CN102593073A - 电源模块用基板的制造方法、电源模块用基板和电源模块 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种电源模块用基板的制造方法，可容易且以低成本得到切实地接合金属板和陶瓷基板的、冷热循环可靠性高的电源模块用基板。该制造方法具有：在陶瓷基板的接合面和金属板的接合面的至少一面粘合Si，形成包含0.002mg/cm2以上且1.2mg/cm2以下的Si的Si层的Si粘合工序S1；通过Si层层压陶瓷基板和金属板的层压工序S2；在陶瓷基板和金属板的界面形成熔融金属区域的加热工序S3；和通过使熔融金属区域凝固而接合陶瓷基板和金属板的凝固工序S4，在加热工序S3中，通过使Si层的Si扩散到金属板侧而在陶瓷基板和金属板的界面形成熔融金属区域。

Description

电源模块用基板的制造方法、电源模块用基板和电源模块
技术领域
本发明涉及在控制大电流、高电压的半导体装置中使用的电源模块用基板的制造方法、通过该电源模块用基板的制造方法制造的电源模块用基板、带有散热器的电源模块用基板和具备该电源模块用基板的电源模块。
背景技术
在半导体元件中，用于供电的电源模块由于发热量较高，所以作为装载它的基板，例如如专利文献1所示，使用在由AlN(氮化铝)构成的陶瓷基板上通过焊料接合Al(铝)金属板的电源模块用基板。
并且，该金属板形成为电路层，在该金属板上通过钎焊料装载电源元件的半导体芯片。
另外，提出了在陶瓷基板的下面，为了散热而接合Al等金属板作为金属层，通过该金属层在散热板上接合电源模块用基板整体的电源模块。
此外，作为形成电路层的手段，除了在陶瓷基板上接合金属板后，在金属板上形成电路图案的方法以外，还提出了例如如专利文献2所公开的，将预先形成为电路图案形状的金属片与陶瓷基板接合的方法。
专利文献1：日本特开2003-086744号公报
专利文献2：日本特开2008-311294号公报
然而，在焊接陶瓷基板和金属板时，为了较低地设定熔点，大多使用含有7.5质量％以上Si的Al-Si系合金的焊料箔。在这种较多地含有Si的Al-Si系合金中，由于延展性不足，所以难以通过轧制等制造箔材。
而且，使用焊料箔时，由于在金属板的表面和焊料箔的两面这三个面上存在氧化被膜，从而氧化被膜的总厚度有变厚的趋势。
进而，在陶瓷基板与金属板之间配置焊料箔，将它们在层压方向上加压并加热，但为了在加压时使焊料箔的位置不偏离，需要层压配置焊料箔、陶瓷基板和金属板。
特别是如专利文献2所记载的，在通过焊料箔接合预先形成为电路图案形状的金属片时，由于接合面的形状复杂，进而需要提高焊料箔、陶瓷基板和金属板的位置精度。
另外，在焊料箔的位置偏离时，在陶瓷基板和金属板之间不能充分形成熔融金属层，陶瓷基板和金属板之间的接合强度有可能会降低。
进而，最近随着电源模块小型化、薄型化的发展，其使用环境也变得越来越严格，所装载的半导体元件等电子部件的发热量有变大的趋势，如前所述，需要在散热板上配设电源模块用基板。此时，由于电源模块用基板受散热板约束，在冷热循环负荷时，大的剪切力作用在陶瓷基板和金属板之间的接合界面，相比以往，更需要提高陶瓷基板和金属板之间的接合强度和可靠性。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于，提供可容易且以低成本得到切实地接合金属板和陶瓷基板的、冷热循环可靠性高的电源模块用基板的电源模块用基板的制造方法、通过该电源模块用基板的制造方法制造的电源模块用基板、带有散热器的电源模块用基板和具备该电源模块用基板的电源模块。
