CN107112298A - 附带冷却器的功率模块用基板及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种附带冷却器的功率模块用基板，所述附带冷却器的功率模块用基板防止在将由铜或铜合金构成的金属层钎焊到铝制冷却器时发生变形，并且热阻较小且接合可靠性较高。在陶瓷基板的一个面接合由铜或铜合金构成的电路层，并且在陶瓷基板的另一个面接合由铜或铜合金构成的金属层，在该金属层固相扩散接合由铝或铝合金构成的第2金属层，并使用含Mg的Al系钎焊材料在第2金属层钎焊接合由铝合金构成的冷却器。

Description

附带冷却器的功率模块用基板及其制造方法
技术领域
本发明涉及一种在控制大电流、高电压的半导体装置中使用的附带冷却器的功率模块用基板及其制造方法。
本申请主张基于2014年10月16日申请的专利申请第2014-211529号及2015年10月09日申请的专利申请第2015-200784号的优先权，并将该内容援用于此。
背景技术
作为以往的功率模块用基板，已知有一种在成为绝缘层的陶瓷基板的一个面接合有电路层，并且在另一个面接合有用于散热的金属层的结构。并且，在该功率模块用基板的金属层接合有冷却器，从而构成附带冷却器的功率模块用基板。而且，在电路层上经由焊锡材料搭载有功率元件等半导体元件而成为功率模块。
关于这种功率模块用基板，正在普及一种在电路层中使用热特性、电特性优异的铜或铜合金，在冷却器中采用由铝合金构成的结构的附带冷却器的功率模块用基板。
作为这种功率模块用基板，专利文献1中公开有作为陶瓷基板使用氮化硅、氮化铝、氧化铝等，通过直接接合法或活性金属法在该陶瓷基板接合金属层，并记载了作为该金属层优选使用铜。并且，还记载有通过焊锡在该功率模块用基板接合散热片。
专利文献1：日本特开2006-245437号公报
但是，接合金属层与散热片的焊锡层的热阻较大，妨碍从半导体元件向散热片的传热，并且可能因热伸缩使龟裂进入到焊锡层而破坏焊锡层。因此，热阻较小且接合可靠性也较高的钎焊接合受到关注。
然而，钎焊工序为通过沿层叠方向对经由钎焊材料层叠的金属板彼此进行加压并加热而进行的工序，因此通过钎焊将作为散热片的、在内部形成冷却流路的铝制冷却器接合到功率模块用基板的情况下，铝制冷却器可能因该加压力而变形。
发明内容
本发明是鉴于这种情况而完成的，其目的在于提供一种防止将由铜或铜合金构成的金属层钎焊到铝制冷却器时的变形的产生，热阻较小且接合可靠性较高的附带冷却器的功率模块用基板。
本发明的附带冷却器的功率模块用基板的制造方法具有：第1接合工序，在陶瓷基板的一个面接合由铜或铜合金构成的金属板以形成电路层，并且在所述陶瓷基板的另一面接合由铜或铜合金构成的金属板以形成第1金属层；第2接合工序，通过固相扩散接合来接合金属板和所述第1金属层以形成第2金属层，所述金属板由铝或铝合金构成或者由镍或镍合金构成；及第3接合工序，使用含Mg的Al系钎焊材料在所述第2金属层钎焊接合由铝合金构成的冷却器。
本发明的制造方法中，通过固相扩散接合在由铜或铜合金构成的第1金属层接合由铝或铝合金构成或者由镍或镍合金构成的第2金属层，从而能够使用含Mg的Al系钎焊材料来钎焊接合由铝合金构成的冷却器。该钎焊能够在氮或氩等气氛中以低荷载(例如0.001MPa～0.5MPa)进行，且即使是刚性较低的铝制冷却器也不会使其变形而能够可靠地接合。
此外，也可以在所述第2接合工序中，将钛箔夹在所述第1金属层与所述第2金属层之间，分别固相扩散接合所述第1金属层与所述钛箔及所述第2金属层与所述钛箔，在所述第3接合工序中，使用Al-Si-Mg系钎焊材料来钎焊接合所述第2金属层与所述冷却器。
