(57)【要約】【課題】半田を使用しないで金属−セラミックス接合基板に半導体チップなどの電子部品を取り付けることができる、電子部品搭載基板およびその製造方法を提供する。【解決手段】セラミックス基板１０の一方の面に放熱用金属ベース板１２が接合するとともに他方の面に回路用金属板１４の一方の面が接合し、この回路用金属板の他方の面に電子部品１６が取り付けられた電子部品搭載基板の製造方法において、鋳型内にセラミックス基板と電子部品を離間して配置させ、この鋳型内のセラミックス基板の両面と電子部品に接触するように金属溶湯を注湯した後に金属溶湯を冷却して固化させることにより、セラミックス基板の一方の面に放熱用金属ベース板を形成して直接接合するとともにセラミックス基板の他方の面に回路用金属板を形成して回路用金属板の一方の面を直接接合し、この回路用金属板を形成する際に回路用金属板の他方の面に電子部品を直接接合する。【選択図】      図１
2005072062.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
セラミックス基板の一方の面に金属部材が接合するとともに他方の面に金属板の一方の面が接合し、この金属板の他方の面に電子部品が取り付けられた電子部品搭載基板の製造方法において、鋳型内にセラミックス基板と電子部品を離間して配置させ、この鋳型内のセラミックス基板の両面と電子部品に接触するように金属溶湯を注湯した後に金属溶湯を冷却して固化させることにより、セラミックス基板の一方の面に金属部材を形成して金属部材を直接接合するとともにセラミックス基板の他方の面に金属板を形成して金属板の一方の面を直接接合し、この金属板を形成する際に金属板の他方の面に電子部材を直接接合することを特徴とする、電子部品搭載基板の製造方法。
【請求項２】
前記電子部品が前記金属溶湯と反応して合金または化合物を生成しない物質からなることを特徴とする、請求項１に記載の電子部品搭載基板の製造方法。
【請求項３】
前記電子部品が半導体チップ、抵抗体チップまたはコンデンサチップであることを特徴とする、請求項１または２に記載の電子部品搭載基板の製造方法。
【請求項４】
前記電子部品がＳｉＣチップであることを特徴とする、請求項１または２に記載の電子部品搭載基板の製造方法。
【請求項５】
前記金属溶湯がアルミニウム溶湯またはアルミニウム合金溶湯であることを特徴とする、請求項１乃至４のいずれかに記載の電子部品搭載基板の製造方法。
【請求項６】
請求項１または２に記載の電子部品搭載基板の製造方法によって製造された電子部品搭載基板の電子部品が半導体チップであり、前記電子部品搭載基板に電極を備えたケースを取り付け、このケースの電極と前記半導体チップとを接続し、ケース内に絶縁物質を充填することを特徴とする、パワーモジュールの製造方法。
【請求項７】
セラミックス基板の一方の面に金属部材が接合するとともに他方の面に金属板の一方の面が接合し、この金属板の他方の面に電子部品が取り付けられた電子部品搭載基板において、電子部品が金属板の他方の面に直接接合していることを特徴とする、電子部品搭載基板。
【請求項８】
前記電子部品が、金属溶湯が固化することにより前記金属板が形成される際に前記金属板の他方の面に接合することを特徴とする、請求項７に記載の電子部品搭載基板。
【請求項９】
前記電子部品が、半田を使用することなく前記金属板の他方の面に接合していることを特徴とする、請求項７に記載の電子部品搭載基板。
【請求項１０】
前記電子部品が前記金属溶湯と反応して合金または化合物を生成しない物質からなることを特徴とする、請求項７乃至９のいずれかに記載の電子部品搭載基板。
【請求項１１】
前記電子部品が半導体チップ、抵抗体チップまたはコンデンサチップであることを特徴とする、請求項７乃至１０のいずれかに記載の電子部品搭載基板。
【請求項１２】
前記電子部品がＳｉＣチップであることを特徴とする、請求項７乃至１０のいずれかに記載の電子部品搭載基板。
【請求項１３】
前記金属部材および前記金属板がアルミニウムまたはアルミニウム合金からなることを特徴とする、請求項７乃至１２のいずれかに記載の電子部品搭載基板。
