CN102448663A - 钎料及使用该钎料的散热基体以及电子装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种钎料及使用该钎料的散热基体以及电子装置。为了提供一种可以控制接合部处的钎料的不需要的溢出、相对于绝缘的可靠性高且即便反复进行散热也难以产生短路的散热基体，本发明的钎料以银及铜为主成分，并且含有：从铟、锌及锡中选择的至少一种元素A；从钛、锆、铪及铌中选择的至少一种元素B；以及从钼、钽、锇、铼及钨中选择的至少一种元素C。在经由由该钎料构成的接合层(31、32)在支承基板(21)上接合有电路部件(41)及散热部件(42)而构成的散热基体(10)中，由于接合部处的不需要的溢出少，因此，可以减小相邻电路部件(41)间产生短路的可能性。

Description

钎料及使用该钎料的散热基体以及电子装置
技术领域
本发明涉及电路部件和散热部件的接合等所使用的钎料。而且，本发明涉及经由由该钎料构成的接合层在陶瓷基板上接合有电路部件及散热部件而构成的散热基体、以及在该散热基体的电路部件上搭载有电子器件的电子装置。
背景技术
近年来，正在使用在散热基体的电路部件上搭载有绝缘栅双极型晶体管(IGBT)元件、金属氧化膜半导体场效应晶体管(MOSFET)元件、发光二极管(LED)元件、续流二极管(FWD)元件、大功率晶体管(GTR)元件等半导体元件、升华型热敏打印头元件、热敏喷墨打印头元件等各种电子器件的电子装置。
而且，作为设置有搭载电子器件的电路部件而构成的散热基体，使用在陶瓷基板一侧的主面接合作为电路部件的铜板且在另一侧的主面接合作为散热性好的散热部件的铜板而构成的散热基体，陶瓷基板与电路部件及散热部件的接合使用钎料。
因此，将电路部件及散热部件与陶瓷基板接合时所使用的钎料要求具有高接合强度，并且，经由由钎料构成的接合层在陶瓷基板上接合有电路部件及散热部件而构成的散热基体要求散热特性好且具有适合于长期使用的高可靠性。
作为如上所述的散热基体，例如在专利文献1中提出有如下制成的陶瓷电路基板，即，经由含有碳粉和从Ti、Zr、Hf及Nb中选择的至少一种活性金属的银-铜系钎料层，在陶瓷基板上接合金属电路板而构成。而且，记载有：银-铜系钎料层还含有从In、Zn、Cd及Sn中选择的至少一种元素，从而降低钎料的熔点并降低金属电路板的接合温度。
专利文献1：日本特开平9-283656号公报
但是，在专利文献1中提出的陶瓷电路基板，因银-铜系钎料层中含有碳粉和活性金属，故银-铜系钎料层的线膨胀率接近于陶瓷基板的线膨胀系数，金属电路板接合后的残余应力减小，因此，具有良好的耐热循环特性、可靠性高，但近年来，随着高集成化的进展，当配置于陶瓷基板上的多个金属电路板的间隔变窄时，由于将多个金属电路板分别与陶瓷基板接合的银-铜系钎料自各个接合部溢出并接触，故存在产生短路的问题。
发明内容
本发明是为解决上述课题而作出的，其目的在于提供一种能够容易地控制接合部处的不需要的溢出的钎料。而且，本发明的目的在于提供一种相邻电路部件间产生短路的可能性小且能够应对高集成化的散热基体以及使用该散热基体的电子装置。
本发明的钎料的特征在于，以银及铜为主成分，并且含有：从铟、锌及锡中选择的至少一种元素A；从钛、锆、铪及铌中选择的至少一种元素B；以及从钼、锇、铼及钨中选择的至少一种元素C。
另外，本发明的散热基体为分别在绝缘性支承基板的第一主面侧设置含有铜的电路部件且在与所述第一主面相对的第二主面侧设置散热部件而构成的散热基体，所述散热基体的特征在于，所述电路部件在所述支承基板的所述第一主面上并列地配置有多个，并且分别经由由上述任一项钎料构成的接合层与所述支承基板接合。
另外，本发明的电子装置的特征在于，在上述任一项散热基体的所述电路部件上搭载有电子器件。
根据本发明的钎料，由于所述钎料以银及铜为主成分，并且含有：从铟、锌及锡中选择的至少一种元素A、从钛、锆、铪及铌中选择的至少一种元素B、以及从钼、锇及钨中选择的至少一种元素C，因此，支承基板与电路部件及散热部件的浸润性良好，而且，构成支承基板的非金属成分和元素B发生反应，故可以提高支承基板与电路部件及散热部件之间的接合强度。并且，因含有熔点低的元素A，故可以减少在由钎料构成的各个接合层与支承基板、电路部件或散热部件之间产生的空隙，与此同时，因含有熔点高的元素C，故可以抑制钎料的粘性变得过高且可以控制接合部处的不需要的溢出。
另外，根据本发明的散热基体，其为分别在绝缘性支承基板的第一主面侧设置含有铜的电路部件且在与第一主面相对的第二主面侧设置散热部件而构成的散热基体，电路部件在支承基板的第一主面上并列地配置有多个，并且分别经由由本发明的钎料构成的接合层与支承基板接合，从而可以抑制接合部处的不需要的溢出，因此，相邻电路部件间产生短路的可能性减小。另外，由于在支承基板和电路部件之间产生的空隙少，因此，可以得到接合强度高的散热基体。
另外，根据本发明的电子装置，当在本发明的散热基体的电路部件上搭载有电子器件时，由于相邻电路部件间几乎不产生短路，因此，可以构成可靠性高的电子装置。
附图说明
图1表示本发明的散热基体的实施方式的一例，(a)是俯视图、(b)是(a)的A-A’线的剖面图、(c)是仰视图。
图2表示本发明的散热基体的实施方式的其他例，(a)是俯视图、(b)是(a)的B-B’线的剖面图、(c)是仰视图。
图3表示本发明的散热基体的实施方式的其他例，(a)是俯视图、(b)是(a)的C-C’线的剖面图、(c)是仰视图。
图4表示本发明的散热基体的实施方式的其他例，(a)是俯视图、(b)是(a)的D-D’线的剖面图、(c)是仰视图。
具体实施方式
以下，对本发明的钎料及使用该钎料的散热基体以及电子装置的实施方式的实施例进行说明。
图1表示本发明的散热基体的实施方式的一例，(a)是俯视图、(b)是(a)的A-A’线的剖面图、(c)是仰视图。
图1(a)～(c)所示的散热基体10是分别在绝缘性支承基板21的第一主面21a设置含有铜的电路部件41(41a、41b)且在第二主面21b设置散热部件42而构成的散热基体10。分别设置于散热基体10的电路部件41及散热部件42经由由钎料构成的接合层31a、31b、32与支承基板21接合。
