[发明专利]功率模块用基板的制造方法

摘要

本发明的功率模块用基板中，由铜或铜合金构成的铜板层叠并接合于陶瓷基板(11)的表面，在所述铜板与所述陶瓷基板(11)之间，氮化物层(31)形成于所述陶瓷基板(11)的表面，在所述氮化物层与所述铜板之间形成有厚度为15μm以下的Ag‑Cu共晶组织层(32)。

主权项

1.一种功率模块用基板的制造方法，其特征在于，在所述功率模块用基板中，由铜或铜合金构成的铜板层叠并接合于陶瓷基板的表面，并且铝板层叠并接合于陶瓷基板的背面，所述陶瓷基板是厚度为0.2～1.5mm的AlN或Si₃N₄，所述铜板的厚度为0.1mm以上且1.0mm以下，所述铝板的厚度为0.6mm以上且6.0mm以下，所述制造方法具有：铜部件接合用浆料涂布工序，在所述陶瓷基板的接合面及所述铜板的接合面中的至少一个接合面，涂布铜部件接合用浆料并干燥，从而形成含有Ag和氮化物形成元素的Ag及氮化物形成元素层；第1层叠工序，经由所述Ag及氮化物形成元素层，层叠所述陶瓷基板和所述铜板；第1加热工序，对层叠的所述陶瓷基板和所述铜板，向层叠方向以1～35kgf/cm²加压并进行加热，在所述陶瓷基板与所述铜板的界面形成熔融金属区域；第1凝固工序，通过使所述熔融金属区域凝固而接合所述陶瓷基板和所述铜板；第2层叠工序，在接合了所述铜板的所述陶瓷基板的背面，经由厚度5～50μm的Al‑Si系钎料箔，层叠所述铝板；第2加热工序，对层叠的所述陶瓷基板和所述铝板，向层叠方向以1～35kgf/cm²加压并进行加热，在所述铝板与所述陶瓷基板的界面形成熔融金属区域；及第2凝固工序，通过使所述熔融金属区域冷却而凝固，从而接合所述陶瓷基板和所述铝板，所述铜部件接合用浆料含有40质量％以上且90质量％以下的粉末成分，所述粉末成分中所述氮化物形成元素的含量为0.4质量％以上且75质量％以下，含有0质量％以上且50质量％以下的添加元素，残余部分为Ag及不可避免杂质，所述氮化物形成元素为Ti、Hf、Zr及Nb中的一种，所述添加元素为选自In、Sn、Al、Mn及Zn中的一种或两种以上，所述粉末成分中的Ag含量为25质量％以上，所述铜部件接合用浆料涂布工序中，干燥后的Ag及氮化物形成元素层的厚度为20μm以上且300μm以下，在所述加热工序中，通过使Ag向所述铜板一侧扩散，在所述陶瓷基板与所述铜板的界面形成所述熔融金属区域，并且在所述陶瓷基板的表面形成氮化物层。