KR20220152384A - 접합용 시트 및 접합 구조 - Google Patents

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KR20220152384A
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KR
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bonding
copper
film
copper foil
sheet
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KR1020227025398A
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게이 아나이
정래 조
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미쓰이금속광업주식회사
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Abstract

본 발명의 접합용 시트(1)는, 구리박(2)과, 구리박(2)의 양면에 형성된 소결 가능한 접합용 막(3)을 갖는다. 접합용 막(3)은 구리 입자와 고체 환원제를 포함한다. 접합용 시트(1)는, 금, 은, 구리 및 니켈의 적어도 1종의 금속을 표면에 갖는 접합 대상물(5)에 접합하도록 사용된다. 또한 본 발명은, 금, 은, 구리 및 니켈의 적어도 1종의 금속을 표면에 갖는 접합 대상물(5)과, 구리박(2)이, 구리 입자끼리의 소결 구조로 이루어지는 접합층(30)을 통해 전기적으로 접속되어 이루어지는 접합 구조(10)도 제공한다.

Description

접합용 시트 및 접합 구조
본 발명은, 접합용 시트 및 접합 구조에 관한 것이다.
근년의 세계적인 에너지 절약화의 흐름에 수반하여, 인버터 등 전력 변환·제어 장치로서 파워 디바이스라고 불리는 반도체 디바이스가 활발히 사용되도록 되어 오고 있다. 반도체 소자의 고효율화 및 공간 절약화를 실현하기 위해, 금속 세라믹스 기판 상에 복수의 반도체 소자가 배치되어 있고, 해당 반도체 소자의 상면에 금속층 및 금속 와이어가 배치된 파워 모듈이라고 불리는 전자 부품이 사용되고 있다.
파워 모듈의 도전 신뢰성의 향상을 목적으로 하여, 특허문헌 1에는, 제1 도체판과, 제1 도체판 상에 배치된 복수의 반도체 소자와, 제1 도체판에 접속되어 있는 제1 외부 접속 단자를 구비하는 반도체 장치가 개시되어 있다. 이 반도체 장치는, 복수의 반도체 소자가 각각 솔더링되어 있는 것도 동 문헌에 개시되어 있다.
US2019/244888A1
그러나, 특허문헌 1에 기재된 반도체 장치는, 접합용 재료로서, 열전도성이 낮은 땜납이 사용되어 있기 때문에, 파워 모듈 구동 시의 열을 충분히 방열할 수 없어, 해당 모듈의 고장으로 연결될 우려가 있었다. 이것에 더하여, 구동 시의 열에 의해, 땜납이 용융되어, 도전 신뢰성이 손상될 우려가 있었다.
따라서, 본 발명은, 열전도성 및 도전 신뢰성이 우수한 접합용 시트 및 접합 구조를 제공하는 데 있다.
본 발명은, 구리박과, 해당 구리박의 양면에 형성된 소결 가능한 접합용 막을 갖는 접합용 시트로서,
상기 각 접합용 막은 구리 입자와 고체 환원제를 포함하고,
상기 접합용 막 중 적어도 한쪽이, 표면에 금, 은, 구리 및 니켈의 적어도 1종의 금속을 갖는 접합 대상물과 접합하도록 사용되는, 접합용 시트를 제공하는 것이다.
또한 본 발명은, 표면에 금, 은, 구리 및 니켈의 적어도 1종의 금속을 갖는 제1 접합 대상물과, 표면에 금, 은, 구리 및 니켈의 적어도 1종의 금속을 갖는 제2 접합 대상물이, 구리 입자의 소결 구조로 이루어지는 접합층을 통해 전기적으로 접속되어 있는 접합 구조로서,
상기 접합층에 이하의 구조 (3)이 형성되어 있는, 접합 구조를 제공하는 것이다.
Figure pct00001
(식 중, R3 내지 R5는, 각각 독립적으로, 수소 원자, 수산기, 탄소 원자수 1 이상 10 이하의 탄화수소기, 또는 수산기를 갖는 탄소 원자수 1 이상 10 이하의 탄화수소기를 나타내고, *는 구리와의 결합 부위를 나타낸다.)
도 1은 접합용 시트의 일 실시 형태를 모식적으로 도시하는 측면도이다.
도 2의 (a)는, 접합 구조의 일 실시 형태를 모식적으로 도시하는 측면도이고, 도 2의 (b)는 접합 구조의 다른 실시 형태를 모식적으로 도시하는 측면도이다.
도 3은 접합 구조의 다른 실시 형태를 모식적으로 도시하는 측면도이다.
이하, 본 발명의 접합용 시트 및 접합 구조를, 그 바람직한 실시 형태에 기초하여 설명한다. 도 1에 도시한 바와 같이, 접합용 시트(1)는, 구리박(2)과, 그 양면에 형성된 접합용 막(3, 3)을 갖고 있다. 각 접합용 막(3)은 모두, 구리 입자와 고체 환원제를 포함한다.
접합용 시트(1)는, 금, 은, 구리 및 니켈 중 적어도 1종의 금속을 표면에 갖는 접합 대상물(5)(이하, 이것을 단순히 「접합 대상물」이라고도 한다.)과 접합하기 위해 적합하게 사용된다. 또한, 본 발명의 접합용 시트는, 접합용 막(3)이 구리박(2)의 양면에 형성되어 있으므로, 2개의 접합 대상물(5, 5) 사이에 접합용 시트(1)를 배치하여, 접합용 막(3)의 양면에 접합 대상물(5)이 접합하도록 사용할 수도 있다. 접합 대상물(5)의 표면에 존재하는 금속의 형태로서는, 예를 들어 접합 대상물(5)의 표면에 층 형상으로 형성된 금속층을 들 수 있다.
접합용 시트(1)에 배치되어 있는 각 접합용 막(3, 3)은 모두 소결 가능한 구조로 되어 있다. 「소결 가능」이란, 구리 입자끼리가 융착되어 있지 않은 상태로 접합용 막(3) 중에 존재하고 있고, 접합용 막(3) 중의 구리 입자를 소결시킴으로써, 구리 입자끼리가 융착된 구리 입자의 소결 구조로 이루어지는 소결체를 형성할 수 있는 것을 말한다. 접합용 시트(1)에 있어서의 접합용 막(3)과 접합 대상물(5)을 바람직하게는 가압 하에서 소성함으로써, 접합용 시트(1)에 있어서의 구리박(2)과, 접합 대상물(5)을 접합시킬 수 있다.