而且，重要的是，上述接合所使用的钎料以银及铜为主成分，并且含有从铟、锌及锡中选择的至少一种元素A、从钛、锆、铪及铌中选择的至少一种元素B、从钼、锇、铼及钨中选择的至少一种元素C。
另外，构成接合层31a、31b、32的钎料中的主成分指的是如下成分：由银及铜构成，且相对于构成钎料的所有成分100质量％合计占50质量％以上。
钎料中含有的元素A由从铟、锌及锡中选择的至少一种元素构成，由于元素A的熔点低而易于熔化，故钎料的流动性好，因此，可以减少在由钎料构成的各个接合层31a、31b、32和支承基板21、电路部件41或散热部件42之间产生的空隙(钎料不能跟随移动而残留的间隙)。关于该空隙，可以通过超声波探伤法来确认上述空隙是否存在。
另外，钎料所含有的元素B由从钛、锆、铪及铌中选择的至少一种元素构成，含有元素B的钎料与支承基板21、电路部件41及散热部件42之间的浸润性良好，而且，构成支承基板21的非金属成分和元素B发生反应，由此可以提高支承基板21与电路部件41及散热部件42之间的接合强度。关于该接合强度，能够以JIS C 6481-1996为依据测定剥离强度来确认。
另外，钎料中含有的元素C由从钼、锇、铼及钨中选择的至少一种元素构成，由于元素C的熔点高而难以熔化，因此，可以抑制钎料的粘性变得过高且可以控制接合部处的不需要的溢出。需要说明的是，本实施方式中的接合部处的不需要的溢出指的是：自电路部件41a、41b的各侧面溢出的接合层31a、31b在将电路部件41a、41b的侧面和支承基板21的侧面垂直连接的线上超过0.2mm的部分。关于该接合层31a、31b的溢出的长度，可以利用光学显微镜进行确认。
该钎料通过以银及铜为主成分并且含有具有上述特征的元素A、元素B及元素C，其与支承基板21、电路部件41及散热部件42之间的浸润性良好，并且，通过构成支承基板21的非金属成分与元素B发生反应，可以提高支承基板21与电路部件41及散热部件42之间的接合强度。进而，由于含有熔点低的元素A，因此，可以减少在由钎料构成的各个接合层31a、31b、32与支承基板21、电路部件41或散热部件42之间产生的空隙，并且，由于含有熔点高且可以抑制粘性变得过高的元素C，因此，可以控制接合部处的不需要的溢出。
另外，作为能够获得上述特征的元素A、B、C的优选含量，优选为，在构成钎料的所有成分100质量％中，元素A的含量为2质量％以上22质量％以下、元素B的含量为1质量％以上8质量％以下、元素C的含量为1质量％以下8质量％以下。而且，剩余部分构成作为主成分的银及铜。
另外，钎料中的铜的含量优选为35质量％以上50质量％以下。通过使铜的含量处于上述范围，可以使钎料具有良好的流动性，并且在比分别单独使用银及铜时的温度更低的温度下，能够以空隙少的状态将支承基板21与电路部件41及散热部件42良好地接合。需要说明的是，关于构成钎料的各元素的鉴定及含量，可以使用荧光X线分析法或ICP(Inductively CoupledPlasma：电感耦合等离子体)发光分析法求出。
另外，钎料中的氧的含量优选为2质量％以下。通过使氧的含量处于上述范围，可以抑制构成钎料的各元素被氧化，因此，可以减小电路部件41及散热部件42与支承基板21之间的接合强度降低的可能性。需要说明的是，钎料中含有的氧的含量可以使用红外线吸收法求出。
另外，图1所示示例的散热基体10的特征在于，该散热基体10是分别在绝缘性支承基板21的第一主面21a设置含有铜的电路部件41a、41b且在与第一主面21a相对的第二主面21b设置散热部件42而构成的散热基体10，电路部件41a、41b在支承基板21的第一主面21a并列地配置有多个，所述电路部件41a、41b经由由上述任一结构的本发明的钎料构成的各个接合层31a、31b与支承基板21接合。
在该散热基体10中，电路部件41a、41b经由由本发明的钎料构成的接合层31a、31b与支承基板21接合，从而可以抑制接合部处的不需要的溢出，且可以减小相邻电路部件41a、41b间产生短路的可能性，因此，可以构成能够应对高集成化的散热基体10。另外，由于在支承基板21与电路部件41a、41b之间产生的空隙少而具有高接合强度，因此，可以构成可靠性高的散热基体10。
在此，构成散热基体10的支承基板21具有能够接合电路部件41a、41b和散热部件42的大小，厚度根据用途不同而不同，但为了抑制热阻且维持耐久性，优选厚度设为0.13mm以上0.64mm以下。
另外，优选在支承基板21的第一主面21a及第二主面21b不存在直径为0.15mm以上的针孔状缺陷。若不存在直径为0.15mm以上的针孔状缺陷，则在支承基板21的第一主面21a及第二主面21b难以吸附水分，因此，可以在湿度高的环境中使用散热基体10。
另外，构成散热基体10的电路部件41a、41b，根据搭载于散热基体10的电路部件41a、41b上的电子器件(未图示)的形状等来确定电路部件41a、41b的形状，要求上述电路部件41a、41b能够应对电子器件的发热量和在电路部件41a、41b流过的电流的大小等。作为能够响应该要求的厚度，例如为0.2mm以上0.6mm以下。
另外，构成散热基体10的散热部件42具有能够使来自发热的电子器件的热散失的功能，当支承基板21的厚度为0.13mm以上0.64mm以下且电路部件41a、41b的厚度为0.2mm以上0.6mm以下时，散热部件42的厚度例如为0.2mm以上0.6mm以下。而且，接合层31a、31b、32的厚度例如为10μm以上20μm以下。
图2～图4表示本发明的散热基体的实施方式的其他例，(a)是俯视图、(b)分别是图2～图4(a)的B-B’线、C-C’线及D-D’线的剖面图、(c)是仰视图。需要说明的是，在图2～图4中，对于与图1相同的部件，使用相同的附图标记来表示。
在图2所示示例的散热基体10中，在支承基板21的第一主面21a并列配置的多个电路部件41a及电路部件41b在俯视时的大小相同，设置于第二主面21b的散热部件42的结构与图1所示示例的散热基体10相同。如图2所示的示例所示，当大小相同的电路部件41a及电路部件41b配置于支承基板21的第一主面21a时，与图1所示示例的散热基体10相比，可以抑制在散热基体10的制造工序中产生的支承基板21的翘起。
