【事件の表示】
　特許第６０５６４３２号発明「パワーモジュール用基板、ヒートシンク付パワーモジュール用基板、パワーモジュール、パワーモジュール用基板の製造方法」の特許異議申立事件について、次のとおり決定する。
【結　論】
　特許第６０５６４３２号の明細書及び特許請求の範囲を訂正請求書に添付された訂正明細書及び訂正特許請求の範囲のとおり、訂正後の請求項〔１−４〕、〔５−９〕について訂正することを認める。
　特許第６０５６４３２号の請求項１ないし７及び９に係る特許を維持する。
　特許第６０５６４３２号の請求項８に係る特許についての本件特許異議の申立てを却下する。
【理　由】
第１　手続の経緯
　特許第６０５６４３２号の請求項１ないし９に係る特許についての出願は、平成２４年１２月６日に特許出願され、平成２８年１２月１６日にその特許権の設定登録がされ、その後、その特許について、平成２９年７月１１日に特許異議申立人　飯田進により特許異議の申立てがされ、平成２９年１０月５日付けで取消理由が通知され、その指定期間内である平成２９年１２月８日に意見書の提出及び訂正の請求があり、その訂正の請求に対して特許異議申立人から平成３０年２月１３日付けで意見書が提出されたものである。
第２　訂正の適否についての判断
１．訂正の内容
　本件訂正請求による訂正の内容は以下（１）及び（２）のとおりである。
（１）請求項１ないし４からなる一群の請求項に係る訂正
ア．訂正事項１
　特許請求の範囲の請求項１に
「Ａｌ２Ｏ３からなるセラミックス基板の表面に銅または銅合金からなる銅板が積層されて接合されたパワーモジュール用基板であって、
　前記銅板と前記セラミックス基板との間において、前記セラミックス基板の表面に酸化物層が形成されているとともに、Ａｇ−Ｃｕ共晶組織層の厚さが１５μｍ以下とされていることを特徴とするパワーモジュール用基板。」とあるのを、
「Ａｌ２Ｏ３からなるセラミックス基板の表面に銅または銅合金からなる銅板が積層されて接合されたパワーモジュール用基板であって、
　
前記パワーモジュール用基板の製造工程は、
　前記セラミックス基板の接合面及び前記銅板の接合面のうち少なくとも一方に、Ａｇ及び酸化物形成元素を含有するＡｇ及び酸化物形成元素層含有ペーストを塗布することにより、Ａｇと酸化物形成元素とを含有するＡｇ及び酸化物形成元素層を形成し、乾燥後のＡｇ及び酸化物形成元素層の厚さを６０μｍ以上３００μｍ以下とするＡｇ及び酸化物形成元素層形成工程と、
　このＡｇ及び酸化物形成元素層を介して前記セラミックス基板と前記銅板と積層する積層工程と、
　積層された前記セラミックス基板と前記銅板を積層方向に６ｋｇｆ／ｃｍ
２
以上３５ｋｇｆ／ｃｍ
２
以下の圧力で加圧するとともに加熱し、前記セラミックス基板と前記銅板との界面に溶融金属領域を形成する加熱工程と、
　この溶融金属領域を凝固させることによって、前記セラミックス基板と前記銅板とを接合する凝固工程と、を有し、
　前記加熱工程において、Ａｇを前記銅板側に拡散させることにより前記セラミックス基板と前記銅板との界面に前記溶融金属領域を形成して、凝固後のＡｇ−Ｃｕ共晶組織層の厚さを１５μｍ以下とすることにより、
　前記銅板と前記セラミックス基板との間において、前記セラミックス基板の表面に酸化物層が形成されているとともに、Ａｇ−Ｃｕ共晶組織層の厚さが１５μｍ以下とされていることを特徴とするパワーモジュール用基板。」に訂正する。
イ．訂正事項２
　明細書の段落【０００９】に
「このような課題を解決して、前記目的を達成するために、本発明のパワーモジュール用基板は、Ａｌ２Ｏ３からなるセラミックス基板の表面に銅または銅合金からなる銅板が積層されて接合されたパワーモジュール用基板であって、前記銅板と前記セラミックス基板との間において、前記セラミックス基板の表面に酸化物層が形成されているとともに、Ａｇ−Ｃｕ共晶組織層の厚さが１５μｍ以下とされていることを特徴としている。」とあるのを、
「このような課題を解決して、前記目的を達成するために、本発明のパワーモジュール用基板は、Ａｌ２Ｏ３からなるセラミックス基板の表面に銅または銅合金からなる銅板が積層されて接合されたパワーモジュール用基板であって、
前記パワーモジュール用基板の製造工程は、前記セラミックス基板の接合面及び前記銅板の接合面のうち少なくとも一方に、Ａｇ及び酸化物形成元素を含有するＡｇ及び酸化物形成元素層含有ペーストを塗布することにより、Ａｇと酸化物形成元素とを含有するＡｇ及び酸化物形成元素層を形成し、乾燥後のＡｇ及び酸化物形成元素層の厚さを６０μｍ以上３００μｍ以下とするＡｇ及び酸化物形成元素層形成工程と、このＡｇ及び酸化物形成元素層を介して前記セラミックス基板と前記銅板と積層する積層工程と、積層された前記セラミックス基板と前記銅板を積層方向に６ｋｇｆ／ｃｍ
２
以上３５ｋｇｆ／ｃｍ
２
以下の圧力で加圧するとともに加熱し、前記セラミックス基板と前記銅板との界面に溶融金属領域を形成する加熱工程と、この溶融金属領域を凝固させることによって、前記セラミックス基板と前記銅板とを接合する凝固工程と、を有し、前記加熱工程において、Ａｇを前記銅板側に拡散させることにより前記セラミックス基板と前記銅板との界面に前記溶融金属領域を形成して、凝固後のＡｇ−Ｃｕ共晶組織層の厚さを１５μｍ以下とすることにより、
（２）請求項５ないし９からなる一群の請求項に係る訂正
ア．訂正事項３
　特許請求の範囲の請求項５に
「Ａｌ２Ｏ３からなるセラミックス基板の表面に銅または銅合金からなる銅板が積層されて接合されたパワーモジュール用基板の製造方法であって、
　前記セラミックス基板の接合面及び前記銅板の接合面のうち少なくとも一方に、Ａｇと酸化物形成元素とを含有するＡｇ及び酸化物形成元素層を形成するＡｇ及び酸化物形成元素層形成工程と、
　このＡｇ及び酸化物形成元素層を介して前記セラミックス基板と前記銅板と積層する積層工程と、
　積層された前記セラミックス基板と前記銅板を積層方向に加圧するとともに加熱し、前記セラミックス基板と前記銅板との界面に溶融金属領域を形成する加熱工程と、
　この溶融金属領域を凝固させることによって、前記セラミックス基板と前記銅板とを接合する凝固工程と、を有し、
　前記加熱工程において、Ａｇを前記銅板側に拡散させることにより前記セラミックス基板と前記銅板との界面に前記溶融金属領域を形成するとともに、前記セラミックス基板の表面に酸化物層を形成することを特徴とするパワーモジュール用基板の製造方法。」とあるのを、
「Ａｌ２Ｏ３からなるセラミックス基板の表面に銅または銅合金からなる銅板が積層されて接合されたパワーモジュール用基板の製造方法であって、
　前記セラミックス基板の接合面及び前記銅板の接合面のうち少なくとも一方に、
Ａｇ及び酸化物形成元素を含有するＡｇ及び酸化物形成元素層含有ペーストを塗布することにより、
し、乾燥後のＡｇ及び酸化物形成元素層の厚さを６０μｍ以上３００μｍ以下と
　このＡｇ及び酸化物形成元素層を介して前記セラミックス基板と前記銅板と積層する積層工程と、
　積層された前記セラミックス基板と前記銅板を積層方向に
６ｋｇｆ／ｃｍ
２
以上３５ｋｇｆ／ｃｍ
２
以下の圧力で
　この溶融金属領域を凝固させることによって、前記セラミックス基板と前記銅板とを接合する凝固工程と、を有し、
　前記加熱工程において、Ａｇを前記銅板側に拡散させることにより前記セラミックス基板と前記銅板との界面に前記溶融金属領域を形成
して、凝固後のＡｇ−Ｃｕ共晶組織層の厚さを１５μｍ以下と
イ．訂正事項４
　特許請求の範囲の請求項８を削除する。
ウ．訂正事項５
　特許請求の範囲の請求項９に
「前記Ａｇ及び酸化物形成元素層含有ペーストは、前記酸化物形成元素の水素化物を含有していることを特徴とする請求項８に記載のパワーモジュール用基板の製造方法。」とあるのを、
「前記Ａｇ及び酸化物形成元素層含有ペーストは、前記酸化物形成元素の水素化物を含有していることを特徴とする
請求項５から請求項７のいずれか一項
エ．訂正事項６
　明細書の段落【００１４】に
「本発明のパワーモジュール用基板の製造方法は、Ａｌ２Ｏ３からなるセラミックス基板の表面に銅または銅合金からなる銅板が積層されて接合されたパワーモジュール用基板の製造方法であって、前記セラミックス基板の接合面及び前記銅板の接合面のうち少なくとも一方に、Ａｇと酸化物形成元素とを含有するＡｇ及び酸化物形成元素層を形成するＡｇ及び酸化物形成元素層形成工程と、このＡｇ及び酸化物形成元素層を介して前記セラミックス基板と前記銅板と積層する積層工程と、積層された前記セラミックス基板と前記銅板を積層方向に加圧するとともに加熱し、前記セラミックス基板と前記銅板との界面に溶融金属領域を形成する加熱工程と、この溶融金属領域を凝固させることによって、前記セラミックス基板と前記銅板とを接合する凝固工程と、を有し、前記加熱工程において、Ａｇを前記銅板側に拡散させることにより前記セラミックス基板と前記銅板との界面に前記溶融金属領域を形成するとともに、前記セラミックス基板の表面に酸化物層を形成することを特徴としている。」とあるのを、
「本発明のパワーモジュール用基板の製造方法は、Ａｌ２Ｏ３からなるセラミックス基板の表面に銅または銅合金からなる銅板が積層されて接合されたパワーモジュール用基板の製造方法であって、前記セラミックス基板の接合面及び前記銅板の接合面のうち少なくとも一方に、
Ａｇ及び酸化物形成元素を含有するＡｇ及び酸化物形成元素層含有ペーストを塗布することにより、
し、乾燥後のＡｇ及び酸化物形成元素層の厚さを６０μｍ以上３００μｍ以下と
６ｋｇｆ／ｃｍ
２
以上３５ｋｇｆ／ｃｍ
２
以下の圧力で
して、凝固後のＡｇ−Ｃｕ共晶組織層の厚さを１５μｍ以下と
オ．訂正事項７
　明細書の段落【００１８】を削除する。
２．訂正の適否についての判断
（１）請求項１ないし４からなる一群の請求項に係る訂正について
ア．一群の請求項について
　訂正前の請求項１ないし４において、請求項２ないし４は、訂正する請求項１を直接又は間接的に引用しているものであるから、請求項１ないし４は、特許法第１２０条の５第４項に規定する一群の請求項である。
イ．訂正事項１について
（ア）訂正の目的について
　訂正事項１は、訂正前の請求項１において銅板とセラミックス基板との間に「形成されている」ものとして記載されている「酸化物層」及び「Ａｇ−Ｃｕ共晶組織層」に関して、それらの形成工程を特定するものであるから、特許法第１２０条の５第２項ただし書第１号に掲げる特許請求の範囲の減縮を目的とするものである。
（イ）願書に添付した明細書又は特許請求の範囲に記載した事項の範囲内の訂正であるか否かについて
　訂正事項１のうち、
「前記セラミックス基板の接合面及び前記銅板の接合面のうち少なくとも一方に、Ａｇ及び酸化物形成元素を含有するＡｇ及び酸化物形成元素層含有ペーストを塗布することにより、Ａｇと酸化物形成元素とを含有するＡｇ及び酸化物形成元素層を形成し、乾燥後のＡｇ及び酸化物形成元素層の厚さを６０μｍ以上３００μｍ以下とするＡｇ及び酸化物形成元素層形成工程」については、願書に添付した特許請求の範囲の【請求項５】及び明細書の段落【００４３】等に記載されており、
「このＡｇ及び酸化物形成元素層を介して前記セラミックス基板と前記銅板と積層する積層工程」については、願書に添付した特許請求の範囲の【請求項５】及び明細書の段落【００４４】等に記載されており、
「積層された前記セラミックス基板と前記銅板を積層方向に６ｋｇｆ／ｃｍ２以上３５ｋｇｆ／ｃｍ２以下の圧力で加圧するとともに加熱し、前記セラミックス基板と前記銅板との界面に溶融金属領域を形成する加熱工程」については、願書に添付した特許請求の範囲の【請求項５】及び明細書の段落【００４５】、【０１００】〜【０１０２】（【表４】〜【表６】）等に記載されており、
「この溶融金属領域を凝固させることによって、前記セラミックス基板と前記銅板とを接合する凝固工程」については、願書に添付した特許請求の範囲の【請求項５】及び明細書の段落【００４６】等に記載されており、
「前記加熱工程において、Ａｇを前記銅板側に拡散させることにより前記セラミックス基板と前記銅板との界面に前記溶融金属領域を形成して、凝固後のＡｇ−Ｃｕ共晶組織層の厚さを１５μｍ以下とすること」については、願書に添付した特許請求の範囲の【請求項５】及び明細書の段落【００４５】、【００５１】等に記載されている。
　したがって、訂正事項１は、願書に添付した明細書又は特許請求の範囲に記載した事項の範囲内の訂正であるから、特許法第１２０条の５第９項で準用する特許法第１２６条第５項の規定に適合するものである。
（ウ）実質上特許請求の範囲を拡張し、又は変更する訂正であるか否かについて
　上記（ア）に示したとおり、訂正事項１は特許請求の範囲を減縮するものであるから、実質上特許請求の範囲を拡張し、又は変更するものには該当せず、特許法第１２０条の５第９項で準用する特許法第１２６条第６項の規定に適合するものである。
ウ．訂正事項２について
（ア）訂正の目的について
　訂正事項２は、上記訂正事項１に係る訂正に伴い、特許請求の範囲の記載と明細書の記載の整合を図るためのものであるから、特許法第１２０条の５第２項ただし書第３号に掲げる明瞭でない記載の釈明を目的とするものである。
（イ）関係する請求項について
　明細書の訂正である訂正事項２に関係する一群の請求項の全て（請求項１ないし４）が訂正請求の対象とされているから、訂正事項２は、特許法第１２０条の５第９項で準用する特許法第１２６条第４項の規定に適合するものである。
（ウ）願書に添付した明細書又は特許請求の範囲に記載した事項の範囲内の訂正であるか否かについて
　訂正事項１について上記イ（イ）で示したのと同様の理由で、訂正事項２は、願書に添付した明細書又は特許請求の範囲に記載した事項の範囲内の訂正であるから、特許法第１２０条の５第９項で準用する特許法第１２６条第５項の規定に適合するものである。
（エ）実質上特許請求の範囲を拡張し、又は変更する訂正であるか否かについて
