本发明专利技术提供一种接合体、功率半导体装置及它们的制造方法。首先，在第1金属板(101)中的接合部形成区域之上布置包含氧化膜去除剂的水溶液(103)。接下来，在配置了水溶液(103)的状态下，将第2金属板(102)载置于第1金属板(101)之上。然后，从上下方向对第1金属板(101)和第2金属板(102)彼此的接合部形成区域施加载荷，从而将第1金属板(101)和第2金属板(102)相互接合来形成接合部(110)，并制造接合体。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及将被接合部件彼此进行接合的技术。本专利技术尤其涉及。
技术介绍
以往，作为将异种或同种的金属彼此进行接合的一种接合方法，有对被接合部件彼此施加载荷来进行接合的冷压接方法(例如参照专利文献I)。以下，参照图8(a) 图8(c)对以往的冷压接方法进行说明。首先，如图8(a)所示，将在表面及背面形成有镀敷层8a的板体2a、和在表面及背面形成有镀敷层8b的板体2b重叠。在此，镀敷层8a、8b由镍(Ni)构成，板体2a、2b由铜(Cu)构成。接着，如图8 (b)及图8 (C)所示，使挤压模6a的各抵接面隔着镀敷层8a而与板体2a抵接，并在箭头A的方向上进行加压。同样地，如图8(b)及图8(c)所示，使挤压模6b的各抵接面隔着镀敷层8b而与板体2b抵接，并在箭头B的方向上进行加压。此时，由于铜的延展性比镍还大，故被相互压接的镀敷层8a、8b无法追踪板体2a、2b的塑性流动，到达断裂点而被分裂。结果，在镀敷层8a、8b已分裂的板体2a、2b的区域内形成由新生面构成的压接部分5。在此，即便氧化膜介于镀敷层8a、8b和板体2a、2b之间，该氧化膜也会追踪镀敷层8a、8b的分裂而移动，新生面露出到各板体2a、2b。因此，不去除在作为被压接物的板体2a、2b所形成的氧化膜，通过在该板体2a、2b设置延展性比板体2a 、2b还小的镀敷层8a、8b，由此可以将板体2a、2b彼此接合。此外，有将氧化膜去除液置换为氧化抑制剂并进行接合的技术(例如参照专利文献2)。在专利文献2中，在将至少一方由铜构成的金属彼此进行接合之际，使铜的接合面与氧化膜去除液接触来去除该接合面的氧化膜，在使氧化膜去除液附着于铜的接合面的状态下使进行接合的金属的接合面相互接触，进行加热/加压，从而将氧化膜去除液置换为氧化抑制剂并进行接合。在先技术文献专利文献专利文献1:日本特公昭59-052031号公报专利文献2:日本特开2006-334562号公报
技术实现思路
-专利技术概要--专利技术所要解决的技术问题-然而，在专利文献I的冷压接方法中，有时镀敷层彼此或氧化膜彼此的分裂不足，因而存在接合部分的电稳定性有可能变低的问题。再有，在专利文献2的接合方法中，需要将氧化膜去除液置换为氧化抑制剂，因而存在用于置换的条件有可能变得复杂的问题。本专利技术的目的在于:解决这些问题，通过金属彼此的机械性压接来进行电稳定的接合。-用于解决技术问题的技术方案-为了达成上述目的，本专利技术涉及的接合体的制造方法的特征在于:在由金属构成的第I被接合部件的接合部形成区域之上配置了包含氧化膜去除剂的溶液之后，将由金属构成的第2被接合部件载置于第I被接合部件之上，通过向第I被接合部件的接合部形成区域施加载荷，从而将第I被接合部件和第2被接合部件相互接合来制造接合体。再有，为了达成上述目的，本专利技术涉及的接合体的特征在于:在由金属构成的第I被接合部件及第2被接合部件的接合部形成有防腐蚀膜。-专利技术效果-根据本专利技术涉及的，可以通过金属彼此的机械性压接来进行电稳定的接合。附图说明图1是表示本专利技术一实施方式涉及的金属间接合方法的流程图。图2(a) 图2(c)是表示本专利技术一实施方式涉及的金属间接合方法的工序顺序的剖视图。图3是图2 (C)的俯 视图。图4(a) 图4(c)是表示基于本专利技术一实施方式涉及的金属间接合方法的接合体的剖面的扫描电子显微镜照片的图。图5(a) 图5(c)是表示本专利技术一实施方式的第2变形例涉及的金属间接合方法的工序顺序的剖视图。