JP2010097963A - Circuit board and method for manufacturing the same, and electronic component module - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、半導体チップ等の電子部品を搭載する回路基板、及びこの回路基板の製造方法に関する。また、この回路基板を用いた電子部品モジュールに関する。 The present invention relates to a circuit board on which an electronic component such as a semiconductor chip is mounted, and a method for manufacturing the circuit board. The present invention also relates to an electronic component module using this circuit board.
近年、電動車両用インバータとして高電圧、大電流動作が可能なパワー半導体モジュール（例えばＩＧＢＴモジュール）が用いられている。こうした半導体モジュールには、セラミックス基板上に銅やアルミニウムなどからなる金属回路板等が形成された回路基板に半導体チップが接合され、搭載された形態のものが用いられる。こうした一例として、図５にその上面図（ａ）及びそのＡ−Ａ方向の断面図（ｂ）を示すように、セラミックス基板９１上に銅でできた金属回路板９２が形成された構成の回路基板９０のが用いられる。ここで、金属回路板９２は回路パターンとなる形状にパターニングされており、半導体チップ等の電子部品（図示せず）がこれに接続されて使用される。この際、電子部品ははんだ等を用いて金属回路板９２上に固定され、あるいは電子部品からの配線がはんだ等によって金属回路板９２に接続される。 In recent years, power semiconductor modules (for example, IGBT modules) capable of high voltage and large current operation have been used as inverters for electric vehicles. In such a semiconductor module, a semiconductor module is used in which a semiconductor chip is bonded and mounted on a circuit board in which a metal circuit board made of copper, aluminum, or the like is formed on a ceramic substrate. As an example of this, a circuit having a structure in which a metal circuit board 92 made of copper is formed on a ceramic substrate 91, as shown in FIG. 5 in its top view (a) and its sectional view in the AA direction (b). The substrate 90 is used. Here, the metal circuit board 92 is patterned into a circuit pattern, and an electronic component (not shown) such as a semiconductor chip is connected to the metal circuit board 92 and used. At this time, the electronic component is fixed on the metal circuit board 92 using solder or the like, or the wiring from the electronic component is connected to the metal circuit board 92 by solder or the like.
ここで、金属回路板９２とセラミックス基板９１との間の接合は、ろう付けによって行われ、これらの間にはろう材９３が形成される。ろう材９３としては、例えば銀（Ａｇ）−銅（Ｃｕ）−チタン（Ｔｉ）系の活性金属ろう材を用いることができ、７００℃以上でこれらを接合することができ、強固な接合が得られる。 Here, joining between the metal circuit board 92 and the ceramic substrate 91 is performed by brazing, and a brazing material 93 is formed between them. As the brazing material 93, for example, an active metal brazing material of silver (Ag) -copper (Cu) -titanium (Ti) can be used, and these can be joined at 700 ° C. or higher, and a strong joining can be obtained. It is done.
ここで、金属回路板９２は前記の通りにパターニングされているが、この構成の回路基板９０を製造する方法には２種類ある。一つは、パターニングされていない金属板（銅板）をろう付けによってセラミックス基板９１にろう付けした後でこの金属板に対してリソグラフィ、ウェットエッチング等を施してパターニングし、金属回路板９２とする方法である。他方は、板金加工（プレス打ち抜き法）等によって予めパターニングされた銅板を金属回路板９２としてセラミックス基板９１にろう付けして接合する方法である。このうち、プレス打ち抜き法を用いた方が製造コストが安くなるために、後者の方法が特に好ましく用いられる。 Here, the metal circuit board 92 is patterned as described above. There are two methods for manufacturing the circuit board 90 having this configuration. One is a method of brazing an unpatterned metal plate (copper plate) to the ceramic substrate 91 by brazing and then patterning the metal plate by performing lithography, wet etching, or the like to form a metal circuit plate 92. It is. The other is a method in which a copper plate previously patterned by sheet metal processing (press punching method) or the like is brazed to the ceramic substrate 91 as a metal circuit board 92 and joined. Of these, the latter method is particularly preferably used because the manufacturing cost is lower when the press punching method is used.
