自帶散熱器的功率模塊用基板、自帶冷卻器的功率模塊用基板以及功率模塊的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明的自帶散熱器的功率模塊用基板，具備：功率模塊用基板(10)，具有陶瓷基板(11)、電路層(12)及金屬層(13)；及散熱器(18)，通過焊料層(17)而與金屬層(13)接合，并且由銅或銅合金構(gòu)成。金屬層(13)通過Al含量為99.0質(zhì)量％以上且99.85質(zhì)量％以下的鋁板接合于陶瓷基板(11)而形成，焊料層(17)由固溶硬化型焊材形成，該固溶硬化型焊材含有作為主成分的Sn及固溶于該Sn的母相中的固溶元素。
【專利說明】自帶散熱器的功率模塊用基板、自帶冷卻器的功率模塊用基板以及功率模塊

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種自帶散熱器的功率模塊用基板、具備該自帶散熱器的功率模塊用基板的自帶冷卻器的功率模塊用基板以及功率模塊，所述自帶散熱器的功率模塊用基板具備:功率模塊用基板，在陶瓷基板的一面配設(shè)有電路層，并且在所述陶瓷基板的另一面配設(shè)有由鋁構(gòu)成的金屬層；及散熱器，由銅或銅合金構(gòu)成。
[0002]本申請(qǐng)主張基于2012年03月30日在日本申請(qǐng)的專利申請(qǐng)2012-082997號(hào)的優(yōu)先權(quán)，其內(nèi)容援用于本說明書中。

【背景技術(shù)】
[0003]在半導(dǎo)體元件中用于電力供給的功率元件，由于發(fā)熱量比較高，因此作為搭載該功率元件的基板，例如專利文獻(xiàn)I?4所示，廣泛應(yīng)用功率模塊用基板，該功率模塊用基板在陶瓷基板的一面接合有作為電路層的鋁金屬板，而在陶瓷基板的另一面接合有作為金屬層的鋁金屬板。
[0004]這些功率模塊用基板中，在金屬層的另一面?zhèn)韧ㄟ^焊料層而接合有銅制散熱板(散熱器)。并且，該散熱板通過螺釘?shù)榷潭ㄓ诶鋮s器。
[0005]上述功率模塊中，在進(jìn)行使用時(shí)會(huì)有熱循環(huán)負(fù)載。在此，當(dāng)功率模塊用基板上有熱循環(huán)負(fù)載的情況下，介于金屬層與散熱板(散熱器)之間的焊料層上會(huì)累積應(yīng)變，在焊料層有可能產(chǎn)生龜裂。
[0006]于是，以往以鋁含量為99.99質(zhì)量％以上的4N鋁等變形阻力比較小的鋁來構(gòu)成金屬層，由此通過金屬層的變形來吸收上述應(yīng)變，實(shí)現(xiàn)防止焊料層中產(chǎn)生龜裂。
[0007]在此，針對(duì)介于由4N鋁構(gòu)成的金屬層與由銅構(gòu)成的散熱板(散熱器)之間的焊料層，計(jì)算其內(nèi)部的應(yīng)變分布的結(jié)果，確認(rèn)到應(yīng)變會(huì)分布于整個(gè)金屬層，應(yīng)變廣泛分散，應(yīng)變量的峰值變低。
[0008]專利文獻(xiàn)1:日本專利公開2004-152969號(hào)公報(bào)
[0009]專利文獻(xiàn)2:日本專利公開2004-153075號(hào)公報(bào)
[0010]專利文獻(xiàn)3:日本專利公開2004-200369號(hào)公報(bào)
[0011]專利文獻(xiàn)4:日本專利公開2004-207619號(hào)公報(bào)
