(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属材料から成る金属基板と、前記金属基板の上に設けられた絶縁層と、前記絶縁層の上に設けられた金属から成るパターンとを有する素子搭載用基板であって、
前記金属基板の表面、前記表面と対向する裏面、および前記表面と前記裏面とをつなぐ周囲の側面は、前記金属材料から生成された酸化膜が設けられ、前記金属材料が露出している部分を前記酸化膜が生成された前記側面に有することを特徴とする素子搭載用基板。
【請求項２】
前記側面の前記金属材料が露出している部分の前記金属基板の厚み方向の長さは、前記側面の前記金属基板の厚みより短いことを特徴とする請求項１に記載の素子搭載用基板。
【請求項３】
前記金属基板の角部に設けられた酸化物は、前記角部以外の酸化物よりも厚く形成されている請求項１または２に記載の素子搭載用基板。
【請求項４】
前記側面は、前記金属基板と一体で成る突出部が設けられ、前記側面の前記金属材料が露出している部分は、前記突出部の前記側面と平行な頂部面に形成されている請求項１乃至３のいずれか１項に記載の素子搭載用基板。
【請求項５】
前記金属基板の側面には前記金属基板の内側に向かって凹部が設けられ、前記側面の前記金属材料が露出している部分は、前記凹部の底部、および前記底部と前記側面とをつなぐ２つの面に形成されている請求項１乃至３のいずれか１項に記載の素子搭載用基板。
【請求項６】
前記金属基板の側面には前記金属基板の内側に向かって凹部が設けられ、前記凹部の底面から、前記金属基板と一体で成る前記凹部の深さより高さが低い突出部が設けられ、
前記側面の前記金属材料が露出している部分は、前記側面と平行な前記突出部の頂部面に形成されている請求項１乃至３のいずれか１項に記載の素子搭載用基板。
【請求項７】
前記突出部の前記金属基板の厚み方向の長さは、前記金属基板の厚みよりも短く形成される請求項４に記載の素子搭載用基板。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれか１項に記載の前記素子搭載用基板の前記パターンに、半導体素子が設けられる半導体モジュール。
【請求項９】
半導体素子および／または受動素子が搭載される搭載領域が行列配置され、前記行列配置された前記搭載領域同士の間に設けられた第１のスリットと、前記行列配置された搭載領域の周囲に設けられた第２のスリットと、前記搭載領域の側面と隣接する隣の搭載領域の側面との間に設けられた第１のタイバーと、前記搭載領域の側面と隣接する枠部との間に設けられた第２のタイバーとを有する基板を用意し、
前記基板の表面、裏面および前記表面と前記裏面の間にある側面に、前記基板を主材料とする金属材料から成る絶縁層を生成し、
前記基板の前記搭載領域に、前記半導体素子および／または受動素子を実装して、電気的に接続し、
前記第１のタイバーおよび前記第２のタイバーをカットして、前記基板を個片化することを特徴とする半導体モジュールの製造方法。
【請求項１０】
前記第１のタイバーまたは前記第２のタイバーをカットして前記基板を個片化することで、前記側面は、前記基板と一体で成る突出部が設けられ、前記突出部の頂部面に前記金属材料が露出している請求項９に記載の半導体モジュールの製造方法。
【請求項１１】
前記突出部の厚みは、前記基板の厚みよりも薄く形成される請求項１０に記載の半導体モジュールの製造方法。
【請求項１２】
前記基板の側面には前記基板の内側に向かって凹部が設けられ、前記凹部は、前記凹部の底部および前記底部と前記側面をつなぐ２つの面からなり、
前記第１のタイバーおよび前記第２のタイバーは、前記底部と一体で成り、
前記第１のタイバーおよび前記第２のタイバーをカットして前記基板を個片化することで、前記底部は、前記基板と一体で成る突出部が設けられ、前記突出部の頂部面に前記金属材料が露出している請求項９に記載の半導体モジュールの製造方法。
【請求項１３】
前記突出部の厚みは、前記基板の厚みよりも薄く形成される請求項１２に記載の半導体モジュールの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属を主材料とする高耐圧用の素子搭載用基板およびそれを用いた半導体モジュール及びその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
最近、環境負荷の削減が新聞紙上で論ぜられ、特にエネルギーの削減、そして効率の高い半導体モジュールを各社が色々な角度から探究している。【０００３】
その中に於いて、特に家庭で使用している冷蔵庫、洗濯機またはエアコン等は、モータを採用し、このモータ駆動用に、大電力用の半導体素子が用いられている。しかもそれらの家電製品による消費電力も、全世界となると見逃すことができない重要な部分である。そのため、最近では、例えば、待機電力の削減、ＬＥＤ照明の採用、更にはインバータ制御のセット等、色々と省エネルギーを実現するために開発され、各家電製品に採用されている。【０００４】
この電力削減で、見逃すことができない要素は、放熱性である。つまり半導体素子を駆動すると、半導体素子から熱が発生する。しかし、この熱がうまく放熱されないと、半導体素子自身が高熱になり、駆動電流を高めることができず、逆に半導体素子自身が、電力のロスを発生する。よってこの放熱性を向上させるために、銅（Ｃｕ）フレームを採用したり、金属基板を採用したり、更には大きな放熱フィンを採用したりして、放熱性を高めている。【０００５】
従来、素子搭載用基板中に金属基板を含む半導体モジュールでは、たとえばＡｌ基板の表面に陽極酸化膜が形成され、この陽極酸化膜の上に絶縁樹脂層を介して配線や半導体素子が搭載されている。従来の半導体モジュールの製造方法では、陽極酸化により大板の金属基板の表面に陽極酸化膜を形成し、陽極酸化膜上に絶縁樹脂層を介して配線パターンを形成した後、半導体素子を実装し、個片化する工程が採用されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平０８−１３０２８９号公報
【特許文献２】特開昭５８−１３２９９０
【特許文献３】特開平５−２１１３３５
【特許文献４】特開２００７−２４９３２９
【特許文献５】特開平７−１４２８６１
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従来の製造プロセスで製造された金属基板を有する素子搭載用基板あるいは当該素子搭載用基板を含む半導体モジュールでは、金属基板の端面全体が露出した構造となっている。また、金属基板を個片化する際に陽極酸化膜にクラックが入る可能性があった。このように、金属板の端面全体が露出していたり、陽極酸化膜にクラックが入っている状態で、半導体モジュールに高電圧が印加されると、半導体モジュール内部に形成された回路と機器の筐体等とが短絡するおそれがあった。【０００８】
本発明はこうした課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、素子搭載用基板の耐圧を向上させることができる技術の提供にある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明のある態様は素子搭載用基板である。当該素子搭載用基板は、金属材料から成る金属基板と、前記金属基板の上に設けられた絶縁層と、前記絶縁層の上に設けられた金属から成るパターンとを有する素子搭載用基板であって、