为了解决此课题，完成前述目的，本发明的电源模块用基板的制造方法为在陶瓷基板的表面层压接合由铝构成的金属板的电源模块用基板的制造方法，其特征在于，具有：在所述陶瓷基板的接合面和所述金属板的接合面的至少一面粘合Si，形成包含0.002mg/cm2以上且1.2mg/cm2以下的Si的Si层的Si粘合工序；通过该Si层层压所述陶瓷基板和所述金属板的层压工序；将层压的所述陶瓷基板和所述金属板在层压方向上加压并加热，在所述陶瓷基板和所述金属板的界面形成熔融金属区域的加热工序；和通过使该熔融金属区域凝固而接合所述陶瓷基板和所述金属板的凝固工序，在所述加热工序中，通过使所述Si层的Si扩散到所述金属板侧，在所述陶瓷基板和所述金属板的界面形成由Al-Si共晶系构成的所述熔融金属区域。
在该构成的电源模块用基板的制造方法中，因为具备在所述陶瓷基板的接合面和所述金属板的接合面的至少一面粘合Si，形成包含0.002mg/cm2以上且1.2mg/cm2以下的Si的Si层的Si粘合工序，在加热工序中，使所述Si层的Si扩散到所述金属板侧，在所述陶瓷基板和所述金属板的界面形成由Al-Si共晶系构成的所述熔融金属区域，所以无需使用制造困难的Al-Si系的焊料箔，从而可以低成本制造切实地接合金属板和陶瓷基板的电源模块用基板。
此外，由于不使用焊料箔而在所述陶瓷基板的接合面和所述金属板的接合面的至少一面直接形成有Si层，所以无需进行焊料箔的对位操作。因而，例如在将预先形成电路图案形状的金属片与陶瓷基板接合时，也可提前防止因位置偏离等造成的故障。
而且，由于在金属板和陶瓷基板上直接形成Si层时，氧化被膜仅在金属板的表面形成，在金属板和陶瓷基板的界面存在的氧化被膜的总膜厚变薄，所以初期接合的合格率提高。
并且，尽管构成为在所述陶瓷基板的接合面和所述金属板的接合面的至少一面直接形成Si层，但从生产率的观点来看，优选在金属板的接合面形成Si层。在陶瓷基板的接合面形成Si层时，必须在每张陶瓷基板上分别形成Si层。与此相对，在对金属板的接合面形成Si层时，可对卷成辊状的长金属条从其一端至另一端连续形成Si层，从而在生产率上优异。
此外，由于粘合的Si量在0.002mg/cm2以上，所以可在陶瓷基板和金属板的界面切实地形成由Al-Si共晶系构成的熔融金属区域，从而可牢固地接合陶瓷基板和金属板。
进而，由于粘合的Si量在1.2mg/cm2以下，所以可防止在Si层自身产生裂痕，从而可在陶瓷基板和金属板的界面切实地形成由Al-Si共晶系构成的熔融金属区域。进而，可防止Si过量地扩散到金属板侧并使界面附近的金属板强度变得过高。因而，在电源模块用基板承受冷热循环时，可由金属板吸收热应力，从而可防止陶瓷基板的裂纹等。
在此，所述Si粘合工序中优选构成为与Si一起粘合Al。
此时，由于与Si一起粘合Al，所以形成的Si层含有Al和Si，从而可抑制在Si层产生裂痕。而且，该Si层优先熔融，所以能够切实地形成熔融金属区域，从而可牢固地接合陶瓷基板和金属板。而且，在与Si一起粘合Al时，可同时蒸镀Si和Al，也可将Si和Al的合金作为靶进行溅射。此外，也可层压Si和Al。
此外，所述Si粘合工序优选为通过蒸镀、化学气相沉积(CVD，ChemicalVapor Deposition)或溅射在所述陶瓷基板的接合面和所述金属板的接合面的至少一面粘合Si。
此时，由于通过蒸镀、CVD或溅射在所述陶瓷基板的接合面和所述金属板的接合面的至少一面切实地粘合Si，所以可在陶瓷基板和金属板的接合界面切实地形成Si层。此外，可精度良好地调整Si的粘合量，能够切实地形成熔融金属区域，从而可牢固地接合陶瓷基板和金属板。
此外，本发明的电源模块用基板的特征在于，为通过上述电源模块用基板的制造方法制造的电源模块用基板，在所述金属板上固溶有Si，所述金属板中的与所述陶瓷基板的界面附近的Si浓度设定在0.05质量％以上且0.5质量％以下的范围内。