소성 후의 접합용 막(3)은, 도 2의 (a) 및 (b)에 도시한 바와 같이, 구리 입자의 소결 구조로 이루어지는 도전성의 접합층(30)으로 된다. 접합층(30)은, 구리박(2)과, 2개의 접합 대상물(5, 5)을 접합시킴과 함께 도통시킨다. 접합용 시트(1)는, 예를 들어 후술하는 제조 방법에 의해 얻을 수 있다.
접합용 시트(1)를 구성하는 구리박(2)은, 구리와 잔부가 불가피 불순물로 이루어지는 구리박이거나, 또는 구리와 구리 이외의 금속을 포함하는 구리 합금으로 이루어지는 구리박이다.
구리박 자체의 강도와, 접합 구조의 도전성을 양립하는 관점에서, 구리박(2) 중에 구리를 바람직하게는 97질량％ 이상 포함하고, 보다 바람직하게는 99질량％ 이상 포함하고, 더욱 바람직하게는 구리 및 잔부 불가피 불순물로 이루어진다.
마찬가지의 관점에서, 구리박의 두께는 0.5㎛ 이상 1000㎛ 이하인 것이 바람직하고, 1㎛ 이상 500㎛ 이하인 것이 더욱 바람직하다. 구리박의 두께는, 예를 들어 접합용 시트의 두께 방향의 단면을, 주사형 전자 현미경을 사용하여 관찰함으로써 측정할 수 있다.
도 1에 도시한 바와 같이, 접합용 시트(1)에 있어서의 접합용 막(3)은, 구리박(2)의 양면의 전역에 형성되어 있어도 되고, 구리박(2)의 한쪽의 면에 불연속으로 형성되고 또한 구리박(2)의 다른 쪽의 면의 전역에 형성되어 있어도 되고, 구리박(2)의 양면에 불연속으로 형성되어 있어도 된다. 접합용 막(3)이 구리박(2)의 면에 불연속으로 형성되어 있는 경우, 접합용 막(3)이 형성되어 있지 않은 부위는 구리박(2)이 노출된 부위로 되어 있다.
도 1에 도시한 바와 같이, 접합용 시트(1)에 있어서, 구리박(2)과 접합용 막(3) 사이에는, 아무런 고체층도 개재되어 있지 않은 것이 바람직하다.
또한 동도면에 도시한 바와 같이, 접합용 시트(1)에 있어서, 접합용 시트(1)의 제1 면(1A) 및 제2 면(1B)에 있어서, 추가의 구리박이나 추가의 접합용 막을 비롯한 다른 고체층도 존재하지 않는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 효과가 발휘되는 한에 있어서, 접합용 시트(1)에 있어서의 표면의 적어도 한쪽에 다른 고체층이 존재하는 것은 무방하다.
접합용 막(3)에 포함되는 구리 입자는, 예를 들어 (i) 구리 및 잔부가 불가피 불순물만으로 이루어지는 구리 입자, (ii) 구리 및 구리 이외의 다른 금속을 포함하는 구리 합금으로 이루어지는 구리 입자, (iii) 상기 (i) 및 (ii)의 혼합물의 어느 양태라고 할 수 있다. 본 발명에 있어서는, 이들 양태를 총칭하여 단순히 「구리 입자」라고도 한다. 또한 문맥에 따라, 「구리 입자」는, 구리 입자 그 자체를 가리키거나, 혹은 구리 입자의 집합체인 구리 분말을 가리킨다.
열전도성의 향상과 도전성의 향상을 양립하는 관점에서, 구리 입자는, 구리를 바람직하게는 50질량％ 이상 포함하고, 보다 바람직하게는 70질량％ 이상 포함하고, 더욱 바람직하게는 90질량％ 이상 포함하는 구리 및 잔부가 불가피 불순물로 이루어진다. 또한 마찬가지의 관점에서, 구리 입자의 함유 양태로서, (i) 구리 및 잔부가 불가피 불순물만으로 이루어지는 구리 입자의 집합체인 것이 더욱 바람직하다. 구리 입자의 집합체에 복수종의 입자를 포함하는 경우, 구리의 함유량은, 모든 구리 입자를 기준으로 하여 산출한다.
접합용 막(3)에 포함되는 고체 환원제는, 1기압, 실온(25℃)에 있어서 고체이고, 접합용 막(3)의 소성에 의한 구리 입자의 소결을 촉진시키기 위해 사용된다. 이 목적을 위해, 고체 환원제는 적어도 1개의 아미노기 및 복수의 수산기를 갖는 화학 구조의 것인 것이 유리하다. 이러한 구조를 갖는 환원제를 사용함으로써, 복수의 수산기를 갖고 또한 아미노기를 포함하지 않는 환원제와 비교하여, 소결 시에 있어서의 구리 입자의 산화를 억제할 수 있으므로, 구리 입자끼리의 소결의 촉진에 기인하는 치밀한 소결 구조를 얻을 수 있다. 그 결과, 열전도성 및 도전 신뢰성이 높은 접합 구조를 얻을 수 있다. 「실온(25℃)에 있어서 고체」란, 고체 환원제의 융점이 25℃ 초과인 것을 가리킨다.
고체 환원제의 융점은 300℃ 이하인 것이 바람직하다. 또한, 고체 환원제의 비점은, 후술하는 액 매체의 비점보다도 높은 것도 바람직하다. 이러한 물성을 갖는 고체 환원제를 사용함으로써, 접합용 막(3)을 소성할 때, 환원제가 용융되어 접합용 막(3) 중에 균일하게 퍼지는 것에 의해, 구리 입자의 소결이 균일하게 촉진되어, 더 치밀한 소결 구조를 갖는다. 그 결과, 열전도성 및 도전 신뢰성을 양립하여 향상하고, 또한 내열성이 높은 접합 구조를 얻을 수 있다.
이것에 더하여, 고체 환원제는, 소성하기 전에는 접합용 막(3) 중에 고체로서 잔류하므로, 접합용 막(3)의 보형성을 높게 할 수 있다. 그 결과, 접합용 막(3)의 소성 시에, 접합용 막(3)이 가압된 경우에도, 접합 대상물(5)과 구리박(2) 사이로부터 접합용 막(3)이 비어져 나오기 어렵고, 두께의 제어가 한층 용이해지므로, 접합 강도가 높은 접합 구조를 얻을 수 있다.