[0012]然而，如上所述，通過4N鋁等變形阻力較小的鋁而形成金屬層的情況下，焊料層在寬范圍內(nèi)產(chǎn)生龜裂，金屬層與散熱器的接合變得不充分，從而有可能導(dǎo)致熱循環(huán)負(fù)載后熱阻上升。推測(cè)這是因?yàn)樵跓嵫h(huán)負(fù)載時(shí)，金屬層變形至必要以上的程度，導(dǎo)致對(duì)與散熱器之間的焊料層進(jìn)一步負(fù)載應(yīng)變，雖然特意使應(yīng)變廣泛分散，應(yīng)變量也無法充分減低。
[0013]尤其，近年來，伴隨功率模塊的小型化、薄型化的發(fā)展，其使用環(huán)境也逐漸變得苛亥|J，來自半導(dǎo)體元件等電子部件的發(fā)熱量變大，因此熱循環(huán)的溫度差大，有焊料層在寬范圍地產(chǎn)生龜裂的傾向。
[0014]并且，作為介于金屬層與散熱器之間的焊料層，近年來，使用例如Sn-Ag系或Sn-Ag-Cu系的無鉛焊材。這些焊材為析出硬化型焊材，其通過由Sn-Ag金屬間化合物構(gòu)成的析出物分散于Sn的母相中而硬化。由這些焊材構(gòu)成的焊料層，由于析出物的粒徑或分散狀態(tài)通過熱循環(huán)而變化，因此有焊料層的強(qiáng)度對(duì)熱不穩(wěn)定的問題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0015]本發(fā)明是鑒于所述情況而完成的，其目的在于提供一種能夠抑制介于由鋁構(gòu)成的金屬層與由銅構(gòu)成的散熱器之間的焊料層中龜裂的產(chǎn)生以及加劇，且接合可靠性優(yōu)異的自帶散熱器的功率模塊用基板、具備該自帶散熱器的功率模塊用基板的自帶冷卻器的功率模塊用基板以及功率模塊。
[0016]為了解決該問題，本發(fā)明人等經(jīng)深入研究結(jié)果，發(fā)現(xiàn)在金屬層中通過使用鋁的純度為99.0質(zhì)量％以上且99.85質(zhì)量％以下(所謂的2N鋁)的鋁板，與使用4N鋁的鋁板時(shí)相比較，可抑制金屬層的變形。并且，針對(duì)介于由2N鋁構(gòu)成的金屬層與由銅構(gòu)成的散熱器之間的焊料層，計(jì)算出其內(nèi)部的應(yīng)變分布的結(jié)果，發(fā)現(xiàn)在金屬層的周緣部應(yīng)變量變高，在金屬層內(nèi)側(cè)區(qū)域應(yīng)變量變低。
[0017]本發(fā)明是根據(jù)這些見解而完成的，本發(fā)明所涉及的自帶散熱器的功率模塊用基板具備:功率模塊用基板，其具備陶瓷基板、配設(shè)于所述陶瓷基板的一面的電路層、及配設(shè)于所述陶瓷基板的另一面的由鋁構(gòu)成的金屬層；及散熱器，通過焊料層而接合于該金屬層的另一面?zhèn)龋矣摄~或銅合金構(gòu)成，其中，所述金屬層通過Al含量為99.0質(zhì)量％以上且99.85質(zhì)量％以下的鋁板接合于所述陶瓷基板而形成，所述焊料層通過固溶硬化型焊材而形成，該固溶硬化型焊材含有作為主成分的Sn和固溶于該Sn的母相中的固溶元素。
[0018]根據(jù)具有該結(jié)構(gòu)的自帶散熱器的功率模塊用基板，所述金屬層通過Al含量為99.0質(zhì)量％以上且99.85質(zhì)量％以下的鋁板接合于所述陶瓷基板而形成，因此冷熱循環(huán)負(fù)載后金屬層不易變形，能夠抑制焊料層中產(chǎn)生龜裂。另一方面，若Al含量小于99.0質(zhì)量％，則Al的塑性變形不充分，無法獲得充分的應(yīng)力緩沖效果。由此，因陶瓷或焊料層中產(chǎn)生龜裂的原因而導(dǎo)致冷熱循環(huán)后的接合率降低。并且，若超過99.85質(zhì)量％，則冷熱循環(huán)負(fù)載后因金屬層的變形而在焊料層中產(chǎn)生龜裂，導(dǎo)致接合率降低?；谶@些理由，將Al含量設(shè)為99.0質(zhì)量％以上且99.85質(zhì)量％以下的范圍。
