(57)【要約】【課題】耐熱サイクル特性を一段と向上させた半導体搭載用回路基板とその容易な製造方法を提供する。【解決手段】セラミックス基板（１）の表面には１又は２以上の金属回路（２）が、裏面には金属放熱板（３）が、それぞれろう材層（４）を介して接合されていること、ろう材層が金属回路の端部から８０μｍ以下（０を含まず）の長さにはみ出ていること、ろう材層の厚みがいかなる部分においても１０〜２５μｍであること、金属回路及び金属放熱板の端部はいずれも段差構造を有し、長さ（Ｓ１、Ｓ２）、厚み（ｔ）のステップ部（５）と、このステップ部（５）に連続したスロープ部（６）とから構成されており、スロープ部（６）のセラミックス基板に対する角度（α１、α２）、ろう材層端部からステップ部側壁までの合計長さ（Ｌ１、Ｌ２）とろう材層端部からセラミックス基板端部までの長さ（Ｅ１、Ｅ２）  を規定した半導体搭載用回路基板、及びその製造方法。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
セラミックス基板（１）の表面には１又は２以上の金属回路（２）が、裏面には金属放熱板（３）が、それぞれろう材層（４）を介して接合されていること、
上記ろう材層が金属回路の端部から８０μｍ以下（０を含まず）の長さにはみ出ていること、
上記ろう材層の厚みがいかなる部分においても１０〜２５μｍであること、
上記金属回路及び上記金属放熱板の端部はいずれも段差構造を有し、その段差構造は、長さ（Ｓ１、Ｓ２）が１００〜３００μｍ、厚み（ｔ）が２０〜７０μｍのステップ部（５）と、このステップ部（５）に連続したスロープ部（６）とから構成されており、しかも上記スロープ部（６）のセラミックス基板に対する角度（金属回路のスロープ角度α１、金属放熱板のスロープ角度α２）がいずれも３０°〜７０°であること、
ろう材層端部からステップ部側壁までの合計長さを、金属回路ではＬ１、金属放熱板ではＬ２とし、またろう材層端部からセラミックス基板端部までの長さを、金属回路ではＥ１、金属放熱板ではＥ２としたときに、Ｌ１≦Ｌ２で、しかもＬ１＋Ｅ１≧Ｌ２＋Ｅ２であること
を特徴とする半導体搭載用回路基板。
【請求項２】
Ｌ１＜Ｌ２であり、しかもＬ１＋Ｅ１＞Ｌ２＋Ｅ２であることを特徴とする請求項１記載の半導体搭載用回路基板。
【請求項３】
α１≧α２であることを特徴とする請求項１又は２記載の半導体搭載用回路基板。
【請求項４】
α１>α２であることを特徴とする請求項３記載の半導体搭載用回路基板。
【請求項５】
Ｌｌが１１０〜５００μｍ、Ｌ２が１１０〜５００μｍ、Ｅ１が３．０〜１．０ｍｍ、Ｅ２が０．１〜１．０ｍｍ、α１が３０〜４０°、α２が３０〜４０°であることを特徴とする請求項２〜４のいずれかに記載の半導体搭載用回路基板。
【請求項６】
セラミックス基板が、厚み０．５〜３ｍｍの窒化アルミニウム基板であり、金属回路と金属放熱板がいずれも銅であり、金属回路と金属放熱板の厚みがいずれも０．１〜０．３ｍｍであること特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の半導体搭載用回路基板。
【請求項７】
セラミックス基板に金属回路形成用、金属放熱板形成用の金属板を活性金属ろう付け法で接合した後、エッチングによって、金属回路形成用金属板から金属回路の段差構造のスロープ部を形成する一方、金属放熱板形成用の金属板から金属放熱板の段差構造のスロープ部を形成させた後、切削加工によりそれぞれのステップ部を形成することを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の半導体搭載用回路基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体搭載用回路基板及びその製造方法に関する。
【０００２】
エレクトロニクス技術の発展に伴い、半導体の高出力化が進む中、半導体搭載用回路基板（以下、単に「回路基板」という。）が達成すべき今日の課題は、耐熱サイクル特性を一段と向上させることである。
【０００３】
