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与流程

技术特征：
1.一种铜-陶瓷接合体，通过接合铜部件和陶瓷部件而成，所述铜部件由铜或铜合金构成，所述陶瓷部件由含氮陶瓷构成，其特征在于，在所述铜部件与所述陶瓷部件的接合界面中，在cu的母相中形成固溶有mg的mg固溶层，并且在所述陶瓷部件侧形成有活性金属氮化物层，该活性金属氮化物层含有选自ti、zr、nb及hf中的一种或两种以上的活性金属的氮化物，该活性金属氮化物层的厚度在0.05μm以上且1.2μm以下的范围内。2.根据权利要求1所述的铜-陶瓷接合体，其特征在于，所述活性金属为ti。3.根据权利要求1或2所述的铜-陶瓷接合体，其特征在于，在所述活性金属氮化物层的内部存在含cu粒子。4.一种绝缘电路基板，通过在由含氮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，在所述铜板与所述陶瓷基板的接合界面中，在cu的母相中形成固溶有mg的mg固溶层，并且在所述陶瓷基板侧形成有活性金属氮化物层，该活性金属氮化物层含有选自ti、zr、nb及hf中的一种或两种以上的活性金属的氮化物，该活性金属氮化物层的厚度在0.05μm以上且1.2μm以下的范围内。5.根据权利要求4所述的绝缘电路基板，其特征在于，所述活性金属为ti。6.根据权利要求4或5所述的绝缘电路基板，其特征在于，在所述活性金属氮化物层的内部存在含cu粒子。7.一种铜-陶瓷接合体的制造方法，其特征在于，制造权利要求1至3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及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；和接合工序，将经由活性金属及mg层叠的所述铜部件与所述陶瓷部件在层叠方向进行加压的状态下，并在真空气氛下进行加热处理来接合，在所述活性金属及mg配置工序中，活性金属量在0.4μmol/cm2以上且18.8μmol/cm2以下的范围内，mg量在14μmol/cm2以上且86μmol/cm2以下的范围内，在所述接合工序中，450℃以上且低于650℃的温度区域的升温速度为5℃/min以上且20℃/min以下，并且保持温度在700℃以上且850℃以下的范围内，保持温度下的保持时间在10min以上且180min以下的范围内。8.一种绝缘电路基板的制造方法，其特征在于，为制造权利要求4至6中任一项所述的绝缘电路基板的方法，所述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及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；和接合工序，将经由活性金属及mg层叠的所述铜板与所述陶瓷基板在层叠方向进行加压的状态下，并在真空气氛下进行加热处理来接合，在所述活性金属及mg配置工序中，活性金属量在0.4μmol/cm2以上且18.8μmol/cm2以下的范围内，mg量在14μmol/cm2以上且86μmol/cm2以下的范围内，
在所述接合工序中，450℃以上且低于650℃的温度区域的升温速度为5℃/min以上且20℃/min以下，并且保持温度在700℃以上且850℃以下的范围内，保持温度下的保持时间在10min以上且180min以下的范围内。

技术总结
一种铜-陶瓷接合体，通过接合由铜或铜合金构成的铜部件(12)、由含氮陶瓷构成的陶瓷部件(11)而成，在铜部件(12)与陶瓷部件(11)的接合界面中，在Cu的母相中形成固溶有Mg的Mg固溶层，并且在陶瓷部件(11)侧形成活性金属氮化物层(41)，该活性金属氮化物层(41)含有选自Ti、Zr、Nb及Hf中的一种或两种以上的活性金属的氮化物，该活性金属氮化物层(41)的厚度在0.05μm以上且1.2μm以下的范围内。m以上且1.2μm以下的范围内。m以上且1.2μm以下的范围内。


技术研发人员：寺崎伸幸
受保护的技术使用者：三菱综合材料株式会社
技术研发日：2020.10.28
技术公布日：2022/6/4