜６００℃で
ある。また第１及び第２アルミニウム板３１，３２は９
９．９８重量％以上のＡｌを含み、融点は６６０℃であ
る。更にＡｌ−Ｓｉ系ろう材は８７〜８４重量％のＡｌ
と１１〜１３．５重量％のＳｉを含み、このろう材の溶
解温度範囲は５３０〜５７０℃である。
図２において図１と同一符号は同一部品を示す。この実
施の形態では、ヒートシンク３４中のＡｌ合金のＡｌ純
度が８０〜９５重量％であり、かつこのヒートシンク３
４が積層接着される第１アルミニウム板３１のＡｌ純度
が９９．９８重量％以上であって、ヒートシンク３４が
第１アルミニウム板３１にヒートシンク３４及び第１ア
ルミニウム板３１より融点が低いＡｌ−Ｓｉ系ろう材
（図示せず）を介して積層接着される。また第２アルミ
ニウム板３２は第１アルミニウム板３１と同一材料によ
り形成され、第１及び第２アルミニウム板３１，３２の
セラミック基板１３への積層接着は上記Ａｌ−Ｓｉ系ろ
う材により行われる。ヒートシンク３４中のＡｌ合金は
８０〜９５重量％のＡｌと２０〜５重量％のＳｉを含
み、このＡｌ合金の溶解温度範囲は５６０〜６００℃で
ある。また第１及び第２アルミニウム板３１，３２は９
９．９８重量％以上のＡｌを含み、融点は６６０℃であ
る。更にＡｌ−Ｓｉ系ろう材は８７〜８４重量％のＡｌ
と１１〜１３．５重量％のＳｉを含み、このろう材の溶
解温度範囲は５３０〜５７０℃である。
【００１３】この回路基板３０を製造するには、先ずヒ
ートシンク３４の上にＡｌ−Ｓｉ系ろう材、第１アルミ
ニウム板３１、Ａｌ−Ｓｉ系ろう材、セラミック基板１
３、Ａｌ−Ｓｉ系ろう材及び第２アルミニウム板３２を
重ねる。次にこれらに荷重０．５〜５ｋｇｆ／ｃｍ2を
加え、真空中で５５０〜５７０℃に加熱する。これによ
りＡｌ−Ｓｉろう材が溶融してヒートシンク３４が第１
アルミニウム板３１に積層接着される。更に第２アルミ
ニウム板３２はエッチング法により所定のパターンの回
路となる。なお、ヒートシンクの上にＡｌ−Ｓｉ系ろう
材、第２アルミニウム板を重ねてもよく、この場合に
は、第１アルミニウム板がエッチング法により所定のパ
ターンの回路となる。
ートシンク３４の上にＡｌ−Ｓｉ系ろう材、第１アルミ
ニウム板３１、Ａｌ−Ｓｉ系ろう材、セラミック基板１
３、Ａｌ−Ｓｉ系ろう材及び第２アルミニウム板３２を
重ねる。次にこれらに荷重０．５〜５ｋｇｆ／ｃｍ2を
加え、真空中で５５０〜５７０℃に加熱する。これによ
りＡｌ−Ｓｉろう材が溶融してヒートシンク３４が第１
アルミニウム板３１に積層接着される。更に第２アルミ
ニウム板３２はエッチング法により所定のパターンの回
路となる。なお、ヒートシンクの上にＡｌ−Ｓｉ系ろう
材、第２アルミニウム板を重ねてもよく、この場合に
は、第１アルミニウム板がエッチング法により所定のパ
ターンの回路となる。
【００１４】図３は本発明の第３の実施の形態を示す。
図３において図１と同一符号は同一部品を示す。この実
施の形態では、ヒートシンク１４が第１アルミニウム板
５１にはんだ５６を介して積層接着される。この場合、
ヒートシンク１４中のＡｌ合金のＡｌ純度は特に限定さ
れないが、第１及び第２アルミニウム板５１，５２のＡ
ｌ純度は９９．９８重量％以上である。またはんだ５６
は５〜６０重量％のＰｂと９５〜４０重量％のＳｎとの
合金である。セラミック基板１３の両面に第１及び第２
アルミニウム板５１，５２を積層接着するには、先ず第
１アルミニウム板５１の上にＡｌ−Ｓｉ系ろう材（図示
せず）、セラミック基板１３、Ａｌ−Ｓｉ系ろう材（図
示せず）及び第２アルミニウム板５２を重ねた状態で、
これらに荷重０．５〜５ｋｇｆ／ｃｍ2を加え、真空中
で６００〜６３０℃に加熱することにより行われる。積