另外，在图3所示示例的散热基体10中，在支承基板21的第一主面21a呈多行多列地配置有多个电路部件41，设置于第二主面21b的散热部件42与图1所示示例的散热基体10相同。如图3所示的示例所示，当大小相同的多个电路部件41呈多行多列地配置于支承基板21的第一主面21a时，与图1所示示例的散热基体10相比，可以抑制在散热基体10的制造工序中产生的支承基板21的翘起。
另外，图4所示示例的散热基体10为多个电路部件41呈多行多列地配置于支承基板21的第一主面21a且多个散热部件42呈多行多列地配置于第二主面21b而构成的散热基体10。如图4所示的示例所示，当大小相同的电路部件41及大小相同的散热部件42分别呈多行多列地配置于第一主面21a及第二主面21b时，可以抑制在散热基体10的制造工序中产生的支承基板21的翘起，并且，由于以支承基板21为边界的上下对称性变好，因此，与图3所示示例的散热基体10相比，即便搭载于各个电路部件41的电子器件的发热产生不均，也可以利用各个散热部件42进行散热，从而可以构成散热部件42难以剥离的可靠性高的散热基体10。
另外，接合层31、32中的元素C的平均结晶粒径优选为3μm以上10μm以下。当接合层31、32中的元素C的平均结晶粒径为3μm以上10μm以下时，可以进一步抑制接合部处的不需要的溢出，因此，可以进一步减小相邻电路部件41间产生短路的可能性。而且，由于充分抑制在支承基板21和电路部件41之间产生的空隙，因此，可以得到更高的接合强度。需要说明的是，接合层31、32中的元素C的平均结晶粒径可以采用如下方式求出。即，将接合层31、32在双氧水及稀硫酸分别按照50质量％混合而制成的温度为40℃的溶液中浸渍1分钟，在进行蚀刻后，使用电子探针微量分析法(ElectronProbe Micro Analysis)对元素C进行鉴定，并按照JIS H 0501-1986(ISO2624-1973)中记载的切断法来求出元素C的平均结晶粒径。
另外，支承基板21优选由以氮化硅或氮化铝为主成分的陶瓷制成。该陶瓷可以是烧结体或单晶体中的任一种。
需要说明的是，在此所述的主成分指的是如下成分：相对于构成所述陶瓷的所有成分100质量％，占50质量％以上。关于主成分的鉴定，可以使用X线衍射法来进行主成分的鉴定，关于主成分的含量，可以使用荧光X线分析法或ICP发光分析法来求出。具体而言，当支承基板21的主成分为氮化硅时，可以使用荧光X线分析法或ICP发光分析法求出硅的比率，进而将其换算成氮化物，从而可以求出氮化硅的比率。另外，当支承基板21的主成分为氮化铝时，可以采用与上述相同的方法求出铝的比率，进而将其换算成氮化物，从而可以求出氮化铝的比率。
而且，当支承基板21由以氮化铝为主成分的陶瓷制成时，由于导热系数为150W/(m·K)以上，因此，可以提高散热基体10的散热特性。
另外，当支承基板21由以氮化硅为主成分的陶瓷制成时，由于其具有40W/(m·K)以上的导热系数且机械特性好，故上述情况是优选的。当支承基板21由以氮化硅为主成分的陶瓷制成时，可以构成具有如下机械特性的支承基板21，即三点弯曲强度为500MPa以上、动态弹性模量为300GPa以上、维氏硬度(Hv)为13GPa以上且断裂韧性(K1C)为5MPam1/2以上。支承基板21通过具有上述机械特性，在构成散热基体10时，特别提高了耐蠕变性和对于热循环的耐久性，从而构成可靠性好的散热基体10，故可以长期使用。
在此，关于三点弯曲强度，使用对散热基体10进行蚀刻而拆下经由接合层31、32接合的电路部件41及散热部件42后得到的支承基板21，按照JISR 1601-2008(ISO 14704：2000(MOD))进行测定即可。需要说明的是，当支承基板21的厚度薄而不能将自支承基板21切下的试验片的厚度设为3mm时，将支承基板21的厚度直接作为试验片的厚度进行评价，使其结果满足上述数值。
另外，关于动态弹性模量，也使用进行蚀刻以拆下电路部件41及散热部件42后得到的支承基板21，并按照JIS R 1602-1995所规定的超声波脉冲法进行测定即可。需要说明的是，当支承基板21的厚度薄而不能将自支承基板21切下的试验片的厚度设为4mm时，将支承基板21的厚度直接作为试验片的厚度进行评价，使其结果满足上述数值。
关于维氏硬度(Hv)及断裂韧性(K1C)，分别按照JIS R 1610-2003(ISO14705：2000(MOD))、JIS R 1607-1995所规定的压痕断裂法(IF法)进行测定即可。需要说明的是，当支承基板21的厚度薄而不能将自支承基板21切下的试验片的厚度分别设为JIS R 1610-2003(ISO 14705：2000(MOD))、JIS R 1607-1995压痕断裂法(IF法)所规定的0.5mm、3mm时，将支承基板21的厚度直接作为试验片的厚度进行评价，使其结果满足上述数值，这种情况是优选的。但是，当支承基板21的厚度过薄以至于直接利用其厚度进行评价而不能满足上述数值时，根据支承基板21的厚度变更压入载荷，并基于其结果通过模拟来推定0.5mm及3mm时的维氏硬度(Hv)及断裂韧性(K1C)即可。
需要说明的是，为了得到上述机械特性，作为主成分的氮化硅优选至少含有80质量％以上，作为其他添加成分，也可以含有氧化铒、氧化镁、氧化硅、氧化钼及氧化铝等。
另外，支承基板21的电气特性优选为，体积固有电阻在常温下为1012Ω·m以上且在300℃时为1010Ω·m以上。通过使支承基板21具有如上所述的电气特性，可以抑制当搭载于在支承基板21的第一主面21a设置的电路部件41上的电子器件工作时电流自电路部件41侧向散热部件42侧漏电，因此，可以防止产生电力损失并减小电子装置的误工作。
另外，散热基体10优选为，元素B与支承基板21的第一主面21a附近的金属元素化学键合，由于元素B与支承基板21的第一主面21a附近的金属元素之间的化合键具有高共价键合性，因此，可以提高电路部件41和支承基板21之间的接合强度。
在此，支承基板21的第一主面21a附近指的是：相距支承基板21的第一主面21a的深度为支承基板21厚度的5％以下的范围，例如当元素B为钛且支承基板21由以氮化硅为主成分的陶瓷制成时，化学键合的化合物为TiSix(其中，x为1以上3以下)及Ti5Si3等。关于该元素B与支承基板21的第一主面21a附近的金属元素化学键合的状态，可以使用X线衍射法进行鉴定。
