JP7615769B2 - 絶縁回路基板の製造方法 - Google Patents
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Description
なお、セラミックス板と金属板とをろう付けする場合は、金属板が銅又は銅合金板である場合、ろう材には活性金属を含むAg-Ti系やAg-Cu-Ti系のろう材ものが用いられる。
一般的にセラミックス板の外周部には製造過程で製品部分となるセラミックス板を保護するために「ダミー部」が存在する。通常、このセラミックス板の露出している二つの角部をその後のレジスト印刷時の基準としている。
前記セラミックス板に前記絶縁回路基板となる製品部とその周りのダミー部とを前記分割用スクライブラインにより区画形成するとともに、一つの角部を構成する二辺におけるダミー部を、前記一つの角部に対向する角部を構成する二辺におけるダミー部より細幅に形成しておき、
前記積層工程では、前記セラミックス板の前記一つの角部に前記金属板の一つの角部を揃えた状態に位置決めすることにより、前記一つの角部に対向する角部を構成する二辺に、前記セラミックス板のダミー部の一部を前記金属板からはみ出した状態に配置する。
そして、セラミックス基板の外周部に形成されるダミー部(製品部以外の部分)について、金属板との位置決めに用いられる一つの角部を構成する二辺については、他の二辺のダミー部より細幅に形成したことにより、他方の幅広のダミー部において金属板の重なり幅を大きくすることが可能になる。このため、接合工程で、この幅広のダミー部において、溶融したろう材が万一金属板の表面に這い上がったとしても、分割用スクライブラインから離間した位置となり、製品部への影響を抑制することができる。
そこで、切り落とされた金属板の搬送方向後方側の切断端部をセラミックス板のダミー部に配置して、そのバリをダミー部の表面に重ねることにより、接合工程時に溶融したろう材をバリによりせき止める効果が大きく、金属板の外に流れ出ることを有効に防止できる。
本実施形態の製造方法で製造される絶縁回路基板1は、例えば電源回路に用いられるパワーモジュール用基板である。この絶縁回路基板1は、図2に示すように、矩形状のセラミックス基板2と、そのセラミックス基板2の一方の面に形成された回路層3と、セラミックス基板2の他方の面に形成された放熱層4と、を有している。これら回路層3及び放熱層4は、セラミックス基板2より平面形状が小さく、周囲にセラミックス基板2が露出している。図2等には、便宜上、回路層3、放熱層4とも矩形状のものとして示しているが、その平面形状は特に限定されるものではない。
この絶縁回路基板1は、図1に示すように、セラミックス板形成工程S1、金属板形成工程S2、積層工程S3、接合工程S4、エッチング工程S5、分割工程S6を経て製造される。セラミックス板形成工程S1と金属板形成工程S2とは、その順序は問われず、いずれを先に実施してもよく、同時進行してもよい。
以下、工程順に説明する。回路層3と放熱層4とは、エッチング工程でのエッチングの形状が異なる以外、金属板形成工程S2、積層工程S3、接合工程S4、エッチング工程S5を経て形成され、最後の分割工程S6により、回路層3及び放熱層4を有する絶縁回路基板1が形成される。以下では、回路層3と放熱層4とに対して同じ処理内容である場合には、特に回路層3と放熱層4とを区別することなく説明する。
図3等に示すように、複数個のセラミックス基板2を形成し得る十分な大きさの1枚のセラミックス板11を用意し、その片面又は両面に、レーザ加工で溝状の分割用スクライブライン(以下、単にスクライブラインと称す)12を形成する(図5等には片面にスクライブライン12を形成した例を示す)。このスクライブライン12で分割することにより、複数個のセラミックス基板2を得ることができる。スクライブライン12は、セラミックス板11に縦横に複数本ずつ形成されることにより、複数個(図示例では3×4=12個)のセラミックス基板2を区画するとともに、セラミックス板11の周縁部に、3mm以上20mm以下の幅で製品としないダミー部13A,13Bを形成している。3mm未満では、後の分割工程でセラミックス板11を分割するのが難しくなる。20mmを超えると材料に無駄が生じ、コスト高を招く。このダミー部13A,13Bを除く、内側部分が製品となる製品部17である。