　上記（ア）で示したとおり、訂正事項２は上記訂正事項１と整合をとるためのものであるから、上記訂正事項１と同様に、実質上特許請求の範囲を拡張し、又は変更するものには該当せず、特許法第１２０条の５第９項で準用する特許法第１２６条第６項の規定に適合するものである。
（２）請求項５ないし９からなる一群の請求項に係る訂正について
ア．一群の請求項について
　訂正前の請求項５ないし９において、請求項６ないし９は、訂正する請求項５を直接又は間接的に引用しているものであるから、請求項５ないし９は、特許法第１２０条の５第４項に規定する一群の請求項である。
イ．訂正事項３について
（ア）訂正の目的について
　訂正事項３は、訂正前の請求項５における「Ａｇ及び酸化物形成元素層形成工程」における当該層の具体的形成手法及び厚さについて特定し、また、「加熱工程」における圧力の数値範囲を特定し、「凝固工程」の後のＡｇ−Ｃｕ共晶組織層の厚さの数値範囲を特定するものであるから、特許法第１２０条の５第２項ただし書第１号に掲げる特許請求の範囲の減縮を目的とするものである。
（イ）願書に添付した明細書又は特許請求の範囲に記載した事項の範囲内の訂正であるか否かについて
　訂正事項３のうち、
「前記セラミックス基板の接合面及び前記銅板の接合面のうち少なくとも一方に、Ａｇ及び酸化物形成元素を含有するＡｇ及び酸化物形成元素層含有ペーストを塗布することにより、Ａｇと酸化物形成元素とを含有するＡｇ及び酸化物形成元素層を形成し、乾燥後のＡｇ及び酸化物形成元素層の厚さを６０μｍ以上３００μｍ以下とするＡｇ及び酸化物形成元素層形成工程」については、願書に添付した明細書の段落【００４３】等に記載されており、
「積層された前記セラミックス基板と前記銅板を積層方向に６ｋｇｆ／ｃｍ２以上３５ｋｇｆ／ｃｍ２以下の圧力で加圧するとともに加熱し、前記セラミックス基板と前記銅板との界面に溶融金属領域を形成する加熱工程」については、願書に添付した明細書の段落【００４５】、【０１００】〜【０１０２】（【表４】〜【表６】）等に記載されており、
「前記加熱工程において、Ａｇを前記銅板側に拡散させることにより前記セラミックス基板と前記銅板との界面に前記溶融金属領域を形成して、凝固後のＡｇ−Ｃｕ共晶組織層の厚さを１５μｍ以下とするとともに、前記セラミックス基板の表面に酸化物層を形成すること」については、願書に添付した明細書の段落【００４５】、【００５１】等に記載されている。
　したがって、訂正事項３は、願書に添付した明細書又は特許請求の範囲に記載した事項の範囲内の訂正であるから、特許法第１２０条の５第９項で準用する特許法第１２６条第５項の規定に適合するものである。
（ウ）実質上特許請求の範囲を拡張し、又は変更する訂正であるか否かについて
　上記（ア）に示したとおり、訂正事項３は特許請求の範囲を減縮するものであるから、実質上特許請求の範囲を拡張し、又は変更するものには該当せず、特許法第１２０条の５第９項で準用する特許法第１２６条第６項の規定に適合するものである。
ウ．訂正事項４について
（ア）訂正の目的について
　訂正事項４は、請求項を削除するものであるから、特許法第１２０条の５第２項ただし書第１号に掲げる特許請求の範囲の減縮を目的とするものである。
（イ）願書に添付した明細書又は特許請求の範囲に記載した事項の範囲内の訂正であるか否かについて
　上記（ア）に示したとおり、訂正事項４は、請求項を削除するものであるから、願書に添付した明細書又は特許請求の範囲に記載した事項の範囲内の訂正であり、特許法第１２０条の５第９項で準用する特許法第１２６条第５項の規定に適合するものである。
（ウ）実質上特許請求の範囲を拡張し、又は変更する訂正であるか否かについて
　上記（ア）に示したとおり、訂正事項４は、請求項を削除するものであるから、実質上特許請求の範囲を拡張し、又は変更するものには該当せず、特許法第１２０条の５第９項で準用する特許法第１２６条第６項の規定に適合するものである。
エ．訂正事項５について
（ア）訂正の目的について
　訂正事項５は、訂正事項４によって請求項８を削除するのにともない、請求項９の引用請求項数を減少するものであるから、特許法第１２０条の５第２項ただし書第１号に掲げる特許請求の範囲の減縮を目的とするものである。
（イ）願書に添付した明細書又は特許請求の範囲に記載した事項の範囲内の訂正であるか否かについて
　上記（ア）に示したとおり、訂正事項５は、引用請求項数を減少するものであるから、願書に添付した明細書又は特許請求の範囲に記載した事項の範囲内の訂正であり、特許法第１２０条の５第９項で準用する特許法第１２６条第５項の規定に適合するものである。
（ウ）実質上特許請求の範囲を拡張し、又は変更する訂正であるか否かについて
　上記（ア）に示したとおり、訂正事項５は、引用請求項数を減少するものであるから、実質上特許請求の範囲を拡張し、又は変更するものには該当せず、特許法第１２０条の５第９項で準用する特許法第１２６条第６項の規定に適合するものである。
オ．訂正事項６について
（ア）訂正の目的について
　訂正事項６は、上記訂正事項３に係る訂正に伴い、特許請求の範囲の記載と明細書の記載の整合を図るためのものであるから、特許法第１２０条の５第２項ただし書第３号に掲げる明瞭でない記載の釈明を目的とするものである。
（イ）関係する請求項について
　明細書の訂正である訂正事項６に関係する一群の請求項の全て（請求項５ないし９）が訂正請求の対象とされているから、訂正事項６は、特許法第１２０条の５第９項で準用する特許法第１２６条第４項の規定に適合するものである。
（ウ）願書に添付した明細書又は特許請求の範囲に記載した事項の範囲内の訂正であるか否かについて
　訂正事項３について上記イ（イ）で示したのと同様の理由で、訂正事項６は、願書に添付した明細書又は特許請求の範囲に記載した事項の範囲内の訂正であるから、特許法第１２０条の５第９項で準用する特許法第１２６条第５項の規定に適合するものである。
（エ）実質上特許請求の範囲を拡張し、又は変更する訂正であるか否かについて
　上記（ア）で示したとおり、訂正事項６は訂正事項３と整合をとるためのものであるから、当該訂正事項３と同様に、実質上特許請求の範囲を拡張し、又は変更するものには該当せず、特許法第１２０条の５第９項で準用する特許法第１２６条第６項の規定に適合するものである。
カ．訂正事項７について
（ア）訂正の目的について
　訂正事項７は、上記訂正事項４に係る訂正に伴い、特許請求の範囲の記載と明細書の記載の整合を図るためのものであるから、特許法第１２０条の５第２項ただし書第３号に掲げる明瞭でない記載の釈明を目的とするものである。
（イ）関係する請求項について
　明細書の訂正である訂正事項７に関係する一群の請求項の全て（請求項５ないし９）が訂正請求の対象とされているから、訂正事項７は、特許法第１２０条の５第９項で準用する特許法第１２６条第４項の規定に適合するものである。
（ウ）願書に添付した明細書又は特許請求の範囲に記載した事項の範囲内の訂正であるか否かについて