经由钛箔且通过固相扩散接合来接合第1金属层与第2金属层，从而使钛原子在两个金属层中扩散，并且使铝原子及铜原子在钛箔中扩散，从而能够可靠地接合这些第1金属层、钛箔、第2金属层。
该情况下，接合第2金属层之后，钎焊冷却器时被加热，但夹着钛箔，因此可防止进行该钎焊时在铝与铜中产生扩散。
该制造方法中，优选所述钛箔的面积大于所述第1金属层的面积。该情况下，能够更可靠地防止由铜或铜合金构成的第1金属层的铜与用来接合冷却器的含Mg的Al系钎焊材料的铝之间的接触。
该制造方法中，使用由铝或铝合金构成的所述金属板来形成所述第2金属层的情况下，接合冷却器的钎焊材料中含有对氧化铝膜的润湿性较低的Mg，因此熔融的含Mg的Al系钎焊材料被由铝或铝合金构成的第2金属层的侧面的氧化膜所排斥，从而达不到第1金属层。由此，该Al系钎焊材料不会与由铜或铜合金构成的第1金属层接触，且不会使第1金属层变形。
或者，在该制造方法中，也可以在使用由镍或镍合金构成的所述金属板来形成所述第2金属层的情况下，同时进行所述第1接合工序及所述第2接合工序。该情况下，第2金属层为镍或镍合金，从而能够同时进行第1接合工序和第2接合工序。第1接合工序中，例如能够采用使用Ag-Cu-Ti系钎焊材料的钎焊接合。
该情况下，若由镍或镍合金构成的所述第2金属层的面积大于所述第1金属层的面积，则能够更可靠地防止由铜或铜合金构成的第1金属层的铜与用来接合冷却器的钎焊材料的铝之间的接触，因此优选。
此外，该情况下，也可以在所述第2接合工序中，在所述第2金属层层叠铝板，并通过固相扩散接合来分别接合所述第1金属层与所述第2金属层及所述第2金属层与所述铝板。
本发明的附带冷却器的功率模块用基板具备：陶瓷基板；电路层，接合于所述陶瓷基板的一个面且由铜或铜合金构成；第1金属层，接合于所述陶瓷基板的另一个面且由铜或铜合金构成；第2金属层，接合于所述第1金属层且由铝或铝合金构成或者由镍或镍合金构成；及冷却器，接合于所述第2金属层且由铝合金构成，在所述第1金属层中，接合于其表面的部件中的金属原子以扩散的状态存在，并且在所述第2金属层中，接合于其表面的部件中的金属原子以扩散的状态存在。
并且，优选还具有钛层，所述钛层介于所述第1金属层与所述第2金属层之间，在所述第1金属层中及所述第2金属层中，所述钛层中的钛以扩散的状态存在。
该情况下，优选所述钛层的面积大于所述第1金属层的面积。
该附带冷却器的功率模块用基板中，优选所述第2金属层由铝或铝合金构成。
或者，该附带冷却器的功率模块用基板中，优选所述第2金属层由镍或镍合金构成。
该情况下，优选由镍或镍合金构成的所述第2金属层的面积大于所述第1金属层的面积。
并且，也可以进一步具有铝层，所述铝层介于由镍或镍合金构成的所述第2金属层与所述冷却器之间。
根据本发明，能够在氮或氩气氛下以低荷载在功率模块用基板的由铜或铜合金构成的第1金属层钎焊由铝合金构成的冷却器，且即使是刚性较低的冷却器，也能够使其不变形而可靠地进行接合。并且，使用含Mg的Al系钎焊材料来进行钎焊，但该钎焊材料与冷却器之间夹着第2金属层，从而熔融的含Mg的Al系钎焊材料不会与由铜或铜合金构成的第1金属层接触，且不会使第1金属层变形。而且，由于是钎焊，因此能够获得热阻较小且接合可靠性较高的附带冷却器的功率模块用基板。
附图说明
图1为本发明的第一实施方式的附带冷却器的功率模块用基板的纵剖视图。
图2A为表示图1的附带冷却器的功率模块用基板的制造方法中的第1接合工序的纵剖视图。
图2B为表示图1的附带冷却器的功率模块用基板的制造方法中的第2接合工序的纵剖视图。
图2C为表示图1的附带冷却器的功率模块用基板的制造方法中的第3接合工序的纵剖视图。
