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公開番号2025053936
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-04-07
出願番号2023163071
出願日2023-09-26
発明の名称回路基板及びその製造方法
出願人デンカ株式会社
代理人個人,個人,個人
主分類H05K 1/02 20060101AFI20250331BHJP(他に分類されない電気技術)
要約【課題】接合層と金属板との接合信頼性に優れる回路基板を効率よく得ることが可能な回路基板の製造方法を提供すること。
【解決手段】セラミック板の主面上に設けられたろう材層の一表面上に、複数の金属板が点在するように並べて積層体を得る積層工程と、積層体を加熱して、セラミック板と複数の金属板とが接合層で接合された接合体を得る接合工程と、セラミック板の主面に沿って隣り合う複数の金属板の間における接合層を除去し、隣り合う複数の金属板同士を電気的に絶縁させる除去工程と、を有する、回路基板の製造方法を提供する。
【選択図】図5
特許請求の範囲【請求項１】
セラミック板の主面上に設けられたろう材層の一表面上に、複数の金属板が点在するように並べて積層体を得る積層工程と、
前記積層体を加熱して、前記セラミック板と前記複数の金属板とが接合層で接合された接合体を得る接合工程と、
前記セラミック板の前記主面に沿って隣り合う前記複数の金属板の間における前記接合層を除去し、隣り合う前記複数の金属板同士を電気的に絶縁させる除去工程と、を有する、回路基板の製造方法。
続きを表示（約 880 文字）【請求項２】
前記複数の金属板の全てが前記ろう材層の前記一表面上に設けられる、請求項１に記載の回路基板の製造方法。
【請求項３】
前記セラミック板の前記主面にろう材を塗布して前記主面上に前記ろう材層を設ける塗布工程を有する、請求項１又は２に記載の回路基板の製造方法。
【請求項４】
前記複数の金属板はＣｕを含んでおり、
前記ろう材層はＡｇを含み、前記ろう材層におけるＡｇとＣｕとの合計に対するＡｇの比率が９１質量％以上である、請求項１又は２に記載の回路基板の製造方法。
【請求項５】
前記回路基板を平面視したときに、前記複数の金属板の外縁はそれぞれ複数の辺を含み、前記複数の金属板の少なくとも一つにおいて、前記複数の辺における前記接合層のはみ出し距離の最小値Ｌ
ｍｉｎ
に対する最大値Ｌ
ｍａｘ
の比が４．０以下である、請求項１又は２に記載の回路基板の製造方法。
【請求項６】
前記はみ出し距離の最大値Ｌ
ｍａｘ
と最小値Ｌ
ｍｉｎ
の差が０．３ｍｍ以下である、請求項５に記載の回路基板の製造方法。
【請求項７】
セラミック板と、複数の金属板と、前記セラミック板と前記複数の金属板のそれぞれとを接合する複数の接合層と、を備え、
平面視したときに前記複数の金属板の外縁はそれぞれ複数の辺を含み、
前記複数の金属板の少なくとも一つにおいて、前記複数の辺における前記接合層のはみ出し距離の最小値Ｌ
ｍｉｎ
に対する最大値Ｌ
ｍａｘ
の比が４．０以下である、回路基板。
【請求項８】
前記はみ出し距離の最大値Ｌ
ｍａｘ
と最小値Ｌ
ｍｉｎ
の差が０．３ｍｍ以下である、請求項７に記載の回路基板。
【請求項９】
前記はみ出し距離の標準偏差が０．０５ｍｍ以下である、請求項７又は８に記載の回路基板。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、回路基板及びその製造方法に関する。
続きを表示（約 2,100 文字）【背景技術】
【０００２】
ロボット及びモータ等の産業機器の高性能化に伴い、大電流及び高電圧を制御するパワーモジュールが使用されている。このようなパワーモジュールに備えられる回路基板は、セラミック基板と銅板とを備えており、これらは活性金属を含有するろう材を介して接合される。このような回路基板等に用いられる接合体の製造方法としては、エッチング法が知られている。
【０００３】
