三、结果
1、陶瓷基板的翘曲评估
陶瓷基板在50℃和250℃之间的翘曲位移实测如图9所示，图9也显示了50℃和250℃时的翘曲。使用DIC测量焊接SiC器件的表面。具有实心Cu图案的陶瓷基板的测量结果示于图1和图2中。图 9a-c所示，陶瓷基板的两侧对称布线图案如图9d-f 所示。具有实心图案的基板在50℃时呈现向上翘曲（图 9a）。
当基板加热到250℃时会发生向下翘曲（图 9b））由于基板每一侧的Cu体积不平衡。在50℃和250℃之间具有实心图案的基板的位移约为90μm（图9c）。另一方面，两侧具有对称布线图案的基板在50℃和250℃均未显示翘曲，并且位移小于10μm（图9d-f）。通过在陶瓷基板的两侧采用对称布线图案，从50℃到250℃的翘曲位移减少到在一侧具有实心图案的陶瓷基板的九分之一或更小。在制造过程中，陶瓷基板的焊接温度为356℃，远高于250℃。没有对策的陶瓷基板在356℃时的翘曲时间估计为140μm。
2、模块在室温下的翘曲评估
图10显示了使用激光显微镜在室温下测量的具有Cu和SUS410基板的模块的翘曲。测量可以安装无源元件的陶瓷基板的表面以评估模块的翘曲时间。由于Cu布线图案厚度的偏差大，结果难以理解，因此Cu布线图案被遮盖，呈现白色。对陶瓷基板的陶瓷部分进行了评价。使用铜基板的模块显示出大约140 μm的向上凸起翘曲（图10a）。
这是由于制造过程中冷却过程中陶瓷基板和基板之间的CTE差异造成的。Cu具有比陶瓷基板更大的CTE，因此比陶瓷基板收缩得更多。因此，发生了向上凸出的翘曲。另一方面，使用 SUS410基板的模块也表现出向上凸起的翘曲，但测得的翘曲仅为约40 μm（图10b）。通过采用SUS410作为底板，翘曲减少到使用Cu底板的模块的三分之一以下。
图11显示了以下条件下的模拟结果。初始条件为356°C无应力，这是Au-Ge共晶焊料的熔化温度。通过冷却至室温来模拟翘曲。通过测定陶瓷基板2的上表面的位移来评价翘曲。图11a和11b分别显示了使用Cu和SUS410基板的模块的模拟结果。确认模拟结果显示出与测量结果相同的趋势。
图12所示比较模拟和测量结果。横轴是底板的CTE，纵轴是模块的翘曲度。此外，还模拟了使用 Al、Cu-W 和复合材料基板（如表 I所示）的模块。仿真结果与测量结果吻合良好。因此，可以预测具有不同基板材料的模块中发生的翘曲。使用CTE为6–7 ppm/°C的基板（例如Cu-W和复合材料）的模块的翘曲预计最小。这与陶瓷基板1和2的表观 CTE非常吻合。另一方面，由于其较大的 CTE，预计铝基板在这些材料中具有最大的翘曲。