상술한 구성을 갖는 접합용 시트(1)는, 접합용 막(3) 중에 고체 환원제를 포함함으로써, 접합 대상물(5)과의 소결 시에 있어서, 구리 입자끼리가 충분히 소결되어, 밀한 소결 구조가 형성된다. 그 결과, 구리박(2)과 접합 대상물(5) 사이에 있어서, 열전도성과 도전 신뢰성이 양립되어 향상된 소결 구조를 얻을 수 있다. 이것에 더하여, 구리박(2)과 접합 대상물(5) 사이에 높은 접합 강도가 발현된 소결 구조가 얻어진다.
또한, 구리박(2) 및 접합용 막(3)은 모두 구리를 포함하고 있으므로, 접합용 시트(1)를 파워 모듈의 제조 과정에서 사용한 경우, 접합 강도를 높이기 위한 메탈라이즈 등의 표면 처리 공정을 별도 행하지 않고 접합시킬 수 있으므로, 열전도성과 도전 신뢰성을 높은 레벨에서 발현하면서, 접합 강도의 높은 파워 모듈을 얻을 수 있다.
소결 구조에 있어서의 높은 열전도성과 높은 도전 신뢰성을 양립하는 관점에서, 접합용 막(3)은, 고체 환원제로서 아미노알코올 화합물을 포함하는 것이 바람직하고, 이하의 화학식 (1) 또는 (2)로 표현되는 아미노알코올 화합물을 포함하는 것이 더욱 바람직하다. 「아미노알코올 화합물」이란, 제1급 내지 제3급 아민의 적어도 1종의 아민과, 제1급 내지 제3급 알코올의 적어도 1종의 알코올을 하나의 화학 구조 중에 갖는 유기 화합물을 가리킨다.
Figure pct00002
화학식 (1) 또는 (2) 중, R1 내지 R6은, 각각 독립적으로, 수소 원자, 수산기, 탄소 원자수 1 이상 10 이하의 탄화수소기, 또는 수산기를 갖는 탄소 원자수 1 이상 10 이하의 탄화수소기를 나타낸다. 탄화수소기로서는 포화 또는 불포화의 지방족기를 들 수 있다. 이 지방족기는 직쇄상의 것이어도 되고, 혹은 분지쇄상의 것이어도 된다. R1 내지 R6에 있어서의 탄화수소기의 예로서는, 메틸기, 에틸기, 프로필기 등을 들 수 있다.
식 (2) 중, R7은, 탄소 원자수 1 이상 10 이하의 탄화수소기, 또는 수산기를 갖는 탄소 원자수 1 이상 10 이하의 탄화수소기를 나타낸다. 탄화수소기로서는 포화 또는 불포화의 지방족기를 들 수 있다. 이 지방족기는 직쇄상의 것이어도 되고, 혹은 분지쇄상의 것이어도 된다. R7에 있어서의 탄화수소기의 예로서는, 메틸렌기, 에틸렌기, 프로필렌기, 부틸렌기 등을 들 수 있다.
화학식 (1)에 있어서, 구리 입자의 소결성을 높이는 관점에서, R1 내지 R5의 적어도 2개는 수산기를 포함하고 있다. 즉, R1 내지 R5의 적어도 2개는, 수산기이거나, 또는 수산기를 갖는 탄소 원자수 1 이상 10 이하의 탄화수소기이다. 또한 식 (2)에 있어서는, R1 내지 R6의 적어도 2개는 수산기를 포함하고 있다. 즉, R1 내지 R6의 적어도 2개는, 수산기이거나, 또는 수산기를 갖는 탄소 원자수 1 이상 10 이하의 탄화수소기이다. 특히 화학식 (1)에 있어서, R1 내지 R5의 적어도 2개는 수산기를 갖는 탄소수 1 이상 4 이하의 탄화수소기인 것이 바람직하다. 또한 화학식 (2)에 있어서, R1 내지 R6의 적어도 2개는 수산기를 갖는 탄소수 1 이상 4 이하의 탄화수소기인 것이 바람직하다. 이 경우, 히드록시알킬기에 있어서의 수산기는, 알킬기의 말단에 결합되어 있는 것이 바람직하다.
화학식 (1)로 표현되는 환원제는, 구리 입자의 소결성을 높이는 관점에서, R1 내지 R5 중 3개 이상이 수산기를 포함하고 있는 것이 바람직하고, 4개 이상이 수산기를 포함하고 있는 것이 보다 바람직하고, R1 내지 R5 모두가 수산기를 포함하는 것이 더욱 바람직하다. 마찬가지의 관점에서, 화학식 (2)로 표현되는 환원제는, R1 내지 R6 중 3개 이상이 수산기를 포함하고 있는 것이 바람직하고, 4개 이상이 수산기를 포함하고 있는 것이 보다 바람직하다.
화학식 (1) 또는 (2)로 표현되는 아미노알코올 화합물의 구체예로서는, 비스(2-히드록시에틸)이미노트리스(히드록시메틸)메탄(BIS-TRIS, 융점: 104℃, 비점: 300℃ 초과, 화학식 (1)에 해당), 2-아미노-2-(히드록시메틸)-1,3-프로판디올(TRIS, 융점: 169 내지 173℃, 비점: 300℃ 초과, 화학식 (1)에 해당), 1,3-비스(트리스(히드록시메틸)메틸아미노)프로판(BIS-TRIS propane, 융점: 164 내지 165℃, 비점: 300℃ 초과, 화학식 (2)에 해당) 등을 들 수 있다. 이들 중, 구리 입자끼리의 소결성을 높여 치밀한 접합층을 갖는 접합 구조를 얻는 관점에서, 고체 환원제로서 비스(2-히드록시에틸)이미노트리스(히드록시메틸)메탄(BIS-TRIS)을 사용하는 것이 바람직하다.
상술한 고체 환원제는, 1종을 단독으로 사용할 수 있고, 혹은 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다. 어떤 경우라도, 접합용 막에 있어서의 고체 환원제의 비율은, 구리 입자의 소결성을 높이는 관점에서, 구리 입자 100질량부에 대하여 0.1질량부 이상인 것이 바람직하고, 1질량부 이상인 것이 더욱 바람직하다. 또한, 접합용 조성물 중에 차지하는 구리 입자의 비율을 유지하면서, 구리박에 대한 적합한 도포 성능을 발휘하는 관점에서, 10질량부 이하로 하는 것이 현실적이고, 8질량부 이하로 하는 것이 바람직하고, 5질량부 이하로 하는 것이 더욱 바람직하다.