【請求項１４】
請求項７乃至１０のいずれかに記載の電子部品搭載基板の電子部品が半導体チップであり、前記電子部品搭載基板に電極を備えたケースが取り付けられ、このケースの電極と前記半導体チップが接続され、ケース内に絶縁物質が充填されていることを特徴とする、パワーモジュール。
【請求項１５】
前記セラミックス基板、前記金属部材、前記金属板および前記電子部材が一体に接合した基板を鋳型から取り出した後、前記金属板の表面にエッチングレジストを形成し、エッチングにより前記金属板に回路を形成することを特徴とする、請求項１乃至５のいずれかに記載の電子部品搭載基板の製造方法。
【請求項１６】
前記エッチングが、前記金属板を機械加工した後に行われることを特徴とする、請求項１５に記載の電子部品搭載基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子部品搭載基板およびその製造方法に関し、特に、金属−セラミックス接合基板上に半導体チップなどの電子部品が取り付けられた電子部品搭載基板およびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、電気自動車、電車、工作機械などの大電流を制御するために、パワーモジュールが使用されている。従来のパワーモジュールでは、ベース板と呼ばれている金属板または複合材の一方の面に金属−セラミックス絶縁基板が半田付けにより固定され、この金属−セラミックス絶縁基板上に半導体チップが半田付けにより固定されている。また、ベース板の他方の面（裏面）には、ねじ止めなどにより熱伝導グリースを介して金属製の放熱フィンや冷却ジャケットが取り付けられている。
【０００３】
この金属−セラミックス絶縁基板へのベース板や半導体チップの半田付けは加熱により行われるため、半田付けの際に接合部材間の熱膨張係数の差によりベース板の反りが生じ易い。また、半導体チップから発生した熱は、金属−セラミックス絶縁基板と半田とベース板を介して放熱フィンや冷却ジャケットにより空気や冷却水に逃がされるため、半田付けの際にベース板の反りが生じると、放熱フィンや冷却ジャケットをベース板に取り付けたときのクリアランスが大きくなり、放熱性が極端に低下するという問題がある。さらに、半田自体の熱伝導率が低いため、大電流を流すパワーモジュールでは、より高い放熱性が求められていた。
【０００４】
このような問題を解決するため、ベース板と金属−セラミックス絶縁基板との間を半田付けすることなく、アルミニウムまたはアルミニウム合金からなるベース板をセラミックス基板に直接接合した金属−セラミックス回路基板が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００２−７６５５１号公報（段落番号００１５）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、特許文献１に開示された金属−セラミックス回路基板では、ベース板と金属−セラミックス絶縁基板の半田付けが不要になってこれらの間の熱伝導性が改善されたものの、依然として半導体チップを金属−セラミックス回路基板上に半田付けする必要がある。
【０００７】
近年、半田の鉛フリー化が望まれており、特許文献１に開示された金属−セラミックス回路基板に半導体チップなどの電子部品を半田付けにより取り付ける場合にも、鉛フリーの半田を使用するのが望ましい。しかし、高温半田を使用して半田付けを行わなければならない場合には、従来の高温半田と同等以上の特性を有する鉛フリーの代替材料が開発されていないため、鉛フリー化が困難である。
【０００８】
また、半導体チップなどの電子部品を半田付けにより固定する場合には、半田の熱伝導率が十分でないため放熱性が十分でなく、また、ボイドが生じ易く、放熱性および信頼性が低下する場合もある。さらに、半導体チップなどの電子部品を半田付けにより金属板に取り付ける前に金属板にめっきを施して半田濡れ性を向上させる必要がある場合もあり、製造コストが高くなる。
【０００９】