图3为表示在图2A～图2C的制造方法中使用的加压装置的例的主视图。
图4为本发明的第2实施方式所涉及的附带冷却器的功率模块用基板的纵剖视图。
图5为本发明的第3实施方式所涉及的附带冷却器的功率模块用基板的纵剖视图。
图6为本发明的第4实施方式所涉及的附带冷却器的功率模块用基板的纵剖视图。
具体实施方式
以下，对本发明所涉及的附带冷却器的功率模块用基板及其制造方法的各实施方式进行说明。
(第1实施方式)
图1所示的附带冷却器的功率模块用基板10具有：陶瓷基板11；电路层12，接合于该陶瓷基板11的一个面；第1金属层13，接合于陶瓷基板11的另一个面；第2金属层14，接合于该第1金属层13的与陶瓷基板11相反的一侧的面上；冷却器20，接合于该第2金属层14；及钛层42，介于第1金属层13与第2金属层14之间。图1中符号48为后述接合层。而且，如图1的双点划线所示，半导体元件30通过焊锡材料接合于电路层12的上方而构成功率模块。
陶瓷基板11防止电路层12与第1金属层13之间的电连接，其能够使用氮化铝(AlN)，氮化硅(Si3N4)，氧化铝(Al2O3)等，但其中氮化硅的强度较高，因此优选。该陶瓷基板11的厚度被设定在0.2mm以上1.5mm以下的范围内。
电路层12由电特性优异的铜或铜合金构成。并且，第1金属层13也由铜或铜合金构成。这些电路层12及第1金属层13例如通过如下方式形成：纯度99.96质量％以上的无氧铜的铜板通过例如活性金属钎焊材料被钎焊接合于陶瓷基板11。该电路层12及第1金属层13的厚度被设定在0.1mm～1.0mm的范围内。
第1金属层13通过由铜或铜合金构成的金属板13′接合于陶瓷基板11而形成。该第1金属层13中，接合于其表面的部件中的金属原子以扩散的状态存在。
由铝或铝合金构成或者由镍或镍合金(本实施方式中为铝)构成的金属板14′通过固相扩散接合而接合于第1金属层13来形成第2金属层14。金属板14′的厚度在材质为铝或铝合金的情况下被设定在0.1mm～1.0mm的范围内，在材质为镍或镍合金的情况下被设定为50μm以上。该第2金属层14中，接合于其表面的部件中的金属原子以扩散的状态存在。
冷却器20用于发散半导体元件30的热，本实施方式中，在水等冷却介质流通的扁平的筒体21内沿着扁平的筒体21的厚度方向形成有划分内部的流路22的多个分隔壁23。该冷却器20例如通过铝合金(例如A3003、A6063等)的挤压成型而形成。而且，在功率模块用基板10的第2金属层14，通过钎焊接合固定有位于冷却器20的筒体21的上侧的顶板21a。
半导体元件30为具备半导体的电子组件，根据所需的功能选择IGBT(InsulatedGate Bipolar Transistor，绝缘栅双极型晶体管)、MOSFET(Metal Oxide SemiconductorField Effect Transistor，金氧半场效晶体管)、FWD(Free Wheeling Diode，续流二极管)等各种半导体元件。
该半导体元件30通过焊接接合于电路层12，该焊锡材料例如使用Sn-Sb系、Sn-Ag系、Sn-Cu系、Sn-In系或Sn-Ag-Cu系的焊锡材料(所谓的无铅焊锡材料)。
参考图2A～图2C对如此构成的附带冷却器的功率模块用基板10的制造方法进行说明。
(第1接合工序)
首先，在陶瓷基板11的一个面接合由铜或铜合金构成的金属板12′以形成电路层12，并且在陶瓷基板11的另一个面接合由铜或铜合金构成的金属板13′以形成第1金属层13。即，如图2A所示，在陶瓷基板11的两个面涂布银钛(Ag-Ti)系或银铜钛(Ag-Cu-Ti)系的活性金属钎焊材料，例如涂布Ag-27.4质量％Cu-2.0质量％Ti的钎焊材料的浆料以形成钎焊材料涂布层40，并在这些钎焊材料涂布层40上分别层叠成为电路层12及第1金属层13的铜板(金属板)12′、13′。