回路基板は、セラミックス基板の表面に金属回路を、裏面に金属放熱板を有することを基本構造とし、上記金属回路と上記金属放熱板には、通常、無電解Ｎｉめっきが施される。Ｎｉめっきがないときは防錆剤が施される。モジュールの組み立ては、回路基板の金属回路に半導体を、また金属放熱板面に放熱部材をはんだ付けして行われる。
【０００４】
近年、電気自動車、電鉄等のパワーモジュール用途や、エアコン、エレベータ等の一般用途においては、環境負荷軽減のため、インバータ制御を可能とするモジュールが採用されている。モジュールには複数個の半導体が搭載されるので総発熱量が増加し、誤作動の原因となる。これをなくするために、回路基板には一段と高い放熱特性が要求されている。加えて、半導体稼働により発生する熱サイクルは、回路基板に直接負荷されるので、これまで以上の耐熱サイクル特性が必要となる。そこで、これまでに、回路基板の金属回路ないしは金属放熱板の端部を変形しやすい金属で構成する（特許文献１）、多段構造とする（特許文献２）、などの提案があるが、十分な耐熱サイクル特性を確保できていない。
【０００５】
すなわち、従来、耐熱サイクル特性の評価は、１２５℃で３０分、−４０℃で３０分を１サイクルとするヒートサイクル試験により行われているが、この評価法では回路基板の放熱部材へのはんだ付け温度（３５０℃近傍）が考慮されていないので適切であるとはいえない。そこで、より厳しい通炉試験（注：３５０℃で５分、室温まで放熱、−７８℃で５分、室温まで放熱を１サイクルとするヒートサイクル試験を１０サイクル行う試験のこと。）にて評価すると、特許文献１、２の回路基板では、金属回路の下部に水平クラックが発生し、場合によっては回路基板が割れた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特公平７−９３３２６号公報
【特許文献２】特開２００４−８００６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、耐熱サイクル特性を一段と向上させた回路基板とその製造方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の回路基板は、セラミックス基板１の表面には１又は２以上の金属回路２が、裏面には金属放熱板３が、それぞれろう材層４を介して接合されていること、上記ろう材層が金属回路の端部から８０μｍ以下（０を含まず）の長さにはみ出ていること、上記ろう材層の厚みがいかなる部分においても１０〜２５μｍであること、上記金属回路及び上記金属放熱板の端部はいずれも段差構造を有し、その段差構造は、長さ（Ｓ１、Ｓ２）が１００〜３００μｍ、厚み（ｔ）が２０〜７０μｍのステップ部５と、このステップ部５に連続したスロープ部６とから構成されており、しかも上記スロープ部６のセラミックス基板に対する角度（金属回路のスロープ角度α１、金属放熱板のスロープ角度α２）がいずれも３０°〜７０°であること、ろう材層端部からステップ部側壁までの合計長さを、金属回路ではＬ１、金属放熱板ではＬ２とし、またろう材層端部からセラミックス基板端部までの長さを、金属回路ではＥ１、金属放熱板ではＥ２としたときに、Ｌ１≦Ｌ２で、しかもＬ１＋Ｅ１≧Ｌ２＋Ｅ２であることを特徴とするものである。
【０００９】
本発明の回路基板にあっては、（イ）Ｌ１＜Ｌ２であり、しかもＬ１＋Ｅ１＞Ｌ２＋Ｅ２であること、（ロ）α１≧α２であること、特にα１>α２であること、（ハ）Ｌｌが１１０〜５００μｍ、Ｌ２が１１０〜５００μｍ、Ｅ１が３．０〜１．０ｍｍ、Ｅ２が０．１〜１．０ｍｍ、α１が３０〜４０°及びα２が３０〜４０°であること、（ニ）セラミックス基板が、厚み０．５〜３ｍｍの窒化アルミニウム基板であり、金属回路と金属放熱板がいずれも銅であって、金属回路と金属放熱板の厚みがいずれも０．１〜０．３ｍｍであること、から選ばれた少なくとも１つの実施態様を有していることが好ましい。
【００１０】
