(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
銀および銅と、インジウム，亜鉛および錫から選択される少なくとも１種の元素Ａと、チタン，ジルコニウム，ハフニウムおよびニオブから選択される少なくとも１種の元素Ｂと、モリブデン，オスミウム，レニウムおよびタングステンから選択される少なくとも１種の元素Ｃとを含むろう材であって、前記銀、前記銅、前記元素Ａ，ＢおよびＣの含有量の合計１００質量％のうち、前記銅の含有量が３５質量％以上５０質量％以下、前記元素Ａ，ＢおよびＣの各含有量がそれぞれ２質量％以上２２質量％以下、１質量％以上８質量％以下、１質量％以下８質量％以下であり、残部が前記銀からなることを特徴とするろう材。
【請求項２】
酸素の含有量は２質量％以下であることを特徴とする請求項１に記載のろう材。
【請求項３】
絶縁性の支持基板の第１主面側に銅を含む回路部材を、前記第１主面に対向する第２主面側に放熱部材をそれぞれ設けてなる放熱基体であって、前記回路部材は、前記支持基板の前記第１主面上に複数個並べて配置されて、請求項１に記載のろう材からなるそれぞれの接合層を介して前記支持基板と接合されていることを特徴とする放熱基体。
【請求項４】
前記接合層における前記元素Ｃの平均結晶粒径が３μｍ以上１０μｍ以下であることを特徴とする請求項３に記載の放熱基体。
【請求項５】
前記支持基板は、セラミックスを構成する全成分１００質量％に対して５０質量％以上を占める主成分が、窒化珪素または窒化アルミニウムからなるセラミックスであることを特徴とする請求項３に記載の放熱基体。
【請求項６】
前記元素Ｂが前記支持基板の前記第１主面近傍の金属元素と化学結合していることを特徴とする請求項３に記載の放熱基体。
【請求項７】
前記接合層は、炭素の含有量が０．０５質量％以下であることを特徴とする請求項３に記載の放熱基体。
【請求項８】
請求項３に記載の放熱基体における前記回路部材上に電子部品を搭載したことを特徴とする電子装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回路部材と、放熱部材との接合等に用いられるろう材に関するものである。また、本発明は、このろう材からなる接合層を介して回路部材および放熱部材がセラミックス基板に接合された放熱基体およびこの放熱基体の回路部材上に電子部品が搭載された電子装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、絶縁ゲート・バイポーラ・トランジスタ（ＩＧＢＴ）素子，金属酸化膜形電界効果トランジスタ（ＭＯＳＦＥＴ）素子，発光ダイオード（ＬＥＤ）素子，フリーホイーリングダイオード（ＦＷＤ）素子，ジャイアント・トランジスター（ＧＴＲ）素子等の半導体素子，昇華型サーマルプリンターヘッド素子，サーマルインクジェットプリンターヘッド素子等の各種電子部品が放熱基体の回路部材上に搭載された電子装置が用いられている。【０００３】
そして、電子部品を搭載する回路部材を設けてなる放熱基体としては、セラミックス基板の一方の主面に回路部材として銅板を接合し、他方の主面に放熱性の良好な放熱部材として銅板を接合してなる放熱基体が用いられており、セラミックス基板と、回路部材および放熱部材との接合にはろう材が用いられている。【０００４】
そのため、セラミックス基板に回路部材および放熱部材を接合する際に用いられるろう材には高い接合強度が求められ、ろう材からなる接合層を介してセラミックス基板に回路部材および放熱部材が接合された放熱基体には、放熱特性に優れ長期間の使用に耐え得る高い信頼性が求められている。【０００５】
このような放熱基体として、例えば特許文献１には、カーボン粉末と、Ｔｉ，Ｚｒ，ＨｆおよびＮｂから選択される少なくとも１種の活性金属とを含有する銀−銅系ろう材層を介して、セラミックス基板に金属回路板を接合して成るセラミックス回路基板が提案されている。また、銀−銅系ろう材層は、さらにＩｎ，Ｚｎ，ＣｄおよびＳｎから選択される少なくとも１種の元素を含有することにより、ろう材の融点を低下させて金属回路板の接合温度を低下させられることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平９−283656号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１で提案されたセラミックス回路基板は、銀−銅系ろう材層中にカーボン粉末と活性金属とを含有していることによって、銀−銅系ろう材層の線膨張率がセラミックス基板の線膨張係数に近くなり、金属回路板の接合後における残留応力が低減されるため、耐熱サイクル特性が優れ、信頼性が高くなるものの、近年のように、高集積化の進展によって、セラミックス基板上に配置する複数の金属回路板の間隔が狭くなると、複数の金属回路板のそれぞれをセラミックス基板に接合する銀−銅系ろう材がそれぞれの接合部からはみ出して接することにより短絡するという問題があった。【０００８】
本発明は上記課題を解決すべく案出されたものであり、接合部における不要なはみ出しを制御することが容易にできるろう材を提供することを目的とするものである。また、隣り合う回路部材間の短絡のおそれの少ない、高集積化に対応可能な放熱基体ならびにこれを用いた電子装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明のろう材は、銀および銅と、インジウム，亜鉛および錫から選択される少なくとも１種の元素Ａと、チタン，ジルコニウム，ハフニウムおよびニオブから選択される少なくとも１種の元素Ｂと、モリブデン，オスミウム，レニウムおよびタングステンから選択される少なくとも１種の元素Ｃとを含むろう材であって、前記銀、前記銅、前記元素Ａ，ＢおよびＣの含有量の合計100質量％のうち、前記銅の含有量が35質量％以上50質量％以
下、前記元素Ａ，ＢおよびＣの各含有量がそれぞれ２質量％以上22質量％以下、１質量％以上８質量％以下、１質量％以下８質量％以下であり、残部が前記銀からなることを特徴とするものである。
【００１０】
また、本発明の放熱基体は、絶縁性の支持基板の第１主面側に銅を含む回路部材を、前記第１主面に対向する第２主面側に放熱部材をそれぞれ設けてなる放熱基体であって、前記回路部材は、前記支持基板の前記第１主面上に複数個並べて配置されて、それぞれ上記いずれかの構成のろう材からなる接合層を介して前記支持基板と接合されていることを特徴とするものである。【００１１】
