JP4772611B2

JP4772611B2 - 熱膨張係数が異なる部材の接合方法

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Inventors: 憲治岡本; 武士加藤; 賢一野中
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Description

本発明は、熱膨張係数が異なる２種の部材の接合方法に関するものである。

従来、異なる金属同士または金属とセラミックスとのような２種の被接合部材を銀ろう材を用いて接合する方法が知られている。

前記銀ろう材として純銀を用いる場合、該銀ろう材を被接合部材間に配置して接合層とするが、銀の融点まで加熱して該純銀を溶融させると、銀と他の金属とが反応して合金化し、該接合層が脆化する。そこで、前記被接合部材を銀の融点より低い温度で接合するために、ナノオーダーの銀粒子を含む銀ろう材を用いることが検討されている。

前記ナノオーダーの銀粒子を含む組成物としては、例えば、球状銀粉またはフレーク銀粉と、長径１０μｍ以下、結晶子径３０ｎｍ以上のロッド状銀粉とを混合した混合銀粉が知られている（特許文献１参照）。前記混合銀粉は、樹脂成分及び有機溶剤と混合して銀ペーストとすることにより、プリント配線基板の回路形成等の電気的導通確保の手段に用いられる。

ところで、ナノオーダーの銀粒子を含む銀ろう材を被接合部材間に配置して接合層とする場合、該接合層は純銀からなるので、熱膨張係数が１９．１ｐｐｍ／Ｋという大きな値となる。従って、前記被接合部材の熱膨張係数が銀よりも小さいときには、接合は可能であるものの、加熱と冷却との熱サイクルが繰り返されたときに、該被接合部材と前記接合層との熱膨張係数の相違のために、該接合層において該熱サイクルに対して十分な耐久性が得られないことがある。
特開２００６−４９１０６号公報

本発明は、かかる事情に鑑み、互いに熱膨張係数が異なり、少なくとも一方は銀よりも熱膨張係数が小さい２種の被接合部材を、銀の融点よりも低い温度で接合することができ、しかも加熱と冷却との熱サイクルに対して優れた耐久性を備える接合層を得ることができる熱膨張係数が異なる部材の接合方法を提供することを目的とする。

かかる目的を達成するために、本発明は、互いに熱膨張係数が異なると共に、少なくとも一方は銀よりも熱膨張係数が小さい２種の部材の接合方法であって、平均粒子径５０ｎｍ以下の銀粒子と、平均粒子径２０μｍ以上の銀よりも熱膨張係数の小さい粒子とからなる混合粉末であり、且つ該銀よりも熱膨張係数の小さい粒子を該混合粉末全体の１０〜４０％の範囲の体積分率で含むろう材を、両部材間に配置して加熱することにより両部材を接合するときに、前記２種の部材のうちの一方の部材がＳｉであり他方の部材がＡｌ又はＣｕのいずれか１種であって且つ前記銀よりも熱膨張係数の小さい粒子がＣｕ，Ｎｉ，Ｔｉからなる群から選択される１種の金属であるか、前記２種の部材のうちの一方の部材がＳｉＣであり他方の部材がＣｕであって且つ前記銀よりも熱膨張係数の小さい粒子がＮｉであるか、前記２種の部材のうちの一方の部材がＡｌ _２Ｏ _３，ＡｌＮ，Ｓｉ _３Ｎ _４からなる群から選択される１種のセラミックスであり他方の部材がＡｌであって且つ前記銀よりも熱膨張係数の小さい粒子がＮｉ又はＴｉのいずれか１種であるか、又は、前記２種の部材のうちの一方の部材がＡｌ _２Ｏ _３，ＡｌＮ，Ｓｉ _３Ｎ _４からなる群から選択される１種のセラミックスであり他方の部材がＣｕであって且つ前記銀よりも熱膨張係数の小さい粒子がＮｉであることを特徴とする。

本発明の接合方法では、前記ろう材を前記両部材間に配置して加熱する。ここで、前記ろう材は平均粒子径５０ｎｍ以下の銀粒子を含んでいるので、銀の融点よりも低い温度で接合層を形成することができ、該接合層を介して前記両部材を接合することができる。

前記銀粒子の平均粒子径が５０ｎｍよりも大きいときには、より高い温度に加熱することが必要であり、平均粒子径が５０ｎｍ以下の場合と同等の温度では前記両部材を接合することはできるものの、加熱と冷却との熱サイクルに対する耐久性が極度に低下する。前記銀粒子の平均粒子径は、５〜５０ｎｍの範囲にあることが好ましい。

また、本発明の接合方法では、前記ろう材を前記銀粒子と、平均粒子径２０μｍ以上の銀よりも熱膨張係数の小さい粒子とからなる混合粉末とすると共に、該銀よりも熱膨張係数の小さい粒子を該混合粉末全体の１０〜４０％の範囲の体積分率で含むようにする。この結果、本発明の接合方法によれば、前記ろう材により形成される前記接合層自体の熱膨張係数を純銀よりも小さくすることができ、加熱と冷却との熱サイクルに対して優れた耐久性を備える接合層を得ることができる。

前記銀よりも熱膨張係数の小さい粒子の平均粒子径が２０μｍ未満であるか、前記混合粉末全体に対する体積分率が前記範囲外であるときには、前記接合層を均一な組織とすることができず、該接合層において加熱と冷却との熱サイクルに対して十分な耐久性を得ることができない。前記銀よりも熱膨張係数の小さい粒子の平均粒子径は、２０〜４０μｍの範囲にあることが好ましい。

本発明の接合方法において、前記２種の部材のうちの一方の部材としては例えばＳｉまたはＳｉＣを挙げることができ、他方の部材としてはＡｌまたはＣｕを挙げることができる。ここで、Ｓｉ、ＳｉＣ、Ｃｕの熱膨張係数は、いずれも銀の熱膨張係数１９．１ｐｐｍ／Ｋよりも小さい。これに対して、Ａｌの熱膨張係数は、銀の熱膨張係数よりも大きい。さらに、銀よりも熱膨張係数の小さい部材として、Ａｌ_２Ｏ_３、ＡｌＮ、Ｓｉ_３Ｎ_４等を挙げることができ、いずれも本発明の接合方法によりＡｌまたはＣｕと接合することができる。

また、本発明の接合方法において、前記銀粒子と共に前記ろう材を形成する銀よりも熱膨張係数の小さい粒子としては、例えば、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｔｉからなる群から選択される１種の金属粒子を挙げることができる。

次に、添付の図面を参照しながら本発明の実施の形態についてさらに詳しく説明する。図１は本実施形態の接合方法の一態様を示す説明的断面図であり、図２は本実施形態の接合方法の他の態様を示す説明的断面図であり、図３は本実施形態の接合方法のさらに他の態様を示す説明的断面図である。

本実施形態の接合方法は、図１に示すように、互いに熱膨張係数が異なると共に、少なくとも一方は銀よりも熱膨張係数が小さい２種の被接合部材１，２の間にろう材３を配置して加熱するものである。

被接合部材１としては、Ｓｉ、ＳｉＣ、Ａｌ_２Ｏ_３、ＡｌＮ、Ｓｉ_３Ｎ_４等の銀よりも熱膨張係数の小さい材料からなるものをあげることができる。ここで、Ｓｉの熱膨張係数は２．８ｐｐｍ／Ｋ、ＳｉＣの熱膨張係数は４．０ｐｐｍ／Ｋ、Ａｌ_２Ｏ_３の熱膨張係数は７．５ｐｐｍ／Ｋ、ＡｌＮの熱膨張係数は４．５ｐｐｍ／Ｋ、Ｓｉ_３Ｎ_４の熱膨張係数は３．０ｐｐｍ／Ｋであり、いずれも銀の熱膨張係数１９．１ｐｐｍ／Ｋよりも小さい。

次に、被接合部材２としては、Ａｌのように銀よりも熱膨張係数の大きい材料であってもよく、Ｃｕのように銀よりも熱膨張係数の小さい材料であってもよい。Ａｌの熱膨張係数は２３．５ｐｐｍ／Ｋであり、Ｃｕの熱膨張係数は１７．０ｐｐｍ／Ｋである。

次に、ろう材３としては、５０ｎｍ以下の範囲の平均粒子径、好ましくは５〜５０ｎｍの範囲の平均粒子径を備える銀粒子と、２０μｍより大きい範囲の平均粒子径、好ましくは２０〜４０μｍの範囲の平均粒子径を備え、銀よりも熱膨張係数の小さい粒子とからなる混合粉末であり、且つ該銀よりも熱膨張係数の小さい粒子を該混合粉末全体の１０〜４０％の範囲の体積分率で含むものを挙げることができる。

前記銀よりも熱膨張係数の小さい粒子としては、例えば、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｔｉからなる群から選択される１種の金属粒子を挙げることができる。Ｃｕの熱膨張係数は前記のとおりであり、Ｎｉの熱膨張係数は１３．３ｐｐｍ／Ｋ、Ｔｉの熱膨張係数は８．９ｐｐｍ／Ｋである。

本実施形態の接合方法では、被接合部材１，２の間にろう材３を配置した状態で、Ａｇの融点（９６０．８℃）よりも低い温度、例えば３５０℃に加熱して１０分間保持することにより、ろう材３からなる接合層を形成し、該接合層を介して被接合部材１，２を接合する。この結果、例えば、大気中で室温から２００℃まで加熱し、再び室温まで冷却する処理を１サイクルとする熱サイクルに対して、５０００サイクル以上という優れた耐久性を備える接合層を得ることができる。

被接合部材１，２は、ろう材３の加熱により形成される接合層との接合性を向上させるために、表面にＡｇコーティング層４を備えることが好ましいが、被接合部材２がＡｌの場合には、図２に示すように、表面にＮｉメッキ層５を備え、Ｎｉめっき層５上にＡｇコーティング層４を備えることが好ましい。また、被接合部材２がＣｕの場合には、図３に示すように、表面にＡｇコーティング層４を備えなくてもよい。Ａｇコーティング層４は、例えば、メッキ、蒸着、スパッタリング等の方法により形成することができる。

次に、本発明の実施例と比較例とを示す。

本実施例では、まず、平均粒子径１５ｎｍのＡｇ粒子と、平均粒子径２０μｍのＣｕ粒子とを混合して混合粉末とし、該混合粉末からなるろう材３を調製した。Ｃｕ粒子の前記混合粉末全体に対する体積分率は２０％とした。

前記Ａｇ粒子はオクタデカンジオールで被覆されており、被覆の耐熱温度は約２２０℃である。尚、室温〜３００℃の範囲におけるＣｕの熱膨張係数（線膨張係数）は１７．０ｐｐｍ／Ｋであり、室温〜３８０℃の範囲におけるＡｇの熱膨張係数は１９．１ｐｐｍ／Ｋである。

次に、被接合部材１として７ｍｍ×７ｍｍのＳｉチップを用意した。被接合部材１としての前記Ｓｉチップは、図２に示すように、表面に蒸着により形成された厚さ１２０ｎｍのＡｇコーテイング層４を備えている。

