电路基板以及具备该电路基板的电子装置制造方法及图纸

本公开的电路基板具备：基体，具有从第1面贯通到第2面的贯通孔且由陶瓷构成；贯通导体，银以及铜是主成分，且位于所述贯通孔内；以及金属层，与所述贯通导体的至少一个表面相接。所述贯通导体中，在直径的中心区域的所述金属层侧区域至存在银及铜的共晶区域，在直径的中心区域的中央区域中存在银及铜的非共晶区域。

Circuit board and electronic device with the circuit board

The circuit board of the disclosure is provided with a matrix, which has a through hole formed from first sides to second faces, and is composed of ceramics. Through conductors, silver and copper are principal components, and are located in the through holes, and the metal layer is connected with at least one surface of the conductors through. The conductor passes through the side area of the metal layer in the central area of the diameter to the eutectic region where silver and copper exist, and there is a non eutectic area of silver and copper in the central area of the central area of the diameter.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电路基板以及具备该电路基板的电子装置
本公开涉及电路基板以及在该电路基板搭载电子部件而成的电子装置。
技术介绍
已知在由陶瓷构成的基体上具备金属层的电路基板上搭载了半导体元件、发热元件、珀耳帖元件等各种电子部件的电子装置。搭载在这样的电路基板上的电子部件在工作时会产生热。并且，因近几年的电子部件的高集成化、电子装置的小型化、薄型化，施加到电路基板的每单位体积的热量变大，所以要求电路基板除了由陶瓷构成的基体和金属层的接合不会脱落以外，还要求散热性高。因此，正在进行以下工作：使用具备贯通孔的基体，利用隔着金属层设置在贯通孔内的贯通导体提高散热性。例如，专利文献1中，作为会成为贯通导体的金属膏提出了如下的无收缩性的金属膏，该金属膏包含以金属粉末为主成分的导电粉末、膨胀剂、展色剂。在先技术文献专利文献专利文献1：JP特开平9-46013号公报
技术实现思路
本公开的电路基板具备：基体，具有从第1面贯通到第2面的贯通孔，且由陶瓷构成；贯通导体，银以及铜是主成分，且位于所述贯通孔内；以及金属层，与所述贯通导体的至少一个表面相接。并且，所述贯通导体中，在直径的中心区域的所述金属层侧区域存在银及铜的共晶区域，在直径的中心区域的中央区域存在银及铜的非共晶区域。附图说明图1是示意性表示本公开的电路基板的一例的剖视图。图2是示意性表示本公开的电路基板的另一例的剖视图。图3A是金属层侧区域B的反射电子像照片以及基于能量分散型X射线分析器的线D处的线分析的结果。图3B是中心区域C的反射电子像照片以及基于能量分散型X射线分析器的线E处的线分析的结果。图4是示意性表示本公开的电路基板的又一例的剖视图。图5是示意性表示本公开的电子装置的一例的剖视图。具体实施方式以下，参照附图详细说明本公开的电路基板。图1是示意性表示本公开的电路基板的一例的剖视图。图2是示意性表示本公开的电路基板的另一例的剖视图。并且，如图1以及图2所示，本公开的电路基板10具备：基体1，具有从第1面5贯通到第2面6的贯通孔，且由陶瓷构成；贯通导体2，银以及铜是主成分，且位于贯通孔内；以及金属层3，与贯通导体2的至少一个表面相接。另外，如图1以及图2所示，第1面5是基体1的上表面，第2面6是基体1的下表面。并且，在图1中，作为贯通孔，示出了第1面5中的开口面积与第2面6中的开口面积相同的例子。另一方面，在图2中，作为贯通孔，示出以下例子，第2面6中的开口面积比第1面5中的开口面积大，贯通孔的直径从第1面5朝向第2面6变大。另外，在图1中，作为贯通孔的截面形状，示出了朝向第1面5以及第2面6扩展的鼓状，但是也可以仅是矩形形状。此外，在图1以及图2中，示出了仅在贯通导体2的第1面5侧具备金属层3的例子，但是也可以在贯通导体2的第2面6侧也具备金属层。另外，所谓贯通导体2中的主成分，是构成贯通导体2的全部成分的总计100质量％当中以银及铜的质量的总计含70质量％以上的成分。银可以是单独含有50质量％以上。并且，构成本公开的电路基板10的贯通导体2中，在直径的中心区域A的金属层侧区域B存在银及铜的共晶区域(以下，仅记载为共晶区域)，在直径的中心区域A的中央区域C存在银及铜的非共晶区域(以下，仅记载为非共晶区域)。