　訂正事項７は、上記訂正事項４によって削除される請求項８の記載と対応する明細書の記載を削除するものであり、願書に添付した明細書又は特許請求の範囲に記載した事項の範囲内の訂正であるから、特許法第１２０条の５第９項で準用する特許法第１２６条第５項の規定に適合するものである。
（エ）実質上特許請求の範囲を拡張し、又は変更する訂正であるか否かについて
　上記（ア）で示したとおり、訂正事項７は上記訂正事項４と整合をとるためのものであるから、上記訂正事項４と同様に、実質上特許請求の範囲を拡張し、又は変更するものには該当せず、特許法第１２０条の５第９項で準用する特許法第１２６条第６項の規定に適合するものである。
３．まとめ
　以上のとおりであるから、本件訂正請求による訂正は特許法第１２０条の５第２項第１号及び第３号に掲げる事項を目的とするものであり、かつ、同条第４項、及び、同条第９項において準用する同法第１２６条第４項から第６項までの規定に適合する。
　また、本件特許異議の申立ては、本件訂正前の全ての請求項に対してされているので、訂正事項１及び３ないし５に関して、特許法第１２０条の５第９項において読み替えて準用する同法第１２６条第７項に規定する独立特許要件は課されない。
　したがって、本件訂正請求は適法なものであり、訂正後の請求項〔１ないし４〕、〔５ないし９〕について訂正することを認める。
第３　特許異議の申立てについて
１．本件発明
　本件訂正請求により訂正された請求項１ないし９に係る発明（以下「本件発明１ないし９」という。）は、訂正特許請求の範囲の請求項１ないし９に記載された次の事項により特定されるとおりのものである。（下線は訂正された箇所を示す。）
「【請求項１】
　Ａｌ２Ｏ３からなるセラミックス基板の表面に銅または銅合金からなる銅板が積層されて接合されたパワーモジュール用基板であって、
　
前記パワーモジュール用基板の製造工程は、
　前記セラミックス基板の接合面及び前記銅板の接合面のうち少なくとも一方に、Ａｇ及び酸化物形成元素を含有するＡｇ及び酸化物形成元素層含有ペーストを塗布することにより、Ａｇと酸化物形成元素とを含有するＡｇ及び酸化物形成元素層を形成し、乾燥後のＡｇ及び酸化物形成元素層の厚さを６０μｍ以上３００μｍ以下とするＡｇ及び酸化物形成元素層形成工程と、
　このＡｇ及び酸化物形成元素層を介して前記セラミックス基板と前記銅板と積層する積層工程と、
　積層された前記セラミックス基板と前記銅板を積層方向に６ｋｇｆ／ｃｍ
２
以上３５ｋｇｆ／ｃｍ
２
以下の圧力で加圧するとともに加熱し、前記セラミックス基板と前記銅板との界面に溶融金属領域を形成する加熱工程と、
　この溶融金属領域を凝固させることによって、前記セラミックス基板と前記銅板とを接合する凝固工程と、を有し、
　前記加熱工程において、Ａｇを前記銅板側に拡散させることにより前記セラミックス基板と前記銅板との界面に前記溶融金属領域を形成して、凝固後のＡｇ−Ｃｕ共晶組織層の厚さを１５μｍ以下とすることにより、
　前記銅板と前記セラミックス基板との間において、前記セラミックス基板の表面に酸化物層が形成されているとともに、Ａｇ−Ｃｕ共晶組織層の厚さが１５μｍ以下とされていることを特徴とするパワーモジュール用基板。
【請求項２】
　前記酸化物層は、Ｔｉ、Ｈｆ、Ｚｒ、Ｎｂから選択される１種又は２種以上の元素の酸化物を含有していることを特徴とする請求項１に記載のパワーモジュール用基板。
【請求項３】
　請求項１又は請求項２に記載のパワーモジュール用基板と、このパワーモジュール用基板を冷却するヒートシンクと、を備えたことを特徴とするヒートシンク付パワーモジュール用基板。
【請求項４】
　請求項１又は請求項２に記載のパワーモジュール用基板と、該パワーモジュール用基板上に搭載される電子部品と、を備えたことを特徴とするパワーモジュール。
【請求項５】
　Ａｌ２Ｏ３からなるセラミックス基板の表面に銅または銅合金からなる銅板が積層されて接合されたパワーモジュール用基板の製造方法であって、
　前記セラミックス基板の接合面及び前記銅板の接合面のうち少なくとも一方に、
Ａｇ及び酸化物形成元素を含有するＡｇ及び酸化物形成元素層含有ペーストを塗布することにより、
し、乾燥後のＡｇ及び酸化物形成元素層の厚さを６０μｍ以上３００μｍ以下と
　このＡｇ及び酸化物形成元素層を介して前記セラミックス基板と前記銅板と積層する積層工程と、
　積層された前記セラミックス基板と前記銅板を積層方向に
６ｋｇｆ／ｃｍ
２
以上３５ｋｇｆ／ｃｍ
２
以下の圧力で
　この溶融金属領域を凝固させることによって、前記セラミックス基板と前記銅板とを接合する凝固工程と、を有し、
　前記加熱工程において、Ａｇを前記銅板側に拡散させることにより前記セラミックス基板と前記銅板との界面に前記溶融金属領域を形成
して、凝固後のＡｇ−Ｃｕ共晶組織層の厚さを１５μｍ以下と
【請求項６】
　前記酸化物形成元素は、Ｔｉ、Ｈｆ、Ｚｒ、Ｎｂから選択される１種又は２種以上の元素であることを特徴とする請求項５に記載のパワーモジュール用基板の製造方法。
【請求項７】
　前記Ａｇ及び酸化物形成元素層形成工程では、Ａｇ及び酸化物形成元素以外に、Ｉｎ、Ｓｎ、Ａｌ、Ｍｎ及びＺｎから選択される１種又は２種以上の添加元素を配設させることを特徴とする請求項５又は請求項６に記載のパワーモジュール用基板の製造方法。
【請求項８】（削除）
【請求項９】
　前記Ａｇ及び酸化物形成元素層含有ペーストは、前記酸化物形成元素の水素化物を含有していることを特徴とする
請求項５から請求項７のいずれか一項
２．取消理由の概要
　訂正前の請求項１ないし９に係る特許に対して平成２９年１０月５日付けで特許権者に通知した取消理由の概要は、次のとおりである。
（１）請求項１ないし６に係る発明は、引用文献１（甲第３号証）及び引用文献２（甲第１号証）に記載された発明に基づいて、当業者が容易に発明をすることができたものであり、請求項７及び８に係る発明は、引用文献１ないし引用文献３（甲第４号証）に記載された発明に基づいて、当業者が容易に発明をすることができたものであり、請求項９に係る発明は、引用文献１ないし引用文献４（甲第５号証）に記載された発明に基づいて、当業者が容易に発明をすることができたものであるから、請求項１ないし９に係る特許は、特許法第２９条第２項の規定に違反してされたものであり、同法第１１３条第２号に該当し、取り消すべきものである。
　＜引用文献一覧＞ 
 　１．特開２０１２−６４８０１号公報（甲第３号証） 
 　２．特開昭６０−２３９３７３号公報（甲第１号証） 
 　３．特開平１１−１２０５１号公報（甲第４号証） 
 　４．特開２００５−１１２６７７号公報（甲第５号証） 
（２）請求項５ないし９に係る特許は、特許請求の範囲の記載が特許法第３６条第６項第１号に規定する要件を満たしていない特許出願に対してなされたものであり、同法第１１３条第４号に該当し、取り消すべきものである。
３．引用文献１の記載