在该构成的电源模块用基板中，由于在所述金属板上固溶有Si，接合界面侧部分的Si浓度设定在0.05质量％以上，所以在所述的加热工序中，Si充分地扩散到金属板侧，从而牢固地接合金属板和陶瓷板。进而，金属板的接合界面侧部分由Si进行固溶强化。由此，可防止金属板部分的断裂，从而可提高电源模块用基板的接合可靠性。
此外，由于接合界面侧部分的Si浓度设定在0.5质量％以下，所以可防止界面附近的金属板强度变得过高，在电源模块用基板承受冷热循环时，可由金属板吸收热应力，从而可防止陶瓷基板的裂纹等。
此外，本发明的电源模块用基板的特征在于，为通过电源模块用基板的制造方法制造的电源模块用基板，所述陶瓷基板由AlN、Al2O3和Si3N4的任意一种构成。
在该构成的电源模块用基板中，由于所述陶瓷基板由绝缘性和强度优异的AlN、Al2O3和Si3N4的任意一种构成，所以可提供高品质的电源模块用基板。
本发明的带有散热器的电源模块用基板的特征在于具备上述电源模块用基板和冷却该电源模块用基板的散热器。
根据该构成的带有散热器的电源模块用基板，由于具备冷却该电源模块用基板的散热器，所以可通过散热器有效地冷却在电源模块用基板产生的热。
本发明的电源模块的特征在于具备上述电源模块用基板和装载在该电源模块用基板上的电子部件。
根据该构成的电源模块，陶瓷基板与金属板的接合强度高，因而在使用环境严格时，也可飞跃地提高其可靠性。
根据本发明，能够提供可容易且以低成本得到切实地接合金属板和陶瓷基板的、冷热循环可靠性高的电源模块用基板的电源模块用基板的制造方法、通过该电源模块用基板的制造方法制造的电源模块用基板、带有散热器的电源模块用基板和具备该电源模块用基板的电源模块。
附图说明
图1为本发明实施方式的使用电源模块用基板的电源模块的简要说明图；
图2为表示本发明实施方式的电源模块用基板的电路层和金属层的Si浓度分布的说明图；
图3为表示本发明实施方式的电源模块用基板的制造方法的流程图；
图4为表示本发明实施方式的电源模块用基板的制造方法的说明图；
图5为表示图4中的金属板与陶瓷基板的接合界面附近的说明图。
符号说明
1：电源模块
3：半导体芯片(电子部件)
10：电源模块用基板
11：陶瓷基板
12：电路层
13：金属层
22、23：金属板
24、25：Si层
26、27：熔融金属区域
30：接合界面
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。图1示出了本发明实施方式的电源模块用基板、带有散热器的电源模块用基板和电源模块。
该电源模块1具备配设电路层12的电源模块用基板10、通过钎焊层2与电路层12的表面接合的半导体芯片3和散热器4。在此，钎焊层2为例如Sn-Ag系、Sn-In系或Sn-Ag-Cu系的钎焊料。而且，本实施方式中，在电路层12和钎焊层2之间设有镀镍层(未图示)。
电源模块用基板10具备陶瓷基板11、在该陶瓷基板11的一面(图1中的上面)配设的电路层12和在陶瓷基板11的另一面(图1中的下面)配设的金属层13。
陶瓷基板11为防止电路层12和金属层13之间的电连接的部件，由绝缘性高的AlN(氮化铝)构成。此外，陶瓷基板11的厚度设定在0.2～1.5mm的范围内，本实施方式中，设定为0.635mm。而且，如图1所示，本实施方式中，陶瓷基板11的宽度设定为宽于电路层12和金属层13的宽度。
电路层12通过在陶瓷基板11的一面接合具有导电性的金属板22而形成。在本实施方式中，电路层12通过将由纯度99.99％以上的铝(所谓的4N铝)轧制板构成的金属板22与陶瓷基板11接合而形成。
