(57)【要約】【課題】  回路導体を絶縁基板上に空隙がなく、強固に接合できると共に、電気的な短絡が無い回路基板および回路基板の製造方法を提供すること。【解決手段】  絶縁基板１の上面に接合材５を介して回路導体４を接合した回路基板６において、回路導体４の上面に凹部３ａを設けるとともに凹部３ａに対応する下面に凸部３ｂを設けた。【選択図】  図１
2007095955.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁基板の上面に接合材を介して回路導体を接合した回路基板において、前記回路導体の上面に凹部を設けるとともに前記凹部に対応する下面に凸部を設けたことを特徴とする回路基板。
【請求項２】
前記凹部および凸部は、前記回路導体の一部が前記絶縁基体側に突出するように屈曲した屈曲部から成ることを特徴とする請求項１記載の回路基板。
【請求項３】
前記絶縁基板がセラミックスから成るとともに、前記接合材が活性金属ろう材から成ることを特徴とする請求項１または請求項２記載の回路基板。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の回路基板の製造方法であって、金属板の上面に前記凹部を形成するとともに前記金属板の下面に前記凸部を形成する工程と、前記絶縁基板の上面に前記接合材を印刷する工程と、前記接合材上に前記金属板を前記凸部が前記接合材と接触するように載置する工程と、前記凹部の深さおよび凸部の高さが小さくなるように変形させながら前記絶縁基板と前記金属板とを前記接合材を介して接合する工程と、前記金属板を回路導体に加工する工程とを具備していることを特徴とする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、絶縁基板に回路導体を接合材を介して接合して成る回路基板およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、パワーモジュール用基板やスイッチングモジュール用基板等の回路基板として、セラミックスから成る絶縁基板上に銀−銅合金にチタン，ジルコニウム，ハフニウムおよびこれらの水素化物の少なくとも１種を添加して成る活性金属ろう材を介して銅等から成る回路導体を接合させた回路基板が用いられている。
【０００３】
このような回路基板は、絶縁基板が一般には、酸化アルミニウム質焼結体、窒化アルミニウム質焼結体、窒化珪素質焼結体およびムライト質焼結体等の電気絶縁性のセラミック材料から成っており、例えば、絶縁基板が酸化アルミニウム質焼結体から成る場合には、以下の方法によって製作される。
【０００４】
まず、絶縁基板と活性金属ろう材ペーストを準備する。
【０００５】
絶縁基板は、例えば、酸化アルミニウムや酸化珪素、酸化マグネシウムおよび酸化カルシウム等のセラミック原料粉末に適当な有機バインダ、可塑剤および溶剤等を添加混合して泥漿状と成すとともにこれを従来周知のドクターブレード法やカレンダーロール法等のテープ成形技術を採用して複数のセラミックグリーンシートを得た後、これらを所定寸法に形成し、さらにセラミックグリーンシートを必要に応じて上下に積層するとともに還元雰囲気中、約1600℃の温度で焼成し、セラミックグリーンシートを焼結一体化させることによって製作される。
【０００６】
他方、活性金属ろう材ペーストは銀−銅合金粉末にチタン、ジルコニウム、ハフニウムおよびこれらの水素化物の少なくとも１種を添加して成る活性金属ろう材粉末に、有機溶剤と溶媒を添加混合することにより製作される。
【０００７】
次に、絶縁基板上に、活性金属ろう材ペーストを回路導体のパターン形状に印刷した後、この活性金属ろう材ペースト上に銅等から成る金属板を載置する。なお、この時、金属板の表面は活性金属ろう材ペーストの表面と全面で接触した状態となっている。
【０００８】
次に、非酸化性雰囲気中で約900℃の温度に加熱し、絶縁基板に活性金属を介して銀−銅合金から成る活性金属ろう材を接合させるとともに活性金属ろう材を金属板に接合させる。
【０００９】
その後、金属板をエッチング等で回路導体に加工することによって回路基板となる。
