陶瓷电路基板、半导体装置、陶瓷电路基板的制造方法以及半导体装置的制造方法与流程

实施方式大致涉及陶瓷电路基板、半导体装置、陶瓷电路基板的制造方法以及半导体装置的制造方法。

背景技术：

1、陶瓷电路基板被用于搭载有功率元件等半导体元件的半导体装置。陶瓷基板和金属电路经由采用了钎料等的接合层彼此接合在一起。由此，提高接合强度及热循环特性。伴随着可靠性的提高，陶瓷电路基板已在汽车(包含电动车)、电力铁道车辆、太阳能发电设备及工业机械的变换器等中使用。在功率模块等半导体装置中，电路上安装有半导体元件。此外，为了半导体元件的导通，有时还接合接合引线及金属端子。在半导体装置的制造中，将半导体元件、接合引线、金属端子等接合在电路上。

2、随着功率模块的小型化、轻量化以及高密度安装化的发展，陶瓷基板在变薄。与之相伴，具有陶瓷电路基板的翘曲增大的倾向。作为降低陶瓷电路基板的翘曲的方法的一种，公开了对金属电路板与接合在其反面上的金属板的面积比及厚度比进行规定的方法(专利文献1)。根据专利文献1，通过规定这些比，能够控制陶瓷电路基板的翘曲量。

3、另外，如果半导体元件的高功率化发展，则有时对半导体元件施加大的电流或高的电压。因此，希望通过加厚金属电路板来流通大的电流和提高电路基板的冷却效果。作为加厚金属电路板的陶瓷电路基板，公开了在薄的陶瓷基板上接合厚的电路的方法(专利文献2)。根据专利文献2，通过在陶瓷基板上设置厚度为0.7mm以上的铜电路，并使表背铜电路板的体积同等或大致同等，能够防止翘曲。

4、现有技术文献

5、专利文献

6、专利文献1：日本专利第4557398号公报

7、专利文献2：日本专利第6430382号公报

技术实现思路

1、发明所要解决的问题

2、其另一方面，因电路加厚而产生的问题变得明显。例如，接合在陶瓷基板上表面的金属板被分割成多个部分，并被加工成电路形状。与此相对，在陶瓷基板下表面接合未被分割的一片金属部件。当上表面的金属电路的厚度和下表面的金属部件的厚度相同时，金属电路的体积与金属板的体积的差增大。金属电路的体积与金属部件的体积的差越大，则金属电路的热膨胀量与金属部件的热膨胀量的差越增大。由此，陶瓷电路基板的翘曲增大。

3、实施方式是为了解决如此的问题而进行的，目的是提供一种即使在设置了厚的金属电路的情况下也可降低翘曲的陶瓷电路基板。

4、用于解决问题的手段

5、实施方式涉及的陶瓷电路基板具备陶瓷基板、金属电路和金属部件。所述金属电路设置在所述陶瓷基板的一个面上。所述金属电路的厚度为1mm以上。所述金属部件设置在所述陶瓷基板的另一个面上。所述金属部件的厚度为1mm以上。所述金属电路的合计体积vf与所述金属部件的合计体积vb之比即vf/vb为0.80以上且1.20以下。

技术特征：

1.一种陶瓷电路基板，其具备：

2.根据权利要求1所述的陶瓷电路基板，其中，在所述金属部件中形成了槽。

3.根据权利要求1或2所述的陶瓷电路基板，其中，所述金属电路通过加压成形、切削加工或线切割而形成。

4.根据权利要求1或2所述的陶瓷电路基板，其中，多个所述金属电路设置在所述陶瓷基板的所述一个面上，

5.根据权利要求1或2所述的陶瓷电路基板，其中，所述金属电路及所述金属部件的厚度分别为2mm以上。

6.根据权利要求1或2所述的陶瓷电路基板，其中，所述陶瓷基板为选自氧化铝基板、氮化铝基板及氮化硅基板中的任1种。

7.根据权利要求6所述的陶瓷电路基板，其中，所述陶瓷基板的厚度为0.7mm以下。

8.根据权利要求7所述的陶瓷电路基板，其特征在于，所述金属电路及所述金属部件分别由选自铜、铜合金、铝及铝合金中的任1种构成。

9.根据权利要求8所述的陶瓷电路基板，其中，进一步具备：

10.一种半导体装置，其具备：

11.一种陶瓷电路基板的制造方法，其中，

12.根据权利要求11所述的陶瓷电路基板的制造方法，其中，所述金属电路及所述金属部件的厚度分别为2mm以上。

13.一种半导体装置的制造方法，其包括：在通过权利要求11或12所述的制造方法制造的陶瓷电路基板的所述金属电路上，经由接合层安装半导体元件。

技术总结实施方式涉及的陶瓷电路基板具备陶瓷基板、金属电路和金属部件。所述金属电路设置在所述陶瓷基板的一个面上。所述金属电路的厚度为1mm以上。所述金属部件设置在所述陶瓷基板的另一个面上。所述金属部件的厚度为1mm以上。所述金属电路的合计体积Vf与所述金属部件的合计体积Vb之比即Vf/Vb为0.80以上且1.20以下。技术研发人员：上野俊英受保护的技术使用者：株式会社东芝技术研发日：技术公布日：2024/7/29