[0019]此外，由于焊料層通過固溶硬化型焊材而形成，該固溶硬化型焊材含有作為主成分的Sn和固溶于該Sn的母相中的固溶元素，因此焊料層母相的強(qiáng)度變高。并且，即使在冷熱循環(huán)負(fù)載的情況下，強(qiáng)度也得到確保。從而，在金屬層的周緣部，即使焊料層中產(chǎn)生龜裂，也能夠抑制該龜裂加劇至金屬層的內(nèi)側(cè)區(qū)域。
[0020]另外,在構(gòu)成金屬層鋁板中，Al含量為99.0質(zhì)量％以上且99.85質(zhì)量％以下，主要的雜質(zhì)可例舉為Fe、Cu、Si。
[0021]在此，所述焊料層優(yōu)選通過含有作為所述固溶元素的Sb的焊材而形成。
[0022]該情況下，Sb固溶于Sn的母相中，由此焊料層的強(qiáng)度可靠地提高，并且對(duì)熱也穩(wěn)定。從而，能夠可靠地抑制在金屬層的周緣部產(chǎn)生的龜裂的加劇。另外，通過Sb固溶于Sn中而強(qiáng)度充分地提高，由此也可以含有其他生成析出物的元素。即，即使析出物的粒徑或分散狀態(tài)因冷熱循環(huán)而改變，也能夠通過Sb的固溶硬化而確保Sn母相的強(qiáng)度，并能夠抑制龜裂的加劇。
[0023]另外，所述散熱器優(yōu)選由抗拉強(qiáng)度為250MPa以上的銅或銅合金構(gòu)成。
[0024]該情況下，由于散熱器不易塑性變形，因此散熱器在彈性變形區(qū)域變形。由此，能夠抑制散熱器以翹曲的方式塑性變形，并能夠?qū)⑸崞骶o密接合于冷卻器而層疊配置。
[0025]另外，作為散熱器，包括板狀的散熱板、內(nèi)部有制冷劑流通的冷卻器、形成有散熱片的液冷或空冷散熱器以及熱管等以通過發(fā)散熱量而降低溫度為目的的金屬部件。
[0026]本發(fā)明所涉及的自帶冷卻器的功率模塊用基板，具備所述自帶散熱器的功率模塊用基板、以及在所述散熱器的另一面?zhèn)葘盈B配置的冷卻器。
[0027]根據(jù)該結(jié)構(gòu)的自帶冷卻器的功率模塊用基板，由于具備熱傳導(dǎo)性優(yōu)異的銅制散熱器，因此能夠使來自功率模塊用基板的熱量有效地?cái)U(kuò)散并發(fā)散。并且，抑制介于金屬層與冷卻器之間的焊料層中龜裂的產(chǎn)生及加劇，因此能夠使功率模塊用基板一側(cè)的熱量可靠地傳導(dǎo)至冷卻器。
[0028]本發(fā)明所涉及的功率模塊，具備所述自帶散熱器的功率模塊用基板、以及搭載于該自帶散熱器的功率模塊用基板上的電子部件。
[0029]根據(jù)該結(jié)構(gòu)的功率模塊，能夠抑制形成于金屬層與冷卻器之間的焊料層中龜裂的產(chǎn)生及加劇，因此能夠使其可靠性顯著提高。
[0030]根據(jù)本發(fā)明，能夠提供一種能夠抑制介于由鋁構(gòu)成的金屬層與由銅構(gòu)成的散熱器之間的焊料層中龜裂的產(chǎn)生及加劇且接合可靠性優(yōu)異的自帶散熱器的功率模塊用基板、具備該自帶散熱器的功率模塊用基板的自帶冷卻器的功率模塊用基板以及功率模塊。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0031]圖1為本發(fā)明的實(shí)施方式的功率模塊的概略說明圖。
