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JP5966275B2 - Power module substrate manufacturing method - Google Patents

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JP5966275B2 JP2011175283A JP2011175283A JP5966275B2 JP 5966275 B2 JP5966275 B2 JP 5966275B2 JP 2011175283 A JP2011175283 A JP 2011175283A JP 2011175283 A JP2011175283 A JP 2011175283A JP 5966275 B2 JP5966275 B2 JP 5966275B2
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Description

本発明は、大電流、大電圧を制御する半導体装置に用いられるパワーモジュール用基板の製造方法に関する。
The present invention relates to a method for manufacturing a power module substrate used in a semiconductor device that controls a large current and a large voltage.

従来のパワーモジュールとして、セラミックス基板の一方の面に、導体パターン層を形成する金属板が積層され、この導体パターン層の上に半導体チップ等の電子部品がはんだ付けされるとともに、セラミックス基板の他方の面に放熱層となる金属板が形成され、この放熱層にヒートシンクが接合された構成のものが知られている。
このパワーモジュールに用いられるパワーモジュール用基板においては、セラミックス基板の表面に金属板をろう付けにより接合している。例えば、特許文献１では、セラミックス基板の表面にろう材箔を仮固定するとともに、そのろう材箔の表面に基材から打ち抜かれた導体パターン層を仮固定した状態で加熱し、これらを厚さ方向に加圧することにより、金属板とセラミックス基板とをろう付けしたパワーモジュール用基板を形成している。
一方、この種のパワーモジュール用基板としては、絶縁基板としての機能、放熱基板としての機能の他に、近年の高集積化に伴い、配線基板としての機能も求められてきており、多層化することが検討されている。 As a conventional power module, a metal plate forming a conductor pattern layer is laminated on one surface of a ceramic substrate, and an electronic component such as a semiconductor chip is soldered on the conductor pattern layer, and the other side of the ceramic substrate is A metal plate serving as a heat dissipation layer is formed on the surface, and a heat sink is joined to the heat dissipation layer.
In the power module substrate used in this power module, a metal plate is joined to the surface of the ceramic substrate by brazing. For example, in Patent Document 1, the brazing material foil is temporarily fixed on the surface of the ceramic substrate, and the conductor pattern layer punched out from the base material is temporarily fixed on the surface of the brazing material foil, and heated. By pressing in the direction, a power module substrate is formed by brazing a metal plate and a ceramic substrate.
On the other hand, as this type of power module substrate, in addition to the function as an insulating substrate and the function as a heat dissipation substrate, the function as a wiring substrate has been demanded along with the recent high integration, and it becomes multilayered. It is being considered.

例えば、特許文献２に開示の金属−セラミックス接合基板（パワーモジュール用基板）では、バイアホール用の貫通孔が形成された複数のセラミックス基板と、これらセラミックス基板の間に介在するアルミニウム製の金属板とが多層構造に設けられている。この場合、金属板は、鋳型の中で積み重ねたセラミックス基板に金属溶湯を流し込んで固化することにより形成されている。そして、セラミックス基板に形成しておいた貫通孔内にも金属溶湯を介入させて固化することにより、その貫通孔内の金属を介してセラミックス基板の両側の金属板相互を電気的接続状態としている。   For example, in the metal-ceramic bonding substrate (power module substrate) disclosed in Patent Document 2, a plurality of ceramic substrates in which through holes for via holes are formed, and an aluminum metal plate interposed between these ceramic substrates Are provided in a multilayer structure. In this case, the metal plate is formed by pouring a metal melt into a ceramic substrate stacked in a mold and solidifying it. The metal plate on both sides of the ceramic substrate is in an electrically connected state through the metal in the through hole by solidifying the molten metal in the through hole formed in the ceramic substrate. .

特許第４３１１３０３号公報Japanese Patent No. 4311303 特許第４５６５２４９号公報Japanese Patent No. 4565249

しかしながら、パワーモジュールの構成によっては、配線の引き回しによって小型化を損なうことがある。また、パワーモジュール用基板を小型化することで、配線の引き出しが複雑になり作業性が悪いという問題がある。   However, depending on the configuration of the power module, downsizing may be impaired by wiring. In addition, there is a problem in that, by reducing the size of the power module substrate, wiring drawing becomes complicated and workability is poor.

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、セラミックス基板と金属板とを多層に積層してセラミックス基板の両側の金属板を接続状態としたパワーモジュール用基板において、さらに小型化を図ることができ、配線接続の作業性を向上させることができるパワーモジュール用基板を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such circumstances, and further miniaturization is achieved in a power module substrate in which ceramic substrates and metal plates are laminated in multiple layers and the metal plates on both sides of the ceramic substrate are connected. An object of the present invention is to provide a power module substrate that can improve the workability of wiring connection.

本発明のパワーモジュール用基板の製造方法は、複数のセラミックス基板と金属板とを交互に積層して接合するとともに、セラミックス基板に形成した貫通孔の内部を介して該セラミックス基板の両側の金属板を接続状態としたパワーモジュール用基板の製造方法であって、予め、セラミックス基板の間に配置される中段の金属板に、前記貫通孔を有するセラミックス基板の側面より外方に露出する引出配線部を成形するとともに、前記セラミックス基板及び金属板を積層する際に、セラミックス基板の貫通孔内に、該セラミックス基板の厚さよりも大きい金属部材を配置しておき、前記セラミックス基板及び金属板を接合する際に、前記セラミックス基板と前記金属板との間にろう材を介して加圧した状態で加熱することにより、前記金属部材を塑性変形させて押しつぶしながら、前記金属部材により前記セラミックス基板の両側の金属板を接合し、かつ、前記引出配線部を前記セラミックス基板の外方に露出した状態として前記セラミックス基板と前記金属板とを前記ろう材により接合することを特徴とする。 The power module substrate manufacturing method according to the present invention includes a plurality of ceramic substrates and metal plates that are alternately stacked and joined together, and the metal plates on both sides of the ceramic substrate through the insides of through holes formed in the ceramic substrate. A power module substrate in a connected state, wherein the lead wiring portion is exposed to the outside from the side surface of the ceramic substrate having the through hole in advance in a middle metal plate disposed between the ceramic substrates. When the ceramic substrate and the metal plate are laminated, a metal member larger than the thickness of the ceramic substrate is placed in the through hole of the ceramic substrate, and the ceramic substrate and the metal plate are joined. when the, by heating in a pressurized state via a brazing material between the ceramic substrate and the metal plate, the metal While crushing and wood was塑 deformation, by the metal member is bonded on both sides of the metal plate of the ceramic substrate and the metal and the ceramic substrate to the lead-out wiring portion in a state exposed to the outside of the ceramic substrate The plate is joined by the brazing material .

