(57)【要約】      （修正有）【課題】高い熱伝導率と、高い曲げ強度を兼ね備え、全ての機械的信頼性が高く、安価なパワーモジュール用基板を提供する。【解決手段】セラミック基板１１の一方の主面に半導体素子１４を搭載して電気的導通回路を形成させるための回路銅板１２と、他方の主面に半導体素子１４から発生する熱を放熱させるための放熱銅板１３を接合して有するパワーモジュール用基板１０において、セラミック基板１１は、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）を主成分にジルコニア（ＺｒＯ２）を含有し、イットリア（Ｙ２Ｏ３）、カルシア（ＣａＯ）、マグネシア（ＭｇＯ）、セリア（ＣｅＯ２）のいずれか１種以上の焼結助剤を添加してなるジルコニアの含有率がそれぞれ異なるジルコニア高率含有アルミナセラミック平板と、ジルコニア低率含有アルミナセラミック平板の２種類の接合体２０、２０ａ、２０ｂからなる。【選択図】図１
2014090049.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
セラミック基板の一方の主面に半導体素子を搭載して電気的導通回路を形成させるための回路銅板と、他方の主面に前記半導体素子から発生する熱を放熱させるための放熱銅板を接合して有するパワーモジュール用基板において、
前記セラミック基板は、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）を主成分にジルコニア（ＺｒＯ２）を含有し、イットリア（Ｙ２Ｏ３）、カルシア（ＣａＯ）、マグネシア（ＭｇＯ）、セリア（ＣｅＯ２）のいずれか１種以上の焼結助剤を添加してなる前記ジルコニアの含有率がそれぞれ異なるジルコニア高率含有アルミナセラミック平板と、ジルコニア低率含有アルミナセラミック平板の２種類の接合体からなることを特徴とするパワーモジュール用基板。
【請求項２】
請求項１記載のパワーモジュール用基板において、前記接合体は、前記ジルコニア高率含有アルミナセラミック平板の前記ジルコニアの重量比と、前記ジルコニア低率含有アルミナセラミック平板の前記ジルコニアの重量比の差が５％以上２５％以下からなることを特徴とするパワーモジュール用基板。
【請求項３】
請求項１、又は２記載のパワーモジュール用基板において、前記接合体は、３層からなり、中央層が前記ジルコニア低率含有アルミナセラミック平板、該ジルコニア低率含有アルミナセラミック平板の両側層に前記ジルコニア高率含有アルミナセラミック平板を有することを特徴とするパワーモジュール用基板。
【請求項４】
請求項１、又は２記載のパワーモジュール用基板において、前記接合体は、３層からなり、中央層が前記ジルコニア高率含有アルミナセラミック平板、該ジルコニア高率含有アルミナセラミック平板の両側層に前記ジルコニア低率含有アルミナセラミック平板を有することを特徴とするパワーモジュール用基板。
【請求項５】
請求項１、又は２記載のパワーモジュール用基板において、前記接合体は、２層からなり、一方の層が前記ジルコニア高率含有アルミナセラミック平板、他方の層が前記ジルコニア低率含有アルミナセラミック平板からなることを特徴とするパワーモジュール用基板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、セラミック基板の両面の一方の主面に回路銅板、他方の主面に放熱銅板を直接接合させてなり、回路銅板上に搭載される半導体素子からの発熱をセラミック基板を介して放熱銅板から放熱させるパワーモジュール用基板に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、大電力化、高速化、高集積化の進むパワートランジスタ等の高熱を発する半導体素子を搭載し、半導体素子からの発熱を速やかに放熱させて半導体素子の信頼性を維持させることができるためのパワーモジュール用基板は、民生機器用や、自動車、電気自動車等の車載用等に採用されている。このようなパワーモジュール用基板には、通常、１個分や、複数個分がマトリックス状に配列することができる大型のセラミック基板が用いられている。このセラミック基板には、それぞれの主面にセラミック基板の寸法と略同等、あるいは若干小さめの銅板を銅の融点を利用して直接加熱接合する直接接合法や、活性金属ろうを介して加熱接合する活性金属ろう材接合法で接合している。そして、大型のセラミック基板の場合のような略全面に銅板が貼り付けられたセラミック基板は、エッチングによって、それぞれの主面に半導体素子を搭載して電気的導通状態を形成するためのパターン形成された回路銅板と、半導体素子から発生する熱を伝熱及び放熱させるための放熱銅板を形成している。更に、大型セラミック基板に回路銅板と、放熱銅板を一対とするパワーモジュール用基板が複数個分マトリックス状に配列するパワーモジュール用基板集合体には、個片体に分割するための分割溝を形成するようになっている。