【特許文献１】特開2001−339155号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、従来の回路基板の製造方法においては、金属板からなる回路導体の表面が活性金属ろう材ペーストの表面と全面で接触していることから、昇温時の回路導体の熱膨張によって、絶縁基板上の活性金属ろう材ペーストが熱膨張係数の大きい回路導体に引きずられて回路導体の外側にはみ出して広がってしまうとともに、引きずられたろう材部分のろう材ボリュームが減少し空隙が生じてしまうという問題点を有していた。
【００１１】
また、隣接して回路導体を接合した場合、回路導体間にはみ出した金属ろう材ペースト同士が接触し、回路導体間を電気的に短絡させてしまうという問題点を有していた。
【００１２】
本発明は上記欠点に鑑み案出されたもので、その目的は、金属板からなる回路導体を絶縁基板上に空隙がなく、強固に接合できると共に、電気的な短絡が無い回路基板およびその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の回路基板は、絶縁基板の上面に接合材を介して回路導体を接合した回路基板において、前記回路導体の上面に凹部を設けるとともに前記凹部に対応する下面に凸部を設けたことを特徴とするものである。
【００１４】
本発明の回路基板は、前記凹部および凸部は、前記回路導体の一部が前記絶縁基体側に突出するように屈曲した屈曲部から成ることを特徴とするものである。
【００１５】
本発明の回路基板は、前記絶縁基板がセラミックスから成るとともに、前記接合材が活性金属ろう材から成ることを特徴とするものである。
【００１６】
本発明の回路基板の製造方法は、上記本発明の回路基板の製造方法であって、金属板の上面に前記凹部を形成するとともに前記金属板の下面に前記凸部を形成する工程と、前記絶縁基板の上面に前記接合材を印刷する工程と、前記接合材上に前記金属板を前記凸部が前記接合材と接触するように載置する工程と、前記凹部の深さおよび凸部の高さが小さくなるように変形させながら前記絶縁基板と前記金属板とを前記接合材を介して接合する工程と、前記金属板を回路導体に加工する工程とを具備していることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の回路基板は、絶縁基板の上面に接合材を介して回路導体を接合した回路基板において、回路導体の上面に凹部を設けるとともに凹部に対応する下面に凸部を設けたことにより、金属板からなる回路導体を絶縁基板上に空隙がなく、強固に接合できるとともに、電気的な短絡が無い回路基板を提供できる。
【００１８】
つまり、絶縁基板上に回路導体を接合させる際、接合材上に回路導体下面の凸部を介して回路導体を載置するとともに、加熱し、溶融して成る接合材で接合させることになる。この工程において、接合材が溶融するまでの間、回路導体となる金属板は回路導体下面の凸部だけを介して接合材と接触していることから、昇温時に熱膨張係数の大きな金属板が熱膨張したとしても、絶縁基板上の接合材が金属板に引きずられるのは、凸部周辺だけとなるため、接合材が回路導体の外側にはみ出して広がってしまうことがなくなり、接合材同士が接触し回路導体間で電気的に短絡することは無くなり、接合材量が少なくなってできる空隙も小さくなる。
【００１９】
また、金属板と絶縁基板との間に熱膨張率差による応力が生じたとしても、凹部の開口が適度に変形することにより、絶縁基板の主面に平行な方向に加わる応力を緩和できるとともに、対応関係にある凸部と凹部とではさまれた部位が絶縁基板の主面に垂直な方向にも適度変形することにより、絶縁基板の主面に垂直な方向に加わる応力をも緩和することができ、強固にかつ接合信頼性良く回路導体を絶縁基板に接合できる。
【００２０】
本発明の回路基板は、凹部および凸部は、回路導体の一部が絶縁基体側に突出するように屈曲した屈曲部から成ることによって、絶縁基板主面に平行な方向に加わる熱膨張係数の差による応力が屈曲部に加わることによって、応力がなだらかに絶縁基板主面に垂直な方向に分散されるようになることで、より強固に回路導体を絶縁基板に接合させることができるようになる。
【００２１】
また、凸部が湾曲した屈曲部からなることで、回路導体が加熱されて熱膨張係数の差によって接合材上を移動する場合に、凸部付近の接合材を引きずることをより少なくして移動できるので、接合後の空隙をより小さくできる。