セラミックス基板の側面より外方に中段の金属板を露出させて引出配線部を設けることで、セラミックス基板を介して中段の金属板と接続される上段の金属板を介さずに、外部への配線を中段の金属板から直接引き出す構成としている。上段の金属板は、電子部品が搭載されるため、外部への配線のために電子回路を迂回して回路を形成する必要がある等、面方向に大きくなり易いが、中段の金属板を利用する場合は、その外周のうちの適宜の位置に引出配線部を形成すればよく、平面積の拡大を抑制してパワーモジュール用基板を小型化することができる。
また、引出配線部は、パワーモジュール用基板の端部に設けられるので、配線の取り出しが容易であるとともに、外部との配線の距離を短くでき、作業性を向上させることができる。
また、セラミックス基板の貫通孔内に挿入した金属部材を塑性変形させて両側の金属板に接合することにより、セラミックス基板の厚さの寸法ばらつきを金属部材の塑性変形量によって調整することができ、安定した接合状態のパワーモジュール用基板を得ることができる。これにより、熱応力の発生が軽減され、剥離や割れ等の発生を防止することができる。
Wiring to the outside without going through the upper metal plate connected to the middle metal plate via the ceramic substrate by providing the lead-out wiring part by exposing the middle metal plate to the outside from the side of the ceramic substrate Is configured to be drawn directly from the middle metal plate. The upper metal plate is loaded with electronic components, so it is necessary to form a circuit around the electronic circuit for wiring to the outside. In this case, it is only necessary to form the lead-out wiring portion at an appropriate position on the outer periphery, and it is possible to reduce the size of the power module substrate while suppressing the expansion of the flat area.
In addition, since the lead-out wiring portion is provided at the end of the power module substrate, the wiring can be easily taken out, the distance of the wiring from the outside can be shortened, and workability can be improved.
In addition, by plastically deforming the metal member inserted into the through hole of the ceramic substrate and joining it to the metal plates on both sides, the dimensional variation of the thickness of the ceramic substrate can be adjusted by the amount of plastic deformation of the metal member, A power module substrate in a stable bonded state can be obtained. Thereby, generation | occurrence | production of a thermal stress is reduced and generation | occurrence | production of peeling, a crack, etc. can be prevented.

本発明のパワーモジュール用基板において、前記引出配線部は、前記中段の金属板の表面から突出した肉厚形状に設けられているとよい。この場合、引出配線部は、プレス加工により中段の金属板の表面に成形することができる。
引出配線部を突出させて設けることで、その表面を電子部品の搭載面の高さに近づけることができる。これにより、配線を直線的に行うことができるので、ボンディングの作業性を向上させることができる。 In the power module substrate according to the present invention, it is preferable that the lead-out wiring portion is provided in a thick shape protruding from the surface of the middle metal plate. In this case, the lead-out wiring portion can be formed on the surface of the middle metal plate by pressing.
By providing the lead-out wiring portion so as to protrude, the surface can be brought close to the height of the mounting surface of the electronic component. Thereby, since wiring can be performed linearly, the workability of bonding can be improved.

本発明のパワーモジュール用基板において、前記引出配線部は、前記中段の金属板の裏面に配置されているセラミックス基板で支持されているとよい。
この場合、ボンディング作業時に引出配線部にかかる押圧力を、セラミックス基板で受けることができる。このため、配線時に負荷がかかるリードフレームの超音波溶接機等によっても配線することができる。 In the power module substrate according to the present invention, the lead-out wiring portion may be supported by a ceramic substrate disposed on the back surface of the middle metal plate.
In this case, the pressing force applied to the lead wiring portion during the bonding operation can be received by the ceramic substrate. For this reason, wiring can also be performed by an ultrasonic welding machine or the like of a lead frame that is loaded during wiring.

本発明のパワーモジュール用基板において、前記金属部材と前記セラミックス基板に形成した貫通孔の内周面との間に隙間が形成されているとよい。
貫通孔の内周面と金属部材との間に隙間が形成されているので、温度サイクルにより熱伸縮を繰り返しても、金属部材とセラミックス基板との熱膨張係数の差を隙間により吸収することが可能である。 In the power module substrate of the present invention, a gap may be formed between the metal member and the inner peripheral surface of the through hole formed in the ceramic substrate.
Since a gap is formed between the inner peripheral surface of the through hole and the metal member, the difference in thermal expansion coefficient between the metal member and the ceramic substrate can be absorbed by the gap even if thermal expansion and contraction is repeated by the temperature cycle. Is possible.

本発明によれば、セラミックス基板と金属板とを多層に積層してセラミックス基板の両側の金属板を接続状態としたパワーモジュール用基板において、金属板による配線構造を改良でき、パワーモジュール用基板の小型化を図ることができるとともに、作業性を向上させることができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, in the power module board | substrate which laminated | stacked the ceramic substrate and the metal plate in the multilayer, and the metal plate of the both sides of the ceramic substrate was in the connection state, the wiring structure by a metal plate can be improved, Miniaturization can be achieved and workability can be improved.

本発明のパワーモジュール用基板の一実施形態を示す縦断面図であり、図２のＡ−Ａ線に沿う矢視図に相当する。It is a longitudinal cross-sectional view which shows one Embodiment of the board | substrate for power modules of this invention, and is equivalent to the arrow view along the AA line of FIG. 図１のパワーモジュール用基板の平面図である。It is a top view of the board | substrate for power modules of FIG. 図１のＢ−Ｂ線に沿う矢視図に相当する。It corresponds to an arrow view along the line BB in FIG. 図１のパワーモジュール用基板を用いたインバーター回路の配線の一部を示す図である。It is a figure which shows a part of wiring of the inverter circuit using the board | substrate for power modules of FIG. 図４のインバーター回路の回路図である。It is a circuit diagram of the inverter circuit of FIG. 図１の接合部付近を示す拡大断面図である。FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view showing the vicinity of a joint portion in FIG. 1. 接合前のセラミックス基板の貫通孔と金属板の立設配線部との寸法関係を示す図６同様の拡大断面図である。It is an expanded sectional view similar to FIG. 6 which shows the dimensional relationship between the through-hole of the ceramic substrate before joining, and the standing wiring part of a metal plate. 本発明の製造方法で用いられる加圧装置の例を示す正面図である。It is a front view which shows the example of the pressurization apparatus used with the manufacturing method of this invention. 金属板の真応力−真ひずみ線図である。It is a true stress-true strain diagram of a metal plate. 接合部の他の例を示す図６同様の拡大断面図である。It is an expanded sectional view similar to FIG. 6 which shows the other example of a junction part. 引出配線部の他の例を示す拡大断面図である。It is an expanded sectional view showing other examples of an extraction wiring part. 接合部の他の例を示す図６及び図１０同様の拡大断面図である。It is an expanded sectional view similar to FIG.6 and FIG.10 which shows the other example of a junction part.