一方、特許文献１では、ろう材を介してセラミック基板の一方の面に配置して積層体を形成する積層体形成工程と、積層体を積層方向に加圧及び加熱することにより、セラミック基板の一方の面に回路層用金属板を接合して回路層を形成する接合工程と、を備える絶縁回路基板の製造方法が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０２０－１５５４４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
エッチング法を用いて接合体を作製する技術では、金属板を所定のサイズに加工するためにレジスト印刷及びエッチングの工程が必要となる。一方、特許文献１のように回路層を接合する搭載法であれば、このような工程が不要となり、生産効率を向上することができる。ただし、搭載法で、セラミック板の主面上に複数の金属板を並べて配置する場合、まず複数の金属板を貼り合わせる位置ごとにろう材層を形成し、形成した複数のろう材層と複数の金属板のそれぞれとを位置合わせしながら貼り合わせる必要があった。このため、工程が煩雑となるうえに、ろう材層と金属板との位置ずれが生じやすいという事情があった。位置ずれが生じると、セラミック板と金属板との接合信頼性、及び、隣接する金属板を接合する接合層間の距離が変動して絶縁信頼性が損なわれることが懸念される。
【０００６】
本開示は、接合層と金属板との接合信頼性に優れる回路基板を効率よく得ることが可能な回路基板の製造方法を提供する。また、接合層と金属板との接合信頼性に優れる回路基板を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本開示の一側面は、以下の回路基板の製造方法を提供する。
【０００８】
［１］セラミック板の主面上に設けられたろう材層の一表面上に、複数の金属板が点在するように並べて積層体を得る積層工程と、
前記積層体を加熱して、前記セラミック板と前記複数の金属板とが接合層で接合された接合体を得る接合工程と、
前記セラミック板の前記主面に沿って隣り合う前記複数の金属板の間における前記接合層を除去し、隣り合う前記複数の金属板同士を電気的に絶縁させる除去工程と、を有する、回路基板の製造方法。
［２］前記複数の金属板の全てが前記ろう材層の前記一表面上に設けられる、［１］に記載の回路基板の製造方法。
［３］前記セラミック板の前記主面にろう材を塗布して前記主面上に前記ろう材層を設ける塗布工程を有する、［１］又は［２］に記載の回路基板の製造方法。
［４］前記複数の金属板はＣｕを含んでおり、
前記ろう材層はＡｇを含み、前記ろう材層におけるＡｇとＣｕとの合計に対するＡｇの比率が９１質量％以上である、［１］～［３］のいずれか一つに記載の回路基板の製造方法。
［５］前記回路基板を平面視したときに、前記複数の金属板の外縁はそれぞれ複数の辺を含み、前記複数の金属板の少なくとも一つにおいて、前記複数の辺における前記接合層のはみ出し距離の最小値Ｌ
ｍｉｎ
に対する最大値Ｌ
ｍａｘ
の比が４．０以下である、［１］～［４］のいずれか一つに記載の回路基板の製造方法。
［６］前記はみ出し距離の最大値Ｌ
ｍａｘ
と最小値Ｌ
ｍｉｎ
の差が０．３ｍｍ以下である、［５］に記載の回路基板の製造方法。
【０００９】
上記［１］の回路基板の製造方法は、ろう材層の一表面上に、複数の金属板が点在するように並べて積層体を得る積層工程を有する。その後、接合工程で接合層を形成した後に、複数の金属板の間における接合層を除去し、隣り合う複数の金属板同士を電気的に絶縁させる除去工程を有する。このため、複数の金属板のそれぞれと、複数のろう材層のそれぞれとを位置合わせしながら貼り合わせる方法に比べて、位置合わせの手間を削減しつつ位置ずれを抑制することができる。したがって、この回路基板の製造方法によれば、接合層と金属板との位置ずれが抑制された回路基板を効率よく得ることができる。このようして得られる回路基板は、セラミック板と金属板との接合信頼性に優れる。
【００１０】
上記［２］の回路基板の製造方法によれば、一方の主面上に配置される複数の金属板の全てがろう材層の一表面上に配置される。したがって、工程をさらにシンプルにして回路基板を一層効率よく製造することができる。
（【００１１】以降は省略されています）

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