陶瓷-铜复合体、及陶瓷-铜复合体的制造方法技术

本发明专利技术的陶瓷

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】陶瓷
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铜复合体、及陶瓷
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铜复合体的制造方法


[0001]本专利技术涉及陶瓷
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铜复合体、及陶瓷
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铜复合体的制造方法。

技术介绍

[0002]目前为止，对陶瓷
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铜复合体进行了各种开发。作为此种技术，例如专利文献1中记载的技术是已知的。在专利文献1中，关于陶瓷电路基板的制造方法，记载了在印刷有钎料膏的氮化铝基板的表面和背面上分别按压Cu板并使其接触的状态下在真空气氛中于800℃的温度实施15分钟热处理的接合条件(专利文献1的0034段等)。
[0003]现有技术文献
[0004]专利文献
[0005]专利文献1：日本特开2005
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101415号公报

技术实现思路

[0006]专利技术所要解决的课题
[0007]然而，本申请的专利技术人研究后判明，上述专利文献1记载的陶瓷
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铜复合体在热循环特性方面存在改善的余地。
[0008]用于解决课题的手段
[0009]本申请的专利技术人进一步进行研究，结果发现，通过在朝向铜层侧成为凸状的钎料层的区域中形成多个富Cu相，能够提高和改善陶瓷
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铜复合体的热循环特性，从而完成了本专利技术。
[0010]根据本专利技术，提供陶瓷
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铜复合体，其为平板状的陶瓷
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铜复合体，具备陶瓷层、铜层和钎料层，所述钎料层存在于上述陶瓷层与上述铜层之间且包含Sn或In、和Ag，
[0011]在将该陶瓷
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铜复合体沿着与其主面垂直的面切断时的切面的至少一者中，在上述钎料层的铜层侧形成有凹凸部，在至少一个凸部内，多个富Cu相以彼此隔开间隔的状态存在。
[0012]另外，根据本专利技术，提供平板状的陶瓷
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铜复合体的制造方法，其包括：
[0013]准备平板状层叠体的工序，所述平板状层叠体中层叠有陶瓷层、包含Ag的钎料、及铜层；和
[0014]接合工序，在氮气氛下，以20℃/分钟以上150℃/分钟以下的升温速度升温后，于750℃以上900℃以下的温度对上述层叠体进行加热，
[0015]所述平板状的陶瓷
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铜复合体具备上述陶瓷层、上述铜层和钎料层，所述钎料层存在于上述陶瓷层与上述铜层之间且包含Ag。
[0016]专利技术的效果
[0017]根据本专利技术，可提供热循环特性优异的陶瓷
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铜复合体、及其制造方法。
附图说明
[0018][图1]为本实施方式涉及的陶瓷
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铜复合体的一例中的外侧部分的接合截面图。
[0019][图2]为图1的α区域的放大图。
[0020][图3]为图2的β区域的放大图。
[0021][图4]为实施例1的陶瓷
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铜复合体的SEM图像。
[0022][图5]为实施例1的陶瓷
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铜复合体的SEM图像。
[0023][图6]为实施例1的陶瓷
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铜复合体的SEM图像的二值化图。
[0024][图7]为实施例2的陶瓷
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铜复合体的SEM图像。
[0025][图8]为实施例2的陶瓷
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铜复合体的SEM图像。
[0026][图9]为实施例2的陶瓷
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铜复合体的SEM图像的二值化图。
[0027][图10]为实施例3的陶瓷
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铜复合体的SEM图像。
[0028][图11]为实施例3的陶瓷
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铜复合体的SEM图像。
[0029][图12]为实施例3的陶瓷
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铜复合体的SEM图像的二值化图。
[0030][图13]为实施例4的陶瓷
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铜复合体的SEM图像。
[0031][图14]为实施例4的陶瓷
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铜复合体的SEM图像。
