[发明专利]绝缘基板及其制造方法

说明书

一种绝缘基板(1)，其是通过在陶瓷基板(10)的一个主表面经由焊料层钎焊散热侧金属板(12)的一个主表面而成的，其特征在于，在该绝缘基板(1)设有覆盖自陶瓷基板(10)与散热侧金属板(12)之间暴露的焊料层(14)的Ni镀层(20)，散热侧金属板(12)的另一主表面的至少局部未被Ni镀层覆盖，而是散热侧金属板(12)的表面暴露的状态。根据本发明，能够得到绝缘基板(1)(单体)的通炉耐性优异，而且在绝缘基板(1)软钎焊有散热板的状态下的热循环特性也优异的绝缘基板(1)。

技术领域

本发明涉及半导体功率模块等所利用的绝缘基板及其制造方法。

背景技术

例如专利文献1所示，半导体功率模块等所利用的绝缘基板是通过将铜板利用焊料层钎焊于由AlN、Al₂O₃、Si₃N₄等形成的陶瓷基板的两个面而成的结构。然后，电路侧的铜板被设为规定的铜电路，并软钎焊半导体芯片等电子部件，在散热侧的铜板软钎焊导热性优异的Cu、Al等的散热板(基板)，从而制作半导体功率模块等。

在该绝缘基板中，例如专利文献2所示，作为绝缘基板，使用了金属-陶瓷绝缘基板，该金属-陶瓷绝缘基板是通过使用含有Ag、Cu以及活性金属的焊料将金属板与陶瓷基板接合而成的。另外，如专利文献3所示，为了使电子部件、散热板的软钎焊良好，并且提高耐腐蚀性，进行了以镀Ni的方式来覆盖铜板整体的处理。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2009-70863号公报

专利文献2：日本特开2010-241627号公报

专利文献3：日本特开2001-24296号公报

发明内容

发明要解决的问题

在接合Cu板等金属板和AlN基板等陶瓷基板而成的绝缘基板中，在陶瓷基板的一个主表面形成有散热侧金属板，在陶瓷基板的另一主表面形成有电路侧金属板(电路图案)，陶瓷基板与散热侧金属板以及电路侧金属板经由焊料层接合。

在将所述绝缘基板作为功率模块用基板使用的情况下，在所述散热侧金属板的表面(另一主表面)利用软钎料接合有由例如Cu形成的板状的相对较厚的(例如2～5mm左右的)散热板(基板)，在所述电路侧金属板的表面(另一主表面)利用软钎焊、超声波接合等搭载有半导体芯片等电子部件、端子等。而且，在功率半导体等的接合等所进行的布线完成之后，经过在散热板上以包围绝缘基板的方式形成树脂制的壳体、向壳体内填充密封用的凝胶材料、将壳体的盖关闭等工序，来制造功率模块。

对于绝缘基板，要求有对在上述的功率模块组装工序中产生的热负荷(热过程)(绝缘基板单体的情况下的)的可靠性(通炉耐性)。另外，近年，对于绝缘基板，在绝缘基板软钎焊有散热板的状态下，对在更高温时的严格的热循环特性的提高的期望正在升高。

然而，专利文献1、3的陶瓷绝缘基板在绝缘基板单体的情况下的通炉耐性并不充分，在通炉后可能在陶瓷基板产生裂纹。在专利文献2的绝缘基板中，可知，在绝缘基板单体的情况下的通炉耐性优异，但若在绝缘基板的散热侧金属板软钎焊有散热板的状态下进行高温热循环试验，则在陶瓷基板产生裂纹。

本发明即是鉴于该情况而做成的，其目的在于提供一种绝缘基板单体的情况下的通炉耐性优异，而且在绝缘基板软钎焊有散热板的状态(即，假定在功率模块安装有绝缘基板的状态)下且在高温时的热循环特性优异的绝缘基板。

用于解决问题的方案