另外，所谓直径的中心区域A是指，如图1以及图2所示，按照大致等分贯通导体2的体积的方式，在基体1的厚度方向上切断的截面中，将从贯通孔的一个内表面至另一个内表面的距离(L)三等分之后的正中间的区域。换言之，所谓直径的中心区域A是指，在贯通导体2为圆柱状的情况下，立体地看时，是以中心为基准的半径1/3L的圆的圆柱体。另外，如图1所示，在贯通导体2的截面形状为鼓状的情况下，基于与内表面相接的直线状的虚拟线来确定直径的中心区域A即可。在此，说明图1以及图2所示的截面的制作方法。如果是具备基体1、贯通导体2、金属层3的电路基板10，则首先利用蚀刻、研磨等，去除金属层3。然后，使用截面抛光机(CP)进行研磨，以使得连接露出的贯通导体2的两表面的中心的线成为切断面的一部分。由此，能够得到图1以及图2所示那样的贯通导体2的体积大致被等分的、在基体1的厚度方向上切断的截面。此外，所谓直径的中心区域A的金属层侧区域B是，在直径的中心区域A中，将基体1的第1面5至第2面6的距离三等分之后的区域当中的金属层3侧的区域。另外，在贯通导体2的第2面6侧的表面也形成了金属层的情况下，图1以及图2中的直径的中心区域A的上方以及下方会成为金属层侧区域B。进一步地，所谓直径的中心区域A的中央区域C是在直径的中心区域A中，将基体1的第1面5至第2面6的距离三等分之后的区域当中的中央的区域。接着，关于共晶区域以及非共晶区域，使用图3A以及图3B来说明。图3A是图1以及图2所示的金属层侧区域B的反射电子像照片以及基于能量分散型X射线分析器的线D处的线分析的结果，图3B是图1以及图2所示的中心区域C的反射电子像照片以及基于能量分散型X射线分析器的线E处的线分析的结果。在此，所谓反射电子像(以下，仅记载为BEM)是使用扫描型电子显微镜(SEM)检测出向样品照射了电子射线时来自样品表面的反射电子而得到的像。此外，所谓线分析是使用SEM中附带的能量分散型X射线分析器(EDX)来进行的分析，在图3A以及图3B中，分别是BEM照片中的线D、线E处的线分析结果，上部侧表示从银检测出的特性X射线的强度，下部侧表示从铜检测出的特性X射线的强度。并且，所谓共晶区域是指，如图3A所示，在线分析结果中超过全部强度的10％的铜的峰值条数在50μm中为10条以上的区域。此外，所谓非共晶区域是指，如图3B所示，在线分析结果中超过全部强度的10％的铜的峰值条数在50μm中不足10条的区域。另外，关于峰值的计数以峰值的顶部来计数，图3A中的标尺位置在每50μm的铜的峰值条数是11条，图3B中的标尺位置在每50μm的铜的峰值条数是8条。此外，换言之，在共晶区域中，银以及铜的峰值的宽度窄，在非共晶区域中，银以及铜的峰值的宽度宽。此外，换种说法来说，在BEM中，对于共晶区域来说，用暗色表示的部分的大小小，并且用暗色表示的部分的间隔窄，对于非共晶区域来说，用暗色表示的部分的大小大，并且用暗色表示的部分的间隔宽。满足上述结构的本公开的电路基板10在散热性以及接合可靠性方面出色。本公开的电路基板10可成为散热性出色的基板是因为，首先，贯通导体2以导热性高的银以及铜为主成分。并且，存在于直径的中心区域A的金属层侧区域B中的共晶区域是经由热处理作用下的银和铜的共晶反应而形成的区域，所以变成了空洞少的状态。因此，从电子部件产生的热容易经由金属层3传导至贯通导体2。这样，通过共晶区域存在于直径的中心区域A的金属层侧区域B中，从而能够提高散热性。此外，本公开的电路基板10在接合可靠性方面出色是因为与贯通导体2相接的金属层3的表面的凹陷小。一般来说，在将会成为贯通导体2的金属膏填充到贯通孔时，金属膏充满贯通孔内，但是在使其成为贯通导体2的热处理中，因有机媒介的消失、金属的熔融等会收缩，由此贯通导体2的表面容易凹陷，但是本公开的电路基板10的贯通导体2中，非共晶区域存在于直径的中心区域A的中央区域C，由此会成为贯通导体2的金属膏在热处理中的收缩小，且与贯通本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电路基板，具备：基体，具有从第1面贯通到第2面的贯通孔且由陶瓷构成；贯通导体，银以及铜是主成分，且位于所述贯通孔内；以及金属层，与所述贯通导体的至少一个表面相接，所述贯通导体中，在直径的中心区域的所述金属层侧区域中存在银及铜的共晶区域，在直径的中心区域的中央区域中存在银及铜的非共晶区域。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.04.27 JP 2015-0905301.一种电路基板，具备：基体，具有从第1面贯通到第2面的贯通孔且由陶瓷构成；贯通导体，银以及铜是主成分，且位于所述贯通孔内；以及金属层，与所述贯通导体的至少一个表面相接，所述贯通导体中，在直径的中心区域的所述金属层侧区域中存在银及铜的共晶区域，在直径的中心区域的中央区域中存在银及铜的非共晶区域。2.根据权利要求1所述的电路基板，其中，所述金属层的主成分是银以及铜。3.根据权利要求1或2所述的电路基板，其中，在所述基体与所述贯通导体之间，存在包含构成基体的成分和从钛、锆、铪以及铌中选择的至少一种的第1活性金属层。4.根据权利要求1～3中任一项所述的电路基板，其中，所述贯通导体包含从钼、钽...

【专利技术属性】
技术研发人员：阿部裕一，
申请(专利权)人：京瓷株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP