特許 6616166 回路基板および電子装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6616166

(24)【登録日】2019年11月15日

(45)【発行日】2019年12月4日

(54)【発明の名称】回路基板および電子装置

(51)【国際特許分類】

   H01L 23/13 20060101AFI20191125BHJP

   H05K 1/02 20060101ALI20191125BHJP

   H05K 3/28 20060101ALI20191125BHJP

   H01L 23/12 20060101ALI20191125BHJP

   H01L 23/36 20060101ALI20191125BHJP

   H01L 23/28 20060101ALI20191125BHJP

【ＦＩ】

   H01L23/12 C

   H05K1/02 A

   H05K1/02 C

   H05K3/28 B

   H05K3/28 G

   H01L23/12 J

   H01L23/36 C

   H01L23/28 B

【請求項の数】8

【全頁数】18

(21)【出願番号】特願2015-227748(P2015-227748)

(22)【出願日】2015年11月20日

(65)【公開番号】特開2017-63168(P2017-63168A)

(43)【公開日】2017年3月30日

【審査請求日】2018年7月10日

(31)【優先権主張番号】特願2015-189045(P2015-189045)

(32)【優先日】2015年9月26日

(33)【優先権主張国】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000006633

【氏名又は名称】京セラ株式会社

(72)【発明者】

【氏名】末次 健児

(72)【発明者】

【氏名】吉田 定功

【審査官】 ▲吉▼澤 雅博

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１３−０９８４２３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−０９４８６７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−０８６７４７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−１２４５８４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１５−００５５７０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０００−１８３２１２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−２３４８５７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−１０１１８４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−１６８４８２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０３−２６１６７２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−１６５２４０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｌ ２３／１３

Ｈ０１Ｌ ２３／１２

Ｈ０１Ｌ ２３／２８

Ｈ０１Ｌ ２３／３６

Ｈ０５Ｋ １／０２

Ｈ０５Ｋ ３／２８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１金属板が配置された領域を含む上面を有する第１セラミック板と、
第２金属板が配置された領域を含む下面を有する第２セラミック板と、
前記第１セラミック板の下面と前記第２セラミック板の上面との間に挟まれて配置された、前記第１金属板および第２金属板のいずれよりも厚い第３金属板とを備えており、
前記第１セラミック板および前記第２セラミック板のそれぞれの側面が、前記第３金属板の側面よりも外側に位置しており、
前記第１金属板が、制御信号用の第１金属板および制御信号よりも大きな電流である大電流用の第１金属板を含んでおり、
前記第３金属板の上面が、平面透視においてその側面の上端が前記大電流用の第１金属板３の側面よりも外側に位置している凹部を有していることを特徴とする回路基板。

【請求項2】

前記第３金属板の側面が、前記第１金属板および前記第２金属板のそれぞれの側面よりも外側に位置していることを特徴とする請求項１に記載の回路基板。

【請求項3】

前記第１セラミック板の下面または前記第２セラミック板の上面に沿った方向における前記第１セラミック板および前記第２セラミック板のそれぞれの側面と前記第３金属板の側面との間の距離が、前記第１セラミック板および前記第２セラミック板のそれぞれの厚みよりも小さいことを特徴とする請求項１に記載の回路基板。

【請求項4】

前記第２セラミック板が該第２セラミック板を厚み方向に貫通する貫通孔を有しており、該貫通孔内に配置されているとともに、前記第３金属板に接続された上端および前記第２金属板に接続された下端を有する金属柱をさらに備えることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の回路基板。

【請求項5】

前記第１セラミック板の厚みが前記第２セラミック板の厚みよりも大きいことを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかに記載の回路基板。

【請求項6】

前記第１セラミック板が、前記凹部から前記第１セラミック板の外表面にかけて貫通している貫通部を有していることを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれかに記載の回路基板。

【請求項7】

前記凹部内に絶縁材料が配置されており、該絶縁材料の少なくとも一部が、平面透視において前記第１金属板よりも外側に位置していることを特徴とする請求項１〜請求項５のい
ずれかに記載の回路基板。

【請求項8】

請求項１〜請求項７のいずれかに記載の回路基板と、
前記第１金属板上に搭載された電子部品と、
該電子部品から前記第２セラミック板の側面にかけて一体的に被覆しているモールド樹脂とを備えること特徴とする電子装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、金属板を有する回路基板および電子装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来、ＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）等の電子部品が搭載された電
子装置に用いられる回路基板として、例えば、セラミック焼結体等からなる絶縁基板の上面に金属板が接合されたものが用いられている。

【0003】

回路基板の金属板は、電子部品を外部電気回路に電気的に接続するための回路を形成している。回路基板に搭載された電子部品が金属板に電気的に接続されて電子装置が作製される。このときに、電子部品は樹脂材料等の被覆材で被覆される。このような電子装置においては、金属板を介して電子部品と外部電気回路とが互いに電気的に接続される。

【0004】

また、絶縁基板の下面に他の金属板および他の絶縁基板が順次積層された構造の回路基板も、外部への放熱性の向上等のために用いられるようになってきている（例えば、特許文献１を参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開2003−86747号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

上記従来技術の回路基板および電子装置においては、樹脂材料による電子部品の封止の信頼性を向上させることが難しいという問題点があった。すなわち、セラミック焼結体等からなる絶縁基板と金属板との間に生じる熱応力によって回路基板全体に反りが生じやすく、この反りによって回路基板と樹脂材料との間に隙間が生じて、封止の信頼性が低下する可能性があった。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明の１つの態様の回路基板は、第１金属板が配置された領域を含む上面を有する第１セラミック板と、第２金属板が配置された領域を含む下面を有する第２セラミック板と、前記第１セラミック板の下面と前記第２セラミック板の上面との間に挟まれて配置された、前記第１金属板および第２金属板のいずれよりも厚い第３金属板とを備えており、前記第１セラミック板および前記第２セラミック板のそれぞれの側面が、前記第３金属板の側面よりも外側に位置しており、前記第１金属板が、制御信号用の第１金属板および制御信号よりも大きな電流である大電流用の第１金属板を含んでおり、前記第３金属板の上面が、平面透視においてその側面の上端が前記大電流用の第１金属板３の側面よりも外側に位置している凹部を有していることを特徴とする。

【0008】

本発明の１つの態様の電子装置は、上記構成の回路基板と、前記第１金属板上に搭載された電子部品と、該電子部品から前記第２セラミック板の側面にかけて一体的に被覆しているモールド樹脂とを備えることを特徴とする。

【発明の効果】

【0009】

本発明の１つの態様の回路基板によれば、上記構成であることから、第１金属板および第２金属板に比べて厚く、剛性が比較的大きい第３金属板が第１セラミック板と第２セラミック板との間に配置されているため、回路基板全体としての剛性の向上について有利である。つまり、回路基板全体の反りの低減に対して有効である。

