特許 7540210 回路基板の製造方法

(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】

(24)【登録日】2024-08-19

(45)【発行日】2024-08-27

(54)【発明の名称】回路基板の製造方法

(51)【国際特許分類】

   H05K 1/02 20060101AFI20240820BHJP

   G01R 31/12 20200101ALI20240820BHJP

   G01R 31/52 20200101ALI20240820BHJP

   H05K 3/00 20060101ALI20240820BHJP

【ＦＩ】

H05K1/02 G

G01R31/12 A

G01R31/52

H05K3/00 X

【請求項の数】 3

(21)【出願番号】P 2020108140

(22)【出願日】2020-06-23

(65)【公開番号】P2022003674

(43)【公開日】2022-01-11

【審査請求日】2023-05-12

(73)【特許権者】

【識別番号】000005083

【氏名又は名称】株式会社プロテリアル

(72)【発明者】

【氏名】益川 純一

(72)【発明者】

【氏名】星 裕之

(72)【発明者】

【氏名】濱吉 繁幸

【審査官】鹿野 博司

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１９－２０３８２０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－１０７４２０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０９－２１１０５６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０７－００５２２３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－０４２０６６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００６－０１３２６３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－２７８１０２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２０－０３８９９６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０５Ｋ １／０２

Ｇ０１Ｒ ３１／１２

Ｇ０１Ｒ ３１／５２

Ｈ０５Ｋ ３／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数の回路基板を含む集合基板を作製し、該作製した集合基板を個々の前記回路基板に分割することで、前記複数の回路基板を製造する回路基板の製造方法において、
複数の第１端子と前記複数の第１端子同士を同電位に接続する第１配線部とを有する第１測定電極と、複数の第２端子と前記複数の第２端子同士を同電位に接続する第２配線部を有する第２測定電極と、を用い、
前記第１端子と前記第２端子との間に前記集合基板を挟み、前記第１配線部及び前記第２配線部が測定用機器に電気的に接続されることで、前記複数の回路基板の絶縁特性を一括して測定することを特徴とする回路基板の製造方法。

【請求項2】

請求項１に記載の回路基板の製造方法において、
絶縁特性を測定した後に前記集合基板を分割することによって、個々の前記回路基板を得ることを特徴とする回路基板の製造方法。

【請求項3】

請求項１又は２に記載の回路基板の製造方法において、
前記集合基板は、一方側に複数の回路板を備え、他方側に複数の放熱板を備え、
前記第１測定電極は、前記複数の回路板に対応する数の前記第１端子を有し、
前記第２測定電極は、前記複数の放熱板に対応する数の前記第２端子を有していることを特徴とする回路基板の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、回路基板を多数個取りする為の窒化珪素セラミックス集合基板に関し、特に回路基板の製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

自動車の電装部品としてセラミックス基板と金属板を張り合わせた回路基板が使用されている。電気自動車の普及に伴って、回路基板の生産量も増加すると考えられている。回路基板は、半導体モジュール、パワーモジュール等に利用され、熱伝導性および絶縁性、強度などの点で回路用セラミックス基板が用いられる。この回路用セラミックス基板に、ＣｕやＡｌなどの金属板が金属回路板や金属放熱板として接合されて回路基板とされている。回路用セラミックス基板としては、アルミナ材が広く使われてきたが、最近では、より厳しい環境でも使用できるように、高強度で熱伝導性も改善された窒化珪素が使用されるようになってきている。

【0003】

また、回路基板を量産する技術として、前記回路用セラミックス基板が多数切り出せる大きさの１枚のセラミックス集合基板に、活性金属ろう付け法や直接接合法などによりＣｕ板等の金属板を接合し、エッチング加工等で金属回路板と金属放熱板を形成して、セラミックス集合基板を所定の大きさに分割して個々の回路基板を得るという方法がある。

【0004】

個々の回路基板に分割する方法としては、例えば、Ｃｕ板等の接合前にレーザ加工により、セラミックス集合基板に凹部又は溝を形成しておき、Ｃｕ板等を接合後にセラミックス集合基板を撓ませて、凹部又は溝で分割する方法が採用されている。