金属层13通过在陶瓷基板11的另一面接合金属板23而形成。在本实施方式中，与电路层12一样，金属层13通过将由纯度99.99％以上的铝(所谓的4N铝)轧制板构成的金属板23与陶瓷基板11接合而形成。
散热器14用于冷却前述的电源模块用基板10，具备有与电源模块用基板10接合的顶板部5和用于流通冷却介质(例如冷却水)的通道6。散热器4(顶板部5)优选由导热性良好的材质构成，在本实施方式中，由A6063(铝合金)构成。
此外，在本实施方式，散热器4的顶板部5与金属层13之间设置有由铝或铝合金、或者包含铝的复合材料(例如AlSiC等)构成的缓冲层15。
而且，如图2所示，在陶瓷基板11与电路层12(金属板22)和金属层13(金属板23)的接合界面30的宽度方向中央部，电路层12(金属板22)和金属层13(金属板23)中固溶有Si，自接合界面30离开沿着层压方向形成有Si浓度逐渐降低的浓度梯度层33。在此，该浓度梯度层33的接合界面30侧的Si浓度设定在0.05质量％以上且0.5质量％以下的范围内。
而且，浓度梯度层33的接合界面30侧的Si浓度为用电子探针显微分析仪(EPMA，Electron probe micro-analyzer)分析(斑直径30μm)在距接合界面30的50μm位置测定五个点的平均值。此外，图2的曲线图为对电路层12(金属板22)和金属层13(金属板23)的中央部分，在层压方向上进行线性分析，以前述的50μm位置的浓度为基准求出的图。
以下，参照图3至图5对上述结构的电源模块用基板10的制造方法进行说明。
(Si粘合工序S1)
首先，如图4和图5所示，通过溅射在金属板22、23的各接合面粘合Si，形成Si层24、25。在此，Si层24、25中的Si粘合量调整为0.002mg/cm2以上且1.2mg/cm2以下。而且，在本实施方式中，Si层24、25中的Si粘合量设定为0.466mg/cm2。
(层压工序S2)
接着，如图4所示，将金属板22层压在陶瓷基板11的一面侧，并将金属板23层压在陶瓷基板11的另一面侧。此时，如图4和图5所示，金属板22、23上形成Si层24、25的面朝向陶瓷基板11进行层压。即，Si层24、25分别存在于金属板22、23与陶瓷基板11之间。如此形成层压体20。
(加热工序S3)
接着，将在层压工序S2中形成的层压体20在其层压方向加压(压力1～35kgf/cm2)的状态下装入真空加热炉内进行加热，如图5所示，在金属板22、23与陶瓷基板11的界面分别形成熔融金属区域26、27。如图5所示，通过Si层24、25的Si扩散到金属板22、23侧，金属板22、23的Si层24、25附近的Si浓度提高且熔点变低而形成该熔融金属区域26、27。而且，上述压力不到1kgf/cm2时，有可能不能良好地进行陶瓷基板11与金属板22、23的接合。此外，上述压力超出35kgf/cm2时，金属板22、23有可能会变形。因而，对层压体20加压时的压力优选为1～35kgf/cm2的范围内。
在此，本实施方式中，真空加热炉内的压力设定在10-6～10-3Pa的范围内，加热温度设定为630℃以上且655℃以下的范围内。
(凝固工序S4)
接着，在形成熔融金属区域26、27的状态下保持着固定温度。这样，熔融金属区域26、27中的Si进一步向金属板22、23侧扩散。由此，熔融金属区域26、27的部分的Si浓度缓慢降低，熔点上升，从而在保持固定温度的状态下进行着凝固。即，陶瓷基板11与金属板22、23通过所谓的扩散接合(Transient Liquid Phase Diffusion Bonding)而接合。在如此进行凝固后，冷却至常温。