この場合、実際に金属回路板９２がろう付けされた直後には、実際にはその断面の形状は図５の形状とはならず、金属回路板９２の端部付近の断面形状は図６に示す形態となる。すなわち、金属回路板９２側面の濡れやすさや７００℃以上で溶融したろう材９３の表面張力によって、ろう材９３はこの側面を這い上がり、金属回路板９２の上面にまで達する。ウェットエッチングによって金属回路板９２をパターニングする方法においては、ろう材９３が金属回路板９２の表面にまで達した箇所があっても、この箇所（端部付近）をウェットエッチングで除去することが容易にできるため、完成した回路基板９０における金属回路板９２の端部付近の形状は実際には図６のようにはならない。これに対し、プレス打ち抜き法を用いる場合には、図５に示す回路基板９０を製造した後にはその断面形状は図６に示す通りの形状となっている。すなわち、ろう材９３が金属回路板９２の側面から上面に達する構造となっている。金属回路板９２の上面には前記の通りはんだ付けを行うため、はんだ濡れ性が高いことが要求されるが、ろう材９３が形成された箇所においては、特にそのＡｇ成分の存在によってはんだ濡れ性が悪くなる。従って、図６のような形態となった場合、金属回路板９２上のはんだ付けを良好に行うことが困難となり、この回路基板９０に電子部品をはんだ付けを用いて搭載した場合には、その信頼性が低くなる。 In this case, immediately after the metal circuit board 92 is actually brazed, the cross-sectional shape does not actually become the shape shown in FIG. 5, and the cross-sectional shape near the end of the metal circuit board 92 is shown in FIG. It becomes the form shown. That is, the brazing material 93 scoops up the side surface and reaches the upper surface of the metal circuit board 92 due to the wettability of the side face of the metal circuit board 92 and the surface tension of the brazing material 93 melted at 700 ° C. or higher. In the method of patterning the metal circuit board 92 by wet etching, even if there is a place where the brazing material 93 reaches the surface of the metal circuit board 92, it is easy to remove this place (near the end) by wet etching. Therefore, the shape of the completed circuit board 90 in the vicinity of the end of the metal circuit board 92 is not actually as shown in FIG. On the other hand, when the press punching method is used, after the circuit board 90 shown in FIG. 5 is manufactured, the cross-sectional shape is as shown in FIG. That is, the brazing material 93 reaches the upper surface from the side surface of the metal circuit board 92. Since soldering is performed on the upper surface of the metal circuit board 92 as described above, it is required that the solder wettability is high. However, particularly in the portion where the brazing material 93 is formed, the solder wettability is caused by the presence of the Ag component. Becomes worse. Therefore, when it becomes a form like FIG. 6, it becomes difficult to perform the soldering on the metal circuit board 92 satisfactorily, and when an electronic component is mounted on the circuit board 90 by using soldering, Reliability is lowered.
このため、金属回路板９２の側面におけるろう材９３の這い上がりを抑制し、ろう材９３が金属回路板９２の上部に達することを抑制する構造が提案されている。 Therefore, a structure has been proposed in which the brazing material 93 is prevented from creeping up on the side surface of the metal circuit board 92 and the brazing material 93 is prevented from reaching the upper part of the metal circuit board 92.