【０００３】
個片体のパワーモジュール用基板には、回路銅板側の定められた部分の銅板上に半導体素子が接合材で接合されるようになっている。また、パワーモジュール用基板には、半導体素子が接合材で接合された銅板とは異なる銅板上に外部接続端子が接合材で接合されるようになっている。そして、パワーモジュール用基板は、半導体素子と、他の部分の銅板との間をボンディングワイヤで接続して電気的な導通回路を形成し、外部接続端子を介して半導体素子に高電圧且つ高電流が流せるようにしている。また、このパワーモジュール用基板は、高電圧且つ高電流が流れることで発生する半導体素子からの発熱を速やかに熱伝導率のよい銅を用いた回路銅板側から放熱させるために、熱伝導率のよい銅を用いた放熱銅板側に伝熱させると共に、通常、放熱銅板に接合材等で接合されるヒートシンク板から放熱させている。
【０００４】
上記のパワーモジュール用基板には、セラミック基板に窒化アルミニウム（ＡｌＮ）や、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）や、アルミナにジルコニア（ＺｒＯ２）を含有させたジルコニア含有アルミナ等のセラミックのそれぞれが均質な材料で構成された焼成基板が用いられている。また、これらのパワーモジュール用基板に用いられるセラミック基板には、機械的強度、特に高い曲げ強度で、且つ高い熱伝導率を有し、安価である焼成基板が求められている。
【０００５】
従来のパワーモジュール用基板に用いられるセラミック基板には、窒化ケイ素層と窒化アルミニウム層とを複合一体化した複合セラミックス基板と、複合セラミックス基板の窒化アルミニウム層側に、窒化アルミニウム層表面に設けられた酸化膜を介して直接接合法により接合された銅系回路板とを具備するものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。これによれば、セラミック基板は、これ自体の機械的信頼性を高めることができると共に、銅板を直接接合させる場合の接合信頼性を高めることができるとしている。
【０００６】
また、従来のパワーモジュール用基板に用いられるセラミック基板には、シート型の多層のセラミック材料、およびセラミック材料の１つの表面側に備えられ、ダイレクトボンディングまたは活性はんだ付けによりセラミック材料に連結される少なくとも１つの金属被覆によるメタルセラミック基板の場合、セラミック材料は少なくとも１つの窒化シリコンセラミックの中間層またはベース層を含み、少なくとも１つの金属被覆を備えているセラミック材料の表面側は、ベース層に適用された酸化セラミックの中間層によって形成されるものが提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【０００７】
しかしながら、窒化ケイ素や、窒化アルミニウムや、窒化シリコンからなるセラミック基板は、極めて高い熱伝導率を有すると共に、高い曲げ強度を有するものの、これらの窒化化合物自体が高価である上に、これらの窒化化合物に銅板を直接接合させるための酸化膜の形成が必要であり、パワーモジュール用基板自体のコストアップとなっている。
【０００８】
また、アルミナからなるセラミック基板は、熱伝導率が２７〜３０Ｗ／ｍＫと比較的高く、放熱性を向上させることができることから、従来盛んに用いられてきた。しかしながら、パワーモジュール用基板は、これに搭載される半導体素子の大電力化、高速化、高集積化等からの発熱温度の上昇に伴って、回路銅板や放熱銅板との熱膨張率差が大きくなってきている。そして、このアルミナからなるセラミック基板では、曲げ強度が低いので、熱膨張率差による応力がセラミック基板に集中し、セラミック基板にクラック発生が発生するのを防止することができなくなってきている。
【０００９】