然后，通过图3所示的加压装置110使该层叠体S呈向层叠方向进行加压的状态。
该加压装置110具备：底座板111；导柱112，垂直安装于底座板111的上表面的四个角上；固定板113，固定于这些导柱112的上端部；按压板114，被导柱112支承为在这些底座板111与固定板113之间上下自如地移动；及弹簧等施力构件115，设置于固定板113与按压板114之间并朝下方对按压板114施力。
固定板113及按压板114相对于底座板111平行配置，在底座板111与按压板114之间配置有上述层叠体S。为了对层叠体S的两个面均匀地进行加压而配设有缓冲垫片116。缓冲垫片116由碳片和石墨片的层叠板形成。
在通过该加压装置110对层叠体S进行加压的状态下，连同加压装置110设置到省略图示的加热炉内，并在真空气氛下加热为接合温度以在陶瓷板11钎焊接合铜板12′(电路层12)和铜板13′(第1金属层13)。作为此时的接合条件，例如以0.05MPa以上1.0MPa以下的加压力、800℃以上930℃以下的接合温度，进行1分钟～60分钟的加热。
该钎焊为活性金属钎焊法，钎焊材料中的活性金属Ti优先在陶瓷基板11中扩散而形成氮化钛(TiN)，并经由银铜(Ag-Cu)合金接合铜板12′、13′与陶瓷基板11。由此，在陶瓷基板11的两个面形成电路层12及第1金属层13。
(第2接合工序)
接着，通过固相扩散接合来接合金属板14′和第1金属层13以形成第2金属层14，所述金属板14′由铝或铝合金构成或者由镍或镍合金构成。即，在第1金属层13的与陶瓷基板11相反的一侧的面形成第2金属层14。
该情况下，将成为第2金属层14的铝或铝合金或者镍或镍合金(本实施方式中为铝)的金属板14′层叠到第1金属层13，并通过与上述同样的加压装置110对这些层叠体沿层叠方向进行加压，在真空气氛下加热为规定的接合温度，以形成通过固相扩散接合而接合于第1金属层13的第2金属层14。
图2B表示作为第2金属层14使用由铝或铝合金构成或者由镍或镍合金(本实施方式中为铝)构成的金属板14′的情况，在该金属板14′与第1金属层13之间夹着钛箔41而进行固相扩散接合。该钛箔41被设定为3μm以上40μm以下的厚度。而且，加压为0.1MPa以上3.4MPa以下，并在真空气氛下以接合温度580℃以上640℃以下的温度进行1分钟以上120分钟以下的加热。由此，在钛箔41与第1金属层13之间及钛箔41与第2金属层14之间分别扩散接合。而且，在第1金属层13与第2金属层14之间形成钛层42。另外，在由铝或铝合金构成的金属板14′中例如能够使用纯度99％以上、纯度99.9％以上、纯度99.99％以上的纯铝或A3003、A6063等铝合金。
该工序中，第1金属层13与金属板14′(第2金属层14)经由钛箔41并通过固相扩散接合被接合，结果在第1金属层13中，接合于其表面的钛层42中的Ti以扩散的状态存在，并且在第2金属层14中，接合于其表面的钛层42中的Ti也以扩散的状态存在。
(第3接合工序)
接着，使用含Mg的Al系钎焊材料在第2金属层14钎焊接合由铝合金构成的冷却器20。
作为该含Mg的Al系钎焊材料，能够使用Al-Si-Mg箔、Al-Cu-Mg箔或Al-Ge-Cu-Si-Mg箔等。并且，如图2C所示，也能够使用在芯材的两个面设置有含Mg的Al系钎焊材料的双面钎焊包层材料45。