本発明の製造方法は、本発明の回路基板を製造する方法であって、セラミックス基板に金属回路形成用、金属放熱板形成用の金属板を活性金属ろう付け法で接合した後、エッチングによって、金属回路形成用金属板から金属回路の段差構造のスロープ部を形成する一方、金属放熱板形成用の金属板から金属放熱板の段差構造のスロープ部を形成させた後、切削加工によりそれぞれのステップ部を形成することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、耐熱サイクル特性を一段と向上させた回路基板とその容易な製造方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の回路基板の一例を示す斜視図
【図２】本発明の回路基板の端部構造の説明図
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明で用いられるセラミックス基板１の材質は、例えばアルミナ、窒化ケイ素、窒化アルミニウム、窒化ホウ素等の熱伝導性絶縁材料である。これらの中でも、熱伝導性（放熱特性）を重視する場合は窒化アルミニウムが好ましく、強度と低熱抵抗を重視する場合は窒化ケイ素が好ましい。セラミックス基板の厚みは０．２〜３ｍｍが一般的であり、目的によって変更される。例えば、窒化ケイ素基板は、他のセラミックス基板よりも機械的強度が強いので、０．２〜０．５ｍｍに薄化し熱抵抗を小さくして用いることができる。これによって回路基板の薄化がより可能となる。一方、窒化アルミニウム基板は、他のセラミックス基板よりも熱伝導性が大きいので、その特徴を放熱特性、絶縁耐圧等の向上に利用するべく例えば０．５〜３ｍｍの厚物が用いられる。
【００１４】
本発明で用いられる金属回路２、金属放熱板３の材質は、電気的・熱的特性の点から、アルミニウム、銅、銅合金、アルミニウム合金の単体又はこれらのクラッドが用いられる。熱容量を重視する場合はアルミニウムが好ましく、低電気抵抗を重視する場合は銅が好ましい。厚みは、金属回路、金属放熱板のいずれも０．１〜０．３ｍｍであることが好ましい。金属回路２は、セラミックス基板の表面に１又は２以上の適宜数が形成される。金属放熱板３は、通常、ベタ金属板が設けられる。
【００１５】
金属回路又は金属放熱板とセラミックス基板との接合は、ろう材層４を介して行われる。このろう材層は、Ａｇ、Ｃｕ又はＡｇ−Ｃｕ合金と、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ等の活性金属成分とを含むろう材を用いる活性金属ろう付け法によって形成される。本発明で重要なことは、ろう材層の厚みがいかなる部分においても１０〜２５μｍ、特に１５〜２２μｍとすることである。厚みが１０μｍ未満である部分があると、耐熱サイクル特性を一段と向上させる効果が乏しくなり、また２５μｍをこえる部分があると、金属回路及び金属放熱板へのろう材成分の拡散が進み、かえって耐熱サイクル特性が劣化する。従来、ろう材層の厚みを１０〜２５μｍとした回路基板は知られているが、いかなる部分においてもそのようにすることの開示はなく、また後述する回路基板の端部の段差構造との関連でそのように規定し、耐熱サイクル特性を一段と向上させることについては知られていない。
【００１６】
ろう材層の厚みの測定は、回路基板、但し回路基板が大きい等、そのまま測定することが困難であるときは、その一部が切り出された回路基板を、エポキシ樹脂に包埋、固化した後、接合断面が垂直面になるように切断し、その切断面を鏡面研磨した後、ろう材層の厚みを電子顕微鏡にて測定することによって行われる。耐熱サイクル特性が十分に高まらない回路基板では、ろう材が金属回路及び金属放熱板に拡散していて、ろう材層の厚みが０〜１０μｍになっている部分があるか、又は２５μｍをこえている部分がある。これに対し、耐熱サイクル特性を一段と向上した回路基板では、いかなる部分においても、ろう材層の厚みが１０〜２５μｍの範囲内にあることを本発明者は確認した。これらの現象から、いかなる部分においても１０〜２５μｍの厚みとなったろう材層には、熱サイクルに起因する金属回路及び金属放熱板からの応力を緩和する作用のあることが推察される。
【００１７】