また、被接合部材２として１０ｍｍ×１０ｍｍ×５ｍｍのＡｌ板を用意した。被接合部材２としての前記Ａｌ板はＡ１０５０材からなり、図２に示すように、表面にＮｉメッキ層５を備え、Ｎｉメッキ層５上に蒸着により形成された厚さ１２０ｎｍのＡｇコーテイング層４を備えている。

尚、室温〜３８０℃の範囲におけるＳｉの熱膨張係数は２．８ｐｐｍ／Ｋであり、Ａｌの熱膨張係数は２３．５ｐｐｍ／Ｋである。

次に、図２に示すように、被接合部材（Ｓｉチップ）１のＡｇコーテイング層４と、被接合部材（Ａｌ板）２のＡｇコーテイング層４との間に、２００μｍ厚のスクリーンを用いて、本実施例で調製したろう材３を７ｍｍ×７ｍｍの部分に２００μｍの厚さに塗布した。そして、ろう材３を介して被接合部材１，２を重ね合わせ、２ＭＰａの荷重を負荷して６０℃／分の昇温速度で３５０℃まで加熱し、１０分間保持した。この結果、ろう材３からなる接合層が形成され、該接合層を介して被接合部材１，２が接合された。

次に、接合された被接合部材１，２を、大気中で室温から２００℃まで加熱し、再び室温まで冷却する処理を１サイクルとする熱サイクル試験を５０００サイクルまで行い、該熱サイクルに対する耐久性を評価した。結果を表１に示す。

本実施例では、平均粒子径３０μｍのＣｕ粒子を用いた以外は、実施例１と全く同一にして、被接合部材（Ｓｉチップ）１と、被接合部材（Ａｌ板）２との接合を行った。

次に、接合された被接合部材１，２に対して、実施例１と全く同一にして熱サイクル試験を行い、該熱サイクルに対する耐久性を評価した。結果を表１に示す。

本実施例では、平均粒子径４０μｍのＣｕ粒子を用いた以外は、実施例１と全く同一にして、被接合部材（Ｓｉチップ）１と、被接合部材（Ａｌ板）２との接合を行った。

次に、接合された被接合部材１，２に対して、実施例１と全く同一にして熱サイクル試験を行い、該熱サイクルに対する耐久性を評価した。結果を表１に示す。
〔比較例１〕
本比較例では、平均粒子径１０μｍのＣｕ粒子を用いた以外は、実施例１と全く同一にして、被接合部材（Ｓｉチップ）１と、被接合部材（Ａｌ板）２との接合を行った。

次に、接合された被接合部材１，２に対して、実施例１と全く同一にして熱サイクル試験を行い、該熱サイクルに対する耐久性を評価した。結果を表１に示す。
〔比較例２〕
本比較例では、平均粒子径３０μｍのＣｕ粒子を用いると共に、該Ｃｕ粒子の前記混合粉末全体に対する体積分率を５％とした以外は、実施例１と全く同一にして、被接合部材（Ｓｉチップ）１と、被接合部材（Ａｌ板）２との接合を行った。

本実施例では、平均粒子径３０μｍのＣｕ粒子を用いると共に、該Ｃｕ粒子の前記混合粉末全体に対する体積分率を１０％とした以外は、実施例１と全く同一にして、被接合部材（Ｓｉチップ）１と、被接合部材（Ａｌ板）２との接合を行った。

本実施例では、平均粒子径３０μｍのＣｕ粒子を用いると共に、該Ｃｕ粒子の前記混合粉末全体に対する体積分率を３０％とした以外は、実施例１と全く同一にして、被接合部材（Ｓｉチップ）１と、被接合部材（Ａｌ板）２との接合を行った。

本実施例では、平均粒子径３０μｍのＣｕ粒子を用いると共に、該Ｃｕ粒子の前記混合粉末全体に対する体積分率を４０％とした以外は、実施例１と全く同一にして、被接合部材（Ｓｉチップ）１と、被接合部材（Ａｌ板）２との接合を行った。

次に、接合された被接合部材１，２に対して、実施例１と全く同一にして熱サイクル試験を行い、該熱サイクルに対する耐久性を評価した。結果を表１に示す。
〔比較例３〕
本比較例では、平均粒子径３０μｍのＣｕ粒子を用いると共に、該Ｃｕ粒子の前記混合粉末全体に対する体積分率を５０％とした以外は、実施例１と全く同一にして、被接合部材（Ｓｉチップ）１と、被接合部材（Ａｌ板）２との接合を行った。

表１から、ろう材３を形成するＡｇ粒子の平均粒子径が１５ｎｍであり、Ａｇより熱膨張係数の小さいＣｕ粒子の平均粒子径が２０〜４０μｍの範囲であり、該Ａｇ粒子と該Ｃｕ粒子との混合粉末全体に対する該Ｃｕ粒子の体積分率が１０〜４０％の範囲である実施例１〜６の接合方法によれば、ろう材３からなる接合層において熱サイクルに対して５０００サイクル以上の優れた耐久性を得ることができることが明らかである。従って、実施例１〜６の接合方法によれば、前記接合層により、Ａｇより熱膨張係数の小さい被接合部材１としてのＳｉチップと、Ａｇより熱膨張係数の大きい被接合部材２としてのＡｌ板とを確実に接合できることが明らかである。

一方、ろう材３を形成するＣｕ粒子の平均粒子径が２０μｍより小さい１０μｍである比較例１の接合方法、前記Ａｇ粒子と該Ｃｕ粒子との混合粉末全体に対する該Ｃｕ粒子の体積分率が１０％より小さい５％である比較例２の接合方法、該Ｃｕ粒子の体積分率が４０％より大きい５０％である比較例３の接合方法によれば、ろう材３からなる接合層において熱サイクルに対する耐久性が５０００サイクル未満であり、十分な耐久性が得られないことが明らかである。

本実施例では、実施例１のＣｕ粒子に代えて、平均粒子径２０μｍのＮｉ粒子を用いた以外は、実施例１と全く同一にして、被接合部材（Ｓｉチップ）１と、被接合部材（Ａｌ板）２との接合を行った。尚、室温〜３００℃の範囲におけるＮｉの熱膨張係数（線膨張係数）は１３．３ｐｐｍ／Ｋである。

次に、接合された被接合部材１，２に対して、実施例１と全く同一にして熱サイクル試験を行い、該熱サイクルに対する耐久性を評価した。結果を表２に示す。

本実施例では、平均粒子径３０μｍのＮｉ粒子を用いた以外は、実施例７と全く同一にして、被接合部材（Ｓｉチップ）１と、被接合部材（Ａｌ板）２との接合を行った。

次に、接合された被接合部材１，２に対して、実施例１と全く同一にして熱サイクル試験を行い、該熱サイクルに対する耐久性を評価した。結果を表２に示す。
〔比較例４〕
本比較例では、平均粒子径１０μｍのＮｉ粒子を用いた以外は、実施例７と全く同一にして、被接合部材（Ｓｉチップ）１と、被接合部材（Ａｌ板）２との接合を行った。

次に、接合された被接合部材１，２に対して、実施例１と全く同一にして熱サイクル試験を行い、該熱サイクルに対する耐久性を評価した。結果を表２に示す。
〔比較例５〕
本比較例では、平均粒子径３０μｍのＮｉ粒子を用いると共に、該Ｎｉ粒子の前記混合粉末全体に対する体積分率を５％とした以外は、実施例７と全く同一にして、被接合部材（Ｓｉチップ）１と、被接合部材（Ａｌ板）２との接合を行った。

本実施例では、平均粒子径３０μｍのＮｉ粒子を用いると共に、該Ｎｉ粒子の前記混合粉末全体に対する体積分率を１０％とした以外は、実施例７と全く同一にして、被接合部材（Ｓｉチップ）１と、被接合部材（Ａｌ板）２との接合を行った。

本実施例では、平均粒子径３０μｍのＮｉ粒子を用いると共に、該Ｎｉ粒子の前記混合粉末全体に対する体積分率を３０％とした以外は、実施例７と全く同一にして、被接合部材（Ｓｉチップ）１と、被接合部材（Ａｌ板）２との接合を行った。

本実施例では、平均粒子径３０μｍのＮｉ粒子を用いると共に、該Ｎｉ粒子の前記混合粉末全体に対する体積分率を４０％とした以外は、実施例７と全く同一にして、被接合部材（Ｓｉチップ）１と、被接合部材（Ａｌ板）２との接合を行った。

次に、接合された被接合部材１，２に対して、実施例１と全く同一にして熱サイクル試験を行い、該熱サイクルに対する耐久性を評価した。結果を表２に示す。
〔比較例６〕
本比較例では、平均粒子径３０μｍのＮｉ粒子を用いると共に、該Ｎｉ粒子の前記混合粉末全体に対する体積分率を５０％とした以外は、実施例７と全く同一にして、被接合部材（Ｓｉチップ）１と、被接合部材（Ａｌ板）２との接合を行った。

表２から、ろう材３を形成するＡｇ粒子の平均粒子径が１５ｎｍであり、Ａｇより熱膨張係数の小さいＮｉ粒子の平均粒子径が２０〜３０μｍの範囲であり、該Ａｇ粒子と該Ｎｉ粒子との混合粉末全体に対する該Ｎｉ粒子の体積分率が１０〜４０％の範囲である実施例７〜１１の接合方法によれば、ろう材３からなる接合層において熱サイクルに対して５０００サイクル以上の優れた耐久性を得ることができることが明らかである。従って、実施例７〜１１の接合方法によれば、前記接合層により、Ａｇより熱膨張係数の小さい被接合部材１としてのＳｉチップと、Ａｇより熱膨張係数の大きい被接合部材２としてのＡｌ板とを確実に接合できることが明らかである。

一方、ろう材３を形成するＮｉ粒子の平均粒子径が２０μｍより小さい１０μｍである比較例４の接合方法、前記Ａｇ粒子と該Ｎｉ粒子との混合粉末全体に対する該Ｎｉ粒子の体積分率が１０％より小さい５％である比較例５の接合方法、該Ｎｉ粒子の体積分率が４０％より大きい５０％である比較例６の接合方法によれば、ろう材３からなる接合層において熱サイクルに対する耐久性が５０００サイクル未満であり、十分な耐久性が得られないことが明らかである。

本実施例では、実施例１のＣｕ粒子に代えて、平均粒子径２０μｍのＴｉ粒子を用いた以外は、実施例１と全く同一にして、被接合部材（Ｓｉチップ）１と、被接合部材（Ａｌ板）２との接合を行った。尚、室温〜３００℃の範囲におけるＴｉの熱膨張係数（線膨張係数）は８．９ｐｐｍ／Ｋである。

次に、接合された被接合部材１，２に対して、実施例１と全く同一にして熱サイクル試験を行い、該熱サイクルに対する耐久性を評価した。結果を表３に示す。

本実施例では、平均粒子径３０μｍのＴｉ粒子を用いた以外は、実施例１２と全く同一にして、被接合部材（Ｓｉチップ）１と、被接合部材（Ａｌ板）２との接合を行った。

次に、接合された被接合部材１，２に対して、実施例１と全く同一にして熱サイクル試験を行い、該熱サイクルに対する耐久性を評価した。結果を表３に示す。
〔比較例７〕
本比較例では、平均粒子径１０μｍのＴｉ粒子を用いた以外は、実施例１２と全く同一にして、被接合部材（Ｓｉチップ）１と、被接合部材（Ａｌ板）２との接合を行った。