【0010】

また、第１セラミック板および第２セラミック板のそれぞれの側面と第３金属板の側面との位置の相違によって、回路基板の側面が段状になっている。この段状の側面は、樹脂材料に対する接合強度が比較的大きい第１セラミック板および第２セラミック板が外側に突出することによって形成されている。そのため、回路基板の側面の部分、つまり熱応力がより大きく作用する部分で、樹脂材料を含むモールド樹脂と回路基板（特に第１セラミック板および第２セラミック板）との接合面積を従来よりも大きくすることができる。また、その側面におけるモールド樹脂と回路基板との接合面が単純な平面ではなく入り組んだ形状になる。これによってモールド樹脂と回路基板との接合の強度を従来よりも大きくすることができる。したがって、搭載される電子部品を被覆するモールド樹脂との間に隙間が生じるような可能性が低減された回路基板を提供することができる。

【0011】

また、第３金属板の上面が上記のような凹部を有しているため、凹部の側面上端と第１金属板の側面との間の距離が十分に大きくなり、第１金属板と第３金属板との間の絶縁破壊電圧が効果的に高められている。

【0012】

また、本発明の１つの態様の電子装置によれば、搭載された電子部品を被覆しているモールド樹脂と回路基板との剥がれ等が抑制された、電子部品の封止の信頼性が高い電子装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】（ａ）は本発明の第１の実施形態の回路基板を示す断面図であり、（ｂ）は本発明の実施形態の電子装置を示す断面図である。

【図2】（ａ）は図１（ａ）の要部を拡大して示す拡大断面図であり、（ｂ）は（ａ）の変形例を示す拡大断面図である。

【図3】（ａ）は図１に示す回路基板および電子装置の第１の変形例を示す断面図であり、（ｂ）は第２の変形例を示す断面図である。

【図4】（ａ）は本発明の第２の実施形態の回路基板を示す平面図であり、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線における断面図である。

【図5】（ａ）は図４（ｂ）の要部を拡大して示す拡大断面図であり、（ｂ）および（ｃ）は（ａ）の変形例を示す拡大断面図である。

【図6】図４に示す回路基板の変形例を示す平面図である。

【図7】（ａ）は図４に示す回路基板の他の変形例を示す平面図であり、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線における断面図である。

【図8】（ａ）は図４に示す回路基板のさらに他の変形例を示す平面図であり、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線における断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下、図面を参照して本発明の回路基板および電子装置について説明する。なお、以下の説明における上下の区別は便宜的なものであり、実際に回路基板および電子装置が使用されるときの上下を限定するものではない。

【0015】

図１および図２を参照して、本発明の実施形態の回路基板20および電子装置30について説明する。図１（ａ）は本発明の実施形態の回路基板20に電子部品６を実装した実装体（符号なし）の断面図であり、図１（ｂ）は図１（ａ）に示す実装体をモールド樹脂８で覆った電子装置30を示す断面図である。図２（ａ）は図１の要部であるＢ部分の一例を示す拡大断面図であり、図２（ｂ）は図２（ａ）の変形例を示す拡大断面図である。

【0016】

回路基板20は、絶縁体部分として、それぞれ平板状の第１セラミック板１および第２セラミック板２を有している。第１セラミック板１の上面に第１金属板３が下面を重ねて配置され、第２セラミック板２の下面に第２金属板４が上面を重ねて配置され、これらの第１セラミック板１の下面と第２セラミック板２の上面との間に挟まれて第３金属板５が配置されている。すなわち、下側から順次積層された、第２金属板４、第２セラミック板２
、第３金属板５、第１セラミック板１および第１金属板３によって、実施形態の回路基板20が基本的に構成されている。

【0017】

第１セラミック板１および第２セラミック板２は、後述するように窒化ケイ素質焼結体等のセラミック材料からなる。また、第１金属板３、第２金属板４および第３金属板５は、後述するように銅等の金属材料からなる。

【0018】

また、回路基板20の第１金属板３上に電子部品６が搭載されるとともに、電子部品６と第１金属板３とがボンディングワイヤ７等で電気的に接続され、電子部品６から第２セラミック板２の側面にかけてモールド樹脂８で被覆されて電子装置30が製作される。すなわち、本発明の実施形態の電子装置30は、上記構成の回路基板20と、第１金属板３上に搭載された電子部品６と、電子部品６から第１金属板３および第１セラミック板１の上面および第１セラミック板１および第３金属板５の側面を越えて第２セラミック板２の側面にかけて一体的に被覆しているモールド樹脂８とによって基本的に構成されている。

【0019】

なお、図１（ｂ）に示す例では、モールド樹脂８は、第２セラミック板２の側面を越えて第２金属板４の側面まで被覆している。言い換えれば、この実施形態の電子装置30においては、第２金属板４の下面のみがモールド樹脂８で被覆されておらず、外部に露出している。

【0020】

実施形態の回路基板20において、第１金属板３および第２金属板４のいずれよりも第３金属板５の方が厚い。また、平面視において、第１セラミック板１および第２セラミック板２のそれぞれの側面が、前記第３金属板５の側面よりも外側に位置している。

【0021】

このような実施形態の回路基板20によれば、上記構成であることから、第１金属板３および第２金属板４に比べて厚く、剛性が比較的大きい第３金属板５が第１セラミック板１と第２セラミック板２との間に配置されている。そのため、回路基板20全体としての剛性が従来よりも高められているので、回路基板20の反りを小さくしやすい。

【0022】

また、第１セラミック板１および第２セラミック板２のそれぞれの側面と第３金属板５の側面との位置の相違によって、回路基板20の側面が段状になっている。また、この段状の側面は、樹脂材料に対する接合強度が比較的大きい第１セラミック板１および第２セラミック板２が外側に突出することによって形成されている。そのため、回路基板20の側面の部分、つまり熱応力がより大きく作用する部分で、モールド樹脂８が有する樹脂材料と回路基板20（特に第１セラミック板１および第２セラミック板２）との接合面積が従来よりも大きくなっている。また、その側面におけるモールド樹脂８と回路基板20との接合面が単純な平面ではなく、入り組んだ形状になっている。このような接合面の形態によって、モールド樹脂８と回路基板20との接合の強度が従来よりも大きくなっている。それによって、回路基板20の反りを小さくしやすいこととあいまって、回路基板20の反りに起因した、モールド樹脂８と回路基板20との剥離が発生しにくい回路基板20となっている。