[0032]圖2為表示本發(fā)明的實(shí)施方式的自帶散熱器的功率模塊用基板的說明圖。
[0033]圖3為表示本發(fā)明的實(shí)施方式的自帶散熱器的功率模塊用基板的制造方法的說明圖。

【具體實(shí)施方式】
[0034]以下，參考附圖，說明本發(fā)明的實(shí)施方式。
[0035]圖1示出本發(fā)明的實(shí)施方式的自帶散熱器的功率模塊用基板以及功率模塊。
[0036]該功率模塊I具備自帶散熱器的功率模塊用基板20、半導(dǎo)體芯片3及冷卻器40。自帶散熱器的功率模塊用基板20具備:功率模塊用基板10，配設(shè)有電路層12及金屬層13 ；及散熱板18，通過焊料層17接合于金屬層13的另一面(圖1中為下表面)。半導(dǎo)體芯片3通過芯片用焊料層2而接合于電路層12的一面(圖1中為上表面)。冷卻器40配設(shè)于散熱板18的另一面?zhèn)取Ａ硗?，在本?shí)施方式中，作為散熱器而使用了散熱板18。
[0037]此處，芯片用焊料層2例如為Sn-Ag系、Sn-1n系或Sn-Ag-Cu系焊材。另外，在本實(shí)施方式中，在電路層12與芯片用焊料層2之間設(shè)有鍍Ni層(未圖示)。
[0038]如圖1及圖2所示，功率模塊用基板10具備:構(gòu)成絕緣層的陶瓷基板11 ;電路層12，配設(shè)于該陶瓷基板11的一面(圖2中為上表面)；及金屬層13，配設(shè)于陶瓷基板11的另一面(圖2中為下表面)。即，陶瓷基板11具有第一面(一表面)及第二面(另一表面)，在陶瓷基板11的第一面配設(shè)有電路層，在陶瓷基板11的第二面配設(shè)有金屬層。
[0039]陶瓷基板11防止電路層12與金屬層13之間的電連接，其由絕緣性高的AlN(氮化鋁)構(gòu)成。并且，陶瓷基板11的厚度設(shè)定在0.2?1.5mm的范圍內(nèi)，在本實(shí)施方式中設(shè)定為0.635_。另外，在本實(shí)施方式中，如圖1及圖2所示，陶瓷基板11的寬度設(shè)定成比電路層12及金屬層13的覽度覽。
[0040]如圖3所示，電路層12通過在陶瓷基板11的第一面(圖3中為上表面)接合具有導(dǎo)電性的金屬板22而形成。在本實(shí)施方式中，電路層12通過由鋁含量為99.99質(zhì)量％以上的鋁(所謂的4N鋁)的軋制板構(gòu)成的金屬板22接合于陶瓷基板11上而形成。
[0041]另外，如后面所述，金屬板22與陶瓷基板11通過Al-Si系釬料而接合。由此，在電路層12中與陶瓷基板11的界面附近，形成有Si擴(kuò)散的界面鄰近層12A。在該界面鄰近層12A中，有時(shí)鋁的含量小于99.99質(zhì)量％。
[0042]如圖3所示，金屬層13通過金屬板23接合于陶瓷基板11的第二面(圖3中為下表面)而形成。
[0043]在本實(shí)施方式中，金屬層13通過由鋁含量為99.0質(zhì)量％以上且99.85質(zhì)量％以下的鋁(所謂的2N鋁)的軋制板構(gòu)成的金屬板23接合于陶瓷基板11而形成。
[0044]另外，如后面所述，金屬板23與陶瓷基板11通過Al-Si系釬料接合。由此，在金屬層13中與陶瓷基板11之間的界面附近形成有Si擴(kuò)散的界面鄰近層13A。在該界面鄰近層13A中，有時(shí)鋁的含量小于99.0質(zhì)量％。
[0045]散熱板18將來自所述功率模塊用基板10的熱量朝表面方向擴(kuò)散,其由熱傳導(dǎo)性優(yōu)異的銅或銅合金構(gòu)成。