この場合、セラミックス板11の一つの角部を構成する二辺におけるダミー部13Aと、他の二辺におけるダミー部13Bとで幅寸法を異ならせておく。図示例では、ダミー部13Aがダミー部13Bより細幅に形成されている。
また、図3等において、セラミックス板11の右上の切り欠き16は、セラミックス板11の方向識別のために設けられる。
回路層3及び放熱層4を形成するための金属板21は、スクライブライン12で区画されたセラミックス板11の製品部17(セラミックス基板2となる部分)を一体に覆うことができる大きさで、かつ、製品部17よりも若干大きい寸法に形成されている。図6に示すように、セラミックス板11の一つの角部14を構成する二辺15a,15bに自身の二辺22a,22bを揃えた状態で、他の二辺22a,22bがダミー部13B上にはみだす大きさに形成される。
また、この金属板21は、長尺な板素材(長尺材)31を長さ方向に間欠的に搬送しながらシャー32により切断して形成される。この板素材31の幅は予め金属板21の幅に形成されており、金属板21の長さに合わせて切断することにより、金属板21として使用することができる。
まず、図4及び図5に示すように、セラミックス板11にろう材41を配置する。ろう材41はペースト状のもの、矩形状に形成した箔状のもののいずれを用いてもよい。いずれの場合も、ろう材41は、セラミックス板11のダミー部13A,13Bを除き、スクライブライン12で区画された製品部17の全領域を覆うように設けられる。
この金属板21は、セラミックス板11の製品部17よりも大きい平面積に形成されており、一方、セラミックス板11はダミー部13Aよりダミー部13Bの幅が大きく形成されているため、セラミックス板11の一つの角部14を構成する二辺15a,15bに二辺22a,22bを位置決めすると、金属板21はセラミックス板11のダミー部13B上にはみ出し幅L1で大きくはみ出した状態に配置される。
なお、図6の積層状態において、セラミックス板11に形成しておいた切り欠き16は露出した状態である。
一方、金属板形成工程において搬送方向前方側に配置されていた切断端部24は、搬送方向後方側の切断端部23のバリ25の突出方向とは逆方向にバリ25が生じ、その反対側はだれ面26に形成されているので、セラミックス板11にはだれ面26側が重ね合わせられることになる(図10参照)。
このようにしてろう材41を介して積層したセラミックス板11と金属板21との積層体を加圧状態で加熱炉内に設置し、真空雰囲気下で接合温度に加熱した後冷却することにより、セラミックス板11に金属板21を接合する。この場合の接合条件としては、例えば0.03MPa以上0.25MPa以下の荷重で積層体を加圧し、10-6Pa以上10-3Pa以下の真空雰囲気下で、例えば790℃以上850℃以下の接合温度で、1分~60分の加熱とする。
この図7に示すように、四辺のダミー部13がすべて同じ幅であるとすると、図6に用いた金属板21と同じ大きさの金属板21を重ねると、ダミー部13において金属板21のはみ出し幅L2が図7に示す場合と比べて小さくなる。このダミー部13に溶融ろう材41がはみ出して金属板21の表面に這い上がったときに、ろう材が製品部まで広がるおそれがあり、ろう染みの発生を防止できない。
このため、金属板21とセラミックス板11との間、及びセラミックス板11からはみ出している金属板21どうしの間に、余剰の溶融ろう材41が貯留される。なお、このセラミックス板11と金属板21とが揃えられた部分では、これらの側面に溶融ろう材41が流れ出たとしてもこぶ状に固化するため、金属板21の表面への這い上がりは防止される。
セラミックス板11において露出している二つの対向角部P.Q(図6参照)を基準として金属板21の上にレジスト膜を印刷して、エッチングすることにより、金属板21の不要部分を除去する。具体的には、セラミックス板11のスクライブライン12上の部分を所定幅でスクライブライン12に沿って除去するとともに、回路層3となる金属板21においては、回路層3として要求されるパターン形状に形成する。
前述したように、ダミー部13Bの部分で金属板21表面にろう材14がはい這い上がったとしても、金属板21がスクライブライン12から大きくはみ出しているため、スクライブライン12を超えてろう材14が製品部17に入り込むことが抑制されているので、金属板21の切断端部23の付近においてもレジスト膜を確実に形成することができ、エッチング不良の発生が防止される。