また、本発明の電子装置は、上記いずれかの構成の放熱基体における前記回路部材上に電子部品を搭載したことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明のろう材によれば、銀および銅と、インジウム，亜鉛および錫から選択される少なくとも１種の元素Ａと、チタン，ジルコニウム，ハフニウムおよびニオブから選択される少なくとも１種の元素Ｂと、モリブデン，オスミウムおよびタングステンから選択される少なくとも１種の元素Ｃとを含むろう材であって、前記銀、前記銅、前記元素Ａ，ＢおよびＣの含有量の合計100質量％のうち、前記銅の含有量が35質量％以上50質量％以下、
前記元素Ａ，ＢおよびＣの各含有量がそれぞれ２質量％以上22質量％以下、１質量％以上８質量％以下、１質量％以下８質量％以下であり、残部が前記銀からなることから、支持基板，回路部材および放熱部材との濡れ性が良好であり、支持基板を構成する非金属成分と元素Ｂとが反応することによって、支持基板と回路部材および放熱部材との接合強度を高くすることができる。さらに、融点の低い元素Ａを含むことにより、ろう材からなるそれぞれの接合層と支持基板，回路部材または放熱部材との間に生じる空隙を減少させつつ、融点の高い元素Ｃを含むことにより、ろう材の粘性が高くなり過ぎるのを抑えて接合部における不要なはみ出しを制御することができる。
【００１３】
また、本発明の放熱基体によれば、絶縁性の支持基板の第１主面側に銅を含む回路部材を、第１主面に対向する第２主面側に放熱部材をそれぞれ設けてなる放熱基体であって、回路部材は支持基板の第１主面上に複数個並べて配置されて、それぞれ本発明のろう材からなる接合層を介して支持基板と接合されていることにより、接合部における不要なはみ出しが抑制されているので、隣り合う回路部材間の短絡のおそれが減少する。また、支持基板と回路部材との間に生じる空隙が少ないので、接合強度の高い放熱基体を得ることができる。【００１４】
また、本発明の電子装置によれば、本発明の放熱基体における回路部材上に電子部品を搭載したときには、隣り合う回路部材間の短絡がほとんど発生しなくなるので、信頼性の高い電子装置とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の放熱基体の実施の形態の一例を示す、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ’線での断面図であり、（ｃ）は底面図である。
【図２】本発明の放熱基体の実施の形態の他の例を示す、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ’線での断面図であり、（ｃ）は底面図である。
【図３】本発明の放熱基体の実施の形態の他の例を示す、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は（ａ）のＣ−Ｃ’線での断面図であり、（ｃ）は底面図である。
【図４】本発明の放熱基体の実施の形態の他の例を示す、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は（ａ）のＤ−Ｄ’線での断面図であり、（ｃ）は底面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明のろう材およびこれを用いた放熱基体ならびに電子装置の実施の形態の例について説明する。
【００１７】
図１は、本発明の放熱基体の実施の形態の一例を示す、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ’線での断面図であり、（ｃ）は底面図である。
【００１８】
図１（ａ）〜（ｃ）に示す放熱基体10は、絶縁性の支持基板21の第１主面21ａに銅を含む回路部材41（41ａ，41ｂ）を、第２主面21ｂに放熱部材42をそれぞれ設けてなる放熱基体10であって、放熱基体10にそれぞれ設けてなる回路部材41および放熱部材42は、ろう材からなる接合層31ａ，31ｂ，32を介して支持基板21と接合されている。
【００１９】
そして、このような接合に用いられるろう材が、銀および銅を主成分とし、インジウム，亜鉛および錫から選択される少なくとも１種の元素Ａと、チタン，ジルコニウム，ハフニウムおよびニオブから選択される少なくとも１種の元素Ｂと、モリブデン，オスミウム，レニウムおよびタングステンから選択される少なくとも１種の元素Ｃとを含むことが重要である。
【００２０】
また、接合層31ａ，31ｂ，32となるろう材における主成分は、銀および銅からなり、ろう材を構成する全成分100質量％に対して、合算で50質量％以上を占める成分をいう。
【００２１】
ろう材に含まれる元素Ａは、インジウム，亜鉛および錫から選択される少なくとも１種からなり、元素Ａは融点が低く溶融しやすいため、ろう材の流れ性が良好となるので、ろう材からなるそれぞれの接合層31ａ，31ｂ，32と支持基板21，回路部材41または放熱部材42との間に生じる空隙（ろう材が追従できずに残る隙間）を減少させることができる。この空隙については、その有無を超音波探傷法により確認することができる。
【００２２】
また、ろう材の含まれる元素Ｂは、チタン，ジルコニウム，ハフニウムおよびニオブから選択される少なくとも１種からなり、元素Ｂを含んだろう材は、支持基板21，回路部材41および放熱部材42との濡れ性が良好であり、支持基板21を構成する非金属成分と元素Ｂとが反応することによって、支持基板21と回路部材41および放熱部材42との接合強度を高くする。この接合強度については、ＪＩＳ  Ｃ  6481−1996に準拠して引きはがし強さを測定することにより確認することができる。
【００２３】
また、ろう材に含まれる元素Ｃは、モリブデン，オスミウム，レニウムおよびタングステンから選択される少なくとも１種からなり、元素Ｃは融点が高く溶融しにくいため、ろう材の粘性が高くなり過ぎるのを抑えて接合部における不要なはみ出しを制御することができる。なお、本実施の形態における接合部における不要なはみ出しとは、回路部材41ａ，41ｂの各側面からはみ出している接合層31ａ，31ｂが、回路部材41ａ，41ｂの側面と支持基板21の側面とを垂直に結ぶ線上において、0.2ｍｍを超えている部分をいう。この接合層31ａ，31ｂのはみ出している長さについては、光学顕微鏡で確認することができる。
【００２４】
