(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
セラミックス基板の表面に導体パターン部材が配設されたパワーモジュール用基板の製造方法において、
前記セラミックス基板の表面に設けられた搭載予定領域上に第１ロウ材箔を介して前記導体パターン部材を配置すると共に、前記セラミックス基板の裏面に第２ロウ材箔を介して金属層を配置し、さらに前記金属層に第３ロウ材箔を介して金属部材を配置して積層体を形成する配置工程と、
前記積層体を積層方向で加圧すると共に加熱して前記第１から第３ロウ材箔を溶融させ、前記導体パターン部材及び前記金属層と前記セラミックス基板とを接合すると共に前記金属部材と前記金属層とを接合する接合工程とを備え、
前記配置工程で、前記セラミックス基板の前記表面に揮発性有機媒体を塗布した後、前記導体パターン部材及び前記第１ロウ材箔を配置して仮固定し、
前記接合工程で、前記揮発性有機媒体を加熱して揮発させることを特徴とするパワーモジュール用基板の製造方法。
【請求項２】
前記配置工程が、前記導体パターン部材の配置位置を前記セラミックスの前記搭載予定領域に規制する位置決部材を用いて前記導体パターン部材を配置することを特徴とする請求項１に記載のパワーモジュール用基板の製造方法。
【請求項３】
前記位置決部材が、前記導体パターン部材を粘着する粘着面を有し、
前記配置工程で、前記粘着面のうち前記搭載予定領域と対応する領域に前記導体パターン部材を粘着した後、該導体パターン部材を前記搭載予定領域に配置することを特徴とする請求項２に記載のパワーモジュール用基板の製造方法。
【請求項４】
前記位置決部材には、前記搭載予定領域と対応する領域に前記導体パターン部材を嵌め込む位置決孔が形成されており、
前記配置工程で、前記位置決孔に前記導体パターン部材を嵌め込んだ後、該導体パターン部材を前記搭載予定領域に配置することを特徴とする請求項２に記載のパワーモジュール用基板の製造方法。
【請求項５】
前記位置決部材は、その厚さが前記導体パターン部材の厚さ以下であると共に、該導体パターン部材よりも前記第１ロウ材箔に対してぬれにくく、
前記接合工程で、前記導体パターン部材を前記セラミックス基板に接合した後、前記位置決部材を前記導体パターン部材から離間させることを特徴とする請求項４に記載のパワーモジュール用基板の製造方法。
【請求項６】
前記導体パターン部材が、金属板から打ち抜くことで形成され、
前記位置決部材が、前記導体パターン部材が打ち抜かれた前記金属板であることを特徴とする請求項４に記載のパワーモジュール用基板の製造方法。
【請求項７】
前記金属部材が、ヒートシンクであることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載のパワーモジュール用基板の製造方法。
【請求項８】
前記金属部材が、放熱板であることを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載のパワーモジュール用基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば半導体チップなどの電子部品が実装されるパワーモジュール用基板の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種のパワーモジュールは、一般にＡｌＮやＡｌ２Ｏ３、Ｓｉ３Ｎ４、ＳｉＣなどで形成されたセラミックス基板の上面に配置された導体パターンと下面に配置された金属層とを有する絶縁回路基板と、導体パターン上に搭載された発熱体である半導体チップと、金属層の下面に配設されたヒートシンクとを備えている（例えば、特許文献１参照）。そして、半導体チップで発生した熱を、金属層を介してヒートシンク中の冷却水へ放散させる構成となっている。
ここで、導体パターンは、セラミックス基板の上面に、純アルミニウムやアルミニウム合金などで形成された板状の母材をハンダ付けまたはロウ付けによって接合した後、この母材にエッチング処理を施すことで形成されている。また、ヒートシンクは、エッチング処理によって導体パターンを形成した後、金属層に対してハンダ付けやロウ付けなどを行うことで接合されている。