　引用文献１（甲第３号証：特開２０１２−６４８０１号公報）には、「ヒートシンク付パワーモジュール用基板、パワーモジュール及びヒートシンク付パワーモジュール用基板の製造方法」に関して、以下の事項が図面とともに記載されている。（なお、下線は当審で付与した。）
（１）「【技術分野】
【０００１】
　
この発明は、大電流、高電圧を制御する半導体装置に用いられるヒートシンク付パワーモジュール用基板、パワーモジュール及びヒートシンク付パワーモジュール用基板の製造方法に関するものである。
（２）「【０００２】
　
半導体素子の中でも電力供給のためのパワーモジュールは、発熱量が比較的高いため、これを搭載する基板としては、例えば、ＡｌＮ（窒化アルミ）、Ａｌ
２
Ｏ
３
（アルミナ）、Ｓｉ
３
Ｎ
４
（窒化ケイ素）などからなるセラミックス基板の一方の面側に第一の金属板が接合される
　このようなヒートシンク付パワーモジュール基板では、第一の金属板に回路パターンが形成され、この第一の金属板の上に、はんだ材を介してパワー素子の半導体チップが搭載される。」
（３）「【００９０】
　次に、
本発明の第３の実施形態について、図１６から図１８を参照して説明する。
　
図１６に示すパワーモジュール２０１は、ヒートシンク付パワーモジュール用基板２１０と、このヒートシンク付パワーモジュール用基板２１０の搭載面２２２Ａ上にはんだ層２を介して接合された半導体チップ３（電子部品）と、を備えている。
【００９１】
　
ヒートシンク付パワーモジュール用基板２１０は、セラミックス基板２２１と、このセラミックス基板２２１の一方の面（図１６において上面）に接合された第一の金属板２２２と
を備えたパワーモジュール用基板２２０
を備えている。
【００９２】
　
セラミックス基板２２１は、第一の金属板２２２と第二の金属板２２３との間の電気的接続を防止するものであって、絶縁性の高いＳｉ
３
Ｎ
４
（窒化ケイ素）で構成されている。
【００９３】
　
第一の金属板２２２は、銅又は銅合金で構成されており、
　この第一の金属板２２２には、回路パターンが形成されており、その一方の面（図１６において上面）が、半導体チップ３が搭載される搭載面２２２Ａとされている。
　（中略）
【０１０１】
　以下に、
前述の構成のヒートシンク付パワーモジュール用基板２１０の製造方法について説明する。
【０１０２】
　
まず、図２０及び図２１に示すように、銅からなる第一の金属板２２２と、セラミックス基板２２１とを接合する（銅板接合工程Ｓ２０１）。ここで、Ｓｉ
３
Ｎ
４
からなるセラミックス基板２２１と第一の金属板２２２とは、いわゆる活性金属法によって接合されている。この活性金属法では、図２１に示すように、セラミックス基板２２１と第一の金属板２２２との間に、Ａｇ−Ｃｕ−Ｔｉからなるろう材２２５を配設して、セラミックス基板２２１と第一の金属板２２２とを接合するものである。
　
なお、本実施形態では、Ａｇ−２７．４質量％Ｃｕ−２．０質量％Ｔｉからなるろう材２２５を用いて、１０
−３
Ｐａの真空中にて、８５０℃で１０分加熱することによって、セラミックス基板２２１と第一の金属板２２２とを接合している。
　（中略）
【０１０９】
　
以上のような構成とされた本実施形態であるヒートシンク付パワーモジュール用基板２１０によれば、
第一の金属板２２２の上に搭載された半導体チップ３等の発熱体からの熱を効率良く促進することができ、かつ、熱サイクル負荷時におけるセラミックス基板２２１の割れの発生を抑制し、信頼性の高いヒートシンク付パワーモジュール用基板２１０を提供することが可能となる。
【０１１０】
　
また、Ａｇ−Ｃｕ−Ｔｉのろう材２２５を用いた活性金属法によって、第一の金属板２２２とセラミックス基板２２１とを接合しているので、第一の金属板２２２及びセラミックス基板２２１に酸素を介在させることなく、パワーモジュール用基板２２０を構成することができる。
　したがって、第３の実施形態に着目して、上記（１）及び（３）並びに図面の記載を総合勘案すると、引用文献１には、次の発明（以下、「引用発明」という。）が記載されている。
「Ｓｉ３Ｎ４で構成されたセラミックス基板２２１と銅又は銅合金からなる第一の金属板２２２を、Ａｇ−Ｃｕ−Ｔｉからなるろう材２２５を用いた活性金属法によって接合する、パワーモジュール用基板の製造方法。」
４．当審の判断
（１）取消理由通知に記載した取消理由について
ア．特許法第２９条第２項について
（ア）本件発明５について
　まず、本件発明５について検討する。
　本件発明５と引用発明とを対比すると、引用発明の「パワーモジュール用基板」「セラミックス基板２２１」「銅又は銅合金からなる第一の金属板２２２」は、本件発明５の「パワーモジュール用基板」「セラミックス基板」「銅または銅合金からなる銅板」にそれぞれ相当するから、本件発明５と引用発明は以下の点で相違し、その余の点で一致する。
＜相違点１＞
　セラミックス基板が、本件発明５においては「Ａｌ２Ｏ３」からなるのに対して、引用発明においては「Ｓｉ３Ｎ４」で構成されている点。
＜相違点２＞
　セラミックス基板と銅板の接合に関して、本件発明５においては、（ａ）「前記セラミックス基板の接合面及び前記銅板の接合面のうち少なくとも一方に、Ａｇ及び酸化物形成元素を含有するＡｇ及び酸化物形成元素層含有ペーストを塗布することにより、Ａｇと酸化物形成元素とを含有するＡｇ及び酸化物形成元素層を形成し、乾燥後のＡｇ及び酸化物形成元素層の厚さを６０μｍ以上３００μｍ以下とするＡｇ及び酸化物形成元素層形成工程」及び（ｂ）「積層された前記セラミックス基板と前記銅板を積層方向に６ｋｇｆ／ｃｍ２以上３５ｋｇｆ／ｃｍ２以下の圧力で加圧するとともに加熱し、前記セラミックス基板と前記銅板との界面に溶融金属領域を形成する加熱工程」を有するとともに、（ｃ）「凝固後のＡｇ−Ｃｕ共晶組織層の厚さを１５μｍ以下とする」のに対して、引用発明においては、「Ａｇ−Ｃｕ−Ｔｉからなるろう材２２５を用いた活性金属法によって接合する」ことが特定されているだけである点。
　特に、引用発明においては、上記（ａ）のように「Ａｇ及び酸化物形成元素を含有するＡｇ及び酸化物形成元素層含有ペーストを塗布すること」及び「乾燥後のＡｇ及び酸化物形成元素層の厚さを６０μｍ以上３００μｍ以下とする」こと、上記（ｂ）のように加熱時に「６ｋｇｆ／ｃｍ２以上３５ｋｇｆ／ｃｍ２以下の圧力で加圧する」こと、上記（ｃ）のように「凝固後のＡｇ−Ｃｕ共晶組織層の厚さを１５μｍ以下とする」ことは特定されていない点。
　そこで、上記各相違点について検討すると、まず相違点１については、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）からなるセラミックス基板は、パワーモジュール用基板としてごく普通に用いられている（例えば、引用文献１の上記３．（２）で摘示した記載を参照。）から、引用発明の上記セラミックス基板２２１として、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）からなるセラミックス基板を用いることは、当業者にとって格別の創意工夫を要することではない。
