[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含氧陶瓷构成的陶瓷部件而成，其特征在于，

在所述铜部件与所述陶瓷部件之间，在所述陶瓷部件侧形成有氧化镁层，

在与所述氧化镁层接触的铜层的内部分散有活性金属氧化物相，所述活性金属氧化物相由选自Ti、Zr、Nb和Hf中的一种或两种以上的活性金属的氧化物形成。

2.根据权利要求1所述的铜-陶瓷接合体，其特征在于，

所述氧化镁层的厚度在50nm以上且1000nm以下的范围内。

3.根据权利要求1或2所述的铜-陶瓷接合体，其特征在于，

在所述氧化镁层的内部，分散有Cu粒子及Cu与活性金属的化合物粒子中的任一种或两种。

4.根据权利要求3所述的铜-陶瓷接合体，其特征在于，

分散在所述氧化镁层的内部的所述Cu粒子及所述化合物粒子的圆当量直径在10nm以上且100nm以下的范围内。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的铜-陶瓷接合体，其特征在于，

所述活性金属为Ti。

6.一种绝缘电路基板，通过在由含氧陶瓷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，其特征在于，

在所述陶瓷基板与所述铜板之间，在所述陶瓷部件侧形成有氧化镁层，

在与所述氧化镁层接触的铜层的内部分散有活性金属氧化物相，所述活性金属氧化物相由选自Ti、Zr、Nb和Hf中的一种或两种以上的活性金属的氧化物形成。

7.根据权利要求6所述的绝缘电路基板，其特征在于，

所述氧化镁层的厚度在50nm以上且1000nm以下的范围内。

8.根据权利要求6或7所述的绝缘电路基板，其特征在于，

在所述氧化镁层的内部，分散有Cu粒子及Cu与活性金属的化合物粒子中的任一种或两种。

9.根据权利要求8所述的绝缘电路基板，其特征在于，

分散在所述氧化镁层的内部的所述Cu粒子及所述化合物粒子的圆当量直径在10nm以上且100nm以下的范围内。

10.根据权利要求6～9中任一项所述的绝缘电路基板，其特征在于，

所述活性金属为Ti。

11.一种铜-陶瓷接合体的制造方法，其特征在于，制造权利要求1至5中任一项所述的铜-陶瓷接合体，所述铜-陶瓷接合体的制造方法具备：

活性金属及Mg配置工序，在所述铜部件与所述陶瓷部件之间，配置选自Ti、Zr、Nb和Hf中的一种或两种以上的活性金属及Mg；

层叠工序，将所述铜部件与所述陶瓷部件经由活性金属及Mg进行层叠；以及

接合工序，在将经由活性金属及Mg层叠的所述铜部件与所述陶瓷部件沿层叠方向加压的状态下，在真空气氛下进行加热处理而接合，

所述活性金属及Mg配置工序中，将活性金属量设在0.4μmol/cm²以上且47.0μmol/cm²以下的范围内，将Mg量设在14μmol/cm²以上且180μmol/cm²以下的范围内，

所述接合工序中，将480℃以上且低于650℃的温度范围内的升温速度设为5℃/min以上，并且将保持温度设在650℃以上且850℃以下的范围内，将保持温度下的保持时间设在10min以上且180min以下的范围内。

12.一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6至10中任一项所述的绝缘电路基板的制造方法，具备：

活性金属及Mg配置工序，在所述铜板与所述陶瓷基板之间，配置选自Ti、Zr、Nb和Hf中的一种或两种以上的活性金属及Mg；

层叠工序，将所述铜板与所述陶瓷基板经由活性金属及Mg进行层叠；以及

接合工序，在将经由活性金属及Mg层叠的所述铜板与所述陶瓷基板沿层叠方向加压的状态下，在真空气氛下进行加热处理而接合，

所述活性金属及Mg配置工序中，将活性金属量设在0.4μmol/cm²以上且47.0μmol/cm²以下的范围内，将Mg量设在14μmol/cm²以上且180μmol/cm²以下的范围内，

所述接合工序中，将480℃以上且低于650℃的温度范围内的升温速度设为5℃/min以上，并且将保持温度设在650℃以上且850℃以下的范围内，将保持温度下的保持时间设在10min以上且180min以下的范围内。