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公開番号2025164450
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-10-30
出願番号2024068440
出願日2024-04-19
発明の名称セラミック板及びその製造方法、回路基板、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H05K 1/02 20060101AFI20251023BHJP(他に分類されない電気技術)
要約【課題】ネジ止め用の貫通穴を有し、十分な強度を有するセラミック板及びその製造方法を提供すること。
【解決手段】主面に直交する方向に貫通する貫通穴Hを有し、前記貫通穴Hの内壁面における単位面積当たりのクラックの長さが0.01(μm/μm²)以下である、セラミック板を提供する。ファイバーレーザ光を用いてセラミック焼結体の主面に直交する方向に貫通穴Hを設ける工程を有する、セラミック板の製造方法を提供する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
主面に直交する方向に貫通する貫通穴Ｈを有し、前記貫通穴Ｈの内壁面における単位面積当たりのクラックの長さが０．０１（μｍ／μｍ
２
）以下である、セラミック板。
続きを表示（約 860 文字）【請求項２】
前記貫通穴Ｈの中心線を通り、且つ前記主面に直交する方向に沿う断面において、
前記貫通穴Ｈにおける第１開口縁Ｃ１は、第２開口縁Ｃ２よりも大きく、
前記第１開口縁Ｃ１を通り、前記中心線に平行な第１仮想直線Ｌ１と、
前記内壁面のうち前記中心線に最も近接する部分ｎと前記第１開口縁Ｃ１とを結ぶ第２仮想直線Ｌ２と、のなす角度θが１０°以下である、請求項１に記載のセラミック板。
【請求項３】
前記第１仮想直線Ｌ１と、前記部分ｎの最短距離が３０μｍ以下である、請求項２に記載のセラミック板。
【請求項４】
前記内壁面の算術平均粗さが４．０μｍ以下である、請求項１～３のいずれか一項に記載のセラミック板。
【請求項５】
前記内壁面の最大粗さが１８．０μｍ以下である、請求項１～３のいずれか一項に記載のセラミック板。
【請求項６】
ファイバーレーザ光を用いてセラミック焼結体の主面に直交する方向に貫通穴Ｈを設ける工程を有する、セラミック板の製造方法。
【請求項７】
前記ファイバーレーザ光の周波数が１００ｋＨｚ以上である、請求項６に記載のセラミック板の製造方法。
【請求項８】
前記ファイバーレーザ光の出力が１００Ｗ以下である、請求項６又は７に記載のセラミック板の製造方法。
【請求項９】
貫通穴Ｈを設ける前記工程において、前記ファイバーレーザ光の走査速度が５０ｍｍ／秒以上である、請求項６又は７に記載のセラミック板の製造方法。
【請求項１０】
請求項１～３のいずれか一項に記載のセラミック板と、
前記セラミック板に接合され、貫通穴Ｈ１を有する金属板と、を備え、
前記セラミック板の前記主面に直交する方向に、少なくとも前記貫通穴Ｈと前記貫通穴Ｈ１とが連なって形成される貫通穴Ｅを有する、回路基板。
（【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、セラミック板及びその製造方法、回路基板、並びにパワーモジュールに関する。
続きを表示（約 1,400 文字）【背景技術】
【０００２】
電子デバイスに搭載される回路基板は、絶縁性のセラミック板にろう材を介して金属板を接合することで作製される。ここで、貫通穴を設けたセラミック板を用いて回路基板を作製することがある。特許文献１には、炭酸ガスレーザを使用して、寸法精度の良い貫通穴を設けるためのセラミック板の加工方法が開示されている。また、特許文献２には、貫通穴の寸法精度と加工速度を両立するため、金型及びレーザを組み合わせて貫通穴を設けるセラミック板の加工方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開昭５９－０４５０８８号公報
特開平３－２４８７９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
セラミック板を備える回路基板に貫通穴を設けることで、パワーモジュール等の電子部品に搭載する際のネジ止めを円滑に行うことができる。一方で、ネジ止めの際にセラミック板に大きな力がかかるため、セラミック板に十分な強度がない場合、ネジ止めによりセラミック板が破損することが懸念される。そこで、本開示は、ネジ止め用の貫通穴を有し、ネジ止め時の破損を抑制することが可能なセラミック板及びその製造方法を提供する。また、ネジ止め用の貫通穴を有し、ネジ止め時の破損を抑制することが可能な回路基板、及びそのような回路基板を備えた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】
【０００５】
本開示の一側面は、以下のセラミック板を提供する。
【０００６】
［１］主面に直交する方向に貫通する貫通穴Ｈを有し、前記貫通穴Ｈの内壁面における単位面積当たりのクラックの長さが０．０１（μｍ／μｍ
２
）以下である、セラミック板。
【０００７】
上記［１］のセラミック板は、貫通穴の内壁面における単位面積当たりのクラックが十分に小さい。このようなセラミック板は、貫通穴を有しつつも、ネジ止めに耐えうる十分な強度を有する。したがって、ネジ止め時のセラミック板の破損を抑制することができる。
【０００８】
上記［１］のセラミック基板は、以下の［２］～［５］のいずれか一つであってもよい。
【０００９】
［２］前記貫通穴Ｈの中心線を通り、且つ前記主面に直交する方向に沿う断面において、
前記貫通穴Ｈにおける第１開口縁Ｃ１は、第２開口縁Ｃ２よりも大きく、
前記第１開口縁Ｃ１を通り、前記中心線に平行な第１仮想直線Ｌ１と、
前記内壁面のうち前記中心線に最も近接する部分ｎと前記第１開口縁Ｃ１とを結ぶ第２仮想直線Ｌ２と、のなす角度θが１０°以下である、［１］に記載のセラミック板。
［３］前記第１仮想直線Ｌ１と、前記部分ｎの最短距離が３０μｍ以下である、［２］に記載のセラミック板。
【００１０】
上記［２］又は［３］のセラミック板は、貫通穴の内壁面が主面に対して直角に近い角度で形成されており、内壁面の直線性が高い。したがって、ネジ止め時にネジを貫通穴に円滑に挿入でき、セラミック板の破損を一層抑制することができる。
（【００１１】以降は省略されています）

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