以下、本発明の一実施形態を、図面を参照しながら説明する。
図１〜図４は本実施形態のパワーモジュール用基板を示しており、このパワーモジュール用基板１は、複数のセラミックス基板２，３と金属板４Ａ，４Ｂ，５Ａ，５Ｂ，６とが交互に積層され、相互にろう付けにより接合されており、最上段に配置される金属板４Ａ，４Ｂに電子部品７が搭載され、最下段に配置される金属板６にヒートシンク８が接合される。
図示例ではセラミックス基板２，３が上側セラミックス基板２と下側セラミックス基板３との２枚用いられ、金属板４Ａ，４Ｂ，５Ａ，５Ｂ，６が３層となるように配置されている。金属板４Ａ，４Ｂ，５Ａ，５Ｂ，６は、最上段に金属板４Ａ，４Ｂの２枚、両セラミックス基板の間の中段に金属板５Ａ，５Ｂの２枚、最下段に金属板６の１枚がそれぞれ設けられている。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
1 to 4 show a power module substrate of the present embodiment. The power module substrate 1 includes a plurality of ceramic substrates 2 and 3 and metal plates 4A, 4B, 5A, 5B, and 6 alternately. The electronic components 7 are mounted on the metal plates 4A and 4B that are stacked and joined to each other by brazing, and the heat sink 8 is joined to the metal plate 6 that is arranged on the bottom.
In the illustrated example, two ceramic substrates 2 and 3 are used, that is, an upper ceramic substrate 2 and a lower ceramic substrate 3, and the metal plates 4A, 4B, 5A, 5B, and 6 are arranged in three layers. The metal plates 4A, 4B, 5A, 5B, and 6 have two metal plates 4A and 4B at the top, two metal plates 5A and 5B at the middle between both ceramic substrates, and one of the metal plates 6 at the bottom. Each sheet is provided.

上側セラミックス基板２と下側セラミックス基板３との間の金属板（以下、中段の金属板という）５Ａ，５Ｂは、図３に示すように、セラミックス基板２，３の中央位置に最上段の金属板４Ａ，４Ｂとの接続部５１が設けられ、上側セラミックス基板２の側面より外方に露出して配置される後端部分に、外部への配線の引き出しに用いられる引出配線部５２が設けられている。これら接続部５１と引出配線部５２とは、細長い帯板状の連結部５３により接続され、この連結部５３の幅が、接続部５１及び引出配線部５２より小さく形成されていることにより、一側部に凹部５４が形成され、これら金属層５Ａ，５Ｂは、互いの凹部５４に他方の接続部５１を対峙させるようにして並べられている。そして、図１に示すように、金属板４Ａ，４Ｂとの接続部５１に設けられた立設配線部５５（金属部材）により上側セラミックス基板２の貫通孔２１を介して電気的接続状態とされている。なお、立設配線部５５及び引出配線部５２は、金属板５Ａ，５Ｂが上側セラミックス基板２と接する表面に形成されている。   As shown in FIG. 3, metal plates 5A and 5B between the upper ceramic substrate 2 and the lower ceramic substrate 3 (hereinafter referred to as middle metal plates) 5A and 5B are located at the center of the ceramic substrates 2 and 3, respectively. Connection portions 51 to the plates 4A and 4B are provided, and a lead-out wiring portion 52 used for drawing out wiring to the outside is provided at a rear end portion that is disposed to be exposed outward from the side surface of the upper ceramic substrate 2. ing. The connecting portion 51 and the lead-out wiring portion 52 are connected by an elongated strip-like connecting portion 53, and the width of the connecting portion 53 is smaller than that of the connecting portion 51 and the lead-out wiring portion 52. A concave portion 54 is formed on the side portion, and the metal layers 5A and 5B are arranged so that the other connecting portion 51 faces the concave portion 54. And as shown in FIG. 1, it is made into an electrical connection state through the through-hole 21 of the upper ceramic substrate 2 by the standing wiring part 55 (metal member) provided in the connection part 51 with metal plate 4A, 4B. ing. The standing wiring portion 55 and the lead wiring portion 52 are formed on the surface where the metal plates 5A and 5B are in contact with the upper ceramic substrate 2.

図６に示すように、中段の金属板５Ａ，５Ｂと、最上段の金属板４Ａ，４Ｂとの接続状態としては、上側セラミックス基板２に４個の貫通孔２１が形成され、両セラミックス基板２，３の間の中段の金属板５Ａ，５Ｂの片面にそれぞれ立設配線部５５が円柱状に一体に形成され、これら立設配線部５５がそれぞれ貫通孔２１内に挿入され、最上段の金属板４Ａ，４Ｂに接合された構造とされている。
この場合、後述するように、立設配線部５５は、最上段の金属板４Ａ，４Ｂに接合され、最上段の金属板４Ａ，４Ｂへの接合部Ｆと中段の金属板５Ａ，５Ｂの上面との中間付近が塑性変形してわずかに拡径した状態とされているが、貫通孔２１の内周面との間には隙間Ｇが形成されている。また、中段の金属板５Ａ，５Ｂの引出配線部５２は、上側セラミックス基板２の側面より外方に露出して設けられるが、引出配線部５２の裏面側は、下側セラミックス基板３の端部が配置されている。 As shown in FIG. 6, as the connection state between the middle metal plates 5A and 5B and the uppermost metal plates 4A and 4B, four through holes 21 are formed in the upper ceramic substrate 2, and both ceramic substrates 2 are connected. , 3, the standing wiring portions 55 are integrally formed in a cylindrical shape on one side of the middle metal plates 5A, 5B, and these standing wiring portions 55 are respectively inserted into the through-holes 21 to form the uppermost metal plate. It is set as the structure joined to board 4A, 4B.
In this case, as will be described later, the erected wiring portion 55 is joined to the uppermost metal plates 4A and 4B, and the joint F to the uppermost metal plates 4A and 4B and the upper surfaces of the middle metal plates 5A and 5B. The gap G is formed between the through hole 21 and the inner peripheral surface of the through hole 21. Further, the lead-out wiring portions 52 of the middle metal plates 5A and 5B are provided so as to be exposed outward from the side surfaces of the upper ceramic substrate 2, but the back surface side of the lead-out wiring portions 52 is the end portion of the lower ceramic substrate 3. Is arranged.