特許文献１には、金属回路板端部にろう溜め部として、側面の下側に凹部を設けたり、側面をテーパー形状とすることによって這い上がりを抑制する技術が記載されている。すなわち、端部の形状を工夫することによって、ろう材の這い上がりを抑制し、金属回路板９２上におけるはんだ濡れ性の劣化を抑制している。これにより、プレス打ち抜き法を用いた金属回路板を用いた場合でも、金属回路板上のはんだ濡れ性の劣化を抑制することができた。 Patent Document 1 describes a technique for suppressing creeping by providing a concave portion on the lower side of the side surface as a brazing reservoir at the end of the metal circuit board, or by making the side surface tapered. That is, by devising the shape of the end portion, creeping of the brazing material is suppressed, and deterioration of solder wettability on the metal circuit board 92 is suppressed. Thereby, even when the metal circuit board using the press punching method was used, the deterioration of the solder wettability on the metal circuit board could be suppressed.
しかしながら、上記の技術を実現する場合、金属回路板端部にろう溜め部を形成することが必要となり、この工程が新たに必要となる。従って、製造コストの安いプレス打ち抜き法を用いてはいるものの、このために製造コストが上昇する。ろう材の這い上がりを抑制する他の技術においても同様であり、金属回路板端部に対して特別な処理、加工を施すことによって這い上がりを抑制していたため、製造工程が増え、製造コストが高くなった。 However, when the above technique is realized, it is necessary to form a brazing reservoir at the end of the metal circuit board, and this process is newly required. Therefore, although the press punching method with a low manufacturing cost is used, this increases the manufacturing cost. The same applies to other technologies that suppress the creeping of the brazing material, and because the creeping was suppressed by applying special processing and processing to the edge of the metal circuit board, the manufacturing process increased and the manufacturing cost increased. It became high.
従って、金属回路板側面におけるろう材の這い上がりを抑制することによって金属回路板のはんだ濡れ性を向上させた回路基板を低コストで得ることは困難であった。 Therefore, it has been difficult to obtain a circuit board with improved solder wettability of the metal circuit board at a low cost by suppressing the creeping of the brazing material on the side face of the metal circuit board.
本発明は、斯かる問題点に鑑みてなされたものであり、上記問題点を解決する発明を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such problems, and an object thereof is to provide an invention that solves the above problems.
本発明は、上記課題を解決すべく、以下に掲げる構成とした。
請求項１記載の発明の要旨は、セラミックス基板の表面にろう付けによって金属回路板が接合された構成の回路基板であって、前記金属回路板における前記セラミックス基板と接合された面と反対側の面の周辺端部に、前記反対側の面から突出した突起部が形成されていることを特徴とする回路基板に存する。
請求項２記載の発明の要旨は、前記金属回路板は銅又は銅合金で形成されることを特徴とする請求項１に記載の回路基板に存する。
請求項３記載の発明の要旨は、前記ろう付けには銀（Ａｇ）−銅（Ｃｕ）−チタン（Ｔｉ）系の活性金属ろう材が用いられることを特徴とする請求項１又は２に記載の回路基板に存する。
請求項４記載の発明の要旨は、前記突起部は、前記反対側の面から１μｍ以上の高さに突出していることを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の回路基板に存する。
請求項５記載の発明の要旨は、前記突起部は、前記金属回路板における前記反対側の面の周囲の全周にわたり形成されていることを特徴とする請求項１から４までのいずれかに記載の回路基板に存する。
請求項６記載の発明の要旨は、セラミックス基板の表面に、パターニングされた金属回路板をろう付けによって接合する、回路基板の製造方法であって、金属板に対してプレス打ち抜きを行い、一方の面の周辺端部にバリによって前記一方の面から突出した突起部が形成され、かつパターニングされた金属回路板を得るプレス打ち抜き工程と、前記金属回路板における他方の面をろう付けによって前記セラミックス基板に接合する接合工程と、を具備することを特徴とする回路基板の製造方法に存する。
請求項７記載の発明の要旨は、前記金属回路板は銅又は銅合金で形成されることを特徴とする請求項６に記載の回路基板の製造方法に存する。
請求項８記載の発明の要旨は、前記ろう付けには銀（Ａｇ）−銅（Ｃｕ）−チタン（Ｔｉ）系の活性金属ろう材が用いられることを特徴とする請求項６又は７に記載の回路基板の製造方法に存する。
請求項９記載の発明の要旨は、前記ろう付けは７００℃以上の温度で行われることを特徴とする請求項６から請求項８までのいずれか１項に記載の回路基板の製造方法に存する。
請求項１０記載の発明の要旨は、前記プレス打ち抜き工程において、打ち抜き後のバリ取り工程を必要としないことを特徴とする請求項６から請求項９までのいずれか１項に記載の回路基板の製造方法に存する。
請求項１１記載の発明の要旨は、請求項６から請求項１０までのいずれか１項に記載の回路基板の製造方法によって製造されたことを特徴とする回路基板に存する。
請求項１２記載の発明の要旨は、請求項１から請求項５までのいずれか１項、又は請求項１１に記載の回路基板上の前記金属回路板上にはんだ付けが施されて前記回路基板に電子部品が搭載されて構成されたことを特徴とする電子部品モジュールに存する。
In order to solve the above problems, the present invention has the following configurations.