次に、接合された被接合部材１，２に対して、実施例１と全く同一にして熱サイクル試験を行い、該熱サイクルに対する耐久性を評価した。結果を表３に示す。
〔比較例８〕
本比較例では、平均粒子径３０μｍのＴｉ粒子を用いると共に、該Ｔｉ粒子の前記混合粉末全体に対する体積分率を５％とした以外は、実施例１２と全く同一にして、被接合部材（Ｓｉチップ）１と、被接合部材（Ａｌ板）２との接合を行った。

本実施例では、平均粒子径３０μｍのＴｉ粒子を用いると共に、該Ｔｉ粒子の前記混合粉末全体に対する体積分率を１０％とした以外は、実施例１２と全く同一にして、被接合部材（Ｓｉチップ）１と、被接合部材（Ａｌ板）２との接合を行った。

本実施例では、平均粒子径３０μｍのＴｉ粒子を用いると共に、該Ｔｉ粒子の前記混合粉末全体に対する体積分率を３０％とした以外は、実施例１２と全く同一にして、被接合部材（Ｓｉチップ）１と、被接合部材（Ａｌ板）２との接合を行った。

本実施例では、平均粒子径３０μｍのＴｉ粒子を用いると共に、該Ｔｉ粒子の前記混合粉末全体に対する体積分率を４０％とした以外は、実施例１２と全く同一にして、被接合部材（Ｓｉチップ）１と、被接合部材（Ａｌ板）２との接合を行った。

次に、接合された被接合部材１，２に対して、実施例１と全く同一にして熱サイクル試験を行い、該熱サイクルに対する耐久性を評価した。結果を表３に示す。
〔比較例９〕
本比較例では、平均粒子径３０μｍのＴｉ粒子を用いると共に、該Ｔｉ粒子の前記混合粉末全体に対する体積分率を５０％とした以外は、実施例１２と全く同一にして、被接合部材（Ｓｉチップ）１と、被接合部材（Ａｌ板）２との接合を行った。

次に、接合された被接合部材１，２に対して、実施例１と全く同一にして熱サイクル試験を行い、該熱サイクルに対する耐久性を評価した。結果を表３に示す。
〔比較例１０〕
本比較例では、平均粒子径１５μｍのＡｇ粒子のみを用い、Ａｇより熱膨張係数の小さい粒子を全く用いずにろう材３を調製した以外は、実施例１と全く同一にして、被接合部材（Ｓｉチップ）１と、被接合部材（Ａｌ板）２との接合を行った。

表３から、ろう材３を形成するＡｇ粒子の平均粒子径が１５ｎｍであり、Ａｇより熱膨張係数の小さいＴｉ粒子の平均粒子径が２０〜３０μｍの範囲であり、該Ａｇ粒子と該Ｔｉ粒子との混合粉末全体に対する該Ｔｉ粒子の体積分率が１０〜４０％の範囲である実施例１２〜１６の接合方法によれば、ろう材３からなる接合層において熱サイクルに対して５０００サイクル以上の優れた耐久性を得ることができることが明らかである。従って、実施例１２〜１６の接合方法によれば、前記接合層により、Ａｇより熱膨張係数の小さい被接合部材１としてのＳｉチップと、Ａｇより熱膨張係数の大きい被接合部材２としてのＡｌ板とを確実に接合できることが明らかである。

一方、ろう材３を形成するＴｉ粒子の平均粒子径が２０μｍより小さい１０μｍである比較例７の接合方法、前記Ａｇ粒子と該Ｔｉ粒子との混合粉末全体に対する該Ｔｉ粒子の体積分率が１０％より小さい５％である比較例８の接合方法、該Ｎｉ粒子の体積分率が４０％より大きい５０％である比較例９の接合方法によれば、ろう材３からなる接合層において熱サイクルに対する耐久性が５０００サイクル未満であり、十分な耐久性が得られないことが明らかである。

また、平均粒子径１５μｍのＡｇ粒子のみを用い、Ａｇより熱膨張係数の小さい粒子を全く用いずに調製したろう材３を用いる比較例９の接合方法によれば、ろう材３からなる接合層において熱サイクルに対する耐久性が５０００サイクル未満であり、十分な耐久性が得られないことが明らかである。

本実施例では、実施例１の平均粒子径１５ｎｍのＡｇ粒子に代えて、平均粒子径５０ｎｍのＡｇ粒子を用いた以外は、実施例１と全く同一にして、被接合部材（Ｓｉチップ）１と、被接合部材（Ａｌ板）２との接合を行った。

次に、接合された被接合部材１，２に対して、実施例１と全く同一にして熱サイクル試験を行い、該熱サイクルに対する耐久性を評価した。結果を表４に示す。

本実施例では、平均粒子径３０μｍのＣｕ粒子を用いた以外は、実施例１７と全く同一にして、被接合部材（Ｓｉチップ）１と、被接合部材（Ａｌ板）２との接合を行った。

次に、接合された被接合部材１，２に対して、実施例１と全く同一にして熱サイクル試験を行い、該熱サイクルに対する耐久性を評価した。結果を表４に示す。
〔比較例１１〕
本比較例では、平均粒子径１０μｍのＣｕ粒子を用いた以外は、実施例１７と全く同一にして、被接合部材（Ｓｉチップ）１と、被接合部材（Ａｌ板）２との接合を行った。

次に、接合された被接合部材１，２に対して、実施例１と全く同一にして熱サイクル試験を行い、該熱サイクルに対する耐久性を評価した。結果を表４に示す。
〔比較例１２〕
本比較例では、平均粒子径３０μｍのＣｕ粒子を用いると共に、該Ｃｕ粒子の前記混合粉末全体に対する体積分率を５％とした以外は、実施例１７と全く同一にして、被接合部材（Ｓｉチップ）１と、被接合部材（Ａｌ板）２との接合を行った。

本実施例では、平均粒子径３０μｍのＣｕ粒子を用いると共に、該Ｃｕ粒子の前記混合粉末全体に対する体積分率を１０％とした以外は、実施例１７と全く同一にして、被接合部材（Ｓｉチップ）１と、被接合部材（Ａｌ板）２との接合を行った。

本実施例では、平均粒子径３０μｍのＣｕ粒子を用いると共に、該Ｃｕ粒子の前記混合粉末全体に対する体積分率を３０％とした以外は、実施例１７と全く同一にして、被接合部材（Ｓｉチップ）１と、被接合部材（Ａｌ板）２との接合を行った。

次に、接合された被接合部材１，２に対して、実施例１と全く同一にして熱サイクル試験を行い、該熱サイクルに対する耐久性を評価した。結果を表４に示す。
〔比較例１３〕
本比較例では、平均粒子径３０μｍのＣｕ粒子を用いると共に、該Ｃｕ粒子の前記混合粉末全体に対する体積分率を５０％とした以外は、実施例１と全く同一にして、被接合部材（Ｓｉチップ）１と、被接合部材（Ａｌ板）２との接合を行った。

表４から、ろう材３を形成するＡｇ粒子の平均粒子径が５０ｎｍであり、Ａｇより熱膨張係数の小さいＣｕ粒子の平均粒子径が２０〜３０μｍの範囲であり、該Ａｇ粒子と該Ｃｕ粒子との混合粉末全体に対する該Ｃｕ粒子の体積分率が１０〜３０％の範囲である実施例１７〜２０の接合方法によれば、ろう材３からなる接合層において熱サイクルに対して５０００サイクル以上の優れた耐久性を得ることができることが明らかである。従って、実施例１７〜２０の接合方法によれば、前記接合層により、Ａｇより熱膨張係数の小さい被接合部材１としてのＳｉチップと、Ａｇより熱膨張係数の大きい被接合部材２としてのＡｌ板とを確実に接合できることが明らかである。

一方、ろう材３を形成するＣｕ粒子の平均粒子径が２０μｍより小さい１０μｍである比較例１１の接合方法、前記Ａｇ粒子と該Ｃｕ粒子との混合粉末全体に対する該Ｃｕ粒子の体積分率が１０％より小さい５％である比較例１２の接合方法、該Ｃｕ粒子の体積分率が４０％より大きい５０％である比較例１３の接合方法によれば、ろう材３からなる接合層において熱サイクルに対する耐久性が５０００サイクル未満であり、十分な耐久性が得られないことが明らかである。

本実施例では、実施例１７のＣｕ粒子に代えて、平均粒子径２０μｍのＮｉ粒子を用いた以外は、実施例１７と全く同一にして、被接合部材（Ｓｉチップ）１と、被接合部材（Ａｌ板）２との接合を行った。

次に、接合された被接合部材１，２に対して、実施例１と全く同一にして熱サイクル試験を行い、該熱サイクルに対する耐久性を評価した。結果を表５に示す。
〔比較例１４〕
本比較例では、平均粒子径１０μｍのＮｉ粒子を用いた以外は、実施例２１と全く同一にして、被接合部材（Ｓｉチップ）１と、被接合部材（Ａｌ板）２との接合を行った。

次に、接合された被接合部材１，２に対して、実施例１と全く同一にして熱サイクル試験を行い、該熱サイクルに対する耐久性を評価した。結果を表５に示す。
〔比較例１５〕
本比較例では、平均粒子径３０μｍのＮｉ粒子を用いると共に、該Ｎｉ粒子の前記混合粉末全体に対する体積分率を５％とした以外は、実施例２１と全く同一にして、被接合部材（Ｓｉチップ）１と、被接合部材（Ａｌ板）２との接合を行った。

次に、接合された被接合部材１，２に対して、実施例１と全く同一にして熱サイクル試験を行い、該熱サイクルに対する耐久性を評価した。結果を表５に示す。

本実施例では、平均粒子径３０μｍのＮｉ粒子を用いると共に、該Ｎｉ粒子の前記混合粉末全体に対する体積分率を１０％とした以外は、実施例２１と全く同一にして、被接合部材（Ｓｉチップ）１と、被接合部材（Ａｌ板）２との接合を行った。

次に、接合された被接合部材１，２に対して、実施例１と全く同一にして熱サイクル試験を行い、該熱サイクルに対する耐久性を評価した。結果を表５に示す。
〔比較例１６〕
本比較例では、平均粒子径３０μｍのＮｉ粒子を用いると共に、該Ｎｉ粒子の前記混合粉末全体に対する体積分率を５０％とした以外は、実施例２１と全く同一にして、被接合部材（Ｓｉチップ）１と、被接合部材（Ａｌ板）２との接合を行った。

表５から、ろう材３を形成するＡｇ粒子の平均粒子径が５０ｎｍであり、Ａｇより熱膨張係数の小さいＮｉ粒子の平均粒子径が２０〜３０μｍの範囲であり、該Ａｇ粒子と該Ｎｉ粒子との混合粉末全体に対する該Ｎｉ粒子の体積分率が１０〜２０％の範囲である実施例２１，２２の接合方法によれば、ろう材３からなる接合層において熱サイクルに対して５０００サイクル以上の優れた耐久性を得ることができることが明らかである。従って、実施例２１，２２の接合方法によれば、前記接合層により、Ａｇより熱膨張係数の小さい被接合部材１としてのＳｉチップと、Ａｇより熱膨張係数の大きい被接合部材２としてのＡｌ板とを確実に接合できることが明らかである。