前記金属基板の表面、前記表面と対向する裏面、および前記表面と前記裏面とをつなぐ周囲の側面は、前記金属材料から生成された酸化膜が設けられ、前記金属材料面が露出している部分を前記酸化膜が生成された前記側面に有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、素子搭載用基板の耐圧を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】第１の実施の形態の半導体モジュールの製造方法を説明する図である。
【図２】第１の実施の形態の半導体モジュールの製造方法を説明する図である。
【図３】第１の実施の形態の半導体モジュールの製造方法を説明する図である。
【図４】第１の実施の形態の半導体モジュールの製造方法を説明する図である。
【図５】第１の実施の形態の半導体モジュールの製造方法を説明する図である。
【図６】第１の実施の形態の半導体モジュールの製造方法を説明する図である。
【図７】第１の実施の形態の金属基板を説明する図である。
【図８】第２の実施の形態の半導体モジュールの製造方法を説明する図である。
【図９】従来の半導体モジュールを説明する図である。
【図１０】従来の半導体モジュールの製造方法を説明する図である。
【図１１】図１１（Ａ）は、第３の実施の形態に係る素子搭載用基板を含む半導体モジュールの概略構成を示す断面模式図である。図１１（Ｂ）は、図１１（Ａ）中の破線で囲まれた領域Ａの拡大図である。
【図１２】図１２（Ａ）〜図１２（Ｄ）は、第３の実施の形態に係る素子搭載用基板および半導体モジュールの製造方法を説明するための工程模式図である。
【図１３】図１３（Ａ）〜図１３（Ｄ）は、第３の実施の形態に係る素子搭載用基板および半導体モジュールの製造方法を説明するための工程模式図である。
【図１４】図１４（Ａ）〜図１４（Ｃ）は、第３の実施の形態に係る素子搭載用基板および半導体モジュールの製造方法を説明するための工程模式図である。
【図１５】変形例に係る素子搭載用基板における周縁部近傍の拡大模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明を図面を参照して説明する。なお、すべての図面において、同様な構成要素、部材、処理には同様の符号を付し、適宜説明を省略する。また、実施の形態は、発明を限定するものではなく例示であって、実施の形態に記述されるすべての特徴やその組み合わせは、必ずしも発明の本質的なものであるとは限らない。
【００１３】
まず、従来技術について具体的に説明する。図９は、一般的な金属基板を用いた半導体モジュールを説明する図である。図１０は、図９に示すような個々の半導体モジュールに個片化する方法を説明する図である。Ｃｕ基板やＡｌ基板が採用され、特に重量やコストの観点から、Ａｌ基板を採用する半導体装置または混成集積回路が注目されている。
【００１４】
この基板１は、Ａｌを主材料とし、このＡｌ基板１の表面には陽極酸化膜２が形成され、更にその上には、絶縁樹脂層３を介してＣｕパターン４が形成されている。このパターンは、アイランド５、電極８および配線４等である。図９では、アイランド５の上に半導体素子６が固着され、半導体素子６と電極８との接続は、金属細線７が用いられている。
【００１５】
更に、図９の半導体モジュールは、樹脂９を用いて封止されている。この封止方法は、ポッティング法、ケースを用いる方法、最近ではトランスファーモールド等で封止されている。
【００１６】
図９に示す半導体モジュールの製造方法の概要を以下に説明する。
【００１７】
まず大板のＡｌ基板１（図１０の符号１０に相当）を用意し、陽極酸化膜２および絶縁樹脂層３を介してＣｕ板を貼り付ける。Ｃｕ板は一般的な露光・現像工程を経てパターニングされ、Ｃｕパターン４およびアイランド５が形成される。アイランド５に半導体素子６が実装され金属細線７で電極８と電気的に接続された後にプレスにより機械的に裁断されて個片化される。この時、Ａｌ基板１の側面はＡｌが露出した状態になる。
【００１８】
続いて図１０を用いて個片化の工程を詳しく説明する。図１０（Ａ）には大板のＡｌ基板１０を示す。大板のＡｌ基板１０は図示する点線部（図中では「田」の字状に個片化）で切断することにより個片化される。図１０（Ｂ）に切断工程の断面図を示す。Ａｌ基板１０は押さえ手段１１により上下から位置を固定され、プレス用の刃１２により上もしくは下から圧力をかけることにより裁断される。
【００１９】
ところが、このようにして製造された半導体モジュールは、押さえ手段１１によってかなりの圧力がＡｌ基板１０の周囲に加わり、プレスの刃１２によってもＡｌ基板１０の周囲に衝撃が加わることになる。この結果、押さえ手段１１で押さえた部分やプレスした個所の陽極酸化膜にはクラックが入ることになる。
【００２０】
このように、基板の端面にＡｌが露出し、また陽極酸化膜にクラックが入っていると、半導体モジュール駆動時に高電圧が印加された際に、露出したＡｌ端面やクラックが入った陽極酸化膜を介して、モジュール内部に形成された回路と機器の筐体等と短絡することがあるという課題がある。
【００２１】
これは、Ａｌ自体が封止樹脂９と密着性が悪く、Ａｌと封止樹脂との間から水分が浸入し、更に、発生したクラックが水分の通り道となり、耐圧劣化を引き起こすことに起因する。特に金属基板の角部は、縦方向のプレス、横方向のプレスで衝撃が２回加わり、更に、角部は、電界の集中が起こりやすいことから、特に注意を注ぐべき点である。
【００２２】
以下に本発明を説明する。まず本発明の半導体モジュールは、金属基板に半導体素子だけが実装された半導体装置や、半導体素子と受動素子が配置された混成集積回路装置に採用可能である。またＬＥＤを実装した発光装置または照明装置や、更にパワー素子を実装してインバータモジュールにしたパワーモジュールにも採用が可能である。
【００２３】
（第１の実施の形態）
半導体モジュールの一例である金属材料からなる金属基板を採用した混成集積回路装置について説明する。
【００２４】
本実施の形態は、個片化された一枚の金属基板の側面に絶縁膜が設けられ、例えばアルミニウム（Ａｌ）基板であれば、Ａｌ酸化膜が設けられる。また本実施の形態は、一枚の金属基板表面の周辺に形成される酸化膜には、クラックが入らないような対策が施される。これらの構成を採ることにより、耐圧の向上が図れ、より高電圧でも耐えうる半導体モジュールが実現できる。
【００２５】
以下に、まず製造方法を説明し、続いて、その構造について説明する。
<半導体モジュールの製造方法>
図１（Ａ）は素子搭載用基板３０の平面図を示し、図１（Ｂ）は図１（Ａ）のＡ−Ａ線に沿った素子搭載用基板３０の断面図を示す。なお、図２〜図５においても、それぞれの図の（Ａ）は素子搭載用基板３０の平面図であり、（Ｂ）は素子搭載用基板３０の断面図である。
【００２６】
図１を参照して、「素子搭載用基板を用意する工程」から説明する。この素子搭載用基板３０は、金属材料からなり、この金属材料は、特に表面に絶縁膜が生成されるものが対象となる。例えば一例としては、酸化物である。
【００２７】
この金属材料から生成される酸化膜は、絶縁材料であるので、耐圧向上の意味で有効である。容易に入手できる金属材料としては、Ｃｕ、Ｃｕを主材料とする金属材料、ＡｌまたはＡｌを主材料とする金属材料などがあるが、他の金属でも良い。