【特許文献１】特許第２９５３１６３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記従来のパワーモジュール用基板の製造方法には、以下の課題が残されている。すなわち、上記従来のパワーモジュール用基板の製造方法では、母材及び金属層をロウ付けした後でヒートシンクをロウ付けしているので、母材及び金属層をロウ付けするときに用いられたロウ材が再び加熱されることになる。そのため、再加熱されたロウ材が導体パターンや金属層、セラミックス基板内に拡散し、拡散した領域における導体パターンや金属層の熱抵抗が増大するという問題がある。また、絶縁回路基板を繰り返し加熱、冷却する温度サイクル特性が劣化することがあるという問題がある。
さらに、導体パターン及び金属層を接合する際に用いるロウ材とヒートシンクを接合する際に用いるロウ材とで融点が異なるロウ材を用いる必要があり、製造に用いる材料の管理など、製造工程が煩雑になるという問題がある。
【０００４】
本発明は、前述の課題に鑑みてなされたもので、製造工程を簡略化すると共に温度サイクル特性の劣化を抑制できるパワーモジュール用基板の製造方法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】
【０００５】
本発明は、前記課題を解決するために以下の構成を採用した。すなわち、本発明のパワーモジュール用基板の製造方法は、セラミックス基板の表面に導体パターン部材が配設されたパワーモジュール用基板の製造方法において、前記セラミックス基板の表面に設けられた搭載予定領域上に第１ロウ材箔を介して前記導体パターン部材を配置すると共に、前記セラミックス基板の裏面に第２ロウ材箔を介して金属層を配置し、さらに前記金属層に第３ロウ材箔を介して金属部材を配置して積層体を形成する配置工程と、前記積層体を積層方向で加圧すると共に加熱して前記第１から第３ロウ材箔を溶融させ、前記導体パターン部材及び前記金属層と前記セラミックス基板とを接合すると共に前記金属部材と前記金属層とを接合する接合工程とを備え、前記配置工程で、前記セラミックス基板の前記表面に揮発性有機媒体を塗布した後、前記導体パターン部材及び前記第１ロウ材箔を配置して仮固定し、前記接合工程で、前記揮発性有機媒体を加熱して揮発させることを特徴とする。
【０００６】
この発明では、セラミックス基板と導体パターン部材及び金属層との接合を行うと共に、金属層と金属部材との接合を行うので、セラミックス基板に導体パターン部材及び金属層を接合した後で金属層と金属部材との接合を行うことと比較して、導体パターン部材や金属層、セラミックス基板内における第１及び第２ロウ材箔の拡散が小さくなる。したがって、ロウ材の拡散を抑制して熱抵抗が増大することを抑制できる。また、温度サイクル特性の劣化の抑制や製造工程の簡略化を図ることができる。
そして、導体パターン部材及び金属層のロウ付けと金属部材のロウ付けとを接合工程において同時に行うので、第１及び第２ロウ材箔と第３ロウ材箔とで異なるロウ材箔を用いる必要がなく、管理が容易となる。さらに、金属層と金属部材とがロウ付け接合されており、熱的界面がないので、金属層と金属部材との間の熱の伝達が効率よくかつ均一に行われる。
また、揮発性有機媒体で導体パターン部材及び第１ロウ材箔を仮固定するので、導体パターン部材の位置決めの精度や位置決めの容易さを向上させることができる。
【０００７】
また、本発明のパワーモジュール用基板の製造方法は、前記配置工程が、前記導体パターン部材の配置位置を前記セラミックスの前記搭載予定領域に規制する位置決部材を用いて前記導体パターン部材を配置することが好ましい。
この発明では、位置決部材を用いることで、導体パターン部材搭載予定領域への配置を精度よくかつ効率的に行える。
【０００８】