접합용 막(3)은, 1기압에 있어서의 비점이 300℃ 미만인 액 매체를 더 포함하고 있어도 된다. 액 매체는, 접합용 막을 형성할 때, 접합용 막(3)의 성형성을 양호하게 하기 위해 사용된다. 이러한 관점에서, 상술한 액 매체는 1기압, 실온(25℃)에 있어서 액체인 것이 바람직하다.
접합용 막에 액 매체를 함유시키는 경우, 구리 입자의 산화를 억제하는 관점에서, 액 매체는 비수매체인 것도 바람직하다.
접합용 막의 성형성과, 액 매체의 적당한 휘발성을 겸비하는 관점에서, 액 매체는, 1가 또는 다가의 알코올인 것이 바람직하고, 다가 알코올인 것이 더욱 바람직하다. 다가 알코올로서는, 예를 들어 프로필렌글리콜(비점: 188℃), 에틸렌글리콜(비점: 197℃), 헥실렌글리콜(비점: 197℃), 디에틸렌글리콜(비점: 245℃), 1,3-부탄디올(비점: 207℃), 1,4-부탄디올(비점: 228℃), 디프로필렌글리콜(비점: 231℃), 트리프로필렌글리콜(비점: 273℃), 글리세린(비점: 290℃), 폴리에틸렌글리콜 200(비점: 250℃), 폴리에틸렌글리콜 300(비점: 250℃) 등을 들 수 있다. 액 매체는 1종을 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다. 이들 중, 접합용 막(3)의 보형성을 높임과 함께, 접합용 막(3) 중의 성분의 분산성을 높여, 균일하고 또한 치밀한 소결 구조로 하는 관점에서, 액 매체가, 헥실렌글리콜, 그리고 폴리에틸렌글리콜 200 및 폴리에틸렌글리콜 300 등의 폴리에틸렌글리콜 중 1종 이상을 포함하는 것이 바람직하다.
접합용 막이 액 매체를 포함하는 경우, 접합용 막에 있어서의 액 매체의 함유량은, 접합용 막의 보형성을 높이는 관점에서, 구리 입자 100질량부에 대하여 9질량부 이하인 것이 바람직하고, 7질량부 이하인 것이 더욱 바람직하다. 접합용 막에 있어서의 액 매체의 함유 비율은, 예를 들어 후술하는 제조 방법에 따라 제조한 경우, 도막과, 해당 도막을 건조시킨 건조 도막인 접합용 막(3)은, 액 매체 이외의 각 구성 재료의 함유량은 실질적으로 동일하게 되어 있으므로, 예를 들어 건조 전후의 도막의 질량 변화를 측정하여 산출할 수 있다.
접합용 막(3)에 포함되는 구리 입자의 형상은, 예를 들어 구 형상, 편평 형상(플레이크 형상), 덴드라이트 형상(수지 형상), 막대 형상 등이고, 이것들을 단독으로 또는 복수 조합하여 사용할 수 있다. 구리 입자의 형상은, 그 제조 방법에 의존한다. 예를 들어, 구리 입자의 제조 방법으로서, 습식 환원법이나 아토마이즈법을 사용한 경우에는 구 형상의 입자가 얻어지기 쉽다. 전해 환원법을 사용한 경우에는 덴드라이트 형상이나 막대 형상의 입자가 얻어지기 쉽다. 편평 형상의 입자는, 예를 들어 구 형상의 입자에 기계적인 외력을 가하여 소성 변형시킴으로써 얻어진다.
구리 입자는, 그 형상이 구 형상인 것이 바람직하다. 이 경우, 구 형상의 구리 입자의 입경은, 주사형 전자 현미경상의 화상 해석에 의해 측정할 수 있다. 구체적으로는, 마운테크사제 Mac-View를 사용하여, 주사형 전자 현미경에 의해 취득된 구리 입자의 화상 데이터를 읽어들인 후, 화상 데이터상의 구리 입자를 무작위로 50개 이상 선택하여, 해당 입자의 입경(헤이우드 직경), 해당 입자의 이차원 투영상의 면적 S 및 해당 입자의 이차원 투영상의 주위 길이 L을 각각 측정한다. 이어서, 얻어진 헤이우드 직경으로부터, 입자가 진구라고 가정했을 때의 체적을 산출하여, 해당 체적의 누적 체적 50용량％에 있어서의 체적 누적 입경을 DSEM50으로 한다.
또한, 구리 입자가 구형인지 여부는, 상술한 방법으로 무작위로 선택한 각 입자의 면적 S와 주위 길이 L로부터 원형도 계수 4πS/L2을 산출하고, 또한 그 산술 평균값을 산출한다. 원형도 계수의 산술 평균값이 0.85 이상, 특히 0.90 이상인 경우에, 구리 입자가 구 형상이라고 정의한다.
구상의 구리 입자의 입경은, 상술한 누적 체적 50용량％에 있어서의 체적 누적 입경 DSEM50으로 나타내고, 30㎚ 이상 200㎚ 이하인 것이 바람직하고, 40㎚ 이상 180㎚ 이하인 것이 더욱 바람직하다. 이러한 구성으로 되어 있음으로써, 구리박과 접합 대상물의 접합 시에 밀한 소결 구조를 형성할 수 있고, 그 결과, 접합용 시트를 사용한 접합 구조에, 높은 열전도성, 내열성 및 높은 접합 강도를 겸비하여 발현시킬 수 있다. 이것에 더하여, 비교적 저온의 소결 조건이라도 밀한 소결 구조를 형성할 수 있으므로, 제조 시에 있어서의 접합 대상물에 대한 과도한 열부하를 억제하여, 원하는 성능을 발현할 수 있는 접합 구조를 얻을 수 있다.
구리 입자는, 그 형상이 편평 형상인 것을 포함하는 것도 바람직하다. 이때, 편평 형상의 구리 입자는, 레이저 회절 산란식 입도 분포 측정법에 의한 누적 체적 50용량％에 있어서의 체적 누적 입경 D50이, 0.3㎛ 이상 100㎛ 이하인 것이 바람직하고, 0.5㎛ 이상 70㎛ 이하인 것이 보다 바람직하고, 0.7㎛ 이상 50㎛ 이하인 것이 더욱 바람직하다. 이러한 입경의 입자를 포함함으로써, 접합용 시트를 사용한 접합 구조에, 높은 열전도성과 도전 신뢰성을 양립하여 발현할 수 있음과 함께, 내열성 및 높은 접합 강도를 겸비하여 발현시킬 수 있다. 이것에 더하여, 비교적 저온의 소결 조건이라도 밀한 소결 구조를 형성할 수 있다. 편평 형상이란, 입자의 주면을 형성하고 있는 한 쌍의 판면과, 이들 판면에 교차하는 측면을 갖는 형상을 가리키고, 판면 및 측면은 각각 독립적으로, 평면, 곡면 또는 요철면일 수 있다.