另外，在散热基体10中，接合层31、32的碳的含量优选为0.05质量％以下。当接合层31、32的碳的含量为0.05质量％以下时，与元素B化合，使容易成为裂纹起点的碳化物的含量被限制，因此，接合层31、32难以产生裂纹。需要说明的是，接合层31、32所包含的碳的含量可以通过红外线吸收法求出。
另外，构成散热基体10的电路部件41优选以属于高导热性金属的铜为主成分。需要说明的是，在此所述的主成分指的是：相对于构成电路部件41的所有成分100质量％，占50质量％以上的成分，优选占80质量％以上的成分。
作为电路部件41的主成分的铜，优选为从无氧铜、韧铜及磷脱氧铜中选择的一种以上。尤其优选使用无氧铜中的、铜的含量为99.995质量％以上的线形结晶无氧铜、单结晶状高纯度无氧铜及真空熔炼铜中的任一种。如上所述设置有铜的含量大的电路部件41的散热基体10由于电阻低且导热系数高，因此，具有良好的电路特性(抑制电子器件的发热并减小电力损失的特性)和散热特性。另外，由于屈服应力低且在高温下容易产生塑性变形，因此，可以减少电路部件41自支承基板21剥离的不良情况，从而可以构成可靠性更高的散热基体10。
同样地，构成散热基体10的散热部件42优选以属于高导热性金属的铜为主成分。作为散热部件42的主成分的铜，优选为从无氧铜、韧铜及磷脱氧铜中选择的一种以上，尤其优选使用无氧铜中的、铜的含量为99.995质量％以上的线形结晶无氧铜、单结晶状高纯度无氧铜及真空熔炼铜中的任一种。如上所述设置有由含量为99.995质量％以上的铜制成的散热部件42的散热基体10可以进一步提高散热特性。
另外，电路部件41及散热部件42的各体积固有电阻优选为5×10-8Ω·m以下、尤其优选为3×10-8Ω·m以下。需要说明的是，构成电路部件41及散热部件42的各成分的含量可以通过荧光X线分析法或ICP发光分析法求出。
接着，对本发明的钎料的制造方法的一例进行说明。
钎料为膏状，准备作为主成分的银及铜的粉末、由从铟、锌及锡中选择的至少一种元素A构成的粉末、由从钛、锆、铪及铌中选择的至少一种元素B构成的粉末、由从钼、锇、铼及钨中选择的至少一种元素C构成的粉末。接着，称重规定量并进行混合后，添加树脂及有机溶剂，依次搅拌并除去泡沫，从而可以得到上述钎料。
在此，作为树脂，可以使用例如丙烯酸树脂、甲基纤维素、乙基纤维素、硝化纤维素、聚芳酯(Polyarylate)、聚甲基丙烯酸酯(polymethacrylate)等，作为有机溶剂，可以使用例如萜品醇等醇系、丙酮、甲苯、二甲苯、二乙醇单丁醚等。
或者，向构成钎料的混合粉末中添加无机化合物熔剂及有机溶剂，依次搅拌并除去泡沫，也可以得到钎料。此时，作为无机化合物熔剂所使用的无机化合物，例如可以使用硼酸(H3BO3)、氟硼酸(HBF4)等酸、氯化锂(LiCl)、氯化镁(MgCl2)等氯化物、氟化钠(NaF)等氟化物、溴化钾(KBr)等溴化物、四硼酸钾(K2B4O7·5H2O)等。
特别是，钎料中的元素A、B及C的各含量分别优选为2质量％以上22质量％以下、1质量％以上8质量％以下及1质量％以下8质量％以下，为了使钎料中的元素A、B及C的各含量分别处于上述范围，相对于构成钎料的粉末100质量％，将由元素A构成的粉末、由元素B构成的粉末、由元素C构成的粉末的各含量分别设为2质量％以上22质量％以下、1质量％以上8质量％以下及1质量％以下8质量％以下即可。
另外，为了使钎料中的铜的含量为35质量％以上50质量％以下，相对于构成钎料的粉末100质量％，将铜的粉末的含量设为35质量％以上50质量％以下即可。
另外，为了使钎料中的氧的含量为2质量％以下，向构成钎料的混合粉末中添加树脂及有机溶剂，将依次搅拌并除去泡沫时的环境设为真空即可。
另外，为了使接合层31、32中的元素C的平均结晶粒径为3μm以上10μm以下，使用平均粒径为3μm以上10μm以下且由元素C构成的粉末即可。
接着，作为本发明的散热基体的制造方法的一例，对图1所示的散热基体的示例进行说明。
首先，制作长度为30mm以上250mm以下、宽度为10mm以上200mm以下、厚度为0.13mm以上0.64mm以下的由以氮化硅或氮化铝为主成分的陶瓷制成的支承基板21，将支承基板21在800℃以上900℃以下的温度范围进行热处理，从而将附着于支承基板21表面的有机物和残留碳除去。
接着，在热处理后的支承基板21的第一主面21a及第二主面21b上，与电路部件41及散热部件42的配置相应地使用丝网印刷法、加压印刷法或刷子涂覆法等任一种方法涂覆本发明的膏状的钎料，之后在120℃以上150℃以下进行干燥。
接下来，在涂覆于支承基板21的第一主面21a并使其干燥后的本发明的钎料上，配置含有铜的多个电路部件41a、41b，并且在涂覆于第二主面21b并使其干燥后的本发明的钎料上配置散热部件42，在真空环境中在800℃以上900℃以下的范围进行加热，从而可以得到将电路部件41a、41b及散热部件42经由由本发明的钎料构成的各个接合层31a、31b、32与支承基板21接合而构成的散热基体10。另外，为了得到元素B与支承基板21的第一主面21a附近的金属元素化学键合而构成的散热基体10，将上述温度设为840℃以上900℃以下即可。
另外，为了得到因添加到钎料中的树脂或有机溶剂等的碳残留而使各接合层31a、31b、32中的碳的含量分别为0.05质量％以下的散热基体10，在涂覆于支承基板21的第一主面21a并使其干燥后的本发明的钎料上，例如配置含有铜的多个电路部件41a、41b，并且在涂覆于第二主面21b并使其干燥后的本发明的钎料上配置散热部件42，在氮气环境中在350℃以上500℃以下的范围进行加热后，在真空环境中在800℃以上900℃以下的范围进行加热即可。
另外，作为电路部件41，在接合含有铜的金属箔后，例如以划分配置成1行2列、2行4列、3行2列、3行3列等行列状的方式在被接合的金属箔的表面印刷抗蚀剂，在120℃以上150℃以下的温度范围使抗蚀剂干燥，将硝氟硫酸、氟硝酸、盐酸或氯化铁水溶液等喷射到接合体上，从而将金属箔的表面未印刷抗蚀剂的部分除去，进而使用氢氧化钠水溶液或氢氧化钾水溶液等碱性水溶液除去抗蚀剂，从而可以形成构成散热基体10的电路部件41。