層接着後、第２アルミニウム板５２はエッチング法によ
り所定のパターンの回路となる。
図３において図１と同一符号は同一部品を示す。この実
施の形態では、ヒートシンク１４が第１アルミニウム板
５１にはんだ５６を介して積層接着される。この場合、
ヒートシンク１４中のＡｌ合金のＡｌ純度は特に限定さ
れないが、第１及び第２アルミニウム板５１，５２のＡ
ｌ純度は９９．９８重量％以上である。またはんだ５６
は５〜６０重量％のＰｂと９５〜４０重量％のＳｎとの
合金である。セラミック基板１３の両面に第１及び第２
アルミニウム板５１，５２を積層接着するには、先ず第
１アルミニウム板５１の上にＡｌ−Ｓｉ系ろう材（図示
せず）、セラミック基板１３、Ａｌ−Ｓｉ系ろう材（図
示せず）及び第２アルミニウム板５２を重ねた状態で、
これらに荷重０．５〜５ｋｇｆ／ｃｍ2を加え、真空中
で６００〜６３０℃に加熱することにより行われる。積
層接着後、第２アルミニウム板５２はエッチング法によ
り所定のパターンの回路となる。
【００１５】次に第１アルミニウム板５１及びヒートシ
ンク１４の接着面にそれぞれＮｉめっきを施す。更にヒ
ートシンク１４の上にはんだ５６と第１アルミニウム板
５１を下側にしたセラミック基板１３とを重ねた状態
で、Ｎ2ガス及びＨ2ガスの混合ガス雰囲気中で２２０〜
３５０℃に加熱することにより、ヒートシンク１４が第
１アルミニウム板５１に積層接着される。なお、第１ア
ルミニウム板をエッチング法により所定のパターンの回
路とし、ヒートシンクの上にはんだ箔を介して第１アル
ミニウム板を重ねてもよい。
ンク１４の接着面にそれぞれＮｉめっきを施す。更にヒ
ートシンク１４の上にはんだ５６と第１アルミニウム板
５１を下側にしたセラミック基板１３とを重ねた状態
で、Ｎ2ガス及びＨ2ガスの混合ガス雰囲気中で２２０〜
３５０℃に加熱することにより、ヒートシンク１４が第
１アルミニウム板５１に積層接着される。なお、第１ア
ルミニウム板をエッチング法により所定のパターンの回
路とし、ヒートシンクの上にはんだ箔を介して第１アル
ミニウム板を重ねてもよい。
【００１６】
【実施例】次に本発明の実施例を比較例とともに詳しく
説明する。 ＜実施例１＞図１に示すように、縦、横及び厚さがそれ
ぞれ６０ｍｍ、４０ｍｍ及び０．６３５ｍｍのＡｌＮに
より形成されたセラミック基板１３と、縦、横及び厚さ
がそれぞれ６０ｍｍ、４０ｍｍ及び０．４ｍｍのＡｌ合
金により形成された第１及び第２アルミニウム板１１，
１２と、縦、横及び厚さがそれぞれ８０ｍｍ、６０ｍｍ
及び２．０ｍｍのＡｌＳｉＣ系複合材料により形成され
たヒートシンク１４と、縦、横及び厚さがそれぞれ６０
ｍｍ、４０ｍｍ及び０．０３ｍｍのＡｌ−Ｓｉ系ろう材
（図示せず）とを用意した。第１及び第２アルミニウム
板１１，１２のＡｌ純度はともに９９．９９重量％であ
り、ヒートシンク１４中のＡｌ合金は８８重量％Ａｌ−
１２重量％Ｓｉ合金であり、Ａｌ−Ｓｉ系ろう材はＡｌ
−７．５重量％Ｓｉ合金であった。またヒートシンク１
４中のＡｌ合金の溶解温度範囲は５６０〜６００℃であ
った。
説明する。 ＜実施例１＞図１に示すように、縦、横及び厚さがそれ
ぞれ６０ｍｍ、４０ｍｍ及び０．６３５ｍｍのＡｌＮに
より形成されたセラミック基板１３と、縦、横及び厚さ
がそれぞれ６０ｍｍ、４０ｍｍ及び０．４ｍｍのＡｌ合
金により形成された第１及び第２アルミニウム板１１，
１２と、縦、横及び厚さがそれぞれ８０ｍｍ、６０ｍｍ
及び２．０ｍｍのＡｌＳｉＣ系複合材料により形成され
たヒートシンク１４と、縦、横及び厚さがそれぞれ６０
ｍｍ、４０ｍｍ及び０．０３ｍｍのＡｌ−Ｓｉ系ろう材