[0046]此處，在本實(shí)施方式中，散熱板18由楊氏模量為130GPa以下，且抗拉強(qiáng)度為250MPa以上的銅或銅合金構(gòu)成。具體而言，散熱板18由Cu-0.04質(zhì)量％ N1-0.17質(zhì)量％Co-0.05質(zhì)量％ P-0.1質(zhì)量％ Sn(CDA N0.C18620)構(gòu)成，楊氏模量為125GPa、抗拉強(qiáng)度為250MPa 以上。
[0047]如圖1所示，冷卻器40具備用于使冷卻介質(zhì)(例如冷卻水)流通的流路41。冷卻器40理想的是由熱傳導(dǎo)性良好的材質(zhì)構(gòu)成，在本實(shí)施方式中，以A6063(鋁合金)構(gòu)成。
[0048]另外，如圖1所示，散熱板18與冷卻器40通過固定螺釘45而被緊固。
[0049]并且，介于金屬層13與散熱板18之間的焊料層17通過固溶硬化型焊材而形成，該固溶硬化型焊材含有作為主成分的Sn和固溶于該Sn的母相中的固溶元素。在本實(shí)施方式中，焊材由含有2質(zhì)量％以上且10質(zhì)量％以下范圍的Sb作為固溶元素的Sn-Sb系合金構(gòu)成，具體而言，將Sn-5質(zhì)量％ Sb作為焊材。
[0050]另外，在本實(shí)施方式中，在金屬層13與焊料層17之間設(shè)有鍍Ni層(未圖示)。
[0051]以下，參考圖3說明所述結(jié)構(gòu)的自帶散熱器的功率模塊用基板20的制造方法。
[0052]首先，如圖3所示，在陶瓷基板11的第一面?zhèn)龋蔀殡娐穼?2的金屬板22 (4N鋁的軋制板)通過厚度為5?50 μ m(本實(shí)施方式中為14 μ m)的釬料箔24而層疊。
[0053]并且，在陶瓷基板11的第二面?zhèn)?，成為金屬?3的金屬板23 (2N鋁的軋制板)通過厚度為5?50 μ m (本實(shí)施方式中為14 μ m)的釬料箔25而層疊。
[0054]另外，在本實(shí)施方式中，釬料箔24、25為含有熔點(diǎn)下降元素Si的Al-Si系釬料。
[0055]接下來，將如同上述而層疊的金屬板22、釬料箔24、陶瓷基板11、釬料箔25、金屬板23朝其層疊方向加壓(壓力為I?5kgf/cm2)的狀態(tài)下，放入加熱爐內(nèi)進(jìn)行加熱。則釬料箔24、25與金屬板22、23的一部分熔融，在金屬板22、23與陶瓷基板11的界面分別形成熔融金屬區(qū)域。其中，加熱溫度為550°C以上且650°C以下，加熱時(shí)間為30分鐘以上且180分鐘以下。接著，加熱后通過冷卻而使得在金屬板22、23與陶瓷基板11的界面形成的熔融金屬區(qū)域凝固，將陶瓷基板11與金屬板22及金屬板23之間進(jìn)行接合。
[0056]此時(shí)，釬料箔24、25中所含有的熔點(diǎn)下降元素(Si)朝金屬板22、23擴(kuò)散。
[0057]由此，成為電路層12及金屬層13的金屬板22、23與陶瓷基板11被接合起來，制造出本實(shí)施方式的功率模塊用基板10。
[0058]并且，在金屬層13中，釬料箔25中所含有的Si擴(kuò)散而形成界面鄰近層13A。同樣，在電路層12中，釬料箔24中所含有的Si擴(kuò)散而形成界面鄰近層12A。
[0059]接下來，在該功率模塊用基板10的金屬層13的另一面形成鍍Ni膜之后，利用Sn-5質(zhì)量％ Sb焊材來焊錫接合散熱板18。由此，在金屬層13與散熱板18之間形成焊料層17，制造出本實(shí)施方式的自帶散熱板功率模塊用基板20。
[0060]并且，該自帶散熱器的功率模塊用基板20的散熱板18通過固定螺釘45而緊固于冷卻器40上。由此，制造出本實(shí)施方式的自帶冷卻器的功率模塊用基板。