そして、このろう材は、銀および銅を主成分とし、上述の特徴を有する元素Ａ，元素Ｂおよび元素Ｃを含むことにより、支持基板21，回路部材41および放熱部材42との濡れ性が良好であり、支持基板21を構成する非金属成分と元素Ｂとが反応することによって、支持基板21と回路部材41および放熱部材42との接合強度を高くするができる。さらに、融点の低い元素Ａを含むことにより、ろう材からなるそれぞれの接合層31ａ，31ｂ，32と支持基板21，回路部材41または放熱部材42との間に生じる空隙を減少させることができるとともに、融点が高く粘性が高くなり過ぎるのを抑えることのできる元素Ｃを含むことにより、接合部における不要なはみ出しを制御することができる。
【００２５】
また、上述の特徴を得ることのできる元素Ａ，Ｂ，Ｃの好ましい含有量としては、ろう材を構成する全成分100質量％のうち、元素Ａが２質量％以上22質量％以下、元素Ｂが１質量％以上８質量％以下、元素Ｃが１質量％以下８質量％以下であることが好適である。そして、残部が主成分である銀および銅となる。
【００２６】
また、ろう材における銅の含有量は、35質量％以上50質量％以下であることが好適である。銅の含有量が上記範囲であることにより、ろう材の流れ性を良好にすることができるとともに、銀および銅をそれぞれ単独で用いる場合よりも低い温度で支持基板21と回路部材41および放熱部材42とを空隙の少ない状態で良好に接合することができる。なお、ろう材を構成する各元素の同定および含有量については、蛍光Ｘ線分析法またはＩＣＰ（Inductively Coupled Plasma）発光分析法により求めればよい。
【００２７】
また、ろう材における酸素の含有量は、２質量％以下であることが好適である。酸素の含有量が上記範囲であることにより、ろう材を構成する各元素の酸化を抑制することができるので、回路部材41および放熱部材42と支持基板21との接合強度が低下するおそれを少なくすることができる。なお、ろう材に含まれる酸素の含有量は、赤外線吸収法により求めればよい。
【００２８】
そして、図１に示す例の放熱基体10は、絶縁性の支持基板21の第１主面21ａに銅を含む回路部材41ａ，41ｂを、第１主面21ａに対向する第２主面21ｂに放熱部材42をそれぞれ設けてなる放熱基体10であって、回路部材41ａ，41ｂは、支持基板21の第１主面21ａに複数個並べて配置されて、上記いずれかの構成の本発明のろう材からなるそれぞれの接合層31ａ，31ｂを介して支持基板21と接合されていることを特徴とするものである。
【００２９】
この放熱基体10は、回路部材41ａ，41ｂが本発明のろう材からなる接合層31ａ，31ｂを介して支持基板21と接合されていることにより、接合部における不要なはみ出しが抑制され、隣り合う回路部材41ａ，41ｂ間の短絡のおそれが減少するので、高集積化に対応可能な放熱基体10とすることができる。また、支持基板21と回路部材41ａ，41ｂとの間に生じる空隙が少なく高い接合強度を有しているので、信頼性の高い放熱基体10とすることができる。
【００３０】
ここで、放熱基体10を構成する支持基板21は、回路部材41ａ，41ｂや放熱部材42を接合可能な大きさを有するものであり、厚みは用途によって異なるが、熱抵抗を抑制し、耐久性を維持するには、厚みは0.13ｍｍ以上0.64ｍｍ以下とすることが好適である。
【００３１】
また、支持基板21の第１主面21ａおよび第２主面21ｂには直径が0.15ｍｍ以上のピンホール状の欠陥がないことが好適である。直径が0.15ｍｍ以上のピンホール状の欠陥がなければ、支持基板21の第１主面21ａおよび第２主面21ｂに水分が吸着しにくいので、放熱基体10を湿度の高い環境で用いることができる。
【００３２】
また、放熱基体10を構成する回路部材41a，41ｂは、放熱基体10における回路部材41ａ，41ｂ上に搭載される電子部品（図示しない）の形状等によって回路部材41ａ，41ｂの形状が決められ、電子部品の発熱量や回路部材41ａ，41ｂを流れる電流の大きさ等に対応できることが要求される。この要求に応えられる厚みとしては、例えば、0.2ｍｍ以上0.6ｍｍ以下である。
【００３３】
また、放熱基体10を構成する放熱部材42は、発熱した電子部品からの熱を逃がすという機能を有するものであり、支持基板21の厚みが0.13ｍｍ以上0.64ｍｍ以下であり、回路部材41ａ，41ｂの厚みが0.2ｍｍ以上0.6ｍｍ以下であるとき、放熱部材42の厚みは、例えば、0.2ｍｍ以上0.6ｍｍ以下である。また、接合層31ａ，31ｂ，32の厚みは、例えば10μｍ以上20μｍ以下である。
【００３４】
図２〜図４は、本発明の放熱基体の実施の形態の他の例を示す、（ａ）は平面図であり、（ｂ）はそれぞれの図２〜図４（ａ）のＢ−Ｂ’線，Ｃ−Ｃ’線およびＤ−Ｄ’線での断面図であり、（ｃ）は底面図である。なお、図２〜図４において、図１と同様の部材には同じ符号を用いて示す。
【００３５】
図２に示す例の放熱基体10は、支持基板21の第１主面21ａに複数個並べて配置される回路部材41ａおよび回路部材41ｂを平面視したときの大きさが同等であり、第２主面21ｂに設けられる放熱部材42の構成は図１に示す例の放熱基体10と同じである。図２に示す例のように、支持基板21の第１主面21ａに大きさが同等の回路部材41ａおよび回路部材41ｂが配置されているときには、図１に示す例の放熱基体10と比較して、放熱基体10の製造工程で発生する支持基板21の反りを抑制することができる。
【００３６】
また、図３に示す例の放熱基体10は、支持基板21の第１主面21ａに複数の回路部材41が複数行，複数列に配置されており、第２主面21ｂに設けられる放熱部材42は図１に示す例の放熱基体10と同じである。図３に示す例のように、支持基板21の第１主面21ａに大きさの等しい複数の回路部材41が複数行，複数列に配置されているときには、図１に示す例の放熱基体10と比較して、放熱基体10の製造工程で発生する支持基板21の反りを抑制することができる。
【００３７】
さらに、図４に示す例の放熱基体10は、支持基板21の第１主面21ａに複数の回路部材41が複数行，複数列に配置されており、第２主面21ｂに複数の放熱部材42が複数行，複数列に配置されている放熱基体10である。図４に示す例のように、第１主面21ａおよび第２主面21ｂにそれぞれ大きさの等しい回路部材41および放熱部材42が複数行，複数列に配置されているときには、放熱基体10の製造工程で発生する支持基板21の反りを抑制することができるとともに、支持基板21を境界とする上下の対称性がよくなるので、図３に示す例の放熱基体10と比較して、それぞれの回路部材41に搭載する電子部品の発熱にばらつきが生じても、それぞれの放熱部材42で放熱することができるので、放熱部材42の剥がれにくい信頼性の高い放熱基体10とすることができる。
【００３８】