The gist of the invention described in claim 1 is a circuit board having a structure in which a metal circuit board is bonded to the surface of the ceramic substrate by brazing, and is opposite to the surface of the metal circuit board bonded to the ceramic substrate. The circuit board is characterized in that a protrusion protruding from the opposite surface is formed at the peripheral edge of the surface.
The gist of the invention described in claim 2 resides in the circuit board according to claim 1, wherein the metal circuit board is formed of copper or a copper alloy.
The gist of the invention described in claim 3 is that the brazing is made of a silver (Ag) -copper (Cu) -titanium (Ti) active metal brazing material. Existing on the circuit board.
The gist of the invention described in claim 4 is that the projection protrudes at a height of 1 μm or more from the surface on the opposite side. Existing on the circuit board.
The gist of the invention described in claim 5 is that the projection is formed over the entire circumference of the opposite surface of the metal circuit board. It exists in the circuit board of description.
The gist of the invention described in claim 6 is a method of manufacturing a circuit board, in which a patterned metal circuit board is joined to the surface of a ceramic substrate by brazing, wherein the metal board is subjected to press punching, A press punching step for obtaining a patterned metal circuit board having protrusions protruding from the one surface by burrs on the peripheral edge of the surface, and brazing the other surface of the metal circuit board to the ceramic substrate And a bonding step of bonding to the circuit board.
The gist of the invention described in claim 7 resides in the method of manufacturing a circuit board according to claim 6, wherein the metal circuit board is made of copper or a copper alloy.
The gist of the invention described in claim 8 is that the brazing uses a silver (Ag) -copper (Cu) -titanium (Ti) based active metal brazing material. The circuit board manufacturing method.
The gist of the invention according to claim 9 resides in the method for manufacturing a circuit board according to any one of claims 6 to 8, wherein the brazing is performed at a temperature of 700 ° C. or more. .
The gist of the invention described in claim 10 is that the deburring process after punching is not required in the press punching process. The circuit board according to any one of claims 6 to 9, Lies in the manufacturing method.
The subject matter of the eleventh aspect resides in a circuit board manufactured by the method for manufacturing a circuit board according to any one of the sixth to tenth aspects.
The gist of the invention described in claim 12 is that the circuit board is formed by soldering the metal circuit board on the circuit board according to any one of claims 1 to 5 or claim 11. The electronic component module is characterized in that an electronic component is mounted on the electronic component module.
本発明は以上のように構成されているので、金属回路板側面におけるろう材の這い上がりを抑制することによって金属回路板のはんだ濡れ性を向上させた回路基板を低コストで得ることができる。 Since this invention is comprised as mentioned above, the circuit board which improved the solder wettability of the metal circuit board can be obtained at low cost by suppressing the creeping of the brazing material on the metal circuit board side surface.