【００２２】
本発明の回路基板は、絶縁基板がセラミックスから成るとともに、接合材が活性金属ろう材から成ることによって、セラミックスから成る絶縁基板に直接活性金属ろう材が被着するとともに回路導体とも接合するので、セラミックスから成る絶縁基板にメタライズ層と、ろう材層とを介して回路導体とを接合する場合に比べ、高融点導体から成り熱伝導率が劣る傾向のあるメタライズ層を含まずに接合できることによって、より熱放散性に優れるようになる。
【００２３】
本発明の回路基板の製造方法は、金属板の上面に凹部を形成するとともに金属板の下面に凸部を形成する工程と、絶縁基板の上面に接合材を印刷する工程と、接合材上に金属板を凸部が接合材と接触するように載置する工程と、凹部の深さおよび凸部の高さが小さくなるように変形させながら絶縁基板と金属板とを接合材を介して接合する工程と、金属板を回路導体に加工する工程とを具備していることによって、接合材が溶融するまでの間、金属板は凸部を介して接合材と接触していることから、昇温時に回路導体が熱膨張したとしても、絶縁基板上の接合材が金属板に引きずられるのは、凸部周辺だけとなるため、金属板を回路導体に加工しても接合材が回路導体の外側にはみ出して広がってしまうことがなくなり、接合材同士が接触し回路導体間で電気的に短絡することは無くなる。また、凸部の高さが小さくなるように変形することで、接合後は接合材と回路導体が全面で密着し、同時に接合材量が部分的に少なくなってできる空隙も小さくなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
次に、本発明の回路基板の製造方法を添付の図面に基づいて詳細に説明する。
【００２５】
図１は、本発明の回路基板の実施の形態の一例を示す断面図であり、図２は本発明の回路基板の実施の形態の他の例を示す断面図である。図１，２において、１は絶縁基板、７はメタライズ層、３は金属板、３ａは金属板に形成した凹部、３ｂは金属板に形成した凸部、４は回路導体、４ａは回路導体の凹部、４ｂは回路導体の凸部、５は接合材、６は回路基板である。
【００２６】
絶縁基板１は、例えばその厚みが0.1〜１ｍｍであり、酸化アルミニウム質焼結体やムライト質焼結体，炭化珪素質焼結体，窒化アルミニウム質焼結体，窒化珪素質焼結体等の電気絶縁材料から成り、例えば、絶縁基板１が酸化アルミニウム質焼結体から成る場合には、酸化アルミニウム，酸化珪素，酸化マグネシウム，酸化カルシウム等の原料粉末に適当な有機バインダ，可塑剤，溶剤を添加混合して泥漿状となすとともにこの混合物を従来周知のドクターブレード法やカレンダーロール法を採用することによってセラミックグリーンシート（セラミック生シートともいう）を得、しかる後、セラミックグリーンシートに必要な打ち抜き加工を施すとともにこれを、あるいはこれを複数枚積層し、約1600℃の高温で焼成することによって製作される。
【００２７】
また、メタライズ層７は、タングステンやモリブデン，マンガン等の高融点金属から成り、これらの粉末に有機溶剤，溶媒を添加混合した金属ペーストをそれぞれセラミックグリーンシートの所定位置に従来周知のスクリーン印刷法により所定パターンに被着形成させておき、セラミックグリーンシートと同時に焼成することにより形成される。なお、焼成後の絶縁基板１上に金属ペーストを印刷し、焼き付けても良い。また、メタライズ層７には、その表面にニッケルやニッケル−コバルト合金等をめっき法等により被着させておくと良い。これにより、接合材との密着性、接合強度および、長期信頼性を向上させることができる。
【００２８】
接合材５は、絶縁基板１に回路導体を接合するためのものであり、金属ろう材や接着剤などから成る。なお、接合材５は、図１のように絶縁基板１の表面に直接接合されてもよく、図２のようにメタライズ層７を介して接合されてもよい。
【００２９】
接合材５として金属ろう材を用いる場合、まず、金属ろう材ペーストを準備する。金属ろう材ペーストは、銀および銅粉末、または銀−銅合金粉末、あるいはこれらの混合粉末から成るろう材粉末と、適当な有機溶剤，溶媒を添加混合し、混練することによって製作される。この金属ろう材ペーストから成る接合材５を絶縁基板１の所定位置に従来周知のスクリーン印刷法により所定パターンに被着形成させる。