【００２８】
特にＡｌは、軽量で、酸化膜が成長しやすいことから、以下Ａｌ、またはＡｌを主材料として採用した場合について説明する。
【００２９】
図１（Ａ）に示した素子搭載用基板３０は、表面を酸化処理する前の基板であり、いわゆる大板基板である。点線で示す矩形の領域は、のちに搭載領域３４となる領域であり、半導体モジュールとして採用される１ユニット３１である。図１（Ａ）では、縦３列、横２行からなり、いわゆる行列配置になっている。ここでは、この領域は、少なくとも二つ必要である。この行列配置されたユニット３１の周辺は、枠部３２が設けられている。また、互いに隣接するユニット３１とユニット３１の間には、第１スリット形成領域３３Ａが設けられ、更に、行列配置されたユニット３１と枠部３２との間には第２スリット形成領域３３Ｂが設けられる。
【００３０】
続いて、スリット形成領域３３を機械的、化学的または熱的方法によって加工し、図２に示すように、スリットＳＴ１、ＳＴ２を形成する。
【００３１】
化学的方法としては、薬液による化学的にエッチングで形成する方法、また熱的方法としては、レーザを用いてスリットの部分を飛ばす方法がある。また、機械的方法としては、ダイシング、ルーターまたはドリルでスリットを形成する方法がある。ここでは、工程が簡単なため、機械的方法としてパンチングで処理されている。
【００３２】
前述した従来例では、酸化膜形成の後にパンチングしているため、酸化膜にクラックが発生した。しかしながら、本実施の形態では酸化膜形成前にＡｌ基板をパンチングしているため、この工程に起因する酸化膜へのクラック生成は生じない。後の工程で説明するが、タイバー３５のカットのときに、酸化膜へのクラック生成が発生する可能性があるが、そのタイバー３５を形成する領域は極狭い部分であるので考慮する必要はない。また、パンチングの方向は、基板の上からでも下からでも良い。しかしパンチングの打ち抜き方向に対して、手前の面の角部は、アール（曲率を有し角ばらない形状）が形成され、先の面の角部はバリが発生する。よって一般には、素子実装面と反対の面から打ち抜いている。なお、バリを上から圧力をかけて平坦にしたり研磨することにより除去すれば、素子実装面から打ち抜いても良い。
【００３３】
続いて、素子搭載用基板３０の平面的な形状を説明する。ユニットの形状は、どんな形状でも良いが、ここでは矩形の場合で説明する。説明のため、この１ユニットをあらためて搭載領域３４と定義し、図２（Ａ）では、点でハッチングしてあり、６つの搭載領域３４が形成されている。図２（Ｃ）は別の実施例の平面図であるが、図２（Ｃ）に示す素子搭載用基板３０では２５個の搭載領域３４が形成されている。
【００３４】
この搭載領域３４は、前述したように、互いにスリットＳＴ１の幅の間隔を持って行列配置されている。この搭載領域３４は、それぞれ行方向に延在した二つの側辺、ここでは左右に延在した、横方向の２つの側辺に、それぞれ少なくとも1つのタイバー３５が設けられ、列方向に延在した２つの側辺、ここでは対向する縦の側辺にタイバー３５が、それぞれ少なくとも一つのタイバー３５が設けられている。すなわち、１つの搭載領域３４の周辺に４つのタイバー３５が設けられている。
【００３５】
また、枠部３２とタイバー３５との関係を説明する。縦方向に伸びた左（右）の枠部３２ａ（３２ｂ）は、この枠部３２ａ（３２ｂ）と内側で隣接している搭載部３４ａ、３４ｂ（３４ｅ、３４ｆ）の縦の側辺とタイバー３５でつながっている。更に横方向に伸びた上（下）の枠部３２ｃ（３２ｄ）は、この枠部３２ｃ（３２ｄ）と内側で隣接している搭載部３４ａ、３４ｃ、３４ｅ（３４ｂ、３４ｄ、３４ｆ）の横の側辺とタイバー３５でつながっている。
【００３６】
ここで、搭載領域３４が縦３列、横２行の場合には、全ての搭載領域は、枠部３２とはタイバー３５でつながっている。しかし、図２（Ｃ）に示すように、搭載領域３４の数が多くなれば、搭載領域３４はタイバー３５によって枠部３２とつながったものと、搭載領域３４同士がタイバー３５によってつながっているものがある。
【００３７】
なお、図２では、搭載領域３４が矩形であるため、スリットは、Ｌ字状、Ｔ字状、十字型状を成している。また耐圧を考慮した場合には、後述の図８のように凹部４６を設けても良い。具体的には、後述するが、タイバー３５とつながる搭載領域３４の側辺の部分は、内側に凹み部４６が設けられている。
【００３８】
またタイバー３５の部分だけ、厚みを薄くしても良い。例えばタイバーの表裏をエッチングやプレスで加圧して、厚みを薄くすると、後にカットした際、Ａｌの露出面積が少なくなる。
【００３９】
続いて、図３に示すように、素子搭載用基板（大板基板）３０の表面に絶縁膜（層）３６を形成する。ここで表面とは、搭載領域３４の表面、裏面、そして表面と裏面をつなぐ４つの側面である。なお、矩形の代わりに、円形、三角形、五角形、六角・・・の場合には、当然側面の数は、１、３、５、６・・・と成る。また、タイバー３５の部分は、二通りに分けられる。つまり搭載領域３４と縦方向でつながっているタイバー３５は、左右の側面と、表面、裏面から形成される。また搭載領域３４と横方向でつながっているタイバー３５は、上下の側面と、表面、裏面から形成されている。これらのタイバー３５は、搭載領域３４と搭載領域３４の間、または枠部３２と搭載領域３４の間で分離されるため、搭載領域３４の側面から若干の凸部が設けられ、分離された面は、金属が露出される。
【００４０】
ここで、絶縁膜３６について説明する。絶縁膜３６は、素子搭載用基板３０である金属を取り込んだ反応、例えばその金属表面に酸化反応処理を施して生成させたものである。この方法としては、例えば、陽極酸化法、液中プラズマ酸化法などがある。
【００４１】
陽極酸化法は、電解液（硫酸、シュウ酸、その他の有機酸）の中にアルミニウム基板を浸し、この基板を陽極として弱い直流、交流または、交直流の電流を流すと、表面に酸化被膜（陽極酸化膜）が形成される。このとき、電解液の種類・濃度・温度・電流密度などの電解液の条件やアルミニウム合金の種類をいろいろに組合せることによって、色々な特性の酸化被膜をつくることができる。更に、この陽極酸化膜には、その表面から内部に向かうたくさんの小さな孔（直径0.01〜0.05μm、60〜800個/μｍ2 ）があいているので、これを圧力容器に入れて、蒸気を吹込んで圧力を加えるか、または沸騰水の中に入れて、孔の表層部に水酸化アルミニウムを形成させて孔を密閉しても良い。表面が滑らかになると同時に、耐圧も向上される。一般には、この処理を封孔処理という。
【００４２】
また液中プラズマ法は、液体中でプラズマを発生させる技術である。例えば、中性ないしアルカリ性からなる電解液にアルミニウム基板を浸し、この基板を陽極としてパルス電流を印加することにより、基板と電解液の接触界面でプラズマ放電を発生させ、基板の表面に酸化被膜が形成される。この方法では陽極酸化法と比較すると、成膜速度が速く絶縁耐圧が高い等の特長がある。この方法にて生成される酸化膜としては、例えばαアルミナとγアルミナから成るセラミック被膜である。
【００４３】
この生成された絶縁膜３６を図３（Ｂ）では太線で示した。
【００４４】
続いて、図４に示すように、Ｃｕ箔３７を貼る。一般には、裏面に接着剤である絶縁樹脂３８が設けられたＣｕ箔３７が用意され、熱圧着される。図４（Ｃ）は素子搭載用基板３０の断面図のうちスリットＳＴ１近傍を拡大した図であるが、図４（Ｃ）に示すように、絶縁樹脂３８は、加熱・加圧されると溶け出してスリットＳＴ１に一部流れ込む場合がある。なお、絶縁樹脂３８は、フィルム状の樹脂を貼り付けても、液状の樹脂をスクリーン印刷法やスピンナー法等で塗布して設けても良い。またこの絶縁性樹脂を素子搭載用基板３０に設け、Ｃｕ箔３７をその上に貼り合わせても良い。
【００４５】
続いて、図５のように、Ｃｕ箔３７をパターニングし、半導体素子、受動素子等を実装する。
【００４６】
ここでは、まずＣｕ箔３７をエッチングしてパターニングする。できたＣｕパターン３９は、金属細線用のパッド、リード用のパッド、アイランド、配線等である。これは、半導体素子がフェイスアップ（Face Up）またはフェイスダウン（Face Down）で実装されるのであれば、半導体素子の電極と接続される部分がパッドであり、フェイスアップ（Face Up）であれば、半導体素子と固着エリアとしてアイランドがある。また混成集積回路装置であれば、この他に、受動素子を電気的に接続するパッドが設けられる。それは、いわゆるチップ抵抗、チップコンデンサの電極を半田等で固着するエリアである。またエッチングは、ウェットで実現されるが、ドライでも良い。
【００４７】
このエッチングにより、Ｃｕパターン３９は、搭載領域３４の周囲から内側に後退される。よってタイバー３５の分離の際は、プレス部から回避されている。
【００４８】
続いて、スリットＳＴ１に対応する絶縁樹脂３８を取り除く。ここは、エッチングで絶縁樹脂３８を取り除いたり、レーザで飛ばしても良い。また後述するが、絶縁樹脂３８は、取り除かずに、タイバー３５をカットするときに、同時に機械的に取り除いても良い。
【００４９】
最後に、必要により封止する工程がある。例えば、半導体素子がベアチップで実装されてなく、パッケージされたものであれば、そのままタイバー３５をプレスカットして製品としても良い。セットに実装されたプリント基板モジュールの如く、素子搭載用基板３０の上に素子が配置されて完成である。例えば、ＬＥＤモジュール等である。
【００５０】
しかしながら、半導体素子がベアチップであったり、耐環境性を望む場合は、封止樹脂、ケース材で封止する。
【００５１】
図６では、前工程の後にタイバー３５をカットして個片化した後で、樹脂封止金型４０を使って封止している。ここでは、トランスファーモールド法で封止している。素子搭載用基板３０のタイバー３５をカットして個片化した基板４１の側辺には、外部リード４２用のパッドＰが設けられており、リード４２が取り付けられる。リード４２は、いわゆるＳＩＰ型またはＤＩＰ型で取り付けられる。そしてこのリード４２の上下を金型で挟んで、金型のゲートより樹脂を注入し、硬化させる。
【００５２】
またトランスファーモールド法以外に、インジェクションモールド法、ポッティング法で封止しても良い。またケース材を採用し、中空封止しても良い。更には、ケースの中空部にシリコーン等の樹脂が入っても良い。
【００５３】
なお、図６では、タイバー３５の残存部４３が残った状態が図示されている。個片化された基板の周囲と一致させてタイバーを取り除くことは困難であるため、また一致させようとすれば、基板の周囲に傷を与えかねないため、敢えて残してある。タイバーの残存部４３の切断面には金属が露出している。
【００５４】
図７を用いて個片化された素子搭載用基板について説明する。
図７（Ａ）は個片化された基板４１の平面図であり、図７（Ｂ）および図７（Ｃ）はそれぞれ基板４１の短辺側の側面図および長辺側の側面図である。基板４１は大板の素子搭載用基板３０をタイバー３５でカットしたものであるが、カット時にタイバー３５の一部が残存し基板４１の側面から突出した形状になっている。また基板４１の側面からの突出部断面は図７（Ｂ）および図７（Ｃ）に示すように露出部４４が形成される。露出部４４は基板４１の材料である金属（Ａｌ）が露出している。
【００５５】
本実施例では基板の側面の露出部４４以外は絶縁材料である酸化膜で被覆されているので、半導体モジュール駆動時に高電圧が印加されてもモジュール内回路と機器の筐体等とが短絡しない。本実施例の電気的耐圧をさらに向上させるためには、前述した基板側面の一部に露出している金属を絶縁材料（具体的には絶縁樹脂やガラス等）で被覆してもよい。
【００５６】
図７（Ｄ）は、酸化膜３６の成長について説明するため、素子搭載用基板を平面的に拡大したものである。図３で示した酸化膜形成工程において、角部Ｃでは電界集中による局部的な増速酸化が生じ、角部Ｃに向けて酸化膜厚が増加するように成長する。半導体モジュール駆動時に高電圧が印加された場合、金属基板の角部は電界集中が生じやすく機器の筐体等との短絡が生じやすいが、本実施例では角部の酸化膜厚が厚く形成されているので耐圧の向上が図れる。すなわち、角部Ｃの酸化膜の厚みは角部Ｃ以外の酸化膜の厚みよりも厚い。
【００５７】
図７（Ｅ）は、大板の素子搭載用基板３０をタイバー３５の部分ではなく素子搭載用基板４１の部分で分離した実施例の平面図である。図７（Ｆ）は分離する前のタイバー３５と素子搭載用基板４１との接続部分を拡大表示したものであるが、図７（Ｆ）に点線で示すようにタイバー３５の接続部よりも一回り大きな領域に凹部４５が形成されるようにプレスカットすることで図７（Ｅ）のような素子搭載用基板４１の形状を得ることができる。平面的に見ると、凹部４５の３側辺は、切断により新しく形成された辺であり、金属基板の材料であるアルミニウムが露出している。
【００５８】
図７（Ｆ）および図７（Ｈ）は、タイバー３５の領域を薄くエッチングした後に酸化膜を形成し、さらに図７（Ａ）で示した実施例と同様にタイバー３５の領域でプレスカットして個片化した実施例の平面図および側面図である。本実施例ではタイバー３５の領域を薄くエッチングした後に酸化膜が形成されており、プレスカットした時に露出する金属（Ａｌ）の領域を小さくしているので耐圧の向上が図れる。
【００５９】
（第２の実施の形態）
図８（Ａ）は前述したスリット形成工程において搭載領域３４に凹み部４６を形成した素子搭載用基板３０の平面図であり、図８（Ｂ）は図８（Ａ）の素子搭載用基板３０を個片化したもののタイバー領域付近を拡大表示したものである。
【００６０】
図８（Ｂ）に示されるように、基板４１はタイバー３５の領域でプレスカットされ個片化されている。タイバー３５のプレスカット位置Ｌ６は、基板４１の側面Ｌ１およびＬ２よりも基板４１に近く、凹み部４６を形成する辺Ｌ５よりも基板４１から遠い位置に位置する。基板４１は図８（Ａ）に示すように搭載領域３４に凹み部４６を形成した後に酸化膜を形成し、さらにタイバー３５の領域でプレスカットされているため、個片化された基板４１は図８（Ｂ）にＬ６であらわした辺にのみ金属Ａｌが露出する。タイバー３５の領域を薄くエッチングしないで酸化膜を形成しプレスカットした時は図８（Ｄ）に示す側面図の白抜きの領域にのみ金属Ａｌが露出する。また、タイバー３５の領域を薄くエッチングした後に酸化膜を形成してプレスカットすると図８（Ｅ）に示す側面図の白抜きの領域にのみ金属Ａｌが露出する。
【００６１】
本実施例では金属Ａｌの露出する部分が基板４１の側面から内側に位置するため、半導体モジュール駆動時に高電圧が印加された場合のモジュール内回路と機器の筐体等との短絡防止効果が高い。