[0061]并且，在電路層12的一面通過芯片用焊料層2而搭載半導(dǎo)體芯片3。由此，制造出本實(shí)施方式的功率模塊I。
[0062]如以上結(jié)構(gòu)的本實(shí)施方式的自帶散熱器的功率模塊用基板20及功率模塊I中，由于金屬層13通過將由Al含量為99.0質(zhì)量％以上且99.85質(zhì)量％以下的2N鋁構(gòu)成的金屬板23接合于陶瓷基板11而形成，因此在冷熱循環(huán)負(fù)載之后，金屬層13不易變形，能夠抑制焊料層17中產(chǎn)生龜裂。
[0063]并且，焊料層17通過固溶硬化型焊材而構(gòu)成，該固溶硬化型焊材含有作為主成分的Sn及固溶于該Sn的母相中的固溶元素，在本實(shí)施方式中，焊材由含有2質(zhì)量％以上且10質(zhì)量％以下范圍的Sb作為固溶元素的Sn-Sb系合金構(gòu)成,具體而言,通過Sn-5質(zhì)量％ Sb焊材而形成，因此焊料層17的母相強(qiáng)度變高，且即使在有冷熱循環(huán)負(fù)載的情況下，也能夠確保焊料層17的母相強(qiáng)度。因此，即使在金屬層13的周緣部，在焊料層17中產(chǎn)生龜裂的情況下，也能夠抑制該龜裂加劇至金屬層13的內(nèi)側(cè)區(qū)域。
[0064]另外，若Sb的含量小于2質(zhì)量％，則固溶硬化的效果有可能不充分，而若Sb的含量超過10質(zhì)量％，則焊料層17有可能變得過硬。由此，在含有作為固溶元素的Sb的情況下，優(yōu)選其含量為2質(zhì)量％以上且10質(zhì)量％以下的范圍。
[0065]并且，散熱板18由楊氏模量為130MPa以下以及抗拉強(qiáng)度為250MPa以上的銅或銅合金構(gòu)成，因此散熱板18容易彈性變形，且不易塑性變形。即散熱板18的彈性變形區(qū)域變廣。因此通過該散熱板18的彈性變形，能夠減低在焊料層17中產(chǎn)生的應(yīng)變，并能夠抑制在金屬層13的周緣部產(chǎn)生的龜裂加劇至金屬層13的內(nèi)側(cè)區(qū)域。
[0066]并且，能夠抑制散熱板18以翹曲的方式塑性變形，因此能夠使冷卻器40與散熱板18緊密接合，并且能夠使半導(dǎo)體芯片3的熱量朝冷卻器40有效地發(fā)散。
[0067]以上說明了本發(fā)明的實(shí)施方式，但本發(fā)明并不限定于此，在不脫離本發(fā)明的技術(shù)思想的范圍內(nèi)可適當(dāng)?shù)刈兏?br> [0068]例如，作為本發(fā)明的實(shí)施方式，作為散熱器使用散熱板，對(duì)此已進(jìn)行了說明，然而，當(dāng)直接接合于圖1所示結(jié)構(gòu)的冷卻器的情況下，或者也可以利用形成有散熱片的液冷/空冷散熱器、熱管等來作為散熱器。
[0069]并且，說明了利用釬料箔來接合成為電路層的金屬板及成為金屬層的金屬板與陶瓷基板，但并不限定于此，也可以通過瞬間液相擴(kuò)散連接法(Transient Liquid PhaseDiffus1n Bonding)來接合成為電路層的金屬板及成為金屬層的金屬板與陶瓷基板。
[0070]另外，說明了以楊氏模量為130MPa以下且抗拉強(qiáng)度為250MPa以上的銅或銅合金來構(gòu)成散熱器，但并不限定于此，也可以為由其他銅或銅合金構(gòu)成的散熱器。
[0071]并且，說明了電路層通過鋁而形成，然而，并不限定于此，電路層也可以由銅或銅合金形成。
[0072]實(shí)施例
