[发明专利]铜-陶瓷接合体、绝缘电路基板、铜-陶瓷接合体的制造方法及绝缘电路基板的制造方法

权利要求书

1.一种铜-陶瓷接合体，通过接合由铜或铜合金构成的铜部件和由氮化硅构成的陶瓷部件而成，所述铜-陶瓷接合体的特征在于，

在所述铜部件与所述陶瓷部件之间的所述陶瓷部件侧形成有镁氧化物层，在该镁氧化物层与所述铜部件之间，形成有Mg固溶于Cu的母相中的Mg固溶层，

在所述Mg固溶层的所述镁氧化物层侧，存在镁氮化物相，

在所述铜部件与所述陶瓷部件的接合界面不存在Ti、Zr、Nb及Hf。

2.根据权利要求1所述的铜-陶瓷接合体，其特征在于，

从所述陶瓷部件的接合面朝向所述铜部件侧50μm为止的区域中的金属间化合物相的面积率为15％以下。

3.一种绝缘电路基板，通过在由氮化硅构成的陶瓷基板的表面接合由铜或铜合金构成的铜板而成，所述绝缘电路基板的特征在于，

在所述铜板与所述陶瓷基板之间的所述陶瓷基板侧形成有镁氧化物层，在该镁氧化物层与所述铜板之间，形成有Mg固溶于Cu的母相中的Mg固溶层，

在所述Mg固溶层的所述镁氧化物层侧，存在镁氮化物相，

在所述铜板与所述陶瓷基板的接合界面不存在Ti、Zr、Nb及Hf。

4.根据权利要求3所述的绝缘电路基板，其特征在于，

从所述陶瓷基板的接合面朝向所述铜板侧50μm为止的区域中的金属间化合物相的面积率为15％以下。

5.一种铜-陶瓷接合体的制造方法，其特征在于，制造权利要求1或2所述的铜-陶瓷接合体，所述铜-陶瓷接合体的制造方法具备：

Mg配置工序，在所述铜部件与所述陶瓷部件之间配置Mg；

层叠工序，经由Mg层叠所述铜部件与所述陶瓷部件；及

接合工序，将经由Mg层叠的所述铜部件与所述陶瓷部件在层叠方向进行加压的状态下，在真空气氛下进行加热处理而接合，

在所述Mg配置工序中，将Mg量设为0.17mg/cm²以上且3.48mg/cm²以下的范围内，

在所述铜部件与所述陶瓷部件的接合中未使用Ti、Zr、Nb及Hf。

6.根据权利要求5所述的铜-陶瓷接合体的制造方法，其特征在于，

所述接合工序中的加压荷载设在0.049MPa以上且3.4MPa以下的范围内，加热温度设在500℃以上且850℃以下的范围内。

7.一种绝缘电路基板的制造方法，其特征在于，该制造方法为权利要求3或4所述的绝缘电路基板的制造方法，具备：

Mg配置工序，在所述铜板与所述陶瓷基板之间配置Mg；

层叠工序，经由Mg层叠所述铜板与所述陶瓷基板；及

接合工序，将经由Mg层叠的所述铜板与所述陶瓷基板在层叠方向进行加压的状态下，在真空气氛下进行加热处理而接合，

在所述Mg配置工序中，将Mg量设为0.17mg/cm²以上且3.48mg/cm²以下的范围内，

在所述铜板与所述陶瓷基板的接合中未使用Ti、Zr、Nb及Hf。

8.根据权利要求7所述的绝缘电路基板的制造方法，其特征在于，

所述接合工序的加压荷载设在0.049MPa以上且3.4MPa以下的范围内，加热温度设在500℃以上且850℃以下的范围内。