（図示せず）とを用意した。第１及び第２アルミニウム
板１１，１２のＡｌ純度はともに９９．９９重量％であ
り、ヒートシンク１４中のＡｌ合金は８８重量％Ａｌ−
１２重量％Ｓｉ合金であり、Ａｌ−Ｓｉ系ろう材はＡｌ
−７．５重量％Ｓｉ合金であった。またヒートシンク１
４中のＡｌ合金の溶解温度範囲は５６０〜６００℃であ
った。
【００１７】先ず第１アルミニウム板１１の上にＡｌ−
Ｓｉ系ろう材、セラミック基板１３、Ａｌ−Ｓｉ系ろう
材及び第２アルミニウム板１２を重ねた状態で、これら
に荷重２ｋｇｆ／ｃｍ2を加え、真空中で６３０℃に加
熱することにより、セラミック基板１３の両面に第１及
び第２アルミニウム板１１，１２を積層接着した。積層
接着後、第２アルミニウム板１２をエッチング法により
所定のパターンの回路とした。次にヒートシンク１４の
上に第１アルミニウム板１１を下側にしたセラミック板
１３とを重ね、これらに荷重２ｋｇｆ／ｃｍ2を加え、
真空中で５８０℃に加熱してヒートシンク１４を第１ア
ルミニウム板１１に積層接着し、ヒートシンク付セラミ
ック回路基板１０を得た。
Ｓｉ系ろう材、セラミック基板１３、Ａｌ−Ｓｉ系ろう
材及び第２アルミニウム板１２を重ねた状態で、これら
に荷重２ｋｇｆ／ｃｍ2を加え、真空中で６３０℃に加
熱することにより、セラミック基板１３の両面に第１及
び第２アルミニウム板１１，１２を積層接着した。積層
接着後、第２アルミニウム板１２をエッチング法により
所定のパターンの回路とした。次にヒートシンク１４の
上に第１アルミニウム板１１を下側にしたセラミック板
１３とを重ね、これらに荷重２ｋｇｆ／ｃｍ2を加え、
真空中で５８０℃に加熱してヒートシンク１４を第１ア
ルミニウム板１１に積層接着し、ヒートシンク付セラミ
ック回路基板１０を得た。
【００１８】＜比較例１＞図４に示すように、実施例１
のセラミック基板と同形同大にかつ同一材料により形成
されたセラミック基板３と、実施例１の第１及び第２ア
ルミニウム板と同形同大の第１及び第２銅板１，２と、
実施例１のヒートシンクと同形同大にかつＣｕにより形
成されたヒートシンク４と、縦、横及び厚さがそれぞれ
５０ｍｍ、３０ｍｍ及び０．１ｍｍのはんだ６とを用意
した。先ず第１銅板１の上にセラミック基板３及び第２
銅板２を重ねた状態で、これらに荷重０．５ｋｇｆ／ｃ
ｍ2を加え、Ｎ2雰囲気中で１０６３℃に加熱するＤＢＣ
法により、第１及び第２銅板１，２をセラミック基板３
に積層接着した。第２銅板２をエッチンクにより所定の
パターンの回路とした。次にヒートシンク４の上にはん
だ６と第１銅板１を下側にしたセラミック基板３とを重
ねた状態で、Ｎ 2ガス及びＨ2ガスの混合ガス雰囲気中で
２５０℃に加熱してヒートシンク４を第１銅板１に積層
接着し、このヒートシンク付セラミック回路基板５を比
較例１とした。
のセラミック基板と同形同大にかつ同一材料により形成
されたセラミック基板３と、実施例１の第１及び第２ア
ルミニウム板と同形同大の第１及び第２銅板１，２と、
実施例１のヒートシンクと同形同大にかつＣｕにより形
成されたヒートシンク４と、縦、横及び厚さがそれぞれ
５０ｍｍ、３０ｍｍ及び０．１ｍｍのはんだ６とを用意
した。先ず第１銅板１の上にセラミック基板３及び第２
銅板２を重ねた状態で、これらに荷重０．５ｋｇｆ／ｃ
ｍ2を加え、Ｎ2雰囲気中で１０６３℃に加熱するＤＢＣ
法により、第１及び第２銅板１，２をセラミック基板３
に積層接着した。第２銅板２をエッチンクにより所定の
パターンの回路とした。次にヒートシンク４の上にはん
だ６と第１銅板１を下側にしたセラミック基板３とを重
ねた状態で、Ｎ 2ガス及びＨ2ガスの混合ガス雰囲気中で
２５０℃に加熱してヒートシンク４を第１銅板１に積層
