[發明專利]功率模塊

有效

• 申請號: 201380067852.6
• 申請日: 2013-12-20
• 公開（公告）號: CN104885207B
• 公開（公告）日: 2018-05-22
• 發明（設計）人: 大橋東洋;長友義幸;長瀬敏之;黑光祥郎
• 申請（專利權）人: 三菱綜合材料株式會社
• 主分類號: H01L21/52
• 分類號: H01L21/52;B23K35/26;C22C13/00
• 代理公司: 北京德琦知識產權代理有限公司 11018
• 代理人: 康泉;王珍仙

1.一種功率模塊，其具備在絕緣層的一個面配設有電路層的功率模塊用基板和接合于所述電路層上的半導體元件，該功率模塊的特征在于，

在所述電路層中的與所述半導體元件的接合面設置有由銅或銅合金構成的銅層，

所述電路層還具備形成于所述絕緣層的一個面的鋁層，

所述銅層層壓于所述鋁層的一個面側，

所述鋁層的另一面與所述絕緣層的第一面接合，

在所述電路層與所述半導體元件之間形成有使用焊錫材料形成的焊錫層，

所述焊錫層的厚度設在50μm以上200μm以下的范圍內，

在所述焊錫層中的與所述電路層之間的界面形成有合金層，該合金層作為主成分含有Sn，并且含有0.5質量％以上10質量％以下的Ni和30質量％以上40質量％以下的Cu，該合金層的厚度設定在2μm以上20μm以下的范圍內，

所述合金層具有由(Cu,Ni)6Sn5構成的金屬間化合物，

在功率循環試驗中，在通電時間5秒、溫度差80℃的條件下負載10萬次功率循環時的熱阻上升率低于10％，

在所述電路層的表面形成有作為Cu和Sn的金屬間化合物的Cu3Sn的金屬間化合物層，在所述金屬間化合物層上層壓配置有所述焊錫層，

所述金屬間化合物層的厚度設為0.8μm以下，

通過所述銅層的Cu向焊錫材料側擴散，由包含Cu、Ni、Sn的金屬間化合物(Cu,Ni)6Sn5構成的析出物顆粒分散在所述焊錫層的內部。