【００３０】
回路導体４は回路パターン状の金属板３から成り、回路導体４の上面には凹部４ａが設けられているとともに凹部４ａに対応する下面に凸部４ｂが設けられている。なお、回路導体４における凹部に対応する下面とは、凹部の直下に位置する下面の部位をいう。
【００３１】
このような回路導体４は例えば以下のようにして作製される。まず、金属板３を準備する。金属板３は、銅等の金属材料から成り、例えば、銅等のインゴット（塊）に圧延加工法や打ち抜き加工法等、従来周知の金属加工法を施すことによって、厚さが0.05〜１ｍｍの平板状とし、これにスタンプ加工等で、金属板３の上面の凹部３ａ、凹部に対応する金属板３の下面の凸部３ｂを形成する。
【００３２】
なお、金属板３の下面の凸部３ｂは、回路導体４となる部分に形成する場合は、回路導体４縁辺から1.5ｍｍ以上内側に寄せて形成することが好ましい。それによって、金属板３と絶縁基板１の熱膨張係数の違いによって、接合材５が引きずられたとしても、回路導体４からはみ出すのを有効に防止できる。
【００３３】
また、金属板３は、これを無酸素銅で形成しておくのがよい。無酸素銅は接合の際に銅の表面が銅の内部に存在する酸素により酸化されることがなく接合材５との濡れ性が良好となり、絶縁基板１への接合材５を介しての接合が強固なものとなる。従って、金属板３はこれを無酸素銅で形成することが好ましい。
【００３４】
そして、接合材５の上に、上面に凹部３ａおよび凹部３ａに対応する下面に凸部３ｂを形成した金属板３を載置するとともに、非酸化性雰囲気中で加熱して絶縁基板１と金属板３とを接合材５を加熱し溶融させることにより接合させる。
【００３５】
金属板３と接合材５との接合は、金属板３を載置した後、金属板３に５〜10ｋＰａの荷重をかけながら水素ガス雰囲気や水素・窒素ガス雰囲気等の非酸化性雰囲気中で780℃〜900℃、10〜120分間加熱し、接合材５中の有機溶剤や溶媒，分散剤を気散させるとともに接合材５を溶融させることによって行なわれる。
【００３６】
接合の際に、昇温時に金属板３が絶縁基板１に比べ大きく熱膨張したとしても、金属板３は、加熱温度が接合材５の溶融温度まで上昇する間は金属板３の下面の凸部３ｂで支えられて接合材５とは直接接触しないため、接合材５が金属板３の熱膨張に引きずられて広がることは金属板３の下面の凸部３ｂ近傍だけとなり、その結果、隣接して回路導体４を形成する場合においても、回路導体４間に接合材５がはみ出すことはなく、接合材５同士が接触し回路導体４間で電気的に短絡することもない。
【００３７】
次に、金属板３の表面にエッチングレジストインクをスクリーン印刷法等の技術を採用して回路状に印刷塗布し、さらに、金属板３を塩化第２鉄，塩化第２銅溶液等でエッチング処理を施し、回路導体４を形成することにより、本発明の回路基板６となる。
【００３８】
回路導体４の表面にニッケル等の良導電性で、かつ耐蝕性および接合材５との濡れ性が良好な金属をめっき法により被着させておくと、回路導体４と外部電気回路との電気的接続を良好と成すとともに回路導体４に半導体素子等の電子部品を強固に接着させることができる。
【００３９】
図３（ａ）〜（ｄ）は、本発明の回路基板６の製造方法の実施の形態の他の例を示す工程毎の断面図である。図３において、（ａ）は絶縁基板１の表面に活性金属ろう材ペーストから成る接合材５を印刷塗布して、回路パターン形状の接合材５の層を形成した一例を示す断面図、（ｂ）は回路導体となる金属板３に部分的に複数の凹部３ａおよび凸部３ｂを形成し、凸部３ｂを介して金属板３を載置した一例を示す断面図、（ｃ）は絶縁基板１に金属板３を接合材を介して接合した一例を示す断面図、（ｄ）は金属板３をエッチング等で、回路パターン形状に加工して回路導体４とすることにより作製された回路基板の一例を示す断面図である。
【００４０】
本発明においては、絶縁基板１がセラミックスから成るとともに、接合材５が活性金属ろう材から成るのがよい。これにより、図３に示すようにセラミックスから成る絶縁基板１に直接活性金属ろう材が被着するとともに回路導体４とも接合するので、セラミックスから成る絶縁基板１にメタライズ層と、ろう材層とを介して回路導体４とを接合する場合に比べ、高融点導体から成り熱伝導率が劣る傾向のあるメタライズ層を含まずに接合できることによって、より熱放散性に優れるようになる。