【0005】

なお、回路基板、或いは回路板を備えた回路基板について、１個ずつ耐圧を測定することが、特許文献１（特開2010-76948号公報）、及び特許文献２（WO2009/154295号公報）に開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【文献】特開2010-76948号公報

【文献】WO2009/154295号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

回路基板はセラミックス基板を金属板で挟む構造となっているが、要求される絶縁特性として、金属板間の絶縁性や、セラミックス基板内のピンホールの有無を検出するための部分放電特性が挙げられる。従来、この絶縁特性は、回路基板の製造後に１個ずつ検査されていたが、回路基板の生産量の増加に伴って検査に必要する時間や人員が増加するという課題があった。

【0008】

本発明の目的は、絶縁特性の検査に係る工数を低減することで、回路基板の製造を効率よく行うことができる回路基板の製造方法を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明は、複数の回路基板を含む集合基板を作製し、該作製した集合基板を個々の前記回路基板に分割することで、前記複数の回路基板を製造する回路基板の製造方法において、前記集合基板の状態で、前記回路基板の絶縁特性を一括して測定することを特徴とする回路基板の製造方法である。
また、本発明は、複数の回路基板を含む集合基板を作製し、前記集合基板で前記複数の回路基板の絶縁特性を一括して測定することを特徴とする回路基板の製造方法である。

【0010】

本発明の一形態にて、絶縁特性を測定した後に前記集合基板を分割することによって、個々の前記回路基板を得ることができる。たとえば、集合基板を分割するには、回路基板の間に設けるブレークラインに沿って分割を行ってもよい。

【0011】

本発明の一形態にて、第１測定電極と第２測定電極を用い、前記第１測定電極と前記第２測定電極との間に前記回路基板を挟み、前記複数の回路基板の絶縁特性を一括して測定することができる。

【0012】

本発明の一形態にて、 前記第１測定電極は、複数の回路板に対応する数の第１端子と、前記第１端子同士を同電位に接続する配線部とを有しており、前記第２測定電極は、複数の放熱板に対応する数の第２端子と、前記第２端子同士を同電位に接続する配線部とを有していることができる。

【発明の効果】

【0013】

本発明の回路基板の製造方法を用いることによって、絶縁性や部分放電特性といった絶縁特性の検査に係る工数を低減することができるため、回路基板の製造を効率よく行うことができるようになる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】本発明に関して絶縁特性の検査を説明する概略図である。

【図2】本発明に係る窒化珪素セラミックス焼結基板を説明する概略図である。

【図3】図２の基板から得た窒化珪素セラミックス集合基板を説明する概略図である。

【図4】図３の基板に第２のブレークラインを形成した概略図である。

【図5】図４の基板にろう材を塗布した概略図であり、（５ａ）はおもて面及び（５ｂ）は裏面を示す。

【図6】図５の基板に原版のＣｕ板を配置し、ろう付けした概略図であり、（６ａ）はおもて面及び（６ｂ）は裏面を示す。

【図7】図６の基板で原版のＣｕ板をパターニングし、はみ出したろう材層を除去した概略図であり、（７ａ）はおもて面及び（７ｂ）は裏面を示す。

【図8】図７の基板から得た回路基板の概略図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

本発明の構成について以下に説明するが、本発明は、必ずしもそれらに限定されるものではない。各構成に関する説明は、特に断りがなければ他の構成にも適用できる。

【0016】

本発明は、回路基板の絶縁特性の検査において、個々の回路基板に分割する前の複数の回路基板を含む「集合基板」の状態で、複数の回路基板の絶縁特性を一括して測定することによって、一括に検査を行うことができ、当該検査に係る時間を短縮し、効率よく回路基板を製造することを特徴とする。ここで“絶縁特性の検査”は、絶縁性の検査あるいは部分放電特性の検査を含める文言として用いることにする。