後述するはみ出しろう材層を除き、回路基板のいかなる部分においても厚みが１０〜２５μｍの範囲内にあるろう材層は、Ａｇ粉末及びＣｕ粉末（又はＡｇ−Ｃｕ合金粉末）と、例えばＴｉ、Ｚｒ、Ｈｆ等の活性金属粉末と、例えばポリイソブタンメタクリレート等のバインダーとを混合してペーストを調製し、例えばスクリーン印刷法、ロールコーター法等によって、セラミックス基板の表面及び裏面に塗布量を調整して塗布する際に、上記Ａｇ粉末として、例えばアトマイズ処理等をして表面に酸化被膜を形成させたＡｇ粉末又はＡｇ−Ｃｕ合金粉末を用いることによって形成させることができる。
【００１８】
また、Ａｇ、Ｃｕ及び例えばＴｉ、Ｚｒ、Ｈｆ等の活性金属を含む合金箔を介して、セラミックス基板の表面に金属回路形成用金属板を、裏面に放熱板形成用金属板を配置し、真空炉中にて加熱してろう材層を形成させる際に、上記合金箔は酸化皮膜を有する合金箔を用いることによっても形成させることができる。
【００１９】
耐熱サイクル特性を更に一段と向上させるため、図２に示されるように、ろう材層４はスロープ部６の先端から８０μｍ以下（０を含まず）の長さにはみ出ていることが好ましい。なお、ろう材層の成分の一例を示せば、上記ペースト法、合金箔法のいずれにあっても、Ａｇが６５〜７２質量％、Ｃｕが２３〜２９質量％、活性金属成分が３〜７質量％である。
【００２０】
本発明の回路基板の金属回路及び金属放熱板の端部は、ステップ部５とこのステップ部に連続したスロープ部６とからなる段差構造を有しており、しかもステップ部の長さＳ１、Ｓ２がそれぞれ１００〜３００μｍ、厚みｔが２０〜７０μｍ、スロープ部のセラミックス基板に対する角度（金属回路のスロープ角度α１、金属放熱板のスロープ角度α２）がいずれも３０°〜７０°である。これを図２に基づいて説明する。
【００２１】
ステップ部５は、熱サイクルに起因する金属回路及び金属放熱板の端部に発生する垂直方向の引張応力を水平方向へ変換、分散させる機能を担う。ステップ部の長さが１００μｍよりも短いとこの機能が十分でなくなり、セラミックス基板にクラックを生じさせる恐れがある。一方、ステップ部の長さが３００μｍをこえると半導体を搭載する領域を十分に確保することができなくなる場合がある。上記のことから、ステップ部の長さＳ１、Ｓ２はそれぞれ１００〜３００μｍ、好ましくは１００〜２５０μｍである。
【００２２】
ステップ部５の厚みは、ステップ部自体の垂直方向の応力が小さくなるため、薄いほうが有利であるが、その反面、ろう材層に亀裂が生じやすくなる。したがって、ステップ部の材料強度を確保する点から、ステップ部の厚みは２０μｍ以上が必要である。一方、ステップ部の厚みが７０μｍをこえるとステップ部に垂直方向の応力が加わり耐熱サイクル特性に悪影響を与え水平クラックが生じやすくなる。上記のことから、ステップ部の厚みｔは２０〜７０μｍ、好ましくは２５〜４５μｍである。
【００２３】
また、耐熱サイクル特性の向上のためには、スロープ部６のスロープ角度は小さいほどよいが、小さくすればするほど半導体の搭載領域が小さくなる。一方、スロープ角度が７０°をこえると耐熱サイクル特性に悪影響を及ぼし水平クラックが生じやすくなる。上記のことから、スロープ角度はα１、α２とも３０°〜７０°、好ましくは３０°〜４５°である。なかでも、α１≧α２、特にα１>α２であることが好ましい。
【００２４】
上記段差構造にあっても、ろう材層端部からステップ部側壁までの合計長さを、金属回路ではＬ１、金属放熱板ではＬ２とし、またろう材端部からセラミックス基板端部までの長さを、金属回路ではＥ１、金属放熱板ではＥ２としたときに、Ｌ１≦Ｌ２、特にＬ１＜Ｌ２であり、しかもＬ１＋Ｅ１≧Ｌ２＋Ｅ２、特にＬ１＋Ｅ１＞Ｌ２＋Ｅ２であることが好ましい。なかでも、Ｌｌは１１０〜５００μｍ、Ｌ２が１１０〜５００μｍ、Ｅ１が３〜１ｍｍ、Ｅ２が０．１〜１ｍｍが好ましい。特許文献１、２の回路基板も段差構造を有しているが、Ｌｌ、Ｌ２、Ｅ１、Ｅ２を本発明のように関連させることについては記載がない。通常、沿面放電防止の観点からＥ１＞Ｅ２にされる。
【００２５】