また、本発明のパワーモジュール用基板の製造方法は、前記位置決部材が、前記導体パターン部材を粘着する粘着面を有し、前記配置工程で、前記粘着面のうち前記搭載予定領域と対応する領域に前記導体パターン部材を粘着した後、該導体パターン部材を前記搭載予定領域に配置することとしてもよい。
この発明では、位置決部材の粘着面に導体パターン部材を粘着させた状態でセラミックス基板の搭載予定領域に導体パターン部材を配置する。
【０００９】
また、本発明のパワーモジュール用基板の製造方法は、前記位置決部材には、前記搭載予定領域と対応する領域に前記導体パターン部材を嵌め込む位置決孔が形成されており、前記配置工程で、前記位置決孔に前記導体パターン部材を嵌め込んだ後、該導体パターン部材を前記搭載予定領域に配置することとしてもよい。
この発明では、位置決孔に導体パターン部材を嵌め込み、導体パターン部材を嵌め込んだ状態でセラミックス基板の搭載予定領域に導体パターン部材を配置する。
【００１０】
また、本発明のパワーモジュール用基板の製造方法は、前記位置決部材は、その厚さが前記導体パターン部材の厚さ以下であると共に、該導体パターン部材よりも前記第１ロウ材箔に対してぬれにくく、前記接合工程で、前記導体パターン部材を前記セラミックス基板に接合した後、前記位置決部材を前記導体パターン部材から離間させることとしてもよい。
この発明では、位置決孔に導体パターン部材を嵌め込んだまま位置決部材を離間させることなく導体パターン部材とセラミックス基板との接合を行うので、導体パターン部材の位置決め状態を確実に維持できる。また、位置決部材が第１ロウ材箔によって接合されることを防止しているので、接合後に位置決部材を導体パターン部材から離間させることが容易である。
【００１１】
また、本発明のパワーモジュール用基板の製造方法は、前記導体パターン部材が、金属板から打ち抜くことで形成され、前記位置決部材が、前記導体パターン部材が打ち抜かれた前記金属板であることとしてもよい。
この発明では、金属板から導体パターン部材を打ち抜き、打ち抜かれた金属板を打ち抜き孔を位置決孔とした位置決部材とする。そして、打ち抜き孔に導体パターン部材を嵌め込んだ状態でセラミックス基板の搭載予定領域に導体パターン部材を配置する。
【００１３】
また、本発明のパワーモジュール用基板の製造方法は、前記金属部材が、ヒートシンクであることとしてもよい。
この発明では、導体パターン部材からセラミックス基板を介して金属層に至った熱を、放散させることができる。ここで、金属層とヒートシンクとがロウ付けされているので、金属層とヒートシンクとの間の熱の伝達が効率よくかつ均一に行われる。
【００１４】
また、本発明のパワーモジュール用基板の製造方法は、前記金属部材が、放熱板であることとしてもよい。
この発明では、導体パターン部材からセラミックス基板を介して金属層に至った熱を、放熱板で拡散することができる。ここで、金属層と放熱板とがロウ付けされているので、金属層と放熱板との間の熱の伝達が効率よくかつ均一に行われる。
【発明の効果】
【００１５】
この発明にかかるパワーモジュール用基板の製造方法によれば、導体パターン部材及び金属層の接合と共に金属部材の接合とを行うので、ロウ材の拡散を小さくして熱抵抗が増大することを抑制できる。また、温度サイクル特性の劣化の抑制や、製造工程の簡略化が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明によるパワーモジュール用基板の製造方法の第１の実施形態を、図面に基づいて説明する。
本実施形態におけるパワーモジュール１は、図１に示すように、パワーモジュール用基板２と、パワーモジュール用基板２上に配置された電子部品３とを備えている。
パワーモジュール１は、絶縁回路基板５と、絶縁回路基板５の下面に接合されたヒートシンク（金属部材）６とを備えており、電子部品３で発生した熱をヒートシンク６内に放散させる構成となっている。
【００１７】
絶縁回路基板５は、セラミックス基板１１と、セラミックス基板１１の上面（表面）に接合された複数の導体パターン部材１２と、セラミックス基板１１の下面（裏面）に接合された金属層１３とによって構成されており、導体パターン部材１２の上面に発熱体である電子部品３が配置されている。