したがって、本発明は、このような従来の問題点に鑑み、半田を使用しないで金属−セラミックス接合基板に半導体チップなどの電子部品を取り付けることができる、電子部品搭載基板およびその製造方法を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意研究した結果、セラミックス基板の一方の面に回路用金属板の一方の面を直接接合する際に回路用金属板の他方の面に半導体チップなどの電子部品を直接接合することにより、半田を使用しないで金属−セラミックス接合基板に半導体チップなどの電子部品を固定することができることを見出し、本発明を完成するに至った。
【００１１】
すなわち、本発明による電子部品搭載基板の製造方法は、セラミックス基板の一方の面に金属部材が接合するとともに他方の面に金属板の一方の面が接合し、この金属板の他方の面に電子部品が取り付けられた電子部品搭載基板の製造方法において、鋳型内にセラミックス基板と電子部品を離間して配置させ、この鋳型内のセラミックス基板の両面と電子部品に接触するように金属溶湯を注湯した後に金属溶湯を冷却して固化させることにより、セラミックス基板の一方の面に金属部材を形成して金属部材を直接接合するとともにセラミックス基板の他方の面に金属板を形成して金属板の一方の面を直接接合し、この金属板を形成する際に金属板の他方の面に電子部材を直接接合することを特徴とする。
【００１２】
この電子部品搭載基板の製造方法において、電子部品が金属溶湯と反応して合金または化合物を生成しない物質からなるのが好ましい。また、電子部品が半導体チップ、抵抗体チップまたはコンデンサチップであるのが好ましく、特に、ＳｉＣチップであるのが好ましい。さらに、金属溶湯がアルミニウム溶湯またはアルミニウム合金溶湯であるのが好ましい。
【００１３】
また、本発明によるパワーモジュールの製造方法は、上記の電子部品搭載基板の製造方法によって製造された電子部品搭載基板の電子部品が半導体チップであり、電子部品搭載基板に電極を備えたケースを取り付け、このケースの電極と半導体チップとを接続し、ケース内に絶縁物質を充填することを特徴とする。
【００１４】
また、本発明による電子部品搭載基板は、セラミックス基板の一方の面に金属部材が接合するとともに他方の面に金属板の一方の面が接合し、この金属板の他方の面に電子部品が取り付けられた電子部品搭載基板において、電子部品が金属板の他方の面に直接接合していることを特徴とする。
【００１５】
この電子部品搭載基板において、電子部品が、金属溶湯が固化することにより金属板が形成される際に金属板の他方の面に接合するのが好ましく、半田を使用することなく金属板の他方の面に接合しているのが好ましい。また、電子部品が金属溶湯と反応して合金または化合物を生成しない物質からなるのが好ましい。また、電子部品が半導体チップ、抵抗体チップまたはコンデンサチップであるのが好ましく、特に、ＳｉＣチップであるのが好ましい。さらに、金属部材および金属板がアルミニウムまたはアルミニウム合金からなるのが好ましい。
【００１６】
さらに、本発明によるパワーモジュールは、上記のいずれかの電子部品搭載基板の電子部品が半導体チップであり、電子部品搭載基板に電極を備えたケースが取り付けられ、このケースの電極と半導体チップが接続され、ケース内に絶縁物質が充填されていることを特徴とする。
【００１７】
なお、上記の電子部品搭載基板の製造方法において、セラミックス基板、金属部材、金属板および電子部材が一体に接合した基板を鋳型から取り出した後、金属板の表面にエッチングレジストを形成し、エッチングにより金属板に回路を形成するのが好ましい。この場合、金属板を機械加工した後にエッチングを行うのが好ましい。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して、本発明による電子部品搭載基板およびその製造方法の実施の形態について説明する。
【００１９】
図１に示すように、本発明による電子部品搭載基板の実施の形態は、セラミックス基板１０と、このセラミックス基板１０の一方の面に直接接合したアルミニウムまたはアルミニウム合金からなる放熱用金属ベース板１２と、セラミックス基板１０の他方の面に直接接合したアルミニウムまたはアルミニウム合金からなる回路用金属板１４と、この回路用金属板１４に直接接合した電子部品１６とから構成されている。