另外，为了抑制含有铜的电路部件41的氧化，可以使用镍或金隔着钯覆盖电路部件41的表面。并且，当散热部件42含有铜时，也可以使用镍或金隔着钯覆盖散热部件42的表面。
或者，也可以在对电路部件41及散热部件42的各表面进行化学研磨后，将其浸渍于包含2-氨基吡啶、2-氨基喹啉、2-氨基嘧啶、6-氨基嘧啶、2-氨基吡嗪、2-氨基喹唑啉、4-氨基喹唑啉、2-氨基喹喔啉、8-氨基嘌呤、2-氨基苯并咪唑、氨基三嗪、氨基三唑及它们的取代衍生物中的至少一种的水溶液进行处理来抑制氧化。
通过以上所述的制造方法得到的钎料与支承基板21、电路部件41及散热部件42的浸润性良好，构成支承基板21的非金属成分和元素B发生反应，由此可以提高支承基板21与电路部件41及散热部件42之间的接合强度。并且，因含有熔点低的元素A，因此，可以减少在由钎料构成的各个接合层31、32与支承基板21、电路部件41或散热部件42之间产生的空隙，与此同时由于含有熔点高的元素C，因此，可以抑制钎料的粘性变得过高并控制接合部处的不需要的溢出。
另外，通过以上所述的制造方法得到的散热基体10在支承基板21的第一主面21a侧设置含有铜的电路部件41并在与第一主面21a相对的第二主面21b侧设置散热部件42，电路部件41在支承基板21的第一主面21a上并列地配置有多个，并且经由由本发明的钎料构成的接合层31与上述支承基板21接合，由此，可以抑制接合部处的不需要的溢出，并可以减小相邻电路部件41a、41b间产生短路的可能性，从而可以构成能够应对高集成化的散热基体10。另外，由于在支承基板21和电路部件41之间产生的空隙少而具有高接合强度，因此，可以构成可靠性高的散热基体10。并且，作为构成散热基体10的电路部件41，若使用含量为99.995质量％以上的铜，则在将电子器件搭载于电路部件41上时，可以将自电子器件产生的热长期高效地散热。
另外，在具有上述特性的本发明的散热基体10的电路部件41上搭载有绝缘栅双极型晶体管(IGBT)元件、金属氧化膜半导体场效应晶体管(MOSFET)元件、发光二极管(LED)元件等半导体元件、升华型热敏打印头元件、热敏喷墨打印头元件等各种电子器件而构成的电子装置，由于产生短路的可能性小，因此可以得到高可靠性。
以下，对本发明的实施例进行具体说明，但本发明并不限于这些实施例。
【实施例1】
首先，对各种粉末称重规定量并进行混合以达到表1～表3所示的含量后，添加甲基纤维素及萜品醇，依次搅拌并除去泡沫，从而得到了膏状的钎料。需要说明的是，在表1～表3中，当元素A、B及C含有一种元素时，分别在A1、B1及C1的各栏中标记上述元素A、B及C的元素标记，当元素A、B及C含有两种元素时，分别在A1及A2、B1及B2、C1及C2的各栏中标记上述元素A、B及C的元素标记。
接着，准备由以氮化硅为主成分的陶瓷制成且长度为60mm、宽度为30mm、厚度为0.32mm的支承基板21，对支承基板21在800℃以上900℃以下进行热处理，从而将附着于支承基板21表面的有机物和残留碳除去。此后，在热处理后的支承基板21的第一主面21a及第二主面21b上，在与图2所示的电路部件41a、41b及散热部件42的配置相对应的部分利用丝网印刷涂覆膏状的钎料，之后在135℃下进行干燥，从而形成接合层31a、31b、32。
接着，以分别与接合层31a、31b、32接触的方式在支承基板21的第一主面21a配置由无氧铜制成的电路部件41a、41b，在与第一主面21a相对的第二主面21b配置由无氧铜制成的散热部件42，在真空环境中，在840℃进行加热，从而得到将电路部件41a、41b及散热部件42经由各个接合层31a、31b、32与支承基板21接合而构成的散热基体。
另外，在支承基板21的第一主面21a接合由无氧铜制成的金属箔后，以使电路部件41a、41b形成图2所示的形状及配置的方式在该金属箔的一部分表面印刷抗蚀剂，在135℃使抗蚀剂干燥，并将氯化铁水溶液等喷附到接合体上，从而将金属箔表面未印刷抗蚀剂的部分除去，进而使用氢氧化钠水溶液除去抗蚀剂，从而也可以构成电路部件41a、41b。
该电路部件41a、41b分别构成为边长为24mm的正方形，厚度为0.3mm、电路部件41a和电路部件41b之间的间隔为2mm。另外，散热部件42的长度为58mm、宽度为26mm、厚度为0.3mm。并且，接合层31a、31b、32形成与电路部件41a、41b及散热部件42的形状相应的形状，厚度为0.02mm。
接着，利用光学显微镜，以50倍的倍率对自电路部件41a及电路部件41b的各侧面溢出的接合层31a及接合层31b在将电路部件41a、41b的侧面和支承基板21的侧面垂直连接的线上的最大长度进行测定，将该最大长度作为溢出长度。需要说明的是，在本实施例中，当该溢出长度超过0.2mm时，则认为产生了不需要的溢出。
另外，利用超声波探伤法对在支承基板21和接合层31a、31b之间产生的空隙测定俯视时的面积Sv，并求出上述面积Sv与处于完全不存在空隙这种状态的面积、即将电路部件41a、41b的与支承基板21接合的主面合在一起的面积So的比率(＝Sv/So×100)，将其作为空隙率。在此，超声波探伤法的测定条件为：探伤频率设为50MHz、增益设为30dB、扫描间距设为100μm。
另外，按照JIS C 6481-1996来测定电路部件41a的剥离强度，由此评价了电路部件41a和支承基板21之间的接合强度。需要说明的是，在测定剥离强度之前，通过蚀刻将电路部件41a的宽度自24mm减小到10mm。
另外，关于构成各钎料的各元素的鉴定及含量，利用荧光X线分析法求出。这些测定值及计算值表示在表1～表3中。
【表1】
Figure BDA0000112424390000151
*为比较例的试样。
【表2】
Figure BDA0000112424390000161
【表3】
Figure BDA0000112424390000171
如表1～表3所示，作为比较例的试样号1未含有元素A，由此可知：由于钎料的流动性差，因此，支承基板21及接合层31之间的空隙率高、空隙多。另外，作为比较例的试样号4未含有元素B，由此可知：电路部件41a的剥离强度的值小、电路部件41a和支承基板21之间的接合强度低。另外，作为比较例的试样号8未含有元素C，由此可知：溢出长度长达1.5mm、存在不需要的溢出。