【0023】

さらに、比較的厚い第３金属板５を有する回路基板20の後述する見かけの熱膨張係数は、仮に第１金属板３および第２金属板４と同じ程度の厚みの第３金属板（図示せず）であるとしたときの見かけの熱膨張係数よりも大きくなる。これは、回路基板20において比較的厚い第３金属板５の熱膨張および収縮の影響が従来よりも大きいことによる。回路基板20について、その見かけの熱膨張係数が大きく、モールド樹脂８（後述するエポキシ樹脂等）の熱膨張係数に近付くので、回路基板20とモールド樹脂８との熱膨張係数の差自体（熱応力自体）もより小さくすることができる。

【0024】

したがって、搭載される電子部品６を被覆するモールド樹脂８との間に隙間が生じるよ
うな可能性が低減された回路基板20を提供することができる。

【0025】

また、上記のような実施形態の電子装置30によれば、搭載された電子部品６を被覆しているモールド樹脂８と回路基板20との剥がれ等が抑制された、電子部品６の封止の信頼性が高い電子装置30を提供することができる。

【0026】

第１セラミック板１および第２セラミック板２のそれぞれの側面と第３金属板５の側面との間の距離Ａ１、Ａ２、すなわち第１セラミック板１の下面に沿った方向における第１セラミック板１の側面と第３金属板５の側面との距離Ａ１および第２セラミック板２の上面に沿った方向における第２セラミック板２の側面と第３金属板５の側面との距離Ａ２は、第１セラミック板１および第２セラミック板２と第１金属板３、第２金属板４および第３金属板５との熱膨張係数の差（つまり、絶縁体部分と銅等の金属材料との熱膨張係数の差）およびモールド樹脂８の材料等の条件に応じて、適宜設定される。

【0027】

例えば、第１セラミック板１および第２セラミック板２が窒化ケイ素質焼結体からなり、厚みがそれぞれ約0.32ｍｍ程度であり、絶縁体部分と銅等の金属材料との熱膨張係数の差が約８〜14×10−６程度であり、モールド樹脂８がエポキシ樹脂からなる場合であれば、第１セラミック板１および第２セラミック板２のそれぞれの側面と第３金属板５の側面との間の距離は0.05〜0.48ｍｍに設定すればよい。

【0028】

第１セラミック板１および第２セラミック板２のそれぞれの側面と第３金属板５の側面との間の距離Ａ１、Ａ２は、例えば0.05〜0.48ｍｍ程度に設定されていればよい。なお、第１セラミック板１および第２セラミック板２のそれぞれの側面と第３金属板５の側面との間の距離Ａ１、Ａ２とは、図２に示す例のように、第１セラミック板１および第２セラミック板２の側面からそれぞれ第３金属板５の方向に延長した仮想の平面と、第３金属板５の第１セラミック板１または第２セラミック板２に接合されている部分のうち最も外側に位置する部分（第３金属板５の側面に相当する位置にある部分）との間の距離を意味する。なお、上記仮想の平面の位置は、図２においては見やすくするために実線で示している。

【0029】

第１セラミック板１の側面と第３金属板５との間の距離Ａ１および第２セラミック板２の側面と第３金属板５の側面との間の距離Ａ２が0.05ｍｍ以上であれば、第１セラミック板１の下面および第２セラミック板２の上面から第３金属板５の側面にかけて、ろう材10のフィレットを形成するためのスペースが効果的に確保される。そのため、ろう材10において応力を効果的に分散することができる。つまり、第３金属板５の側面の外周位置において第１セラミック板１および第２セラミック板２に加わる応力が低減される。これによって、第１セラミック板１および第２セラミック板２自体の、応力集中に起因した機械的な破壊も効果的に抑制される。また、第１セラミック板１および第２セラミック板２のそれぞれの側面と第３金属板５の側面との間の距離が0.48ｍｍ以下である場合には、回路基板20および電子装置30の小型化に対して有利である。

【0030】

第１セラミック板１および第２セラミック板２は、電気絶縁材料からなる。電気絶縁材料としては、例えば、酸化アルミニウム質セラミックス、ムライト質セラミックス、炭化ケイ素質セラミックス、窒化アルミニウム質セラミックスおよび窒化ケイ素質セラミックス等のセラミック材料が挙げられる。これらセラミック材料の中では、放熱性に影響する熱伝導性に関しては、炭化ケイ素質セラミックス、窒化アルミニウム質セラミックスおよび窒化ケイ素質セラミックスがより高い。また、機械的強度の点に関しては、窒化ケイ素質セラミックスおよび炭化ケイ素質セラミックスがより高い。

【0031】

第１セラミック板１および第２セラミック板２が窒化ケイ素質セラミックスのように機
械的強度が比較的高いセラミック材料からなる場合には、第１金属板３および第２金属板４等との熱膨張係数差に起因する熱応力による第１セラミック板１および第２セラミック板２におけるクラックの発生等の機械的な破壊の可能性が低減される。

【0032】

第１セラミック板１および第２セラミック板２の厚みは、例えば約0.1ｍｍ〜１ｍｍで
あり、回路基板20および電子装置30の所定の外形寸法および機械的強度等の条件に応じて適宜設定すればよい。

【0033】

第１セラミック板１および第２セラミック板２は、例えば窒化ケイ素質セラミックスからなる場合であれば、次のような方法で作製することができる。まず、窒化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化マグネシウムおよび酸化イットリウム等の原料粉末に適当な有機バインダー、可塑剤および溶剤を添加混合して泥漿物（スラリー）にする。次に、このスラリーをドクターブレード法またはカレンダーロール法等の成形方法でシート状に加工してセラミックグリーンシート（セラミック生シート）を作製する。次に、このセラミックグリーンシートに適当な打抜き加工等を施して所定形状に成形するとともに、必要に応じて複数枚を積層して積層体を作製する。その後、この積層体（セラミックグリーンシート）を窒素雰囲気等の非酸化性雰囲気において約1600〜2000℃の温度で焼成する。以上の工程によって第１セラミック板１および第２セラミック板２をそれぞれ製作することができる。

【0034】

第１金属板３は、回路基板20に搭載される電子部品６を外部電気回路（図示せず）に電気的に接続する導電路の一部として機能する。図１に示す例では、第１セラミック板１の上面に複数の第１金属板３が接合されている。それぞれの第１金属板３は、例えば互いに電気的に独立した回路を形成して、前述したように、電子部品６の異なる電極（図示せず）がボンディングワイヤ７等によって電気的に接続されている。電子部品６の異なる電極は、例えば大電流用および制御信号用のそれぞれの電極である。