这样，成为电路层12和金属层13的金属板22、23与陶瓷基板11接合，制造本实施方式的电源模块用基板10。
在如上构成的本实施方式的电源模块用基板10和电源模块1中，由于陶瓷基板11与电路层12(金属板22)和金属层13(金属板23)通过将在金属板22、23的接合面形成的Si层24、25的Si扩散到金属板22、23侧而形成熔融金属区域26、27，并通过将该熔融金属区域26、27中的Si向金属板22、23扩散而凝固来接合，所以即使在较短时间的接合条件下也可接合陶瓷基板11与电路层12(金属板22)和金属层13(金属板23)。
此外，由于在陶瓷基板11与电路层12(金属板22)和金属层13(金属板23)的接合界面30的宽度方向中央部，电路层12(金属板22)和金属层13(金属板23)中固溶有Si，自接合界面30离开沿着层压方向形成有Si浓度逐渐降低的浓度梯度层33，该浓度梯度层33的接合界面30侧的Si浓度设定在0.05质量％以上且0.5质量％以下的范围内，所以电路层12(金属板22)和金属层13(金属板23)的接合界面30侧的部分固溶强化，从而可防止电路层12(金属板22)和金属层13(金属板23)发生断裂。
此外，在加热工序S3中，Si充分地扩散到金属板22、23侧，所以金属板22、23与陶瓷基板11被牢固接合。
此外，由于具备有在金属板的接合面粘合Si并形成包含0.002mg/cm2以上且1.2mg/cm2以下的Si的Si层24、25的Si粘合工序S1，在加热工序S3中，通过使Si层24、25的Si扩散到金属板22、23侧而在陶瓷基板11与金属板22、23的界面形成由Al-Si共晶系构成的熔融金属区域26、27，所以无需使用制造困难的Al-Si系焊料箔，从而可以低成本制造切实地接合金属板22、23和陶瓷基板11的电源模块用基板10。
此外，由于Si层24、25中的Si粘合量为0.002mg/cm2以上，所以在陶瓷基板11与金属板22、23的界面能够切实地形成由Al-Si共晶系构成的熔融金属区域26、27，从而可牢固地接合金属板22、23与陶瓷基板11。
进而，由于Si层24、25中的Si粘合量为1.2mg/cm2以下，所以可防止在Si层24、25自身产生裂缝。
此外，由于未使用焊料箔而在金属板22、23的接合面直接形成Si层24、25，所以无需进行焊料箔的对位操作等。因而，可有效地制出该电源模块用基板10。
而且，由于形成有Si层24、25，所以存在于金属板22、23与陶瓷基板11的界面的氧化被膜仅存在于金属板22、23的表面，从而可使初期接合的合格率提高。
进而，由于本实施方式构成为在金属板22、23的接合面形成Si层24、25，所以可有效地地进行Si粘合工序S1。
以上，对本发明的实施方式进行了说明，但本发明不限于此，在不脱离本发明的技术思想范围内可适当变更。
例如，对构成电路层和金属层的金属板为纯度99.99％的纯铝轧制板的情况进行了说明，但不限于此，也可为纯度99％的铝(2N铝)。
此外，在散热器的顶板部与金属层之间设置由由铝或铝合金、或者包含铝的复合材料(例如AlSiC等)构成的缓冲层进行了说明，但也可没有该缓冲层。
进而，对由铝构成的散热器进行了说明，但也可由铝合金或包含铝的复合材料等构成。进而，对散热器具有冷却介质的通道的情况进行了说明，但不特别限定散热器的构造，可使用多种结构的散热器。
另外，对陶瓷基板由AlN构成的情况进行了说明，但不限于此，也可以由Si3N4、Al2O3等其他陶瓷构成。
此外，在Si粘合工序中，对在金属板的接合面粘合Si的结构进行了说明，但不限于此，也可在陶瓷基板的接合面粘合Si。