また、接合層31，32における元素Ｃの平均結晶粒径が３μｍ以上10μｍ以下であることが好適である。接合層31，32における元素Ｃは、平均結晶粒径が３μｍ以上10μｍ以下であるときには、接合部における不要なはみ出しがさらに抑制されるので、隣り合う回路部材41間の短絡のおそれはさらに減少する。また、支持基板21と回路部材41との間に生じる空隙が十分抑制されるので、さらに高い接合強度を得ることができる。なお、接合層31，32における元素Ｃの平均結晶粒径は、以下のようにして求めればよい。即ち、過酸化水素水および希硫酸がそれぞれ50質量％混合された、温度が40℃である溶液に接合層31，32を１分間浸漬して、エッチングした後、電子針微小部分析法（Electron Probe Micro Analysis）を用いて元素Ｃを同定し、ＪＩＳ  Ｈ  0501−1986（ＩＳＯ  2624−1973）に記載されている切断法に準拠して元素Ｃの平均結晶粒径を求めればよい。
【００３９】
また、支持基板21は、窒化珪素または窒化アルミニウムを主成分とするセラミックスからなることが好適である。このセラミックスは焼結体または単結晶のいずれでもよい。
【００４０】
なお、ここでいう主成分とは、前記セラミックスを構成する全成分100質量％に対して、50質量％以上を占める成分をいう。主成分の同定については、Ｘ線回折法を用い、主成分の含有量については蛍光Ｘ線分析法またはＩＣＰ発光分析法により求めればよい。具体的には、支持基板21の主成分が窒化珪素であるときには、蛍光Ｘ線分析法またはＩＣＰ発光分析法で珪素の比率を求め、窒化物に換算すれば窒化珪素の比率を求めることができる。また、支持基板21の主成分が窒化アルミニウムであるときには、上記と同様の方法でアルミニウムの比率を求め、窒化物に換算すれば窒化アルミニウムの比率を求めることができる。
【００４１】
そして、支持基板21が窒化アルミニウムを主成分とするセラミックスからなるときには、熱伝導率が150Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上であるため、放熱基体10の放熱特性を高くすることができる。
【００４２】
また、支持基板21が窒化珪素を主成分とするセラミックスからなるときには、40Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上の熱伝導率を有するとともに、機械的特性に優れているため好適である。窒化珪素を主成分とするセラミックスからなるときには、３点曲げ強度が500ＭＰa以上、動的弾性率が300ＧＰａ以上、ビッカース硬度（Ｈｖ）が13ＧＰａ以上、さらに破壊靱性（Ｋ１Ｃ）が５ＭＰａｍ１／２以上の機械的特性を有する支持基板21とすることができる。支持基板21がこれらの機械的特性を有していることにより、放熱基体10を構成した際、特に耐クリープ性やヒートサイクルに対する耐久性を向上させて信頼性に優れた放熱基体10となるので、長期間にわたって使用することができる。
【００４３】
ここで、３点曲げ強度については、放熱基体10にエッチングを施し、接合層31，32を介して接合されている回路部材41および放熱部材42を取り外した支持基板21を用いて、ＪＩＳ  Ｒ  1601−2008（ＩＳＯ  14704:2000（ＭＯＤ））に準拠して測定すればよい。なお、支持基板21の厚みが薄く、支持基板21から切り出した試験片の厚みを３ｍｍとすることができないときには、支持基板21の厚みをそのまま試験片の厚みとして評価するものとし、その結果が上記数値を満足するものとする。
【００４４】
また、動的弾性率についても、エッチングを施して回路部材41および放熱部材42を取り外した支持基板21を用いて、ＪＩＳ  Ｒ  1602−1995で規定される超音波パルス法に準拠して測定すればよい。なお、支持基板21の厚みが薄く、支持基板21から切り出した試験片の厚みを４ｍｍとすることができないときには、支持基板21の厚みをそのまま試験片の厚みとして評価するものとし、その結果が上記数値を満足するものとする。
【００４５】
ビッカース硬度（Ｈｖ）および破壊靱性（Ｋ１Ｃ）については、それぞれＪＩＳ  Ｒ  1610−2003（ＩＳＯ  14705：2000（ＭＯＤ）），ＪＩＳ  Ｒ  1607−1995で規定される圧子圧入法（ＩＦ法）に準拠して測定すればよい。なお、支持基板21の厚みが薄く、支持基板21から切り出した試験片の厚みをそれぞれＪＩＳ  Ｒ  1610−2003（ＩＳＯ  14705：2000（ＭＯＤ）），ＪＩＳ  Ｒ  1607−1995  圧子圧入法（ＩＦ法）で規定する0.5ｍｍ，３ｍｍとすることができないときには、支持基板21の厚みをそのまま試験片の厚みとして評価して、その結果が上記数値を満足することが好適である。ただし、そのままの厚みで評価して上記数値を満足することができないほどに支持基板21の厚みが薄いときには、支持基板21の厚みに応じて押し込み荷重を変更し、その結果を基に0.5ｍｍおよび３ｍｍのときのビッカース硬度（Ｈｖ）および破壊靱性（Ｋ１Ｃ）をシミュレーションにより推定すればよい。
【００４６】
なお、上記機械的特性を得るには、主成分である窒化珪素を少なくとも80質量％以上含有していることが好適で、その他の添加成分として、酸化エルビウム，酸化マグネシウム，酸化珪素，酸化モリブデンおよび酸化アルミニウム等が含まれていてもよい。
【００４７】
また、支持基板21の電気的特性は、体積固有抵抗が常温で10１２Ω・ｍ以上かつ300℃で10１０Ω・ｍ以上であることが好ましい。支持基板21がこれらの電気的特性を有していることにより、支持基板21の第１主面21ａに設けられる回路部材41上に搭載される電子部品の動作時に回路部材41側から放熱部材42側への電流のリークを抑制することができるため、電力損失を発生させないとともに、電子装置の誤動作を低減することができる。
【００４８】
また、放熱基体10は、元素Ｂが支持基板21の第１主面21ａ近傍の金属元素と化学結合していることが好適であり、元素Ｂと支持基板21の第１主面21ａ近傍の金属元素との化学結合は高い共有結合性を有するので、回路部材41と支持基板21との接合強度を高くすることができる。
【００４９】
ここで、支持基板21の第１主面21ａ近傍とは、支持基板21の第１主面21ａから支持基板21の厚みの５％以下の深さの範囲をいい、例えば元素Ｂがチタンであって、支持基板21が窒化珪素を主成分とするセラミックスからなるときには、化学結合した化合物は、ＴｉＳｉｘ（但し、ｘは１以上３以下である。）およびＴｉ５Ｓｉ３等である。この元素Ｂが支持基板21の第１主面21ａ近傍の金属元素と化学結合している状態については、Ｘ線回折法を用いて同定することができる。