【0035】

電子部品６の第１金属板３に対する接合は、例えばスズ−銀系はんだ、金−シリコン系ろう材等の、いわゆる低融点ろう材（符号なし）によって行なわれる。あらかじめ第１金属板３の上面の所定部位に低融点ろう材のフィルムまたはペースト等を配置しておいて、その部分に電子部品６の下面を位置合わせしてセットし、加熱してろう付けする。以上によって電子部品６が第１金属板３に接合される。この電子部品６が上記のように第１金属板３に電気的に接続されて、電子部品６の回路基板20に対する搭載が行なわれる。

【0036】

ボンディングワイヤ７は、例えばいわゆる金ワイヤまたはアルミニウムワイヤであり、一方の端部が電子部品６に接続され、他方の端部が第１金属板３の所定部位に接続されている。

【0037】

第１金属板３は、例えば銅またはアルミニウム等の金属材料によって形成されている。また、第１金属板３は、銅またはアルミニウム等を主成分とする合金の金属材料によって形成されていてもよい。第１金属板３は、例えば銅からなる場合であれば、銅の板材に対して切断、圧延またはエッチング等の金属加工を施して、第１金属板３としての所定の形状および寸法に加工することによって製作することができる。

【0038】

第２金属板４は、例えば外部に熱を放散するための放熱材として機能する。例えば、第２金属板４の下面が放熱材（図示せず）に接合されれば、第２金属板４から放熱材に熱が伝導され、放熱材から外部に効果的に熱が放散される。この熱は、回路基板20に搭載される電子部品６の作動に伴って発生するものである。電子部品６で発生した熱が、第１金属板３、第１セラミック板１、第３金属板５および第２セラミック板２を順次伝わって、第２金属板４に伝導される。つまり、この場合には、電子部品６（電子部品６が搭載される第１金属板３）から第２金属板４にかけて、電子部品６で発生する熱を外部に放散する伝
熱路が形成される。

【0039】

また、第２金属板４は、外部電気回路に対する電気的な接続用の端子として機能することもできる。この場合には、第２金属板４の下面が外部電気回路の所定部位に対向して接合されれば、第２金属板４を介して回路基板20および電子装置30と外部電気回路との電気的な接続が行なわれる。この電気的な接続は、例えば第２金属板４を接地電位とするために行なわれる。

【0040】

第２金属板４についても、第１金属板３と同様の材料を用い、同様の方法で作製することができる。なお、第２金属板４は、放熱性または接地電位の安定を考慮すれば、第１金属板３のように複数に分かれている形態よりも、平面視における面積が比較的大きいものが１つ配置されている方が望ましい。

【0041】

第３金属板５は、第１金属板３および第２金属板４のいずれに対しても、その厚みが大きい。この第３金属板５は、電子部品６（電子部品６が搭載される第１金属板３）から第２金属板４に至る上記伝熱路の一部を形成している。第１金属板３から第１セラミック板１を通って伝導された熱は、厚みが比較的大きい第３金属板５によって、下方向だけでなく横方向にも効果的に広がりながら伝導される。また、第３金属板５は体積が比較的大きいため熱容量が比較的大きい。また、第３金属板５は、第１金属板３および第２金属板４と同様に銅または銅を主成分とする合金やアルミニウムまたはアルミニウムを主成分とする合金のように熱伝導率が高い金属材料によって形成されている。したがって、電子部品６で発生した熱が上記伝熱路によって第３金属板５まで効率よく伝導される。

【0042】

上記のように第１セラミック板１および第１金属板３と第２セラミック板２および第２金属板４との間の熱伝導率が効果的に高められている。これによって、放熱性に優れた電子装置30を製作することが可能な回路基板20とすることができ、この回路基板20を備えることによって放熱性に優れた電子装置30とすることができる。

【0043】

また、第３金属板５は、前述したように、厚みが比較的大きく、それ自体の剛性が比較的大きいため、回路基板20および電子装置30としての剛性を高めて回路基板20を反り難くする機能を有している。

【0044】

第３金属板５の厚みは、例えば銅からなる場合であれば、第１金属板３および第２金属板４の厚みのいずれよりも厚い約0.5〜10ｍｍ程度に設定すればよい。なお、第３金属板
５は、第１金属板３および第２金属板４の厚みを合わせた厚みよりも厚いものでもよい。この場合には、実施形態の回路基板20の見かけの熱膨張係数が、仮に窒化ケイ素質焼結体の単板を絶縁基板として使用した場合の回路基板（図示せず）の見かけの熱膨張係数よりも大きくなり、モールド樹脂８の熱膨張係数に近付く。つまり、両者の熱膨張係数の差に起因する応力がより小さくなる。

【0045】

第３金属板５についても、第１金属板３と同様の材料を用い、同様の方法で作製することができる。第３金属板５についても、放熱性および剛性の確保を考慮すれば、第１金属板３のように複数に分かれている形態よりも、平面視における面積が比較的大きいものが１つ配置されている方が望ましい。

【0046】

複数の第１金属板３および第２金属板４は、第１セラミック板１の上面または第２セラミック板２の下面に、例えばＡｇ−Ｃｕ系のろう材10を介して接合されている。このろう材10は、第１セラミック板１および第２セラミック板２に対して濡れることによって強固に接合されるために、例えば、チタン、ハフニウムおよびジルコニウムのうち少なくとも１種の活性金属材料を含有していてもよい。また、このろう材10は、例えばインジウムお
よびスズのうち少なくとも１種の金属材料を有していてもよい。なお、このろう材10の厚みは、例えば約５〜100μｍ程度であればよい。

【0047】

第３金属板５についても、例えば上記と同様のろう材10によって、第１セラミック板１および第２セラミック板２に接合されている。すなわち、第３金属板５の上面と第１セラミック板１の下面とがろう材10を介して接合されているとともに、第３金属板５の下面と第２セラミック板２の上面とがろう材10を介して接合されている。ろう材10による第１セラミック板１および第２セラミック板２と、第１金属板３、第２金属板４および第３金属板５との接合は、例えばこれらの部材を所定の位置関係に合わせるとともにジグ等で仮固定しておき、炉内で所定の温度に加熱することによって行なうことができる。それぞれの部材の接合は、一括して行なうようにしてもよく、いくつかに分けて逐次行なうようにしてもよい。

【0048】

ここで、回路基板20のうち第３金属板５の上下面を第１セラミック板１および第２セラミック板２で挟んだ部分（以下、接合体という）の見かけの熱膨張係数は、以下の式で表すことができる。

【0049】

接合体の見かけの熱膨張係数（α）＝（α１×Ｅ１×ｔ１＋α２×Ｅ２×ｔ２＋α３×Ｅ３×ｔ３）／（Ｅ１×ｔ１＋Ｅ２×ｔ２＋Ｅ３×ｔ３）
ただし、α：熱膨張係数、Ｅ：ヤング率、ｔ：厚みである。それぞれの記号に続く数字（１〜３）が、第１セラミック板１（１）、第２セラミック板２（２）および第３金属板５（３）にそれぞれ対応する。