セラミックス基板２，３は、ＡｌＮ、Ａｌ２Ｏ３、ＳｉＣ、Ｓｉ３Ｎ４等により、例えば０．３２ｍｍ〜１．０ｍｍの厚さに形成され、本実施形態では、０．６３５ｍｍの厚さに形成されている。金属板４Ａ，４Ｂ，５Ａ，５Ｂ，６は、純アルミニウム又はアルミニウム合金により、例えば０．２５ｍｍ〜２．５ｍｍの厚さに形成されており、本実施形態では、最上段の回路層を構成する金属板４Ａ，４Ｂが０．５ｍｍ、中段の金属板５Ａ，５Ｂが０．５ｍｍ、最下段の金属板６が２．０ｍｍに形成されている。これらを接合するろう材としては、Ａｌ−Ｓｉ系又はＡｌ−Ｇｅ系のろう材が用いられる。本実施形態では、Ａｌ‐７．５質量％Ｓｉからなる１５μｍの厚さのものが使用される。 The ceramic substrates 2 and 3 are made of AlN, Al 2 O 3 , SiC, Si 3 N 4 or the like, for example, to a thickness of 0.32 mm to 1.0 mm. In the present embodiment, the thickness is 0.635 mm. Is formed. The metal plates 4A, 4B, 5A, 5B, and 6 are formed of pure aluminum or aluminum alloy to a thickness of, for example, 0.25 mm to 2.5 mm. In the present embodiment, the uppermost circuit layer is configured. The metal plates 4A and 4B are 0.5 mm, the middle metal plates 5A and 5B are 0.5 mm, and the lowermost metal plate 6 is 2.0 mm. As a brazing material for joining them, an Al—Si based or Al—Ge based brazing material is used. In this embodiment, a 15 μm-thickness layer made of Al-7.5 mass% Si is used.

次に、このように構成したパワーモジュール用基板１を製造する方法について説明する。
セラミックス基板２，３のうち、貫通孔２１を有する上側セラミックス基板２は、セラミックスの焼成前のグリーンシートにプレス加工により貫通孔を形成した後に焼成することにより得ることができる。その外形は焼成後に加工される。貫通孔を有しない下側セラミックス基板３は、グリーンシートを焼成した後に外形加工される。 Next, a method for manufacturing the power module substrate 1 configured as described above will be described.
Of the ceramic substrates 2 and 3, the upper ceramic substrate 2 having the through holes 21 can be obtained by forming the through holes in the green sheet before firing the ceramics and then firing them. Its outer shape is processed after firing. The lower ceramic substrate 3 having no through hole is subjected to external processing after the green sheet is fired.

金属板４Ａ，４Ｂ，６は、ろう材箔１３（図７参照）をオクタンジオール等の揮発性有機媒体等により表面に仮固定しておき、プレス加工によって一体に打ち抜くことにより、ろう材箔を貼り付けた金属板としておく。この場合、最上段の金属板４Ａ，４Ｂの下面及び最下段の金属板６の上面にろう材箔が貼り付けられる。
また、立設配線部５５を有する中段の金属板５Ａ，５Ｂは、予めプレス加工により片面に立設配線部５５及び引出配線部５２を成形しておき、それら立設配線部５５及び引出配線部５２を除くようにしてろう材箔１３を立設配線部５５の周囲の平面に貼り付けることにより形成される。 The metal plates 4A, 4B, and 6 are prepared by temporarily fixing a brazing filler metal foil 13 (see FIG. 7) to the surface with a volatile organic medium such as octanediol, and punching it integrally by press working. It is set as a pasted metal plate. In this case, the brazing material foil is attached to the lower surface of the uppermost metal plates 4A and 4B and the upper surface of the lowermost metal plate 6.
Further, the middle metal plates 5A and 5B having the standing wiring portion 55 are formed by previously forming the standing wiring portion 55 and the leading wiring portion 52 on one side by press working, and the standing wiring portion 55 and the leading wiring portion. It is formed by sticking the brazing filler metal foil 13 to the plane around the standing wiring part 55 so as to exclude 52.

このようにして成形される立設配線部５５及び引出配線部５２の高さは、貫通孔２１を有する上側セラミックス基板２の厚さよりも大きく、図７に示すように、貫通孔２１に挿入したときに上側セラミックス基板２からわずかに突出するように設定される。上側セラミックス基板２の厚さの寸法ばらつきを考慮して、その公差の最大値よりも０．０２ｍｍ〜０．２ｍｍ大きい、例えば０．０５ｍｍ大きく設定される。また、立設配線部５５の外径Ｄ１と上側セラミックス基板２の貫通孔２１の内径Ｄ２とは、後述する加圧時に立設配線部５５が拡径するので、その拡径状態でも隙間Ｇが形成されるように立設配線部５５の外径Ｄ１は１．０ｍｍ〜２０ｍｍ、上側セラミックス基板２の貫通孔２１の内径Ｄ２は１．１ｍｍ〜２８ｍｍに形成される。例えば、立設配線部５５の外径Ｄ１が１０ｍｍ、貫通孔２１の内径Ｄ２は１３ｍｍとされる。   The height of the standing wiring part 55 and the lead-out wiring part 52 formed in this way is larger than the thickness of the upper ceramic substrate 2 having the through hole 21, and is inserted into the through hole 21 as shown in FIG. Sometimes it is set to slightly protrude from the upper ceramic substrate 2. Considering the dimensional variation of the thickness of the upper ceramic substrate 2, it is set 0.02 mm to 0.2 mm larger than the maximum tolerance, for example 0.05 mm larger. Further, the outer diameter D1 of the erected wiring portion 55 and the inner diameter D2 of the through hole 21 of the upper ceramic substrate 2 are such that the erected wiring portion 55 expands during pressurization, which will be described later. The outer diameter D1 of the standing wiring portion 55 is formed to be 1.0 mm to 20 mm, and the inner diameter D2 of the through hole 21 of the upper ceramic substrate 2 is formed to be 1.1 mm to 28 mm. For example, the outer diameter D1 of the standing wiring portion 55 is 10 mm, and the inner diameter D2 of the through hole 21 is 13 mm.