【0017】

絶縁特性（部分放電特性）の検査で、絶縁媒体（絶縁油など）に回路基板を浸漬して検査を行う場合には、高速搬送が困難であり、測定治具へ設置、取り出しの工数が掛かる。また、絶縁媒体の除去工数が掛かる。つまり、１つの回路基板に掛かる検査の時間が長くなるだけでなく、回路基板の数が多くなるとトータルの検査工数が増加することなる。これに対して、本発明の回路基板の製法方法を適用すると、検査工数を低減でき、効率よく回路基板を製造することができるようになる。

【0018】

絶縁媒体に回路基板を浸漬して検査を行う場合は、測定治具からの取り出しの際に回路基板による絶縁媒体の持ち出しが生じるが、本発明のように、複数の回路基板を備える「集合基板」の状態で絶縁特性の検査することによって、測定治具への出し入れの回数が減り、持ち出し量を少なくすることができる。

【0019】

本発明に係る回路基板の製造方法における絶縁特性の検査（測定方法）について、図１の概略図で説明する。ここで、窒化珪素セラミックス集合基板１２（以下、集合基板１２）は、窒化珪素セラミックス焼結基板１の一方側に、ろう材層（図示を省略）を介して複数枚の回路板１６を有し、窒化珪素セラミックス焼結基板１の他方側に、ろう材層（図示を省略）を介して複数枚の放熱板１６’を備え、複数の回路板１６と複数の放熱板１６’は、側面視で、夫々対向しており、一対の関係になっている。この一対の回路板１６及び放熱板１６’と、それらの間にろう材層を介して挟まれた窒化珪素セラミックス焼結基板１と、が本発明に係る回路基板に相当する。なお、後述する図７の集合基板は、回路基板を４個備える構成（回路基板の配列は２×２に相当）だが、それに対し、図１の集合基板１２は、回路基板を１６個備える構成（回路基板の配列は４×４に相当）である。

【0020】

まず、集合基板１２に対して、図１では上側において回路板１６毎に測定治具５３ａのプローブ５１ａを同時に当てて接触させて、図１では下側において放熱板１６’毎に測定治具５３ｂのプローブ５１ｂを同時に当てて接触させる。この際に、複数のプローブ５１ａ（第１端子に相当）は、測定用配線５２ａ（一方の配線部に相当）に集約する形で同じ電位となるように接続されて第１測定電極となり、更に測定用配線５２ｂを介して測定機器５４の一方の端子に接続される。また、複数のプローブ５１ｂ（第２端子に相当）は、測定用配線５２ｃ（他方の配線部に相当）に集約する形で同じ電位となるように接続されて第２測定電極となり、更に測定用配線５２ｄを介して測定機器５４の他方の端子に接続される。

【0021】

次に、測定機器５４を作動させると、たとえば、絶縁特性を一括して測定できる。すなわち、集合基板１２における複数の回路基板（回路基板は、回路板／窒化珪素セラミックス焼結基板／放熱板で構成される）は、複数の第１測定電極と複数の第２測定電極との間に挟まれるので、複数の回路基板の絶縁特性を一括して測定することができる。つまり、窒化珪素セラミックス焼結基板１を介して対応する一対の回路板１６及び放熱板１６’が１つの回路基板に相当するので、複数の回路基板の絶縁特性の検査を一括して行っていることになる。

【0022】

この様に、複数の回路基板の絶縁特性の検査を一括して行った後、検査後の集合基板１２を分割することによって、複数の回路基板を得ることができる。なお、分割するには、たとえば、回路基板の間に形成するブレークラインに沿って分割するとよい。ブレークラインは、回路基板の絶縁特性の検査前に形成してもいいし、回路基板の絶縁特性の検査後に形成してもいい。

【0023】

集合基板１２（窒化珪素セラミックス集合基板）の製造方法について、図２～図７を用いて説明する。まず、図２に示すように、焼結で得る窒化珪素セラミックス焼結基板１に、炭酸ガスレーザ（ＣＯ_２レーザ）等を用いて、窒化珪素セラミックス焼結基板１の外縁１０から内側の位置に外縁１０に沿ってスクライブ孔１３ａ（非貫通の孔）を複数個形成することで、スクライブ孔の中心間を結ぶ分割線による第１のブレークライン１３（以下、辺ブレークライン１３という）とする（スクライブ孔形成工程）。以下で「スクライブ孔」は基板を貫通していない孔（非貫通の孔）を指す。図２で、外縁１０とブレークライン１３の間は耳部（第１の耳部）に相当し、辺ブレークライン１３から内側は集合基板１２（窒化珪素セラミックス集合基板）に相当する。なお、スクライブ孔同士が接触するように並べてブレークラインを構成する場合には、ブレークライン１３は溝といえる。