D50의 측정은, 예를 들어 0.1g의 측정 시료와 순수 50mL를 혼합하고, 초음파 호모지나이저(니혼 세이키 세이사쿠쇼제, US-300T)로 1분간 분산시킨다. 그 후, 레이저 회절 산란식 입도 분포 측정 장치로서, 예를 들어 마이크로트랙벨제 MT3300 EXII를 사용하여 입도 분포를 측정한다.
편평 형상의 구리 입자를 포함하는 경우, 편평 형상 구리 입자는, 그 판면에 있어서의 단축의 길이에 대한 장축의 길이의 비(이하, 이것을 「애스펙트비」라고도 한다.)가 2 이상 80 이하인 것이 바람직하고, 5 이상 40 이하인 것이 바람직하다. 이러한 형상의 입자를 더 포함함으로써, 치밀하게 소결한 접합층을 형성할 수 있고, 열전도성의 향상과, 도전 신뢰성의 향상을 실현할 수 있다.
편평 형상 구리 입자에 있어서의 장축 및 단축의 길이는, 이하와 같이 하여 구한다. 즉, 측정 대상의 입자를 주사형 전자 현미경에 의해 관찰하여, 해당 입자의 판면에 수평한 방향에 있어서 360도 회전시키면서, 각 이차원 투영상에 있어서의 가상적인 외접 직사각형을 생각했을 때에, 그 중에서 외접 직사각형의 한 변이 최대로 되는 것에 대하여, 그 긴 변을 장축이라고 하고, 그 짧은 변을 단축이라고 한다. 마찬가지로 하여, 당해 입자를 무작위로 50개 이상 선택하여 장축 및 단축을 각각 측정하고, 이것들의 산술 평균값으로부터 구한다.
이어서, 상술한 접합용 시트(1)의 제조 방법에 대하여 설명한다. 접합용 시트(1)의 제조 방법은, 예를 들어 구리박(2)의 표면에 접합용 조성물을 도포하여 도막을 형성하는 도포 공정 및 해당 도막을 건조시켜, 건조 도막인 접합용 막(3)을 형성하는 건조 도막 형성 공정을 구비한다.
접합용 시트(1)의 제조 방법으로서, 예를 들어 (a) 제1 도포 공정으로서, 구리박(2)의 한쪽의 면에 접합용 조성물을 도포하여 도막을 형성한 후, 제1 건조 도막 형성 공정을 행하고, 이어서, 제2 도포 공정으로서, 구리박(2)의 다른 쪽의 면에 접합용 조성물을 도포하여 도막을 형성한 후, 제2 건조 도막 형성 공정을 행해도 된다. 이것 대신에, (b) 구리박(2)의 양면에 접합용 조성물을 도포하여 도막을 형성한 후, 건조 도막 형성 공정을 행해도 된다. 이하의 설명은, 상기 (a) 및 (b)의 양쪽의 양태에 적용된다.
먼저, 구리 입자와 고체 환원제를 포함하는 접합용 조성물을 구리박(2)의 표면에 도포하여, 도막을 형성한다. 접합용 조성물의 도포 수단에 특별히 제한은 없고, 공지의 도포 수단을 사용할 수 있다. 예를 들어 스크린 인쇄, 디스펜스 인쇄, 그라비아 인쇄, 오프셋 인쇄 등을 사용할 수 있다. 접합용 조성물의 도포 공정을 효율적으로 행하는 관점에서, 접합용 조성물은, 액 매체를 포함하는 페이스트상 또는 잉크상의 것인 것이 바람직하다. 접합용 조성물은, 상술한 구리 입자 및 고체 환원제, 그리고 필요에 따라 상술한 액 매체를 혼합함으로써 얻을 수 있다.
형성하는 도막의 두께는, 높은 보형성을 갖는 접합용 막을 얻는 관점, 그리고 열전도성 및 도전 신뢰성을 안정적으로 발현하는 접합 구조를 형성하는 관점에서, 도포 직후에 있어서 1㎛ 이상 1000㎛ 이하로 설정하는 것이 바람직하고, 5㎛ 이상 700㎛ 이하로 설정하는 것이 더욱 바람직하다.
접합용 조성물에 액 매체를 포함하는 경우, 접합용 조성물에 있어서의 액 매체의 함유량은, 접합용 조성물에 적당한 점성을 부여하여, 해당 접합용 조성물을 구리박 상에 도포했을 때의 도막 보형성을 높이는 관점에서, 구리 입자 100질량부에 대하여 40질량부 이하인 것이 바람직하고, 35질량부 이하인 것이 더욱 바람직하다. 또한, 접합용 조성물에 있어서의 액 매체의 함유량은, 10질량부 이하인 것이 바람직하다.
접합용 조성물은, 구리박에 대한 도막의 도포성 및 보형성을 높이는 관점에서, 미가열 시에 있어서, 전단 속도 10s-1 및 25℃에 있어서의 점도가, 20㎩·s 이상 200㎩·s 이하인 것이 바람직하고, 25㎩·s 이상 180㎩·s 이하인 것이 더욱 바람직하다. 접합용 조성물의 점도는, 센서를 패럴렐 플레이트형으로 하고, 레오미터(점탄성 측정 장치)로 측정할 수 있다.
접합용 조성물은, 본 발명의 효과가 발휘되는 한에 있어서, 다른 성분을 포함하고 있어도 된다. 다른 성분으로서는, 예를 들어 바인더 성분, 표면 장력 조정제, 소포제, 점도 조정제 등을 들 수 있다. 다른 성분의 비율은, 그 총량이, 구리 입자 100질량부에 대하여 0.1질량부 이상 10질량부 이하인 것이 바람직하다.
이어서, 구리박 표면에 형성한 도막을 건조시켜, 접합용 막(3)과, 구리박(2)을 갖는 접합용 시트(1)를 얻는다. 본 공정에서는, 도막의 건조를 행함으로써, 해당 도막으로부터 액 매체의 적어도 일부를 제거하여, 도막 중의 액 매체의 양이 저감된 접합용 막(3)을 구리박(2)의 표면에 형성한다. 도막으로부터 액 매체를 제거함으로써, 접합용 막(3)의 보형성을 한층 높일 수 있다. 또한, 구리박(2) 및 접합용 막(3)을 갖는 접합용 시트(1)와 접합 대상물(5)을 소성에 의해 접합시켰을 때, 접합층(30)의 밀착성을 높여, 열전도성 및 도전 신뢰성을 양립하여 높은 것으로 할 수 있다. 접합용 막(3)은, 상술한 바와 같이, 구리 입자 100질량부에 대한 액 매체의 비율이 9질량부 이하의 것인 것이 바람직하다. 본 공정에서는, 도막과, 해당 도막을 건조시킨 건조 도막인 접합용 막(3)은, 액 매체 이외의 각 구성 재료의 함유량은 실질적으로 동일하게 되어 있다. 또한 본 공정에서 형성되는 접합용 막은, 접합용 막 중의 구리 입자는 서로 융착되어 있지 않고, 소결 가능한 것이다.
액 매체를 건조시켜 제거하기 위해서는, 해당 액 매체의 휘발성을 이용한 자연 건조, 열풍 건조, 적외선의 조사, 핫 플레이트 건조 등의 건조 방법을 사용하여, 액 매체를 휘발시키면 된다. 본 공정은, 사용하는 접합용 조성물의 조성에 따라 적절히 변경 가능하지만, 구리 입자의 융점 미만에서 행하는 것이 바람직하고, 예를 들어 대기 분위기 하에서, 60℃ 이상 150℃ 이하, 대기압, 1분 이상 30분 이하에서 행할 수 있다.
접합용 막(3)의 두께는, 접합 대상물(5)과의 밀착성을 높여, 우수한 열전도성 및 도전 신뢰성을 갖는 접합 구조(10)를 얻는 관점에서, 0.5㎛ 이상인 것이 바람직하고, 3㎛ 이상인 것이 더욱 바람직하다. 또한, 접합용 막(3)의 두께는, 전자 부품의 공간 절약화를 실현하는 관점에서, 980㎛ 이하인 것이 바람직하고, 600㎛ 이하인 것이 더욱 바람직하다. 접합용 막(3)의 두께는, 예를 들어 상술한 공정에 있어서 형성하는 도막의 두께를 적절히 조정함으로써 조정할 수 있다. 접합용 막(3)의 두께는, 예를 들어 주사형 전자 현미경을 사용하여, 접합용 시트(1)의 두께 방향 단면을 관찰함으로써 측정할 수 있다.
이어서, 접합 구조(10)의 제조 방법에 대하여 설명한다. 일 실시 형태로서, 상술한 공정을 거쳐서 얻어진 접합용 시트(1)와, 접합 대상물(5)을 함께 접합하여, 도 2의 (a) 및 (b)에 도시하는 구조를 갖는 접합 구조(10)를 얻을 수 있다. 본 실시 형태에 있어서의 접합 구조(10)는, 금, 은, 구리 및 니켈의 적어도 1종의 금속을 표면에 갖는 제1 접합 대상물(51)과, 금, 은, 구리 및 니켈의 적어도 1종의 금속을 표면에 갖는 제2 접합 대상물(52)이, 구리 입자끼리의 소결 구조로 이루어지는 접합층(30)을 통해 전기적으로 접속되어 있다.
접합 구조(10)에 있어서의 접합 대상물(5)로서는, 예를 들어 금, 은, 또는 구리 등의 금속으로 이루어지는 스페이서나 방열판, 반도체 소자, 그리고 금, 은, 구리 및 니켈의 적어도 1종의 금속을 표면에 갖는 기판 등을 들 수 있다. 기판으로서는, 예를 들어 DBC(Direct Bonded Copper) 기판 등의, 세라믹스 또는 질화알루미늄의 판의 표면에 구리를 갖는 절연 기판 등을 사용할 수 있다.
접합 구조(10)의 제조 공정에서는, 먼저, 상술한 공정을 거쳐서 접합용 시트(1)가 얻어지면, 도 2의 (a) 및 (b)에 도시한 바와 같이, 접합용 시트(1)에 있어서의 접합용 막(3)과, 접합 대상물(5)을 대향시켜, 접합 대상물(5)과, 해당 접합용 시트(1)에 있어서의 구리박(2) 사이에 접합용 막(3)이 배치된 적층체(10A)를 얻는다.
도 2의 (a)에 도시하는 실시 형태에서는, 적층체(10A)는, 접합용 시트(1)에 있어서의 접합용 막(3)의 존재면인 제1 면(1A)과, 제1 접합 대상물(51)이 서로 면 접촉한 상태로 배치되어 있다. 이것에 더하여, 적층체(10A)는, 접합용 시트(1)에 있어서의 접합용 막(3)의 존재면인 제2 면(1B)과, 제2 접합 대상물(52)이 서로 면 접촉한 상태로 배치되어 있다.
즉, 도 2의 (a)에 도시하는 적층체(10A)는, 제1 접합 대상물(51)과, 제2 접합 대상물(52) 사이에 접합용 시트(1)가 배치되어 있다. 적층체(10A)를 형성한 상태에서는, 접합용 막(3)은 모두 소결되어 있지 않다.
도 2의 (b)에 도시하는 실시 형태에서는, 적층체(10A)는, 제1 접합용 시트(1S)에 있어서의 접합용 막(3)의 존재면인 제1 면(1A)과, 제1 접합 대상물(51)이 서로 면 접촉한 상태로 배치되어 있다. 이것에 더하여, 적층체(10A)는, 제1 접합용 시트(1S)에 있어서의 접합용 막(3)의 존재면인 제2 면(1B)과, 제3 접합 대상물(53)이 서로 면 접촉한 상태로 배치되어 있다.
또한, 적층체(10A)는, 제2 접합용 시트(1T)에 있어서의 접합용 막(3)의 존재면인 제1 면(1C)과, 제3 접합 대상물(53)이 서로 면 접촉한 상태로 배치되어 있다. 이것에 더하여, 적층체(10A)는, 제2 접합용 시트(1T)에 있어서의 접합용 막(3)의 존재면인 제2 면(1D)과, 제2 접합 대상물(52)이 서로 면 접촉한 상태로 배치되어 있다.
즉, 도 2의 (b)에 도시하는 적층체(10A)는, 제1 접합 대상물(51)과 제2 접합 대상물(52) 사이에 제3 접합 대상물(53)이 배치되어 있고, 제1 접합 대상물(51)과 제3 접합 대상물(53) 사이, 그리고 제2 접합 대상물(52)과 제3 접합 대상물(53) 사이에 각각 접합용 시트(1S, 1T)가 배치되어 있다. 본 실시 형태에 있어서도, 적층체(10A)를 형성한 상태에서는, 접합용 막(3)은 모두 소결되어 있지 않다.