【００４１】
このような活性金属ろう材から成る接合材５は、銀および銅粉末、または銀−銅合金粉末、あるいはこれらの混合粉末から成るろう材粉末と、チタン，ジルコニウム，ハフニウムおよびこれらの水素化物の少なくとも１種より成る活性金属粉末とから成る活性金属ろう材粉末に、適当な有機溶剤，溶媒を添加混合し、混練することによって活性金属ろう材ペーストを作製し、この活性金属ろう材ペーストを絶縁基板１に印刷塗布し、この上に金属板３を載置した後、例えば、非酸化性雰囲気中で780〜900℃、10〜120分間加熱することにより、絶縁基板１に接合材５を介して金属板３を接合可能となる。
【００４２】
なお、活性金属ろう材ペーストに融点が1200℃以上で平均粒径が1〜10μｍの高融点金属粉末を5〜20重量％添加することにより、活性金属ろう材ペーストが加熱され溶融した際に高融点金属粉末とろう材との接触による抵抗によって、溶融した活性金属ろう材の粘度が高くなり、活性金属ろう材の流動を良好に抑制することができる。また、ろう材粉末の粒径は１μｍ未満となると、ろう材粉末の比表面積が大きくなってろう材粉末表面に形成される酸化皮膜中に多くの酸素が存在し、この酸素によって活性金属ろう材の絶縁基板１および金属板３に対する濡れ性が低下して、絶縁基板１と回路導体４との接合強度が低下してしまう危険性がある。従って、ろう材粉末は、その粒径を１μｍ以上としておくことが好ましい。
【００４３】
活性金属ろう材中の銀および銅粉末、または銀−銅合金粉末、あるいはこれらの混合粉末から成るろう材粉末は活性金属ろう材を回路導体４に強固に接合する作用をなし、例えば、共晶合金から成る場合は、銀および銅がそれぞれ72重量％および28重量％含有されている共晶合金で形成されている。
【００４４】
さらに、チタン，ジルコニウム，ハフニウムおよびこれらの水素化物の少なくとも１種より成る活性金属粉末は、活性金属ろう材を絶縁基板１に強固に接着する作用をなし、活性金属粉末の含有量が２重量％未満となると活性金属の絶対量が不足して活性金属ろう材を絶縁基板１に強固に接着させることが困難となる傾向があり、また５重量％を超えると接合材５と絶縁基板１との間に脆弱な反応層が厚く形成され、結果的に接合材５と絶縁基板１との接着強度が低下してしまう危険性がある。従って、活性金属粉末の含有量は２〜５重量％の範囲にしておくことが好ましい。
【００４５】
本発明の回路基板は、例えば以下のようにして作製される。まず、図３（ａ）に断面図で示すように、絶縁基板１の表面に活性金属ろう材ペーストを従来周知のスクリーン印刷法を用いて、例えば20〜50μｍの厚みで印刷，乾燥して、回路導体４の回路パターン形状に活性金属ろう材ペースト層２を形成する。
【００４６】
図２（ｂ）に断面図で示すように、上面に凹部３ａ、凹部３ａに対応する金属板の下面に凸部３ｂを形成した平板状の金属板３を、活性金属ろう材ペースト層２上に金属板３の下面の凸部３ｂを介して載置するとともに、非酸化性雰囲気中で加熱して絶縁基板１と金属板３とを活性金属ろう材ペーストを加熱し溶融して成る接合材５を介して接合させ、図２（ｃ）となる。
【００４７】
金属板３と接合材５との接合は、金属板３を載置した後、金属板３に５〜10ｋＰａの荷重をかけながら水素ガス雰囲気や水素，窒素ガス雰囲気等の非酸化性雰囲気中で780℃〜900℃、10〜120分間加熱し、活性金属ろう材ペースト層２中の有機溶剤や溶媒・分散剤を気散させるとともに活性金属ろう材ペースト層２を溶融させることによって行なわれる。
【００４８】
接合の際に、昇温時に金属板３が絶縁基板１に比べ大きく熱膨張したとしても、金属板３は、加熱温度が活性金属ろう材の溶融温度まで上昇する間は金属板の下面の凸部３ｂで支えられて活性金属ろう材ペースト層２とは直接接触しないため、活性金属ろう材ペースト層２が金属板３の熱膨張に引きずられて広がることは金属板３の下面の凸部３ｂ近傍だけとなり、その結果、隣接して回路導体４を形成する場合においても、回路導体４間に活性金属ろう材ペーストがはみ出すことはなく、活性金属ろう材ペースト層２同士が接触し回路導体４間で電気的に短絡することもない。