另一方面，试样号2、3、5～7、9～92中，钎料以银及铜为主成分并且含有从铟、锌及锡中选择的至少一种元素A、从钛、锆、铪及铌中选择的至少一种元素B、从钼、锇、铼及钨中选择的至少一种元素C，经由由上述钎料构成的接合层31a、31b使电路部件41a、41b与支承基板21接合在一起，由此可知：由于空隙少，因此，可以得到高接合强度，并且，由于不存在超过0.2mm的不需要的溢出，因此，可以构成产生短路的可能性小的散热基体。
另外，与元素A、B及C分别为铟、钛及钼、元素A、B的含量相同且元素C的含量不同的试样号9～18相比，试样号10～17中，元素B的含量为1质量％以上8质量％以下，由此可知：接合层31a及接合层31b不存在溢出，支承基板21和接合层31之间的空隙也少。
另外，与元素A、B及C分别为铟、钛及钼、元素A、C的含量相同且元素B的含量不同的试样号5～7、43～45相比，试样号6、7、43、44中，元素B的含量为1质量％以上8质量％以下，由此可知：剥离强度为30KN/m以上，电路部件41a和支承基板21之间的接合强度高。
另外，与元素A、B及C分别为铟、钛及钼、元素B、C的含量相同且元素A的含量不同的试样号2、3、7、12～15、76、77相比，试样号3、7、12～15、70、71中，元素A的含量为2质量％以上22质量％以下，由此可知：溢出长度短、支承基板21和接合层31之间的空隙率为零、接合强度高。
另外，与元素A、B及C的种类及各含量分别相同的试样号11～15相比，试样号12，13，14中，铜的含量为35质量％以上50质量％以下，由此可知：不存在空隙并可以充分确保接合强度、并且未溢出。
【实施例2】
首先，对称重的各种粉末进行混合，以使银的含量为51.5质量％、铜的含量为40质量％、元素A、B及C即锡、钛及钼的各含量分别为3质量％、2.5质量％及3质量％，此后，添加甲基纤维素及萜品醇，在表4所示的环境中依次搅拌并除去泡沫，从而得到了膏状的钎料。需要说明的是，对于上述环境为真空环境这种情况而言，利用红外线吸收法对上述达到的真空度、以及得到的钎料中含有的氧的含量进行测定，该测定值分别表示在表4中。
接着，准备由以氮化硅为主成分的陶瓷制成且长度为60mm、宽度为30mm、厚度为0.32mm的支承基板21，此后，利用与实施例1所示的方法相同的方法而得到散热基体。
接着，与实施例1同样地，按照JIS C 6481-1996测定电路部件41a的剥离强度，其测定值表示在表4中。
【表4】
Figure BDA0000112424390000191
如表4所示，可知：与使用了氧的含量超过2质量％的钎料的试样号93相比，使用了氧的含量为2质量％以下的钎料的试样号94、95的剥离强度高，得到了高接合强度。
【实施例3】
首先，对称重的各种粉末进行混合，以使银的含量为51.5质量％、铜的含量为40质量％、元素A、B及C即锡、钛及钼的各含量分别为3质量％、2.5质量％及3质量％，此后添加甲基纤维素及萜品醇，依次搅拌并除去泡沫，从而得到了膏状的钎料。需要说明的是，钼的粉末使用了具有表5所示的平均粒径的粉末。
接着，准备由以氮化硅为主成分的陶瓷制成且长度为60mm、宽度为30mm、厚度为0.32mm的支承基板21，此后，将用于加热以将电路部件41a、41b及散热部件42与支承基板21接合的温度从840℃变更为900℃，除此之外，利用与实施例1所示的方法相同的方法而得到了散热基体。
接下来，利用与实施例1所示的方法相同的方法求出溢出长度、空隙率及剥离强度，上述值分别表示在表5中。
另外，接合层31中的元素C的平均结晶粒径如下求出：将接合层31在双氧水及稀硫酸分别以50质量％混合而形成的温度为40℃的溶液中浸渍1分钟，在进行蚀刻后，使用电子探针微量分析法(Electron Probe MicroAnalysis)对元素C进行鉴定，并按照JIS H 0501-1986(ISO 2624-1973)中记载的切断法求出上述平均结晶粒径。
【表5】
Figure BDA0000112424390000201
如表5所示，接合层31中的元素C的平均结晶粒径为3μm以上10μm以下的试样号97～100中，接合部处的不需要的溢出被抑制，并且，在支承基板21和电路部件41之间产生的空隙被充分抑制，由此可知得到了高接合强度。
【实施例4】
准备由以氮化铝及氮化硅为主成分的陶瓷制成的支承基板21，并制作经由由与实施例2相同的钎料构成的接合层31、32接合由无氧铜及SUS304制成的电路部件41及散热部件42而构成的散热基体。接下来，进行如下的模拟，即看作是向具有上述材质及结构的散热基体的电路部件41的主面每单位面积提供40W/m2的热量，从而推定出散热基体的热阻。其推定值表示在表6中。
【表6】
如表6所示，相对于电路部件41及散热部件42由SUS304制成的试样号103、105、107，电路部件41及散热部件42由无氧铜制成的试样号102、104、106与使用了相同材质的支承基板21的试样相比，模拟结果的热阻值小。根据该结果可知：由于铜的导热系数比铁的导热系数高，因此，散热特性提高。
【实施例5】
首先，对称重的各种粉末进行混合，以使银的含量为51.5质量％、铜的含量为40质量％、元素A、B及C即铟、钛及钼的各含量分别为3质量％、2.5质量％及3质量％，此后，添加甲基纤维素及萜品醇，依次搅拌并除去泡沫，从而得到了膏状的钎料。使用该钎料，除设为表7所示的进行接合的热处理温度之外，按照与实施例1相同的方法而得到了散热基体。
接下来，通过使用X线衍射法进行鉴定，确认钛与处于支承基板21的第一主面附近的硅化学键合的状态，对于鉴定为具有硅化钛的试样，标记“○”并记入表7中，对于鉴定为不具有硅化钛的试样，标记“△”并记入表7中。另外，与实施例1同样地，按照JIS C 6481-1996测定电路部件41a的剥离强度，其测定值表示在表7中。
【表7】
Figure BDA0000112424390000212
如表7所示，试样号108、109中，鉴定为具有硅化钛，与鉴定为不具有硅化钛的试样号110相比，剥离强度的值更高。由此可知：在接合时，通过在840℃以上900℃以下的温度进行热处理，以氮化硅为主成分的支承基板21的第一主面21a附近的硅和元素B即钛化学键合，钛和硅的键合具有高共价键合性，因此接合强度提高。
【实施例6】