エッチング工程で露出したセラミックス板11のスクライブライン12でセラミックス板11を分割することにより、セラミックス基板2の表面に回路層3、反対側の表面に放熱層4を形成した絶縁回路基板1が複数形成される。ダミー部13A,13Bの部分は廃棄される。
セラミックス板として複数個のセラミックス基板を形成できる大きさとしたが、その数は限定されない。1個のセラミックス基板を形成できるセラミックス板であっても、本発明を適用することができる。
また、所定幅の板素材をシャーによって切断することにより金属板を形成したが、プレスによる打ち抜きによって形成してもよい。
さらに、実施形態ではパワーモジュール用基板として説明したが、パワーモジュール用基板以外の絶縁回路基板に適用可能である。
2 セラミックス基板
3 回路層
4 放熱層
11 セラミックス板
12 スクライブライン
13 ダミー部
14 角部
15a,15b 辺
16 切り欠き
17 製品部
21 金属板
21a 表面
21b 裏面
22a~22d 辺
23,24 切断端部
25 バリ
26 だれ面
27 破断面
28 せん断面
31 板素材
32 シャー
33 搬送台
35 上刃
36 下刃
Claims (3)
- 分割用スクライブラインが形成された矩形状のセラミックス板と金属板とをろう材を介して積層する積層工程と、積層体を加熱してろう材を溶融させた後、冷却することにより前記セラミックス板と前記金属板とを接合する接合工程と、接合工程後に前記金属板をエッチングして不要部分を除去するエッチング工程と、エッチング工程後に前記セラミックス板を前記分割用スクライブラインに沿って分割することにより複数の絶縁回路基板を形成する分割工程と、を有する絶縁回路基板の製造方法であって、
前記セラミックス板に前記絶縁回路基板となる製品部とその周りのダミー部とを前記分割用スクライブラインにより区画形成するとともに、一つの角部を構成する二辺におけるダミー部を、前記一つの角部に対角に配置する角部を構成する二辺におけるダミー部より細幅に形成しておき、
前記積層工程では、前記セラミックス板の前記一つの角部に前記金属板の一つの角部を揃えた状態に位置決めすることにより、前記一つの角部に対角に配置する角部を構成する二辺の両方の辺に、前記セラミックス板のダミー部の一部を前記金属板からはみ出した状態に配置することを特徴とする絶縁回路基板の製造方法。 - 前記金属板を板素材から切断して形成する金属板形成工程を有し、前記積層工程では、前記金属板の切断端部において、バリが出ている側の面を前記セラミックス板の前記ダミー部の表面に重ねることを特徴とする請求項1に記載の絶縁回路基板の製造方法。
- 前記板素材は前記金属板の幅に設定された長尺材であり、前記金属板形成工程では、前記板素材を長さ方向に間欠的に搬送しながらシャーにより前記金属板の長さに切断して前記金属板を形成し、前記積層工程では、前記金属板の前記金属板形成工程における搬送方向の後方側の切断端部を前記一つの角部に対角に配置する角部を構成する二辺における前記ダミー部に配置し、かつ該切断端部のバリが出ている側の面を前記一つの角部に対角に配置する角部を構成する二辺における前記ダミー部の表面に重ねることを特徴とする請求項2に記載の絶縁回路基板の製造方法。
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JP2010165720A (ja) | 2009-01-13 | 2010-07-29 | Mitsubishi Materials Corp | パワーモジュール用基板の製造方法 |
JP2020202397A (ja) | 2015-03-31 | 2020-12-17 | 日立金属株式会社 | 窒化珪素系セラミックス集合基板の製造方法 |
JP2017212362A (ja) | 2016-05-26 | 2017-11-30 | 京セラ株式会社 | 回路基板集合体、電子装置集合体、回路基板集合体の製造方法および電子装置の製造方法 |
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