【００４９】
また、接合材５が活性金属ろう材から成ることによって、セラミックスから成る絶縁基板１に直接活性金属ろう材が被着すると共に回路導体とも接合するので、セラミックスから成る絶縁基板１にメタライズ層と、ろう材層とを介して回路導体とを接合する場合に比べ、高融点導体から成り熱伝導率が劣る傾向のあるメタライズ層を含まずに接合できることによって、より熱放散性に優れるようになる。
【００５０】
絶縁基板１に接合する前において、金属板３の下面の凸部３ｂは、その高さ（金属板３の下面に対する突出高さ）を0.05〜0.15ｍｍ、凸部３ｂの根元の直径を0.5〜１ｍｍ、凸部３ｂ間の間隔を20〜50ｍｍで形成することが好ましい。凸部３ｂの高さを0.05〜0.15ｍｍ、凸部３ｂの根元の直径を0.5〜１ｍｍ、凸部３ｂ間の間隔を20〜50ｍｍで形成することにより、凸部３ｂが活性金属ろう材の溶融時の加熱により硬度が低くなり、かつ溶着時の加重により押し潰され回路導体の下面の凸部４ｂの高さとして0.01〜0.05ｍｍとなり、絶縁基板１と回路導体４との間に空隙を作ることなく良好に接合することができる。なお、本発明においては、凸部３ａの間隔とは隣接する凸部３ａの先端部の中心間の距離を示している。また、凸部３ｂの形状は円錐形または略円錐形状が好ましい。
【００５１】
なお、凸部３ｂの高さが0.05ｍｍ未満の場合、金属板３と活性金属ろう材ペースト層２とが接触しやすくなる傾向があり、昇温時の金属板３の熱膨張により活性金属ろう材ペースト層２が金属板３に引きずられ、隣接する回路導体４との間に接合材５がはみ出し、隣接する回路導体４間で電気的な短絡を発生させやすくなる。また、0.15ｍｍを超えると、回路導体４と活性金属ろう材が加熱溶融して成る接合材５との間に隙間を発生させ、回路導体４と接合材５の接合不良を生じやすくなる。従って、凸部３ｂの高さは、0.05〜0.15ｍｍにするのがよい。
【００５２】
また、凸部３ｂの根元の直径が0.5ｍｍ未満の場合、凸部３ｂが潰れ易くなりすぎ、金属板３と活性金属ろう材ペースト層２とが活性金属ろう材ペースト層２の溶融前に接触してしまい、昇温時の金属板３の熱膨張により活性金属ろう材ペースト層２が引きずられ、隣接する回路導体４の間に接合材５がはみ出し、隣接する回路導体３間で電気的な短絡を発生させやすくなる。さらに、凸部３ｂの根元の直径が１ｍｍを超えると、凸部３ｂが潰れにくくなり、金属板３と接合材５との間に隙間を発生させ、回路導体４と接合材５’の接合を妨げやすくなる。従って、凸部３ｂの根元の直径は、0.5〜1.0ｍｍにするのがよい。
【００５３】
さらに、凸部３ｂの間隔が50ｍｍを超えると、凸部３ｂの密度が低くなり凸部３ｂが加熱により活性金属ろう材ペースト層２の溶融よりも早く潰れ易くなり、金属板３と活性金属ろう材ペースト層２とが活性金属ろう材ペースト層２の溶融前に接触してしまい、昇温時の金属板３の熱膨張により活性金属ろう材ペースト層２が引きずられ、隣接する回路導体４の間に接合材５がはみ出し、隣接する回路導体４間で電気的な短絡を発生させやすくなる。また、凸部３ｂの間隔が20ｍｍ未満になると、凸部３ｂの密度が高くなり加熱した際に凸部３ｂが潰れにくくなり、金属板３と接合材５との間に隙間を発生させ、回路導体４と接合材５の接合を妨げやすくなる。従って、凸部３ｂの間隔は、20〜50ｍｍにするのがよい。
【００５４】
そして、絶縁基板１に回路導体４が接合されてなる回路基板６における回路導体４の凸部４ｂは、金属板３を加圧しながら接合するので金属板３の凸部３ｂが多少潰れた状態であり、例えば略円錐形状となっている。凸部４ｂの高さ（回路基板４の下面に対する突出高さ）は、0.005〜0.03ｍｍであるのがよい。0.005ｍｍ未満であると、回路導体４となる金属板３を絶縁基板１に接合する際、金属板３の熱膨張により接合材５が金属板３に引きずられ、隣接する回路導体４との間に接合材５がはみ出し、隣接する回路導体４間で電気的な短絡を発生させやすくなる。また、0.03ｍｍを超えると、回路導体４と接合材５との間に隙間を発生させ、回路導体４と接合材５の接合不良を生じやすくなる。
【００５５】