【0024】

そして、辺ブレークライン１３が交差する角部に辺ブレークライン１３と傾斜する方向に、いわば角部を面取りするように、窒化珪素セラミックス焼結基板１の厚さ方向に貫通するスリット１４を形成する（面取り用の貫通孔形成工程（より詳細にはスリット形成工程））。以下で、「スリット」は一方の面から他方の面に基板を貫通している細長い切り込みを指す。「面取り用の貫通孔」は一方の面から他方の面に基板を貫通している孔を指す。前記スリット１４は、複数個の貫通孔を連結して形成され、貫通孔の中心間を結ぶ分割線によるブレークライン１５（以下、角ブレークラインという）を構成している。角ブレークライン１５は、辺ブレークラインと交差して、辺ブレークラインから長さＬ２で突出していてもよい。長さＬ２はスリットの形成に用いたレーザのビームスポット直径より大きく、且つ３．５ｍｍ未満であることが好ましい。なお、スリット１４に代えて、複数個の貫通孔を配列してなる角ブレークラインを用いることもできる（貫通孔同士は、間隔を置くので接触していない）。角ブレークラインを設けない形態とすることも出来るが、角ブレークラインを設ける方が集合基板の角部のクラック等を抑制するうえで好ましい。また、たとえば図５～図７は、回路基板を４個備える集合基板１２（窒化珪素セラミックス集合基板）の製造について説明しているが、集合基板１２に備える回路基板の数は、４個より多くしてもよい。

【0025】

そして、窒化珪素セラミックス焼結基板１の外縁１０を構成する四辺のうち、長い方の辺を長辺とするが、この長辺に沿って形成された辺ブレークライン１３について、その内側（外縁１０とは反対の側）に所定の距離Ｌ１をおいて位置決め用の貫通孔５を形成する（位置決め用の貫通孔形成工程）。長辺に沿った辺ブレークラインは２本あり、角ブレークライン１５の近くに１個ずつ貫通孔５を形成するので、合計４個の位置決め用貫通孔５を有する窒化珪素セラミックス焼結基板１を得る（辺ブレークライン１３と位置決め用貫通孔５の間隔はいずれもＬ１である）。なお、位置決め用の貫通孔５の直径は、１００～５００μｍが好ましく、１５０～３００μｍが更に好ましい。そして、距離Ｌ１は、０．１～４．０ｍｍであることが好ましく、０．２～３．０ｍｍであることが更に好ましく、０．５ｍｍ～２．０ｍｍであることがより好ましい。このように数値範囲を規定するのは、Ｌ１が小さすぎると、位置決め用の貫通孔５が辺ブレークラインに接触する虞があり、また辺ブレークラインの近くに貫通孔を設ける場合、基板強度の低下につながる虞がある為である。またＬ１が大きすぎると、位置決め用の貫通孔を設ける為の取り代（第２の耳部に相当）の幅が大きくなって、相対的に、上面視したときの回路基板における窒化珪素セラミックス焼結基板１の面積が小さくなり、回路基板の取り数が減る。

【0026】

ついで、窒化珪素セラミックス焼結基板１の四辺について、各々の耳部を順に撓ませて、辺ブレークライン１３と直角な方向に曲げによる引張応力を作用させて、窒化珪素セラミックス焼結基板１から四辺の耳部１１を分割する（耳部分割工程）。得られる集合基板１２ａ（窒化珪素セラミックス集合基板）は、図３に示すように、縁部１７の端のあたり、すなわち四隅の角部を面取している箇所の近くで、且つ辺ブレークライン１３から所定の距離Ｌ１離れた箇所に、位置決め用の貫通孔５を有している。