首先，对称重的各种粉末进行混合，以使银的含量为51.5质量％、铜的含量为40质量％、元素A、B及C即锡、钛及钼的各含量分别为3质量％、2.5质量％及3质量％，此后，添加甲基纤维素及萜品醇，依次搅拌并除去泡沫，从而得到了膏状的钎料。
接着，准备由以氮化硅为主成分的陶瓷制成且长度为60mm、宽度为30mm、厚度为0.32mm的支承基板21，在800℃以上900℃以下对支承基板21进行热处理，从而将附着于支承基板21表面的有机物和残留碳除去。此后，在进行热处理后的支承基板21的第一主面21a及第二主面21b上，在与图2所示的电路部件41a、41b及散热部件42的配置对应的部分利用丝网印刷涂覆膏状的钎料后，在135℃进行干燥，从而形成了接合层31a、31b、32。
接着，以分别与接合层31a、31b、32接触的方式在支承基板21的第一主面21a配置由无氧铜制成的电路部件41a、41b，并在与第一主面21a相对的第二主面21b配置由无氧铜制成的散热部件42，在氮气环境中，在表8所示的温度下进行加热后，在真空环境中，在850℃进行加热，从而得到了将电路部件41a、41b及散热部件42经由各个接合层31a、31b、32与支承基板21接合而构成的散热基体。
接下来，利用红外线吸收法求出接合层31a、31b、32中含有的碳的含量。另外，进行散热基体的热循环试验，在3000次循环以后，每经过100次循环，使用光学显微镜以500倍的倍率确认是否存在产生于接合层31a、31b、32的裂纹。需要说明的是，1次循环指的是：从室温降温至-45℃并保持15分钟后，进行升温并在125℃保持15分钟，之后降温至室温的循环。用于确认在接合层31a、31b、32中的任一接合层是否存在裂纹的循环数表示在表8中。
【表8】
Figure BDA0000112424390000231
如表8所示，接合层31a、31b、32中的碳的含量分别为0.05质量％以下的试样号112、113中，与元素B即钛化合而容易成为裂纹起点的碳化物的含量被限制，由此可知，接合层31a、31b、32难以产生裂纹。
另外，在如上所述优良的本发明的散热基体的电路部件上搭载电子器件，则能够构成产生短路的可能性小且可靠性高的电子装置。
附图标记说明
10：散热基体
21：支承基板
31、32：接合层
41：电路部件
42：散热部件

Claims (10)

1.一种钎料，其特征在于，
以银及铜为主成分，并且含有：从铟、锌及锡中选择的至少一种元素A；从钛、锆、铪及铌中选择的至少一种元素B；以及从钼、锇、铼及钨中选择的至少一种元素C。
2.如权利要求1所述的钎料，其特征在于，
所述元素A、B及C的各含量分别为2质量％以上22质量％以下、1质量％以上8质量％以下、1质量％以下8质量％以下。
3.如权利要求1所述的钎料，其特征在于，
所述铜的含量为35质量％以上50质量％以下。
4.如权利要求1所述的钎料，其特征在于，
氧的含量为2质量％以下。
5.一种散热基体，其为分别在绝缘性支承基板的第一主面侧设置含有铜的电路部件且在与所述第一主面相对的第二主面侧设置散热部件而构成的散热基体，所述散热基体的特征在于，
所述电路部件在所述支承基板的所述第一主面上并列地配置有多个，并且经由由权利要求1所述的钎料构成的各个接合层而与所述支承基板接合。
6.如权利要求5所述的散热基体，其特征在于，
所述接合层中的所述元素C的平均结晶粒径为3μm以上10μm以下。
7.如权利要求5所述的散热基体，其特征在于，
所述支承基板由以氮化硅或氮化铝为主成分的陶瓷制成。
8.如权利要求5所述的散热基体，其特征在于，
所述元素B与所述支承基板的所述第一主面附近的金属元素化学键合。
9.如权利要求5所述的散热基体，其特征在于，
所述接合层中的碳的含量为0.05质量％以下。
10.一种电子装置，其特征在于，
在权利要求5所述的散热基体的所述电路部件上搭载有电子器件。
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Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102699567A (zh) * 2012-06-14 2012-10-03 中南大学 一种含锆的铜银钛钎料合金
TWI512150B (zh) * 2013-11-29 2015-12-11 Nat Inst Chung Shan Science & Technology Preparation of copper - clad copper - clad copper clad copper
CN106077867A (zh) * 2016-07-18 2016-11-09 吉林大学 一种钎焊钨基粉末合金用多元铜银镍铌锆钎料
CN108155103A (zh) * 2017-12-26 2018-06-12 天津荣事顺发电子有限公司 一种氮化铝陶瓷覆铜基板及其制备方法
CN108340094A (zh) * 2017-01-23 2018-07-31 北京有色金属与稀土应用研究所 一种Ag-Cu-In-Sn-Ti合金钎料及制备方法
CN109476556A (zh) * 2016-07-28 2019-03-15 株式会社东芝 接合体、电路基板及半导体装置
CN110690187A (zh) * 2015-09-28 2020-01-14 株式会社东芝 电路基板及半导体装置
CN111052879A (zh) * 2017-08-29 2020-04-21 京瓷株式会社 电路基板及具备该电路基板的电子装置

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5845559B2 (ja) * 2010-07-30 2016-01-20 住友ベークライト株式会社 接着体
FR2984781B1 (fr) * 2011-12-22 2014-01-24 Commissariat Energie Atomique Procede d'assemblage par brasage d'un substrat comprenant du pyrocarbone avec des pieces comprenant du pyrocarbone.