【００１８】
セラミックス基板１１は、絶縁性を有しており、例えばＡｌＮ（窒化アルミニウム）などの板状のセラミックス材料によって構成されている。
導体パターン部材１２及び金属層１３は、例えば純度９９．９９％の高純度Ａｌ（アルミニウム）のような高熱伝導率を有しており、金属板を所定のパターン形状となるように打ち抜くことによって形成されている。また、導体パターン部材１２及び金属層１３は、セラミックス基板１１の上下両面にそれぞれロウ付けにより接合されている。ここで、導体パターン部材１２及び金属層１３の表面には、それぞれ無電解メッキ法によるＮｉ（ニッケル）−Ｐ（リン）メッキ層（図示略）が形成されている。
また、複数の導体パターン部材１２は、セラミックス基板１１上に間隔を適宜あけて配置されることで回路を構成しており、一部の上面にハンダ層１５を介して電子部品３が固着されている。ここで、ハンダ層１５に用いられるハンダとしては、例えば９５％Ｐｂ（鉛）−５％Ｓｎ（スズ）や、Ｓｎ−Ａｇ（銀）−Ｃｕ（銅）系のハンダが適用可能である。なお、９５％Ｐｂ−５％Ｓｎのハンダには、Ａｇを含有するものを適用してもよい。
【００１９】
電子部品３は、例えば半導体チップによって形成されている。ここで、電子部品３として適用可能な半導体チップとしては、各種のパワーデバイスがあげられる。
ヒートシンク６は、例えばＡｌ−Ｓｉ−Ｍｇ系合金であるアルミニウム合金押し出し材（６０６３：ＪＩＳ規格）によって構成され、内部に冷却水を流通させる流路１６が形成された、いわゆる多穴管構造を有する液冷式のヒートシンクである。このヒートシンク６は、金属層１３とロウ付けによって接合されている。
【００２０】
次に、このような構成のパワーモジュール用基板２の製造方法を、図２を参照しながら説明する。
本実施形態におけるパワーモジュール用基板２の製造方法は、セラミックス基板１１に対する導体パターン部材１２及び金属層１３の位置決めを行う配置工程と、導体パターン部材１２、セラミックス基板１１、金属層１３及びヒートシンク６の接合を行う接合工程とを備えている。
【００２１】
まず、配置工程を行う。これは、例えばＡｌのような高熱伝導率を有する金属板を打ち抜いて複数の導体パターン部材１２及び金属層１３を形成する。その後、複数の導体パターン部材１２及び金属層１３の表面に、それぞれ無電解メッキ法を用いて上記Ｎｉ−Ｐメッキ層を形成する。
次に、図２（ａ）に示すように、第１粘着テープ（位置決部材）２１の粘着面２１Ａにおけるセラミックス基板１１の搭載予定領域と対応する領域に、打ち抜いた複数の導体パターン部材１２の上面をそれぞれ粘着固定する。また、第２粘着テープ２２の粘着面２２Ａに、打ち抜いた金属層１３の下面を粘着固定する。
【００２２】
そして、粘着固定された導体パターン部材１２の下面と金属層１３の上面とにそれぞれ揮発性有機媒体を均一に塗布して揮発性有機媒体層２３、２４を形成する。ここで、揮発性有機媒体としては、例えば２〜３価の多価アルコールがあげられる。この揮発性有機媒体の粘度は、１×１０−３Ｐａ・ｓ以上であることが好ましく、２０×１０−３Ｐａ・ｓ以上１５００×１０−３Ｐａ・ｓ以下であることがより好ましい。また、表面張力は、８０×１０−３Ｎ／ｍ以下であることが好ましく、２０×１０−３Ｎ／ｍ以上６０×１０−３Ｎ／ｍ以下であることがより好ましい。また、揮発温度は、後述する第１及び第２ロウ材箔２６、２７の融点温度以下であって、具体的には４００℃以下であることが好ましく、３００℃以下であることがより好ましい。
【００２３】
その後、導体パターン部材１２の下面に第１ロウ材箔２６を配置し、金属層１３の上面に第２ロウ材箔２７を配置する。このとき、セラミックス基板１１に配置された第１及び第２ロウ材箔２６、２７は、それぞれ揮発性有機媒体層２３、２４の表面張力によって仮固定される。