【００５０】
また、放熱基体10では、接合層31，32は、炭素の含有量が0.05質量％以下であることが好適である。接合層31，32の炭素の含有量が0.05質量％以下であるときには、元素Ｂと化合して、クラックの起点となりやすい炭化物の含有量が制限されるので、接合層31，32にクラックが発生しにくくなる。なお、接合層31，32に含まれる炭素の含有量は、赤外線吸収法により求めればよい。
【００５１】
また、放熱基体10を構成する回路部材41は、熱伝導性の高い金属である銅を主成分とすることが好適である。なお、ここでいう主成分とは、回路部材41を構成する全成分100質量％に対して、50質量％以上を占める成分であり、好適には80質量％以上を占める成分をいう。
【００５２】
回路部材41の主成分である銅としては、無酸素銅，タフピッチ銅およびりん脱酸銅から選ばれる１種以上であることが好適である。特に、無酸素銅のうち、銅の含有量が99．995質量％以上である線形結晶無酸素銅，単結晶状高純度無酸素銅および真空溶解銅のいずれかを用いることが好適である。このように銅の含有量の多い回路部材41を設けた放熱基体10は、電気抵抗が低く、熱伝導率が高いため、回路特性（電子部品の発熱を抑制し、電力損失を少なくする特性）や放熱特性に優れたものとなる。また、降伏応力が低く、高温下で塑性変形しやすくなるため、支持基板21から回路部材41が剥がれることが少なく、より信頼性の高い放熱基体10となる。
【００５３】
同様に、放熱基体10を構成する放熱部材42は、熱伝導性の高い金属である銅を主成分とすることが好適である。放熱部材42の主成分である銅としては、無酸素銅，タフピッチ銅およびりん脱酸銅から選ばれる１種以上であることが好適であり、特に、無酸素銅のうち、銅の含有量が99．995質量％以上である線形結晶無酸素銅，単結晶状高純度無酸素銅および真空溶解銅のいずれかを用いることが好適である。このように、含有量が99．995質量％以上である銅からなる放熱部材42を設けた放熱基体10は、さらに放熱特性を高めることができる。
【００５４】
また、回路部材41および放熱部材42の各体積固有抵抗は、５×10−８Ω・ｍ以下、特に３×10−８Ω・ｍ以下であることが望ましい。なお、回路部材41および放熱部材42を構成する各成分の含有量は、蛍光Ｘ線分析法またはＩＣＰ発光分析法により求めることができる。
【００５５】
次に、本発明のろう材の製造方法の一例について説明する。
【００５６】
ろう材は、ペースト状であり、主成分となる銀および銅の粉末と、インジウム，亜鉛および錫から選択される少なくとも１種の元素Ａからなる粉末と、チタン，ジルコニウム，ハフニウムおよびニオブから選択される少なくとも１種の元素Ｂからなる粉末と、モリブデン，オスミウム，レニウムおよびタングステンから選択される少なくとも１種の元素Ｃからなる粉末とを用意する。そして、所定量秤量して混合した後、樹脂および有機溶媒を添加し、順次混練して脱泡することによって得ることができる。
【００５７】
ここで、樹脂としては、例えば、アクリル樹脂，メチルセルロース，エチルセルロース，ニトロセルロース，ポリレート，ポリメタレート等を用いることができ、有機溶媒としては、例えば、テルピネオール等のアルコール，アセトン，トルエン，キシレン，ジエチレングリコールモノブチルエーテル等を用いることができる。
【００５８】
あるいは、ろう材を構成する混合粉末に、無機化合物フラックスおよび有機溶媒を添加し、順次混練して脱泡することによっても、ろう材を得ることができる。このとき、無機化合物フラックスに用いる無機化合物としては、例えば、ホウ酸（Ｈ３ＢＯ３），ホウフッ化水素酸（ＨＢＦ４）等の酸、塩化リチウム（ＬｉＣｌ），塩化マグネシウム（ＭｇＣｌ２）等の塩化物、フッ化ナトリウム（ＮａＦ）等のフッ化物、臭化カリウム（ＫＢｒ）等の臭化物、４ホウ酸カリウム５水和物（Ｋ２Ｂ４Ｏ７・５Ｈ２Ｏ）等を用いることができる。
【００５９】
特に、ろう材における元素Ａ，ＢおよびＣの各含有量は、それぞれ２質量％以上22質量％以下、１質量％以上８質量％以下および１質量％以下８質量％以下とすることが好適であり、上記範囲の含有量とするには、ろう材を構成する粉末100質量％に対して、元素Ａからなる粉末，元素Ｂからなる粉末，元素Ｃからなる粉末の各含有量をそれぞれ２質量％以上22質量％以下、１質量％以上８質量％以下および１質量％以下８質量％以下とすればよい。
【００６０】
また、ろう材における銅の含有量を35質量％以上50質量％以下とするには、ろう材を構成する粉末100質量％に対して、銅の粉末の含有量を35質量％以上50質量％以下とすればよい。
【００６１】
また、ろう材における酸素の含有量を２質量％以下とするには、ろう材を構成する混合粉末に、樹脂および有機溶媒を添加し、順次混練して脱泡する際の雰囲気を真空とすればよい。
【００６２】
また、接合層31，32における元素Ｃの平均結晶粒径を３μｍ以上10μｍ以下とするには、平均粒径が３μｍ以上10μｍ以下である、元素Ｃからなる粉末を用いればよい。
【００６３】
次に、本発明の放熱基体の製造方法の一例として、図１に示す放熱基体の例について説明する。
【００６４】
まず、長さが30ｍｍ以上250ｍｍ以下，幅が10ｍｍ以上200ｍｍ以下，厚みが0.13ｍｍ以上0.64ｍｍ以下の窒化珪素または窒化アルミニウムを主成分とするセラミックスからなる支持基板21を作製し、支持基板21を800℃以上900℃以下で熱処理することで、支持基板21の表面に付着した有機物や残留炭素を除去する。
【００６５】
次に、熱処理した支持基板21の第１主面21ａおよび第２主面21ｂに、ペースト状の本発明のろう材を回路部材41および放熱部材42の配置に合わせて、スクリーン印刷法，加圧印刷法および刷毛塗り法等のいずれかの方法で塗布した後、120℃以上150℃以下で乾燥させる。
【００６６】
そして、支持基板21の第１主面21ａに塗布して乾燥させた本発明のろう材の上に、銅を含む複数の回路部材41ａ，41ｂを、第２主面21ｂに塗布して乾燥させた本発明のろう材の上に、放熱部材42を配置し、真空雰囲気中において、800℃以上900℃以下の範囲で加熱することにより、回路部材41ａ，41ｂおよび放熱部材42を本発明のろう材からなるそれぞれの接合層31ａ，31ｂ，32を介して支持基板21に接合した放熱基体10を得ることができる。なお、元素Ｂが支持基板21の第１主面21ａ近傍の金属元素と化学結合している放熱基体10を得るには、上記温度を840℃以上900℃以下にすればよい。