　次に、相違点２について検討する。
　引用文献２（甲第１号証：特開昭６０−２３９３７３号公報）には、アルミナ部材と銅板（金属部材）とを接合する方法について記載されており（［発明の概要］及び［発明の実施例］の欄を参照。）、具体的には、
　前記アルミナ部材又は前記銅板に、Ａｇ−Ｔｉ又はＡｇ−Ｔｉ−Ｃｕからなる厚さ０．５〜１０μｍの層を堆積することにより、前記アルミナ部材と前記銅板の接合部に前記層を介在させ（第３頁右上欄第１１行〜同頁右下欄第５行）、
　次いで、前記アルミナ部材と前記銅板を接合面で重ね合わせ（第３頁右下欄第６行〜第７行）、
　低圧（０〜１ｋｇ／ｍｍ２）を加えて加熱し、この熱処理により、前記アルミナ部材と前記銅板の間に、Ａｇ−Ｃｕ−Ｔｉの合金融液が生成され（第３頁右下欄第７行〜第１４行）、
　この後冷却することにより前記アルミナ部材と前記銅板とが強固に接合され（第３頁右下欄第１４行〜第１６行）、
　上記加熱工程において、前記合金融液を前記銅板に拡散させる（第４頁左上欄第１行〜第２行） 
ことが記載されている。 
　そして、引用文献２には、前記加熱（熱処理）の工程において、前記アルミナ部材の表面に酸化物層が形成されることは明記されていないが、本件発明５と同様に、前記合金融液に含まれる活性金属であるＴｉが前記アルミナ部材と反応して酸化物層を形成することは、当業者にとって自明のことであり、そうすると、前記Ｔｉは、酸化物形成元素であるということができる。
　しかしながら、引用文献２には、Ａｇ−Ｔｉ又はＡｇ−Ｔｉ−Ｃｕからなる層を介在させる手法として「Ａｇ，Ｔｉ，Ｃｕの金属箔を用いて介在させる方法、或はＡｇ，Ｔｉ，Ｃｕをスパッタリング法，蒸着法，めっき法等によりアルミナ部材又は金属部材に堆積して介在させる方法」が記載されているだけで、本件発明５の上記（ａ）のように「Ａｇ及び酸化物形成元素を含有するＡｇ及び酸化物形成元素層含有ペーストを塗布すること」は記載されておらず、したがって、「乾燥後のＡｇ及び酸化物形成元素層の厚さを６０μｍ以上３００μｍ以下とする」ことも記載されていない。また、引用文献２には、上記（ａ）のようにして形成したＡｇ及び酸化物形成元素層を介して、上記（ｂ）のように「６ｋｇｆ／ｃｍ２以上３５ｋｇｆ／ｃｍ２以下の圧力」で加圧することも記載されていない。さらに、上記（ａ）及び（ｂ）の工程を経た上で、上記（ｃ）のように「凝固後のＡｇ−Ｃｕ共晶組織層の厚さを１５μｍ以下とする」ことも記載されていない。
　そして、相違点２に係る上記（ａ）ないし（ｃ）の事項により、本件発明５は、「冷熱サイクル負荷時にＡｌ２Ｏ３からなるセラミックス基板と銅板との熱膨張係数の差に起因するせん断応力が作用した場合であっても、銅板側が適度に変形することになり、Ａｌ２Ｏ３からなるセラミックス基板の割れを抑制することができる。」（本件の特許明細書の【００１０】）という顕著な効果を奏するものである。
　したがって、本件発明５は、引用発明及び引用文献２に記載の技術事項に基づいて、当業者が容易に発明をすることができたものであるということはできない。
　また、取消理由通知で引用した引用文献３（甲第４号証：特開平１１−１２０５１号公報）及び引用文献４（甲第５号証：特開２００５−１１２６７７号公報）、並びに、特許異議申立人が提出した甲第２号証（化学大辞典）にも、上記（ａ）ないし（ｃ）の事項は記載されていないから、引用文献３及び引用文献４並びに甲第２号証の記載を参酌しても、本件発明５は、引用発明及び引用文献２に記載の技術事項に基づいて、当業者が容易に発明をすることができたものであるということはできない。
（イ）本件発明６、７及び９について
　本件発明６、７及び９は本件発明５の発明特定事項を全て含むものであるから、上記（ア）で述べたのと同様の理由で、本件発明６、７及び９は、引用発明及び引用文献２に記載の技術事項に基づいて、当業者が容易に発明をすることができたものであるということはできない。
（ウ）本件発明１ないし５について
　本件発明１も、上記（ア）で挙げた相違点２に係る上記（ａ）ないし（ｃ）の事項を含む「パワーモジュール用基板の製造工程」を発明特定事項として備えているから、上記（ア）で述べたのと同様の理由で、本件発明１は、引用発明及び引用文献２に記載の技術事項に基づいて、当業者が容易に発明をすることができたものであるということはできない。
　また、本件発明２ないし４は本件発明１の発明特定事項を全て含むものであるから、本件発明１と同様に、本件発明２ないし４も、引用発明及び引用文献２に記載の技術事項に基づいて、当業者が容易に発明をすることができたものであるということはできない。
（エ）まとめ
　以上のとおりであるから、請求項１ないし７及び９に係る特許は、特許法第２９条第２項の規定に違反してされたものであるということはできない。
イ．特許法第３６条第６項第１号について
　本件特許明細書に「比較例１、２、５１、５２においては、共晶組織厚さが１５μｍを超えており、少ないサイクル数でＡｌ２Ｏ３からなるセラミックス基板にクラックが発生した。」（【０１１３】）と記載されているように、比較例１、２、５１、５２は、共晶組織厚さが１５μｍを超えているため、セラミック基板の割れの発生を抑制するという課題（【０００８】）を解決することはできていない。
　これに対して、本件訂正請求による訂正前の請求項５に記載の製造方法においては、共晶組織厚さについて特定されていないので、前記比較例１、２、５１、及び５２も含み得るものであったが、本件訂正請求による訂正後の請求項５（本件発明５）の製造方法においては、「凝固後のＡｇ−Ｃｕ共晶組織層の厚さを１５μｍ以下とする」という発明特定事項を有しているから、凝固後のＡｇ−Ｃｕ共晶組織層の厚さがいずれも１５μｍを超える比較例１、２、５１、及び５２は、本件発明５の製造方法には含まれない。
　したがって、上記比較例１、２、５１、及び５２の評価結果を根拠にして、訂正後の請求項５及びその従属請求項である訂正後の請求項６、７及び９の記載に課題解決手段が反映されていないということはできない。
　よって、請求項５ないし７及び９に係る特許は、特許請求の範囲の記載が特許法第３６条第６項第１号に規定する要件を満たしていない特許出願に対してなされたものであるということはできない。
（２）取消理由通知において採用しなかった特許異議申立理由について
　特許異議申立人は、特許異議申立書において、請求項１、２、５、及び６に記載された発明は、甲第１号証に記載された発明であるから、請求項１、２、５、及び６に係る特許は、特許法第２９条第１項第３号の規定に違反してされたものであり、また、請求項３、４、７ないし９に記載された発明は、甲第１号証に記載された発明及び甲第３ないし５号証に記載の技術事項に基づいて、当業者が容易に発明をすることができたものであるから、請求項３、４、７ないし９に係る特許は、特許法第２９条第２項の規定に違反してされたものであると主張している。