一方、ろう材３を形成するＮｉ粒子の平均粒子径が２０μｍより小さい１０μｍである比較例１４の接合方法、前記Ａｇ粒子と該Ｎｉ粒子との混合粉末全体に対する該Ｎｉ粒子の体積分率が１０％より小さい５％である比較例１５の接合方法、該Ｎｉ粒子の体積分率が４０％より大きい５０％である比較例１６の接合方法によれば、ろう材３からなる接合層において熱サイクルに対する耐久性が５０００サイクル未満であり、十分な耐久性が得られないことが明らかである。

本実施例では、実施例１７のＣｕ粒子に代えて、平均粒子径２０μｍのＴｉ粒子を用いた以外は、実施例１７と全く同一にして、被接合部材（Ｓｉチップ）１と、被接合部材（Ａｌ板）２との接合を行った。

次に、接合された被接合部材１，２に対して、実施例１と全く同一にして熱サイクル試験を行い、該熱サイクルに対する耐久性を評価した。結果を表６に示す。
〔比較例１７〕
本比較例では、平均粒子径１０μｍのＴｉ粒子を用いた以外は、実施例２３と全く同一にして、被接合部材（Ｓｉチップ）１と、被接合部材（Ａｌ板）２との接合を行った。

次に、接合された被接合部材１，２に対して、実施例１と全く同一にして熱サイクル試験を行い、該熱サイクルに対する耐久性を評価した。結果を表６に示す。
〔比較例１８〕
本比較例では、平均粒子径３０μｍのＴｉ粒子を用いると共に、該Ｔｉ粒子の前記混合粉末全体に対する体積分率を５％とした以外は、実施例２３と全く同一にして、被接合部材（Ｓｉチップ）１と、被接合部材（Ａｌ板）２との接合を行った。

次に、接合された被接合部材１，２に対して、実施例１と全く同一にして熱サイクル試験を行い、該熱サイクルに対する耐久性を評価した。結果を表６に示す。

本実施例では、平均粒子径３０μｍのＴｉ粒子を用いると共に、該Ｔｉ粒子の前記混合粉末全体に対する体積分率を１０％とした以外は、実施例２３と全く同一にして、被接合部材（Ｓｉチップ）１と、被接合部材（Ａｌ板）２との接合を行った。

次に、接合された被接合部材１，２に対して、実施例１と全く同一にして熱サイクル試験を行い、該熱サイクルに対する耐久性を評価した。結果を表６に示す。
〔比較例１９〕
本比較例では、平均粒子径３０μｍのＴｉ粒子を用いると共に、該Ｔｉ粒子の前記混合粉末全体に対する体積分率を５０％とした以外は、実施例２３と全く同一にして、被接合部材（Ｓｉチップ）１と、被接合部材（Ａｌ板）２との接合を行った。

表6から、ろう材３を形成するＡｇ粒子の平均粒子径が５０ｎｍであり、Ａｇより熱膨張係数の小さいＴｉ粒子の平均粒子径が２０〜３０μｍの範囲であり、該Ａｇ粒子と該Ｔｉ粒子との混合粉末全体に対する該Ｔｉ粒子の体積分率が１０〜２０％の範囲である実施例２３，２４の接合方法によれば、ろう材３からなる接合層において熱サイクルに対して５０００サイクル以上の優れた耐久性を得ることができることが明らかである。従って、実施例２３，２４の接合方法によれば、前記接合層により、Ａｇより熱膨張係数の小さい被接合部材１としてのＳｉチップと、Ａｇより熱膨張係数の大きい被接合部材２としてのＡｌ板とを確実に接合できることが明らかである。

一方、ろう材３を形成するＴｉ粒子の平均粒子径が２０μｍより小さい１０μｍである比較例１７の接合方法、前記Ａｇ粒子と該Ｔｉ粒子との混合粉末全体に対する該Ｔｉ粒子の体積分率が１０％より小さい５％である比較例１８の接合方法、該Ｔｉ粒子の体積分率が４０％より大きい５０％である比較例１８の接合方法によれば、ろう材３からなる接合層において熱サイクルに対する耐久性が５０００サイクル未満であり、十分な耐久性が得られないことが明らかである。
〔比較例２０〕
本比較例では、実施例１の平均粒子径１５ｎｍのＡｇ粒子に代えて、平均粒子径９０ｎｍのＡｇ粒子を用いると共に、平均粒子径１０μｍのＣｕ粒子を用い、該Ａｇ粒子と該Ｃｕ粒子との混合粉末全体に対する該Ｃｕ粒子の体積分率を２０％とした以外は、実施例１と全く同一にして、被接合部材（Ｓｉチップ）１と、被接合部材（Ａｌ板）２との接合を行った。

次に、接合された被接合部材１，２に対して、実施例１と全く同一にして熱サイクル試験を行い、該熱サイクルに対する耐久性を評価した。結果を表７に示す。
〔比較例２１〕
本比較例では、平均粒子径２０μｍのＣｕ粒子を用いた以外は、比較例２０と全く同一にして、被接合部材（Ｓｉチップ）１と、被接合部材（Ａｌ板）２との接合を行った。

次に、接合された被接合部材１，２に対して、実施例１と全く同一にして熱サイクル試験を行い、該熱サイクルに対する耐久性を評価した。結果を表７に示す。
〔比較例２２〕
本比較例では、平均粒子径３０μｍのＣｕ粒子を用いると共に、前記Ａｇ粒子と該Ｃｕ粒子との混合粉末全体に対する該Ｃｕ粒子の体積分率を１０％とした以外は、比較例２０と全く同一にして、被接合部材（Ｓｉチップ）１と、被接合部材（Ａｌ板）２との接合を行った。

次に、接合された被接合部材１，２に対して、実施例１と全く同一にして熱サイクル試験を行い、該熱サイクルに対する耐久性を評価した。結果を表７に示す。
〔比較例２３〕
本比較例では、平均粒子径３０μｍのＣｕ粒子を用いると共に、前記Ａｇ粒子と該Ｃｕ粒子との混合粉末全体に対する該Ｃｕ粒子の体積分率を５０％とした以外は、比較例２０と全く同一にして、被接合部材（Ｓｉチップ）１と、被接合部材（Ａｌ板）２との接合を行った。

次に、接合された被接合部材１，２に対して、実施例１と全く同一にして熱サイクル試験を行い、該熱サイクルに対する耐久性を評価した。結果を表７に示す。

表７から、ろう材３を形成するＡｇ粒子の平均粒子径が５０ｎｍより大きい９０ｎｍである比較例２０〜２３の接合方法によれば、加熱温度が３５０℃では、該Ａｇ粒子と共にろう材３を形成するＣｕ粒子の平均粒子径と、該Ａｇ粒子と該Ｃｕ粒子との混合粉末全体に対する該Ｃｕ粒子の体積分率との如何に関わらず、ろう材３からなる接合層において熱サイクルに対する耐久性が１０００サイクル未満であり、十分な耐久性が得られないばかりか、該耐久性が極端に低くなることが明らかである。
〔比較例２４〕
本比較例では、実施例１の平均粒子径１５ｎｍのＡｇ粒子に代えて、平均粒子径９０ｎｍのＡｇ粒子を用いると共に、平均粒子径１０μｍのＮｉ粒子を用い、該Ａｇ粒子と該Ｎｉ粒子との混合粉末全体に対する該Ｎｉ粒子の体積分率を２０％とした以外は、実施例１と全く同一にして、被接合部材（Ｓｉチップ）１と、被接合部材（Ａｌ板）２との接合を行った。

次に、接合された被接合部材１，２に対して、実施例１と全く同一にして熱サイクル試験を行い、該熱サイクルに対する耐久性を評価した。結果を表８に示す。
〔比較例２５〕
本比較例では、平均粒子径２０μｍのＮｉ粒子を用いた以外は、比較例２４と全く同一にして、被接合部材（Ｓｉチップ）１と、被接合部材（Ａｌ板）２との接合を行った。

次に、接合された被接合部材１，２に対して、実施例１と全く同一にして熱サイクル試験を行い、該熱サイクルに対する耐久性を評価した。結果を表８に示す。
〔比較例２６〕
本比較例では、平均粒子径３０μｍのＮｉ粒子を用いた以外は、比較例２４と全く同一にして、被接合部材（Ｓｉチップ）１と、被接合部材（Ａｌ板）２との接合を行った。

次に、接合された被接合部材１，２に対して、実施例１と全く同一にして熱サイクル試験を行い、該熱サイクルに対する耐久性を評価した。結果を表８に示す。

表８から、ろう材３を形成するＡｇ粒子の平均粒子径が５０ｎｍより大きい９０ｎｍである比較例２４〜２６の接合方法によれば、加熱温度が３５０℃では、該Ａｇ粒子と共にろう材３を形成するＮｉ粒子の平均粒子径と、該Ａｇ粒子と該Ｎｉ粒子との混合粉末全体に対する該Ｎｉ粒子の体積分率との如何に関わらず、ろう材３からなる接合層において熱サイクルに対する耐久性が１０００サイクル未満であり、十分な耐久性が得られないばかりか、該耐久性が極端に低くなることが明らかである。

本実施例では、被接合部材２として実施例１のＡｌ板に代えてＣｕ板を用いると共に、実施例１の平均粒子径１５ｎｍのＡｇ粒子に代えて平均粒子径５０ｎｍのＡｇ粒子を用いる一方、該Ａｇ粒子と共にろう材３を形成するために平均粒子径３０μｍのＣｕ粒子を用い、該Ａｇ粒子と該Ｃｕ粒子との混合粉末全体に対する該Ｃｕ粒子の体積分率を３０％とした以外は、実施例１と全く同一にして、被接合部材（Ｓｉチップ）１と、被接合部材（Ｃｕ板）２との接合を行った。

被接合部材２としての前記Ｃｕ板は、Ｃ１１００材からなり、図１に示すように、表面に蒸着により形成されたＡｇコーティング層４を備えている。

次に、接合された被接合部材１，２に対して、実施例１と全く同一にして熱サイクル試験を行い、該熱サイクルに対する耐久性を評価した。結果を表９に示す。
〔比較例２７〕
本比較例では、前記Ａｇ粒子と前記Ｃｕ粒子との混合粉末全体に対する該Ｃｕ粒子の体積分率を５％とした以外は、実施例２５と全く同一にして、被接合部材（Ｓｉチップ）１と、被接合部材（Ｃｕ板）２との接合を行った。

次に、接合された被接合部材１，２に対して、実施例１と全く同一にして熱サイクル試験を行い、該熱サイクルに対する耐久性を評価した。結果を表９に示す。

表９から、ろう材３を形成するＡｇ粒子の平均粒子径が５０ｎｍであり、Ａｇより熱膨張係数の小さいＣｕ粒子の平均粒子径が３０μｍであり、該Ａｇ粒子と該Ｃｕ粒子との混合粉末全体に対する該Ｃｕ粒子の体積分率が３０％である実施例２５の接合方法によれば、ろう材３からなる接合層において熱サイクルに対して５０００サイクル以上の優れた耐久性を得ることができることが明らかである。従って、実施例２５の接合方法によれば、前記接合層により、Ａｇより熱膨張係数の小さい被接合部材１としてのＳｉチップと、Ａｇより熱膨張係数の小さい被接合部材２としてのＣｕ板とを確実に接合できることが明らかである。

