[發明專利]氧化物系陶瓷電路基板的制造方法以及氧化物系陶瓷電路基板

有效

• 申請號: 201280037799.0
• 申請日: 2012-07-26
• 公開（公告）號: CN103717552A
• 公開（公告）日: 2014-04-09
• 發明（設計）人: 那波隆之;佐藤英樹;星野政則;小森田裕
• 申請（專利權）人: 株式會社東芝;東芝高新材料公司
• 主分類號: C04B37/02
• 分類號: C04B37/02;H01L23/15;H05K3/20;H05K3/38
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 劉鳳嶺;陳建全

1.一種氧化物系陶瓷電路基板的制造方法，其是通過在氧化物系陶瓷基板上配置銅板而形成層疊體的工序、以及加熱所得到的層疊體的工序，從而將氧化物系陶瓷基板和銅板一體接合而成的氧化物系陶瓷電路基板的接合方法，其特征在于，

所述加熱的工序具有：在1065～1085℃之間有加熱溫度的極大值的第一加熱區域對層疊體進行加熱的工序，接著在1000～1050℃之間有加熱溫度的極小值的第二加熱區域對層疊體進行加熱的工序，進而在1065～1120℃之間有加熱溫度的極大值的第三加熱區域對層疊體進行加熱而形成接合體的工序；之后在冷卻區域將該接合體冷卻。

2.根據權利要求1所述的氧化物系陶瓷電路基板的制造方法，其特征在于：所述加熱工序通過將配置有銅板的氧化物系陶瓷基板載置在托盤上，并使用帶式爐來實施，所述帶式爐一邊以傳送速度為70～270mm/分鐘的帶式傳送機傳送托盤，一邊連續地進行各加熱工序。

3.根據權利要求2所述的氧化物系陶瓷電路基板的制造方法，其特征在于：所述托盤由鎳合金構成。

4.根據權利要求1～3中任一項所述的氧化物系陶瓷電路基板的制造方法，其特征在于：所述銅板具有通過壓力加工而形成有多個電路元件和連接這些電路元件的橋接部的電路結構，在將所述銅板和氧化物系陶瓷基板接合后，將所述橋接部除去。

5.根據權利要求1～3中任一項所述的氧化物系陶瓷電路基板的制造方法，其特征在于：在將所述氧化物系陶瓷基板和銅板接合后，通過蝕刻工序形成電路結構。

6.根據權利要求1～5中任一項所述的氧化物系陶瓷電路基板的制造方法，其特征在于：所述加熱工序在氮氣氣氛中實施。

7.根據權利要求6所述的氧化物系陶瓷電路基板的制造方法，其特征在于：所述帶式爐具有入口簾的氮流量A和出口簾的氮流量B之比A/B被控制在0.2以下的氮氣氛。

8.根據權利要求1～7中任一項所述的氧化物系陶瓷電路基板的制造方法，其特征在于：所述氧化物系陶瓷基板由氧化鋁燒結體、以及包含氧化鋁和氧化鋯的混合燒結體之中的任一種構成。

9.根據權利要求1～8中任一項所述的氧化物系陶瓷電路基板的制造方法，其特征在于：具有在所述銅板的配置于氧化物系陶瓷基板的面上設置氧化膜的工序。

10.根據權利要求1～9中任一項所述的氧化物系陶瓷電路基板的制造方法，其特征在于：所述銅板的接合強度為9.5kgf/cm以上。

11.根據權利要求1～10中任一項所述的氧化物系陶瓷電路基板的制造方法，其特征在于：所述銅板中的碳含量為0.1～1.0質量%。

12.一種氧化物系陶瓷電路基板，其是采用直接接合法將銅板和氧化物系陶瓷基板接合而成的氧化物系陶瓷電路基板，其特征在于：在剝離銅板時，銅板的與氧化物系陶瓷基板的接合面側的銅面積率相對于每單位面積3000μm×3000μm為60%以下，銅板的接合強度為9.5kgf/cm以上。

13.根據權利要求12所述的氧化物系陶瓷電路基板，其特征在于：所述氧化物系陶瓷基板由氧化鋁燒結體、以及包含氧化鋁和氧化鋯的混合燒結體之中的任一種構成。

14.根據權利要求12或13所述的氧化物系陶瓷電路基板，其特征在于：對于將使所述氧化物系陶瓷電路基板在溫度-40℃下保持30分鐘，其次在溫度25℃下保持10分鐘，接著在溫度125℃下保持30分鐘，繼而在溫度25℃下保持10分鐘的加熱工序設定為一個循環的熱循環試驗TCT，在實施了100個循環的該熱循環試驗之后，氧化物系陶瓷基板也不會產生裂紋。

15.根據權利要求12～14中任一項所述的氧化物系陶瓷電路基板，其特征在于：所述氧化物系陶瓷基板的密度為3.60～3.79g/cm³。

16.根據權利要求12～15中任一項所述的氧化物系陶瓷電路基板，其特征在于：對于將使所述氧化物系陶瓷電路基板在溫度-40℃下保持30分鐘，其次在溫度25℃下保持10分鐘，接著在溫度125℃下保持30分鐘，繼而在溫度25℃下保持10分鐘的加熱工序設定為一個循環的熱循環試驗TCT，在實施了100個循環的該熱循環試驗之后，所述銅板的接合強度為6.5kgf/cm以上。