このようにして形成したセラミックス基板２，３と金属板４Ａ，４Ｂ，５Ａ，５Ｂ，６とを交互に重ね合わせ、金属板５Ａ，５Ｂの立設配線部５５を対応する上側セラミックス基板２の貫通孔２１に挿入した状態とし、その積層体Ｓを図８に示す加圧装置に設置する。
この加圧装置１１０は、ベース板１１１と、ベース板１１１の上面の四隅に垂直に取り付けられたガイドポスト１１２と、これらガイドポスト１１２の上端部に固定された固定板１１３と、これらベース板１１１と固定板１１３との間で上下移動自在にガイドポスト１１２に支持された押圧板１１４と、固定板１１３と押圧板１１４との間に設けられて押圧板１１４を下方に付勢するばね等の付勢手段１１５とを備えている。
固定板１１３および押圧板１１４は、ベース板１１１に対して平行に配置されており、ベース板１１１と押圧板１１４との間に前述の積層体Ｓが配置される。積層体Ｓの両面には加圧を均一にするためにカーボンシート１１６が配設される。 The ceramic substrates 2 and 3 thus formed and the metal plates 4A, 4B, 5A, 5B and 6 are alternately overlapped, and the standing wiring portions 55 of the metal plates 5A and 5B are penetrated through the corresponding upper ceramic substrate 2. It is set as the state inserted in the hole 21, and the laminated body S is installed in the pressurization apparatus shown in FIG.
The pressure device 110 includes a base plate 111, guide posts 112 vertically attached to the four corners of the upper surface of the base plate 111, a fixed plate 113 fixed to the upper ends of the guide posts 112, and the base plates 111. A pressing plate 114 supported by a guide post 112 so as to freely move up and down between the fixing plate 113 and a spring provided between the fixing plate 113 and the pressing plate 114 to urge the pressing plate 114 downward. And urging means 115.
The fixed plate 113 and the pressing plate 114 are arranged in parallel to the base plate 111, and the above-described laminate S is arranged between the base plate 111 and the pressing plate 114. Carbon sheets 116 are disposed on both sides of the laminate S to make the pressure uniform.

この加圧装置１１０により加圧した状態で、加圧装置１１０ごと図示略の加熱炉内に設置し、例えば６３０℃のろう付け温度に加熱して真空中でろう付けする。
このろう付け時に中段の金属板５Ａ，５Ｂの立設配線部５５に降伏点以上の荷重が作用するように、予め付勢手段１１５の付勢力を設定しておく。図９は純度が９９．９９質量％のアルミニウムの６３０℃付近での真応力−真ひずみ線図であり、３．５ＭＰａ程度で降伏している。したがって、例えば、立設配線部５５の外径Ｄ１が１０ｍｍとすると、６３０℃の高温時に、立設配線部５５に２７０Ｎ以上の荷重が作用するように、常温での付勢手段１１５の付勢力を設定しておく。 In a state where the pressure is applied by the pressure device 110, the pressure device 110 and the pressure device 110 are installed in a heating furnace (not shown) and heated to a brazing temperature of 630 ° C., for example, and brazed in a vacuum.
The urging force of the urging means 115 is set in advance so that a load higher than the yield point acts on the standing wiring portion 55 of the middle metal plates 5A and 5B during the brazing. FIG. 9 is a true stress-true strain diagram of aluminum having a purity of 99.99% by mass near 630 ° C., yielding at about 3.5 MPa. Therefore, for example, when the outer diameter D1 of the standing wiring portion 55 is 10 mm, the biasing force of the biasing means 115 at normal temperature so that a load of 270 N or more acts on the standing wiring portion 55 at a high temperature of 630 ° C. Is set in advance.

このように付勢力を設定しておくことにより、ろう付け時に立設配線部５５が塑性変形して押しつぶされながら、最上段の金属板４Ａ，４Ｂに接合するとともに、この立設配線部５５の周囲の金属板５Ａ，５Ｂの平面が上側セラミックス基板２の表面に密接し、面方向に均一な接合状態を得ることができる。
また、接合した後の状態においても、立設配線部５５は部分的に拡径するが、前述したように拡径した状態で立設配線部５５と貫通孔２１の内周面との間に隙間Ｇが形成される設定であるので、貫通孔２１の内周面が立設配線部５５の塑性変形によって圧迫されないように構成している。 By setting the urging force in this manner, the standing wiring portion 55 is plastically deformed and crushed during brazing, and is joined to the uppermost metal plates 4A and 4B. The planes of the surrounding metal plates 5A and 5B are in close contact with the surface of the upper ceramic substrate 2, and a uniform bonded state can be obtained in the plane direction.
Even in the state after joining, the erected wiring portion 55 partially expands in diameter, but as described above, between the erected wiring portion 55 and the inner peripheral surface of the through hole 21 in the expanded state. Since the gap G is set to be formed, the inner peripheral surface of the through hole 21 is configured not to be pressed by plastic deformation of the standing wiring portion 55.

このようにして製造されたパワーモジュール用基板１は、最上段の金属板４Ａ，４Ｂの一部に電子部品７が搭載され、最下段の金属板６にヒートシンク８が取り付けられて使用に供される。
図４に、本実施形態のパワーモジュール用基板１にＩＧＢＴチップ７Ａ及びダイオードチップ７Ｂを各２個ずつ搭載してインバーター回路を構成した例を示す。また、このインバーター回路の回路図を図５に示す。この場合、ＩＧＢＴチップ７Ａをパワーモジュール用基板１の両端部に配置し、その内側にダイオードチップ７Ｂを配置することにより、ＩＧＢＴチップ７Ａとダイオードチップ７Ｂとを対称に且つ一列に配列している。そして、このパワーモジュール用基板１から外部への配線２３の引出しは、パワーモジュール用基板１の両端部に配置されたＩＧＢＴチップ７Ａと、上側セラミックス基板２の側面より外方に露出した引出配線部５２とから直接取り出せるようになっている。
なお、図４及び図５に示す符号１１〜１３は、電力供給端子であるＰ端子１１、Ｎ端子１２、三相交流用端子１３（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相のいずれか）を示し、同様の回路が三相分組合せられる。Ｐ端子１１は、インバーター回路に直流電力を供給する正極であり、Ｎ端子１２は負極である。また、三相交流用端子１３は、パワーモジュールから三相交流電力の各相の電力（相電流）を出力する端子である。 The power module substrate 1 manufactured in this way is used by mounting the electronic component 7 on a part of the uppermost metal plates 4A and 4B and attaching the heat sink 8 to the lowermost metal plate 6. The
FIG. 4 shows an example in which an inverter circuit is configured by mounting two IGBT chips 7A and two diode chips 7B on the power module substrate 1 of the present embodiment. A circuit diagram of this inverter circuit is shown in FIG. In this case, the IGBT chips 7A and the diode chips 7B are symmetrically arranged in a line by disposing the IGBT chips 7A at both ends of the power module substrate 1 and disposing the diode chips 7B therein. Then, the wiring 23 is drawn from the power module substrate 1 to the outside. The IGBT chip 7A disposed at both ends of the power module substrate 1 and the lead wiring portion exposed outward from the side surface of the upper ceramic substrate 2 are used. 52 and can be taken out directly.
In addition, the codes | symbols 11-13 shown in FIG.4 and FIG.5 show the P terminal 11, N terminal 12, and the terminal 13 for three-phase alternating current (any one of U phase, V phase, and W phase) which are power supply terminals, Similar circuits are combined for three phases. The P terminal 11 is a positive electrode that supplies DC power to the inverter circuit, and the N terminal 12 is a negative electrode. The three-phase AC terminal 13 is a terminal that outputs the power (phase current) of each phase of the three-phase AC power from the power module.