本实施方式的双面钎焊包层材料45为在由铝合金(例如A3003材料)构成的芯材46的两个面形成有Al-Si-Mg系的钎焊材料层47的包层材料，通过在芯材46的两个面重叠钎焊材料经轧制而形成。芯材46的厚度为0.05mm以上0.6mm以下，两个面的钎焊材料层47为5μm以上100μm以下的厚度。
将该双面钎焊包层材料45夹在第2金属层14与冷却器20之间，并将它们进行层叠，在使用与图3相同的加压装置110沿层叠方向进行加压的状态下，连同加压装置110在氮气氛或氩气氛下进行加热而钎焊。作为加压力，例如设为0.001MPa以上0.5MPa以下，作为接合温度设为高于Al与Cu的共晶温度的580℃以上630℃以下。
在该第3接合工序中，钎焊的接合温度高于Al与Cu的共晶温度，因此倘若含Al的熔融钎焊材料与由铜或铜合金构成的第1金属层13接触，则由铜或铜合金构成的第1金属层13被浸蚀，从而产生第1金属层13的变形等。
然而，本实施方式中，在由铝构成的第2金属层14的侧面存在不易被钎焊材料润湿的铝氧化物，因此熔融的含Mg的Al系钎焊材料(本实施方式中为Al-Si-Mg系的钎焊材料)不会越过该第2金属层14的侧面而与第1金属层13接触，从而不会使第1金属层13变形。
其原因在于，熔融的含Mg的Al系钎焊材料要爬到第2金属层14及第1金属层13时，存在于第2金属层14的侧面的氧化物产生排斥钎焊材料的阻断物的效果。
并且，本实施方式中，进行在第2金属层14钎焊冷却器20的第3接合工序时的接合温度高于铝与铜的共晶温度，但钛层42介于第2金属层14与第1金属层13之间的界面部分，因此即使在进行第3接合工序的钎焊时，也不会在第2金属层14的铝与第1金属层13的铜之间产生液相，防止第1金属层13熔融。
另外，该钎焊之后，双面钎焊包层材料45的芯材46即由铝合金构成的接合层48薄薄地介于第2金属层14与冷却器20之间。
如上制造的附带冷却器的功率模块用基板10中，在陶瓷基板11的两个面形成电路层12、第1金属层13，并在该第1金属层13经由由铝或铝合金构成的第2金属层14钎焊铝合金制的冷却器20，因此能够使用含Mg的Al系钎焊材料以低荷载进行钎焊。并且，使用含Mg的Al系钎焊材料来进行冷却器20的钎焊，但熔融的含Mg的Al系钎焊材料在第2金属层14的侧面被排斥，因此该钎焊材料不会与由铜或铜合金构成的第1金属层13接触，从而不会使第1金属层13变形。该冷却器20为铝合金制且在内部具有流路22，因此刚性比较低，但该钎焊为低荷载，因此不会使冷却器20变形而能够可靠地进行接合。
另外，本发明并不限定于上述实施方式的结构，在不脱离本发明的宗旨的范围内能够对具体结构加以各种变更。
上述实施方式中，使用具有Al与Cu的共晶温度以上的熔点的Al-Si-Mg钎焊材料，因此为钛层42介于第1金属层13与第2金属层14之间的结构，但在使用具有小于Al与Cu的共晶温度的熔点的含Mg的Al系钎焊材料(例如Al-15Ge-12Si-5Cu-1Mg：熔点540℃)的情况下，也能够不夹着钛层而直接将第1金属层13与第2金属层14固相扩散接合。该情况下，在第1金属层13中，所接合的第2金属层中的金属原子以扩散的状态存在，并且在第2金属层中，第1金属层中的金属原子以扩散的状态存在。
并且，该情况下，在第2金属层14钎焊冷却器20时的温度小于Al与Cu的共晶温度，因此不会在第2金属层14的铝与第1金属层13的铜之间产生液相，防止第1金属层13变形。
作为冷却器，并不限于如上结构，也可以使用平板材料，材质并不限于铝合金，能够使用Al系或Mg系的低热线膨胀材料(例如AlSiC等)。
(第2实施方式)
