陶瓷电路基板的制造方法与流程

实施方式涉及陶瓷电路基板的制造方法。

背景技术：

1、功率模块的高输出化正在进展。伴随于此，半导体器件的动作保证温度变高，达到175℃以上。因此，对于搭载半导体器件的陶瓷电路基板，也要求热循环测试(tct)特性的提高。

2、例如，在国际公开第2017/056360号公报(专利文献1)中，记载了在铜板侧面设置倾斜结构、及接合层的突出部尺寸的最优化。在专利文献1中，得到了优异的tct特性。特别是根据专利文献1，认为优选将接合层的突出部的尺寸最优化。

3、为了控制接合层的突出部的尺寸，进行了钎料层的蚀刻。例如，在国际公开第2019/054294号公报(专利文献2)中，公开了钎料层的蚀刻工序。在专利文献2中，将化学研磨工序与蚀刻工序组合。通过这样的方法，能够控制接合层的突出部的尺寸。

4、现有技术文献

5、专利文献

6、专利文献1：国际公开第2017/056360号

7、专利文献2：国际公开第2019/054294号

技术实现思路

1、发明所要解决的课题

2、如专利文献1中所示的那样，在陶瓷基板与铜板的接合中使用了活性金属接合法。在活性金属接合法中，使用了含有作为活性金属的ti的钎料。在陶瓷基板为氮化物系陶瓷基板的情况下，钎料中的ti与陶瓷基板反应而形成氮化钛(tin)层。陶瓷电路基板的蚀刻工序需要将接合层和氮化钛层这两者除去。

3、因此，在陶瓷电路基板的蚀刻工序中，使用了各种药液。在专利文献2中，除去钎料层的药液与除去氮化钛层的药液不同。若反复进行蚀刻工序，则药液逐渐劣化。药液的劣化会导致蚀刻精度的降低。因此，若反复进行蚀刻工序，则会产生接合层的突出部的尺寸不均的问题。

4、本发明是用于应对这样的课题的发明，提供提高了蚀刻工序中使用的药液的耐久性的陶瓷电路基板的制造方法。

5、用于解决课题的手段

6、实施方式的陶瓷电路基板的制造方法的特征在于，其具备以下工序：准备介由不含有ag且含有cu、活性金属和选自sn及in中的1种以上的第1元素的钎料层在陶瓷基板的至少一个面上接合有铜构件的接合体的工序；对上述铜构件的一部分和上述钎料层中所含的以cu及上述第1元素作为主要成分的层进行蚀刻的第一铜蚀刻工序；使用含有选自过氧化氢及过氧二硫酸铵中的1种或2种的ph为4以上且12以下的蚀刻液，对上述钎料层中所含的活性金属反应层进行蚀刻的第一钎料蚀刻工序；和对通过上述第一钎料蚀刻工序而露出的上述钎料层的端部进行化学研磨的第一化学研磨工序。

技术特征：

1.一种陶瓷电路基板的制造方法，其特征在于，具备以下工序：

2.根据权利要求1所述的陶瓷电路基板的制造方法，其特征在于，所述陶瓷基板的长边的长度为100mm以上。

3.根据权利要求1～权利要求2中任一项所述的陶瓷电路基板的制造方法，其特征在于，所述陶瓷基板的长边的长度为200mm以上。

4.根据权利要求1～权利要求3中任一项所述的陶瓷电路基板的制造方法，其特征在于，所述陶瓷电路基板具备经蚀刻的所述铜构件彼此之间的距离为2mm以下的部位。

5.根据权利要求1～权利要求4中任一项所述的陶瓷电路基板的制造方法，其中，所述蚀刻液进一步包含氟化铵和ph稳定化剂。

6.根据权利要求5所述的陶瓷电路基板的制造方法，其中，所述ph稳定化剂为选自hbf4、edta、nta、cydta、dtpa、ttha、gedta、甘氨酸、二羧酸、三羧酸、羟基羧酸及它们的盐中的1种以上。

7.根据权利要求1～权利要求6中任一项所述的陶瓷电路基板的制造方法，其中，所述蚀刻液的ph为4.0以上且6.0以下。

8.根据权利要求1～权利要求7中任一项所述的陶瓷电路基板的制造方法，其特征在于，在所述第一铜蚀刻工序中，将所述铜构件的所述一部分及所述钎料层中所含的所述层使用氯化铁或氯化铜中的任1种以上进行蚀刻。

9.根据权利要求1～权利要求8中任一项所述的陶瓷电路基板的制造方法，其中，在所述第一钎料蚀刻工序及所述第一化学研磨工序之后，进一步具备将所述接合体洗涤的洗涤工序。

10.根据权利要求1～权利要求9中任一项所述的陶瓷电路基板的制造方法，其中，所述陶瓷基板为氮化物系陶瓷基板。

11.根据权利要求1～权利要求10中任一项所述的陶瓷电路基板的制造方法，其特征在于，在所述第一铜蚀刻工序中，通过在所述铜构件上涂布抗蚀剂之后将所述铜构件的所述一部分蚀刻，从而将所述铜构件加工成图案形状。

12.根据权利要求11所述的陶瓷电路基板的制造方法，其特征在于，在将所述铜构件蚀刻后，对除去了所述抗蚀剂的所述接合体进行所述第一钎料蚀刻工序。

13.根据权利要求1～权利要求12中任一项所述的陶瓷电路基板的制造方法，其特征在于，所述第一钎料蚀刻工序一边对所述接合体施加超声波一边进行。

14.根据权利要求1～权利要求13中任一项所述的陶瓷电路基板的制造方法，其特征在于，在所述第一化学研磨工序后，进行将所述铜构件蚀刻的第二铜蚀刻工序。

15.根据权利要求1～权利要求14中任一项所述的陶瓷电路基板的制造方法，其特征在于，作为完工的洗涤工序，进行洗涤水的流量为1.3l(升)/分钟以上的洗涤工序。

16.根据权利要求15所述的陶瓷电路基板的制造方法，其特征在于，所述完工的洗涤工序之后的干燥工序在70％以下的湿度的风为20m/s以上且150m/s以下的范围内进行。

技术总结
一种陶瓷电路基板的制造方法，其特征在于，其是在陶瓷基板的至少一个面上介由钎料层而接合有铜板的陶瓷电路基板的制造方法，上述钎料层不含Ag，且含有Cu及Ti和选自Sn或In中的1种或2种，上述制造方法具备以下工序：准备在上述铜板的图案形状间上述钎料层的一部分变得裸露的陶瓷电路基板，将上述钎料层的上述一部分进行化学研磨的化学研磨工序；用含有选自过氧化氢及过氧二硫酸铵中的1种或2种的pH为6以下的蚀刻液，将经化学研磨的上述钎料层的上述一部分进行蚀刻的钎料蚀刻工序。

技术研发人员：佐佐木亮人,加藤宽正,平林英明
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：2024/1/15