进而，在Si粘合工序中，对通过溅射形成Si层进行了说明，但不限于此，也可通过蒸镀、CVD等粘合Si形成Si层。此外，在Si粘合工序中，也可例如同时蒸镀Si和Al，或者将Si和Al的合金作为靶进行溅射形成包含Si和Al的Si层。此外，还可层压Al和Si。
进而，对使用真空加热炉进行陶瓷基板与金属板的接合进行了说明，但不限于此，也可在N2气氛、Ar气氛或He气氛等中进行陶瓷基板与金属板的接合。
(实施例)
对用于确认本发明的有效性而进行的确认实验进行说明。
准备两张由厚度0.6mm的4N铝构成的金属板，通过真空蒸镀在这些金属板的一面粘合Si，将这两张金属板分别以蒸镀面朝向陶瓷基板层压在由40mm边、厚度0.635mm的AlN构成的陶瓷基板的两面，在层压方向上以压力1～5kgf/cm2加压的状态下，在真空加热炉(真空度10-3～10-5Pa)内加热至630～650℃，制出具备陶瓷基板、电路层和金属层的电源模块用基板。
在此，成形出经真空蒸镀形成的Si层厚度(Si粘合量)为0.008μm(0.0019mg/cm2)、0.6μm(0.1398mg/cm2)、0.8μm(0.1864mg/cm2)、1.0μm(0.2330mg/cm2)、1.2μm(0.2796mg/cm2)、1.5μm(0.3495mg/cm2)、2.4μm(0.5592mg/cm2)、3.6μm(0.8388mg/cm2)、4.8μm(1.1184mg/cm2)和6.0μm(1.3980mg/cm2)的10种标准的电源模块用基板。
在如此成形的电源模块用基板的金属层侧通过由4N铝构成的厚度0.9mm的缓冲层接合相当于散热器的顶板的50mm×60mm、厚度5mm的铝板(A6063)。
使这些试验片承受-45℃～105℃的冷热循环，比较接合率。评价结果示于表1中。
而且，接合率由下式算出。在此，初期接合面积设为接合前应接合的面积。
接合率＝(初期接合面积-剥离面积)/初期接合面积
[表1]
在Si层的厚度为0.008μm(0.0019mg/cm2)的比较例1和Si层的厚度为6.0μm(1.3980mg/cm2)的比较例2中，冷热循环1000次的接合率为85％以下，确认了陶瓷基板与金属板的接合强度不足。
另一方面，在Si层的厚度为0.6～4.8μm(0.1398～1.1184mg/cm2)范围的实施例1～8中，冷热循环1000次的接合率为95％以上，4000次的接合率为75％以上，确认了陶瓷基板与金属板被牢固接合。
特别是在Si层的厚度为1.0～2.4μm(0.2330～0.5592mg/cm2)范围的实施例3～6中，冷热循环1000次的接合率为99.5％以上，4000次的接合率为85％以上，确认了陶瓷基板与金属板的接合强度进一步提高。
接着，准备两张由厚度0.6mm的4N铝构成的金属板，通过真空蒸镀在这些金属板的一面粘合Si，将这两张金属板分别以蒸镀面朝向陶瓷基板层压在由40mm边、厚度0.635mm的AlN制成的陶瓷基板的两面，在层压方向上以压力5～35kgf/cm2加压的状态下，在真空加热炉(真空度10-3～10-5Pa)内加热至630～650℃，制出具备陶瓷基板、电路层和金属层的电源模块用基板。
在此，成形出经真空蒸镀形成的Si层厚度(Si粘合量)为0.008μm(0.0019mg/cm2)、0.1μm(0.0233mg/cm2)、0.4μm(0.0932mg/cm2)、0.6μm(0.1398mg/cm2)、0.8μm(0.1864mg/cm2)、1.0μm(0.2330mg/cm2)、1.2μm(0.2796mg/cm2)、1.5μm(0.3495mg/cm2)、2.4μm(0.5592mg/cm2)、3.6μm(0.8388mg/cm2)、4.8μm(1.1184mg/cm2)和6.0μm(1.3980mg/cm2)的12种标准的电源模块用基板。