以下、本発明について具体的な実施形態を示しながら説明する。ただし、本発明はこれらの実施形態に限定されるものではない。 The present invention will be described below with reference to specific embodiments. However, the present invention is not limited to these embodiments.
本発明の回路基板を製造するに際し、金属回路板はプレス打ち抜き工程においてプレス打ち抜き加工によってパターニングされる。その後に、接合工程において、ろう付けによってセラミックス基板に接合される。特に、プレス打ち抜き工程において金属回路板の周辺にバリの出る条件を用い、接合工程において、バリのある状態でこの金属回路板をセラミックス基板にろう付けによって接合する。 In manufacturing the circuit board of the present invention, the metal circuit board is patterned by press punching in a press punching process. After that, in the joining step, it is joined to the ceramic substrate by brazing. In particular, a condition in which burrs appear around the metal circuit board in the press punching process is used, and in the joining process, the metal circuit board is joined to the ceramic substrate by brazing in the presence of burrs.
図１は、ここで製造される回路基板１０の上面図（ａ）及びそのＩ−Ｉ方向の断面図（ｂ）である。また、ここで、セラミックス基板１１の一方の面にパターニングされた金属回路板１２がろう材１３によって接合されている。なお、セラミックス基板１１における金属回路板１２が形成された面と反対側の面には、放熱性を高めるために金属放熱板が金属回路板１２と同様にろう付けによって接合されることもある。また、この回路基板１０が製造された後に、金属回路板１２上にははんだ付けによって電子部品が搭載される。また、金属放熱板を放熱性の高い銅のブロック（ヒートシンク）にはんだ付けによって接合することにより、この回路基板は電子部品モジュールとして使用される。 FIG. 1 is a top view (a) of a circuit board 10 manufactured here and a cross-sectional view (b) in the II direction. Here, the patterned metal circuit board 12 is bonded to the one surface of the ceramic substrate 11 by the brazing material 13. In addition, in order to improve heat dissipation, a metal heat sink may be joined to the surface on the opposite side to the surface on which the metal circuit plate 12 is formed in the ceramic substrate 11 by brazing similarly to the metal circuit plate 12. In addition, after the circuit board 10 is manufactured, electronic components are mounted on the metal circuit board 12 by soldering. Further, the circuit board is used as an electronic component module by joining a metal heat radiating plate to a copper block (heat sink) having a high heat radiating property by soldering.
セラミックス基板１１は機械的強度が高く、かつ電気絶縁性および熱伝導率が高いセラミックス材料、例えば窒化珪素で構成される。その厚さは例えば０．３２ｍｍとすることができ、その形状は任意であるが、例えば矩形形状の板状である。 The ceramic substrate 11 is made of a ceramic material having high mechanical strength and high electrical insulation and thermal conductivity, for example, silicon nitride. The thickness can be 0.32 mm, for example, and the shape is arbitrary, but it is, for example, a rectangular plate.
金属回路板１２は電気伝導度及び熱伝導率が高い金属で形成され、この回路基板に搭載される半導体チップの配線となり、かつ半導体チップからセラミックス基板１１への放熱も行う。従って、図１においては、その上面図（ａ）に示される形態とされ、このパターニングはプレス打ち抜き法によってなされる。その厚さは例えば０．１〜３．０ｍｍ程度である。ただし、電気抵抗を小さくする観点からは厚い方が好ましい。なお、この金属としては、電気伝導度及び熱伝導率が高く、かつプレス打ち抜き法が適用できる材料として、銅又は銅合金が特に好ましく用いられる。 The metal circuit board 12 is made of a metal having high electrical conductivity and thermal conductivity, serves as a wiring for a semiconductor chip mounted on the circuit board, and also radiates heat from the semiconductor chip to the ceramic substrate 11. Therefore, in FIG. 1, it is set as the form shown in the top view (a), and this patterning is made by the press punching method. The thickness is, for example, about 0.1 to 3.0 mm. However, the thicker one is preferable from the viewpoint of reducing the electric resistance. In addition, as this metal, copper or a copper alloy is particularly preferably used as a material having high electrical conductivity and thermal conductivity and applicable to the press punching method.