【００６７】
また、ろう材に添加する樹脂や有機溶媒等の炭素が残留することによる、各接合層31ａ，31ｂ，32における炭素の含有量がそれぞれ0.05質量％以下である放熱基体10を得るには、支持基板21の第１主面21ａに塗布して乾燥させた本発明のろう材の上に、例えば、銅を含む複数の回路部材41ａ，41ｂを、第２主面21ｂに塗布して乾燥させた本発明のろう材の上に、放熱部材42を配置し、窒素雰囲気中において、350℃以上500℃以下の範囲で加熱した後、真空雰囲気中において、800℃以上900℃以下の範囲で加熱すればよい。
【００６８】
また、回路部材41として、銅を含む金属箔を接合した後に、例えば、１行２列，２行４列，３行２列，３行３列等の行列状の区分配置となるように、接合された金属箔の表面にレジストを印刷して、120℃以上150℃以下でレジストを乾燥させて、硝弗硫酸，弗硝酸、塩酸または塩化第２鉄水溶液等を接合体に吹き付けることにより、金属箔の表面にレジストが印刷されていない部分を除去し、さらに水酸化ナトリウム水溶液や水酸化カリウム水溶液等のアルカリ水溶液を用いてレジストを除去することで、放熱基体10を構成する回路部材41としてもよい。
【００６９】
また、銅を含む回路部材41の酸化を抑制するため、回路部材41の表面をパラジウムを介してニッケルまたは金で被覆してもよい。さらに、放熱部材42が銅を含むときにも、放熱部材42の表面をパラジウムを介してニッケルまたは金で被覆してもよい。
【００７０】
あるいは、回路部材41および放熱部材42の各表面を化学研磨した後、２−アミノピリジン，２−アミノキノリン，２−アミノピリミジン，６−アミノピリミジン，２−アミノピラジン，２−アミノキナゾリン，４−アミノキナゾリン，２−アミノキノキサリン，８−アミノプリン，２−アミノベンゾイミダゾール，アミノトリアジン，アミノトリアゾールおよびこれらの置換誘導体のうちの少なくとも１種を含む水溶液に浸漬処理することにより、酸化を抑制してもよい。
【００７１】
以上のような製造方法で得られたろう材は、支持基板21，回路部材41および放熱部材42とろう材との濡れ性が良好であり、支持基板21を構成する非金属成分と元素Ｂとが反応することによって、支持基板21と回路部材41および放熱部材42との接合強度を高くするができる。さらに、融点の低い元素Ａを含むことにより、ろう材からなるそれぞれの接合層31，32と支持基板21，回路部材41または放熱部材42との間に生じる空隙を減少させつつ、融点の高い元素Ｃを含むことにより、ろう材の粘性が高くなり過ぎるのを抑えて接合部における不要なはみ出しを制御することができる。
【００７２】
また、以上のような製造方法で得られた放熱基体10は、支持基板21の第１主面21ａ側に銅を含む回路部材41を、第１主面21ａに対向する第２主面21ｂ側に放熱部材42をそれぞれ設けてなり、回路部材41が支持基板21の第１主面21ａ上に複数個並べて配置されて、本発明のろう材からなる接合層31を介して接合されていることにより、接合部における不要なはみ出しが抑制されて、隣り合う回路部材41ａ，41ｂ間の短絡のおそれを減少させることができるので、高集積化に対応可能な放熱基体10とすることができる。また、支持基板21と回路部材41との間に生じる空隙が少なく高い接合強度を有しているので信頼性の高い放熱基体10とすることができる。さらに、放熱基体10を構成する回路部材41として、含有量が99.995質量％以上の銅を用いれば、回路部材41上に電子部品を搭載したときに、電子部品から発生した熱を長期間にわたって効率よく放熱することができる。
【００７３】
また、上述した特性を有する本発明の放熱基体10における回路部材41上に、絶縁ゲート・バイポーラ・トランジスタ（ＩＧＢＴ）素子，金属酸化膜形電界効果トランジスタ（ＭＯＳＦＥＴ）素子，発光ダイオード（ＬＥＤ）素子等の半導体素子，昇華型サーマルプリンターヘッド素子，サーマルインクジェットプリンターヘッド素子等の各種電子部品を搭載した電子装置は、短絡のおそれが少ないので高い信頼性を得ることができる。
【００７４】
以下、本発明の実施例を具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例により限定されるものではない。
【実施例１】
【００７５】
まず、表１〜表３に示す含有量となるように、各種粉末を所定量秤量して混合した後、メチルセルロースおよびテルピネオールを添加し、順次混練して脱泡することによって、ペースト状のろう材を得た。なお、表１〜表３では、元素Ａ，ＢおよびＣが１種である場合は、それぞれＡ１，Ｂ１およびＣ１の各欄にそれらの元素記号を、元素Ａ，ＢおよびＣが２種の場合は、それぞれＡ１およびＡ２，Ｂ１およびＢ２，Ｃ１およびＣ２の各欄にそれらの元素記号を記した。【００７６】
次に、窒化珪素を主成分とするセラミックスからなり、長さが60ｍｍ，幅が30ｍｍ，厚みが0.32ｍｍである支持基板21を準備し、支持基板21を800℃以上900℃以下で熱処理することによって、支持基板21の表面に付着した有機物や残留炭素を除去した。その後、熱処理した支持基板21の第１主面21ａおよび第２主面21ｂに、図２に示す回路部材41ａ，41ｂおよび放熱部材42の配置に対応する部分にペースト状のろう材をスクリーン印刷で塗布した後、135℃で乾燥させることによって、接合層31ａ，31ｂ，32を形成した。【００７７】
そして、支持基板21の第１主面21ａに無酸素銅からなる回路部材41ａ，41ｂを、第１主面21ａに対向する第２主面21ｂに無酸素銅からなる放熱部材42をそれぞれ接合層31ａ，31ｂ，32に接するように配置して、真空雰囲気中において、840℃で加熱することにより、回路部材41ａ，41ｂおよび放熱部材42がそれぞれの接合層31ａ，31ｂ，32を介して支持基板21に接合された放熱基体を得た。【００７８】
なお、支持基板21の第１主面21ａに無酸素銅からなる金属泊を接合した後に、回路部材41ａ，41ｂが図２に示す形状および配置となるように、この金属箔の表面の一部にレジストを印刷して、135℃でレジストを乾燥させて、塩化第２鉄水溶液等を接合体に吹き付けることにより、金属箔の表面にレジストが印刷されていない部分を除去し、さらに水酸化ナトリウム水溶液を用いてレジストを除去することによっても、回路部材41ａ，41ｂとすることができる。【００７９】
この回路部材41ａ，41ｂは、それぞれ一辺が24ｍｍの正方形状であり、厚みが0.3ｍｍであり、回路部材41ａと回路部材41ｂとの間隔を２ｍｍとした。また、放熱部材42は、長さが58ｍｍであり、幅が26ｍｍであり、厚みを0.3ｍｍとした。さらに、接合層31ａ，31ｂ，32は、回路部材41ａ，41ｂおよび放熱部材42に合わせた形状とし、厚みを0.02ｍｍとした。【００８０】