Ｌｌ、Ｌ２、Ｅ１、Ｅ２を上記のように関連させた理由を説明する。金属回路と金属放熱板の厚みが同じである場合、回路基板の放熱部材へのはんだ付け時に金属放熱板側が凸に反るので、はんだボイドは防止できるが、所望する回路パターンによっては反り量が大きくなり、回路基板の端部近傍をはんだ接合できない場合や、回路基板の金属回路端部近傍に半導体をはんだ接合できない場合がある。これを解決するため、従来、金属放熱板の厚みを変更してはんだ付け時の反り量を調整してきたが、この方法では一般に入手可能な金属板の厚みに限定されるので反り量の微調整ができない。その結果、耐熱サイクル特性を一段と向上させることは困難であった。
【００２６】
本発明者が種々検討したところ、上記Ｌ１、Ｌ２と、Ｅ１、Ｅ２とが、はんだ付けの際の加熱による反り量に大きく影響していることを見いだした。すなわち、Ｌ１＞Ｌ２であると、加熱時に金属回路側の反り量が大きくなり、回路基板端部のはんだ付けが困難となるか、金属放熱板からの熱サイクルに起因する応力が増大し、耐熱サイクル特性に悪影響を及ぼす。Ｌ１＋Ｅ１＜Ｌ２＋Ｅ２であると、はんだ付けの際、金属放熱板側が凹に反り、はんだボイドを生じやすくなることを見いだしたものである。
【００２７】
本発明の回路基板の製造方法について説明する。
【００２８】
本発明の回路基板の製造方法は、上記本発明の回路基板を製造する方法であって、セラミックス基板に金属回路形成用、金属放熱板形成用の金属板を活性金属ろう付け法で接合して接合体を製造した後、エッチングによって、金属回路形成用金属板から金属回路の段差構造のスロープ部を形成する一方、金属放熱板形成用の金属板から金属放熱板の段差構造のスロープ部を形成させた後、切削加工によりそれぞれのステップ部を形成することを特徴とするものである。この場合において、セラミックス基板に金属回路形成用、金属放熱板形成用の金属板を、ろう材層の厚みがいかなる部分においても１０〜２５μｍにすることは上記した。
【００２９】
接合体の金属板から段差構造を有する金属回路と金属放熱板を形成するには、従来、エッチング法が採用されていた。すなわち、エッチングレジストを金属板に所望のパターンに塗布した後、塩化第二銅、塩化第二鉄等の水溶液をエッチャントとして、回路パターン及び放熱パターンを形成した。その後、エッチングレジストを剥離し、所望のパターンよりも、使用している金属板厚みと同程度、好ましくはそれ以上小さく縮小したパターンをレジスト印刷し、再度エッチングして行われていた。しかしながら、エッチャントと金属の反応は等方的に進行するため、本発明のような段差構造の形成は極めて困難である。
【００３０】
そこで本発明が採用した方法は、まず接合体の金属板に所望のパターンにエッチングレジストを塗布した後、所定のスロープ角度となるようにエッチャント濃度及び送り速度等を調整して回路パターン及び放熱板パターンを形成させ、その後、例えば立形マシニングセンタにて所定形状のステップ部を切削加工する。これによって、本発明の回路基板が製造される。回路基板は、必要に応じ、膜厚が１〜８μｍ程度の無電解Ｎｉめっきが施される。Ｎｉめっきを施さないときは、研削、物理研磨、化学研磨等によって金属表面の傷をＲａ≦０．５μｍに平滑化した後、防錆剤が塗布される。
【実施例】
【００３１】
実施例１〜１７  比較例１〜１２
アトマイズＡｇ粉末(酸素量：０．６質量％、平均粒径０．４μｍ、タップ密度２．３ｇ／ｃｍ３、比表面積３．７ｍ２／ｇ)、Ｃｕ粉末（特級試薬）、Ｚｒ粉末（特級試薬）、ＴｉＨ２粉末（特級試薬）を、Ａｇ／Ｃｕ／Ｚｒ／ＴｉＨ２＝６８．４／２６．６／３／２（質量比）にして混合した。この粉末１００質量部に、テレピネオール１５質量部、ポリイソブチルメタクリレートのトルエン溶液を固形分として１．５質量部を混合してろう材ペーストを調整した。これを、厚み０．６３５ｍｍ×２６．５ｍｍ×３５．２ｍｍの窒化アルミニウム基板（熱伝導率１７０Ｗ／ｍＫ、３点曲げ強度４００ＭＰａ）の表面及び裏面に、表１に示されるろう材層の厚み（乾燥後の厚み）にロールコーターを用いて塗布した。その後、表面に回路形成用銅板（厚み０．２５ｍｍ、無酸素銅板）を、裏面に放熱板形成用銅板（厚み０．２５ｍｍ、無酸素銅板）を重ね、６．７×１０−４Ｐａの真空炉中、８３０℃×５０分保持した後、２℃／分の降温速度で冷却し、銅板と窒化アルミニウム基板の接合体を製造した。
【００３２】