一方、前記Ａｇ粒子と前記Ｃｕ粒子との混合粉末全体に対する該Ｃｕ粒子の体積分率が１０％より小さい５％である比較例２７の接合方法によれば、ろう材３からなる接合層において熱サイクルに対する耐久性が５０００サイクル未満であり、十分な耐久性が得られないことが明らかである。

本実施例では、実施例２５のＣｕ粒子に代えて平均粒子径３０μｍのＮｉ粒子を用い、前記Ａｇ粒子と該Ｎｉ粒子との混合粉末全体に対する該Ｎｉ粒子の体積分率を１０％とした以外は、実施例２５と全く同一にして、被接合部材（Ｓｉチップ）１と、被接合部材（Ｃｕ板）２との接合を行った。

次に、接合された被接合部材１，２に対して、実施例１と全く同一にして熱サイクル試験を行い、該熱サイクルに対する耐久性を評価した。結果を表１０に示す。
〔比較例２８〕
本比較例では、前記Ａｇ粒子と前記Ｎｉ粒子との混合粉末全体に対する該Ｎｉ粒子の体積分率を５％とした以外は、実施例２６と全く同一にして、被接合部材（Ｓｉチップ）１と、被接合部材（Ｃｕ板）２との接合を行った。

次に、接合された被接合部材１，２に対して、実施例１と全く同一にして熱サイクル試験を行い、該熱サイクルに対する耐久性を評価した。結果を表１０に示す。

表１０から、ろう材３を形成するＡｇ粒子の平均粒子径が５０ｎｍであり、Ａｇより熱膨張係数の小さいＮｉ粒子の平均粒子径が３０μｍであり、該Ａｇ粒子と該Ｎｉ粒子との混合粉末全体に対する該Ｎｉ粒子の体積分率が１０％である実施例２６の接合方法によれば、ろう材３からなる接合層において熱サイクルに対して５０００サイクル以上の優れた耐久性を得ることができることが明らかである。従って、実施例２６の接合方法によれば、前記接合層により、Ａｇより熱膨張係数の小さい被接合部材１としてのＳｉチップと、Ａｇより熱膨張係数の小さい被接合部材２としてのＣｕ板とを確実に接合できることが明らかである。

一方、前記Ａｇ粒子と前記Ｎｉ粒子との混合粉末全体に対する該Ｎｉ粒子の体積分率が１０％より小さい５％である比較例２８の接合方法によれば、ろう材３からなる接合層において熱サイクルに対する耐久性が５０００サイクル未満であり、十分な耐久性が得られないことが明らかである。

本実施例では、実施例２５のＣｕ粒子に代えて平均粒子径３０μｍのＴｉ粒子を用い、前記Ａｇ粒子と該Ｔｉ粒子との混合粉末全体に対する該Ｔｉ粒子の体積分率を１０％とした以外は、実施例２５と全く同一にして、被接合部材（Ｓｉチップ）１と、被接合部材（Ｃｕ板）２との接合を行った。

次に、接合された被接合部材１，２に対して、実施例１と全く同一にして熱サイクル試験を行い、該熱サイクルに対する耐久性を評価した。結果を表１１に示す。
〔比較例２９〕
本比較例では、前記Ａｇ粒子と前記Ｔｉ粒子との混合粉末全体に対する該Ｔｉ粒子の体積分率を５０％とした以外は、実施例２７と全く同一にして、被接合部材（Ｓｉチップ）１と、被接合部材（Ｃｕ板）２との接合を行った。

次に、接合された被接合部材１，２に対して、実施例１と全く同一にして熱サイクル試験を行い、該熱サイクルに対する耐久性を評価した。結果を表１１に示す。

表１１から、ろう材３を形成するＡｇ粒子の平均粒子径が５０ｎｍであり、Ａｇより熱膨張係数の小さいＴｉ粒子の平均粒子径が３０μｍであり、該Ａｇ粒子と該Ｔｉ粒子との混合粉末全体に対する該Ｔｉ粒子の体積分率が１０％である実施例２７の接合方法によれば、ろう材３からなる接合層において熱サイクルに対して５０００サイクル以上の優れた耐久性を得ることができることが明らかである。従って、実施例２７の接合方法によれば、前記接合層により、Ａｇより熱膨張係数の小さい被接合部材１としてのＳｉチップと、Ａｇより熱膨張係数の小さい被接合部材２としてのＣｕ板とを確実に接合できることが明らかである。

一方、前記Ａｇ粒子と前記Ｔｉ粒子との混合粉末全体に対する該Ｔｉ粒子の体積分率が１０％より小さい５０％である比較例２９の接合方法によれば、ろう材３からなる接合層において熱サイクルに対する耐久性が５０００サイクル未満であり、十分な耐久性が得られないことが明らかである。

本実施例では、被接合部材１として実施例１のＳｉチップに代えてＳｉＣチップを用い、被接合部材２として実施例１のＡｌ板に代えてＣｕ板を用いると共に、前記Ａｇ粒子と共にろう材３を形成するために平均粒子径３０μｍのＣｕ粒子を用い、該Ａｇ粒子と該Ｃｕ粒子との混合粉末全体に対する該Ｃｕ粒子の体積分率を３０％とした以外は、実施例１と全く同一にして、被接合部材（ＳｉＣチップ）１と、被接合部材（Ｃｕ板）２との接合を行った。

被接合部材１としての前記ＳｉＣチップは、図１に示すように、表面に蒸着により形成されたＡｇコーティング層４を備えている。また、被接合部材２としての前記Ｃｕ板は、Ｃ１１００材からなり、図１に示すように、表面に蒸着により形成されたＡｇコーティング層４を備えている。尚、室温〜３８０℃の範囲におけるＳｉＣの熱膨張係数は、４．０ｐｐｍ／Ｋである。

次に、接合された被接合部材１，２に対して、実施例１と全く同一にして熱サイクル試験を行い、該熱サイクルに対する耐久性を評価した。結果を表１２に示す。
〔比較例３０〕
本比較例では、前記Ａｇ粒子と前記Ｃｕ粒子との混合粉末全体に対する該Ｃｕ粒子の体積分率を５％とした以外は、実施例２８と全く同一にして、被接合部材（ＳｉＣチップ）１と、被接合部材（Ｃｕ板）２との接合を行った。

次に、接合された被接合部材１，２に対して、実施例１と全く同一にして熱サイクル試験を行い、該熱サイクルに対する耐久性を評価した。結果を表１２に示す。

表１２から、ろう材３を形成するＡｇ粒子の平均粒子径が１５ｎｍであり、Ａｇより熱膨張係数の小さいＣｕ粒子の平均粒子径が３０μｍであり、該Ａｇ粒子と該Ｃｕ粒子との混合粉末全体に対する該Ｃｕ粒子の体積分率が３０％である実施例２８の接合方法によれば、ろう材３からなる接合層において熱サイクルに対して５０００サイクル以上の優れた耐久性を得ることができることが明らかである。従って、実施例２８の接合方法によれば、前記接合層により、Ａｇより熱膨張係数の小さい被接合部材１としてのＳｉＣチップと、Ａｇより熱膨張係数の小さい被接合部材２としてのＣｕ板とを確実に接合できることが明らかである。

一方、前記Ａｇ粒子と前記Ｃｕ粒子との混合粉末全体に対する該Ｃｕ粒子の体積分率が１０％より小さい５％である比較例３０の接合方法によれば、ろう材３からなる接合層において熱サイクルに対する耐久性が５０００サイクル未満であり、十分な耐久性が得られないことが明らかである。

本実施例では、実施例２８のＣｕ粒子に代えて平均粒子径３０μｍのＮｉ粒子を用い、前記Ａｇ粒子と該Ｎｉ粒子との混合粉末全体に対する該Ｎｉ粒子の体積分率を１０％とした以外は、実施例２８と全く同一にして、被接合部材（ＳｉＣチップ）１と、被接合部材（Ｃｕ板）２との接合を行った。

次に、接合された被接合部材１，２に対して、実施例１と全く同一にして熱サイクル試験を行い、該熱サイクルに対する耐久性を評価した。結果を表１３に示す。
〔比較例３１〕
本比較例では、前記Ａｇ粒子と前記Ｎｉ粒子との混合粉末全体に対する該Ｎｉ粒子の体積分率を５％とした以外は、実施例２９と全く同一にして、被接合部材（ＳｉＣチップ）１と、被接合部材（Ｃｕ板）２との接合を行った。

次に、接合された被接合部材１，２に対して、実施例１と全く同一にして熱サイクル試験を行い、該熱サイクルに対する耐久性を評価した。結果を表１３に示す。

表１３から、ろう材３を形成するＡｇ粒子の平均粒子径が１５ｎｍであり、Ａｇより熱膨張係数の小さいＮｉ粒子の平均粒子径が３０μｍであり、該Ａｇ粒子と該Ｎｉ粒子との混合粉末全体に対する該Ｎｉ粒子の体積分率が１０％である実施例２９の接合方法によれば、ろう材３からなる接合層において熱サイクルに対して５０００サイクル以上の優れた耐久性を得ることができることが明らかである。従って、実施例２９の接合方法によれば、前記接合層により、Ａｇより熱膨張係数の小さい被接合部材１としてのＳｉＣチップと、Ａｇより熱膨張係数の小さい被接合部材２としてのＣｕ板とを確実に接合できることが明らかである。

一方、前記Ａｇ粒子と前記Ｎｉ粒子との混合粉末全体に対する該Ｎｉ粒子の体積分率が１０％より小さい５％である比較例３１の接合方法によれば、ろう材３からなる接合層において熱サイクルに対する耐久性が５０００サイクル未満であり、十分な耐久性が得られないことが明らかである。

本実施例では、実施例２８のＣｕ粒子に代えて平均粒子径３０μｍのＴｉ粒子を用い、前記Ａｇ粒子と該Ｔｉ粒子との混合粉末全体に対する該Ｔｉ粒子の体積分率を１０％とした以外は、実施例２８と全く同一にして、被接合部材（ＳｉＣチップ）１と、被接合部材（Ｃｕ板）２との接合を行った。

次に、接合された被接合部材１，２に対して、実施例１と全く同一にして熱サイクル試験を行い、該熱サイクルに対する耐久性を評価した。結果を表１４に示す。
〔比較例３２〕
本比較例では、前記Ａｇ粒子と前記Ｔｉ粒子との混合粉末全体に対する該Ｔｉ粒子の体積分率を５０％とした以外は、実施例３０と全く同一にして、被接合部材（ＳｉＣチップ）１と、被接合部材（Ｃｕ板）２との接合を行った。