【0027】

ついで、図４に示すように、集合基板１２ａの面に第２のスクライブ孔による第２のブレークライン１８，１８’を形成する。第２のブレークライン１８は辺ブレークライン１３に沿って形成されており、辺ブレークライン１３と第２のブレークライン１８の距離は、距離Ｌ１より大きい。なお、第２の耳部に相当する箇所に貫通孔５は位置している。例えば２本の第２のブレークライン１８’は、４本の第２のブレークライン１８の中点と交差するように形成されている。なお、集合基板１２ａにおいて、対角線を引き、対角線の交点を集合基板１２ａの中心点として求めることが出来る。

【0028】

ついで、図５の（５ａ）に示すように、図４の集合基板１２ａのおもて面（表面）において、第２のブレークライン１８，１８’で区切られている領域に（図５では４つの領域それぞれに）、ろう材ペーストをスクリーン印刷で塗布することによってろう材１６ａを配置する。さらに、図５の（５ｂ）に示すように、集合基板１２ａのおもて裏を反転させて、裏面においてろう材ペーストをスクリーン印刷で塗布することによってろう材１６ａ’を配置する。

【0029】

ついで、図６の（６ａ）に示すように、図５の集合基板１２ａのおもて面（表面）において、４箇所のろう材１６ａを覆うように、原版（パターニングする前のＣｕ板を原版と称する）のＣｕ板１６ｂを設ける。さらに、図６の（６ｂ）に示すように、集合基板１２ａを反転させて、裏面において４箇所のろう材１６ａ’を覆うように、もう１枚の原版のＣｕ板１６ｂ’を設ける。ついで、Ｃｕ板１６ｂ’／ろう材１６ａ’／集合基板１２ａ／ろう材１６ａ／Ｃｕ板１６ｂという順に積層されている積層体を熱処理することで、ろう材１６ａ，１６ａ’をろう材層と為して、ろう付けを行う。

【0030】

なお、Ｃｕ板１６ｂやＣｕ板１６ｂ’を設ける際には、少なくとも貫通孔５を覆わないように、位置を調整して設ける。位置決め用の貫通孔５が覆われてしまって見えないと、後の工程において、レジストパターンの位置決めに使えない為である。Ｃｕ板１６ｂやＣｕ板１６ｂ’の位置を調整するには、例えば、治具として一対のピン或いはストッパーを用意し、Ｃｕ板１６ｂの１つの辺に一方のピン或いはストッパーを当接させて、Ｃｕ板１６ｂの隣の辺に他方のピン或いはストッパーを当接させるといった手法を用いる。

【0031】

ついで、画像解析装置等を用いて、おもて面において、それぞれの位置決め用の貫通孔５について中心を算定し、位置決め用貫通孔５に係る４つの中心から、集合基板１２ａの第１の中心点を算定する。前記「４つの中心」および前記「第１の中心点」によって得られる集合基板１２ａの第１の座標に基づき、フォトレジストを形成する手法やレジストフィルムを貼る手法を用いて、Ｃｕ板１６ｂにレジストパターンを４つ形成する。レジストパターンのアウトラインや位置は、上記第１の座標によって決定できる。なお、４つの中心のうち、右上および左下の中心同士を結ぶ結線（仮想線）と、右下および左上の中心同士を結ぶ結線（仮想線）とを描き、２つの結線の交点を第１の中心点として算定してもよい。

【0032】

さらに、集合基板１２ａのおもて裏を反転させて、裏面において、それぞれの位置決め用の貫通孔５で中心を算定し、位置決め用貫通孔５に係る４つの中心から、集合基板１２ａの第２の中心点を算定する。前記「４つの中心」および前記「第２の中心点」によって得られる窒化珪素セラミックス集合基板の第２の座標に基づき、フォトレジストを形成する手法やレジストフィルムを貼る手法を用いて、Ｃｕ板１６ｂ’にレジストパターンを４つ形成する。レジストパターンのアウトラインや位置は、上記第２の座標によって決定できる。おもて面と裏面とで、同じ４つの貫通孔５を用いることで（共通の位置決めの基準として用いることで）、第１及び第２の座標を共通化すること、或いは、第１の中心点と第２の中心点を一致させることが出来て、集合基板１２ａを挟んで対向するレジストパターン同士の位置を、透視したときに重なるように、正確に合わせられる。