接着し、このヒートシンク付セラミック回路基板５を比
較例１とした。
【００１９】＜比較例２＞図５に示すように、ヒートシ
ンク７をＡｌＳｉＣ系複合材料により形成し、ヒートシ
ンク７をはんだ６を介して第１銅板１に積層接着する前
にヒートシンク７の接着面にＮｉめっきを施したことを
除いて、比較例１と同様に構成し、このヒートシンク付
セラミック回路基板９を比較例２とした。
ンク７をＡｌＳｉＣ系複合材料により形成し、ヒートシ
ンク７をはんだ６を介して第１銅板１に積層接着する前
にヒートシンク７の接着面にＮｉめっきを施したことを
除いて、比較例１と同様に構成し、このヒートシンク付
セラミック回路基板９を比較例２とした。
【００２０】＜比較試験及び評価＞実施例１、比較例１
及び比較例２の回路基板の反り、熱抵抗及びセラミック
スクラックをそれぞれ測定した。 反りの測定 実施例１、比較例１及び比較例２のヒートシンクの下面
の反りを３次元測定器でそれぞれ測定した。このときの
測定長さは５０ｍｍであった。 熱抵抗の測定 実施例１の第２アルミニウム板の上面と、比較例１及び
比較例２の銅板の上面とに、２０ｍｍ×１５ｍｍの発熱
体をシリコーングリースにてそれぞれ接着し、ヒートシ
ンクの下面に放熱器を取付けた。先ずこの状態で発熱体
を３０Ｗで発熱して発熱体と周囲空気との間にて熱抵抗
（温度サイクル直前の熱抵抗）を測定した。次に上記実
施例１、比較例１及び比較例２の回路基板に冷熱衝撃試
験器にて−５５℃〜室温〜１５０℃を１サイクルとして
１０００サイクルの温度サイクルを付加した。更に温度
サイクルを１０００回付加した後に発熱体を３０Ｗで発
熱したときの発熱体と周囲空気との間にて熱抵抗（温度
サイクル１０００回後の熱抵抗）を測定した。
及び比較例２の回路基板の反り、熱抵抗及びセラミック
スクラックをそれぞれ測定した。 反りの測定 実施例１、比較例１及び比較例２のヒートシンクの下面
の反りを３次元測定器でそれぞれ測定した。このときの
測定長さは５０ｍｍであった。 熱抵抗の測定 実施例１の第２アルミニウム板の上面と、比較例１及び
比較例２の銅板の上面とに、２０ｍｍ×１５ｍｍの発熱
体をシリコーングリースにてそれぞれ接着し、ヒートシ
ンクの下面に放熱器を取付けた。先ずこの状態で発熱体
を３０Ｗで発熱して発熱体と周囲空気との間にて熱抵抗
（温度サイクル直前の熱抵抗）を測定した。次に上記実
施例１、比較例１及び比較例２の回路基板に冷熱衝撃試
験器にて−５５℃〜室温〜１５０℃を１サイクルとして
１０００サイクルの温度サイクルを付加した。更に温度
サイクルを１０００回付加した後に発熱体を３０Ｗで発
熱したときの発熱体と周囲空気との間にて熱抵抗（温度
サイクル１０００回後の熱抵抗）を測定した。
【００２１】セラミックスクラックの測定 先ず温度サイクル１０００回後の熱抵抗を測定した実施
例１のセラミック基板上の第１及び第２アルミニウム板
と、比較例１及び比較例２のセラミック基板上の第１及
び第２銅板とをそれぞれエッチンクで除去した。次に実
施例１のセラミック基板のうち除去されたアルミニウム
板全周長さに対するセラミック基板にクラックが生じて
いる部分の長さの割合と、比較例１及び比較例２の除去
された銅板全周長さに対するセラミック基板にクラック
が生じている部分の長さの割合とをそれぞれ測定した。
上記〜の結果を表１に示す。
例１のセラミック基板上の第１及び第２アルミニウム板
と、比較例１及び比較例２のセラミック基板上の第１及
び第２銅板とをそれぞれエッチンクで除去した。次に実
施例１のセラミック基板のうち除去されたアルミニウム
板全周長さに対するセラミック基板にクラックが生じて
いる部分の長さの割合と、比較例１及び比較例２の除去