上段の金属層４Ａ，４Ｂにおいては、電子部品７（ＩＧＢＴチップ７Ａ，ダイオードチップ７Ｂ）が搭載されるため、外部への配線のために電子部品７を迂回して回路を形成する必要がある等、面方向に大きくなり易い。しかし、本実施形態のパワーモジュール用基板１においては、中段の金属板５Ａ，５Ｂを利用し、その外周のうちの適宜の位置に引出配線部５２を形成していることから、平面積の拡大を抑制でき、パワーモジュール用基板１を小型化することができる。
また、このように構成されたパワーモジュール用基板１においては、上段の金属板４Ａ，４Ｂ上のＩＧＢＴチップ７Ａ及びダイオードチップ７Ｂの配線を直線的に行える。また、このインバーター回路から外部への配線も、パワーモジュール用基板１の両端部に配置されたＩＧＢＴチップ７Ａと、上側セラミックス基板２の側面より外方に露出した引出配線部５２とから直接引き出せるので、配線の取り出しが容易であるとともに、外部との配線を直線的に行えて配線を短くでき、ボンディングの作業性を向上させることができる。
また、引出配線部５２の裏面は、中段の金属板５Ａ，５Ｂの裏面に配置されている下側セラミックス基板３で支持されており、ボンディング作業時に引出配線部５２にかかる押圧力をセラミックス基板３で受けることができる。したがって、配線時に高負荷がかかるリードフレームの超音波溶接機等を使用して配線することも可能となっている。
このように、図４に示すパワーモジュール用基板１においては、電子部品７の配線を複雑な構成をとることなく、直線的で簡単な構成で配線でき、配線構成によっても小型化することができる。 Since the electronic components 7 (IGBT chip 7A, diode chip 7B) are mounted on the upper metal layers 4A and 4B, it is necessary to form a circuit bypassing the electronic components 7 for wiring to the outside. , Tends to increase in the surface direction. However, in the power module substrate 1 of the present embodiment, the metal wiring 5A, 5B at the middle stage is used, and the lead-out wiring portion 52 is formed at an appropriate position on the outer periphery, so that the plane area is increased. The power module substrate 1 can be reduced in size.
Further, in the power module substrate 1 configured as described above, the wiring of the IGBT chip 7A and the diode chip 7B on the upper metal plates 4A and 4B can be linearly performed. Further, the wiring from the inverter circuit to the outside can be directly drawn out from the IGBT chips 7A disposed at both ends of the power module substrate 1 and the lead-out wiring portion 52 exposed outward from the side surface of the upper ceramic substrate 2. The wiring can be easily taken out, and the wiring with the outside can be linearly performed to shorten the wiring, thereby improving the workability of bonding.
Further, the back surface of the lead wiring portion 52 is supported by the lower ceramic substrate 3 disposed on the back surface of the middle metal plates 5A and 5B, and the pressing force applied to the lead wiring portion 52 during the bonding operation is applied to the ceramic substrate 3. Can be received at. Therefore, it is also possible to perform wiring using a lead frame ultrasonic welding machine or the like that is heavily loaded during wiring.
As described above, in the power module substrate 1 shown in FIG. 4, the wiring of the electronic component 7 can be wired with a straight and simple configuration without taking a complicated configuration, and can also be reduced in size by the wiring configuration. .

なお、パワーモジュール用基板１においては、立設配線部５５と貫通孔２１の内周面との間に隙間Ｇが形成された状態とされているので、使用時の温度サイクルにより熱伸縮が繰り返されても、貫通孔２１の部分での熱応力が軽減され、接合部の剥離やセラミックス基板２，３の割れ等が防止され、パワーモジュール用基板として高い信頼性を維持することができる。   In the power module substrate 1, since the gap G is formed between the standing wiring portion 55 and the inner peripheral surface of the through hole 21, the thermal expansion and contraction is repeated due to the temperature cycle during use. Even if this is done, thermal stress at the portion of the through-hole 21 is reduced, peeling of the joints and cracking of the ceramic substrates 2 and 3 are prevented, and high reliability can be maintained as a power module substrate.

また、最上段の金属板４Ａ，４Ｂに搭載されている電子部品７で発生する熱は、その金属板４Ａ，４Ｂから立設配線部５５を経由し中段の金属板５Ａ，５Ｂにも熱伝達されるが、立設配線部５５が電子部品７の直下に配置される場合は、金属板４Ａ，４Ｂから立設配線部５５を介して直線的に中段の金属板５Ａ，５Ｂに熱伝達され、速やかに放熱することができる。この放熱性を高めるためには立設配線部５５の外径Ｄ１は大きい方がよく、例えば電子部品７の投影面積よりも大きい横断面積であると、立設配線部５５の延長上に電子部品７を搭載すれば優れた放熱性を発揮する。また、パワーモジュールとしても大電流が流れるので、大きい断面積の立設配線部５５の方が電流密度が小さくなるので好ましい。   The heat generated in the electronic component 7 mounted on the uppermost metal plates 4A and 4B is also transferred from the metal plates 4A and 4B to the middle metal plates 5A and 5B via the standing wiring portion 55. However, when the standing wiring portion 55 is disposed immediately below the electronic component 7, heat is transferred from the metal plates 4A and 4B to the middle metal plates 5A and 5B through the standing wiring portion 55 in a straight line. , Can quickly dissipate heat. In order to enhance this heat dissipation, the outer diameter D1 of the standing wiring portion 55 should be large. For example, if the crossing area is larger than the projected area of the electronic component 7, the electronic component is extended on the extension of the standing wiring portion 55. If 7 is installed, excellent heat dissipation will be demonstrated. Further, since a large current flows also in the power module, the standing wiring portion 55 having a large cross-sectional area is preferable because the current density is reduced.

なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、本実施形態ではセラミックス基板を２枚で金属板を３層とする構造としたが、これに限らず、セラミックス基板を３枚以上として金属板を積層してもよい。また、本発明の方法であれば、セラミックス基板の間に配置される中段の金属板の枚数や形状も任意に設定することができる。この場合、設計の自由度が高まり、高集積化に有利である。 In addition, this invention is not limited to the said embodiment, A various change can be added in the range which does not deviate from the meaning of this invention.
For example, in the present embodiment, the structure has two ceramic substrates and three metal plates, but the present invention is not limited to this, and the metal plates may be laminated with three or more ceramic substrates. Moreover, if it is the method of this invention, the number of sheets and shape of the middle metal plate arrange | positioned between ceramic substrates can also be set arbitrarily. In this case, the degree of freedom in design increases, which is advantageous for high integration.

さらに、立設配線部５５は、中段の金属板５Ａ，５Ｂに形成するのではなく、最上段の金属板４Ａ，４Ｂに成形してもよい。また、図１０に示すように、両金属板４，５にそれぞれ立設配線部５５Ａ，５５Ｂを形成しておき、セラミックス基板２の貫通孔２１の長さの途中位置で接合される構成としてもよい。この場合は、貫通孔２１の途中位置に接合部Ｆが形成される。
また、中段の金属板５Ａ，５Ｂの引出配線部５２は、図１１に示すように、金属板の端部を折り曲げることにより形成することも可能である。
また、中段の金属板５Ａ，５Ｂに立設配線部５５を形成せずに、柱状の金属部材３１を金属板５Ａ，５Ｂとは別に形成しておき、上側セラミックス基板２の貫通孔２１内に金属部材３１を配置して、その両端面を図１２に示すように、上段の金属板４Ａ，４Ｂと中段の金属板５Ａ，５Ｂとに接合させることにより、金属部材３１の両端面に接合部Ｆを形成し、立設配線部としてもよい。このように、図１２に示す金属部材３１は、金属板とは別体に形成された立設配線部を言うが、本発明の金属部材には、図１２に示す金属部材３１の他、上記実施形態の図６に示されるように金属板に形成された立設配線部５５を含むものとする。
また、この金属部材は円柱状でなく、横断面多角形の柱状に形成し、貫通孔も同様の多角形とすることにより、貫通孔内で金属部材を回り止めすることが可能になり、多層構造とする場合の金属板の位置決めを容易にすることができる。 Furthermore, the standing wiring portion 55 may be formed not on the middle metal plates 5A and 5B but on the uppermost metal plates 4A and 4B. Further, as shown in FIG. 10, standing wiring portions 55 </ b> A and 55 </ b> B may be formed on both metal plates 4 and 5, respectively, and joined at an intermediate position of the length of the through hole 21 of the ceramic substrate 2. Good. In this case, the joint portion F is formed in the middle of the through hole 21.
Further, as shown in FIG. 11, the lead-out wiring portions 52 of the middle metal plates 5A and 5B can be formed by bending the end portions of the metal plates.
In addition, the columnar metal member 31 is formed separately from the metal plates 5A and 5B without forming the standing wiring portion 55 on the middle metal plates 5A and 5B, and is formed in the through hole 21 of the upper ceramic substrate 2. As shown in FIG. 12, the metal member 31 is disposed, and both end surfaces thereof are bonded to the upper metal plates 4 </ b> A and 4 </ b> B and the middle metal plates 5 </ b> A and 5 </ b> B. F may be formed as a standing wiring portion. Thus, although the metal member 31 shown in FIG. 12 says the standing wiring part formed separately from the metal plate, in addition to the metal member 31 shown in FIG. As shown in FIG. 6 of the embodiment, it is assumed that a standing wiring portion 55 formed on a metal plate is included.
In addition, this metal member is not formed in a columnar shape, but is formed in a columnar shape having a polygonal cross section, and the through hole is also formed in the same polygon, so that the metal member can be prevented from rotating in the through hole. The metal plate can be easily positioned in the structure.

また、金属板としてもアルミニウム以外に銅又は銅合金も使用可能である。例えば、上段の金属板と中段の金属板をアルミニウムで形成し、下段の金属板のみを銅又は銅合金で形成したり、上段から下段までの金属板の全てを銅又は銅合金で形成したり、適宜選択可能である。
また、上記の実施形態においては、最上段の金属板から最下段の金属板までを、３層の金属板と、金属板の間に配置される２枚のセラミックス基板とを交互に重ね合わせた積層体として接合した後に、ヒートシンクを接合していたが、上段および中段の２層の金属板と２枚のセラミックス基板とを先に接合（一次接合）し、その後に下段の金属板とヒートシンクを接合（二次接合）する等、２回に分けて接合してもよい。 In addition to aluminum, copper or a copper alloy can also be used as the metal plate. For example, the upper metal plate and the middle metal plate are made of aluminum, and only the lower metal plate is made of copper or a copper alloy, or all the metal plates from the upper to the lower metal plate are made of copper or a copper alloy. Can be appropriately selected.
In the above embodiment, a laminate in which three layers of metal plates and two ceramic substrates disposed between the metal plates are alternately stacked from the uppermost metal plate to the lowermost metal plate. After joining, the heat sink was joined, but the upper and middle two metal plates and the two ceramic substrates were joined first (primary joining), and then the lower metal plate and the heat sink were joined ( (Secondary joining), etc., and may be joined in two steps.