[0073]接下來，說明為確認(rèn)本發(fā)明的效果而實(shí)施的確認(rèn)實(shí)驗(yàn)結(jié)果。
[0074]制造出表I所示的自帶散熱器的功率模塊用基板，評(píng)估了初始接合率及冷熱循環(huán)后的接合率。
[0075]此處，電路層及金屬層的尺寸為37mmX 37mm,陶瓷基板的尺寸為40mmX40mm。
[0076]利用散熱板作為散熱器,該散熱板的尺寸為70mmX70mmX3mm。并且,散熱板與金屬層之間的焊料層的厚度為0.4mm。
[0077]金屬層與散熱板之間的接合率是利用超聲波探傷裝置并利用以下公式求出的。此處，初始接合面積為接合前應(yīng)接合的面積，即金屬層面積。在超聲波探傷圖像中，以接合部內(nèi)的白色部分來表示剝離，因此將該白色部的面積作為剝離面積。
[0078](接合率)={(初始接合面積)一(剝離面積)}/ (初始接合面積)
[0079]另外，接合率是在冷熱循環(huán)負(fù)載前及負(fù)載后進(jìn)行測(cè)定。
[0080]并且，冷熱循環(huán)是使用冷熱沖擊試驗(yàn)機(jī)ESPEC公司制TSB-51，對(duì)試驗(yàn)片(自帶散熱器的功率模塊)，重復(fù)進(jìn)行在液相(Fluorinert)中以-40°C經(jīng)5分鐘以及以125°C經(jīng)5分鐘的循環(huán)，實(shí)施了 2000次循環(huán)。
[0081]在表I中示出評(píng)估結(jié)果。
[0082][表 I]
[0083]

【權(quán)利要求】
1.一種自帶散熱器的功率模塊用基板，具備:功率模塊用基板，具備陶瓷基板、配設(shè)于所述陶瓷基板的一面的電路層及配設(shè)于所述陶瓷基板的另一面的由鋁構(gòu)成的金屬層；及散熱器，通過焊料層而接合于該金屬層的另一面?zhèn)?，且由銅或銅合金構(gòu)成，其中， 所述金屬層通過Al含量為99.0質(zhì)量％以上且99.85質(zhì)量％以下的鋁板接合于所述陶瓷基板而形成， 所述焊料層通過固溶硬化型焊材而形成，所述固溶硬化型焊材含有作為主成分的Sn和固溶于該Sn的母相中的固溶元素。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自帶散熱器的功率模塊用基板，其中， 所述焊料層通過含有作為所述固溶元素的Sb的焊材而形成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的自帶散熱器的功率模塊用基板，其中， 所述散熱器由抗拉強(qiáng)度為250MPa以上的銅或銅合金構(gòu)成。
4.一種自帶冷卻器的功率模塊用基板，具備: 根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的自帶散熱器的功率模塊用基板；及層疊配置于所述散熱器的另一面?zhèn)鹊睦鋮s器。
5.—種功率模塊，具備: 根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的自帶散熱器的功率模塊用基板；及搭載于該自帶散熱器的功率模塊用基板上的電子部件。
【文檔編號(hào)】H01L23/36GK104205325SQ201380016914
【公開日】2014年12月10日 申請(qǐng)日期:2013年3月29日 優(yōu)先權(quán)日:2012年3月30日
【發(fā)明者】長友義幸, 黑光祥郎 申請(qǐng)人:三菱綜合材料株式會(huì)社