された銅板全周長さに対するセラミック基板にクラック
が生じている部分の長さの割合とをそれぞれ測定した。
上記〜の結果を表１に示す。
【００２２】
【表１】
【００２３】表１から明らかなように、実施例１及び比
較例２ではヒートシンクの反りが３０μｍと同一であっ
たのに対し、比較例１ではヒートシンクの反りが実施例
１及び比較例２の１．５倍と大きくなっていた。また実
施例１では温度サイクル直前の熱抵抗に対して温度サイ
クル１０００回後の熱抵抗が変化しなかったのに対し、
比較例１では温度サイクル１０００回後の熱抵抗が約７
８％増大し、比較例２では温度サイクル１０００回後の
熱抵抗が約７．７％増大した。更に実施例１ではセラミ
ックスクラックが温度サイクル１０００回後であっても
全く生じなかったのに対し、比較例１及び２ではセラミ
ックスクラックが温度サイクル１０００回後ともに１０
０％となった。即ち比較例１及び比較例２では、セラミ
ック基板のうち除去された銅板全周にわたってクラック
が生じた。
較例２ではヒートシンクの反りが３０μｍと同一であっ
たのに対し、比較例１ではヒートシンクの反りが実施例
１及び比較例２の１．５倍と大きくなっていた。また実
施例１では温度サイクル直前の熱抵抗に対して温度サイ
クル１０００回後の熱抵抗が変化しなかったのに対し、
比較例１では温度サイクル１０００回後の熱抵抗が約７
８％増大し、比較例２では温度サイクル１０００回後の
熱抵抗が約７．７％増大した。更に実施例１ではセラミ
ックスクラックが温度サイクル１０００回後であっても
全く生じなかったのに対し、比較例１及び２ではセラミ
ックスクラックが温度サイクル１０００回後ともに１０
０％となった。即ち比較例１及び比較例２では、セラミ
ック基板のうち除去された銅板全周にわたってクラック
が生じた。
【００２４】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、セ
ラミック基板の両面にＡｌ−Ｓｉ系ろう材を介して第１
及び第２アルミニウム板をそれぞれ積層接着し、ＡｌＳ
ｉＣ系複合材料により形成されたヒートシンクを第１又
は第２アルミニウム板の表面に積層接着したので、この
回路基板に熱サイクルを付加しても、従来の銅板と比べ
て変形抵抗の小さい第１及び第２アルミニウム板がセラ
ミック基板及びアルミニウム板の熱膨張係数の差による
歪みを弾性変形して吸収する。この結果、セラミック基
板にクラックが発生することはない。またヒートシンク
として熱伝導率の高いＡｌＳｉＣ系複合材料を用いたの
で、放熱特性が向上する。またセラミック基板をＡｌ
Ｎ，Ｓｉ3Ｎ4又はＡｌ2Ｏ3により形成すれば、熱伝導率
及び耐熱性、強度及び耐熱性、又は耐熱性がそれぞれ向
上する。またヒートシンク中のＡｌ合金のＡｌ純度が８
０〜９５重量％でありかつ第１又は第２アルミニウム板
のＡｌ純度が９９．９８重量％以上であって、ヒートシ
ンクを第１又は第２アルミニウム板にヒートシンク中の
Ａｌ合金を介して積層接着すれば、ろう材やはんだを用
いずにヒートシンクを第１又は第２アルミニウム板に積
層接着できるので、製造工数を削減できる。
ラミック基板の両面にＡｌ−Ｓｉ系ろう材を介して第１
及び第２アルミニウム板をそれぞれ積層接着し、ＡｌＳ
ｉＣ系複合材料により形成されたヒートシンクを第１又
は第２アルミニウム板の表面に積層接着したので、この
回路基板に熱サイクルを付加しても、従来の銅板と比べ
て変形抵抗の小さい第１及び第２アルミニウム板がセラ
ミック基板及びアルミニウム板の熱膨張係数の差による
歪みを弾性変形して吸収する。この結果、セラミック基
板にクラックが発生することはない。またヒートシンク