【0050】

仮に、第１セラミック板１および第２セラミック板２を共に厚みが0.32ｍｍの窒化ケイ素質焼結体（熱膨張係数：2.7×10−６／℃、ヤング率：300ＧＰａ）とし、第３金属板５を厚みが３ｍｍの銅（熱膨張係数：16.8×10−６／℃、ヤング率：120ＧＰａ）としてみ
ると、接合体の見かけの熱膨張係数は11.9×10−６／℃となる。これは、窒化ケイ素質焼結体の単板に比べて４倍以上の値になる。そのため、接合体の熱膨張係数とモールド樹脂８の熱膨張係数との差が小さくなり、熱応力が低減される。

【0051】

なお、第１金属板３および第２金属板４のそれぞれの露出表面には、ニッケルおよび金等のめっき層が被着されていてもよい。めっき層は、例えば、第１金属板３および第２金属板４のそれぞれの露出表面から順に被着されたニッケルめっき層および金めっき層によって構成され、第１金属板３および第２金属板４のそれぞれの露出表面を全面的に被覆するものである。このめっき層の被着によって、上記のような電子部品６の搭載および外部電気回路に対する接続等をより容易で強固なものとすることができる。

【0052】

なお、図２（ｂ）に示す例のように、第３金属板５は、その側面が凹曲面状に凹んでいてもよい。この場合には、第３金属板５の側面の位置において第１セラミック板１および第２セラミック板２に加わる応力がそれぞれに分散されるようになる。それによって、第１セラミック板１および第２セラミック板２の機械的な破壊も効果的に抑制され、回路基板20の信頼性がさらに向上する。

【0053】

また、前述したように、第３金属板５を第１セラミック板１および第２セラミック板２に接合しているろう材10に第３金属板５の側面から第１セラミック板１および第２セラミック板２にかけてフィレットが形成されていると、第１セラミック板１および第２セラミック板２に加わる応力がフィレットによって効果的に分散されるようになる。それによって、回路基板20および電子装置30の信頼性がより向上する。

【0054】

さらに、上記ろう材10のフィレットが第１セラミック板１および第２セラミック板２の
外縁部まで形成されていると、第１セラミック板１および第２セラミック板２に加わる応力が、それぞれの外縁部分まで分散される。つまり、より広い範囲に応力が分散される。そのため、回路基板20および電子装置30の信頼性がさらに向上する。

【0055】

また、実施形態の回路基板20について、例えば図１および図２に示す例のように、第３金属板５の側面は、前記第１金属板３の側面および前記第２金属板４の側面の両方よりも外側にあってもよい。

【0056】

第３金属板５の側面が、第１金属板３の側面および第２金属板４の側面のいずれに対しても外側に位置している場合には、回路基板20としての機械的な破壊に対する信頼性の向上に対してより有利な回路基板20を提供することができる。

【0057】

すなわち、第１セラミック板１と第１金属板３との接合部分、および第２セラミック板２と第２金属板４との接合部分に加わる応力は、それぞれの材料の熱膨張係数の違いによって回路基板20の中心側よりも外側になるほど大きくなる傾向がある。これに対して、より厚い第３金属板５の側面の方が、より薄い第１金属板３および第２金属板４の側面のいずれよりも外側に位置している。つまり、第１セラミック板１および第２セラミック板２ともに、第１金属板３および第２金属板４がそれぞれに形成されている領域の全域で、第３金属板５の熱膨張および収縮の影響を受け、見かけの熱膨張係数が大きくなる。そのため、第１金属板３および第２金属板４がそれぞれ接合している第１セラミック板１および第２セラミック板２の見かけの熱膨張係数が、第３金属板５の熱膨張係数により近くなる。したがって、第１セラミック板１および第２セラミック板２について、外周側でも第１金属板３および第２金属板４との接合部分に加わる応力が効果的に低減される。したがって、この応力による第１セラミック板１および第２セラミック板２、ならびにこれらと第１金属板３または第２金属板４との接合部分における機械的な破壊が効果的に抑制される。これによって、例えば回路基板20の温度サイクル信頼性がより高くなる。

【0058】

また、図１および図２に示す例の回路基板20および電子装置30は、断面視における第３金属板５の側面と第１セラミック板１の側面および第２セラミック板２の側面それぞれとの間の距離Ａ１、Ａ２が、第１セラミック板１および第２セラミック板２のそれぞれの厚みＤ１、Ｄ２よりも小さい。

【0059】

言い換えれば、回路基板20および電子装置30の上下方向の断面（縦断面）を見たときに、第３金属板５の側面と第１セラミック板１の側面との間の距離Ａ１、第３金属板５の側面と第２セラミック板２の側面との間の距離Ａ２、第１セラミック板１の厚みＤ１および第２セラミック板２の厚みＤ２が、Ａ１＞Ｄ１、Ａ１＞Ｄ２、Ａ２＞Ｄ１およびＡ２＞Ｄ２の各関係を満たしている。

【0060】

なお、この場合の第３金属板５の側面と第１セラミック板１の側面および第２セラミック板２の側面それぞれとの間の距離Ａ１、Ａ２は、前述したのと同様に、第３金属板５の側面を第１セラミック板１および第２セラミック板２のそれぞれの方向に延長した仮想の平面と、第１セラミック板１の側面および第２セラミック板２の側面それぞれとの間の距離である。

【0061】

上記構成は、第１セラミック板１および第２セラミック板２について、それぞれの第３金属板５の側面よりも外側の部分の寸法（第３基板５の側面から離れる横方向の長さ）が、それぞれの厚みよりも小さい構成である。この場合にも、第１セラミック板１および第２セラミック板２、ならびにこれらと第１金属板３または第２金属板４との接合部分における機械的な破壊が効果的に抑制される。

【0062】

これは次のような理由によると考えられる。第１セラミック板１および第２セラミック板２について、第３金属板５が接合された部分と、それよりも外側の部分（第３金属板５が接合されていない部分）とは、見かけの熱膨張係数が互いに異なる。そのため、両者の境界部分（以下、単に境界部分という）である第３金属板５の側面に相当する位置に応力が集中しやすい傾向がある。これに対して、上記構成の場合には、歪みが発生しやすい第３金属板５の側面よりも外側における第１セラミック板１および第２セラミック板２の寸法が、それぞれの厚みよりも小さい。そのため、第１セラミック板１および第２セラミック板２のそれぞれにおいて、第３金属板５の側面よりも外側部分において生じる応力がそれぞれの開放端である側面で緩和されやすくなる。したがって、応力が境界部分に集中しにくくなり、この境界部分における第１セラミック板１および第２セラミック板２の機械的な破壊が効果的に抑制される。これによって、例えば回路基板20の温度サイクル信頼性がより高くなる。

【0063】

なお、前述したように第１セラミック板１の側面と第３金属板５の側面との間の距離Ａ１および第２セラミック板２の側面と第３金属板５の側面との間の距離Ａ２が0.05ｍｍ〜0.48ｍｍの範囲に設定されるときには、その距離に応じて第１セラミック板１および第２セラミック板２の厚みＤ１、Ｄ２が設定されてもよい。すなわち、このようなときには、第１セラミック板１および第２セラミック板２の厚みＤ１、Ｄ２は、それぞれ0.5ｍｍ程
度以上に設定されていてもよい。

【0064】

図３（ａ）は図１に示す回路基板20および電子装置30の第１の変形例を示す断面図であり、図３（ｂ）は図１（ｂ）に示す回路基板20および電子装置30の第２の変形例を示す断面図である。図３において図１と同様の部位には同様の符号を付している。また、図３ではモールド樹脂８の図示を省略している。

【0065】

図３（ａ）に示す例においては、第２セラミック板２が、第２セラミック板２を厚み方向に貫通する貫通孔（符号なし）を有している。また、その貫通孔内に金属柱９が配置されている。金属柱９は、第３金属板５に接続された上端および第２金属板４に接続された下端を有している。

【0066】

第１の変形例における回路基板20および電子装置30は、上記の金属柱９を有すること以外の事項は前述した実施形態の回路基板20および電子装置30と同様である。以下の説明において、これらの同様の事項については説明を省略する。

【0067】

回路基板20および電子装置30について、上記のような金属柱９を有している場合には、第３金属板５と第２金属板４とが電気的に接続される。また、第２金属板４を介して第３金属板５と外部電気回路との電気的な接続も可能になる。そのため、例えば第３金属板５の電位（接地電位等）を有効に安定化させることができる。

【0068】

また、第３金属板５と第２金属板４との間の熱伝導性を向上させることもできる。そのため、電子部品６から第３金属板５等を通って第２金属板４から外部に放散される熱量をより大きくすることもできる。そのため、外部への放熱性をさらに向上させることもできる。

【0069】

金属柱９は、例えば第２セラミック板２の厚みと同じ程度の長さを有する円柱状の部材である。金属柱９は、例えば第１金属板３および第２金属板４と同様の金属材料からなる。このような金属柱９は、第１金属板３および第２金属板４と同様の金属加工によって製作することができる。また、金属柱９の上端の第３金属板５への接合および下端の第２金属板４への接合は、例えば銀−銅ろう等のろう材（図示せず）によって行なうことができる。

【0070】

実施形態の回路基板20および電子装置30について、金属柱９を有するものであるときには、図３（ａ）に示す第１の変形例のように、金属柱９の側面と貫通孔の内側面とが互いに離れている形態であってもよい。この場合には、金属柱９と第２セラミック板２とのそれぞれの熱膨張係数の差に起因した熱応力の発生が抑制される。そのため、その熱応力による第２セラミック板２の機械的な破壊が効果的に抑制される。この場合に、金属柱９の側面と貫通孔の内側面との間の距離は約100μｍ程度あればよい。金属柱９の側面と貫通
孔の内側面との間の距離が大きくなり過ぎると、回路基板20および電子装置30の小型化の妨げになる可能性があり、また、金属柱９を介した第３金属板５と第２金属板４との間の熱伝導性向上の効果が低くなる可能性がある。

【0071】

図３（ｂ）に示す第２の変形例においては、第１セラミック板１の厚みが第２セラミック板２の厚みよりも大きい。また、第１金属板３の厚みが第２金属板４の厚みよりも大きい。

【0072】

第２の変形例における回路基板20および電子装置30は、上記のような厚みの要素以外の事項については前述した実施形態の回路基板20および電子装置30と同様である。以下の説明において、これらの同様の事項については説明を省略する。

【0073】

第１セラミック板１の厚みが第２セラミック板２の厚みよりも大きいときには、第１セラミック板１の上下面間の電気的絶縁性が向上して、第１セラミック板１の絶縁破壊電圧が向上する。そのため、より大きな電流を第１金属板３に通電することができる。そのため、電子部品６と外部との間でより大きな電流の送受ができるようになり、ＩＧＢＴ用等において実用性の高い回路基板20および電子装置30を提供することができる。

【0074】

また、第２セラミック板２の厚みが比較的小さいため、回路基板20および電子装置30としての低背化に対しても有効である。また、比較的に熱伝導率の小さい第２セラミック板２の厚みが薄いことは、回路基板20および電子装置30の熱放散性の向上について有利である。

【0075】

また、第１金属板３の厚みが第２金属板４の厚みよりも大きいときには、第１金属板３の電気抵抗が第２金属板４よりも小さく抑えられる。そのため、第１金属板３により大きな電流を通電することができる。したがって、例えば前述した第１セラミック板１の厚みが比較的大きいことによる効果と合わせて、電子部品６と外部との間でより大きな電流の送受ができるようになり、ＩＧＢＴ用等において実用性の高い回路基板20および電子装置30を提供することができる。

【0076】

第１セラミック板１の厚みが第２セラミック板２の厚みよりも大きい構成における第１セラミック板１と第２セラミック板２との厚みの差は、例えば0.1〜0.9ｍｍ程度であればよい。この厚みの差が上記の範囲内であれば、低背化および放熱性向上に対して有効であるとともに、絶縁破壊電圧等の特性の向上にも有効な回路基板20および電子装置30をより容易に提供することができる。

【0077】

なお、第１金属板３の厚みを第２金属板４の厚みよりも大きくすることで、複数の第１金属板３と第２金属板４とによる回路基板20の反りが比較的小さくなる。これらの複数の第１金属板３の厚みは、それぞれの電気伝導性、熱伝導性および回路基板20としての反りの抑制等の条件に応じて、適宜設定されていて構わない。

【0078】

なお、本発明は以上の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内であれば種々の変更は可能である。例えば、金属柱９を有する構成において、金属柱９は第２
セラミック板２の外周部分に位置していてもよく、複数の金属柱（図示せず）が配置されていてもよい。また、複数の金属柱は、互いに直径が異なるものであってもよく、長さが互いに異なるものであってもよい。

【0079】

また、金属柱９は第１金属板３の接地電位部分に接続するように第１セラミック板１を貫通させて形成してもよい。例えば、金属柱９が電子部品６の搭載部に接続されていることで、放熱性を向上させることもできる。

【0080】

（第２の実施形態）
図４（ａ）は本発明の第２の実施形態の回路基板20を示す平面図であり、図４（ｂ）は図４（ａ）のＡ−Ａ線における断面図である。図５（ａ）は図４（ｂ）の要部を拡大して示す拡大断面図であり、図５（ｂ）および図５（ｃ）はそれぞれ図５（ａ）の変形例を示す拡大断面図である。図４および図５において図１と同様の部位には同様の符号を付している。

【0081】

図４および図５（ａ）に示す例において、第３金属板５は、第１セラミック板１側の主面（上面）に凹部５ａを有している。凹部５ａは、複数の第１金属板３のそれぞれに対応して複数個設けられている。また、それぞれの凹部５ａは、その側面の上端が第１金属板３の側面よりも外側に位置している。つまり、第３金属板５の上面が、平面透視において第１金属板３と重なる部分を含む大きさの凹部５ａを有している。

【0082】

このような凹部５ａがあることで、凹部５ａの深さの分、第１金属板３と第３金属板５との間の距離が大きくなる。そのため、回路導体として機能する第１金属板３と第３金属板５との間の絶縁破壊電圧を高めることができる。この場合、平面視（透視）において凹部５ａが第１金属板３を含む大きさであるため、凹部５ａの側面上端（凹部５ａの開口縁部分）と第１金属板３の側面との間の距離も十分に大きくなり、絶縁破壊電圧が効果的に高められている。

【0083】

このような回路基板20およびそれを含む電子装置30は、電車用の電子装置等のより高い絶縁破壊電圧が要求される用途にも、より高い信頼性で使用することができる。凹部５ａは、例えば、第３金属板５の一方に主面（上面になる面）にあらかじめ形成しておいて、この第３金属板５を第１セラミック板１に接合することによって所定の位置に配置することができる。凹部５ａは、例えば、第３金属板５の上面に、エッチング加工、研削ドリル等による機械加工、放電加工等の加工を単独または組み合わて行なうことで形成することができる。この場合に、エッチング加工時のマスク形性等もあわせて行なうようにしてもよい。その後は、前述と同様の方法で回路基板20を製作することができる。また、電子装置30を製作することもできる。

【0084】

凹部５ａの深さは、第１金属板３と第３金属板５との間の距離を大きくして絶縁破壊電圧を高くする上では、深いほどよい。ただし、凹部５ａが深くなると、凹部５ａ部分で第３金属板５が薄くなるため、第３金属板５の熱伝導性の低下、およびこれによる回路基板20および電子装置30の放熱性の低下等の可能性がある。そのため、凹部５ａの深さは、電子装置30の用途（要求される電気特性および放熱性等）、第３金属板５の厚み、第１金属板３を伝送される電流の大きさ、凹部５ａを形成する作業の作業性および経済性等に応じて設定される。

【0085】

なお、凹部５ａ内が真空に近い減圧状態の場合には、絶縁破壊電圧の向上が小さくなる。そのため、例えば真空炉内で第３金属板５と第１セラミック板１との接合を行う場合には、図４（ａ）に示すように、第１セラミック板１の凹部５ａと重なる位置から第１セラミック板１の上面等の外表面にかけて貫通孔１ａを形成し、凹部５ａ内に空気を入れるよ
うにしてもよい。すなわち、第１セラミック板１が、凹部５ａから第１セラミック板１の外表面にかけて貫通している貫通部（貫通部としては符号なし）として貫通孔１ａを有している回路基板20および電子装置30であってもよい。

【0086】

また、第１金属板３は、前述したように、電子部品６の互いに異なる電極と接続されるものを含み、例えば大電流用および制御信号用のそれぞれの電極と電気的に接続されるものを含んでいる。すなわち、第１金属板３は、制御信号用のものと、制御信号よりも大きな電流である大電流用のものとを含んでいる。この場合に、凹部５ａは、大電流用の第１金属板３に対応した位置にあるものであってもよい。また、大電流用の第１金属板３のみに対応した位置にあるものであってもよい。

【0087】

大電流用の第１金属板３のみに対応した位置に凹部５ａがあるときには、凹部５ａを極力少なくしながら、つまり第３金属板５の伝熱性をより高く確保しながら、第１金属板３と第３金属板５との絶縁破壊電圧を効果的に向上させることができる。

【0088】

上記の効果に関して、より詳しくは次の通りである。凹部５ａが、出力信号伝送用の配線および電源配線として機能する第１金属板３に対応していれば（これらの第１金属板３を平面透視含む大きさであれば）、凹部５ａによって絶縁破壊電圧を高めることができる。また、電子部品６が搭載されるダイボンド面が接地電位とされているため、電子部品６が接合されている第１金属板３の下側には凹部５ａはなくても構わない。制御用の信号が伝送される第１金属板３についても同様である。したがって、第３金属板５における凹部５ａの個数（平面視において凹部５ａが第３金属板５の上面に占める面積の割合）がより小さく抑えられ、電子部品６から発生した熱は良好に第３金属板５に伝わる。これによって、回路基板20およびそれを含む電子装置30の良好な放熱性を保つことができる。

【0089】

なお、放熱性の低下をより小さく抑えるためには、図５（ｂ）に示すように、凹部５ａの側面を下端から上端に向かって外側に傾けることで、第１金属板３と第３金属板５との間の距離をより大きくすることができる。凹部５ａの側面の傾きの角度（側面が垂直であるときからの傾きの角度）は、例えば45度程度である。

【0090】

なお、図５（ｃ）は、絶縁破壊電圧を高めるために凹部５ａに充填材11を充填した例である。充填材11は空気よりも絶縁破壊電圧が大きいため、第１金属板３と第３金属板５との絶縁破壊電圧を向上させることができる。充填材11としては、エポキシ樹脂(絶縁破壊
電圧：20ｋＶ／ｍｍ程度)、ポリエチレン樹脂(絶縁破壊電圧：30ｋＶ／ｍｍ程度)、ポリ
塩化ビニル樹脂(絶縁破壊電圧：30ｋＶ／ｍｍ程度)、ポリイミド樹脂(絶縁破壊電圧：20
ｋＶ／ｍｍ程度)、シリコーン樹脂(絶縁破壊電圧：25ｋＶ／ｍｍ程度)等を用いることが
できる。すなわち、凹部５ａに樹脂材料（充填材11）が配置されている。

【0091】

充填材11は、その少なくとも一部が、平面透視において第１金属板３よりも外側に位置している。これによって、平面透視で第１金属板３の側面と、その側面よりも外側に位置している凹部５ａの側面との間に充填材11が介在して両者間の絶縁破壊電圧が効果的に向上し、上記の効果が十分に得られる。