　しかしながら、甲第１号証（引用文献２）には、「アルミナと金属との接合方法」について記載されてはいるが、「パワーモジュール用基板」及び「パワーモジュール用基板の製造方法」については記載されておらず、さらに、上記（１）ア（ア）で説示したように上記（ａ）ないし（ｃ）の事項も記載されていない。
　したがって、請求項１、２、５、及び６に係る発明は、甲第１号証に記載された発明であるということはできない。
　また、上記（１）ア．（ア）で説示したとおり、特許異議申立人が提出した他のいずれの文献にも、上記（ａ）ないし（ｃ）の事項は記載されていないから、請求項３、４、７及び９に係る発明は、甲第１号証に記載された発明及び甲第３ないし５号証に記載の技術事項に基づいて、当業者が容易に発明をすることができたものであるということはできない。
　よって、特許異議申立人の上記主張は理由がない。
（３）特許異議申立人の意見について
　特許異議申立人は、平成３０年２月１３日付け意見書において、訂正後の請求項１及び５に記載の「Ａｇ及び酸化物形成元素を含有するＡｇ及び酸化物形成元素層含有ペースト」はＣｕを含み得るものであるため、「冷熱サイクル負荷時におけるセラミックス基板の割れの発生を抑制できる」という課題を解決できるかが不明であるから、請求項１ないし７及び９に係る特許は、特許請求の範囲の記載が特許法第３６条第６項第１号に規定する要件を満たしていない特許出願に対してなされたものである旨を主張している。
　しかしながら、訂正後の請求項１及び５に係る発明は、いずれも「Ａｇ−Ｃｕ共晶組織層の厚さが１５μｍ以下とする」という発明特定事項を有しており、本件特許明細書全体の記載からみて、そのような厚みとすることによって、「冷熱サイクル負荷時におけるセラミックス基板の割れの発生を抑制できる」という課題を解決できることは明らかであるから、特許異議申立人の上記主張を採用することはできない。
　なお、特許異議申立人は、上記意見書において、本件特許明細書に記載の比較例５１の評価結果を用いて特許法第３６条第４項第１号に規定する要件についても意見を述べている。しかしながら、特許法第３６条第４項第１号に規定する要件は、特許異議申立書に記載の申立て理由に含まれておらず、かつ、上記（１）イで説示したように、訂正前の請求項５に記載の製造方法は上記比較例５１も含み得るものであったことを勘案すれば、訂正請求の内容に付随して生じた理由であるともいえないから、上記意見は実質的に新たな理由を提示するものである。
　よって、特許異議申立人の上記意見を採用することはできない。仮に、上記意見が訂正請求の内容に付随して生じたものであったとしても、上述したとおり、訂正後の請求項１及び５に係る発明は、いずれも「Ａｇ−Ｃｕ共晶組織層の厚さが１５μｍ以下とする」という発明特定事項を有しており、上記比較例５１が含まれないことは明らかであるから、特許異議申立人の上記意見を採用することはできない。
第４　むすび
　以上のとおりであるから、取消理由通知に記載した取消理由及び特許異議申立書に記載した特許異議申立理由によっては、本件請求項１ないし７及び９に係る特許を取り消すことはできない。
　また、他に本件請求項１ないし７及び９に係る特許を取り消すべき理由を発見しない。
　また、本件訂正によって本件請求項８は削除されたため、本件請求項８に係る特許についての本件特許異議の申立ては、対象となる請求項が存在しないから却下すべきものである。
　よって、結論のとおり決定する。
【異議決定日】
平成３０年４月６日（２０１８．４．６）
【訂正の要旨】
審決（決定）の【理由】欄参照。
（５４）【発明の名称】
パワーモジュール用基板、ヒートシンク付パワーモジュール用基板、パワーモジュール、パワーモジュール用基板の製造方法
【発明の詳細な説明】
　【技術分野】
　【０００１】
　この発明は、大電流、高電圧を制御する半導体装置に用いられるパワーモジュール用基板、ヒートシンク付パワーモジュール用基板、パワーモジュール、パワーモジュール用基板の製造方法に関するものである。
　【背景技術】
　【０００２】
　半導体素子の中でも電力供給のためのパワーモジュールは、発熱量が比較的高いため、これを搭載する基板としては、例えば、ＡｌＮ（窒化アルミ）、Ａｌ２Ｏ３（アルミナ）、Ｓｉ３Ｎ４（窒化ケイ素）などからなるセラミックス基板と、このセラミックス基板の一方の面側に第一の金属板が接合されて構成された回路層と、セラミックス基板の他方の面側に第二の金属板が接合されて構成された金属層と、を備えたパワーモジュール用基板が用いられる。
　このようなパワーモジュール基板では、回路層の上に、はんだ材を介してパワー素子等の半導体素子が搭載される。
　【０００３】
　例えば、特許文献１には、第一の金属板（回路層）及び第二の金属板（金属層）としてアルミニウム板を用いてなるパワーモジュール用基板が提案されている。
　また、特許文献２、３には、第一の金属板（回路層）及び第二の金属板（金属層）を銅板とし、この銅板を、Ａｇ−Ｃｕ−Ｔｉ系のろう材を用いた活性金属法によってセラミックス基板に接合してなるパワーモジュール用基板が提案されている。
　【先行技術文献】
　【特許文献】
　【０００４】
　【特許文献１】特許第３１７１２３４号公報
　【特許文献２】特開昭６０−１７７６３４号公報
　【特許文献３】特許第３２１１８５６号公報
　【発明の概要】
　【発明が解決しようとする課題】
　【０００５】
　ところで、特許文献１に記載されたパワーモジュール用基板においては、回路層を構成する第一の金属板としてアルミニウム板が用いられている。ここで、銅とアルミニウムとを比較すると、アルミニウムの熱伝導率が低いことから、回路層としてアルミニウム板を用いた場合には、銅板を用いた場合に比べて回路層上に搭載された電気部品等の発熱体からの熱を拡げて放散することができない。このため、電子部品の小型化や高出力化により、パワー密度が上昇した場合には、熱を十分に放散することができなくなるおそれがあった。
　【０００６】
　ここで、特許文献２，３においては、回路層を銅板で構成していることから、回路層上に搭載された電気部品等の発熱体からの熱を効率的に放散することが可能となる。
　ところで、特許文献２，３に記載されたように、銅板とセラミックス基板とを活性金属法によって接合した場合には、銅板とセラミックス基板との接合部に、Ａｇ−Ｃｕ−Ｔｉ系のろう材が溶融して凝固することによってＡｇ−Ｃｕ共晶組織層が形成されることになる。
　【０００７】
　このＡｇ−Ｃｕ共晶組織層は非常に硬いことから、上述のパワーモジュール用基板に冷熱サイクルが負荷された際に、セラミックス基板と銅板との熱膨張係数の差に起因するせん断応力が作用したときに、Ａｇ−Ｃｕ共晶組織層が変形せずに、セラミックス基板に割れ等が発生するといった問題があった。
　【０００８】