そこで、パワーモジュール用基板には、アルミナにジルコニアを含有させたジルコニア含有アルミナからなるセラミック基板が用いられる場合が多くなっている。このアルミナにジルコニアを含有させたジルコニア含有アルミナからなるセラミック基板は、アルミナのみからなるセラミック基板より曲げ強度を高く、高い靭性を有して機械的信頼性が高いので、回路銅板や放熱銅板との熱膨張率差によるクラック発生を防止できるようになっている。一方、アルミナにジルコニアを含有させたジルコニア含有アルミナからなるセラミック基板は、熱伝導率が２０〜２４Ｗ／ｍＫと低くなりパワーモジュール用基板の放熱性を阻害することとなっている。そこで、アルミナにジルコニアを含有させたジルコニア含有アルミナからなるセラミック基板の場合には、曲げ強度の高さを生かしてセラミック基板の厚みを薄くし、熱伝導率の低さをカバーして放熱信頼性を確保するようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開平９−１７２２４７号公報
【特許文献２】特表２００９−５０４５４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、前述したような従来のパワーモジュール用基板は、次のような問題がある。
パワーモジュール用基板は、これに用いられるセラミック基板がアルミナにジルコニアを含有させたジルコニア含有アルミナからなる場合のような、セラミック基板自体の厚みを薄くすることで熱伝導率の低さをカバーできるようにすると、パワーモジュール用基板が車載用のような非常に過酷な環境条件での使用においては、厚みを薄くすることが熱応力以外の機械的信頼性を確保することを難しくしている。
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであって、高い熱伝導率と、高い曲げ強度を兼ね備え、全ての機械的信頼性が高く、安価なパワーモジュール用基板を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
前記目的に沿う本発明に係るパワーモジュール用基板は、セラミック基板の一方の主面に半導体素子を搭載して電気的導通回路を形成させるための回路銅板と、他方の主面に半導体素子から発生する熱を放熱させるための放熱銅板を接合して有するパワーモジュール用基板において、セラミック基板は、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）を主成分にジルコニア（ＺｒＯ２）を含有し、イットリア（Ｙ２Ｏ３）、カルシア（ＣａＯ）、マグネシア（ＭｇＯ）、セリア（ＣｅＯ２）のいずれか１種以上の焼結助剤を添加してなるジルコニアの含有率がそれぞれ異なるジルコニア高率含有アルミナセラミック平板と、ジルコニア低率含有アルミナセラミック平板の２種類の接合体からなる。
【００１３】
上記のパワーモジュール用基板において、接合体は、ジルコニア高率含有アルミナセラミック平板のジルコニアの重量比と、ジルコニア低率含有アルミナセラミック平板のジルコニアの重量比の差が５％以上２５％以下からなるのがよい。
【００１４】
上記のパワーモジュール用基板において、接合体は、３層からなり、中央層がジルコニア低率含有アルミナセラミック平板、ジルコニア低率含有アルミナセラミック平板の両側層にジルコニア高率含有アルミナセラミック平板を有するのがよい。
【００１５】
上記のパワーモジュール用基板において、接合体は、３層からなり、中央層がジルコニア高率含有アルミナセラミック平板、ジルコニア高率含有アルミナセラミック平板の両側層にジルコニア低率含有アルミナセラミック平板を有するのがよい。
【００１６】
上記のパワーモジュール用基板において、接合体は、２層からなり、一方の層がジルコニア高率含有アルミナセラミック平板、他方の層がジルコニア低率含有アルミナセラミック平板からなるのがよい。
【発明の効果】
【００１７】
上記のパワーモジュール用基板は、セラミック基板がアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）を主成分にジルコニア（ＺｒＯ２）を含有し、イットリア（Ｙ２Ｏ３）、カルシア（ＣａＯ）、マグネシア（ＭｇＯ）、セリア（ＣｅＯ２）のいずれか１種以上の焼結助剤を添加してなるジルコニアの含有率がそれぞれ異なるジルコニア高率含有アルミナセラミック平板と、ジルコニア低率含有アルミナセラミック平板の２種類の接合体からなるので、アルミナを主成分としてこれにジルコニアを比較的高率に含有させ、焼結助剤を添加させたジルコニア高率含有アルミナセラミック平板と、アルミナを主成分としてこれにジルコニアを比較的低率に含有させ、焼結助剤を添加させたジルコニア低率含有アルミナセラミック平板との安価な材料で容易に焼成して形成できる厚みの薄型化の必要のない接合体で構成されており、ジルコニア高率含有アルミナセラミック平板による高い曲げ強度と、ジルコニア低率含有アルミナセラミック平板による高い熱伝導率を兼ね備える過酷な環境条件でも使用できるセラミック基板とし、全ての機械的信頼性が高く、安価なパワーモジュール用基板を提供することができる。
