[发明专利]耐热用功率模块基板、耐热用镀覆膜和镀液

说明书

本发明的目的在于，提供：即使进行高温侧200℃以上的TCT也防止覆膜中产生裂纹的耐热用功率模块基板、耐热用镀覆膜和镀液。一种耐热用功率模块基板，其特征在于，其为用于搭载产生最高到300℃的高热的功率半导体的耐热用功率模块基板，所述功率模块基板至少具备：基材，其由氧化铝、氮化铝或氮化硅形成；电路，其直接形成于前述基材上或借助钎料形成于前述基材上，且由铜或铝形成；和，镀覆膜，其形成于前述电路表面，前述镀覆膜为化学镀镍‑磷‑钼覆膜，前述镀覆膜中的磷的含有率为10.5～13重量％。

技术领域

本发明涉及用于搭载发出高热的功率半导体的耐热用功率模块基板、耐热用镀覆膜和镀液。

背景技术

一直以来，功率模块基板大多使用Si半导体芯片，在半导体芯片的性能保证上，在工作温度最高为150℃左右的条件下使用。

为了提高导体电路的耐腐蚀性，对上述功率模块基板实施了能耐受上述工作温度的镀镍-磷等。

例如专利文献1中公开了一种化学镀镍-磷镀覆膜，其以以往使用的树脂基板、陶瓷基板等为对象，为了能实现高的软钎料接合强度，在导电体电路中的软钎料接合部分具有选自铁、钨、钼和铬中的至少一种成分。

另外，专利文献2中公开了一种化学镀镍-硼的方法，其在不对陶瓷、铝等被镀物进行高温处理的情况下可以得到高硬度。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2002-256444号公报

专利文献2：日本专利3146065号

发明内容

发明要解决的问题

功率模块一般由功率半导体、功率模块基板(绝缘基板)和冷却器构成。功率半导体由于进行高电压、高电流的控制而工作时的放热量较高。以往，控制电流电压来控制功率半导体本身的温度上升，且以安装有功率半导体的功率模块基板和冷却器促进放热，控制功率半导体的工作温度不升高。另一方面，新一代的SiC、GaN等半导体芯片的耐热性高，即使瞬间引起最高到300℃左右的放热，芯片本身也能工作。因此，模块整体无需以往的冷却能力，为了可以使冷却器等小型化，可以期待作为模块整体的尺寸下降。另一方面，使软钎料等接合材料夹设于功率模块基板与功率半导体之间，但对功率模块基板也要求高于以往的耐热性。为了提高耐腐蚀性、接合可靠性，大多对功率模块基板的布线表面实施镀镍-磷。对于以往的镀镍-磷，作为耐热性的评价试验的冷热冲击试验(以下简记作TCT)中，在将低温侧设为-50℃、高温侧设为200℃以上时存在镀覆膜产生裂纹的问题。

因此，本发明的目的在于，提供：即使进行上述温度下的TCT也防止镀覆膜中产生裂纹的耐热用功率模块基板、耐热用镀覆膜和镀液。

用于解决问题的方案

本发明的一方式的耐热用功率模块基板的特征在于，其为用于搭载产生最高到300℃的高热的功率半导体的耐热用功率模块基板，所述功率模块基板至少具备：基材，其由氧化铝、氮化铝或氮化硅形成；电路，其直接形成于前述基材上或借助钎料形成于前述基材上，且由铜或铝形成；和，镀覆膜，其形成于前述电路表面，前述镀覆膜为化学镀镍-磷-钼覆膜，前述镀覆膜中的磷的含有率为10.5～13重量％。

如此，可以提供：即使进行高温侧200℃以上的TCT也防止镀覆膜中产生裂纹的耐热用功率模块基板。

此时，本发明的一方式中，前述镀覆膜中的钼的含有率可以设为0.01～2.0重量％。

如此，可以进一步防止镀覆膜中产生裂纹。

另外，本发明的一方式中，前述镀覆膜中的磷的含有率可以设为11～13重量％。