【0092】

このような樹脂製の充填材11を用いることで、空気(絶縁破壊電圧：３ｋＶ／ｍｍ程度)に対して、数倍から10倍程度、絶縁破壊電圧を高めることができるようになる。そのため、例えば同じ絶縁破壊電圧が要求された場合、凹部５ａの深さを浅くできるので、放熱性の低下をより小さく抑えることができるようになる。なお、樹脂製の充填材11は、例えば貫通孔１ａから凹部５ａに注入してやることで、凹部５ａ内に充填することができる。

【0093】

図６は、図４に示す回路基板20の変形例を示す平面図である。図６において図４と同様
の部位には同様の符号を付している。図６に示すように、複数の凹部５ａは、互いに隣り合うもの同士が貫通部の一部を介して連結し合うように形成されていてもよい。この場合には、一度に複数個の凹部５ａに樹脂製の充填材11を充填することができる。

【0094】

また、充填材11を充填しない場合には次のような効果も得られる。貫通孔１ａが第１金属板３の近くにあると、第１金属板３と第３金属板５の沿面距離と距離の差が小さいために絶縁破壊電圧を向上させる効果が低下しやすくなる可能性がある。これに対して、図６に示す例の場合には、第１セラミック板１における貫通孔１ａを第１金属板３から離して形成することが容易である。そのため貫通孔１ａによる上記効果（空気または充填材11の凹部５ａ内への入り込み等）を得ることができるとともに、貫通孔１ａの位置に起因した絶縁破壊電圧の低下も効果的に抑制することができる。

【0095】

シリコーン樹脂を充填材11として使用した場合は、シリコーン樹脂の耐熱性が比較的高く、ヤング率が小さいため、第３金属板５に大きな応力が加わりにくいので、回路基板20の長期信頼性の向上に対しては有利である。

【0096】

なお、充填材11は図５（ｃ）に示す例では凹部５ａ全体に充填しているが、この充填の範囲、言い換えれば充填材11の高さは、所望の絶縁破壊電圧または樹脂材料の充填作業の作業性等の条件に応じて適宜決めればよい。充填材11は、凹部５ａの全てに充填されていてもよいが、途中まで充填されて凹部５ａ内に空間を残すものであってもよい。このような空間があると、温度変化による応力が、空間で緩和されやすくなる。

【0097】

図７（ａ）は、図４に示す回路基板20の他の変形例を示す平面図であり、図７（ｂ）は図７（ａ）のＡ−Ａ線における断面図である。図７において図４と同様の部位には同様の符号を付している。図７に示す例は、第１セラミック板１に、凹部５ａから第１セラミック板１の上面にかけて貫通する開口１ｂが形成されている例である。開口１ｂは、凹部５ａから第１セラミック板１を厚み方向に貫通している。この例も、第１セラミック板１が、凹部５ａから第１セラミック板１の外表面にかけて貫通している貫通部を有している例である。この例における貫通部は、上記の開口１ｂである。

【0098】

このような開口１ｂが形成されている場合にも、凹部５ａ内への樹脂材料（充填材11となるもの）の充填が容易となる。なお、回路基板20に電子部品６を実装し、電気的に接続した後、シリコーン樹脂等のモールド樹脂８で覆うと同時に凹部５ａに樹脂を充填するようにすると、凹部５ａ内に充填材11（絶縁材料）を有する電子装置30製作の工程を短縮することができる。

【0099】

充填材11は上記の樹脂材料に無機物粒子等のフィラーおよび可塑剤等の添加材が適宜選択されて添加されたものでもよい。これらの添加材によって、例えば充填材11の熱膨張係数やヤング率を調整するようにしてもよい。

【0100】

図８（ａ）は、図４に示す回路基板20のさらに他の変形例を示す平面図であり、図８（ｂ）は図８（ａ）のＡ−Ａ線における断面図である。図８において図４と同様の部位には同様の符号を付している。図８に示すように、凹部５ａ内に第１金属板３に対応して、第１金属板３の側面よりも外側に側面を持つ絶縁体12が配置されていてもよい。絶縁体12は、樹脂製等の充填材11以外の絶縁材料からなるブロック状等の部位であり、例えばあらかじめ第１セラミック板１の下面に配置されているものである。

【0101】

この場合には、第１セラミック板１に貫通孔１ａを形成することなしに、回路導体として機能する第１金属板３と第３金属板５と間の絶縁破壊電圧を絶縁材料としての絶縁体12によって高めることができる。そのため、外気の湿度の影響を受けることなしにより安定
した絶縁破壊電圧を得ることができる高信頼性の回路基板20とすることができる。したがって、例えば電車等のより高い絶縁破壊電圧が要求される用途により有効に使用することができる電子装置30の製作が容易な回路基板20とすることができる。

【0102】

なお、絶縁体12としては、アルミナ(絶縁破壊電圧：15ｋＶ／ｍｍ程度)、窒化ケイ素(
絶縁破壊電圧：12ｋＶ／ｍｍ程度)のセラミック以外に、ろう付け温度で溶融しないサフ
ァイア(絶縁破壊電圧：48ｋＶ／ｍｍ程度)または石英ガラス(絶縁破壊電圧：30ｋＶ／ｍ
ｍ程度)等を使用することができる。これらの絶縁体12は、例えば凹部５ａと同じ形状お
よび寸法、またはわずかに小さい寸法で形成されて、凹部５ａ内に配置される。

【0103】

絶縁体12は、例えば第１セラミック板１と同様の材料を用い、同様の方法（セラミックグリーンシートの焼成等）で作製することができる。この場合に、絶縁体12となるセラミックグリーンシートを第１セラミック板１となるセラミックグリーンシートに積層するとともに同時焼成することで、絶縁体12を有する第１セラミック板１を作製することもできる。

【0104】

なお、図８（ａ）に示すように、凹部５ａおよび絶縁体12は複数の第１金属板３に対応するように形成してもよい。また、第１セラミック板１に凹部５ａに収まる凸部を予め切削や積層により形成して絶縁体12としてもよい。

【符号の説明】

【0105】

１・・・第１セラミック板
１ａ・・・貫通孔
１ｂ・・・開口
２・・・第２セラミック板
３・・・第１金属板
４・・・第２金属板
５・・・第３金属板
５ａ・・・凹部
６・・・電子部品
７・・・ボンディングワイヤ
８・・・モールド樹脂
９・・・金属柱
10・・・ろう材
11・・・充填材
12・・・絶縁体
20・・・回路基板
30・・・電子装置
Ａ１・・・第１セラミック板１の側面と第３金属板５の側面との間の距離
Ａ２・・・第２セラミック板２の側面と第３金属板５の側面との間の距離
Ｄ１・・・第１セラミック板１の厚み
Ｄ２・・・第２セラミック板２の厚み

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】