なお、第１ロウ材箔２６は平面視において導体パターン部材１２からはみ出ないような形状となっており、第２ロウ材箔２７は平面視において金属層１３からはみ出ないような形状となっている。ここで、第１及び第２ロウ材箔２７としては、さまざまなものが適用可能であるが、Ａｌ−Ｓｉ（珪素）系、Ａｌ−Ｇｅ（ゲルマニウム）系、Ａｌ−Ｍｎ（マンガン）系、Ａｌ−Ｃｕ系、Ａｌ−Ｍｇ（マグネシウム）系、Ａｌ−Ｓｉ−Ｍｇ系、Ａｌ−Ｃｕ−Ｍｎ系及びＡｌ−Ｃｕ−Ｍｇ−Ｍｎ系のロウ材から選択された１種または２種以上であることが好ましい。
【００２４】
次に、セラミックス基板１１の上下両面に、上記揮発性有機媒体を均一に塗布して揮発性有機媒体層３１、３２をそれぞれ形成する。
そして、導体パターン部材１２が粘着固定された第１粘着テープ２１を、第１ロウ材箔２６がセラミックス基板１１の上面の搭載予定領域上に位置するように配置する。また、金属層１３が粘着固定された第２粘着テープ２２を、第２ロウ材箔２７がセラミックス基板１１の下面の搭載予定領域上に位置するように配置する。このとき、導体パターン部材１２及び金属層１３は、それぞれ揮発性有機媒体層３１、３２の表面張力によってセラミックス基板１１に仮固定される。
【００２５】
その後、図２（ｂ）に示すように、導体パターン部材１２及び金属層１３をそれぞれセラミックス基板１１に仮固定した後、第１及び第２粘着テープ２１、２２を導体パターン部材１２または金属層１３から剥離する。
さらに、第２粘着テープ２２を剥離した後の金属層１３の下面に上記揮発性有機媒体を均一に塗布して揮発性有機媒体層３３を形成する。そして、第３ロウ材箔３５を金属層１３の下面に仮固定する。ここで、第３ロウ材箔３５として、上述した第１及び第２ロウ材箔２６、２７と同様のものを適用することができる。なお、第３ロウ材箔３５は、平面視において金属層１３からはみ出ないような形状となっている。
そして、ヒートシンク６を、第３ロウ材箔３５を介して金属層１３の下面に配置する。これにより、導体パターン部材１２、第１ロウ材箔２６、セラミックス基板１１、第２ロウ材箔２７、金属層１３、第３ロウ材箔３５及びヒートシンク６からなる積層体が形成される。
【００２６】
次に、接合工程を行う。これは、図２（ｃ）に示すように、上記積層体の導体パターン部材１２の上面及びヒートシンク６の下面をカーボンヒータＨで挟持し、約３００℃の雰囲気下で加熱する。これにより、揮発性有機媒体層２３、２４、３１〜３３が揮発する。さらに、カーボンヒータＨにより、上記積層体を積層方向で例えば１時間、約０．３ＭＰａで加圧すると共に、約６３０℃の雰囲気下で加熱する。これにより、第１ロウ材箔２６が溶融して導体パターン部材１２とセラミックス基板１１とが接合され、第２ロウ材箔２７が溶融、拡散して金属層１３とセラミックス基板１１とが接合され、第３ロウ材箔３５が溶融、拡散して金属層１３とヒートシンク６とが接合される。なお、接合工程では、上記積層体の導体パターン部材１２の上面及びヒートシンク６の下面をカーボン板で挟持して真空路中で加熱することで、導体パターン部材１２及びセラミックス基板１１、金属層１３及びセラミックス基板１１、金属層１３及びヒートシンク６をそれぞれ接合してもよい。
【００２７】
以上のようにして、図２（ｄ）に示すように、第１から第３ロウ材箔２６、２７、３５によってセラミックス基板１１の表面に導体パターン部材１２及び金属層１３が接合されると共に金属層１３とヒートシンク６とが接合されたパワーモジュール用基板２を製造する。
その後、導体パターン部材１２上にハンダ層１５を介して電子部品３を固定することで、パワーモジュール１を製造する。
【００２８】
このようなパワーモジュール１において、電子部品３を駆動すると、電子部品３において発生した熱が導体パターン部材１２及びセラミックス基板１１を介して金属層１３に至る。そして、金属層１３に至った熱が、ヒートシンク６に伝導してヒートシンク６内の冷却水に放散される。ここで、金属層１３とヒートシンク６とがロウ付けされており、熱的界面がないので、金属層１３とヒートシンク６との間の熱の伝達が効率よく、かつヒートシンク６の搭載面内で均一に行われる。以上のようにして、電子部品３の冷却を行う。
【００２９】