【0033】

ついで、Ｃｕ板１６ｂとＣｕ板１６ｂ’をエッチング処理によってパターニングして、Ｃｕ板の縁から外側へはみ出したろう材層を選択的なエッチングで除去することで、図７の（７ａ）に示すようにＣｕ板１６ｂから４つの銅の回路板１６を形成し、図７の（７ｂ）に示すようにＣｕ板１６ｂ’から４つの銅の放熱板１６’を形成する。レジストパターンで覆われている箇所に対応する形状にパターニングされるので、集合基板１２ａを挟んで対向するように、銅の回路板１６の位置と銅の放熱板１６’の位置は、正確に合わせられる。この後に、銅の回路板１６や銅の放熱板１６’にＮｉめっき、Ａｇめっき、或いはＡｕめっきなどを施してもよい。

【0034】

その後、第２のブレークライン１８，１８’に沿って集合基板１２ａを分割することで、回路形成部（回路基板２０に相当）及び縁部１７（第２の耳部に相当）を分離して、各々の回路基板２０を得る。回路基板２０は、図８に示すように、銅の回路板１６及び銅の放熱板（図示せず）とセラミックス基板部１９とを有するものとなる。セラミックス基板部１９の面（回路板或いは放熱板を設けた面）に垂直な向きからみたときに、セラミックス基板部１９の面内において、おもて面における銅の回路板１６の位置と、裏面における銅の放熱板の位置とが合っている。

【0035】

また、本発明に係る窒化珪素セラミックス焼結基板１において、例えば図２に示すように、辺ブレークライン１３同士が交差する角部に辺ブレークライン１３と傾斜する方向に、いわば角部を面取りするように、角ブレークライン１４を形成している。この角ブレークライン１４は、窒化珪素セラミックス焼結基板１を貫通するスリットであってもよいし、面取り用の貫通孔が連結してなるスリット１４であってもよいし、複数の貫通孔（面取り用の貫通孔）を直列に並べているもの（但し、貫通孔のピッチを、辺ブレークラインのスクライブ孔のピッチよりも小さくするのが好ましい）であってもよい。角ブレークラインが有ることによって、窒化珪素セラミックス焼結基板１を撓ませて、集合基板１２と耳部１１に分割する際に、集合基板１２の四隅に亀裂や欠けを生じることを抑制することができる。

【0036】

また、本発明に係る窒化珪素セラミックス焼結基板１において、スクライブ孔１３ａは、基板表面における直径は例えば３００μｍ以下、深さは例えば基板厚さの１／３以上とするのが好ましい。スクライブ孔の直径は使用するレーザのビームスポット径によるところが大きいが、３０～２００μｍであることがより好ましく、５０～１５０μｍであることが更に好ましい。また、スクライブ孔の深さは、例えば基板厚さが０．３２ｍｍの場合、８０～３００μｍであることがより好ましく、１００～２５０μｍであることが更に好ましい。またスクライブ孔のピッチはスクライブ孔直径の２倍以下が好ましく、より好ましくはスクライブ孔直径と等しくするのが良く、特に好ましくは基板を分割するときの割断性で決定するのがよい。このピッチ制御は加工速度制御により調整可能であり、レーザ出力パルス数などと連動させてもよい。

【0037】

また、本発明に係る窒化珪素セラミックス焼結基板１において、スクライブ孔による辺ブレークラインが交差する角部に形成し、面取り用の貫通孔を連結してなるスリット１４は、たとえばスリット幅を３０～２００μｍ、スリットの長さを２．８～８．４ｍｍとするのが好ましい。面取り用の貫通孔の直径或いはスリット幅は、２０～１５０μｍであることがより好ましく、３０～１００μｍであることが更に好ましい。スリットの長さは、３．０～８．０ｍｍであることがより好ましく、３．５～７．５ｍｍであることが更に好ましい。また、面取り用の貫通孔によるブレークラインは、幅や長さをスリット寸法と同様にすることができる。