【００６２】
（第３の実施の形態）
（本実施の形態の技術分野）
【００６３】
本実施の形態は、素子搭載用基板、半導体モジュールおよび素子搭載用基板の製造方法に関する。
【００６４】
（本実施の形態の背景技術）
従来、トランジスタ、ＩＧＢＴ、ＭＯＳＦＥＴ等のパワー系半導体素子を含む半導体素子を搭載するための素子搭載用基板として、金属基板の主表面上に絶縁樹脂層が積層され、この絶縁樹脂層上に配線層が設けられた構造を有する素子搭載用基板が知られている（特許文献６参照）。
（先行技術文献）
（特許文献）
【特許文献６】特開２００３−３０３９４０号公報
【特許文献７】特開２００８−２１８５９６号公報（本実施の形態が解決しようとする課題）
【００６５】
一般に、上述した素子搭載用基板では、金属基板の腐食等を防ぐために金属基板の表面に酸化膜が形成されており、配線層と金属基板との間に介在する絶縁性の酸化膜と絶縁樹脂層によって、配線層と金属基板との絶縁が確保されている。
【００６６】
しかしながら、上述した素子搭載用基板では、金属基板の周縁部（角部）に電界が集中しやすい。したがって、配線層と金属基板の周縁部との間は、他の領域に比べて絶縁破壊が起こってショートする可能性が高かった。特に、配線層が金属基板の周縁部の近傍に設けられた場合には、金属基板の周縁部と配線層とがショートする可能性が増大する。
【００６７】
また、一枚の金属板の打ち抜き加工により金属基板を形成する場合、打ち抜き加工によって金属基板の周縁部に、金属基板の主表面から突出するバリが形成されることがあった。金属基板の周縁部にバリが形成された場合、バリの先端部に電界が集中しやすいため、配線層と金属基板の周縁部とがショートする可能性が増大する。
【００６８】
また、金属基板表面に酸化膜を形成した後に金属基板を一括で打ち抜く構造では、酸化膜端面にカケ（欠け）が発生し、絶縁層の機能が損なわれ、回路基板の沿面放電耐圧特性の低下および絶縁性の低下があったため、回路基板の信頼性低下や高電圧での使用ができないという課題があった。
【００６９】
そのため、素子搭載用基板のさらなる信頼性の向上を図るためには、配線層と金属基板の周縁部との間の絶縁性を高めて、両者がショートする可能性を低減することが必要であった。
【００７０】
本実施の形態はこうした課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、素子搭載用基板における配線層と金属基板の周縁部との間の絶縁性を高める技術を提供することにある。
（本実施の形態の課題を解決するための手段）
【００７１】
本発明のある態様は、素子搭載用基板である。当該素子搭載用基板は、金属基板と、金属基板の表面が酸化されてなる酸化膜と、金属基板の一方の主表面側の酸化膜上に設けられた絶縁樹脂層と、絶縁樹脂層上に設けられた配線層と、を備え、酸化膜は、金属基板の一方の主表面側における周縁部の少なくとも一部に、他の部分の前記金属基板の表面の酸化膜よりも厚い厚膜部を有することを特徴とする。
【００７２】
この態様によれば、素子搭載用基板における配線層と金属基板の周縁部との間の絶縁性を高めることができる。
【００７３】
本発明の他の態様は半導体モジュールである。当該半導体モジュールは、上述した態様の素子搭載用基板と、素子搭載用基板の配線層が形成された側の主表面上に搭載され、配線層と電気的に接続された半導体素子と、を備えたことを特徴とする。
【００７４】
本発明のさらに他の態様は素子搭載用基板の製造方法である。当該素子搭載用基板の製造方法は、金属板の個片化加工により金属基板を形成する工程と、個片化加工により金属基板の周縁部の少なくとも一部に形成された突起部の表面を粗化する工程と、金属基板の表面に酸化処理を施して酸化膜を形成する工程と、個片化加工における打ち抜き方向の下流側の金属基板の主表面に設けられた酸化膜上に絶縁樹脂層を積層する工程と、絶縁樹脂層上に金属層を積層し、当該金属層を選択的に除去して配線層を形成する工程と、を含むことを特徴とする。
【００７５】
以下、本実施の形態を図面を参照して説明する。図１１（Ａ）は、実施の形態に係る素子搭載用基板を含む半導体モジュールの概略構成を示す断面模式図である。図１１（Ｂ）は、図１１（Ａ）中の破線で囲まれた領域Ａの拡大図である。本実施の形態に係る半導体モジュール１は、素子搭載用基板１００と、素子搭載用基板１００の一方の主表面上に搭載された半導体素子２００，２１０を備える。半導体素子２００は、例えばトランジスタ、ＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）、ＭＯＳＦＥＴ（Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor）等のパワー系半導体素子である。半導体素子２１０は、例えば制御ＩＣである。
【００７６】
素子搭載用基板１００は、金属基板１１０と、酸化膜１２０と、絶縁樹脂層１３０と、配線層１４０とを備える。
【００７７】
金属基板１１０は、アルミニウム、アルミニウム合金などの熱伝導性が良好な金属で構成された基板である。本実施の形態では、金属基板１１０はアルミニウム基板である。金属基板１１０の厚さは、例えば０．５ｍｍ〜２ｍｍである。
【００７８】
酸化膜１２０は、金属基板１１０の表面が酸化されてなる絶縁性の膜である。本実施の形態では、酸化膜１２０は、酸化アルミニウム（アルミナ）で構成されている。酸化膜１２０は、金属基板１１０の全面を被覆している。また、酸化膜１２０は、金属基板１１０の一方の主表面側における周縁部の少なくとも一部に、他の部分よりも厚い厚膜部１２２を有する。厚膜部１２２の厚さは、例えば酸化膜１２０の中央部の厚さよりも厚い。厚膜部１２２は、例えば、金属板の打ち抜き加工により金属基板１１０を形成した際に形成されたバリが酸化されてなる。
【００７９】
具体的には、金属基板１１０の配線層１４０が設けられた側の主表面を被覆する酸化膜１２０の周縁部に厚膜部１２２が設けられている。言い換えれば、厚膜部１２２は、素子搭載用基板１００の主表面と交わる方向から見て、金属基板１１０の周縁部１１２、すなわち金属基板１１０の配線層１４０が設けられた側の主表面と金属基板１１０の側面とがなす角部と重なる位置に設けられている。
【００８０】
厚膜部１２２は、酸化膜１２０の周縁部の全周にわたって設けられていることが好ましいが、周縁部の一部に厚膜部１２２が設けられていてもよい。周縁部の一部に厚膜部１２２が設けられる場合は、当該一部において後述する効果を得ることができる。酸化膜１２０の厚さは、厚膜部１２２の厚さが他の部分の厚さに対して例えば１．０５倍〜１．２５倍である。
【００８１】
酸化膜１２０は絶縁性の皮膜である。そのため、酸化膜１２０の周縁部に厚膜部１２２を有することで、金属基板１１０の周縁部１１２に電界が集中して、周縁部１１２と配線層１４０との間がショートしてしまうことを抑制することができる。
【００８２】
金属基板１１０の一方の主表面側の酸化膜１２０上には、絶縁樹脂層１３０が設けられている。絶縁樹脂層１３０は、厚膜部１２２を有する側の酸化膜１２０の主表面上に積層されている。絶縁樹脂層１３０としては、例えばＢＴレジン等のメラミン誘導体、液晶ポリマー、エポキシ樹脂、ＰＰＥ樹脂、ポリイミド樹脂、フッ素樹脂、フェノール樹脂、ポリアミドビスマレイミド等の熱硬化性樹脂が例示される。素子搭載用基板１００の放熱性向上の観点から、絶縁樹脂層１３０は高熱伝導性を有することが望ましい。このため、絶縁樹脂層１３０は、アルミナ、窒化アルミニウム、シリカなどを高熱伝導性フィラーとして含有することが好ましい。これにより、特にパワー系半導体素子である半導体素子２００で発生した熱を効率的に放熱することができる。絶縁樹脂層１３０の厚さは、例えば５０μｍ〜２５０μｍである。