ここで、金属回路板１２とセラミックス基板１１との間の接合は、ろう付けによって行われ、これらの間にはろう材１３が形成される。ろう材１３としては、例えば銀（Ａｇ）−銅（Ｃｕ）−チタン（Ｔｉ）系の活性金属ろう材を用いることができ、７００℃以上でろう材１３を溶融させた後でこれを固化させることによってこれらを接合することができ、強固な接合が得られる。 Here, joining between the metal circuit board 12 and the ceramic substrate 11 is performed by brazing, and a brazing material 13 is formed between them. As the brazing material 13, for example, an active metal brazing material of silver (Ag) -copper (Cu) -titanium (Ti) system can be used, which is solidified after melting the brazing material 13 at 700 ° C. or higher. These can be joined together, and a strong joint can be obtained.
接合後の金属回路板１２の端部付近の構造の断面の拡大図が図２である。金属回路板１２の周辺端部は、局所的に図中上側に反った形態であり、その端部に上側に高さｈ１だけ突出した突起部１２１が形成されている。 FIG. 2 is an enlarged view of the cross section of the structure near the end of the metal circuit board 12 after joining. The peripheral end portion of the metal circuit board 12 is locally warped upward in the figure, and a protruding portion 121 protruding upward by a height h1 is formed at the end portion.
金属回路板１２とセラミックス基板１１との接合時には、高温で溶融したろう材１３がその表面張力によって、金属回路板１２の側面を這い上がるが、この突起部１２１が存在するために、金属回路板１２の上面に達することが抑制される。従って、冷却後において、ろう材１３が金属回路板１２の上面に形成されることを抑制することができる。 At the time of joining the metal circuit board 12 and the ceramic substrate 11, the brazing material 13 melted at a high temperature scoops up the side surface of the metal circuit board 12 due to its surface tension. Reaching the top surface of 12 is suppressed. Accordingly, it is possible to suppress the brazing material 13 from being formed on the upper surface of the metal circuit board 12 after cooling.
実際に金属回路板１２の端部を図２のような形状にする方法について説明する。図３は、金属回路板１２を銅板２０からプレス打ち抜き法によって製造するプレス打ち抜き工程を示す図である。プレス打ち抜き法においては、開口３０が設けられたダイ３１上に金属板（銅板）２０が設置され、開口３０と略同一パターンをもったパンチ３２がダイ３１と反対側からプレスされる（図３（ａ））。ここで、開口３０及びパンチ３２のパターンが金属回路板１２のパターンとなるべく設計されている。これによって、金属板２０が打ち抜かれてパターニングされた金属回路板１２となる（図３（ｂ））。この際、打ち抜き後の金属回路板１２の破線で囲んだ部分（端部）の断面形状を、図３（ｃ）に示す形態とすることができる。すなわち、一般に、プレス打ち抜き後には、金属回路板１２の端部にはバリが発生し、端部の断面が図３（ｃ）のような形状となる。このバリが突起部１２１となる。また、この際に突起部１２１とは反対側の面の端部は逆に引き込んだ形状となり、その引き込み量はｈ２となる。 A method of actually forming the end portion of the metal circuit board 12 as shown in FIG. 2 will be described. FIG. 3 is a diagram showing a press punching process for manufacturing the metal circuit board 12 from the copper plate 20 by the press punching method. In the press punching method, a metal plate (copper plate) 20 is placed on a die 31 provided with an opening 30, and a punch 32 having substantially the same pattern as the opening 30 is pressed from the side opposite to the die 31 (FIG. 3). (A)). Here, the pattern of the opening 30 and the punch 32 is designed to be the pattern of the metal circuit board 12. As a result, the metal plate 20 is punched and patterned to form the metal circuit plate 12 (FIG. 3B). At this time, the cross-sectional shape of the portion (end portion) surrounded by the broken line of the metal circuit board 12 after punching can be set to the form shown in FIG. That is, generally, after press punching, burrs are generated at the end of the metal circuit board 12, and the cross section of the end has a shape as shown in FIG. This burr becomes the protrusion 121. At this time, the end of the surface on the side opposite to the protruding portion 121 is drawn in reverse, and the amount of drawing is h2.