接合体の金属板に、スクリーン印刷によりＵＶ硬化型エッチングレジストを図１に示すパターンに印刷しＵＶ硬化させた後、金属放熱面にベタパターンを印刷しＵＶ硬化させた。これを塩化第２銅水溶液（エッチャント）の濃度及びエッチャントへの搬送速度を調整してエッチングしスロープ角度を変更した。その後、６０℃のフッ化アンモニウム水溶液で処理する際、その濃度及び搬送速度を調整して各パターン間、及びスロープ部先端からセラミックス基板先端までの間に残留するろう材量を変更した。このようにして、スロープ部の構造及びろう材層のはみ出し長さが異なる回路基板の中間体を種々製造した。
【００３３】
ついで、中間体の金属回路パターン、金属放熱板パターンに種々のステップ部を立形マシニングセンタ（牧野フライス製作所社製商品名「Ｖ２２」、加工条件；φ０．８スクエアエンドミル使用、切削加工回転数２４０００回転／分、加工送り速度１２００ｍｍ／分）を用いて切削加工した後、無電解Ｎｉ−Ｐめっきを施して図１、図２、表１、２に示される回路基板を製造し、以下の評価を行った。それらの結果を表３に示す。
【００３４】
寸法評価：パターン間及び半導体搭載領域の寸法を、工具顕微鏡（ミツトヨ社製商品名「ＭＦ−１０１０」）を用いて測定し、寸法許容範囲を基準にして寸法判定をおこなった。
【００３５】
加熱時反り評価：回路基板の窒化アルミニウム基板の重心点となる部位を測定点とし、３５０℃のホットプレート上にて、回路面を基準(すなわちゼロ点)として、回路面と放熱面の変位差をレーザー変位計（キーエンス社製商品名「ＬＫ−Ｇ８０」）にて測定した。反り評価の基準は、測定値が正の場合、正反りとなり、負の場合、逆反りとし、逆反りの場合、また正反りであっても変位差１５０μｍ以上である場合を不可とした。
【００３６】
耐熱サイクル特性評価：回路基板を、ホットプレート上で３５０℃×５分、２５℃まで放冷、その後ドライアイス冷却メタノール中で−７８℃×５分、２５℃まで大気中放冷を１サイクルとして、１０サイクル、１５サイクルを繰り返した後、エッチングによりめっき及び銅回路、銅放熱板を除去し、窒化アルミニウム基板の割れや水平クラックの有無を、光学実体顕微鏡を用いて観察した。水平クラックの無いものは、良好と評価し、評価において水平クラックのあるものは、以下の３段階で評価した。
水平クラックＡ：長さ５０μｍ未満
水平クラックＢ：長さ５０μｍ以上１００μｍ未満
水平クラックＣ：長さ１００μｍ以上
【００３７】
各評価を勘案し、総合評価として以下の４段階で評価した。
◎：すべての評価において良好な結果であったもの。
○：耐熱サイクル特性の１５サイクルにて水平クラックＡがみられるが、その他の評価において良好な結果であり、実用上、問題無いと考えられるもの。
△：耐熱サイクル特性の１５サイクルにて水平クラックＢがみられるが、その他の評価において良好な結果であり、実用上、問題無いと考えられるもの。
×：耐熱サイクル特性の１０サイクルやその他の評価が悪く、実用上の問題を生じる可能性のあるもの。
【００３８】
【表１】
2011091184.tif 000003
【００３９】
【表２】
2011091184.tif 000004
【００４０】
【表３】
2011091184.tif 000005
【産業上の利用可能性】
【００４１】
本発明の回路基板は、複数の半導体を搭載する回路基板として使用され、具体的には、例えば電鉄、電気自動車、一般産業用のインバータ等に用いられる。
【符号の説明】
【００４２】
１  セラミックス基板
２  金属回路
３  金属放熱板
４  ろう材層
５  段差構造のステップ部
６  段差構造のスロープ部
Ｓ１  金属回路のステップ部の長さ
Ｓ２  金属放熱板のステップ部の長さ
ｔ  ステップ部の厚み
Ｌ１  金属回路２の、ろう材層端部からステップ部側壁までの合計長さ
Ｌ２  金属放熱板３の、ろう材層端部からステップ部側壁までの合計長さ
Ｅ１  金属回路２の、ろう材層端部の先端からセラミックス基板端部までの長さ
Ｅ２  金属放熱板３の、ろう材層端部の先端からセラミックス基板端部までの長さ
α１  金属回路のスロープ角度
α２  金属放熱板のスロープ角度
【図１】
2011091184.tif 000006
【図２】
2011091184.tif 000007