如图4所示，本发明的第2实施方式所涉及的附带冷却器的功率模块用基板210具备：陶瓷基板211；电路层212，接合于陶瓷基板211的一个面且由铜或铜合金构成；第1金属层213，接合于陶瓷基板211的另一个面且由铜或铜合金构成；第2金属层214，接合于第1金属层213且由镍或镍合金构成；及冷却器20，接合于第2金属层214且由铝合金构成。并且，与第1实施方式相同，用来钎焊接合冷却器20的双面包层材料的一部分作为接合层48残留于第2金属层214与冷却器20之间。
该附带冷却器的功率模块用基板210中，在第1金属层213中，接合于其表面的第2金属层214中的Ni以扩散的状态存在，并且在第2金属层214中，接合于其表面的第1金属层213中的Cu以扩散的状态存在。
并且，该附带冷却器的功率模块用基板210中，第2金属层214的面积大于第1金属层213的面积。由此，防止接合冷却器20时熔融的钎焊材料到达第1金属层213。
该附带冷却器的功率模块用基板210通过与上述第1实施方式相同的制造方法来制造，但第2金属层214为镍，从而能够同时进行第1接合工序及第2接合工序。该情况下，使用银钛(Ag-Ti)系或银铜钛(Ag-Cu-Ti)系的活性金属钎焊材料将成为电路层212及第1金属层211的各金属板钎焊接合到陶瓷基板211，同时在成为第1金属层211的金属板固相扩散接合成为第2金属层214的金属板。
(第3实施方式)
如图5所示，本发明的第3实施方式所涉及的附带冷却器的功率模块用基板310具备：陶瓷基板311；电路层312，接合于陶瓷基板311的一个面且由铜或铜合金构成；第1金属层313，接合于陶瓷基板311的另一个面且由铜或铜合金构成；第2金属层314，接合于第1金属层313且由镍或镍合金构成；及冷却器20，接合于第2金属层314且由铝合金构成，此外，还具有介于第2金属层314与冷却器20之间的铝层315。并且，与上述各实施方式相同，用来钎焊接合冷却器20的双面包层材料的一部分作为接合层48残留于铝层315与冷却器20之间。
该附带冷却器的功率模块用基板310中，在第1金属层313中，接合于其表面的第2金属层314中的Ni以扩散的状态存在，并且在第2金属层314中，接合于其一个表面的第1金属层313中的Cu和接合于另一个表面的铝层315中的Al以扩散的状态存在。
(第4实施方式)
如图6所示，本发明的第4实施方式所涉及的附带冷却器的功率模块用基板410具备：陶瓷基板411；电路层412，接合于陶瓷基板411的一个面且由铜或铜合金构成；第1金属层413，接合于陶瓷基板411的另一个面且由铜或铜合金构成；第2金属层414，接合于第1金属层413且由铝或铝合金构成或者由镍或镍合金构成；及冷却器20，接合于第2金属层414且由铝合金构成，此外，还具有介于第1金属层413与第2金属层414之间的钛层415。并且，与上述各实施方式相同，用来钎焊接合冷却器20的双面包层材料的一部分作为接合层48残留于第2金属层414与冷却器20之间。
该附带冷却器的功率模块用基板410中，在第1金属层413及第2金属层414中，接合于其表面的钛层415中的Ti以扩散的状态存在。
并且，该附带冷却器的功率模块用基板410中，第2金属层414及钛层415中的至少任一层的面积大于第1金属层413的面积。由此，防止接合冷却器20时熔融的钎焊材料到达第1金属层413。
产业上的可利用性
能够提供一种防止将由铜或铜合金构成的金属层钎焊到铝制冷却器时产生变形，并且热阻较小且接合可靠性较高的附带冷却器的功率模块用基板。
符号说明
10、210、310、410 附带冷却器的功率模块用基板
11、211、311、411 陶瓷基板
12、212、312、412 电路层
13、213、313、413 第1金属层
14、214、314、414 第2金属层
12′、13′ 铜板(金属板)
14′ 金属板
20 冷却器
