[发明专利]铜部件接合体的制造方法

说明书

本发明的接合第1铜部件和第2铜部件而成的铜部件接合体的制造方法中，所述第1铜部件和所述第2铜部件由铜或铜合金构成，所述第1铜部件和第2铜部件中的至少一个包含由铜或铜合金构成的铜多孔体。该制造方法具有：接合材配置工序(S01)，在所述第1铜部件与所述第2铜部件之间配置接合材；以及还原烧结工序(S02)，在还原气氛下，在600℃以上且1050℃以下的范围内加热保持所述第1铜部件、所述第2铜部件以及所述接合材。所述接合材含有铜与氧的摩尔比设在Cu:O＝1:0.3～1.0的范围内的铜氧化物或金属铜与铜氧化物的混合物，并且具有铜氧化物粉末或金属铜粉末中的至少一种。所述铜氧化物粉末或所述金属铜粉末的平均粒径D相对于所述铜多孔体的平均细孔直径Dp，在0.05×Dp≤D≤2×Dp的范围内。通过所述还原烧结，在所述第1铜部件与所述第2铜部件之间形成由金属铜构成的接合层。

技术领域

本发明涉及一种接合由铜或铜合金构成的铜部件彼此而成的铜部件接合体的制造方法。

本申请基于2016年1月27日于日本申请的专利2016-013683号主张优先权，并将其内容援用于此。

背景技术

一直以来，在将由铜或铜合金构成的铜部件彼此进行接合时，广泛应用了例如使用了比铜部件的熔点低的钎料或焊锡材料等低熔点接合材的接合方法。作为钎料或焊锡材料等低熔点接合材，可举出Sn等低熔点金属、包含P等熔点降低元素的铜合金。当使用这种低熔点金属或包含熔点降低元素的铜合金构成的低熔点接合材进行接合时，在铜部件彼此之间形成的接合层上存在导电性或导热性低于铜部件的问题。并且，由于接合层本身的熔点低，因此存在无法在高温环境下使用的问题。

并且，例如当铜部件中的任一个为铜多孔体时，导致在接合时产生的液相进入铜多孔体的孔部，存在铜多孔体的气孔率发生变化并且接合变得不充分的问题。

作为不使用钎料或焊锡材料等低熔点接合材的接合方法，提出有对氧化铜或金属铜的粉末进行烧结而接合的方法。

例如专利文献1中公开有使用了氧化铜纳米粒子的烧结接合材。并且，专利文献2中公开有使用了铜纳米粒子的烧结接合材。这些专利文献1、2中所记载的烧结接合材通过使用烧结性高的纳米粒子来谋求接合性的提高。

专利文献1：日本特开2012-099384号公报

专利文献2：日本特开2013-091835号公报

然而，使用了纳米粒子的接合材中，纳米粒子具有容易凝聚的倾向，因此需要将纳米粒子分散于溶液中，进而添加分散稳定剂。

但是，分散稳定剂等可能会因接合条件等而残留在接合层内，从而导致接合强度下降。并且，当未添加分散稳定剂时，纳米粒子凝聚而可能无法均匀地接合，从而导致接合强度下降。

并且，例如当铜部件中的任一个为铜多孔体时，导致分散有纳米粒子的溶液进入铜多孔体的孔部，从而很难良好地接合铜多孔体。

发明内容

本发明是以上述情况为背景而完成的，其目的在于提供一种具有接合强度高且导电性、导热性以及耐热性优异的接合层的铜部件接合体的制造方法。