【００８３】
絶縁樹脂層１３０上には、配線層１４０が設けられている。配線層１４０は、例えば銅で構成され、所定の配線パターン形状を有する。配線層１４０の一部は、金属基板１１０の周縁部１１２の近傍に設けられている。配線層１４０の厚さは、例えば１０μｍ〜１５０μｍである。
【００８４】
素子搭載用基板１００の配線層１４０が形成された側の主表面上には、半導体素子２００，２１０が搭載されている。半導体素子２００，２１０は、下面側の素子電極（図示せず）がそれぞれはんだ１５０を介して配線層１４０（電極）と電気的に接続されている。また、半導体素子２００，２１０の上面側の素子電極（図示せず）は、それぞれアルミニウム線１５２により配線層１４０にワイヤボンディング接続されている。なお、本実施の形態では、半導体素子２００の上面側の素子電極の一つに接続されたアルミニウム線１５２と、半導体素子２１０の上面側の素子電極の一つに接続されたアルミニウム線１５２とが、配線層１４０の一部にともに接続されている。例えば、半導体素子２００の動作を制御するための制御信号が半導体素子２１０から半導体素子２００に送信され、半導体素子２００は当該制御信号にしたがってスイッチング動作を行う。
【００８５】
（素子搭載用基板および半導体モジュールの製造方法）
実施の形態に係る素子搭載用基板を含む半導体モジュールの製造方法について、図１２（Ａ）〜図１２（Ｄ）、図１３（Ａ）〜図１３（Ｄ）および図１４（Ａ）〜図１４（Ｃ）を参照して説明する。図１２（Ａ）〜図１２（Ｄ）、図１３（Ａ）〜図１３（Ｄ）および図１４（Ａ）〜図１４（Ｃ）は、実施の形態に係る素子搭載用基板および半導体モジュールの製造方法を説明するための工程模式図である。なお、図１２（Ａ）は、プレス装置の斜視図である。図１２（Ｂ）は、プレス装置の断面図であり、図１２（Ａ）におけるＡ−Ａ線に沿った断面図に相当する。図１２（Ｃ）（ｉｉ）の断面模式図は、図１２（Ｃ）（ｉ）の金属基板の斜視図におけるＢ−Ｂ線に沿った断面図に相当する。
【００８６】
まず、図１２（Ａ）および図１２（Ｂ）に示すように、アルミニウムを主材料とする金属板１０９を用意する。金属板１０９は、個々の金属基板１１０に打ち抜き加工される前の大板サイズであり、例えば１００ｍｍ〜１０００ｍｍ四方の大きさである。続いて、金属板１０９をプレス装置の下金型３０２の上面に載置する。下金型３０２には、金属基板１１０の形状に合わせた貫通孔３０２ａが形成されている。そして、貫通孔３０２ａと位置合わせされた上金型３０４のパンチ部３０４ａを、下金型３０２に向けて移動させて、金属板１０９を打ち抜いて切断する。次にパンチ部３０４ａを上方に退避させて、金属板１０９を矢印Ｘ方向に所定量だけ移動させ、再びパンチ部３０４ａにより金属板１０９を打ち抜いて切断する。この動作を繰り返して、複数の帯状の金属板を形成する。得られた帯状の金属板を再びプレス装置にセットし、長辺方向に垂直な方向に切断して金属板を個片化する。
【００８７】
その結果、図１２（Ｃ）（ｉ）および図１２（Ｃ）（ｉｉ）に示すように、金属基板１１０が形成される。金属基板１１０には、打ち抜き加工における打ち抜き方向の下流側（図１２（Ｃ）では下面側）に位置する主表面に、主表面と交わる方向に突出する突起部１１４が形成される。この突起部１１４は、打ち抜き加工の際に形成されたバリである。
【００８８】
次に、図１２（Ｄ）に示すように、打ち抜き加工により形成された突起部１１４の表面を粗化するために、例えば、金属基板１１０を例えば硫酸溶液４００中に浸漬して、金属基板１１０の表面をスライトエッチングする。金属板１０９の打ち抜き加工の際、金属基板１１０の突起部１１４に大きな加工歪みが発生する。そのため、突起部１１４には、金属基板１１０の他の領域よりも、微小な結晶粒が多く形成される。これにより、金属基板１１０の表面にエッチング処理を施すと、突起部１１４の表面に他の領域に比べてより多くの微細な凹凸が形成される。
【００８９】
次に、金属基板１１０の表面に酸化処理を施して酸化膜１２０を形成する。本実施の形態では、図１３（Ａ）に示すように、電源（図示せず）の正極に接続した金属基板１１０を、例えばシュウ酸溶液４１０に浸漬する。また、電源の負極に接続した陰極端子４１２を金属基板１１０の両主表面側にそれぞれ所定の間隔で対向配置し、シュウ酸溶液４１０に浸漬する。そして、金属基板１１０に陽極酸化処理を施して、金属基板１１０の表面に酸化アルミニウムからなる酸化皮膜を形成する。なお、金属基板１１０の酸化処理は、中性またはアルカリ性の処理液中で陽極としての金属基板１１０と陰極との間に交流を印加し、プラズマ放電（マイクロアーク）を発生させることで金属基板１１０の表面を酸化するプラズマ酸化処理により行ってもよい。
【００９０】
金属基板１１０の酸化処理によって、金属基板１１０の表層が酸化膜１２０となる。その結果、図１３（Ｂ）に示すように、金属基板１１０の表面が酸化膜１２０で被覆された状態となる。上述のように、金属基板１１０は、突起部１１４の表面に突起部１１４以外の金属基板１１０の表面（他の領域）に比べて多くの微細な凹凸が形成されている。したがって、突起部１１４が他の領域に比べてより酸化されやすい。そのため、金属基板１１０の周縁部１１２には、他の領域よりも膜厚の厚い厚膜部１２２が形成される。本実施の形態では、突起部１１４の全体が酸化されて厚膜部１２２が形成されている。
【００９１】
次に、図１３（Ｃ）に示すように、打ち抜き加工における打ち抜き方向の下流側、すなわち突起部１１４が形成された側の金属基板１１０の主表面に設けられた酸化膜１２０上に、絶縁樹脂フィルム１３１を配置する。また、絶縁樹脂フィルム１３１の上方に銅箔等の金属箔１４１を配置する。そして、プレス装置を用いて、金属基板１１０、絶縁樹脂フィルム１３１および金属箔１４１を圧着する。
【００９２】
これにより、図１３（Ｄ）に示すように、金属基板１１０の主表面に設けられた酸化膜１２０上に絶縁樹脂層１３０が積層される。また、絶縁樹脂層１３０上に金属層１４２が積層される。すなわち、絶縁樹脂フィルム１３１が絶縁樹脂層１３０となり、金属箔１４１が金属層１４２となる。
【００９３】
次に、図１４（Ａ）に示すように、周知のフォトリソグラフィ法により、配線層１４０のパターンに合わせてレジスト４２０を選択的に形成する。
【００９４】
次に、図１４（Ｂ）に示すように、レジスト４２０をマスクとして金属層１４２にエッチング処理を施して、金属層１４２を選択的に除去し、所定パターンの配線層１４０を形成する。配線層１４０を形成した後、レジスト４２０を剥離剤を用いて除去する。以上の工程により、本実施の形態に係る素子搭載用基板１００が形成される。
【００９５】
次に、図１４（Ｃ）に示すように、配線層１４０上にはんだ１５０を介して半導体素子２００，２１０を搭載する。また、ワイヤボンディング法を用いて、半導体素子２００，２１０の上面側の素子電極を配線層１４０に電気的に接続する。以上の工程により、本実施の形態に係る半導体モジュール１が形成される。