적층체(10A)에 있어서의 접합 대상물(5)로서는, 접합 구조(10)에 있어서의 접합 대상물(5)과 마찬가지의 것을 사용할 수 있다. 도 2의 (b)에 도시하는 실시 형태에서는, 제3 접합 대상물(53)은, 바람직하게는 반도체 소자이거나, 또는 금, 은, 구리 및 니켈의 적어도 1종의 금속을 표면에 갖는 기판이다.
이어서, 이 적층체(10A)를 가열하여, 접합용 막(3)에 포함되는 구리 입자를 소결시켜, 접합 대상물(5)과 구리박(2)을 접합하는 접합층(30)을 형성한다.
소결 시의 분위기는, 질소 등의 불활성 가스 분위기인 것이 바람직하다.
소결 온도는, 바람직하게는 300℃ 미만, 보다 바람직하게는 150℃ 이상 300℃ 미만, 더욱 바람직하게는 200℃ 이상 300℃ 미만, 한층 바람직하게는 230℃ 이상 300℃ 미만이다.
소결 시간은, 소결 온도가 상기 범위인 것을 조건으로 하여, 바람직하게는 30분 이하, 보다 바람직하게는 0.5분 이상 25분 이하, 더욱 바람직하게는 1분 이상 20분 이하이다.
소결은, 가압 하에서 행하는 것이 바람직하고, 이때 접합용 막에 가하는 압력은, 바람직하게는 0.001㎫ 이상, 보다 바람직하게는 0.001㎫ 이상 20㎫ 이하, 더욱 바람직하게는 0.01㎫ 이상 15㎫ 이하이다.
이상의 공정을 거쳐서 형성된 접합층(30)은, 접합용 막(3)에 포함되는 구리 입자의 소결 구조로 된다. 즉, 접합층(30)은, 접합용 막(3)에 포함되는 구리 입자의 소결체로 이루어지고, 접합용 막(3)이 소결됨으로써 형성된 것이다.
도 2의 (a)에 도시하는 실시 형태의 적층체(10A)를 소결한 경우, 각 접합용 막(3)에 포함되는 구리 입자가 소결되고, 접합용 시트(1)가 배치되어 있는 부위가, 구리박(2)과, 구리박(2)의 양면에 형성된 접합층(30)을 갖는 복합 접합층(1L)으로 된다. 따라서, 도 2의 (a)에 도시하는 실시 형태의 적층체(10A)를 소결하여 얻어진 접합 구조(10)는, 제1 접합 대상물(51)과 제2 접합 대상물(52)이, 구리박(2)과, 구리박(2)의 양면에 형성된 접합층(30, 30)을 갖는 복합 접합층(1L)을 통해 전기적으로 접속되어 있는 것으로 된다.
또한, 도 2의 (b)에 도시하는 실시 형태의 적층체(10A)를 소결한 경우, 각 접합용 막(3)에 포함되는 구리 입자가 소결되고, 각 접합용 시트(1S, 1T)가 각각, 구리박(2)과, 구리박(2)의 양면에 형성된 접합층(30)을 갖는 복합 접합층(1L)으로 된다. 따라서, 도 2의 (b)에 도시하는 실시 형태의 적층체(10A)를 소결하여 얻어진 접합 구조(10)는, 제1 접합 대상물(51) 및 제3 접합 대상물(53)끼리, 그리고 제2 접합 대상물(52) 및 제3 접합 대상물(53)끼리 각각, 복합 접합층(1L)을 통해 전기적으로 접속되어 있는 것이다.
도 2의 (a) 및 (b)에 도시하는 실시 형태의 적층체(10A)를 소결한 경우, 상술한 화학식 (1) 또는 (2)로 표현되는 고체 환원제가 접합용 막(3)에 포함되는 경우, 구리 입자 중의 구리와 고체 환원제에서 유래하는 이하의 구조 (3)이 접합층(30)에 형성되게 된다.
Figure pct00003
식 중, R3 내지 R5는, 각각 독립적으로 수소 원자, 수산기, 탄소 원자수 1 이상 10 이하의 탄화수소기, 또는 수산기를 갖는 탄소 원자수 1 이상 10 이하의 탄화수소기를 나타낸다. R3 내지 R5의 상세는, 상술한 화학식 (1) 및 (2)의 설명이 적절히 적용된다. 또한, *는, 구리와의 결합 부위를 나타낸다.
접합층(30)에 상기 구조 (3)이 형성되어 있는지 여부는, 접합층의 단면을 대상으로 하여, TOF-SIMS에 의한 질량 분석 등을 행함으로써 확인할 수 있다. 예를 들어, 고체 환원제로서 BIS-TRIS를 사용하는 경우, TOF-SIMS에서의 정극측의 매스 스펙트럼에 있어서, C-N(Cu)2에 기인하는 분자량 152의 프래그먼트가 관찰된다.
접합층(30)은, 그 두께가, 구리박과 접합 대상물을 확실하게 결합하고, 또한 충분히 높은 도전성 및 열전도성이 되도록 조정되는 것이 바람직하다. 구체적으로는, 접합층(30)의 두께를 0.1㎛ 이상 950㎛ 이하로 하는 것이 바람직하고, 1㎛ 이상 500㎛ 이하로 하는 것이 더욱 바람직하다. 접합층(30)은, 그 제조 과정에 있어서, 접합용 막(3) 중의 액 매체가 존재하지 않는 상태로 되므로, 접합층(30)의 두께는 접합용 막(3)의 두께와 동일하거나, 또는 접합용 막(3)의 두께보다도 얇아진다.
접합층(30)의 두께는, 예를 들어 상술한 접합용 조성물을 사용하여 형성한 막의 두께, 접합용 막(3)의 두께, 또는 소성 시에 있어서의 가압 조건을 조정함으로써 적절히 제어할 수 있다. 또한, 접합층(30)의 두께는, 해당 접합층을 수지 포매한 후에 연마하고, 그 연마면을 전자 현미경에 의해 관찰함으로써 측정된다.
상술한 접합용 시트(1) 및 상술한 접합층(30)을 갖는 접합 구조(10)는, 그 높은 열전도성 및 도전 신뢰성의 특성을 살리고, 고온에 노출되는 환경, 예를 들어 차량 탑재용 전자 회로나 파워 디바이스가 실장된 전자 회로에 적합하게 사용된다.