JP5815427B2 (ja) * 2012-01-27 2015-11-17 京セラ株式会社 ろう材およびこれを用いて接合してなる接合体
JP6319643B2 (ja) * 2012-02-29 2018-05-09 日立金属株式会社 セラミックス−銅接合体およびその製造方法
US9700964B2 (en) * 2013-03-15 2017-07-11 Lincoln Global, Inc. Boric acid free flux
JP6257229B2 (ja) * 2013-09-06 2018-01-10 日本特殊陶業株式会社 合金及びろう材
JP6456676B2 (ja) * 2014-09-10 2019-01-23 Ｊｘ金属株式会社 金属セラミック接合基板及び、その製造方法
JP6729224B2 (ja) * 2015-11-26 2020-07-22 三菱マテリアル株式会社 セラミックス／アルミニウム接合体、絶縁回路基板、パワーモジュール、ｌｅｄモジュール、熱電モジュール
GB2573546B (en) * 2018-05-09 2021-03-31 Twi Ltd A method of diffusion bonding
JP6777873B1 (ja) * 2019-05-27 2020-10-28 千住金属工業株式会社 フラックス及びソルダペースト
CN113508462A (zh) * 2019-09-02 2021-10-15 株式会社东芝 接合体、电路基板及半导体装置
EP4108377A4 (en) * 2020-02-17 2024-02-07 Toshiba Kk BRAZING BOND MATERIAL, BONDED BODY, CERAMIC CIRCUIT BOARD, AND METHOD FOR PRODUCING BONDED BODY
US20220102597A1 (en) * 2020-09-28 2022-03-31 Tek Beng Low Light emitting devices having profiled side surfaces
WO2022085654A1 (ja) * 2020-10-20 2022-04-28 株式会社 東芝 接合体およびそれを用いたセラミックス回路基板並びに半導体装置
CN114669816B (zh) * 2022-04-22 2023-08-22 湖南省新化县鑫星电子陶瓷有限责任公司 一种氧化铝陶瓷-金属钎焊方法

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4009027A (en) * 1974-11-21 1977-02-22 Jury Vladimirovich Naidich Alloy for metallization and brazing of abrasive materials
JPS59128279A (ja) * 1983-01-11 1984-07-24 岡本　郁男 ろう付け方法
JPS6393496A (ja) * 1986-10-07 1988-04-23 Nippon Mining Co Ltd 銅基ろう接合金
JPH04231193A (ja) * 1990-07-04 1992-08-20 Degussa Ag 銅及び銅合金をはんだ付けするためのはんだ合金
JPH11343179A (ja) * 1998-05-28 1999-12-14 Kyocera Corp セラミックス−金属接合用ろう材
JP2005112677A (ja) * 2003-10-09 2005-04-28 Hitachi Metals Ltd セラミックス基板用ろう材及びこれを用いたセラミックス回路基板
CN1657225A (zh) * 2004-12-09 2005-08-24 中国电子科技集团公司第十四研究所 超细微粒无铅钎料及其制作方法
CN101332545A (zh) * 2008-06-23 2008-12-31 哈尔滨工业大学 活性钎料及其制备方法

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5811389B2 (ja) * 1974-12-03 1983-03-02 インステイチユ−ト プロブレム マテリアロヴエデニア アカデミイ ナウク ウクラインスコイ エスエスア−ル ケンマザイノ メタライゼ−シヨン オヨビ コウロウツケ ヨウゴウキン
DE3635369A1 (de) * 1986-10-17 1988-04-28 Degussa Verfahren zum beschichten von oberflaechen mit hartstoffen
JP3834351B2 (ja) 1996-04-09 2006-10-18 株式会社東芝 セラミックス回路基板
JP5082443B2 (ja) * 2004-04-23 2012-11-28 日本電気株式会社 配線基板及び半導体装置並びに配線基板の製造方法
US8029903B2 (en) * 2005-08-11 2011-10-04 Denki Kagaku Kogyo Kabushiki Kaisha Silicon nitride substrate, silicon nitride circuit board utilizing the same, and use thereof
US8518554B2 (en) * 2006-07-04 2013-08-27 Kabushiki Kaisha Toshiba Ceramic metal composite and semiconductor device using the same
JP2009272529A (ja) * 2008-05-09 2009-11-19 Ngk Spark Plug Co Ltd 半田ボール搭載装置及び配線基板の製造方法

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4009027A (en) * 1974-11-21 1977-02-22 Jury Vladimirovich Naidich Alloy for metallization and brazing of abrasive materials
JPS59128279A (ja) * 1983-01-11 1984-07-24 岡本　郁男 ろう付け方法
JPS6393496A (ja) * 1986-10-07 1988-04-23 Nippon Mining Co Ltd 銅基ろう接合金
JPH04231193A (ja) * 1990-07-04 1992-08-20 Degussa Ag 銅及び銅合金をはんだ付けするためのはんだ合金
JPH11343179A (ja) * 1998-05-28 1999-12-14 Kyocera Corp セラミックス−金属接合用ろう材
JP2005112677A (ja) * 2003-10-09 2005-04-28 Hitachi Metals Ltd セラミックス基板用ろう材及びこれを用いたセラミックス回路基板
CN1657225A (zh) * 2004-12-09 2005-08-24 中国电子科技集团公司第十四研究所 超细微粒无铅钎料及其制作方法
CN101332545A (zh) * 2008-06-23 2008-12-31 哈尔滨工业大学 活性钎料及其制备方法

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102699567A (zh) * 2012-06-14 2012-10-03 中南大学 一种含锆的铜银钛钎料合金
TWI512150B (zh) * 2013-11-29 2015-12-11 Nat Inst Chung Shan Science & Technology Preparation of copper - clad copper - clad copper clad copper
CN110690187B (zh) * 2015-09-28 2023-12-12 株式会社东芝 电路基板及半导体装置
CN110690187A (zh) * 2015-09-28 2020-01-14 株式会社东芝 电路基板及半导体装置
CN106077867A (zh) * 2016-07-18 2016-11-09 吉林大学 一种钎焊钨基粉末合金用多元铜银镍铌锆钎料
CN106077867B (zh) * 2016-07-18 2018-05-04 吉林大学 一种钎焊钨基粉末合金用多元铜银镍铌锆钎料
CN109476556A (zh) * 2016-07-28 2019-03-15 株式会社东芝 接合体、电路基板及半导体装置
CN109476556B (zh) * 2016-07-28 2022-03-01 株式会社东芝 接合体、电路基板及半导体装置
CN114478045A (zh) * 2016-07-28 2022-05-13 株式会社东芝 接合体、电路基板及半导体装置
CN114478045B (zh) * 2016-07-28 2023-08-15 株式会社东芝 接合体、电路基板及半导体装置
CN108340094A (zh) * 2017-01-23 2018-07-31 北京有色金属与稀土应用研究所 一种Ag-Cu-In-Sn-Ti合金钎料及制备方法
CN108340094B (zh) * 2017-01-23 2020-11-17 北京有色金属与稀土应用研究所 一种Ag-Cu-In-Sn-Ti合金钎料及其制备方法和应用
CN111052879A (zh) * 2017-08-29 2020-04-21 京瓷株式会社 电路基板及具备该电路基板的电子装置
CN108155103A (zh) * 2017-12-26 2018-06-12 天津荣事顺发电子有限公司 一种氮化铝陶瓷覆铜基板及其制备方法

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