【００２０】
セラミックス基板１０と放熱用金属ベース板１２との間、セラミックス基板１０と回路用金属板１４との間、回路用金属板１４と電子部品１６との間の直接接合は、例えば、図２に示すような鋳型１００に金属溶湯を流し込んで冷却することによって行われる。
【００２１】
図２に示すように、鋳型１００は、下側鋳型部材１０２と上側鋳型部材１０４とからなる。下側鋳型部材１０２は、平面形状が略矩形の底面部１０２ａと、この底面部１０２ａの周縁部から垂直方向上方に向かって延びる側壁部１０２ｂとからなる。この下側鋳型部材１０２の底面部１０２ａの上面には、階段状の側壁を有する凹部１０２ｃが形成されている。この凹部１０２ｃは、電子部品１６と略等しい形状および大きさの１つまたは複数（図２では２つのみを示す）の電子部品収容部１０２ｄと、この電子部品収容部１０２ｄの上部に隣接して形成され、回路用金属板１４と略等しい形状および大きさの１つまたは複数（図２では１つのみを示す）の回路用金属板形成部１０２ｅと、この回路用金属板形成部１０２ｅの上部に隣接して形成され、セラミックス基板１０と略等しい形状および大きさの１つまたは複数（図２では１つのみを示す）のセラミックス基板収容部１０２ｆとからなる。下側鋳型部材１０２の上部に平面形状が略矩形の上側鋳型部材１０４を被せることによって内部に画定される空間のうち、下側鋳型部材１０２の凹部１０２ｃを除いた部分は、放熱用金属ベース板１２の形状に対応する形状を有する放熱用金属ベース板形成部１０２ｇである。なお、上側鋳型部材１０４には、金属溶湯を鋳型１００内に注湯するための（図示しない）注湯口が形成されている。また、下側鋳型部材１０２には、放熱用金属ベース板形成部１０２ｇと回路用金属板形成部１０２ｅとの間に延びる（図示しない）溶湯流路が形成され、セラミックス基板収容部１０２ｆ内にセラミックス基板１０を収容したときにも放熱用金属ベース板形成部１０２ｇと回路用金属板形成部１０２ｅとの間が連通するようになっている。
【００２２】
この鋳型１００の下側鋳型部材１０２の電子部品収容部１０２ｄ内に電子部品１６を収容し、セラミックス基板収容部１０２ｆ内にセラミックス基板１０を収容した後、放熱用金属ベース板形成部１０２ｇ内に金属溶湯を注湯し、（図示しない）溶湯流路を介して回路用金属板形成部１０２ｅまで金属溶湯を充填し、その後、冷却して金属溶湯を固化させることにより、セラミックス基板１０、放熱用金属ベース板１２、回路用金属板１４および電子部品１６を一体に接合した電子部品搭載基板を製造することができる。
【００２３】
このように、半田を使用しないで電子部品１６をアルミニウムまたはアルミニウム合金からなる回路用金属板１４に直接接合することにより、熱伝導率を向上させて放熱性を向上させることができる。また、半田を使用した場合に生じ易いボイドが生じ難くなり、アルミニウムまたはアルミニウム合金は半田より熱伝導率が高いため、放熱性および信頼性を向上させることができる。また、鉛フリー化が難しい高温半田を使用する必要がないので、鉛フリー化を図ることができる。さらに、半田濡れ性を向上させるために回路用金属板１４にめっきを施す必要もない。なお、電子部品１６は、金属溶湯を反応して合金または化合物を生成しない物質からなるものであれば、半導体チップ、抵抗体チップおよびコンデンサチップなどのいずれの電子部品でもよい。
【００２４】
次に、添付図面を参照して、本発明による電子部品搭載基板の実施の形態を使用したパワーモジュールおよびその製造方法について説明する。
【００２５】
図３に示すように、このパワーモジュールは、セラミックス基板１０と、このセラミックス基板１０の一方の面に直接接合したアルミニウムまたはアルミニウム合金からなる冷却フィン付き放熱用金属ベース板１２１と、セラミックス基板１０の他方の面に直接接合したアルミニウムまたはアルミニウム合金からなる回路用金属板１４と、この回路用金属板１４に直接接合したＳｉＣチップなどの半導体チップ１６１と、セラミックス基板１０と回路用金属板１４と半導体チップ１６１とを取り囲むように放熱用金属ベース板１２に取り付けられたケース１８と、半導体チップ１６１とケース１８の電極１９とを接続するアルミニウムワイヤ２０と、ケース１８内に充填された絶縁樹脂２２とから構成されている。