21 筒体
21a 顶板
22 流路
23 分隔壁
30 半导体元件
40 钎焊材料涂布层
41 钛箔
42、415 钛层
45 双面钎焊包层材料(含Mg的Al系钎焊材料)
46 芯材
47 钎焊层
48 接合层
315 铝层

Claims (14)

1.一种附带冷却器的功率模块用基板的制造方法，其特征在于，具有：
第1接合工序，在陶瓷基板的一个面接合由铜或铜合金构成的金属板以形成电路层，并且在所述陶瓷基板的另一个面接合由铜或铜合金构成的金属板以形成第1金属层；
第2接合工序，通过固相扩散接合来接合金属板与所述第1金属层以形成第2金属层，所述金属板由铝或铝合金构成或者由镍或镍合金构成；及
第3接合工序，使用含Mg的Al系钎焊材料在所述第2金属层钎焊接合由铝合金构成的冷却器。
2.根据权利要求1所述的附带冷却器的功率模块用基板的制造方法，其特征在于，
在所述第2接合工序中，将钛箔夹在所述第1金属层与所述第2金属层之间，分别将所述第1金属层与所述钛箔及所述第2金属层与所述钛箔固相扩散接合，
在所述第3接合工序中，使用Al-Si-Mg系钎焊材料来钎焊接合所述第2金属层与所述冷却器。
3.根据权利要求2所述的附带冷却器的功率模块用基板的制造方法，其特征在于，
所述钛箔的面积大于所述第1金属层的面积。
4.根据权利要求1所述的附带冷却器的功率模块用基板的制造方法，其特征在于，
在所述第2接合工序中，所述第2金属层使用由铝或铝合金构成的所述金属板而形成。
5.根据权利要求1所述的附带冷却器的功率模块用基板的制造方法，其特征在于，
在所述第2接合工序中，所述第2金属层使用由镍或镍合金构成的所述金属板而形成，
并且同时进行所述第1接合工序及所述第2接合工序。
6.根据权利要求5所述的附带冷却器的功率模块用基板的制造方法，其特征在于，
所述第2金属层的面积大于所述第1金属层的面积。
7.根据权利要求5所述的附带冷却器的功率模块用基板的制造方法，其特征在于，
在所述第2接合工序中，在所述第2金属层进一步层叠铝板，并通过固相扩散接合来分别接合所述第1金属层与所述第2金属层及所述第2金属层与所述铝板。
8.一种附带冷却器的功率模块用基板，其特征在于，具备：
陶瓷基板；
电路层，接合于所述陶瓷基板的一个面且由铜或铜合金构成；
第1金属层，接合于所述陶瓷基板的另一个面且由铜或铜合金构成；
第2金属层，接合于所述第1金属层且由铝或铝合金构成或者由镍或镍合金构成；及
冷却器，接合于所述第2金属层且由铝合金构成，
在所述第1金属层中，接合于其表面的部件中的金属原子以扩散的状态存在，
并且在所述第2金属层中，接合于其表面的部件中的金属原子以扩散的状态存在。
9.根据权利要求8所述的附带冷却器的功率模块用基板，其特征在于，还具有：
钛层，介于所述第1金属层与所述第2金属层之间，
在所述第1金属层中及所述第2金属层中，所述钛层中的钛以扩散的状态存在。
10.根据权利要求9所述的附带冷却器的功率模块用基板，其特征在于，
所述钛层的面积大于所述第1金属层的面积。
11.根据权利要求8所述的附带冷却器的功率模块用基板，其特征在于，
所述第2金属层由铝或铝合金构成。
12.根据权利要求8所述的附带冷却器的功率模块用基板，其特征在于，
所述第2金属层由镍或镍合金构成。
13.根据权利要求12所述的附带冷却器的功率模块用基板，其特征在于，
所述第2金属层的面积大于所述第1金属层的面积。
14.根据权利要求12所述的附带冷却器的功率模块用基板，其特征在于，还具有：
铝层，介于所述第2金属层与所述冷却器之间。
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