そして、回路部材41ａおよび回路部材41ｂの各側面からはみ出している接合層31ａおよび接合層31ｂの回路部材41ａ，41ｂの側面と支持基板21の側面とを垂直に結ぶ線上における最大長さを、光学顕微鏡により倍率を50倍で測定し、この最大長さをはみ出し長さとした。なお、本実施例において、このはみ出し長さが0.2ｍｍを超えているときには、不要なはみ出しを生じているものとする。【００８１】
また、超音波探傷法により支持基板21と接合層31ａ，31ｂとの間に生じている空隙を平面視した面積Ｓｖを測定し、空隙が全くない状態の面積、すなわち回路部材41ａ，41ｂの支持基板21に接合している主面を合わせた面積Ｓｏに対する比率（＝Ｓｖ／Ｓｏ×100）を求め、空隙率とした。ここで、超音波探傷法の測定条件は、探傷周波数を50ＭＨｚ，ゲインを30ｄＢ、スキャンピッチを100μｍとした。【００８２】
また、回路部材41ａの引きはがし強さをＪＩＳ  Ｃ  6481−1996に準拠して測定することにより、回路部材41ａと支持基板21との接合強度を評価した。なお、引きはがし強さを測定する前にエッチングにより回路部材41ａの幅を24ｍｍから10ｍｍに狭くした。【００８３】
また、各ろう材を構成する各元素の同定および含有量については、蛍光Ｘ線分析法により求めた。これら測定値および計算値を表１〜表３に示す。【００８４】
【表１】
0005430655.tif 000002
【００８５】
【表２】
0005430655.tif 000003
【００８６】
【表３】
0005430655.tif 000004
【００８７】
表１〜表３に示す通り、比較例である試料Ｎｏ．１は、元素Ａが含まれていないことから、ろう材の流れ性が悪いために、支持基板21および接合層31との間の空隙率が高く、空隙が多いことがわかる。また、比較例である試料Ｎｏ．４は、元素Ｂが含まれていないことから、回路部材41ａの引きはがし強さの値が小さく、回路部材41ａと支持基板21との接合強度が低いことがわかる。また、比較例である試料Ｎｏ．８は、元素Ｃが含まれていないことから、はみ出し長さが1.5ｍｍと長く、不要なはみ出しがあることがわかる。【００８８】
一方、試料Ｎｏ．２，３，５〜７，９〜92は、銀および銅を主成分とし、インジウム，亜鉛および錫から選択される少なくとも１種の元素Ａと、チタン，ジルコニウム，ハフニウムおよびニオブから選択される少なくとも１種の元素Ｂと、モリブデン，オスミウム，レニウムおよびタングステンから選択される少なくとも１種の元素Ｃとを含むろう材からなる接合層31a，31ｂを介して回路部材41ａ，41ｂが支持基板21と接合されていることから、空隙が少ないので高い接合強度が得られるとともに、0.2ｍｍを超える不要なはみ出しがないので、短絡のおそれの少ない放熱基体とすることができることがわかった。【００８９】
また、元素Ａ，ＢおよびＣがそれぞれインジウム，チタンおよびモリブデンであり、元素Ａ，Ｂの含有量が同じで、元素Ｃの含有量が異なる試料Ｎｏ．９〜18を比べると、試料Ｎｏ，10〜17は元素Ｂが１質量％以上８質量％以下であることから、接合層31ａおよび接合層31ｂのはみ出しがなく、支持基板21と接合層31との間の空隙も少ないことがわかった。【００９０】
また、元素Ａ，ＢおよびＣがそれぞれインジウム，チタンおよびモリブデンであり、元素Ａ，Ｃの含有量が同じで、元素Ｂの含有量が異なる試料Ｎｏ．５〜７，43〜45を比べると、試料Ｎｏ．６，７，43，44は元素Ｂが１質量％以上８質量％以下であることから、引きはがし強さが30ＫＮ／ｍ以上であり、回路部材41ａと支持基板21との接合強度が高いことがわかった。【００９１】
また、元素Ａ，ＢおよびＣがそれぞれインジウム，チタンおよびモリブデンであり、元素Ｂ，Ｃの含有量が同じで、元素Ａの含有量が異なる試料Ｎｏ．２，３，７，12〜15，76，77を比べると、試料Ｎｏ．３，７，12〜15，70，71は、元素Ａが２質量％以上22質量％以下であることから、はみ出し長さが短く、支持基板21と接合層31との間の空隙率がゼロであり、接合強度が高いことがわかった。【００９２】
また、元素Ａ，ＢおよびＣの種類および各含有量が同じである試料Ｎｏ．11〜15を比べると、試料Ｎｏ．12，13，14は、銅の含有量が35質量％以上50質量％以下であることから、空隙がない上、接合強度が十分確保され、はみ出していないことがわかった。
【実施例２】
【００９３】
まず、銀が51.5質量％，銅が40質量％であり、元素Ａ，ＢおよびＣである錫，チタンおよびモリブデンの各含有量がそれぞれ３質量％，2.5質量％および３質量％となるように秤量した各種粉末を混合した後、メチルセルロースおよびテルピネオールを添加し、表４に示す雰囲気で順次混練して脱泡することによって、ペースト状のろう材を得た。なお、上記雰囲気が真空雰囲気である場合については、その到達真空度を、また、得られたろう材に含まれる酸素の含有量を赤外線吸収法によって測定し、その値をそれぞれ表４に示した。【００９４】
次に、窒化珪素を主成分とするセラミックスからなり、長さが60ｍｍ，幅が30ｍｍ，厚みが0.32ｍｍである支持基板21を準備した後、実施例１に示した方法と同じ方法により放熱基体を得た。【００９５】
そして、実施例１と同様に回路部材41ａの引きはがし強さをＪＩＳ  Ｃ  6481−1996に準拠して測定し、その値を表４に示した。【００９６】
【表４】
0005430655.tif 000005
【００９７】
表４に示す通り、酸素の含有量が２質量％以下であるろう材を用いた試料Ｎｏ．94，95は、酸素の含有量が２質量％を超えるろう材を用いた試料Ｎｏ．93よりも引きはがし強さが高く、高い接合強度を得られていることがわかった。
【実施例３】
【００９８】
まず、銀が51.5質量％，銅が40質量％であり、元素Ａ，ＢおよびＣである錫，チタンおよびモリブデンの各含有量がそれぞれ３質量％，2.5質量％および３質量％となるように秤量した各種粉末を混合した後、メチルセルロースおよびテルピネオールを添加し、順次混練して脱泡することによって、ペースト状のろう材を得た。なお、モリブデンの粉末は、表５に示す平均粒径の粉末を用いた。【００９９】
次に、窒化珪素を主成分とするセラミックスからなり、長さが60ｍｍ，幅が30ｍｍ，厚みが0.32ｍｍである支持基板21を準備した後、回路部材41ａ，41ｂおよび放熱部材42を支持基板21に加熱して接合する温度を840℃から900℃に変更する以外は、実施例１に示した方法と同じ方法により放熱基体を得た。【０１００】