【００９６】
以上説明したように、本実施の形態に係る素子搭載用基板１００では、配線層１４０が設けられた側の金属基板１１０の主表面に形成された酸化膜１２０が、その周縁部に周縁部以外の部分よりも厚い厚膜部１２２を有する。これにより、配線層１４０と金属基板１１０の周縁部１１２との間の絶縁性を高めることができる。特に、本実施の形態のように配線層１４０が金属基板１１０の周縁部１１２の近傍に設けられていても、両者の絶縁性を保つことができる。そのため、比較的電界が集中しやすい金属基板１１０の周縁部１１２と、配線層１４０との間で絶縁破壊が起こる可能性を低減することができ、その結果、両者間のショートを抑制することができる。なお、金属基板１１０の周縁部１１２の近傍とは、例えば、本実施形態のように金属基板１１０の周縁部に設けられた厚膜部１２２を有しない構造において、配線層１４０と金属基板１１０の周縁部１１２との間の絶縁性が保たれない領域のことである。
【００９７】
また、本実施の形態に係る半導体モジュール１は、信頼性の向上が図られた素子搭載用基板１００に半導体素子２００，２１０を搭載している。そのため、半導体モジュール１の信頼性の向上を図ることができる。
【００９８】
また、従来は酸化膜が形成された金属板を打ち抜いて金属基板を形成していた。そのため、金属基板の周縁部に形成されたバリの表面には、バリ以外の金属基板の表面と同じ厚さの酸化膜が形成されていた。したがって、バリ部分と配線層との間でショートする可能性があった。これに対し、本実施の形態に係る素子搭載用基板１００の製造方法では、金属板１０９の打ち抜き加工により金属基板１１０を形成した後、金属基板１１０の表面にエッチング処理を施して微細な凹凸を形成してから、金属基板１１０の表面に酸化膜１２０を形成している。これにより、金属基板１１０の周縁部１１２に形成された突起部１１４、すなわちバリを利用して酸化膜１２０に厚膜部１２２を持たせることができる。そのため、金属基板１１０と配線層１４０とのショートを防ぐことができる。
【００９９】
また、本実施の形態に係る素子搭載用基板１００の製造方法では、金属板１０９の打ち抜き加工で生じる突起部１１４を利用して厚膜部１２２を形成しているため、厚膜部１２２を形成するための製造工程数の増大を抑制することができる。また、半導体モジュールの高パワー化を行う場合、半導体モジュールに高電圧が印加されるため、金属基板の高耐圧化が必要となる。そのため、金属基板に形成される酸化膜が厚膜化する。酸化膜は、金属基板に比べて非常に硬いため、酸化膜が形成された金属板に打ち抜き加工を施していた従来の方法では、酸化膜の厚膜化により打ち抜き加工が困難となる。これに対し、本実施の形態では、金属板１０９を打ち抜き加工した後に、金属基板１１０に酸化膜１２０を形成しているため、半導体モジュールの高パワー化にともなう金属基板に形成される酸化膜の厚膜化にも対応することができる。
【０１００】
（変形例）
図１５は、変形例に係る素子搭載用基板における周縁部近傍の拡大模式図である。図１５は、図１１（Ｂ）と同一の領域を図示している。上述した実施の形態では、突起部１１４全体が酸化されて厚膜部１２２が形成されているが、図１５に示すように、金属基板１１０が一方の主表面側における周縁部１１２の少なくとも一部に、一方の主表面と交わる方向に突出する突起部１１４を有していてもよい。この突起部１１４は、金属板１０９の打ち抜き加工により金属基板１１０を形成した際に形成されたバリのうち、酸化されずに残った部分である。実施の形態のようにバリ全体が酸化されるか、本変形例のようにバリの一部が残るかは、金属基板１１０の酸化処理時間等に依存する。
【０１０１】
突起部１１４は、厚膜部１２２により被覆されている。そのため、突起部１１４に電界が集中しても、突起部１１４と配線層１４０との間で絶縁破壊が生じ、両者の間でショートする可能性を低減することができる。したがって、本変形例によっても上述した実施の形態と同様の効果が得られる。
【０１０２】
従来のように、金属基板に酸化膜を形成した後に金属基板を一括で打ち抜く構造では、酸化膜端面にカケが発生し、絶縁層の機能が損なわれ、回路基板の沿面放電耐圧特性の低下および絶縁性の低下があったため、回路基板の信頼性低下や高電圧での使用不可という重大な課題があったが、本発明では金属基板を打ち抜いた後で酸化膜を形成しているので、端面にまで酸化膜が形成され、回路基板の沿面放電耐圧特性に優れた回路基板を得ることができる。
【０１０３】
本発明は、上述した実施の形態や変形例に限定されるものではなく、当業者の知識に基づいて各種の設計変更等のさらなる変形を加えることも可能であり、そのような変形が加えられた実施形態も本発明の範囲に含まれ得るものである。
【０１０４】
打ち抜き加工により、金属板から金属基板を形成しているが、この工程はこれに限られず、切出し加工を含む個片化加工とすることができる。
【０１０５】
以上、本発明を以下の項目にまとめて記述する。
（項目１）
金属材料から成る金属基板と、前記金属基板の上に設けられた絶縁層と、前記絶縁層の上に設けられた金属から成るパターンとを有する素子搭載用基板であって、
前記金属基板の表面、前記表面と対向する裏面、および前記表面と前記裏面とをつなぐ周囲の側面は、前記金属材料から生成された酸化膜が設けられ、前記金属材料面が露出している部分を前記酸化膜が生成された前記側面に有することを特徴とする素子搭載用基板。
これによれば、酸化膜が生成された金属基板の側面において、金属基板が露出した部分を当該側面全体に比べて小さくすることにより、機器の筐体等と接触する可能性を低減し、短絡を抑制することができる。
（項目２）
前記側面の前記金属材料面が露出している部分の前記金属基板の厚み方向の長さは、前記側面の前記金属基板の厚みより短いことを特徴とする項目１に記載の素子搭載用基板。
これによれば、金属材料が露出する領域をより小さくすることにより、金属材料の露出部分での短絡の可能性をより小さくし、ひいては耐圧の向上を図ることができる。
（項目３）
前記金属基板の角部に設けられた酸化物は、前記角部以外の酸化物よりも厚く形成されている項目１または２に記載の素子搭載用基板。
これによれば、高電圧が印加された場合に、金属基板の角部に電界集中が生じることを抑制し、ひいては機器の筐体等との短絡を抑制することができる。
（項目４）
前記側面は、前記金属基板と一体で成る突出部が設けられ、前記側面の前記金属材料面が露出している部分は、前記突出部の前記側面と平行な頂部面に形成されている項目１乃至３のいずれか１項に記載の素子搭載用基板。
これによれば、金属材料が露出する領域をより小さくすることにより、金属材料の露出部分での短絡の可能性をより小さくし、ひいては耐圧の向上を図ることができる。
（項目５）
前記金属基板の側面には前記金属基板の内側に向かって凹部が設けられ、前記側面の前記金属材料面が露出している部分は、前記凹部の底部、および前記底部と前記側面とをつなぐ２つの面に形成されている項目１乃至３のいずれか１項に記載の素子搭載用基板。
これによれば、金属材料の露出面が酸化膜の内側に位置しているため、金属材料の露出部分での短絡の可能性をより小さくし、ひいては耐圧の向上を図ることができる。
（項目６）
前記金属基板の側面には前記金属基板の内側に向かって凹部が設けられ、前記凹部の底面から、前記金属基板と一体で成る前記凹部の深さより高さが低い突出部が設けられ、