また、回路基板６において、回路導体４の凹部４ａの深さは0.01〜0.05ｍｍとすることが好ましい。凹部４ａの深さが0.01ｍｍより小さいと、凸部４ｂから加わった応力が上方に分散されず、水平方向に応力が集中するため、接合強度が低下する傾向がある。また、凹部４ａの深さが0.05ｍｍより深いと、大電流を流した場合に、凹部４ａ付近で電流の流れが不均一になり、部分的な発熱を発生させたりする場合がある。
【００５６】
また、凹部４ａおよび凸部４ｂは、回路導体４の一部が絶縁基体１側に突出するように屈曲した屈曲部から成ることが好ましい。それによって、凸部４ｂ付近の活性ろう材ペーストを引きずることをより少なくできると共に回路導体４に加わる応力も分散されることで、より強固に接合する。
【００５７】
次に、金属板３の表面にエッチングレジストインクをスクリーン印刷法等の技術を採用して回路状に印刷塗布し、さらに、金属板を塩化第２鉄，塩化第２銅溶液等でエッチング処理を施し、回路導体４を形成することにより図２（ｄ）となり、本発明の回路基板６となる。
【００５８】
回路導体４の表面にニッケル等の良導電性で、かつ耐蝕性および接合材５との濡れ性が良好な金属をめっき法により被着させておくと、回路導体４と外部電気回路との電気的接続を良好と成すとともに回路導体４に半導体素子等の電子部品を強固に接着させることができる。
【００５９】
さらに、ニッケルめっき層を燐（Ｐ）を８〜15重量％含有させたニッケル−燐のアモルファス合金としておくと、ニッケルめっき層の表面酸化を良好に防止することができる。なお、ニッケルめっき層に含有される燐が８重量％未満となるとニッケルめっき層は酸化しやすいニッケル−燐の多結晶構造と成って回路導体４に半導体素子等の電子部品を半田等の接着材を介して強固に電気的に接続することが難しくなり、また、15重量％を超えるとニッケルめっき層を形成する際、燐が単独に、また優先的に析出し易くなりニッケル−燐のアモルファス合金を形成することが難しくなる。従って、ニッケルめっき層の内部に含有される燐の量は８〜15重量％の範囲が好ましく、より好適には10〜15重量％の範囲が好ましい。
【００６０】
なお、回路導体４の表面に被着されるニッケルめっき層は、その厚みが1.5μｍ未満の場合、回路導体４の表面をニッケルめっき層で完全に被覆することができず、回路導体４の酸化腐蝕を有効に防止することができ難くなり、また３μｍを超えるとニッケルめっき層の内部に内在する内在応力が大きくなって絶縁基板１に反りや割れ等が発生し易くなる。特に絶縁基板１の厚さが700μｍ以下の薄いものになった場合にはこの絶縁基板１の反りや割れ等が顕著となってしまう。従って、回路導体４の表面に被着されるニッケルめっき層は、その厚みを1.5〜３μｍの範囲としておくことが好ましい。
【００６１】
かくして本発明の回路基板６によれば、絶縁基板１上に回路導体４を、隣接する回路導体４間に電気的短絡を発生することなく、強固に接着させることができる回路基板６を提供できる。
【００６２】
また、本発明の回路基板６の製造方法によれば、絶縁基板１上に回路導体４を、隣接する回路導体４間に電気的短絡を発生することなく、強固に接着させることができる回路基板６を提供することが可能となる。
【００６３】
なお、本発明は上述の最良の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更を行うことは何等差し支えない。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】本発明の回路基板の実施の形態の一例を示す断面図である。
【図２】本発明の回路基板の実施の形態の他の例を示す断面図である。
【図３】本発明の回路基板の製造方法を示す工程ごとのの断面図である。
【符号の説明】
【００６５】
１：絶縁基板
３：金属板
３ａ：金属板の上面の凹部
３ｂ：金属板の下面の凸部
４：回路導体
４ａ：回路導体の上面の凹部
４ｂ：回路導体の下面の凸部
５：接合材
６：回路基板
【図１】
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【図２】
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【図３】
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