[发明专利]陶瓷金属电路基板以及使用了该陶瓷金属电路基板的半导体装置

说明书

一种陶瓷金属电路基板，其特征在于，具备陶瓷基板、以及分别介由接合层与该陶瓷基板的两面接合的金属板，其中，在设置于所述陶瓷基板的一面的金属板的表面设置金属被膜，同时在设置于另一面的金属板的表面具有未设置金属被膜的部位。而且，接合层优选形成有从金属板的侧面露出的露出部。根据上述构成，可以提供一种与所接合的部件配合后的使用方便性优良、耐热循环特性优异的陶瓷电路基板。

技术领域

实施方式基本涉及陶瓷金属电路基板以及使用了该陶瓷金属电路基板的半导体装置。

背景技术

陶瓷金属电路板通过在陶瓷基板上接合金属板而形成。作为陶瓷基板，可以使用氧化铝基板、氮化铝基板、氮化硅基板等。而且，作为金属板，可以使用铜板或铝板。

对于陶瓷基板与金属板的接合，一直在广泛使用利用含有Ti、Zr、Hf、Si等活性金属的焊料的接合方法。作为利用选自Ti、Zr、Hf中的至少1种活性金属的焊料，可以例示出以Ag和Cu作为主成分的焊料。而且，作为以Si作为活性金属使用的焊料例，可以例示出以Al作为主成分的焊料。

对于这样的陶瓷金属电路基板，其在金属板上安装半导体元件而作为半导体装置使用。作为以往的陶瓷金属电路板，可以例示出国际公开第98/54761号小册子(专利文献1)。专利文献1的陶瓷金属电路基板以覆盖金属板的方式设置有Ni镀层。其记载有：通过形成这样的结构来调整热膨胀系数而提高耐热循环特性。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：国际公开第98/54761号小册子

发明内容

发明要解决的问题

半导体元件在金属板上的安装中使用焊锡。近年来，鉴于铅的毒性，使用无铅焊锡成为主流。如日本工业标准(JIS-Z-3282)中所示的那样，无铅焊锡可以使用SnAg系、SnCu系、SnZn系等。无铅焊锡与Ni镀层的浸润性良好，但没有见到其以上的改善。因此，在进一步提高与半导体元件的接合的可靠性方面有限度。

另一方面，接合于与搭载半导体元件的面相反侧的面的金属板(背金属板)与散热器或散热片等散热构件接合在一起。对于散热构件，以铜或铝等金属(包含合金)作为构成材料而被主要使用。背金属板与散热构件的接合中使用润滑脂。

但是，如果在金属板的表面不施以Ni镀覆而涂布润滑脂，则具有背金属板与润滑脂的密合性变差的问题。

本発明为了解决这样的问题，提供一种在表金属板和背金属板中即使在连接的部件等不同的情况下也改善了各自的接合性的陶瓷金属电路基板。

用于解决问题的手段

实施方式的陶瓷金属电路基板的特征在于，其具备陶瓷基板、以及分别介由接合层与该陶瓷基板的两面接合的金属板，其中，在设置于所述陶瓷基板的一面的金属板的表面设置金属被膜，同时在设置于另一面的金属板的表面具有未设置金属被膜的部位。而且优选接合层形成有从金属板的侧面露出的露出部。而且，优选以覆盖金属板的侧面和露出部的方式设置有金属被膜。

发明效果

实施方式的陶瓷金属电路基板在金属板的一个表面设置金属被膜，在金属板的另一个表面制作未设置金属被膜的部位。因此，可以根据所接合的部件分开使用表金属板和背金属板。

而且，通过在背金属板设置金属被膜，可以改善与润滑脂的浸润性。因此，在介由润滑脂层将背金属板和散热构件一体化时，可以提高散热性。

而且，通过将金属板的侧面以金属被膜覆盖，能够防止接合层与反应性气体进行反应。而且，通过将接合层的露出部以金属被膜覆盖，能够进一步提高耐热循环(TCT)特性。

因此，能够提供可靠性高的陶瓷金属电路基板以及使用了该陶瓷金属电路基板的半导体装置。