前記側面の前記金属材料面が露出している部分は、前記側面と平行な前記突出部の頂部面に形成されている項目１乃至３のいずれか１項に記載の素子搭載用基板。
これによれば、金属基板が露出する部分が金属基板の側面の酸化膜より内側に位置するため、半導体モジュール駆動時に高電圧が印加された場合のモジュール内回路と機器の筐体等との短絡防止効果を高めることができる。
（項目７）
前記突出部の前記金属基板の厚み方向の長さは、前記金属基板の厚みよりも短く形成される項目４に記載の素子搭載用基板。
これによれば、金属材料が露出する領域をより小さくできるため、金属材料の露出部分での短絡の可能性をより小さくし、ひいては耐圧の向上を図ることができる。
（項目８）
項目１乃至項目７に記載の前記素子搭載用基板の前記パターンに、半導体素子が設けられる半導体モジュール。
これによれば、当該半導体モジュールの耐圧を高めることができる。
（項目９）
半導体素子および／または受動素子が搭載される搭載領域が行列配置され、前記行列配置された前記搭載領域同士の間に設けられた第１のスリットと、前記行列配置された搭載領域の周囲に設けられた第２のスリットと、前記搭載領域の側面と隣接する隣の搭載領域の側面との間に設けられた第１のタイバーと、前記搭載領域の側面と隣接する枠部との間に設けられた第２のタイバーとを有する基板を用意し、
前記基板の表面、裏面および前記表面と前記裏面の間にある側面に、前記基板を主材料とする金属材料から成る絶縁層を生成し、
前記基板の前記搭載領域に、前記半導体素子および／または受動素子を実装して、電気的に接続し、
前記第１のタイバーおよび前記第２のタイバーをカットして、前記基板を個片化することを特徴とする半導体モジュールの製造方法。
これによれば、耐圧が向上した半導体モジュールを製造することができる。
（項目１０）
前記第１のタイバーまたは前記第２のタイバーをカットして前記素子搭載用基板に分離することで、前記側面は、前記金属基板と一体で成る突出部が設けられ、前記突出部の頂部面に前記金属材料が露出している項目９に記載の半導体モジュールの製造方法。
（項目１１）
前記突出部の厚みは、前記金属基板の厚みよりも薄く形成される項目９に記載の半導体モジュールの製造方法。
これによれば、金属材料が露出する領域をより小さくできるため、金属材料の露出部分での短絡の可能性をより小さくし、ひいては耐圧の向上を図ることができる。
（項目１２）
前記金属基板の側面には前記金属基板の内側に向かって凹部が設けられ、前記凹部は、前記凹部の底部および前記底部と前記側面をつなぐ２つの面からなり、
前記タイバーは、前記底部と一体で成り、
前記タイバーをカットして前記素子搭載用基板に分離することで、前記底面は、前記金属基板と一体で成る突出部が設けられ、前記突出部の頂部面に前記金属材料が露出している項目９に記載の半導体モジュールの製造方法。
これによれば、金属材料の露出面が酸化膜の内側に位置しているため、金属材料の露出部分での短絡の可能性をより小さくし、ひいては耐圧の向上を図ることができる。
（項目１３）
前記突出部の厚みは、前記金属基板の厚みよりも薄く形成される項目９乃至項目１２のいずれかに記載の半導体モジュールの製造方法。
これによれば、金属材料が露出する領域をより小さくできるため、金属材料の露出部分での短絡の可能性をより小さくし、ひいては耐圧の向上を図ることができる。
（項目１４）
金属基板と、
前記金属基板の表面が酸化されてなる酸化膜と、
前記金属基板の一方の主表面側の前記酸化膜上に設けられた絶縁樹脂層と、
前記絶縁樹脂層上に設けられた配線層と、を備え、
前記酸化膜は、前記金属基板の一方の主表面側における周縁部の少なくとも一部に、他の部分の前記金属基板の表面の酸化膜よりも厚い厚膜部を有することを特徴とする素子搭載用基板。
これによれば、素子搭載用基板における金属部分と金属基板の周縁部との間の絶縁性を高めることができる。
（項目１５）
前記配線層は、前記金属基板の周縁部の近傍に設けられている項目１４に記載の素子搭載用基板。
これによれば、素子搭載用基板における配線層と金属基板の周縁部との間の絶縁性を高めることができる。
（項目１６）
前記金属基板は、前記一方の主表面側における周縁部の少なくとも一部に、前記一方の主表面と交わる方向に突出する突起部を有し、
前記厚膜部は、前記突起部を被覆する項目１４または１５に記載の素子搭載用基板。
これによれば、突起部に電界が集中しても、突起部と配線層との間で絶縁破壊が生じ、両者の間でショートする可能性を低減することができる。
（項目１７）
前記突起部は、金属板の個片化加工により前記金属基板を形成した際に形成されたバリである項目１６に記載の素子搭載用基板。
これによれば、金属板の個片化加工によりバリが形成されている場合に、バリに電界が集中しても、突起部と配線層との間で絶縁破壊が生じ、両者の間でショートする可能性を低減することができる。
（項目１８）
項目１４乃至１７のいずれか１項に記載の素子搭載用基板と、
前記素子搭載用基板の前記配線層が形成された側の主表面上に搭載され、前記配線層と電気的に接続された半導体素子と、
を備えたことを特徴とする半導体モジュール。
これによれば、信頼性の向上が図られた素子搭載用基板に半導体素子を搭載することにより、半導体モジュールの信頼性の向上を図ることができる。
（項目１９）
金属板の個片化加工により金属基板を形成する工程と、
前記個片化加工により前記金属基板の周縁部の少なくとも一部に形成された突起部の表面を粗化する工程と、
前記金属基板の表面に酸化処理を施して酸化膜を形成する工程と、
前記個片化加工における打ち抜き方向の下流側の前記金属基板の主表面に設けられた前記酸化膜上に絶縁樹脂層を積層する工程と、
前記絶縁樹脂層上に金属層を積層し、当該金属層を選択的に除去して配線層を形成する工程と、
を含むことを特徴とする素子搭載用基板の製造方法。
これによれば、信頼性の向上が図られた素子搭載用基板を製造することができる。
（項目２０）
前記酸化処理は、陽極酸化処理である項目１９に記載の素子搭載用基板の製造方法。
これによれば、陽極酸化処理によって表面に酸化膜が形成された金属基板を持ち、かつ信頼性の向上が図られた素子搭載用基板を製造することができる。
【符号の説明】
【０１０６】
１：半導体モジュール
３０：素子搭載用基板
３１：ユニット
３２：枠部
３３：スリット形成領域
３４：搭載領域
３５：タイバー
ＳＴ：スリット
３６：絶縁層
３７：Ｃｕ箔
３８：絶縁樹脂
３９：Ｃｕパターン
４３：残存部
４４：露出部
１００：素子搭載用基板
１０９：金属板
１１０：金属基板
１１２：周縁部
１１４：突起部
１２０：酸化膜
１２２：厚膜部
１３０：絶縁樹脂層
１４０：配線層
１４２：金属層
２００：半導体素子
２１０：半導体素子
【産業上の利用可能性】
【０１０７】
本発明は、金属を主材料とする高耐圧用の素子搭載用基板およびそれを用いた半導体モジュール及びその製造方法として利用可能である。
【図８】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図９】
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【図１０】
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