【００２６】
セラミックス基板１０と放熱用金属ベース板１２との間、セラミックス基板１０と回路用金属板１４との間、回路用金属板１４と半導体チップ１６１との間の直接接合は、例えば、図４に示すような鋳型２００に金属溶湯を流し込んで冷却することによって行われる。
【００２７】
図４に示すように、鋳型２００は、下側鋳型部材２０２と上側鋳型部材２０４とからなる。下側鋳型部材２０２は、平面形状が略矩形の底面部２０２ａと、この底面部２０２ａの周縁部から垂直方向上方に向かって延びる側壁部２０２ｂとからなる。この下側鋳型部材２０２の底面部２０２ａの上面には、階段状の側壁を有する凹部２０２ｃが形成されている。この凹部２０２ｃは、半導体チップ１６１と略等しい形状および大きさの１つまたは複数（図４では２つのみを示す）の半導体チップ収容部２０２ｄと、この半導体チップ収容部２０２ｄの上部に隣接して形成され、回路用金属板１４と略等しい形状および大きさの１つまたは複数（図４では１つのみを示す）の回路用金属板形成部２０２ｅと、この回路用金属板形成部２０２ｅの上部に隣接して形成され、セラミックス基板１０と略等しい形状および大きさの１つまたは複数（図４では１つのみを示す）のセラミックス基板収容部２０２ｆとからなる。上側鋳型部材２０４は、平面形状が略矩形の上側鋳型本体２０４ａと、この上側鋳型本体２０４ａの底面から垂直方向下方に延び且つ所定の間隔で離間して互いに平行に延びる複数のフィン形成部２０４ｂとからなる。この上側鋳型部材２０４を下側鋳型部材２０２の上部に被せることによって内部に画定される空間のうち、下側鋳型部材２０２の凹部２０２ｃを除いた部分は、冷却フィン付き放熱用金属ベース板１２１の形状に対応する形状を有する放熱用金属ベース板形成部２０２ｇである。なお、上側鋳型部材２０４には、金属溶湯を鋳型２００内に注湯するための（図示しない）注湯口が形成されている。また、下側鋳型部材２０２には、放熱用金属ベース板形成部２０２ｇと回路用金属板形成部２０２ｅとの間に延びる（図示しない）溶湯流路が形成され、セラミックス基板収容部２０２ｆ内にセラミックス基板１０を収容したときにも放熱用金属ベース板形成部２０２ｇと回路用金属板形成部２０２ｅとの間が連通するようになっている。
【００２８】
この鋳型２００の下側鋳型部材２０２の半導体チップ収容部２０２ｄ内に半導体チップ１６１を収容し、セラミックス基板収容部２０２ｆ内にセラミックス基板１０を収容した後、放熱用金属ベース板形成部２０２ｇ内に金属溶湯を注湯し、（図示しない）溶湯流路を介して回路用金属板形成部２０２ｅまで金属溶湯を充填し、その後、冷却して金属溶湯を固化させることにより、セラミックス基板１０、放熱用金属ベース板１２１、回路用金属板１４および半導体チップ１６１を一体に接合することができる。
【００２９】
【実施例】
以下、本発明による電子部品搭載基板およびその製造方法の実施例について詳細に説明する。
【００３０】
［実施例１］
まず、鋳型として、図５（ａ）および図５（ｂ）に示すように、平面形状が略矩形の下側鋳型部材３００の底面部３００ａの上面に１０ｍｍの間隔で離間した２つの階段状の側壁を有する凹部３００ｂを有し、これらの凹部３００ｂのそれぞれが、１０ｍｍ×１０ｍｍ×１．５ｍｍの半導体チップと略等しい形状および大きさで且つその半導体チップを収容し得る形状および大きさの２つの半導体チップ収容部３００ｃと、これらの半導体チップ収容部３００ｃの上部に隣接して形成され、半導体チップの上部に３９ｍｍ×３９ｍｍ×０．４ｍｍの回路用金属板を形成し得る形状および大きさの回路用金属板形成部３００ｄと、この回路用金属板形成部３００ｄの上部に隣接して形成され、回路用金属板形成部３００ｄの上部に４０ｍｍ×４０ｍｍ×０．