として熱伝導率の高いＡｌＳｉＣ系複合材料を用いたの
で、放熱特性が向上する。またセラミック基板をＡｌ
Ｎ，Ｓｉ3Ｎ4又はＡｌ2Ｏ3により形成すれば、熱伝導率
及び耐熱性、強度及び耐熱性、又は耐熱性がそれぞれ向
上する。またヒートシンク中のＡｌ合金のＡｌ純度が８
０〜９５重量％でありかつ第１又は第２アルミニウム板
のＡｌ純度が９９．９８重量％以上であって、ヒートシ
ンクを第１又は第２アルミニウム板にヒートシンク中の
Ａｌ合金を介して積層接着すれば、ろう材やはんだを用
いずにヒートシンクを第１又は第２アルミニウム板に積
層接着できるので、製造工数を削減できる。
【００２５】またヒートシンク中のＡｌ合金のＡｌ純度
が８０〜９５重量％でありかつ第１又は第２アルミニウ
ム板のＡｌ純度が９９．９８重量％以上であって、ヒー
トシンクを第１又は第２アルミニウム板にヒートシンク
及び第１又は第２アルミニウム板より融点が低いＡｌ−
Ｓｉ系ろう材を介して積層接着すれば、ヒートシンク中
のＡｌ合金のＡｌ純度が比較的低くても、ヒートシンク
を第１又は第２アルミニウム板に比較的容易に積層接着
できる。またヒートシンク中のＡｌ合金のＡｌ純度が比
較的低いため、ヒートシンクの変形抵抗がＡｌ純度の高
い場合と比較して大きくなるが、従来の銅板と比較する
とまだ変形抵抗が小さいので、この回路基板に熱サイク
ルをかけてもセラミック基板にクラックが発生すること
は殆どない。また第１及び第２アルミニウム板のセラミ
ック基板への積層接着と、ヒートシンクの第１又は第２
アルミニウム板への積層接着を同時に行うことができ、
製造工数を低減できる。更に第１又は第２アルミニウム
板のＡｌ純度が９９．９８重量％以上であって、ヒート
シンクを第１又は第２アルミニウム板にはんだを介して
積層接着すれば、ヒートシンクを第１又は第２アルミニ
ウム板に比較的低温で容易に積層接着できる。
が８０〜９５重量％でありかつ第１又は第２アルミニウ
ム板のＡｌ純度が９９．９８重量％以上であって、ヒー
トシンクを第１又は第２アルミニウム板にヒートシンク
及び第１又は第２アルミニウム板より融点が低いＡｌ−
Ｓｉ系ろう材を介して積層接着すれば、ヒートシンク中
のＡｌ合金のＡｌ純度が比較的低くても、ヒートシンク
を第１又は第２アルミニウム板に比較的容易に積層接着
できる。またヒートシンク中のＡｌ合金のＡｌ純度が比
較的低いため、ヒートシンクの変形抵抗がＡｌ純度の高
い場合と比較して大きくなるが、従来の銅板と比較する
とまだ変形抵抗が小さいので、この回路基板に熱サイク
ルをかけてもセラミック基板にクラックが発生すること
は殆どない。また第１及び第２アルミニウム板のセラミ
ック基板への積層接着と、ヒートシンクの第１又は第２
アルミニウム板への積層接着を同時に行うことができ、
製造工数を低減できる。更に第１又は第２アルミニウム
板のＡｌ純度が９９．９８重量％以上であって、ヒート
シンクを第１又は第２アルミニウム板にはんだを介して
積層接着すれば、ヒートシンクを第１又は第２アルミニ
ウム板に比較的低温で容易に積層接着できる。
【図１】本発明の第１実施形態及び実施例１のヒートシ
ンク付セラミック回路基板の断面図。
ンク付セラミック回路基板の断面図。
【図２】本発明の第２の実施形態を示す図１に対応する
断面図。
断面図。
【図３】本発明の第３の実施形態を示す図１に対応する
断面図。
断面図。
【図４】比較例１のヒートシンク付セラミック回路基板
を示す図１に対応する断面図。
を示す図１に対応する断面図。
【図５】従来例及び比較例２のヒートシンク付セラミッ
ク回路基板を示す図１に対応する断面図。
ク回路基板を示す図１に対応する断面図。
