JP2015224151A - Cu/セラミック基板 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】Cu/セラミック基板(10)は、セラミック板(12)と、金属板(14,16)と、化合物層(18,20)とを備える。セラミック板は、Al2O3を主成分とする。金属板は、Cuを主成分とする。金属板は、セラミック板の少なくとも一方の面に重ね合わされる。金属板は、セラミック板と接合される。化合物層は、セラミック板と金属板との接合界面に形成される。化合物層は、金属酸化物を含む。金属酸化物は、Alと、Al以外の金属と、Oとからなる。Al以外の金属は、酸素原子の酸化数が−2の場合、酸化数が+2以下である二元系酸化物を形成できる。二元系酸化物のバンドギャップは、Cu2Oのバンドギャップよりも大きい。
【選択図】図1
Description
図1は、本発明の実施の形態によるCu/セラミック基板10を示す。Cu/セラミック基板10は、セラミック板12と、金属板14と、金属板16と、化合物層18と、化合物層20とを備える。
先ず、セラミック板12を準備する。セラミック板12は、従来から公知の方法で製造される。
先ず、金属板14及び金属板16を準備する。続いて、金属板14及び金属板16の表面、具体的には、セラミック板12と接合されるべき面に、Cuの酸化物層を形成する。酸化物層を形成する方法としては、従来から公知の方法が採用される。酸化物層を形成する方法は、乾式であってもよいし、湿式であってもよい。
先ず、金属板16を加熱炉内に配置する。続いて、金属板16にセラミック板12を重ねる。続いて、セラミック板12に金属板14を重ねる。その後、加熱炉により、金属板14、金属板16及びセラミック板12を加熱する。加熱温度は、1065〜1084℃である。ここで、加熱温度の下限は、Cu−O共晶点であり、加熱温度の上限は、Cuの融点である。加熱時間は、例えば、1〜60分である。加熱するときの雰囲気は、窒素雰囲気である。上記加熱条件で加熱することにより、金属板14とセラミック板12との接触界面に化合物層18が形成され、金属板16とセラミック板12との接触界面に化合物層20が形成される。加熱後の冷却は、例えば、自然冷却等でよい。
Claims (7)
- Al2O3を主成分とするセラミック板と、
Cuを主成分とし、前記セラミック板の少なくとも一方の面に重ね合わされて、前記セラミック板と接合される金属板と、
前記セラミック板と前記金属板との接合界面に形成され、Alと、Al以外の金属と、Oとからなる金属酸化物を含む化合物層とを備え、
前記Al以外の金属は、酸素原子の酸化数が−2の場合、酸化数が+2以下である二元系酸化物を形成でき、且つ、前記二元系酸化物のバンドギャップは、Cu2Oのバンドギャップよりも大きい、Cu/セラミック基板。 - 請求項1に記載のCu/セラミック基板であって、
前記Al以外の金属は、Be、Mg、Ca、Mn、Fe、Co、Ni、Zn、Sr、Cd、Ba、Li、Na及びKからなる群から選択される少なくとも1種である、Cu/セラミック基板。 - 請求項1又は2に記載のCu/セラミック基板であって、
前記Al以外の金属がMの場合、前記金属酸化物は、MAlO2又はMAl2O4で表される、Cu/セラミック基板。 - 請求項1又は2に記載のCu/セラミック基板であって、
前記セラミック板は、Al2O3の一部に代えて、ZrO2を含み、
前記Al以外の金属がMの場合、前記金属酸化物は、M2Zr2O5又はMZrO3で表される、Cu/セラミック基板。 - 請求項1〜4の何れか1項に記載のCu/セラミック基板であって、
前記金属板は、回路パターンを形成する複数の分割金属板を含む、Cu/セラミック基板。 - 請求項1〜5の何れか1項に記載のCu/セラミック基板の製造方法であって、
前記セラミック板のうち、前記金属板と接合されるべき面上に、前記Al以外の金属の酸化物層を形成する工程と、
前記金属板のうち、前記セラミック板と接合されるべき面上に、Cuの酸化物層を形成する工程と、
前記セラミック板と前記金属板とを重ね合わせ、前記Al以外の金属の酸化物層とCuの酸化物層とを接触させながら加熱することにより、前記セラミック板と前記金属板とを接合し、且つ、前記セラミック板と前記金属板との接合界面に前記化合物層を形成する工程とを含む、製造方法。 - 請求項6に記載の製造方法であって、
前記金属板は、回路パターンを形成する複数の分割金属板を含む、製造方法。
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