次に、接合された被接合部材１，２に対して、実施例１と全く同一にして熱サイクル試験を行い、該熱サイクルに対する耐久性を評価した。結果を表１４に示す。

表１４から、ろう材３を形成するＡｇ粒子の平均粒子径が１５ｎｍであり、Ａｇより熱膨張係数の小さいＴｉ粒子の平均粒子径が３０μｍであり、該Ａｇ粒子と該Ｔｉ粒子との混合粉末全体に対する該Ｔｉ粒子の体積分率が１０％である実施例３０の接合方法によれば、ろう材３からなる接合層において熱サイクルに対して５０００サイクル以上の優れた耐久性を得ることができることが明らかである。従って、実施例３０の接合方法によれば、前記接合層により、Ａｇより熱膨張係数の小さい被接合部材１としてのＳｉＣチップと、Ａｇより熱膨張係数の小さい被接合部材２としてのＣｕ板とを確実に接合できることが明らかである。

一方、前記Ａｇ粒子と前記Ｔｉ粒子との混合粉末全体に対する該Ｔｉ粒子の体積分率が１０％より小さい５０％である比較例３２の接合方法によれば、ろう材３からなる接合層において熱サイクルに対する耐久性が５０００サイクル未満であり、十分な耐久性が得られないことが明らかである。

本実施例では、被接合部材１として実施例１のＳｉチップに代えてＡｌ_２Ｏ_３板を用い、被接合部材２として実施例１のＡｌ板に代えてＣｕ板を用いる一方、実施例１の平均粒子径１５ｎｍのＡｇ粒子に代えて平均粒子径５０ｎｍのＡｇ粒子を用いると共に、該Ａｇ粒子と共にろう材３を形成するために平均粒子径３０μｍのＮｉ粒子を用い、該Ａｇ粒子と該Ｎｉ粒子との混合粉末全体に対する該Ｎｉ粒子の体積分率を１０％とした以外は、実施例１と全く同一にして、被接合部材（Ａｌ_２Ｏ_３板）１と、被接合部材（Ｃｕ板）２との接合を行った。

被接合部材１としての前記Ａｌ_２Ｏ_３板は、図３に示すように、表面に蒸着により形成されたＡｇコーティング層４を備えている。また、被接合部材２としての前記Ｃｕ板は、Ｃ１１００材からなり、図３に示すように、表面は純ＣｕでありＡｇコーティング層４は備えていない。尚、室温〜３８０℃の範囲におけるＡｌ_２Ｏ_３の熱膨張係数は、７．５ｐｐｍ／Ｋである。

次に、接合された被接合部材１，２に対して、実施例１と全く同一にして熱サイクル試験を行い、該熱サイクルに対する耐久性を評価した。結果を表１５に示す。
〔比較例３３〕
本比較例では、前記Ａｇ粒子と前記Ｎｉ粒子との混合粉末全体に対する該Ｎｉ粒子の体積分率を５％とした以外は、実施例３１と全く同一にして、被接合部材（Ａｌ_２Ｏ_３板）１と、被接合部材（Ｃｕ板）２との接合を行った。

次に、接合された被接合部材１，２に対して、実施例１と全く同一にして熱サイクル試験を行い、該熱サイクルに対する耐久性を評価した。結果を表１５に示す。

表１５から、ろう材３を形成するＡｇ粒子の平均粒子径が５０ｎｍであり、Ａｇより熱膨張係数の小さいＮｉ粒子の平均粒子径が３０μｍであり、該Ａｇ粒子と該Ｎｉ粒子との混合粉末全体に対する該Ｎｉ粒子の体積分率が１０％である実施例３１の接合方法によれば、ろう材３からなる接合層において熱サイクルに対して５０００サイクル以上の優れた耐久性を得ることができることが明らかである。従って、実施例３１の接合方法によれば、前記接合層により、Ａｇより熱膨張係数の小さい被接合部材１としてのＡｌ_２Ｏ_３板と、Ａｇより熱膨張係数の小さい被接合部材２としてのＣｕ板とを確実に接合できることが明らかである。

一方、前記Ａｇ粒子と前記Ｎｉ粒子との混合粉末全体に対する該Ｎｉ粒子の体積分率が１０％より小さい５％である比較例３３の接合方法によれば、ろう材３からなる接合層において熱サイクルに対する耐久性が５０００サイクル未満であり、十分な耐久性が得られないことが明らかである。

本実施例では、実施例３１のＮｉ粒子に代えて平均粒子径３０μｍのＴｉ粒子を用い、前記Ａｇ粒子と該Ｔｉ粒子との混合粉末全体に対する該Ｔｉ粒子の体積分率を１０％とした以外は、実施例３１と全く同一にして、被接合部材（Ａｌ_２Ｏ_３板）１と、被接合部材（Ｃｕ板）２との接合を行った。

次に、接合された被接合部材１，２に対して、実施例１と全く同一にして熱サイクル試験を行い、該熱サイクルに対する耐久性を評価した。結果を表１６に示す。
〔比較例３４〕
本比較例では、前記Ａｇ粒子と前記Ｔｉ粒子との混合粉末全体に対する該Ｔｉ粒子の体積分率を５０％とした以外は、実施例３１と全く同一にして、被接合部材（Ａｌ_２Ｏ_３板）１と、被接合部材（Ｃｕ板）２との接合を行った。

次に、接合された被接合部材１，２に対して、実施例１と全く同一にして熱サイクル試験を行い、該熱サイクルに対する耐久性を評価した。結果を表１６に示す。

表１６から、ろう材３を形成するＡｇ粒子の平均粒子径が５０ｎｍであり、Ａｇより熱膨張係数の小さいＴｉ粒子の平均粒子径が３０μｍであり、該Ａｇ粒子と該Ｔｉ粒子との混合粉末全体に対する該Ｔｉ粒子の体積分率が１０％である実施例３２の接合方法によれば、ろう材３からなる接合層において熱サイクルに対して５０００サイクル以上の優れた耐久性を得ることができることが明らかである。従って、実施例３２の接合方法によれば、前記接合層により、Ａｇより熱膨張係数の小さい被接合部材１としてのＡｌ_２Ｏ_３板と、Ａｇより熱膨張係数の小さい被接合部材２としてのＣｕ板とを確実に接合できることが明らかである。

一方、前記Ａｇ粒子と前記Ｔｉ粒子との混合粉末全体に対する該Ｔｉ粒子の体積分率が１０％より小さい５０％である比較例３４の接合方法によれば、ろう材３からなる接合層において熱サイクルに対する耐久性が５０００サイクル未満であり、十分な耐久性が得られないことが明らかである。

本実施例では、被接合部材１として実施例１のＳｉチップに代えてＡｌ_２Ｏ_３板を用い、被接合部材２として実施例１と同一のＡｌ板を用いる一方、実施例１の平均粒子径１５ｎｍのＡｇ粒子に代えて平均粒子径５０ｎｍのＡｇ粒子を用いると共に、該Ａｇ粒子と共にろう材３を形成するために平均粒子径３０μｍのＮｉ粒子を用い、該Ａｇ粒子と該Ｎｉ粒子との混合粉末全体に対する該Ｎｉ粒子の体積分率を１０％とした以外は、実施例１と全く同一にして、被接合部材（Ａｌ_２Ｏ_３板）１と、被接合部材（Ａｌ板）２との接合を行った。

被接合部材１としての前記Ａｌ_２Ｏ_３板は、図２に示すように、表面に蒸着により形成されたＡｇコーティング層４を備えている。また、被接合部材２としての前記Ａｌ板は、Ａ１０５０材からなり、図２に示すように、表面にＮｉメッキ層５を備え、Ｎｉメッキ層５上に蒸着により形成された厚さ１２０ｎｍのＡｇコーティング層４を備えている。

次に、接合された被接合部材１，２に対して、実施例１と全く同一にして熱サイクル試験を行い、該熱サイクルに対する耐久性を評価した。結果を表１７に示す。
〔比較例３５〕
本比較例では、前記Ａｇ粒子と前記Ｎｉ粒子との混合粉末全体に対する該Ｎｉ粒子の体積分率を５％とした以外は、実施例３３と全く同一にして、被接合部材（Ａｌ_２Ｏ_３板）１と、被接合部材（Ａｌ板）２との接合を行った。

次に、接合された被接合部材１，２に対して、実施例１と全く同一にして熱サイクル試験を行い、該熱サイクルに対する耐久性を評価した。結果を表１７に示す。

表１７から、ろう材３を形成するＡｇ粒子の平均粒子径が５０ｎｍであり、Ａｇより熱膨張係数の小さいＮｉ粒子の平均粒子径が３０μｍであり、該Ａｇ粒子と該Ｎｉ粒子との混合粉末全体に対する該Ｎｉ粒子の体積分率が１０％である実施例３３の接合方法によれば、ろう材３からなる接合層において熱サイクルに対して５０００サイクル以上の優れた耐久性を得ることができることが明らかである。従って、実施例３３の接合方法によれば、前記接合層により、Ａｇより熱膨張係数の小さい被接合部材１としてのＡｌ_２Ｏ_３板と、Ａｇより熱膨張係数の大きい被接合部材２としてのＡｌ板とを確実に接合できることが明らかである。

一方、前記Ａｇ粒子と前記Ｎｉ粒子との混合粉末全体に対する該Ｎｉ粒子の体積分率が１０％より小さい５％である比較例３５の接合方法によれば、ろう材３からなる接合層において熱サイクルに対する耐久性が５０００サイクル未満であり、十分な耐久性が得られないことが明らかである。

本実施例では、実施例３３のＮｉ粒子に代えて平均粒子径３０μｍのＴｉ粒子を用い、前記Ａｇ粒子と該Ｔｉ粒子との混合粉末全体に対する該Ｔｉ粒子の体積分率を１０％とした以外は、実施例３３と全く同一にして、被接合部材（Ａｌ_２Ｏ_３板）１と、被接合部材（Ａｌ板）２との接合を行った。

次に、接合された被接合部材１，２に対して、実施例１と全く同一にして熱サイクル試験を行い、該熱サイクルに対する耐久性を評価した。結果を表１８に示す。
〔比較例３６〕
本比較例では、前記Ａｇ粒子と前記Ｔｉ粒子との混合粉末全体に対する該Ｔｉ粒子の体積分率を５０％とした以外は、実施例３４と全く同一にして、被接合部材（Ａｌ_２Ｏ_３板）１と、被接合部材（Ａｌ板）２との接合を行った。

次に、接合された被接合部材１，２に対して、実施例１と全く同一にして熱サイクル試験を行い、該熱サイクルに対する耐久性を評価した。結果を表１８に示す。

表１８から、ろう材３を形成するＡｇ粒子の平均粒子径が５０ｎｍであり、Ａｇより熱膨張係数の小さいＴｉ粒子の平均粒子径が３０μｍであり、該Ａｇ粒子と該Ｔｉ粒子との混合粉末全体に対する該Ｔｉ粒子の体積分率が１０％である実施例３４の接合方法によれば、ろう材３からなる接合層において熱サイクルに対して５０００サイクル以上の優れた耐久性を得ることができることが明らかである。従って、実施例３４の接合方法によれば、前記接合層により、Ａｇより熱膨張係数の小さい被接合部材１としてのＡｌ_２Ｏ_３板と、Ａｇより熱膨張係数の大きい被接合部材２としてのＡｌ板とを確実に接合できることが明らかである。