一般に、プレス打ち抜き法等の金属加工において、バリが発生することは周知であるが、バリが発生した場合には、その後の工程において障害となることが多い。従って、バリをその後の機械的あるいは化学的方法で除去することが一般的である。これに対し、この回路基板１０においては、バリを除去せず、積極的に利用することが特徴である。従って、金属回路板１２をセラミックス基板１１に接合する際には、突起部１２１（バリ）がある側と反対側の面をセラミックス基板１１側として接合する。 In general, it is well known that burrs are generated in metal processing such as press punching. However, when burrs are generated, it often becomes an obstacle in subsequent processes. Therefore, it is common to remove burrs by subsequent mechanical or chemical methods. On the other hand, the circuit board 10 is characterized by positive use without removing burrs. Therefore, when the metal circuit board 12 is bonded to the ceramic substrate 11, the surface opposite to the side having the protrusion 121 (burr) is bonded as the ceramic substrate 11 side.
従って、本検討にてプレス打ち抜き法を行う際には、バリが発生した場合には打ち抜き後のバリ取り工程を必要としないことが好ましい。溶融したろう材１３の這い上がりを抑制するためには、突起部１２１の高さｈ１を高くすることが好ましく、ｈ１を１μｍ以上とすることが好ましい。 Therefore, when performing the press punching method in the present study, it is preferable that a deburring step after punching is not required when burrs are generated. In order to suppress the creeping of the molten brazing material 13, it is preferable to increase the height h1 of the protrusion 121, and it is preferable to set h1 to 1 μm or more.
一般に、金属回路板１２の平坦な中央部におけるろう材の厚さは１〜２μｍ程度とされるが、ｈ１を１μｍ以上とすれば、この場合においても金属回路板１２の上面へのろう材１３の這い上がりを抑制することができる。 Generally, the thickness of the brazing material in the flat central portion of the metal circuit board 12 is about 1 to 2 μm. However, if h1 is 1 μm or more, the brazing material 13 to the upper surface of the metal circuit board 12 is also used in this case. Can be suppressed.
実際にこの条件でパターニングされた金属回路板（銅板）１２の側面から見た形状写真を図４に示す。高さ（ｈ１）が３５μｍ程度の突起部が端部に形成されており、図３（ｃ）に示す形状が実現されていることが確認できる。 FIG. 4 shows a photograph of the shape of the metal circuit board (copper plate) 12 that is actually patterned under these conditions. Protrusions having a height (h1) of about 35 μm are formed at the ends, and it can be confirmed that the shape shown in FIG.
以上により、この金属回路板１２を用いて、図１に示す形状の回路基板１０を製造することができる。この金属回路板１０においては、金属回路板１２上のはんだ濡れ性が良好であるため、良好にはんだ付けが行われる。従って、この金属回路板１２上にはんだ付けを施すことによって電子部品を搭載して電子部品モジュールを構成することができ、この電子部品モジュールの信頼性を高めることができる。 As described above, the circuit board 10 having the shape shown in FIG. 1 can be manufactured using the metal circuit board 12. In this metal circuit board 10, since the solder wettability on the metal circuit board 12 is good, soldering is performed well. Therefore, by soldering on the metal circuit board 12, an electronic component can be mounted and an electronic component module can be configured, and the reliability of the electronic component module can be improved.