１０，３０，５０ ヒートシンク付セラミック回路基板 １１，３１，５１ 第１アルミニウム板 １２，３２，５２ 第２アルミニウム板 １３ セラミック基板 １４ ヒートシンク ５６ はんだ
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成９年８月７日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１９】＜比較例２＞図５に示すように、ヒートシ
ンク８をＡｌＳｉＣ系複合材料により形成し、ヒートシ
ンク７をはんだ６を介して第１銅板１に積層接着する前
にヒートシンク８の接着面にＮｉめっきを施したことを
除いて、比較例１と同様に構成し、このヒートシンク付
セラミック回路基板９を比較例２とした。
ンク８をＡｌＳｉＣ系複合材料により形成し、ヒートシ
ンク７をはんだ６を介して第１銅板１に積層接着する前
にヒートシンク８の接着面にＮｉめっきを施したことを
除いて、比較例１と同様に構成し、このヒートシンク付
セラミック回路基板９を比較例２とした。
【手続補正書】
【提出日】平成９年８月８日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１２】図２は本発明の第２の実施の形態を示す。
図２において図１と同一符号は同一部品を示す。この実
施の形態では、ヒートシンク１４中のＡｌ合金のＡｌ純
度が８０〜９５重量％であり、かつこのヒートシンク１
４が積層接着される第１アルミニウム板３１のＡｌ純度
が９９．９８重量％以上であって、ヒートシンク１４が
第１アルミニウム板３１にヒートシンク１４及び第１ア
ルミニウム板３１より融点が低いＡｌ−Ｓｉ系ろう材
（図示せず）を介して積層接着される。また第２アルミ
ニウム板３２は第１アルミニウム板３１と同一材料によ
り形成され、第１及び第２アルミニウム板３１，３２の
セラミック基板１３への積層接着は上記Ａｌ−Ｓｉ系ろ
う材により行われる。ヒートシンク１４中のＡｌ合金は
８０〜９５重量％のＡｌと２０〜５重量％のＳｉを含
み、このＡｌ合金の溶解温度範囲は５６０〜６００℃で
ある。また第１及び第２アルミニウム板３１，３２は９
９．９８重量％以上のＡｌを含み、融点は６６０℃であ
る。更にＡｌ−Ｓｉ系ろう材は８７〜８４重量％のＡｌ
と１１〜１３．５重量％のＳｉを含み、このろう材の溶
解温度範囲は５３０〜５７０℃である。
図２において図１と同一符号は同一部品を示す。この実
施の形態では、ヒートシンク１４中のＡｌ合金のＡｌ純
度が８０〜９５重量％であり、かつこのヒートシンク１
４が積層接着される第１アルミニウム板３１のＡｌ純度
が９９．９８重量％以上であって、ヒートシンク１４が
第１アルミニウム板３１にヒートシンク１４及び第１ア
ルミニウム板３１より融点が低いＡｌ−Ｓｉ系ろう材
（図示せず）を介して積層接着される。また第２アルミ
ニウム板３２は第１アルミニウム板３１と同一材料によ
り形成され、第１及び第２アルミニウム板３１，３２の
セラミック基板１３への積層接着は上記Ａｌ−Ｓｉ系ろ
う材により行われる。ヒートシンク１４中のＡｌ合金は
８０〜９５重量％のＡｌと２０〜５重量％のＳｉを含
み、このＡｌ合金の溶解温度範囲は５６０〜６００℃で
ある。また第１及び第２アルミニウム板３１，３２は９
９．９８重量％以上のＡｌを含み、融点は６６０℃であ
る。更にＡｌ−Ｓｉ系ろう材は８７〜８４重量％のＡｌ
と１１〜１３．５重量％のＳｉを含み、このろう材の溶
解温度範囲は５３０〜５７０℃である。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１３】この回路基板３０を製造するには、先ずヒ
