[发明专利]接合体、功率模块用基板、接合体的制造方法及功率模块用基板的制造方法

权利要求书

1.一种接合体，其为由陶瓷构成的陶瓷部件与由Cu或Cu合金构成的Cu部件的接合体，其特征在于，

在所述陶瓷部件与所述Cu部件的接合界面形成有：

位于所述陶瓷部件侧且Sn固溶于Cu中的Cu-Sn层；

位于所述Cu部件侧且实质上由Cu和Ti构成的第一金属间化合物层；及

位于所述第一金属间化合物层与所述Cu-Sn层之间且含有P和Ti的第二金属间化合物层。

2.根据权利要求1所述的接合体，其特征在于，在所述第一金属间化合物层与所述第二金属间化合物层之间形成有Ti层，该Ti层的厚度设为0.5μm以下。

3.根据权利要求1或权利要求2所述的接合体，其特征在于，所述第一金属间化合物层的厚度设为0.2μm以上6μm以下的范围内。

4.根据权利要求1或权利要求2所述的接合体，其特征在于，所述第二金属间化合物层的厚度设为0.5μm以上4μm以下的范围内。

5.根据权利要求3所述的接合体，其特征在于，所述第二金属间化合物层的厚度设为0.5μm以上4μm以下的范围内。

6.一种功率模块用基板，其特征在于，包括权利要求1至权利要求5中任一项所述的接合体，

所述功率模块用基板具备：陶瓷基板，由所述陶瓷部件构成；及电路层，由在该陶瓷基板的一个面形成的所述Cu部件构成，

在所述陶瓷基板与所述电路层的接合界面形成有：

位于所述陶瓷基板侧且Sn固溶于Cu中的Cu-Sn层；

位于所述电路层侧且实质上由Cu和Ti构成的第一金属间化合物层；及

位于所述第一金属间化合物层与所述Cu-Sn层之间且含有P和Ti的第二金属间化合物层。

7.根据权利要求6所述的功率模块用基板，其特征在于，在所述陶瓷基板的另一个面形成有由Al或Al合金构成的金属层。

8.一种功率模块用基板，其特征在于，包括权利要求1至权利要求5中任一项所述的接合体，

所述功率模块用基板具备：陶瓷基板，由所述陶瓷部件构成；电路层，在该陶瓷基板的一个面形成；及金属层，由在该所述陶瓷基板的另一个面形成的所述Cu部件构成；

在所述陶瓷基板与所述金属层的接合界面形成有：

位于所述陶瓷基板侧且Sn固溶于Cu中的Cu-Sn层；

位于所述金属层侧且实质上由Cu和Ti构成的第一金属间化合物层；及

位于所述第一金属间化合物层与所述Cu-Sn层之间且含有P和Ti的第二金属间化合物层。

9.一种接合体的制造方法，其为由陶瓷基板构成的陶瓷部件与由Cu或Cu合金构成的Cu部件的接合体的制造方法，其特征在于，具备：

层叠工序，通过Cu-P-Sn系钎料与Ti材，层叠所述陶瓷部件与所述Cu部件；

第一加热处理工序，在层叠的状态下，以小于所述Cu-P-Sn系钎料的熔融开始温度的温度进行加热，使所述Cu部件与所述Ti材反应而形成实质上由Cu和Ti构成的第一金属间化合物层；及

第二加热处理工序，在所述第一加热处理工序之后，以所述Cu-P-Sn系钎料的熔融开始温度以上的温度进行加热，形成Sn固溶于Cu中的Cu-Sn层、及位于所述第一金属间化合物层与所述Cu-Sn层之间且含有P和Ti的第二金属间化合物层。

10.根据权利要求9所述的接合体的制造方法，其特征在于，所述第一加热处理工序中的加热温度设为580℃以上670℃以下的范围内，加热时间设为30分钟以上240分钟以下的范围内。