【００１８】
特に、上記のパワーモジュール用基板においては、接合体は、ジルコニア高率含有アルミナセラミック平板のジルコニアの重量比と、ジルコニア低率含有アルミナセラミック平板のジルコニアの重量比の差が５％以上２５％以下からなるので、ジルコニア高率含有アルミナセラミック平板側に曲げ強度、ジルコニア低率含有アルミナセラミック平板側に熱伝導率が高くなるようにすることができる高い曲げ強度と、高い熱伝導率を兼ね備える過酷な環境条件でも使用できる接合体からなるセラミック基板とし、全ての機械的信頼性が高く、安価なパワーモジュール用基板を提供することができる。
【００１９】
特に、上記のパワーモジュール用基板においては、接合体は、３層からなり、中央層がジルコニア低率含有アルミナセラミック平板、ジルコニア低率含有アルミナセラミック平板の両側層にジルコニア高率含有アルミナセラミック平板を有するので、中央層のジルコニア低率含有アルミナセラミック平板の両側層に同じジルコニア高率含有アルミナセラミック平板とすることで、ジルコニア低率含有アルミナセラミック平板と、ジルコニア高率含有アルミナセラミック平板の焼成時における熱膨張係数差の影響を受けることなく曲がりの少ない接合体からなるパワーモジュール用基板を提供することができる。
【００２０】
また、特に、上記のパワーモジュール用基板においては、接合体は、３層からなり、中央層がジルコニア高率含有アルミナセラミック平板、ジルコニア高率含有アルミナセラミック平板の両側層にジルコニア低率含有アルミナセラミック平板を有するので、中央層のジルコニア高率含有アルミナセラミック平板の両側層に同じジルコニア低率含有アルミナセラミック平板とすることで、ジルコニア高率含有アルミナセラミック平板と、ジルコニア低率含有アルミナセラミック平板の焼成時における熱膨張係数差の影響を受けることなく曲がりの少ない接合体からなるパワーモジュール用基板を提供することができる。
【００２１】
更に、特に、上記のパワーモジュール用基板においては、接合体は、２層からなり、一方の層がジルコニア高率含有アルミナセラミック平板、他方の層がジルコニア低率含有アルミナセラミック平板からなるので、小島状にちらばる回路銅板を直接接合することで接合部のセラミックが破壊しやすい側に、曲げ強度が比較的高い側のジルコニア高率含有アルミナセラミック平板とすることができ、ベタ状の放熱銅板を直接接合することでセラミックからの伝熱を促進し易い側に、熱伝導率が比較的高い側のジルコニア低率含有アルミナセラミック平板とすることができるパワーモジュール用基板を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の一実施の形態に係るパワーモジュール用基板の説明図である。
【図２】（Ａ）〜（Ｃ）はそれぞれ同パワーモジュール用基板に用いられるセラミック基板の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化した実施の形態について説明し、本発明の理解に供する。
図１に示すように、本発明の一実施の形態に係るパワーモジュール用基板１０は、セラミック基板１１の一方の主面に島状に点在させて設ける回路銅板１２と、他方の主面にベタ状に設ける放熱銅板１３を接合して有している。この回路銅板１２と、放熱銅板１３は、セラミック基板１１に直接接合、又は活性金属ろう材接合で加熱接合されるようになっている。この直接接合での接合方法とは、予め表面を酸化させた回路銅板１２、放熱銅板１３をセラミック基板１１の表面に当接させ、窒素雰囲気中で焼成して酸化銅の融点（１０８３℃）付近まで昇温して銅と微量の酸素との反応により生成するＣｕ−Ｏ共晶液相を結合剤としてセラミック基板１１に直接接合する方法である。また、活性金属ろう材接合での接合方法とは、チタン、ジルコニウム、ベリリウム等のような極めて反応性の大きい、いわゆる活性な金属をＡｇ−Ｃｕ系ろう等に加えた活性金属ろう材を用いてセラミック基板１１と、回路銅板１２、放熱銅板１３を接合する方法である。この方法での接合は、先ず、活性金属ろう材からなるペーストをセラミック基板１１のそれぞれの表面に塗布し、その上に予め表面を酸化させた回路銅板１２、放熱銅板１３を当接させ、約７５０〜８５０℃程度で加熱してチタン等の酸素との親和力の強さを利用して、直接セラミック基板１１に接合する方法である。
【００２４】
上記のパワーモジュール用基板１０には、回路銅板１２のなかの所定の島にパワートランジスタ等の高熱を発する半導体素子１４が搭載されると共に、回路銅板１２の他の所定の島に外部接続端子１５が接合されるようになっている。そして、パワーモジュール用基板１０は、半導体素子１４と、回路銅板１２の他の所定の島との間をボンディングワイヤ１６で接続することで電気的導通回路が形成されるようになっている。また、パワーモジュール用基板１０は、回路銅板１２上面に接合される半導体素子１４からの発熱をセラミック基板１１を介して速やかに放熱銅板１３に伝熱及び放熱させ、更に放熱銅板１３をヒートシンク板１７等に接合させて放熱の更なる促進ができるようにしている。
【００２５】
なお、このパワーモジュール用基板１０は、焼成済の所定寸法からなるセラミック基板１１に１個分が作製される場合があるが、通常は、焼成済の大型のセラミック基板１１に複数個のパワーモジュール用基板１０が配列する集合体として作製されるようになっている。そして、パワーモジュール用基板１０は、集合体から個々に区分するために設けられる分割溝で分割して、所定寸法の１個分のパワーモジュール用基板１０としている。
【００２６】
上記のパワーモジュール用基板１０のセラミック基板１１には、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）を主成分にジルコニア（ＺｒＯ２）を含有させ、更に、イットリア（Ｙ２Ｏ３）、カルシア（ＣａＯ）、マグネシア（ＭｇＯ）、セリア（ＣｅＯ２）のいずれか１種以上の焼結助剤を添加したものを用いている。そして、このセラミック基板１１は、ジルコニアの含有率がそれぞれ異なるジルコニア高率含有アルミナセラミック平板１８（図２（Ａ）〜（Ｃ）参照）と、ジルコニア低率含有アルミナセラミック平板１９（図２（Ａ）〜（Ｃ）参照）の２種類を積層し大気中約１５５０℃程度で焼成した接合体２０、２０ａ、２０ｂ（図２（Ａ）〜（Ｃ）参照）からなっている。
【００２７】
上記のジルコニア高率含有アルミナセラミック平板１８は、従来の１種類のジルコニア含有アルミナのみからなるセラミック基板の場合よりアルミナの含有率が減って、ジルコニアの含有率が高くなることで曲げ強度を向上できるものの、熱伝導率が低下するようになっている。一方、上記のジルコニア低率含有アルミナセラミック平板１９は、従来の１種類のジルコニア含有アルミナのみからなるセラミック基板の場合よりジルコニアの含有率が減って、アルミナの含有率が高くなることで熱伝導率を向上できるものの、曲げ強度が低下するようになっている。上記のパワーモジュール用基板１０のセラミック基板１１は、ジルコニア高率含有アルミナセラミック平板１８と、ジルコニア低率含有アルミナセラミック平板１９の接合体２０、２０ａ、２０ｂとすることで、それぞれの欠点を補いながら、それぞれの長所を生かせるようにして、曲げ強度と、熱伝導率を高めに維持できるにしている。
【００２８】
上記のパワーモジュール用基板１０におけるセラミック基板１１は、特に、ジルコニア高率含有アルミナセラミック平板１８や、ジルコニア低率含有アルミナセラミック平板１９のそれぞれに含有させるジルコニアの重量比を限定するものではないが、例えば、ジルコニア高率含有アルミナセラミック平板１８には、アルミナの重量比が７０％以上９５％未満の範囲にして、これにジルコニアの重量比が５％以上３０％未満の範囲で含有させ、イットリア、カルシア、マグネシア、セリアのいずれか１種以上の選択された焼結助剤の総量の重量比が０．１％以上２％以下の範囲で添加し、可塑剤、バインダー、及び溶剤を加えて、所定の厚さのシート状のセラミックグリーンシートとしたものを用いることができる。また、例えば、ジルコニア低率含有アルミナセラミック平板１９には、アルミナの重量比が９５％以上１００％未満の範囲にして、これにジルコニアの重量比が０を超え５％未満の範囲で含有させ、イットリア、カルシア、マグネシア、セリアのいずれか１種以上の選択された焼結助剤の総量の重量比が０．１％以上２％以下の範囲で添加し、可塑剤、バインダー、及び溶剤を加えて、所定の厚さのシート状のセラミックグリーンシートとしたものを用いることができる。そして、それぞれのセラミックグリーンシートは、適当なサイズにカットし、それぞれを重ね合わせて温度と圧力をかけて積層し、大気中約１５５０℃程度で焼成することで、ジルコニアの含有率がそれぞれ異なるジルコニア高率含有アルミナセラミック平板１８と、ジルコニア低率含有アルミナセラミック平板１９の２種類の接合体２０、２０ａ、２０ｂからなるセラミック基板１１としている。