접합 구조(10)는, 파워 모듈 구조체로서 적합하게 사용된다. 파워 모듈 구조체로서는, 예를 들어 복수의 접합 구조(10)와, 리드 프레임 등의 전극이 각각, 금이나 구리 등의 금속으로 이루어지는 금속 와이어를 통해 전기적으로 접속되어 있는 양태를 들 수 있다. 금속 와이어는, 예를 들어 반도체 소자나, 구리 등의 금속을 표면에 갖는 기판 등의 접합 대상물(5) 상에 단독으로 또는 복수 배치되어 있고, 접합 구조(10) 및 전극을 각각 전기적으로 접속하고 있는 것이다.
파워 모듈 구조의 일례를 도 2의 (b)를 참조하여 설명하면, 제1 접합 대상물(51)로서 반도체 소자를 사용하고, 제2 접합 대상물(52)로서 구리 등의 금속으로 이루어지는 방열판을 사용하고, 제3 접합 대상물(53)로서 DBC 기판을 사용한다. 그리고, 양 접합 대상물(51, 52) 사이, 그리고 양 접합 대상물(52, 53) 사이 중 적어도 한쪽에 접합용 시트(1)의 소결체인 복합 접합층(1L)이 형성된 접합 구조(10)로 할 수 있다.
이상, 본 발명을 그 바람직한 실시 형태에 기초하여 설명했지만, 본 발명은 상기 실시 형태에 제한되지 않는다. 예를 들어, 도 2의 (b)에 도시하는 실시 형태의 적층체(10A)를 소결하여 얻어진 접합 구조(10)는, 각 접합 대상물(51, 52, 53) 사이에 각각 복합 접합층(1L)이 배치된 양태로 되어 있었지만, 당해 형태에 한정되지 않는다. 상세하게는, 각 접합 대상물(51, 53) 사이에 복합 접합층(1L)이 배치되고, 또한 각 접합 대상물(52, 53)사이에 접합층(30)만이 배치되어 있어도 되고, 각 접합 대상물(51, 53) 사이에 접합층(30)만이 배치되고, 또한 각 접합 대상물(52, 53) 사이에 복합 접합층(1L)이 배치되어 있어도 된다.
또한, 도 3에 도시한 바와 같이, 2개의 접합 대상물(5, 5) 사이에 접합층(30)만이 배치된 접합 구조(10)를 채용해도 된다. 당해 접합 구조(10)의 제조 방법으로서는, 예를 들어 제1 접합 대상물(51)에 접합용 조성물을 도포하여 도막을 형성하고, 해당 도막을 건조시켜 접합용 막(3)을 얻는다. 그 후, 접합용 막(3) 상에 제2 접합 대상물(52)을 배치하고, 접합용 막(3)을 각 접합 대상물(51, 52)과 함께 소결하여 접합시킴으로써 형성할 수 있다. 본 실시 형태에서는, 각 접합 대상물(51, 52)이, 접합층(30)만을 통해 전기적으로 접속되어 있는 것으로 된다. 이 실시 형태는, 접합용 시트(1)를 사용하는 설계와 비교하여, 접합층(30)으로 되는 접합용 막(3)만을 필요 최저한의 치수로 되도록 형성하면 되므로, 제조 과정에서 잉여로 형성된 접합층(30)(또는 접합용 막(3))을 제거하는 등의 후속 가공이 불필요하게 되는 이점이 있다. 접합용 조성물, 접합용 막(3), 각 접합 대상물(5) 및 접합층(30)에 관한 설명은, 상술한 각 실시 형태에 관한 설명이 적절히 적용된다.
또한, 본 발명의 효과를 손상시키지 않는 범위에서, 방식 등을 목적으로 하여, 구리박(2)의 적어도 일면이, 벤조트리아졸 등의 유기 화합물에 의해 표면 처리 되어 있어도 된다.
본 발명에 따르면, 열전도성 및 도전 신뢰성이 우수한 접합용 시트 및 접합 구조가 제공된다.

Claims (6)

  1. 구리박과, 해당 구리박의 양면에 형성된 소결 가능한 접합용 막을 갖는 접합용 시트로서,
    상기 각 접합용 막은 구리 입자와 고체 환원제를 포함하고,
    상기 접합용 막 중 적어도 한쪽이, 표면에 금, 은, 구리 및 니켈의 적어도 1종의 금속을 갖는 접합 대상물과 접합하도록 사용하는, 접합용 시트.
  2. 제1항에 있어서, 상기 접합용 막의 양면이, 상기 접합 대상물과 접합하도록 사용하는, 접합용 시트.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 고체 환원제가 아미노알코올 화합물인, 접합용 시트.
  4. 표면에 금, 은, 구리 및 니켈의 적어도 1종의 금속을 갖는 제1 접합 대상물과, 표면에 금, 은, 구리 및 니켈의 적어도 1종의 금속을 갖는 제2 접합 대상물이, 구리 입자의 소결 구조로 이루어지는 접합층을 통해 전기적으로 접속되어 있는 접합 구조로서,
    상기 접합층에 이하의 구조 (3)이 형성되어 있는, 접합 구조.
    Figure pct00004

    (식 중, R3 내지 R5는, 각각 독립적으로, 수소 원자, 수산기, 탄소 원자수 1 이상 10 이하의 탄화수소기, 또는 수산기를 갖는 탄소 원자수 1 이상 10 이하의 탄화수소기를 나타내고, *는 구리와의 결합 부위를 나타낸다.)
  5. 제4항에 있어서, 제1 접합 대상물과 제2 접합 대상물이, 구리박과, 해당 구리박의 양면에 형성된 상기 접합층을 갖는 복합 접합층을 통해 전기적으로 접속되어 있는, 접합 구조.
  6. 제4항 또는 제5항에 있어서, 제1 접합 대상물과 제2 접합 대상물 사이에, 제3 접합 대상물이 더 배치되어 있고,
    제1 접합 대상물 및 제3 접합 대상물끼리, 그리고 제2 접합 대상물 및 제3 접합 대상물끼리가 각각, 상기 접합층을 통해 전기적으로 접속되어 있거나, 또는 구리박과, 해당 구리박의 양면에 형성된 해당 접합층을 갖는 복합 접합층을 통해 전기적으로 접속되어 있고,
    제3 접합 대상물이, 반도체 소자이거나, 또는 표면에 금, 은, 구리 및 니켈의 적어도 1종의 금속을 갖는 기판인, 접합 구조.
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