【0038】

また、本発明に係る窒化珪素セラミックス焼結基板１において、貫通孔による角ブレークライン或いはスリットは、スクライブ孔による辺ブレークラインに対して例えば３０°～６０°傾ける。より具体的にはスクライブ孔による辺ブレークラインに対して例えば４５°傾けると、基板の面積を無駄なく有効に使えるので好ましい。

【0039】

また、本発明に係る窒化珪素セラミックス焼結基板１の製造方法において、位置決め用の貫通孔、スクライブ孔、面取り用の貫通孔、或いはスリットは、レーザで形成されることが好ましい。例えば、ＹＡＧレーザや炭酸ガスレーザ（ＣＯ_２レーザ）を用いる。ＹＡＧレーザや炭酸ガスレーザの照射による加工は、基板を貫通する貫通孔を形成したり、深い孔を断続的に形成したりすることに適している。

【0040】

また、本発明に係る窒化珪素セラミックス焼結基板１の製造方法において、位置決め用の貫通孔を形成する際には、レーザのビームスポットの照射を複数回繰り返すことが好ましい。照射を複数回繰り返して孔を掘り下げていくと、照射毎のエネルギー密度を低くできるので、貫通孔の表面（内壁）に熱衝撃による亀裂が形成され難くなる。

【0041】

また、本発明に係る窒化珪素セラミックス焼結基板１及び集合基板１２は、基板厚さを例えば０．２ｍｍから１．０ｍｍとする。より具体的には、基板厚さを例えば０．２５ｍｍから０．６５ｍｍとするのが好ましい。

【0042】

また、本発明に係る窒化珪素セラミックス焼結基板１及び集合基板１２では、破壊靱性値を例えば５．０ＭＰａ・ｍ^１／２以上とする。より具体的には破壊靱性値を例えば５．０～７．５ＭＰａ・ｍ^１／２とするのが好ましい。また、本発明に係る回路基板の製造方法について、金属板はＣｕ板或いはＡｌ板の少なくとも１種を用いることができる。また、集合基板１２と金属板とを接合する手法は、ろう付けに限らず、直接接合法などを用いてもよい。

【0043】

以下、本発明について実施形態で説明する。なお、本発明は、下記の実施形態に必ずしも限定されない。

【0044】

（集合基板の作製）
まず、図２～図７と同様の方法で窒化珪素セラミックス集合基板（集合基板）を作製する（ただし、回路板や放熱板の数を増やしてもよい）。たとえば、１４０ｍｍ×２００ｍｍ×０．３ｍｍｔの窒化珪素セラミックスの板（窒化珪素板）の表面および裏面に、ＡｇＣｕ系ろう剤を用いて１３０ｍｍ×１９０ｍｍ×０．５ｍｍｔの圧延銅板を張り合わせて、熱処理することによって窒化珪素板と銅板の接合体を作製する。この接合体を室温まで冷却し、銅板表面にマスク用樹脂パターンを印刷し、塩化第二銅系溶液を用いて銅の一部を溶解して銅パターンを形成する。さらに、水酸化ナトリウム水溶液を用いて、マスク用樹脂パターンを除去することで回路基板の集合体となる「集合基板」を作製する。得られる集合基板の表裏には、それぞれ２０ｍｍ×４０ｍｍの銅パターンが縦８列、横３列で配置される（この集合基板は、分割すると、２４個の回路基板を得ることができるものである）。

【0045】

（実施形態１）
上述の“集合基板の作製”で得る集合基板を使い、１枚の集合基板に含まれる２４個の銅パターンの表裏それぞれに電極が接触するよう電極を押し当て、交流２ｋＶの電圧を１秒間印加し、銅板（銅パターン）間に流れる漏れ電流を測定する。測定装置は、例えば総研電機製の装置を用いる（以下、参考形態１でも同じ装置を使用する）。測定回路の接続は図１のようにすることができる。そして、漏れ電流の値は、たとえば２．８４～２．９９ｍＡである。これは、後に述べる参考形態１における漏れ電流のおよそ２４倍の値である。この測定に要する時間はおよそ１分である。なお、この集合基板は、漏れ電流測定の前の段階においてファイバーレーザによるブレークラインの形成を行っていてもよいし、行っていなくてもよい（いずれにしても、ブレークラインに沿っての分割を行ってはいない）。ブレークラインを形成する工数は、実施形態でも、下記の参考形態でも同様である。