ートシンク１４の上にＡｌ−Ｓｉ系ろう材、第１アルミ
ニウム板３１、Ａｌ−Ｓｉ系ろう材、セラミック基板１
３、Ａｌ−Ｓｉ系ろう材及び第２アルミニウム板３２を
重ねる。次にこれらに荷重０．５〜５ｋｇｆ／ｃｍ2を
加え、真空中で５５０〜５７０℃に加熱する。これによ
りＡｌ−Ｓｉろう材が溶融してヒートシンク１４が第１
アルミニウム板３１に積層接着される。更に第２アルミ
ニウム板３２はエッチング法により所定のパターンの回
路となる。なお、ヒートシンクの上にＡｌ−Ｓｉ系ろう
材、第２アルミニウム板を重ねてもよく、この場合に
は、第１アルミニウム板がエッチング法により所定のパ
ターンの回路となる。
ートシンク１４の上にＡｌ−Ｓｉ系ろう材、第１アルミ
ニウム板３１、Ａｌ−Ｓｉ系ろう材、セラミック基板１
３、Ａｌ−Ｓｉ系ろう材及び第２アルミニウム板３２を
重ねる。次にこれらに荷重０．５〜５ｋｇｆ／ｃｍ2を
加え、真空中で５５０〜５７０℃に加熱する。これによ
りＡｌ−Ｓｉろう材が溶融してヒートシンク１４が第１
アルミニウム板３１に積層接着される。更に第２アルミ
ニウム板３２はエッチング法により所定のパターンの回
路となる。なお、ヒートシンクの上にＡｌ−Ｓｉ系ろう
材、第２アルミニウム板を重ねてもよく、この場合に
は、第１アルミニウム板がエッチング法により所定のパ
ターンの回路となる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 初鹿 昌文 埼玉県大宮市北袋町１丁目297番地 三菱 マテリアル株式会社総合研究所内
Claims (5)
- 【請求項１】 セラミック基板(13)と、 前記セラミック基板(13)の両面にＡｌ−Ｓｉ系ろう材を
介してそれぞれ積層接着された第１及び第２アルミニウ
ム板(11,12,31,32,51,52)と、 ＡｌＳｉＣ系複合材料により形成され前記第１又は第２
アルミニウム板(11,12,31,32,51,52)の表面に積層接着
されたヒートシンク(14)とを備えたヒートシンク付セラ
ミック回路基板。 - 【請求項２】 セラミック基板(13)がＡｌＮ，Ｓｉ3Ｎ4
又はＡｌ2Ｏ3により形成された請求項１記載のヒートシ
ンク付セラミック回路基板。 - 【請求項３】 ヒートシンク(14)中のＡｌ合金のＡｌ純
度が８０〜９５重量％でありかつ前記ヒートシンク(14)
が積層接着される第１又は第２アルミニウム板(11,12)
のＡｌ純度が９９．９８重量％以上であって、 前記ヒートシンク(14)が前記第１又は第２アルミニウム
板(11,12)に前記ヒートシンク(14)中のＡｌ合金を介し
て積層接着された請求項１又は２記載のヒートシンク付
セラミック回路基板。 - 【請求項４】 ヒートシンク(14)中のＡｌ合金のＡｌ純
度が８０〜９５重量％でありかつ前記ヒートシンク(14)
が積層接着される第１又は第２アルミニウム板(31,32)
のＡｌ純度が９９．９８重量％以上であって、 前記ヒートシンク(14)が前記第１又は第２アルミニウム
板(31,32)に前記ヒートシンク(14)及び前記第１又は第
２アルミニウム板(31,32)より融点が低いＡｌ−Ｓｉ系
ろう材を介して積層接着された請求項１又は２記載のヒ
ートシンク付セラミック回路基板。 - 【請求項５】 ヒートシンク(14)が積層接着される第１
又は第２アルミニウム板(51,52)のＡｌ純度が９９．９
８重量％以上であって、 前記ヒートシンク(14)が前記第１又は第２アルミニウム
板(51,52)にはんだ(56)を介して積層接着された請求項
１又は２記載のヒートシンク付セラミック回路基板。
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