金属/陶瓷电路板的制造方法技术

在利用包含银的含活性金属的钎料(12)将铜板(14)结合到陶瓷衬底(10)的至少一个表面之后，除去铜板(14)和含活性金属的钎料(12)的不需要部分，然后，通过化学抛光除去铜板(14)的不需要部分，以使含活性金属的钎料(12)从铜板(14)的侧面部分突出，然后，通过化学抛光除去附着于铜板(14)的表面的银层(18)。

【技术实现步骤摘要】
金属/陶瓷电路板的制造方法专利技术背景专利
本专利技术一般涉及金属/陶瓷电路板的制造方法。更具体而言，本专利技术涉及金属/陶瓷电路板的制造方法，其中，金属板通过含活性金属的钎料结合于陶瓷衬底。现有技术说明通常，电源模块被用于控制电动汽车、有轨电车和机床的强电流。作为用于这种电源模块的绝缘衬底，使用金属/陶瓷电路板，其中在金属电路板的需要焊接芯片零件和端子的部分上等处进行电镀，金属电路板被接合到陶瓷衬底的一个表面。在这种金属/陶瓷电路板中，基于陶瓷衬底和金属电路板之间由于结合后的热冲击而引起的基于热膨胀差异而产生热应力，由于该热应力容易在陶瓷衬底中形成裂纹。作为缓和这种热应力的方法，已知有使金属电路板的周边部分(沿面部分)变薄的方法，例如用于在金属电路板的周边部分上形成台阶结构或凸缘(fillet)(用于将金属电路板结合到陶瓷衬底的钎料的突出部分)的方法(参见例如日本专利公开号10-125821、2001-332854和2004-307307)。但是，如果电源模块中搭载有金属/陶瓷电路板，且该金属/陶瓷电路板中用于将金属电路板(例如铜电路板)结合到陶瓷衬底的含活性金属的钎料具有突出部分(凸缘)，则存在这样的可能性：造成在陶瓷衬底上的金属电路板的电路图案之间的部分发生含活性金属的钎料(当使用含活性金属、银和铜的钎料时，为银或铜)的金属迁移等，并造成绝缘失效。作为防止这种迁移的方法，已知有在从金属板的边缘部突出的钎料的突出部的表面实施无电Ni-P镀敷的方法(参照例如日本专利公开第2006-228918号)。但是，即使在含活性金属的钎料的突出部分上实施Ni-P镀敷，也不能充分抑制当将金属/陶瓷电路板安装在电源模块中时由于组装过程中的热处理(例如焊接)和/或基于绝缘凝胶的涂布而发生的迁移。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的是消除上述问题，并且提供一种金属/陶瓷电路板的制造方法，该方法能够充分抑制在金属/陶瓷电路板的制造方法中发生迁移，其中金属板通过含活性金属的钎料结合于陶瓷衬底。为了达到上述目的及其他目的，专利技术人进行了认真研究，发现如果通过包括下述步骤的方法制造金属/陶瓷电路板，则可以制造一种能充分抑制在金属/陶瓷电路板的制造方法中发生迁移的金属/陶瓷电路板，其中，金属板通过含活性金属的钎料结合于陶瓷衬底，上述方法包括：利用包含银的含活性金属的钎料将铜板结合至陶瓷衬底的至少一个表面；除去所述铜板和含活性金属的钎料的不需要部分；然后通过化学抛光除去所述铜板的不需要部分，从而使所述含活性金属的钎料从所述铜板的侧面部分突出；以及通过化学抛光除去附着于所述铜板表面的银。根据本专利技术，提供一种金属/陶瓷电路板的制造方法，该方法包括以下步骤：利用包含银的含活性金属的钎料将铜板结合至陶瓷衬底的至少一个表面；除去所述铜板和含活性金属的钎料的不需要部分；然后通过化学抛光除去所述铜板的不需要部分，从而使所述含活性金属的钎料从所述铜板的侧面部分突出；以及通过化学抛光除去附着于所述铜板表面的银。在上述制造金属/陶瓷电路板的方法中，上述含活性金属的钎料优选包含银、铜和活性金属。上述含活性金属的钎料可以包含锡。上述含活性金属的钎料中的银含量优选为70重量％以上。在除去附着于上述铜板的表面上的银后，优选在上述铜板和含活性金属的钎料的暴露表面上形成镀膜。优选通过无电镍合金镀敷来形成上述镀膜。优选利用化学抛光溶液进行上述化学抛光，上述化学抛光溶液的铜溶解速率为银溶解速率的10倍以上。优选利用除银溶液进行银的除去，上述除银溶液的银溶解速率为铜溶解速率的10倍以上。根据本专利技术，可以制造能充分抑制在金属/陶瓷电路板的制造方法中发生迁移的金属/陶瓷电路板，其中，金属板通过含活性金属的钎料结合在陶瓷衬板上。附图的简要说明本专利技术可通过下面给出的详细描述和本专利技术的优选实施方式的附图来更充分地理解。然而，附图并不意图将本专利技术限制于特定实施方式，而是仅用于解释和理解。