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公開番号2025122868
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-08-22
出願番号2024018575
出願日2024-02-09
発明の名称回路基板及びその製造方法、回路基板群、並びにパワーモジュール
出願人デンカ株式会社
代理人個人,個人,個人,個人
主分類H01L 23/13 20060101AFI20250815BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】半導体素子の搭載面積を大きくすることが可能な回路基板を提供すること。
【解決手段】セラミックス板20と、板状の導体部30と、導体部30とセラミックス板20とを接合する接合層40と、を備え、導体部30の厚さ方向に沿う断面で見たとき、導体部30の側面は、その全周にわたって変曲点Pと、変曲点Pからセラミックス板20に向かって拡がるスカート部30Cと、を有する、回路基板を提供する。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
セラミックス板と、板状の導体部と、当該導体部と前記セラミックス板とを接合する接合層と、を備え、
前記導体部の厚さ方向に沿う断面で見たとき、
前記導体部の側面は、その全周にわたって変曲点と、当該変曲点から前記セラミックス板に向かって拡がるスカート部と、を有する、回路基板。
続きを表示（約 1,200 文字）【請求項２】
前記変曲点は、前記導体部の前記接合層に接合されている第１主面とは反対側の第２主面寄りに位置する、請求項１に記載の回路基板。
【請求項３】
前記導体部の厚さが０．８ｍｍ以上である、請求項１又は２に記載の回路基板。
【請求項４】
前記断面で見たとき、
前記接合層が前記導体部と前記セラミックス板との間からはみ出たはみ出し部を備え、前記導体部の前記接合層に接合されている第１主面とは反対側の第２主面の外縁から前記はみ出し部の先端までの前記セラミックス板の主面に沿う長さをＬ、及び前記導体部の厚さをＴとしたときに、Ｌ／Ｔが５／１２以下である、請求項１又は２に記載の回路基板。
【請求項５】
前記導体部の前記接合層に接合されている第１主面とは反対側の第２主面の外縁が、前記変曲点よりも外方に突出している、請求項１又は２に記載の回路基板。
【請求項６】
請求項１又は２に記載の回路基板を複数含み、
当該複数の回路基板のそれぞれを前記断面で見たとき、
それぞれの前記接合層が前記導体部と前記セラミックス板との間からはみ出たはみ出し部を備えており、
前記複数の回路基板の、前記導体部の前記接合層に接合されている第１主面とは反対側の第２主面の外縁から前記はみ出し部の先端までの前記セラミックス板の主面に沿う長さＬの標準偏差が０．０５ｍｍ以下である、回路基板群。
【請求項７】
請求項１又は２に記載の回路基板を複数含み、
当該複数の回路基板のそれぞれを前記断面で見たとき、
前記複数の回路基板の、前記セラミックス板の主面に沿って測定される、前記導体部の前記接合層に接合されている第１主面とは反対側の第２主面の外縁から前記セラミックス板の外縁までの距離Ｄの標準偏差が０．０５ｍｍ以下である、回路基板群。
【請求項８】
請求項１又は２に記載の回路基板を複数備える、パワーモジュール。
【請求項９】
前記複数の回路基板のそれぞれを前記断面で見たとき、
それぞれの前記接合層が前記導体部と前記セラミックス板との間からはみ出たはみ出し部を備えており、
前記複数の回路基板の、前記導体部の前記接合層に接合されている第１主面とは反対側の第２主面の外縁から前記はみ出し部の先端までの前記セラミックス板の主面に沿う長さＬの標準偏差が０．０５ｍｍ以下である、請求項８に記載のパワーモジュール。
【請求項１０】
前記複数の回路基板のそれぞれを前記断面で見たとき、
前記複数の回路基板の、前記セラミックス板の主面に沿って測定される、前記導体部の前記接合層に接合されている第１主面とは反対側の第２主面の外縁から前記セラミックス板の外縁までの距離Ｄの標準偏差が０．０５ｍｍ以下である、請求項８に記載のパワーモジュール。
（【請求項１１】以降は省略されています）
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、回路基板群、並びにパワーモジュールに関する。
続きを表示（約 1,600 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、セラミックス板と金属板をろう材を介して接合し、エッチングによって金属板に溝を形成して製造される。エッチングの際、回路基板における金属板及びろう材層の側面の形状を制御することで、回路基板に様々な特性を付与することができる。例えば、特許文献１及び特許文献２には、エッチング後の金属板及びろう材層の側面の形状を制御してヒートサイクル特性を改善した回路基板が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
国際公開第２０１９／２２１１７４号
特開２０２３－０４０７８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
エッチング後の導体の側面の形状を制御することで、回路基板の熱安定性及び絶縁性等を高め、回路基板の信頼性を向上させることができる。一方で、パワーモジュールの性能向上のためには、回路基板上の導体における半導体素子の搭載面積を十分に確保する必要がある。また、このような半導体素子の搭載面積が十分に確保された回路基板の形状のばらつきが低減できれば、高性能で安定性に優れるパワーモジュールを得ることができる。
【０００５】
本開示は、半導体素子の搭載面積を大きくすることが可能な回路基板及びその製造方法を提供する。また、本開示は、半導体素子の搭載面積を大きくすることが可能であるとともに、形状のばらつきが低減された回路基板群を提供する。また、本開示は、半導体素子の搭載面積が十分に確保されるとともに形状のばらつきが低減された複数の回路基板を備えるパワーモジュールを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示の一側面は、以下の回路基板を提供する。
【０００７】
［１］セラミックス板と、板状の導体部と、当該導体部と前記セラミックス板とを接合する接合層と、を備え、
前記導体部の厚さ方向に沿う断面で見たとき、
前記導体部の側面は、その全周にわたって変曲点と、当該変曲点から前記セラミックス板に向かって拡がるスカート部と、を有する、回路基板。
【０００８】
上記［１］の回路基板は、導体部の側面の全周にわたって変曲点を有するとともに当該変曲点からセラミックス板に向かって拡がるスカート部を有することで、側面全体がスカート部で構成される場合に比べて、回路基板の導体部において半導体素子の搭載面積を大きくすることができる。
【０００９】
上記［１］の回路基板は、以下の［２］～［５］のいずれか一つであってもよい。
【００１０】
［２］前記変曲点は、前記導体部の前記接合層に接合されている第１主面とは反対側の第２主面寄りに位置する、［１］に記載の回路基板。
［３］前記導体部の厚さが０．８ｍｍ以上である、［１］又は［２］に記載の回路基板。
［４］前記断面で見たとき、
前記接合層が前記導体部と前記セラミックス板との間からはみ出たはみ出し部を備え、前記導体部の前記接合層に接合されている第１主面とは反対側の第２主面の外縁から前記はみ出し部の先端までの前記セラミックス板の主面に沿う長さをＬ、及び前記導体部の厚さをＴとしたときに、Ｌ／Ｔが５／１２以下である、［１］～［３］のいずれか一つに記載の回路基板。
［５］前記導体部の前記接合層に接合されている第１主面とは反対側の第２主面の外縁が、前記変曲点よりも外方に突出している、［１］～［４］のいずれか一つに記載の回路基板。
（【００１１】以降は省略されています）

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