６３５ｍｍのセラミックス基板と略等しい形状および大きさで且つそのセラミックス基板を収容し得る形状および大きさのセラミックス基板収容部３００ｅとからなり、下側鋳型部材３００の上部に平面形状が略矩形の（図示しない）上側鋳型部材を被せたときにセラミックス基板の上部に隣接して１１０ｍｍ×６０ｍｍ×５ｍｍの放熱用金属ベース板を形成し得る形状および大きさの放熱用金属ベース板形成部３００ｆが形成されるカーボン製鋳型を用意した。なお、この鋳型の上側鋳型部材には、金属溶湯を鋳型内に注湯するための（図示しない）注湯口が形成されている。また、下側鋳型部材３００には、放熱用金属ベース板形成部３００ｆと回路用金属板形成部３００ｄとの間に延びる（図示しない）溶湯流路が形成され、セラミックス基板収容部３００ｅ内にセラミックス基板を収容したときにも放熱用金属ベース板形成部３００ｆと回路用金属板形成部３００ｄとの間が連通するようになっている。
【００３１】
この鋳型の下側鋳型部材３００の半導体チップ収容部３００ｃ内に１０ｍｍ×１０ｍｍ×１．５ｍｍの４枚のＳｉＣチップを収容し、セラミックス基板収容部３００ｅ内に４０ｍｍ×４０ｍｍ×０．６３５ｍｍの２枚の窒化アルミニウム基板を収容し、下側鋳型部材３００に上側鋳型部材を被せて炉内に入れ、炉内を酸素濃度１００ｐｐｍ以下の窒素雰囲気にした。この状態で７５０℃まで加熱し、純度４Ｎの溶融状態のアルミニウムを、（図示しない）カーボン製シリンダで圧力をかけることにより酸化被膜を取り除きながら、鋳型内に流し込んだ。その後、鋳型を冷却してアルミニウムを凝固させ、さらに室温まで冷却した。このようにして、図５（ｃ）に示すように、１１０ｍｍ×６０ｍｍ×５ｍｍのアルミニウムベース板３０２に２枚のセラミックス基板３０４のそれぞれの一方の面が直接接合し、それぞれのセラミックス基板３０４の他方の面に３９ｍｍ×３９ｍｍ×０．４ｍｍの回路用アルミニウム板３０６の一方の面が直接接合し、それぞれの回路用アルミニウム板３０６の他方の面に２枚のＳｉＣチップ３０８が直接接合した接合体を製造し、この接合体を鋳型から取り出した。
【００３２】
その後、それぞれの回路用アルミニウム板３０６の表面に所定の形状のエッチングレジストを印刷し、塩化第二鉄溶液によってエッチング処理を行って回路パターンを形成した後、レジストを剥離した。
【００３３】
このようにして得られた接合体について、ＳｉＣチップ３０８とアルミニウム回路板３０６との間の接合界面と、アルミニウム回路板３０６とセラミックス基板３０４との間の接合界面と、セラミックス基板３０４とアルミニウムベース板３０２との間の接合界面を超音波探傷装置によって調べたところ、接合欠陥が認められず、セラミックス基板３０４にもクラックが認められなかった。
【００３４】
また、この接合体に対して、−４０℃で３０分間保持、２５℃で１０分間保持、１２５℃で３０分間保持、２５℃で１０分間保持を１サイクルとするヒートサイクルを３０００回行った後、上述した各々の接合界面を超音波探傷装置によって調べたところ、接合欠陥が認められず、セラミックス基板３０４にもクラックが認められなかった。
【００３５】
［実施例２］
図６（ｃ）に示すように、１枚のセラミックス基板４０４の一方の面に１枚の回路用金属板４０６が接合するとともに他方の面に３９ｍｍ×３９ｍｍ×１．０ｍｍの放熱用金属板４０２が接合した以外は、実施例１と同様の接合体を製造するための下側鋳型部材４００ａと上側鋳型部材４００ｂとからなる鋳型４００（図６（ａ）および図６（ｂ）を参照）を使用して、実施例１と同様の方法で接合体を製造した後、実施例１と同様のエッチング処理を行った。
【００３６】
このようにして得られた接合体について、ＳｉＣチップ４０８とアルミニウム回路板４０６との間の接合界面と、アルミニウム回路板４０６とセラミックス基板４０４との間の接合界面と、セラミックス基板４０４とアルミニウム放熱板４０２との間の接合界面を超音波探傷装置によって調べたところ、接合欠陥が認められず、セラミックス基板４０４にもクラックが認められなかった。
【００３７】
また、この接合体に対して、実施例１と同様のヒートサイクルを３０００回行った後、上述した各々の接合界面を超音波探傷装置によって調べたところ、接合欠陥が認められず、セラミックス基板４０４にもクラックが認められなかった。