在如此成形的电源模块用基板的金属层侧通过由4N铝构成的厚度0.9mm的缓冲层接合相当于散热器的顶板的50mm×60mm、厚度5mm的铝板(A6063)。
使这些试验片承受-45℃～105℃的冷热循环，比较接合率。评价结果示于表2中。
而且，接合率由下式算出。在此，初期接合面积设为接合前应接合的面积。
接合率＝(初期接合面积-剥离面积)/初期接合面积
此外，对于这些试验片，通过EPMA分析(斑直径30μm)测定金属板中的与陶瓷基板的接合界面附近(距接合界面50μm)的Si浓度。测定结果一起示于表2中。
[表2]
Figure BSA00000421128500141
在Si层的厚度为0.008μm(0.0019mg/cm2)的比较例3中，即使使接合时的加压压力高至5～35kgf/cm2的情况下，冷热循环1000次的接合率也为63％，确认了陶瓷基板与金属板的接合强度不足。此外，确认了在Si层的厚度为6.0μm(1.3980mg/cm2)的比较例4中，冷热循环4000次的接合率低至60.3％。
另一方面，在Si层的厚度为0.1～4.8μm(0.0233～1.1184mg/cm2)范围的实施例9～18中，冷热循环1000次的接合率为89％以上，4000次的接合率为70％以上，确认了陶瓷基板与金属板被牢固接合。
而且，确认了在Si层的厚度为0.1～4.8μm(0.0233～1.1184mg/cm2)时，金属板中的与陶瓷基板的接合界面附近(距接合界面50μm)的Si浓度在0.1质量％以上且0.5质量％以下的范围内。

Claims (7)

1.一种电源模块用基板的制造方法，为在陶瓷基板的表面层压接合由铝构成的金属板的电源模块用基板的制造方法，其特征在于，具有：
在所述陶瓷基板的接合面和所述金属板的接合面的至少一面粘合Si，形成包含0.002mg/cm2以上且1.2mg/cm2以下的Si的Si层的Si粘合工序；
通过该Si层层压所述陶瓷基板和所述金属板的层压工序；
将层压的所述陶瓷基板和所述金属板在层压方向上加压并加热，在所述陶瓷基板和所述金属板的界面形成熔融金属区域的加热工序；和
通过使该熔融金属区域凝固而接合所述陶瓷基板和所述金属板的凝固工序，
在所述加热工序中，通过使所述Si层的Si扩散到所述金属板侧，在所述陶瓷基板和所述金属板的界面形成由Al-Si共晶系构成的所述熔融金属区域。
2.根据权利要求1所述的电源模块用基板的制造方法，其特征在于，在所述Si粘合工序中，与Si一起粘合Al。
3.根据权利要求1或2所述的电源模块用基板的制造方法，其特征在于，所述Si粘合工序通过电镀、蒸镀、化学气相沉积、溅射、冷喷涂、或者粉末分散着的浆料和墨水等的涂布在所述陶瓷基板的接合面和所述金属板的接合面的至少一面粘合Si。
4.一种电源模块用基板，其特征在于，为通过权利要求1至3中任意一项所述的电源模块用基板的制造方法制造的电源模块用基板，
在所述金属板上固溶有Si，所述金属板中的与所述陶瓷基板的界面附近的Si浓度设定在0.05质量％以上且0.5质量％以下的范围内。
5.一种电源模块用基板，其特征在于，为通过权利要求1至3中任意一项所述的电源模块用基板的制造方法制造的电源模块用基板，
所述陶瓷基板由AlN、Al2O3和Si3N4的任意一种构成。
6.一种带有散热器的电源模块用基板，其特征在于，具备权利要求4或5所述的电源模块用基板和冷却该电源模块用基板的散热器。
7.一种电源模块，其特征在于，具备权利要求4或5所述的电源模块用基板和装载在该电源模块用基板上的电子部件。
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