一方、前記Ａｇ粒子と前記Ｔｉ粒子との混合粉末全体に対する該Ｔｉ粒子の体積分率が１０％より小さい５０％である比較例３６の接合方法によれば、ろう材３からなる接合層において熱サイクルに対する耐久性が５０００サイクル未満であり、十分な耐久性が得られないことが明らかである。

本実施例では、被接合部材１として実施例１のＳｉチップに代えてＡｌＮ板を用い、被接合部材２として実施例１のＡｌ板に代えてＣｕ板を用いる一方、実施例１の平均粒子径１５ｎｍのＡｇ粒子に代えて平均粒子径５０ｎｍのＡｇ粒子を用いると共に、該Ａｇ粒子と共にろう材３を形成するために平均粒子径３０μｍのＮｉ粒子を用い、該Ａｇ粒子と該Ｎｉ粒子との混合粉末全体に対する該Ｎｉ粒子の体積分率を１０％とした以外は、実施例１と全く同一にして、被接合部材（ＡｌＮ板）１と、被接合部材（Ｃｕ板）２との接合を行った。

被接合部材１としての前記ＡｌＮ板は、図３に示すように、表面に蒸着により形成されたＡｇコーティング層４を備えている。また、被接合部材２としての前記Ｃｕ板は、Ｃ１１００材からなり、図３に示すように、表面は純ＣｕでありＡｇコーティング層４は備えていない。尚、室温〜３８０℃の範囲におけるＡｌＮの熱膨張係数は、４．５ｐｐｍ／Ｋである。

次に、接合された被接合部材１，２に対して、実施例１と全く同一にして熱サイクル試験を行い、該熱サイクルに対する耐久性を評価した。結果を表１９に示す。
〔比較例３７〕
本比較例では、前記Ａｇ粒子と前記Ｎｉ粒子との混合粉末全体に対する該Ｎｉ粒子の体積分率を５％とした以外は、実施例３５と全く同一にして、被接合部材（ＡｌＮ板）１と、被接合部材（Ｃｕ板）２との接合を行った。

次に、接合された被接合部材１，２に対して、実施例１と全く同一にして熱サイクル試験を行い、該熱サイクルに対する耐久性を評価した。結果を表１９に示す。

表１９から、ろう材３を形成するＡｇ粒子の平均粒子径が５０ｎｍであり、Ａｇより熱膨張係数の小さいＮｉ粒子の平均粒子径が３０μｍであり、該Ａｇ粒子と該Ｎｉ粒子との混合粉末全体に対する該Ｎｉ粒子の体積分率が１０％である実施例３５の接合方法によれば、ろう材３からなる接合層において熱サイクルに対して５０００サイクル以上の優れた耐久性を得ることができることが明らかである。従って、実施例３５の接合方法によれば、前記接合層により、Ａｇより熱膨張係数の小さい被接合部材１としてのＡｌＮ板と、Ａｇより熱膨張係数の小さい被接合部材２としてのＣｕ板とを確実に接合できることが明らかである。

一方、前記Ａｇ粒子と前記Ｎｉ粒子との混合粉末全体に対する該Ｎｉ粒子の体積分率が１０％より小さい５％である比較例３７の接合方法によれば、ろう材３からなる接合層において熱サイクルに対する耐久性が５０００サイクル未満であり、十分な耐久性が得られないことが明らかである。

本実施例では、実施例３５のＮｉ粒子に代えて平均粒子径３０μｍのＴｉ粒子を用い、前記Ａｇ粒子と該Ｔｉ粒子との混合粉末全体に対する該Ｔｉ粒子の体積分率を１０％とした以外は、実施例３５と全く同一にして、被接合部材（ＡｌＮ板）１と、被接合部材（Ｃｕ板）２との接合を行った。

次に、接合された被接合部材１，２に対して、実施例１と全く同一にして熱サイクル試験を行い、該熱サイクルに対する耐久性を評価した。結果を表２０に示す。
〔比較例３８〕
本比較例では、前記Ａｇ粒子と前記Ｔｉ粒子との混合粉末全体に対する該Ｔｉ粒子の体積分率を５０％とした以外は、実施例３６と全く同一にして、被接合部材（ＡｌＮ板）１と、被接合部材（Ｃｕ板）２との接合を行った。

次に、接合された被接合部材１，２に対して、実施例１と全く同一にして熱サイクル試験を行い、該熱サイクルに対する耐久性を評価した。結果を表２０に示す。

表２０から、ろう材３を形成するＡｇ粒子の平均粒子径が５０ｎｍであり、Ａｇより熱膨張係数の小さいＴｉ粒子の平均粒子径が３０μｍであり、該Ａｇ粒子と該Ｔｉ粒子との混合粉末全体に対する該Ｔｉ粒子の体積分率が１０％である実施例３６の接合方法によれば、ろう材３からなる接合層において熱サイクルに対して５０００サイクル以上の優れた耐久性を得ることができることが明らかである。従って、実施例３６の接合方法によれば、前記接合層により、Ａｇより熱膨張係数の小さい被接合部材１としてのＡｌＮ板と、Ａｇより熱膨張係数の小さい被接合部材２としてのＣｕ板とを確実に接合できることが明らかである。

一方、前記Ａｇ粒子と前記Ｔｉ粒子との混合粉末全体に対する該Ｔｉ粒子の体積分率が１０％より小さい５０％である比較例３８の接合方法によれば、ろう材３からなる接合層において熱サイクルに対する耐久性が５０００サイクル未満であり、十分な耐久性が得られないことが明らかである。

本実施例では、被接合部材１として実施例１のＳｉチップに代えてＡｌＮ板を用い、被接合部材２として実施例１と同一のＡｌ板を用いる一方、実施例１の平均粒子径１５ｎｍのＡｇ粒子に代えて平均粒子径５０ｎｍのＡｇ粒子を用いると共に、該Ａｇ粒子と共にろう材３を形成するために平均粒子径３０μｍのＮｉ粒子を用い、該Ａｇ粒子と該Ｎｉ粒子との混合粉末全体に対する該Ｎｉ粒子の体積分率を１０％とした以外は、実施例１と全く同一にして、被接合部材（ＡｌＮ板）１と、被接合部材（Ａｌ板）２との接合を行った。

被接合部材１としての前記ＡｌＮ板は、図２に示すように、表面に蒸着により形成されたＡｇコーティング層４を備えている。また、被接合部材２としての前記Ａｌ板は、Ａ１０５０材からなり、図２に示すように、表面にＮｉメッキ層５を備え、Ｎｉメッキ層５上に蒸着により形成された厚さ１２０ｎｍのＡｇコーティング層４を備えている。

次に、接合された被接合部材１，２に対して、実施例１と全く同一にして熱サイクル試験を行い、該熱サイクルに対する耐久性を評価した。結果を表２１に示す。
〔比較例３９〕
本比較例では、前記Ａｇ粒子と前記Ｎｉ粒子との混合粉末全体に対する該Ｎｉ粒子の体積分率を５％とした以外は、実施例３７と全く同一にして、被接合部材（ＡｌＮ板）１と、被接合部材（Ａｌ板）２との接合を行った。

次に、接合された被接合部材１，２に対して、実施例１と全く同一にして熱サイクル試験を行い、該熱サイクルに対する耐久性を評価した。結果を表２１に示す。

表２１から、ろう材３を形成するＡｇ粒子の平均粒子径が５０ｎｍであり、Ａｇより熱膨張係数の小さいＮｉ粒子の平均粒子径が３０μｍであり、該Ａｇ粒子と該Ｎｉ粒子との混合粉末全体に対する該Ｎｉ粒子の体積分率が１０％である実施例３７の接合方法によれば、ろう材３からなる接合層において熱サイクルに対して５０００サイクル以上の優れた耐久性を得ることができることが明らかである。従って、実施例３７の接合方法によれば、前記接合層により、Ａｇより熱膨張係数の小さい被接合部材１としてのＡｌＮ板と、Ａｇより熱膨張係数の大きい被接合部材２としてのＡｌ板とを確実に接合できることが明らかである。

一方、前記Ａｇ粒子と前記Ｎｉ粒子との混合粉末全体に対する該Ｎｉ粒子の体積分率が１０％より小さい５％である比較例３９の接合方法によれば、ろう材３からなる接合層において熱サイクルに対する耐久性が５０００サイクル未満であり、十分な耐久性が得られないことが明らかである。

本実施例では、実施例３７のＮｉ粒子に代えて平均粒子径３０μｍのＴｉ粒子を用い、前記Ａｇ粒子と該Ｔｉ粒子との混合粉末全体に対する該Ｔｉ粒子の体積分率を１０％とした以外は、実施例３７と全く同一にして、被接合部材（ＡｌＮ板）１と、被接合部材（Ａｌ板）２との接合を行った。

次に、接合された被接合部材１，２に対して、実施例１と全く同一にして熱サイクル試験を行い、該熱サイクルに対する耐久性を評価した。結果を表２２に示す。
〔比較例４０〕
本比較例では、前記Ａｇ粒子と前記Ｔｉ粒子との混合粉末全体に対する該Ｔｉ粒子の体積分率を５０％とした以外は、実施例３８と全く同一にして、被接合部材（ＡｌＮ板）１と、被接合部材（Ａｌ板）２との接合を行った。

次に、接合された被接合部材１，２に対して、実施例１と全く同一にして熱サイクル試験を行い、該熱サイクルに対する耐久性を評価した。結果を表２２に示す。

表２２から、ろう材３を形成するＡｇ粒子の平均粒子径が５０ｎｍであり、Ａｇより熱膨張係数の小さいＴｉ粒子の平均粒子径が３０μｍであり、該Ａｇ粒子と該Ｔｉ粒子との混合粉末全体に対する該Ｔｉ粒子の体積分率が１０％である実施例３８の接合方法によれば、ろう材３からなる接合層において熱サイクルに対して５０００サイクル以上の優れた耐久性を得ることができることが明らかである。従って、実施例３８の接合方法によれば、前記接合層により、Ａｇより熱膨張係数の小さい被接合部材１としてのＡｌＮ板と、Ａｇより熱膨張係数の大きい被接合部材２としてのＡｌ板とを確実に接合できることが明らかである。

一方、前記Ａｇ粒子と前記Ｔｉ粒子との混合粉末全体に対する該Ｔｉ粒子の体積分率が１０％より小さい５０％である比較例４０の接合方法によれば、ろう材３からなる接合層において熱サイクルに対する耐久性が５０００サイクル未満であり、十分な耐久性が得られないことが明らかである。

本実施例では、被接合部材１として実施例１のＳｉチップに代えてＳｉ_３Ｎ_４板を用い、被接合部材２として実施例１のＡｌ板に代えてＣｕ板を用いる一方、実施例１の平均粒子径１５ｎｍのＡｇ粒子に代えて平均粒子径５０ｎｍのＡｇ粒子を用いると共に、該Ａｇ粒子と共にろう材３を形成するために平均粒子径３０μｍのＮｉ粒子を用い、該Ａｇ粒子と該Ｎｉ粒子との混合粉末全体に対する該Ｎｉ粒子の体積分率を１０％とした以外は、実施例１と全く同一にして、被接合部材（Ｓｉ_３Ｎ_４）１と、被接合部材（Ｃｕ板）２との接合を行った。