[0032][图15]为实施例4的陶瓷
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铜复合体的SEM图像的二值化图。
[0033][图16]为实施例5的陶瓷
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铜复合体的SEM图像。
[0034][图17]为实施例5的陶瓷
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铜复合体的SEM图像。
[0035][图18]为实施例5的陶瓷
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铜复合体的SEM图像的二值化图。
[0036][图19]为比较例1的陶瓷
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铜复合体的SEM图像。
[0037][图20]为比较例1的陶瓷
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铜复合体的SEM图像。
[0038][图21]为比较例1的陶瓷
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铜复合体的SEM图像的二值化图。
[0039][图22]为比较例2的陶瓷
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铜复合体的SEM图像。
[0040][图23]为比较例2的陶瓷
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铜复合体的SEM图像。
[0041][图24]为比较例2的陶瓷
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铜复合体的SEM图像的二值化图。
具体实施方式
[0042]以下，使用附图对本专利技术的实施方式进行说明。需要说明的是，在所有附图中，对同样的构成要素标注同样的标记，适当省略说明。另外，图为概略图，与实际的尺寸比率不一致。
[0043]需要说明的是，本实施方式中，如图示那样规定前后左右上下的方向进行说明。但是，这是为了简单地说明构成要素的相对关系而便宜地规定的。因此，不会对实施本专利技术的制品的制造时、使用时的方向造成限定。
[0044]对本实施方式的陶瓷
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铜复合体进行概述。
[0045]陶瓷
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铜复合体为平板状的构件，其具备陶瓷层、铜层和钎料层，所述钎料层存在于陶瓷层与铜层之间且包含Sn或In、和Ag。
[0046]在将该陶瓷
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铜复合体沿着与其主面垂直的面切断时的切面的至少一者中，在钎料层的铜层侧形成有凹凸部，在至少一个凸部内，多个富Cu相以彼此隔开间隔的状态存在。
[0047]根据本申请专利技术人的见解，发现通过在朝向铜层侧成为凸状的钎料层的区域中形
成多个富Cu相，能够提高陶瓷
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铜复合体的热循环特性。
[0048]详细的机理虽不确定，认为通过在凸部中存在多个富Cu相，从而使得钎料层与铜层的界面处的剥离强度提高，结果在热循环试验后在它们之间发生剥离的情况被抑制，因此热循环特性提高。
[0049]另外，关于这样的结构，可以通过适当地选择陶瓷
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铜复合体的接合条件而得到，如在氮气氛下，采用急速加热
·
急速冷却的条件，将加热峰值温度设定在高水平等。详细的机理虽不确定，推测钎料层的富Ag相的界面朝向铜层的内侧移动，形成凸部状的富Ag相，在由富Ag相构成的凸部内部，从本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.陶瓷
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铜复合体，其为平板状的陶瓷
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铜复合体，具备陶瓷层、铜层和钎料层，所述钎料层存在于所述陶瓷层与所述铜层之间且包含Sn或In、和Ag，在将该陶瓷
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铜复合体沿着与其主面垂直的面切断时的切面的至少一者中，在所述钎料层的铜层侧形成有凹凸部，在至少一个凸部内，多个富Cu相以彼此隔开间隔的状态存在。2.如权利要求1所述的陶瓷
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铜复合体，其中，所述富Cu相的至少一个以上构成为条纹状。3.如权利要求2所述的陶瓷
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铜复合体，其中，所述富Cu相的长宽比超过1且为10以下。4.如权利要求1～3中任一项所述的陶瓷
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铜复合体，其中，所述富Cu相的个数密度为0.1个/μm2以上20个/μm2以下。5.如权利要求1～4中任一项所述的陶瓷
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铜复合体，其中，在所述切面的观察视野中，所述钎料层和所述铜层的界面部的线段的长度L2与观察视野的板宽方向的长度L1之比(L2/L1)为1.25以上5.0以下。6.如权利要求1～5中任一项所述的陶瓷
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铜复合体，其中，所述富Cu相包含0.3μm以上且小于1.0μm的微细相、和1.0...

【专利技术属性】
技术研发人员：汤浅晃正，中村贵裕，江嶋善幸，小桥圣治，西村浩二，
申请(专利权)人：电化株式会社，
类型：发明
国别省市：