セラミックス基板と金属板との接合は、ろう付け以外にもＴＬＰ接合法（Ｔｒａｎｓｉｅｎｔ Ｌｉｑｕｉｄ Ｐｈａｓｅ Ｂｏｎｄｉｎｇ）と称される過渡液相接合法によって接合してもよい。この過渡液相接合法においては、金属板の表面に蒸着させた銅層を、金属板とセラミックス基板及びヒートシンクとの界面に介在させて行う。加熱により、金属板のアルミニウム中に銅が拡散し、金属板の銅層近傍の銅濃度が上昇して融点が低下し、アルミニウムと銅との共晶域にて接合界面に金属液相が形成される。この金属液相が形成された状態で温度を一定に保持しておくと、金属液相がセラミックス基板又はヒートシンクと反応するとともに、銅がさらにアルミニウム中に拡散することに伴い、金属液相中の銅濃度が徐々に低下して融点が上昇し、温度を一定に保持した状態で凝固が進行する。これにより、金属板とセラミックス基板及びヒートシンクとの強固な接合が得られる。
また、セラミックス基板と銅製の金属板とを、活性金属ろう材を用いて接合する方法を採用することもできる。例えば、活性金属であるＴｉを含む活性金属ろう材（Ａｇ‐２７．４質量％Ｃｕ‐２．０質量％Ｔｉ）を用い、銅製の金属板とセラミックス基板との積層体を加圧した状態で真空中で加熱し、活性金属であるＴｉをセラミックス基板に優先的に拡散させて、Ａｇ‐Ｃｕ合金を介して金属板とセラミックス基板とを接合できる。 The ceramic substrate and the metal plate may be bonded by a transient liquid phase bonding method called TLP bonding method (Transient Liquid Phase Bonding) in addition to brazing. In this transient liquid phase bonding method, a copper layer deposited on the surface of the metal plate is interposed at the interface between the metal plate, the ceramic substrate, and the heat sink. By heating, copper diffuses into the aluminum of the metal plate, the copper concentration in the vicinity of the copper layer of the metal plate increases and the melting point decreases, and a metal liquid phase forms at the bonding interface in the eutectic region of aluminum and copper Is done. If the temperature is kept constant in a state in which this metal liquid phase is formed, the metal liquid phase reacts with the ceramic substrate or the heat sink, and copper further diffuses into the aluminum. The copper concentration gradually decreases, the melting point increases, and solidification proceeds with the temperature kept constant. Thereby, strong joining with a metal plate, a ceramic substrate, and a heat sink is obtained.
Moreover, the method of joining a ceramic board | substrate and a copper metal plate using an active metal brazing material is also employable. For example, an active metal brazing material containing Ti as an active metal (Ag-27.4 mass% Cu-2.0 mass% Ti) is used in a state in which a laminate of a copper metal plate and a ceramic substrate is pressed. By heating in vacuum and preferentially diffusing Ti, which is an active metal, to the ceramic substrate, the metal plate and the ceramic substrate can be joined via the Ag-Cu alloy.

また、ヒートシンクは、平板状のもの、熱間鍛造等によって多数のピン状フィンを一体に形成したもの、押出成形によって相互に平行な帯状フィンを一体に形成したもの等、適宜の形状のものを採用することができる。   In addition, the heat sink should have an appropriate shape, such as a flat plate, one in which a large number of pin-shaped fins are integrally formed by hot forging, etc., one in which strip-shaped fins are formed integrally in parallel by extrusion. Can be adopted.

１ パワーモジュール用基板
２，３ セラミックス基板
４Ａ，４Ｂ，５Ａ，５Ｂ，６ 金属板
７ 電子部品
７Ａ ＩＧＢＴチップ
７Ｂ ダイオードチップ
８ ヒートシンク
１１ Ｐ端子
１２ Ｎ端子
１３ 三相交流用端子
２１ 貫通孔
２３ 配線
３１ 金属部材
５１ 接続部
５２ 引出配線部
５３ 連結部
５４ 凹部
５５，５５Ａ，５５Ｂ 立設配線部（金属部材）
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Power module substrate 2,3 Ceramic substrate 4A, 4B, 5A, 5B, 6 Metal plate 7 Electronic component 7A IGBT chip 7B Diode chip 8 Heat sink 11 P terminal 12 N terminal 13 Three-phase AC terminal 21 Through hole 23 Wiring 31 Metal member 51 Connection portion 52 Lead wiring portion 53 Connection portion 54 Recessed portion 55, 55A, 55B Standing wiring portion (metal member)

Claims (3)

複数のセラミックス基板と金属板とを交互に積層して接合するとともに、セラミックス基板に形成した貫通孔の内部を介して該セラミックス基板の両側の金属板を接続状態としたパワーモジュール用基板の製造方法であって、
予め、セラミックス基板の間に配置される中段の金属板に、前記貫通孔を有するセラミックス基板の側面より外方に露出する引出配線部を成形するとともに、前記セラミックス基板及び金属板を積層する際に、セラミックス基板の貫通孔内に、該セラミックス基板の厚さよりも大きい金属部材を配置しておき、
前記セラミックス基板及び金属板を接合する際に、前記セラミックス基板と前記金属板との間にろう材を介して加圧した状態で加熱することにより、前記金属部材を塑性変形させて押しつぶしながら、前記金属部材により前記セラミックス基板の両側の金属板を接合し、かつ、前記引出配線部を前記セラミックス基板の外方に露出した状態として前記セラミックス基板と前記金属板とを前記ろう材により接合することを特徴とするパワーモジュール用基板の製造方法。 A method for manufacturing a power module substrate in which a plurality of ceramic substrates and metal plates are alternately laminated and bonded, and the metal plates on both sides of the ceramic substrate are connected via the inside of a through hole formed in the ceramic substrate. Because
When forming the lead-out wiring portion exposed to the outside from the side surface of the ceramic substrate having the through hole in the middle metal plate disposed between the ceramic substrates in advance, and laminating the ceramic substrate and the metal plate In the through hole of the ceramic substrate, a metal member larger than the thickness of the ceramic substrate is placed,
Wherein when joining the ceramic substrate and the metal plate, by heating in a pressurized state via a brazing material between the ceramic substrate and the metal plate, while crushing the metallic member by 塑 deformation, The metal plates on both sides of the ceramic substrate are bonded by the metal member, and the ceramic substrate and the metal plate are bonded by the brazing material with the lead-out wiring portion exposed to the outside of the ceramic substrate. A method for manufacturing a substrate for a power module. 前記引出配線部は、前記中段の金属板の表面から突出した肉厚形状に設けられていることを特徴とする請求項１記載のパワーモジュール用基板の製造方法。   The method of manufacturing a power module substrate according to claim 1, wherein the lead-out wiring portion is provided in a thick shape protruding from the surface of the middle metal plate. 前記引出配線部は、前記中段の金属板の裏面に配置されているセラミックス基板で支持されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のパワーモジュール用基板の製造方法。   3. The method for manufacturing a power module substrate according to claim 1, wherein the lead-out wiring portion is supported by a ceramic substrate disposed on a back surface of the middle metal plate.
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