【００３８】
［実施例３］
図７（ｂ）に示すように、幅３ｍｍ、高さ１０ｍｍの複数のフィンが１０ｍｍ間隔で放熱用金属ベース板の裏面に形成された以外は実施例１と同様の接合体を製造するための鋳型５００（図７（ａ）を参照）を使用して、実施例１と同様の方法で接合体を製造した後、実施例１と同様のエッチング処理を行った。
【００３９】
このようにして得られた接合体について、ＳｉＣチップ５０８とアルミニウム回路板５０６との間の接合界面と、アルミニウム回路板５０６とセラミックス基板５０４との間の接合界面と、セラミックス基板５０４とアルミニウムベース板５０２との間の接合界面を超音波探傷装置によって調べたところ、接合欠陥が認められず、セラミックス基板５０４にもクラックが認められなかった。
【００４０】
また、この接合体に対して、実施例１と同様のヒートサイクルを３０００回行った後、上述した各々の接合界面を超音波探傷装置によって調べたところ、接合欠陥が認められず、セラミックス基板５０４にもクラックが認められなかった。
【００４１】
【発明の効果】
上述したように、本発明によれば、半田を使用しないで金属−セラミックス接合基板に半導体チップなどの電子部品が取り付けられた電子部品搭載基板を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による電子部品搭載基板の実施の形態を概略的に示す図。
【図２】本発明による電子部品搭載基板の製造方法の実施の形態に使用する鋳型の断面図。
【図３】本発明による電子部品搭載基板の実施の形態を使用したパワーモジュールを概略的に示す図。
【図４】本発明による電子部品搭載基板の実施の形態を使用したパワーモジュールを製造するために使用する鋳型の断面図。
【図５】実施例１において電子部品搭載基板に使用する接合体およびその製造用の鋳型の下側鋳型部材を示す図であり、図５（ａ）は下側鋳型部材の平面図、図５（ｂ）は図５（ａ）のＢ−Ｂ線断面図、図５（ｃ）は図５（ａ）の鋳型によって製造される接合体の断面図。
【図６】実施例２において電子部品搭載基板に使用する接合体およびその製造用の鋳型を示す図であり、図６（ａ）は下側鋳型部材の平面図、図６（ｂ）は図６（ａ）のＢ−Ｂ線に沿って切断して示す下側鋳型部材に上側鋳型部材を被せた状態の鋳型の断面図、図６（ｃ）は図６（ｂ）の鋳型によって製造される接合体の断面図。
【図７】実施例３において電子部品搭載基板に使用する接合体およびその製造用の鋳型を示す図であり、図７（ａ）は鋳型の断面図、図７（ｂ）は図７（ａ）の鋳型によって製造される接合体の断面図。
【符号の説明】
１０  セラミックス基板
１２  放熱用金属ベース板
１４  回路用金属板
１６  電子部品
１６１  半導体チップ
１８  ケース
２０  アルミニウムワイヤ
２２  絶縁樹脂
１００、２００、４００、５００    鋳型
１０２、２０２、３００、４００ａ    下側鋳型部材
１０２ａ、２０２ａ、３００ａ  底面部
１０２ｂ、２０２ｂ  側壁部
１０２ｃ、２０２ｃ、３００ｂ  凹部
１０２ｄ  電子部品収容部
２０２ｄ、３００ｃ  半導体チップ収容部
１０２ｅ、２０２ｅ、３００ｄ  回路用金属板形成部
１０２ｆ、２０２ｆ、３００ｅ  セラミックス基板収容部
１０２ｇ、２０２ｇ、３００ｆ  放熱用金属ベース板形成部
１０４、２０４、４００ｂ    上側鋳型部材
２０４ａ  上側鋳型本体
２０４ｂ  フィン形成部
３０２、５０２    アルミニウムベース板
３０４、４０４、５０４    セラミックス基板
３０６、４０６、５０６    回路用アルミニウム板（アルミニウム回路板）
３０８、４０８、５０８    ＳｉＣチップ
４０２  アルミニウム放熱板
【図１】
2005072062.tif 000003
【図２】
2005072062.tif 000004
【図３】
2005072062.tif 000005
【図４】
2005072062.tif 000006
【図５】
2005072062.tif 000007
【図６】
2005072062.tif 000008
【図７】
2005072062.tif 000009