在附图中：图1A是表示在金属/陶瓷电路板的制造方法的优选实施方式中，在陶瓷衬底上印刷含活性金属的钎料的状态的剖视图；图1B是表示在金属/陶瓷电路板的制造方法的优选实施方式中，金属板通过含活性金属的钎料而被结合在陶瓷衬底上的状态的剖视图；图1C是表示在金属/陶瓷电路板的制造方法的优选实施方式中，在金属板的表面上涂布具有所希望的电路图案的抗蚀剂的状态的剖视图；图1D是表示在金属/陶瓷电路板的制造方法的优选实施方式中，将金属板的不需要部分蚀刻除去后的状态的剖视图；图1E是表示在金属/陶瓷电路板的制造方法的优选实施方式中，从金属板除去抗蚀剂后的状态的剖视图；图1F是表示在金属/陶瓷电路板的制造方法的优选实施方式中，将含活性金属的钎料的不需要部分除去后的状态的剖视图；图1G是表示在金属/陶瓷电路板的制造方法的优选实施方式中，对金属板的表面进行化学抛光后，使银附着于金属板而形成银层的状态的剖视图；图1H是表示在金属/陶瓷电路板的制造方法的优选实施方式中，从金属板的表面除去银层后的状态的剖视图；以及图1I是表示在金属/陶瓷电路板的制造方法的优选实施方式中，形成镀膜的状态的剖视图。优选实施方式的说明在金属/陶瓷电路板的制造方法的优选实施方式中，在利用包含银的含活性金属的钎料将铜板结合至陶瓷衬底的至少一个表面后，除去铜板和含活性金属的钎料的不需要部分，然后通过化学抛光除去铜板的不需要部分，从而使含活性金属的钎料从铜板的侧面部分突出，以形成凸缘，接着，通过化学抛光(使用除银溶液)除去附着于铜板表面的银。在上述金属/陶瓷电路板的制造方法中，陶瓷衬底可以是主要包含氧化铝、二氧化硅等氧化物的衬底，或者主要包含氮化铝、氮化硅、碳酸硅等非氧化物的衬底，并且衬底可具有约5mm至200mm×5mm至200mm的尺寸和0.25～3.0mm(优选0.3～1.0mm)的厚度。含活性金属的钎料优选可以含有银、铜和活性金属作为金属元素。含活性金属的钎料可以含有相对于金属元素的总量为10％以下的锡。相对于含活性金属的钎料中的金属元素的总量，银的含量优选为70重量％以上，更优选为70～95重量％，最优选为75～93重量％。相对于含活性金属的钎料中的金属元素的总量，活性金属的含量优选为1～5重量％，更优选为1～3重量％。作为含活性金属的钎料的活性金属成分，可以使用选自钛、锆、铪及其氢化物中的至少一种。为了制造能够充分抑制迁移发生的金属/陶瓷电路板，含活性金属的钎料优选含有锡。通过例如将铜板浸入含氯化铜或氯化铁的蚀刻液中，或者将蚀刻液喷射在铜板上，能进行铜板的不需要部分的除去。通过例如将钎料浸入含螯合物的化学溶液或氢氟酸化学溶液中，或者将化学溶液喷射在钎料上，能进行含活性金属的钎料的不需要部分的除去。化学抛光优选通过将铜板浸入化学抛光溶液中或将化学抛光溶液喷射到铜板上来进行。化学抛光溶液的铜溶解速率优选为银溶解速率的10倍以上(更优选50倍以上)。作为这样的化学抛光溶液，可以使用包含硫酸、过氧化氢、且余量为水的化学抛光溶液，或者市售可得的用于铜的化学抛光溶液。化学抛光可以改善金属/陶瓷电路板的外观、引线结合能力、焊料润湿性等，并且可以通过形成具有宽度(含活性金属的钎料沿着陶瓷衬底从铜板的侧面突出的一段长度)的凸缘来改善金属/陶瓷电路板的耐热冲击性，上述宽本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种金属/陶瓷电路板的制造方法，所述方法包括以下步骤：利用包含银的含活性金属的钎料将铜板结合至陶瓷衬底的至少一个表面；除去所述铜板和含活性金属的钎料的不需要部分；然后通过化学抛光除去所述铜板的不需要部分，从而使所述含活性金属的钎料从所述铜板的侧面部分突出；以及通过化学抛光除去附着于所述铜板表面的银。

【技术特征摘要】
2017.03.03 JP 2017-0408251.一种金属/陶瓷电路板的制造方法，所述方法包括以下步骤：利用包含银的含活性金属的钎料将铜板结合至陶瓷衬底的至少一个表面；除去所述铜板和含活性金属的钎料的不需要部分；然后通过化学抛光除去所述铜板的不需要部分，从而使所述含活性金属的钎料从所述铜板的侧面部分突出；以及通过化学抛光除去附着于所述铜板表面的银。2.如权利要求1所述的金属/陶瓷电路板的制造方法，其特征在于，所述含活性金属的钎料包含银、铜和活性金属。3.如权利要求2所述的金属/陶瓷电路板的制造方法，其特征在于，所述含活性金属的钎料包含锡。4.如权利要求2所述的金属/陶...

【专利技术属性】
技术研发人员：出野尧，尾崎步，小林幸司，
申请(专利权)人：同和金属技术有限公司，
类型：发明
国别省市：日本,JP