そして、実施例１に示した方法と同様の方法ではみ出し長さ，空隙率および引きはがし強さを求め、それぞれ表５に示した。【０１０１】
また、接合層31における元素Ｃの平均結晶粒径は、過酸化水素水および希硫酸がそれぞれ50質量％混合された、温度が40℃である溶液に接合層31を１分間浸漬して、エッチングした後、電子針微小部分析法（Electron Probe Micro Analysis）を用いて元素Ｃを同定し、ＪＩＳ  Ｈ  0501−1986（ＩＳＯ  2624−1973）に記載されている切断法に準拠して求めた。【０１０２】
【表５】
0005430655.tif 000006
【０１０３】
表５に示す通り、接合層31における元素Ｃの平均結晶粒径が３μｍ以上10μｍ以下である試料Ｎｏ．97〜100は、接合部における不要なはみ出しが抑制されるとともに、支持基板21と回路部材41との間に生じる空隙が十分抑制されているので、高い接合強度が得られていることがわかった。
【実施例４】
【０１０４】
窒化アルミニウムおよび窒化珪素を主成分とするセラミックスからなる支持基板21を準備し、無酸素銅およびＳＵＳ304からなる回路部材41および放熱部材42を実施例２と同様のろう材からなる接合層31，32を介して接合した放熱基体を作製した。そして、このような材質および構成の放熱基体の回路部材41の主面に単位面積当たり40Ｗ／ｍ２の熱量を与えたものとみなしたシミュレーションを行ない、放熱基体の熱抵抗を推定した。その推定値を表６に示す。【０１０５】
【表６】
0005430655.tif 000007
【０１０６】
表６に示す通り、回路部材41および放熱部材42がＳＵＳ304からなる試料Ｎｏ．103，105，107に対し、回路部材41および放熱部材42が無酸素銅からなる試料Ｎｏ．102，104，106は、同じ材質の支持基板21を用いた試料と比較して、シミュレーション結果の熱抵抗値が小さかった。この結果より、銅は鉄より熱伝導率が高いので、放熱特性を高められることがわかった。
【実施例５】
【０１０７】
まず、銀が51.5質量％，銅が40質量％であり、元素Ａ，ＢおよびＣであるインジウム，チタンおよびモリブデンの各含有量がそれぞれ３質量％，2.5質量％および３質量％となるように秤量した各種粉末を混合した後、メチルセルロースおよびテルピネオールを添加し、順次混練して脱泡することにより、ペースト状のろう材を得た。このろう材を用いて、表７に示す接合の熱処理温度とした以外は実施例１と同様の方法で放熱基体を得た。【０１０８】
そして、Ｘ線回折法を用いて同定することにより、チタンが支持基板21の第１主面近傍にある珪素と化学結合している状態を確認し、珪化チタンが同定できた試料には○を、珪化チタンが同定できなかった試料には△を表７に記入した。また、実施例１と同様に回路部材41ａの引きはがし強さをＪＩＳ  Ｃ  6481−1996に準拠して測定し、その値を表７に示した。【０１０９】
【表７】
0005430655.tif 000008
【０１１０】
表７に示す通り、試料Ｎｏ．108，109は、珪化チタンが同定されており、珪化チタンが同定されなかった試料Ｎｏ．110よりも引きはがし強さの値が高くなった。従って、接合時に840℃以上900℃以下の温度で熱処理することによって、窒化珪素を主成分とする支持基板21の第１主面21ａ近傍の珪素と元素Ｂであるチタンとが化学結合し、チタンと珪素との結合が高い共有結合性を有するので、接合強度を高められることがわかった。
【実施例６】
【０１１１】
まず、銀が51.5質量％，銅が40質量％であり、元素Ａ，ＢおよびＣである錫，チタンおよびモリブデンの各含有量がそれぞれ３質量％，2.5質量％および３質量％となるように秤量した各種粉末を混合した後、メチルセルロースおよびテルピネオールを添加し、順次混練して脱泡することにより、ペースト状のろう材を得た。【０１１２】
次に、窒化珪素を主成分とするセラミックスからなり、長さが60ｍｍ，幅が30ｍｍ，厚みが0.32ｍｍである支持基板21を準備し、支持基板21を800℃以上900℃以下で熱処理することによって、支持基板21の表面に付着した有機物や残留炭素を除去した。その後、熱処理した支持基板21の第１主面21ａおよび第２主面21ｂに、図２に示す回路部材41ａ，41ｂおよび放熱部材42の配置に対応する部分にペースト状のろう材をスクリーン印刷で塗布した後、135℃で乾燥させることによって、接合層31ａ，31ｂ，32を形成した。【０１１３】
そして、支持基板21の第１主面21ａに無酸素銅からなる回路部材41ａ，41ｂを、第１主面21ａに対向する第２主面21ｂに無酸素銅からなる放熱部材42をそれぞれ接合層31ａ，31ｂ，32に接するように配置して、窒素雰囲気中において、表８に示す温度で加熱した後、真空雰囲気中において、850℃で加熱することにより、回路部材41ａ，41ｂおよび放熱部材42がそれぞれの接合層31ａ，31ｂ，32を介して支持基板21に接合された放熱基体を得た。【０１１４】
そして、接合層31ａ，31ｂ，32に含まれる炭素の含有量を赤外線吸収法により求めた。また、放熱基体のヒートサイクル試験を行ない、3000サイクル以降100サイクル経過する毎に、光学顕微鏡を用いて500倍の倍率で接合層31ａ，31b，32に生じるクラックの有無を確認した。なお、１サイクルは、室温から−45℃に降温して15分保持してから、昇温して125℃で15分保持した後、室温まで降温するというサイクルとした。クラックが接合層31ａ，31b，32のいずれかに確認されたサイクル数を表８に示す。【０１１５】
【表８】
0005430655.tif 000009
【０１１６】
表８に示す通り、接合層31ａ，31b，32における炭素の含有量がそれぞれ0.05質量％以下である試料Ｎｏ．112，113は、元素Ｂであるチタンと化合して、クラックの起点となりやすい炭化物の含有量が制限されているので、接合層31ａ，31b，32にクラックが発生しにくくなっていることがわかった。【０１１７】
また、このように優れた本発明の放熱基体の回路部材上に電子部品を搭載したところ、短絡のおそれの少ない信頼性の高い電子装置とすることができた。
【符号の説明】
【０１１８】
10：放熱基体
21：支持基板
31，32：接合層
41：回路部材
42：放熱部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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