【0046】

（参考形態１）
上述の“集合基板の作製”で得る集合基板を使い、ファイバーレーザを用いて集合基板の銅パターン間の中央におよそ５０μｍの溝（ブレークラインに相当する溝）を掘り、ブレークラインに沿って分割することにより、２４個の回路基板を得る。１個の回路基板の表裏にそれぞれ直径１ｍｍの電極を押し当てて、測定装置によって交流２ｋＶの電圧を１秒間印加し、銅板（銅パターン）間に流れる漏れ電流を測定する。漏れ電流の値は、たとえば０．１２～０．１３ｍＡである。続けて、残りの回路基板についても測定するならば、この測定に要する時間はおよそ２４分と算定される。

【0047】

（実施形態２）
上述の“集合基板の作製”で得る集合基板を使い、１枚の集合基板に含まれる２４個の銅パターンの表裏それぞれに電極が接触するように電極を押し当て、集合基板及び電極をフロリナートＦＣ－４０（３Ｍ社製）の中に浸漬し、部分放電試験器によって交流５ｋＶの電圧を５秒間印加し、発生する放電電荷量を測定する。放電電荷量の値は例えば２～３ｐＣである。このレベルの値は、部分放電試験器のベースノイズを測定することで得られるものと考えられ、実質的な放電電荷量はほぼゼロであると見なせる。この測定に要する時間はおよそ１分３０秒である。なお、持ち出しや揮発によって消耗する絶縁媒体の量はたとえば２０ｍｌである。

【0048】

（参考形態２）
上述の“集合基板の作製”で得る集合基板を使い、ファイバーレーザを用いて集合基板の銅パターン間の中央におよそ５０μｍの溝（ブレークラインに相当する溝）を掘り、ブレークラインに沿って分割することにより、２４個の回路基板を得る。１個の回路基板の表裏にそれぞれ直径１ｍｍの電極を押し当てて、絶縁溶媒であるフロリナートＦＣ－４０（３Ｍ社製）の中に浸漬し、実施形態２と同じ部分放電試験器によって交流５ｋＶの電圧を５秒間印加し、発生する放電電荷量を測定する。放電電荷量の値は例えば２～３ｐＣであり、実施形態２と同様のレベルと言える。ただし、続けて残りの回路基板についても測定（浸漬からの引上げ→回路基板の差替え→電極押当て→浸漬→放電電荷量測定）をするならば、要する時間は３６分以上と算定される。なお、この測定で持ち出しや揮発によって消耗する絶縁媒体の量は例えば３０ｍｌである。

【0049】

絶縁性の検査においては、集合基板の状態で検査を行うことにより個々の回路基板の枚数にほぼ比例した漏れ電流が測定され、集合基板の状態での検査が可能である。また、測定に要する時間を大幅に削減できる。一方、部分放電試験特性の測定では、放電電荷量はベースノイズレベルで有ってほぼ変わらず、集合基板の状態での測定が可能である。測定時間を大幅に削減でき、測定に伴う絶縁媒体の使用量も減少する。

【符号の説明】

【0050】

１：窒化珪素セラミックス焼結基板
５：貫通孔
１０：外縁
１１：耳部
１２，１２ａ：窒化珪素セラミックス集合基板
１３：辺ブレークライン、１３ａ：スクライブ孔
１４：スリット、１５：角ブレークライン
１６：回路板
１６’：放熱板
１６ａ，１６ａ’：ろう材
１６ｂ，１６ｂ’：原版のＣｕ板
１７：縁部
１８，１８’：第２のブレークライン
１９：セラミックス基板部
２０：回路基板
５１ａ，５１ｂ：プローブ
５２ａ、５２ｂ，５２ｃ、５２ｄ：測定用配線
５３ａ，５３ｂ：測定用治具
５４：測定機器

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】