【００２９】
上記の接合体２０、２０ａ、２０ｂは、ジルコニア高率含有アルミナセラミック平板１８のジルコニアの重量比と、ジルコニア低率含有アルミナセラミック平板１９のジルコニアの重量比の差が５％以上２５％以下からなるのがよい。この接合体２０、２０ａ、２０ｂは、ジルコニアの含有率の異なる平板の貼り合わせであり、厚み方向にジルコニアの濃度の傾斜を実現できる。そして、この接合体２０、２０ａ、２０ｂは、それぞれのジルコニア含有アルミナに含有するジルコニアの重量比の差を５％以上２５％以下とすることで、ジルコニア高率含有アルミナセラミック平板１８側に曲げ強度、ジルコニア低率含有アルミナセラミック平板１９側に熱伝導率が高くなるようにすることができる高い曲げ強度と、高い熱伝導率を兼ね備える過酷な環境条件でも使用できる機械的信頼性の高い接合体２０、２０ａ、２０ｂからなるセラミック基板１１とすることができる。なお、この接合体２０、２０ａ、２０ｂは、ジルコニア高率含有アルミナセラミック平板１８のジルコニアの重量比と、ジルコニア低率含有アルミナセラミック平板１９のジルコニアの重量比の差が５％を下まわる場合には、それぞれのジルコニア含有アルミナの間に特長の差を設けることができなくなる。また、この接合体２０、２０ａ、２０ｂは、ジルコニア高率含有アルミナセラミック平板１８のジルコニアの重量比と、ジルコニア低率含有アルミナセラミック平板１９のジルコニアの重量比の差が２５％を超える場合には、それぞれのジルコニア含有アルミナの間の熱膨張係数差が大きくなり過ぎ、接合体２０、２０ａ、２０ｂの反りが大きくなりすぎる。
【００３０】
図２（Ａ）に示すように、上記の接合体２０は、３層からなるセラミック基板１１であり、中央層をジルコニア低率含有アルミナセラミック平板１９とし、この両側層にジルコニア高率含有アルミナセラミック平板１８を有するのがよい。また、図２（Ｂ）に示すように、上記の接合体２０ａは、３層からなるセラミック基板１１であり、中央層をジルコニア高率含有アルミナセラミック平板１８とし、この両側層にジルコニア低率含有アルミナセラミック平板１９を有するのがよい。更には、図２（Ｃ）に示すように、上記の接合体２０ｂは、２層からなるセラミック基板１１であり、一方の層をジルコニア高率含有アルミナセラミック平板１８とし、これに接して他方の層をジルコニア低率含有アルミナセラミック平板１９とするのがよい。
【００３１】
上記の接合体２０、２０ａは、両側層に同じ種類の平板を配置させることで、ジルコニア高率含有アルミナセラミック平板１８とジルコニア低率含有アルミナセラミック平板１９の熱膨張係数差を打ち消してセラミック基板１１の反りの発生を防止することができる。また、上記の接合体２０ｂは、曲げ強度に優れるジルコニア高率含有アルミナセラミック平板１８側に島状に点在する回路銅板１２を設け、島状に点在させることでセラミック基板１１にクラックを生させやすいのを防止することができる。これと共に、接合体２０ｂは、熱伝導率に優れるジルコニア低率含有アルミナセラミック平板１９側にベタ状の放熱銅板１３を設け、半導体素子１４からの発熱をセラミック基板１１中を速やかに伝熱させ、放熱銅板１３及びヒートシンク板１７からの放熱を促進させることができる。
【産業上の利用可能性】
【００３２】
本発明のパワーモジュール用基板は、高電圧が流れ、大量の熱を発生する半導体素子を実装し、例えば、インバーター用や、自動車部品用等として用いるためのパワーモジュール用基板に利用することができる。
【符号の説明】
【００３３】
１０：パワーモジュール用基板、１１：セラミック基板、１２：回路銅板、１３：放熱銅板、１４：半導体素子、１５：外部接続端子、１６：ボンディングワイヤ、１７：ヒートシンク板、１８：ジルコニア高率含有アルミナセラミック平板、１９：ジルコニア低率含有アルミナセラミック平板、２０、２０ａ、２０ｂ：接合体
【図１】
2014090049.tif 000003
【図２】
2014090049.tif 000004