[发明专利]陶瓷电路基板及其制造方法

说明书

本发明的课题在于得到一种功率模块用陶瓷电路基板，其在陶瓷电路基板中不使生产率降低，不使因绝缘树脂位置偏离而导致部分放电特性恶化及绝缘特性降低的情况发生，涂布有：防止焊料流动、芯片偏离的绝缘树脂以及防止部分放电、绝缘性降低的绝缘树脂。通过对于陶瓷电路基板，将防止焊料流动、芯片偏离的绝缘树脂以及防止部分放电、绝缘性降低的绝缘树脂分别涂布在金属电路的主面上以及金属电路的外周部或金属电路间，从而得到功率模块用陶瓷电路基板。

技术领域

本发明关于尤其适用于功率半导体模块等的陶瓷电路基板及其制造方法。

背景技术

从热导率、成本、安全性等方面出发，已有人利用氧化铝、氧化铍、氮化硅、氮化铝等的陶瓷基板作为利用于功率模块等的电路用基板。这些陶瓷基板通过接合铜、铝等金属电路、散热板，从而作为电路基板使用。相对于树脂基板、以树脂层作为绝缘材料的金属基板稳定地得到高绝缘性为这些陶瓷基板的特长。

以往，在半导体搭载用陶瓷基板的主面用接合焊料接合具有导电性的金属电路并进一步在金属电路的规定位置搭载了半导体元件而得的陶瓷电路基板已用于电梯、车辆、混合动力车等的功率模块用途。近年来，电路基板朝向小型化、功率模块朝向高输出化发展中，对于陶瓷基板材料除了要求散热特性以外，要求高的电绝缘性，热传导性与绝缘特性优异的氮化铝基板、氮化硅基板等受到关注。

上述陶瓷电路基板利用焊料接合作为半导体芯片的Si芯片、SiC芯片而使用，但为了防止焊接时焊料本身的流动、芯片的位置偏离，在金属电路的主面涂布了作为阻焊剂的绝缘树脂(专利文献1)。

此外，尤其在电气化铁路等的车辆用途中在高电压下使用陶瓷电路基板，为了防止来自电路端部、接合部的部分放电、防止因迁移所致的绝缘性劣化，涂布了绝缘树脂(专利文献2)。

但是，防止焊料流动的阻焊剂一般多采用丝网印刷法涂布在金属电路的主面，作为陶瓷电路基板的阻焊剂印刷工序的一部分实施。另外，防止部分放电、迁移的绝缘树脂的涂布一般在将半导体元件安装于电路基板上的工序中利用分配器(dispenser)进行涂布。为了涂布这些绝缘树脂，需要个别不同的工序，出现了由生产率降低及因绝缘树脂位置偏离所致的部分放电特性降低及绝缘特性劣化引起的问题。

专利文献1：日本特开平10-70212号公报

专利文献2：日本特开2002-76190号公报

发明内容

本发明的目的在于：鉴于上述课题，提供一种陶瓷电路基板，其在陶瓷电路基板中不使生产率降低、不使因绝缘树脂位置偏离而导致部分放电特性恶化、绝缘特性降低的情况发生，涂布有防止焊料流动、芯片偏离的绝缘树脂以及防止部分放电、绝缘性降低的绝缘树脂，并提供其制造方法。

解决上述课题的本发明由下列构成。

(1)一种功率模块用陶瓷电路基板，是金属电路与陶瓷基板接合而成的陶瓷电路基板，其特征在于，在金属电路的主面上以及在金属电路的外周部和/或金属电路间涂布有绝缘树脂。

(2)(1)的功率模块用陶瓷电路基板，其特征在于，所述陶瓷基板为氮化铝、氮化硅或氧化铝基板，所述金属电路由选自铜及铝中的1种以上的金属构成，并且所述绝缘树脂使用含有选自环氧树脂、聚酰亚胺树脂、丙烯酸系树脂及有机硅树脂中的1种以上的树脂。

(3)一种功率模块用陶瓷电路基板的制造方法，是(1)或(2)所述的功率模块用陶瓷电路基板的制造方法，其特征在于，将绝缘树脂同时地涂布在金属电路的主面上以及金属电路的外周部和/或金属电路间。

(4)(3)的功率模块用陶瓷电路基板的制造方法，其特征在于，所述绝缘树脂的涂布方法为喷墨印刷法或移印法。

附图说明

图1为表示实施例中使用的陶瓷电路基板的金属电路图案形状的说明图。