[发明专利]接合方法

说明书

提出即使在接合面的面积大的情况下也能够牢固地接合功率模块的构件的方法，其包括：氧离子传导体层形成工序，在具有金属的第一被接合材料和具有陶瓷的第二被接合材料中的一方的表面形成氧离子传导体层；配置工序，将第一被接合材料和第二被接合材料以两者夹着氧离子传导体层而接触的方式配置；连接工序，将第一被接合材料连接至电压施加装置的正极侧和负极侧中的一方，并且将第二被接合材料连接至电压施加装置的正极侧和负极侧中的另一方；以及电压施加工序，在第一被接合材料和第二被接合材料之间施加电压而接合第一被接合材料和第二被接合材料。

本申请是申请日为2020年05月29日，申请号为202080041255.6，发明名称为“接合方法”的中国专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及接合方法。

背景技术

近年来，作为能够期待电力损耗(electric power loss)的降低的、带隙(bandgap)宽的次时代的功率模块(power module)材料，研究碳化硅(SiC)的利用。使用了这种SiC的功率模块期待在高温(例如，300℃以上)下工作，因此构成功率模块的要素的接合需要耐热性。

作为上述构成要素的接合方法之一，有使用焊料的方法，并推进了具备耐热性的焊料材料的开发(例如，参照专利文献1)。然而，基于焊料的接合需要在真空中进行，因此需要在密闭的室内进行接合构成要素的批处理(batch processing)，这存在可操作性差的问题。此外，熔点高的焊料材料容易氧化，润湿性差，因此还存在发生接合不良的问题。

另一方面，作为可在大气中进行的接合方法，有使用银烧结矿(sinter)(例如，参照专利文献2)、铜烧结矿(例如，参照专利文献3)等的粉末冶金的方法，已实际应用于半导体芯片的键合(bonding)。

(现有技术文献)

(专利文献)

专利文献1：日本特开2015-72959号公报

专利文献2：日本特开2011-236494号公报

专利文献3：日本特开2013-91835号公报

发明内容

(发明所要解决的问题)

在如专利文献2和专利文献3所记载的那种使用烧结矿的方法中，需要向接合面均匀地施加压力之后开始接合，但是在接合面的面积大的情况下难以均匀地施加压力。

本发明是着眼于上述问题而提出的，其目的在于，提出一种即使在接合面的面积大的情况下也能够牢固地接合功率模块的构成要素的接合方法。

(解决问题所采用的措施)

为了解决上述问题，第一观点的接合方法为包括：氧离子传导体层形成工序，在具有金属的第一被接合材料和具有陶瓷的第二被接合材料中的一方的表面形成氧离子传导体层；

配置工序，将所述第一被接合材料和所述第二被接合材料以两者夹着所述氧离子传导体层而接触的方式配置；

连接工序，将所述第一被接合材料连接至电压施加装置的正极侧和负极侧中的一方，并且将所述第二被接合材料连接至电压施加装置的正极侧和负极侧中的另一方；以及

电压施加工序，在所述第一被接合材料和所述第二被接合材料之间施加电压而接合所述第一被接合材料和所述第二被接合材料。

(发明的效果)

根据本发明，即使在接合面的面积大的情况下也能够牢固地接合功率模块的构成要素。

附图说明

图1为本发明的接合方法的流程图。

图2A为用于说明实施例1的图。