このようなパワーモジュール用基板２の製造方法によれば、導体パターン部材１２及び金属層１３とセラミックス基板１１との接合を行うと共に金属層１３とヒートシンク６との接合を行うので、ロウ材の拡散を小さくして熱抵抗が増大することを抑制できる。また、パワーモジュール用基板２の温度サイクル特性の劣化を抑制できる。さらに、同時に接合を行うことで製造工程の簡略化を図ることができる。そして、金属層１３とヒートシンク６とがロウ付け接合されており、熱的界面がないので、金属層１３とヒートシンク６との間の熱の伝達が効率よくかつ均一に行われる。
ここで、揮発性有機媒体層３１、３２により導体パターン部材１２及び第１ロウ材箔２６と金属層１３及び第２ロウ材箔２７とをセラミックス基板１１に仮固定するので、導体パターン部材１２や金属層１３の位置決めの精度や位置決めの容易さの向上が図れる。
【００３０】
次に、本発明によるパワーモジュール用基板の製造方法の第２の実施形態について、図を参照しながら説明する。なお、ここで説明する実施形態はその基本的構成が上述した第１の実施形態と同様であり、上述の第１の実施形態に別の要素を付加したものである。したがって、図３においては、図２と同一の構成要素に同一符号を付し、その説明を省略する。
【００３１】
第２の実施形態と第１の実施形態との異なる点は、第１の実施形態では第１及び第２粘着テープ２１、２２を用いて導体パターン部材１２及び金属層１３の位置決めを行っているが、本実施形態では第１及び第２テンプレート（位置決部材）４１、４２を用いて導体パターン部材１２及び金属層１３の位置決めを行っている点である。
【００３２】
すなわち、本実施形態におけるパワーモジュール用基板の製造方法は、配置工程において、図３（ａ）に示すように、セラミックス基板１１の上下両面に第１及び第２テンプレート４１、４２をそれぞれ配置する。ここで、第１テンプレート４１は、導体パターン部材１２よりも第１ロウ材箔２６に対してぬれにくい、例えばカーボン板によって形成されており、導体パターン部材１２よりも薄く形成されている。そして、第１テンプレート４１は、セラミックス基板１１の上面における導体パターン部材１２の搭載予定領域と対応する領域に貫通孔である位置決孔４１ａが形成されている。
また、第２テンプレート４２は、第１テンプレートと同様に、例えばカーボン板によって形成されており、セラミックス基板１１の下面における金属層１３の搭載予定領域と対応する領域に位置決孔４２ａが形成されている。
【００３３】
そして、図３（ｂ）に示すように、第１テンプレート４１の位置決孔４１ａに第１ロウ材箔２６及び導体パターン部材１２を嵌め込み、第２テンプレート４２の位置決孔４２ａに第２ロウ材箔２７及び金属層１３を嵌め込む。その後、第１テンプレート４１をセラミックス基板１１の上下両面にそれぞれ導体パターン部材１２及び金属層１３がそれぞれ搭載予定領域上に位置するように配置する。そして、第２テンプレート４２を金属層１３及び第２ロウ材箔２７から離間させる。
次に、金属層１３の下面に揮発性有機媒体層４３を形成し、この揮発性有機媒体層４３を介して金属層１３の下面に第３ロウ材箔３５を仮固定する。そして、ヒートシンク６を金属層１３の下面に配置する。
その後、図３（ｃ）に示すように、上述した第１の実施形態と同様に接合工程を行い、第１テンプレート４１を離間させて、図３（ｄ）に示すようなパワーモジュール用基板２を製造する。ここで、第１テンプレート４１が導体パターン部材１２よりも第１ロウ材箔２６に対してぬれにくい材料によって形成されているので、接合工程の後、第１テンプレート４１を容易に離間させることができる。
【００３４】
本実施形態のパワーモジュール用基板の製造方法においても、上述した第１の実施形態と同様の作用、効果を奏する。
【００３５】
次に、本発明によるパワーモジュール用基板の製造方法の第３の実施形態について、図を参照しながら説明する。なお、ここで説明する実施形態はその基本的構成が上述した第１の実施形態と同様であり、上述の第１の実施形態に別の要素を付加したものである。したがって、図４においては、図２と同一の構成要素に同一符号を付し、その説明を省略する。
【００３６】
