特許ウォッチ

公開番号2024180625
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-12-26
出願番号2024181958,2023527529
出願日2024-10-17,2022-03-25
発明の名称回路基板
出願人NGKエレクトロデバイス株式会社,日本碍子株式会社
代理人個人,個人,個人,個人
主分類H05K 1/09 20060101AFI20241219BHJP(他に分類されない電気技術)
要約【課題】加圧加熱接合法にて接合基板を作製する場合において、銅板に形成される離型層を接合後に好適に除去する技術を提供する。
【解決手段】回路基板が、セラミックス基板と、セラミックス基板の2つの主面のそれぞれに接合された銅板と、銅板の表面に形成された銀めっき膜と、を備え、銅板と銀めっき膜との界面において銅板の表面に存在するファセットの個数が1mm²あたり3000個以下である、ようにした。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
回路基板であって、
セラミックス基板と、
前記セラミックス基板の２つの主面のそれぞれに接合された銅板と、
前記銅板の表面に形成された銀めっき膜と、
を備え、
前記銅板と前記銀めっき膜との界面において前記銅板の表面に存在するファセットの個数が１ｍｍ
２
あたり３０００個以下である、
ことを特徴とする、回路基板。
続きを表示（約 360 文字）【請求項２】
請求項１に記載の回路基板であって、
直径が２．５μｍ以上である前記ファセットの個数が１ｍｍ
２
あたり１２００個以下であり、直径が２．５μｍ未満である前記ファセットの個数が１ｍｍ
２
あたり１８００個以下である、
ことを特徴とする、回路基板。
【請求項３】
請求項２に記載の回路基板であって、
直径が１．５μｍ未満である前記ファセットの個数が１ｍｍ
２
あたり１２００個以下である、
ことを特徴とする、回路基板。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の回路基板であって、
前記ファセットの直径が９．５μｍ未満である、
ことを特徴とする、回路基板。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、セラミックス製接合基板の作製に関し、特に、接合後の処理に関する。
続きを表示（約 1,500 文字）【背景技術】
【０００２】
半導体チップ等の電子部品が搭載されるセラミックス製絶縁放熱回路基板として、窒化ケイ素絶縁放熱回路基板やアルミナ系絶縁放熱回路基板などが広く知られている。セラミックス製絶縁放熱回路基板は、搭載された電子部品が発する熱を外部へと逃がす役割を有するとともに、当該電子部品と外部との電気的接続も担っている。
【０００３】
セラミックス製絶縁放熱回路基板は、セラミックス基板の両面に、金属銅を主成分とする銅板（銅箔、銅回路板、銅放熱板など称されることもある）を活性金属を含むろう材などを用いて接合してなる接合基板である。接合手法としては加圧加熱接合法が例示される。通常、一方の銅板には半導体チップが銀焼結接合により接合（搭載）され、他方の銅板には、例えば金属製の放熱板（ヒートシンク）がはんだ接合される。
【０００４】
なかでも、窒化ケイ素絶縁放熱回路基板は、アルミナ系セラミックス基板を用いたアルミナ系絶縁放熱回路基板に比較して、放熱性と信頼性に優れているため、車載用途に適用されることが多い。その場合、半導体チップと窒化ケイ素絶縁放熱回路基板との銀焼結接合の接合信頼性を向上させる目的で、窒化ケイ素絶縁放熱回路基板をなす銅箔の表面に銀めっきが付与されることが多い。例えば、窒化ケイ素絶縁放熱回路基板の一方面に備わる銅回路板の表面に無電解めっきにて銀めっきを施す態様が、すでに公知である（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
また、ろう材を用いた銅板と窒化ケイ素セラミックス基板との接合を加圧加熱接合にて行う手法であって、複数の接合基板を同時に得ることが出来る手法もすでに公知である（例えば、特許文献２参照）。これは概略、複数の中間体（窒化ケイ素セラミックス基板の表裏面にろう材層を形成し、該ろう材層の上に銅板を配置したもの）を用意し、それぞれの銅板の表面に離型剤を含む被覆（離型層）を施したうえでそれら複数の中間体を積層し、これにより得られた積層体全体に対し加圧しながら加熱して接合を行い、最後に、離型層を除去することで複数の接合基板を得るという手法である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
国際公開第２０２０／２１８１９３号
国際公開第２０２０／１０５１６０号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献２に開示された手法にて複数の接合基板を得る場合、得られた接合基板の銅板の表面に離型層が残存しないようにすることが求められる。
【０００８】
しかしながら、離型剤がセラミックス粒子である場合、接合温度によっては、軟化した銅板の銅粒子が離型剤粒子の隙間に入り込むことで両者の混合物たる皮膜が形成され、係る皮膜が銅板上に残留することがある。
【０００９】
従来は、ブラシ研磨（ブラシ洗浄）やバフ研磨等の機械的な研磨処理によって当該被膜を除去していたが、離型剤粒子が銅板にめり込んだり、銅板の延性によって巻き込まれたりするためなどにより、完全に除去することは困難であった。
【００１０】
残留した離型剤等は、後工程において行われる種々の処理、例えば、パターニングや表面処理等のために行う銅のエッチングや、パターニングされた接合基板が個片化されることで得られる回路基板に対し特許文献１に開示されているような銀めっき処理などを行う際に、反応状態のばらつき要因となる。特に後者は、銀めっき膜に対するはんだ接合強度を低下させる要因となる。
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許