この際、特許文献１に記載の方法とは異なり、金属回路板１２の端部の形状を最適にするための特別な工程を要しない。従って、この構造の回路基板１０を低コストで得ることができる。 At this time, unlike the method described in Patent Document 1, a special process for optimizing the shape of the end of the metal circuit board 12 is not required. Therefore, the circuit board 10 having this structure can be obtained at low cost.
なお、上記の形態において、プレス打ち抜き法以外でも、図２に示す金属回路板の断面形状を実現できる方法であれば、プレス打ち抜き法以外の方法を用いることができる。この場合、この断面形状が実現できる材料であれば、銅又は銅合金の代わりにこれを用いることができる。 In the above embodiment, a method other than the press punching method can be used as long as it can achieve the cross-sectional shape of the metal circuit board shown in FIG. In this case, any material capable of realizing this cross-sectional shape can be used instead of copper or a copper alloy.
また、前記の効果を奏するためには、突起部は金属回路板の全周にわたり形成されていることが好ましいが、はんだ付けが行われない箇所においては、これを設ける必要はない。この場合、プレス打ち抜きの際のパンチ、ダイの形状を工夫して、バリが部分的に発生するようにして金属回路板をパターニングしてもよい。また、ウェットエッチング等の方法によりバリを部分的に除去してから接合工程を行ってもよい。 Moreover, in order to exhibit the above-mentioned effect, it is preferable that the protrusion is formed over the entire circumference of the metal circuit board, but it is not necessary to provide this at a place where soldering is not performed. In this case, the metal circuit board may be patterned so that burrs are partially generated by devising the shape of the punch and die at the time of press punching. Further, the bonding step may be performed after the burrs are partially removed by a method such as wet etching.
また、例えばセラミックス基板の一方の面に金属回路板、他方の面に金属放熱板を接合する場合、金属放熱板も同様の構成とすれば、金属放熱板とヒートシンクとをはんだによって接合することが特に容易に行われる。 For example, when a metal circuit board is bonded to one surface of a ceramic substrate and a metal heat sink is bonded to the other surface, the metal heat sink and the heat sink can be bonded by solder if the metal heat sink has the same configuration. It is particularly easy to do.
その他、金属回路板のパターン、セラミックス基板、ろう材の種類についても、上記の効果を奏する範囲内で任意である。 In addition, the pattern of the metal circuit board, the ceramic substrate, and the type of the brazing material are arbitrary as long as the above effects are achieved.
１０、９０ 回路基板
１１、９１ セラミックス基板
１２、９２ 金属回路板
１３、９３ ろう材
１２１ 突起部
10, 90 Circuit board 11, 91 Ceramic substrate 12, 92 Metal circuit board 13, 93 Brazing material 121 Projection
Claims (12)
前記金属回路板における前記セラミックス基板と接合された面と反対側の面の周辺端部に、前記反対側の面から突出した突起部が形成されていることを特徴とする回路基板。 A circuit board having a structure in which a metal circuit board is bonded to the surface of a ceramic substrate by brazing,
The circuit board according to claim 1, wherein a protrusion projecting from the opposite surface is formed at a peripheral end of a surface opposite to the surface bonded to the ceramic substrate in the metal circuit board.
金属板に対してプレス打ち抜きを行い、一方の面の周辺端部にバリによって前記一方の面から突出した突起部が形成され、かつパターニングされた金属回路板を得るプレス打ち抜き工程と、
前記金属回路板における他方の面をろう付けによって前記セラミックス基板に接合する接合工程と、
を具備することを特徴とする回路基板の製造方法。 A method of manufacturing a circuit board, comprising bonding a patterned metal circuit board to a surface of a ceramic substrate by brazing,
A press punching step for obtaining a patterned metal circuit board by performing press punching on a metal plate, forming a projection protruding from the one surface by a burr at a peripheral edge of one surface, and
A bonding step of bonding the other surface of the metal circuit board to the ceramic substrate by brazing;
A method of manufacturing a circuit board, comprising:
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