被接合部材１としての前記Ｓｉ_３Ｎ_４板は、図３に示すように、表面に蒸着により形成されたＡｇコーティング層４を備えている。また、被接合部材２としての前記Ｃｕ板は、Ｃ１１００材からなり、図３に示すように、表面は純ＣｕでありＡｇコーティング層４は備えていない。尚、室温〜３８０℃の範囲におけるＳｉ_３Ｎ_４の熱膨張係数は、３．０ｐｐｍ／Ｋである。

次に、接合された被接合部材１，２に対して、実施例１と全く同一にして熱サイクル試験を行い、該熱サイクルに対する耐久性を評価した。結果を表２３に示す。
〔比較例４１〕
本比較例では、前記Ａｇ粒子と前記Ｎｉ粒子との混合粉末全体に対する該Ｎｉ粒子の体積分率を５％とした以外は、実施例３９と全く同一にして、被接合部材（Ｓｉ_３Ｎ_４板）１と、被接合部材（Ｃｕ板）２との接合を行った。

次に、接合された被接合部材１，２に対して、実施例１と全く同一にして熱サイクル試験を行い、該熱サイクルに対する耐久性を評価した。結果を表２３に示す。

表２３から、ろう材３を形成するＡｇ粒子の平均粒子径が５０ｎｍであり、Ａｇより熱膨張係数の小さいＮｉ粒子の平均粒子径が３０μｍであり、該Ａｇ粒子と該Ｎｉ粒子との混合粉末全体に対する該Ｎｉ粒子の体積分率が１０％である実施例３９の接合方法によれば、ろう材３からなる接合層において熱サイクルに対して５０００サイクル以上の優れた耐久性を得ることができることが明らかである。従って、実施例３９の接合方法によれば、前記接合層により、Ａｇより熱膨張係数の小さい被接合部材１としてのＳｉ_３Ｎ_４板と、Ａｇより熱膨張係数の小さい被接合部材２としてのＣｕ板とを確実に接合できることが明らかである。

一方、前記Ａｇ粒子と前記Ｎｉ粒子との混合粉末全体に対する該Ｎｉ粒子の体積分率が１０％より小さい５％である比較例４１の接合方法によれば、ろう材３からなる接合層において熱サイクルに対する耐久性が５０００サイクル未満であり、十分な耐久性が得られないことが明らかである。

本実施例では、実施例３９のＮｉ粒子に代えて平均粒子径３０μｍのＴｉ粒子を用い、前記Ａｇ粒子と該Ｔｉ粒子との混合粉末全体に対する該Ｔｉ粒子の体積分率を１０％とした以外は、実施例３９と全く同一にして、被接合部材（Ｓｉ_３Ｎ_４板）１と、被接合部材（Ｃｕ板）２との接合を行った。

次に、接合された被接合部材１，２に対して、実施例１と全く同一にして熱サイクル試験を行い、該熱サイクルに対する耐久性を評価した。結果を表２４に示す。
〔比較例４２〕
本比較例では、前記Ａｇ粒子と前記Ｔｉ粒子との混合粉末全体に対する該Ｔｉ粒子の体積分率を５０％とした以外は、実施例４０と全く同一にして、被接合部材（Ｓｉ_３Ｎ_４板）１と、被接合部材（Ｃｕ板）２との接合を行った。

次に、接合された被接合部材１，２に対して、実施例１と全く同一にして熱サイクル試験を行い、該熱サイクルに対する耐久性を評価した。結果を表２４に示す。

表２４から、ろう材３を形成するＡｇ粒子の平均粒子径が５０ｎｍであり、Ａｇより熱膨張係数の小さいＴｉ粒子の平均粒子径が３０μｍであり、該Ａｇ粒子と該Ｔｉ粒子との混合粉末全体に対する該Ｔｉ粒子の体積分率が１０％である実施例４０の接合方法によれば、ろう材３からなる接合層において熱サイクルに対して５０００サイクル以上の優れた耐久性を得ることができることが明らかである。従って、実施例４０の接合方法によれば、前記接合層により、Ａｇより熱膨張係数の小さい被接合部材１としてのＳｉ_３Ｎ_４板と、Ａｇより熱膨張係数の小さい被接合部材２としてのＣｕ板とを確実に接合できることが明らかである。

一方、前記Ａｇ粒子と前記Ｔｉ粒子との混合粉末全体に対する該Ｔｉ粒子の体積分率が１０％より小さい５０％である比較例４２の接合方法によれば、ろう材３からなる接合層において熱サイクルに対する耐久性が５０００サイクル未満であり、十分な耐久性が得られないことが明らかである。

本実施例では、被接合部材１として実施例１のＳｉチップに代えてＳｉ_３Ｎ_４板を用い、被接合部材２として実施例１と同一のＡｌ板を用いる一方、実施例１の平均粒子径１５ｎｍのＡｇ粒子に代えて平均粒子径５０ｎｍのＡｇ粒子を用いると共に、該Ａｇ粒子と共にろう材３を形成するために平均粒子径３０μｍのＮｉ粒子を用い、該Ａｇ粒子と該Ｎｉ粒子との混合粉末全体に対する該Ｎｉ粒子の体積分率を１０％とした以外は、実施例１と全く同一にして、被接合部材（ＡｌＮ板）１と、被接合部材（Ａｌ板）２との接合を行った。

次に、接合された被接合部材１，２に対して、実施例１と全く同一にして熱サイクル試験を行い、該熱サイクルに対する耐久性を評価した。結果を表２５に示す。
〔比較例４３〕
本比較例では、前記Ａｇ粒子と前記Ｎｉ粒子との混合粉末全体に対する該Ｎｉ粒子の体積分率を５％とした以外は、実施例４１と全く同一にして、被接合部材（Ｓｉ_３Ｎ_４板）１と、被接合部材（Ａｌ板）２との接合を行った。

次に、接合された被接合部材１，２に対して、実施例１と全く同一にして熱サイクル試験を行い、該熱サイクルに対する耐久性を評価した。結果を表２５に示す。

表２５から、ろう材３を形成するＡｇ粒子の平均粒子径が５０ｎｍであり、Ａｇより熱膨張係数の小さいＮｉ粒子の平均粒子径が３０μｍであり、該Ａｇ粒子と該Ｎｉ粒子との混合粉末全体に対する該Ｎｉ粒子の体積分率が１０％である実施例４１の接合方法によれば、ろう材３からなる接合層において熱サイクルに対して５０００サイクル以上の優れた耐久性を得ることができることが明らかである。従って、実施例４１の接合方法によれば、前記接合層により、Ａｇより熱膨張係数の小さい被接合部材１としてのＳｉ_３Ｎ_４板と、Ａｇより熱膨張係数の大きい被接合部材２としてのＡｌ板とを確実に接合できることが明らかである。

一方、前記Ａｇ粒子と前記Ｎｉ粒子との混合粉末全体に対する該Ｎｉ粒子の体積分率が１０％より小さい５％である比較例４３の接合方法によれば、ろう材３からなる接合層において熱サイクルに対する耐久性が５０００サイクル未満であり、十分な耐久性が得られないことが明らかである。

本実施例では、実施例４１のＮｉ粒子に代えて平均粒子径３０μｍのＴｉ粒子を用い、前記Ａｇ粒子と該Ｔｉ粒子との混合粉末全体に対する該Ｔｉ粒子の体積分率を１０％とした以外は、実施例４１と全く同一にして、被接合部材（Ｓｉ_３Ｎ_４板）１と、被接合部材（Ａｌ板）２との接合を行った。

次に、接合された被接合部材１，２に対して、実施例１と全く同一にして熱サイクル試験を行い、該熱サイクルに対する耐久性を評価した。結果を表２６に示す。
〔比較例４４〕
本比較例では、前記Ａｇ粒子と前記Ｔｉ粒子との混合粉末全体に対する該Ｔｉ粒子の体積分率を５０％とした以外は、実施例４２と全く同一にして、被接合部材（Ｓｉ_３Ｎ_４板）１と、被接合部材（Ａｌ板）２との接合を行った。

次に、接合された被接合部材１，２に対して、実施例１と全く同一にして熱サイクル試験を行い、該熱サイクルに対する耐久性を評価した。結果を表２６に示す。

表２６から、ろう材３を形成するＡｇ粒子の平均粒子径が５０ｎｍであり、Ａｇより熱膨張係数の小さいＴｉ粒子の平均粒子径が３０μｍであり、該Ａｇ粒子と該Ｔｉ粒子との混合粉末全体に対する該Ｔｉ粒子の体積分率が１０％である実施例４２の接合方法によれば、ろう材３からなる接合層において熱サイクルに対して５０００サイクル以上の優れた耐久性を得ることができることが明らかである。従って、実施例４２の接合方法によれば、前記接合層により、Ａｇより熱膨張係数の小さい被接合部材１としてのＳｉ_３Ｎ_４板と、Ａｇより熱膨張係数の大きい被接合部材２としてのＡｌ板とを確実に接合できることが明らかである。

一方、前記Ａｇ粒子と前記Ｔｉ粒子との混合粉末全体に対する該Ｔｉ粒子の体積分率が１０％より小さい５０％である比較例４４の接合方法によれば、ろう材３からなる接合層において熱サイクルに対する耐久性が５０００サイクル未満であり、十分な耐久性が得られないことが明らかである。

本発明に係る接合方法の一態様を示す説明的断面図。本発明に係る接合方法の他の態様を示す説明的断面図。本発明に係る接合方法のさらに他の態様を示す説明的断面図。

符号の説明

１…銀よりも熱膨張係数が小さい部材、２…部材、３…ろう材。

Claims

互いに熱膨張係数が異なると共に、少なくとも一方は銀よりも熱膨張係数が小さい２種の部材の接合方法であって、
平均粒子径５０ｎｍ以下の銀粒子と、平均粒子径２０μｍ以上の銀よりも熱膨張係数の小さい粒子とからなる混合粉末であり、且つ該銀よりも熱膨張係数の小さい粒子を該混合粉末全体の１０〜４０％の範囲の体積分率で含むろう材を、両部材間に配置して加熱することにより両部材を接合するときに、
前記２種の部材のうちの一方の部材がＳｉであり他方の部材がＡｌ又はＣｕのいずれか１種であって且つ前記銀よりも熱膨張係数の小さい粒子がＣｕ，Ｎｉ，Ｔｉからなる群から選択される１種の金属であるか、
前記２種の部材のうちの一方の部材がＳｉＣであり他方の部材がＣｕであって且つ前記銀よりも熱膨張係数の小さい粒子がＮｉであるか、
前記２種の部材のうちの一方の部材がＡｌ _２Ｏ _３，ＡｌＮ，Ｓｉ _３Ｎ _４からなる群から選択される１種のセラミックスであり他方の部材がＡｌであって且つ前記銀よりも熱膨張係数の小さい粒子がＮｉ又はＴｉのいずれか１種であるか、
又は、前記２種の部材のうちの一方の部材がＡｌ _２Ｏ _３，ＡｌＮ，Ｓｉ _３Ｎ _４からなる群から選択される１種のセラミックスであり他方の部材がＣｕであって且つ前記銀よりも熱膨張係数の小さい粒子がＮｉであることを特徴とする熱膨張係数が異なる部材の接合方法。