图6是表示本专利技术一实施例涉及的采用了金属间接合方法的功率模块的剖视图。图7 (a)是表示包括图6的接合部在内的区域的放大剖视图。图7 (b)是表示包括接合部在内的区域的放大俯视图。图8(a) 图8(c)是表示现有例涉及的金属的冷压接方法的工序顺序的剖视图。具体实施例方式(一实施方式)参照图1的流程图、图2(a) 图2(c)及图3，对本专利技术一实施方式涉及的接合体及其制造方法进行说明。其中，本实施方式所采用的第I金属板101及第2金属板102各自在其表面上形成了氧化膜。首先，作为第I工序，如图2(a)所示，在作为被接合部件的一例的第I金属板(第I被接合部件)101的接合部形成区域之上，滴下作为溶液的一例的水溶液103来进行配置(图1的步骤S01)。水溶液103采用包含氧化膜去除剂、防氧化剂(防锈剂)及流变能力控制(粘性抑制)剂、且除了这些成分以外都是水(H2O)的液体。在此，通过将水溶液103向第I金属板101滴下，从而第I金属板101的氧化膜被去除而露出新生面(图1的步骤S02)。接下来，将用于与第I金属板101进行接合的第2金属板102配置于第I金属板101的上方，并使其进行等待(图1的步骤S03)。接合部形成区域是为了形成图2(c)所示的第I金属板101和第2金属板102之间的接合部110而定义的区域。接合部形成区域的大小是根据金属间的接合面积而求出的，该金属间的接合面积是预先根据过去的实验数据等而计算出来的。在此，氧化膜去除剂采用了浓度(质量％)为2%以下的氢氧化钾(Κ0Η)。再有，防氧化剂采用了浓度(质量％)为2%以下的二乙基乙醇胺((HOCH2CH2)2_。此外，流变控制剂采用了浓度(质量％)为2%以下的聚丙二醇(PPG)。另外,取代氢氧化钾,氧化膜去除剂可以采用氢氧化锂(LiOH)、氢氧化钠(NaOH)、蚁酸(HCOOH)、或乙酸(CH3COOH)。此外，取代二乙基乙醇胺，防氧化剂可以采用二环己基胺。再有，取代聚丙二醇，流变控制剂可以采用聚乙二醇(PEG)。在本实施方式中，仅以在接合时电稳定为目的的情况下，水溶液103只要仅包含有氧化膜去除剂即可。为此，仅以在接合时电稳定为目的的情况下，防氧化剂及流变控制剂只要适度地添加即可。可是，在以接合后的电气上的长期可靠性为目的的情况下，优选水溶液103除了氧化膜去除剂以外还包含有防氧化剂。防氧化剂是在金属板101、102彼此被局部地压接之际由于氧化膜去除剂向接合部周边的区域扩散而固定粘接在已露出的新生面上，从而防止已露出的新生面的氧化。进而，流变控制剂是为了控制水溶液103的粘性并抑制水溶液103的扩散而使用的。如本实施方式那样除了氧化膜去除剂以外还包含有防氧化剂的情况下，需要添加流变控制剂来抑制水溶液103的扩散。水溶液103的滴下量例如只要设为0.15ml/mm2以上且1.5ml/mm2以下即可。接着，作为第2工序，如图2(b)所示，使第2金属板102与被滴下到第I金属板101之上的水溶液103接触(图1的步骤`S04)。在此，通过使第2金属板102与水溶液103接触，从而第2金属板102的氧化膜被水溶液103去除,在第2金属板102露出新生面(图1的步骤S05)。接下来，使用至少一方预先已被加热的金属冲压机105a、105b，从上下方向(与主面垂直的方向)向第I金属板101及第2金属板102的一部分区域施加规定的载荷(图1的步骤S06)。作为规定的载荷而优选的载荷为lOg/cm2以上且500g/cm2以下。另夕卜，优选的载荷的值是根据金属板101、102的形状、尺寸及用途等而变化的值，并未限于上述的值。在此，例如在金属板101、102为功率半导体装置等半导体装置的构成部件的情况下，考虑生产率的话，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】...
【专利技术属性】
技术研发人员：南尾匡纪，笹冈达雄，
申请(专利权)人：松下电器产业株式会社，
类型：
国别省市：
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