[發明專利]銅-陶瓷接合體、絕緣電路基板、銅-陶瓷接合體的制造方法及絕緣電路基板的制造方法

有效

• 申請號: 201880012794.X
• 申請日: 2018-02-27
• 公開（公告）號: CN110382445B
• 公開（公告）日: 2021-08-17
• 發明（設計）人: 寺﨑伸幸
• 申請（專利權）人: 三菱綜合材料株式會社
• 主分類號: C04B37/02
• 分類號: C04B37/02;H05K3/38
• 代理公司: 北京德琦知識產權代理有限公司 11018
• 代理人: 樸圣潔;王珍仙

1.一種銅-陶瓷接合體，其接合由銅或銅合金構成的銅部件及由氮化鋁或氮化硅構成的陶瓷部件而成，所述銅-陶瓷接合體的特征在于，

在所述銅部件與所述陶瓷部件之間，在所述陶瓷部件側形成有活性金屬氮化物層，所述活性金屬氮化物層包含選自Ti、Zr、Nb及Hf中的一種或兩種以上的活性金屬的氮化物，在所述活性金屬氮化物層與所述銅部件之間形成有Mg固溶層，所述Mg固溶層在Cu的母相中固溶有Mg，

在所述Mg固溶層中存在所述活性金屬。

2.根據權利要求1所述的銅-陶瓷接合體，其特征在于，

在所述Mg固溶層分散有包含Cu及所述活性金屬的金屬間化合物相。

3.根據權利要求1或2所述的銅-陶瓷接合體，其特征在于，

在所述活性金屬氮化物層的內部分散有Cu粒子。

4.根據權利要求1～3中任一項所述的銅-陶瓷接合體，其特征在于，

所述活性金屬為Ti。

5.根據權利要求1～4中任一項所述的銅-陶瓷接合體，其特征在于，

在所述陶瓷部件與所述銅部件之間，從所述陶瓷部件的接合面向著所述銅部件側50μm為止的區域中的Cu₂Mg相的面積率為15％以下。

6.一種絕緣電路基板，其在由氮化鋁或氮化硅構成的陶瓷基板的表面接合由銅或銅合金構成的銅板而成，所述絕緣電路基板的特征在于，

在所述銅板與所述陶瓷基板之間，在所述陶瓷基板側形成有活性金屬氮化物層，所述活性金屬氮化物層包含選自Ti、Zr、Nb及Hf中的一種或兩種以上的活性金屬的氮化物，在該活性金屬氮化物層與所述銅板之間形成有Mg固溶層，所述Mg固溶層在Cu的母相中固溶有Mg，

在所述Mg固溶層中存在所述活性金屬。

7.根據權利要求6所述的絕緣電路基板，其特征在于，

在所述Mg固溶層分散有包含Cu及所述活性金屬的金屬間化合物相。

8.根據權利要求6或7所述的絕緣電路基板，其特征在于，

在所述活性金屬氮化物層的內部分散有Cu粒子。

9.根據權利要求6～8中任一項所述的絕緣電路基板，其特征在于，

所述活性金屬為Ti。

10.根據權利要求6～9中任一項所述的絕緣電路基板，其特征在于，

在所述陶瓷基板與所述銅板之間，從所述陶瓷基板的接合面向著所述銅板側50μm為止的區域中的Cu₂Mg相的面積率為15％以下。

11.一種銅-陶瓷接合體的制造方法，其特征在于，制造權利要求1～5中任一項所述的銅-陶瓷接合體，所述銅-陶瓷接合體的制造方法具備：

活性金屬及Mg配置工序，在所述銅部件與所述陶瓷部件之間，配置選自Ti、Zr、Nb及Hf中的一種或兩種以上的活性金屬的單質及Mg單質；

層疊工序，通過所述活性金屬的單質及所述Mg單質層疊所述銅部件及所述陶瓷部件；及

接合工序，以沿層疊方向對通過所述活性金屬的單質及所述Mg單質層疊的所述銅部件及所述陶瓷部件進行加壓的狀態，在真空氣氛下進行加熱處理而接合，

在所述活性金屬及Mg配置工序中，所述活性金屬的單質的活性金屬量為0.4μmol/cm²以上且47.0μmol/cm²以下，所述Mg單質的Mg量為7.0μmol/cm²以上且143.2μmol/cm²以下。