第３の実施形態と第１の実施形態との異なる点は、第１の実施形態では第１及び第２粘着テープ２１、２２を用いて導体パターン部材１２及び金属層１３の位置決めを行っているが、本実施形態では導体パターン部材１２と金属層１３とがそれぞれ打ち抜かれた金属板（位置決部材）５１、５２を用いて導体パターン部材１２及び金属層１３の位置決めを行っている点である。
【００３７】
すなわち、本実施形態におけるパワーモジュール用基板の製造方法では、導体パターン部材１２が打ち抜かれた金属板５１の打ち抜き孔を位置決孔５１ａとし、金属層１３が打ちぬかれた金属板５２の打ち抜き孔を位置決孔５２ａとしている。
【００３８】
次に、配置工程において、図４（ａ）に示すように、金属板５１の位置決孔５１ａに導体パターン部材１２を嵌め込み、金属板５２の位置決孔５２ａに金属層１３を嵌め込む。そして、導体パターン部材１２の下面に揮発性有機媒体層５３を形成し、第１ロウ材箔２６を仮固定する。また、金属層１３の上面にも上記揮発性有機媒体を均一に塗布して揮発性有機媒体層５４を形成し、第２ロウ材箔２７を仮固定する。
一方、セラミックス基板１１の上下両面に、それぞれ揮発性有機媒体層５５、５６を形成する。
【００３９】
その後、図４（ｂ）に示すように、導体パターン部材１２を嵌め込んだ金属板５１及び金属層１３を嵌め込んだ金属板５２をそれぞれセラミックス基板１１の上下両面にそれぞれ配置し、導体パターン部材１２及び金属層１３をそれぞれセラミックス基板１１に向けて押し出す。これにより、導体パターン部材１２及び金属層１３を揮発性有機媒体層５５、５６により仮固定する。
【００４０】
次に、金属層１３の下面に揮発性有機媒体層５７を形成し、第３ロウ材箔３５を仮固定する。そして、第３ロウ材箔３５を介してヒートシンク６を金属層１３の下面に配置する。
この後、図４（ｃ）に示すように、上述した第１の実施形態と同様に接合工程を行い、図４（ｄ）に示すようなパワーモジュール用基板２を製造する。
【００４１】
本実施形態のパワーモジュール用基板の製造方法においても、上述した第１の実施形態と同様の作用、効果を奏する。
【００４２】
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることができる。
例えば、上記実施形態では、パワーモジュール用基板２が絶縁回路基板５とヒートシンク６とをロウ付けにより接合した構成となっているが、図５に示すように、絶縁回路基板５と放熱板（金属部材）６１とを接合した構成としたパワーモジュール用基板６２としてもよい。さらに、放熱板６１にヒートシンク６をネジ６３により螺着してもよい。ここで、放熱板６１としては、純度９９．９９％のＡｌや、他のＡｌ（例えば、１０５０、６０６３、６０６１：ＪＩＳ規格）、Ｃｕ、ＡｌＳｉＣ（アルミシリコンカーバイド）、Ｃｕ−Ｍｏ（モリブデン）などを用いることができる。
また、このパワーモジュール用基板６２において、ヒートシンク６を設けない構成としてもよい。
【００４３】
また、セラミックス基板１１は、ＡｌＮに限らず、Ａｌ２Ｏ３（アルミナ）やＳｉ３Ｎ４（窒化珪素）、ＳｉＣ（炭化珪素）など、他のセラミックス材料によって形成されてもよい。
また、導体パターン部材１２及び金属層１３は、純度９９．９９％の高純度Ａｌに限らず、純Ａｌ（１０５０、１１００：ＪＩＳ規格）やＡｌ−Ｃｕ合金（２０１１：ＪＩＳ規格）、Ａｌ−Ｓｉ−Ｍｇ合金（６０６３、６０６１：ＪＩＳ規格）、Ａｌ−Ｍｎ合金（３００３、３００４：ＪＩＳ規格）、Ａｌ−Ｍｇ合金（５００５：ＪＩＳ規格）など、他の材料によって形成されてもよい。好ましくは、純Ａｌ以上の純度がよい。
また、導体パターン部材１２及び金属層１３の表面に無電解メッキ法によるＮｉ−Ｐメッキ層をそれぞれ形成しているが、Ｎｉ−Ｐメッキ層の表面にさらに電解メッキ法によってＮｉメッキ層を形成してもよく、メッキ層を形成しない構成としてもよい。
また、ヒートシンク６としては、多穴管構造に限らず、放熱フィンを有する構造など、他の構造であってもよい。
また、ヒートシンク６は、Ａｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系合金に限らず、ダイカスト（純アルミ系）など、他の材料によって形成されてもよい。
また、ヒートシンク６に１つの絶縁回路基板５のみが接合されているが、複数の絶縁回路基板５をヒートシンク６上に接合してもよい。
【００４４】
また、配置工程において、第１粘着テープ２１や第１テンプレート４１、金属板５１を用いて導体パターン部材１２をセラミックス基板１１上に配置しているが、導体パターン部材１２をセラミックス基板１１の搭載予定領域に精度よく配置できれば、第１粘着テープ２１や第１テンプレート４１を用いずに導体パターン部材１２を配置してもよい。同様に、金属層１３をセラミックス基板１１の搭載予定領域に精度よく配置できれば、第２粘着テープ２２や第２テンプレート４２、金属板５２を用いずに金属層１３を配置してもよい。
また、配置工程において、導体パターン部材１２の下面や金属層１３の上下両面に、それぞれ第１から第３ロウ材箔２６、２７、３５を仮固定するために揮発性有機媒体を塗布しているが、第１から第３ロウ材箔２６、２７、３５を精度よく配置できれば、揮発性有機媒体を塗布しなくてもよい。
【００４５】
また、上記第１の実施形態において、配置工程でセラミックス基板１１の上下両面に導体パターン部材１２及び金属層１３を仮固定する揮発性有機媒体を塗布しているが、第１及び第２粘着テープ２１、２２を導体パターン部材１２及び金属層１３からそれぞれ導体パターン部材１２及び金属層１３の配置位置がずれないように剥離可能であれば、揮発性有機媒体を塗布しなくてもよい。
また、上記第１の実施形態において、第１粘着テープ２１を導体パターン部材１２から剥離した後でロウ付けを行っているが、第１粘着テープ２１が接合工程における加熱温度まで加熱されても導体パターン部材１２の材質などに影響を与えないのであれば、第１粘着テープ２１を剥離せずに接合工程を行い、この後で第１粘着テープ２１を剥離することとしてもよい。
【００４６】
また、上記第２の実施形態において、配置工程でセラミックス基板１１の上下両面に導体パターン部材１２及び金属層１３を仮固定する揮発性有機媒体を塗布してもよい。
また、上記第２の実施形態において、第１テンプレート４１を導体パターン部材１２とセラミックス基板１１との接合後に離間させているが、接合前に離間させてもよい。
また、第１及び第２テンプレート４１、４２は、カーボン板に限らず、ＳＵＳなどのように他の材料によって形成してもよい。
【００４７】
また、上記第３の実施形態において、配置工程でセラミックス基板１１の上下両面に導体パターン部材１２及び金属層１３を仮固定する揮発性有機媒体を塗布してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明の第１の実施形態におけるパワーモジュールを示す全体図である。
【図２】図１のパワーモジュール用基板の製造工程を示す説明図である。
【図３】本発明の第２の実施形態におけるパワーモジュール用基板の製造工程を示す説明図である。
【図４】本発明の第３の実施形態におけるパワーモジュール用基板の製造工程を示す説明図である。
【図５】本実施形態以外の、本発明を適用可能なパワーモジュールを示す全体図である。
【符号の説明】
【００４９】
１  パワーモジュール
２、６２  パワーモジュール用基板
６  ヒートシンク（金属部材）
１１  セラミックス基板
１２  導体パターン部材
１３  金属層
２１  第１粘着テープ（位置決部材）
２１Ａ  粘着面
３１、３２  揮発性有機媒体層（揮発性有機媒体）
２６  第１ロウ材箔
２７  第２ロウ材箔
３５  第３ロウ材箔
４１  第１テンプレート（位置決部材）
４１ａ  位置決孔
５１  金属板（位置決部材）
５１ａ  位置決孔
６１  放熱板（金属部材）
【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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