　この発明は、前述した事情に鑑みてなされたものであって、Ａｌ２Ｏ３からなるセラミックス基板に銅または銅合金からなる銅板が接合されてなり、冷熱サイクル負荷時におけるセラミックス基板の割れの発生を抑制できるパワーモジュール用基板、ヒートシンク付パワーモジュール用基板、パワーモジュール及びパワーモジュール用基板の製造方法を提供することを目的とする
　【課題を解決するための手段】
　【０００９】
　このような課題を解決して、前記目的を達成するために、本発明のパワーモジュール用基板は、Ａｌ２Ｏ３からなるセラミックス基板の表面に銅または銅合金からなる銅板が積層されて接合されたパワーモジュール用基板であって、
前記パワーモジュール用基板の製造工程は、前記セラミックス基板の接合面及び前記銅板の接合面のうち少なくとも一方に、Ａｇ及び酸化物形成元素を含有するＡｇ及び酸化物形成元素層含有ペーストを塗布することにより、Ａｇと酸化物形成元素とを含有するＡｇ及び酸化物形成元素層を形成し、乾燥後のＡｇ及び酸化物形成元素層の厚さを６０μｍ以上３００μｍ以下とするＡｇ及び酸化物形成元素層形成工程と、このＡｇ及び酸化物形成元素層を介して前記セラミックス基板と前記銅板と積層する積層工程と、積層された前記セラミックス基板と前記銅板を積層方向に６ｋｇｆ／ｃｍ２以上３５ｋｇｆ／ｃｍ２以下の圧力で加圧するとともに加熱し、前記セラミックス基板と前記銅板との界面に溶融金属領域を形成する加熱工程と、この溶融金属領域を凝固させることによって、前記セラミックス基板と前記銅板とを接合する凝固工程と、を有し、前記加熱工程において、Ａｇを前記銅板側に拡散させることにより前記セラミックス基板と前記銅板との界面に前記溶融金属領域を形成して、凝固後のＡｇ−Ｃｕ共晶組織層の厚さを１５μｍ以下とすることにより、
　【００１０】
　この構成のパワーモジュール用基板においては、銅または銅合金からなる銅板とＡｌ２Ｏ３からなるセラミックス基板との接合部において、Ａｇ−Ｃｕ共晶組織層の厚さが１５μｍ以下とされているので、冷熱サイクル負荷時にＡｌ２Ｏ３からなるセラミックス基板と銅板との熱膨張係数の差に起因するせん断応力が作用した場合であっても、銅板側が適度に変形することになり、Ａｌ２Ｏ３からなるセラミックス基板の割れを抑制することができる。
　また、Ａｌ２Ｏ３からなるセラミックス基板に含有された酸素と反応することで前記セラミックス基板の表面に酸化物層が形成されることになり、前記セラミックス基板と酸化物層とが強固に結合することができる。
　【００１１】
　また、前記酸化物層は、Ｔｉ、Ｈｆ、Ｚｒ、Ｎｂから選択される１種又は２種以上の元素の酸化物を含有していることが好ましい。
　この場合、前記セラミックス基板と前記酸化物層とが強固に結合することになり、セラミックス基板と銅板とを強固に接合することができる。
　【００１２】
　本発明のヒートシンク付パワーモジュール用基板は、前述のパワーモジュール用基板と、このパワーモジュール用基板を冷却するヒートシンクと、を備えたことを特徴としている。
　この構成のヒートシンク付パワーモジュール用基板によれば、パワーモジュール用基板で発生した熱をヒートシンクによって放散することができる。また、銅板とセラミックス基板とが確実に接合されているので、パワーモジュール用基板の熱をヒートシンク側へと確実に伝達することが可能となる。
　【００１３】
　本発明のパワーモジュールは、前述のパワーモジュール用基板と、前記回路層上に搭載された電子部品と、を備えたことを特徴としている。
　この構成のパワーモジュールによれば、回路層上に搭載された電子部品からの熱を効率的に放散することができ、電子部品のパワー密度（発熱量）が向上した場合であっても、十分に対応することができる。
　【００１４】
　本発明のパワーモジュール用基板の製造方法は、Ａｌ２Ｏ３からなるセラミックス基板の表面に銅または銅合金からなる銅板が積層されて接合されたパワーモジュール用基板の製造方法であって、前記セラミックス基板の接合面及び前記銅板の接合面のうち少なくとも一方に、
Ａｇ及び酸化物形成元素を含有するＡｇ及び酸化物形成元素層含有ペーストを塗布することにより、
し、乾燥後のＡｇ及び酸化物形成元素層の厚さを６０μｍ以上３００μｍ以下と
６ｋｇｆ／ｃｍ２以上３５ｋｇｆ／ｃｍ２以下の圧力で
して、凝固後のＡｇ−Ｃｕ共晶組織層の厚さを１５μｍ以下と
　【００１５】
　この構成のパワーモジュール用基板の製造方法によれば、前記加熱工程において、Ａｇを前記銅板側に拡散させることにより前記セラミックス基板と前記銅板との界面に前記溶融金属領域を形成しているので、溶融金属領域の厚さを薄く抑えることができ、Ａｇ−Ｃｕ共晶組織層の厚さを１５μｍ以下とすることができる。また、前記加熱工程において、前記セラミックス基板の表面に酸化物層を形成する構成としているので、Ａｌ２Ｏ３からなるセラミックス基板と銅板とを強固に接合することができる。
　【００１６】
　前記酸化物形成元素は、Ｔｉ、Ｈｆ、Ｚｒ、Ｎｂから選択される１種又は２種以上の元素であることが好ましい。
　この場合、前記セラミックス基板の表面に、Ｔｉ、Ｈｆ、Ｚｒ、Ｎｂの酸化物を含む酸化物層を形成することができ、Ａｌ２Ｏ３からなるセラミックス基板と銅板とを強固に接合することが可能となる。
　【００１７】
　前記Ａｇ及び酸化物形成元素層形成工程では、Ａｇ及び酸化物形成元素以外に、Ｉｎ、Ｓｎ、Ａｌ、Ｍｎ及びＺｎから選択される１種又は２種以上の添加元素を配設させることが好ましい。
　この場合、前記加熱工程において、前記溶融金属領域をさらに低い温度で形成することができ、Ａｇ−Ｃｕ共晶組織層の厚さをさらに薄くすることができる。
　【００１８】（削除）
　【００１９】
　前記Ａｇ及び酸化物形成元素層含有ペーストは、前記酸化物形成元素の水素化物を含有していてもよい。
　この場合、酸化物形成元素の水素化物の水素が還元剤として作用するので、銅板の表面に形成された酸化膜等を除去でき、Ａｇの拡散及び酸化物層の形成を確実に行うことができる。
　【発明の効果】
　【００２５】
　本発明によれば、Ａｌ２Ｏ３からなるセラミックス基板に銅または銅合金からなる銅板が接合されてなり、冷熱サイクル負荷時におけるセラミックス基板の割れの発生を抑制できるパワーモジュール用基板、ヒートシンク付パワーモジュール用基板、パワーモジュール及びパワーモジュール用基板の製造方法を提供することができる。
　【図面の簡単な説明】
　【００２６】
　【図１】本発明の第一の実施形態であるパワーモジュール用基板、及び、このパワーモジュール用基板を用いたヒートシンク付パワーモジュール用基板、パワーモジュールの概略説明図である。
　【図２】図１における回路層とＡｌ２Ｏ３からなるセラミックス基板の接合界面の拡大説明図である。
　【図３】本発明の第一の実施形態において、回路層となる銅板とセラミックス基板を接合する際に使用されるＡｇ及び酸化物形成元素を含有する銅板接合用ペーストの製造方法を示すフロー図である。
　【図４】本発明の第一の実施形態であるパワーモジュール用基板、及び、このパワーモジュール用基板を用いたヒートシンク付パワーモジュール用基板の製造方法を示すフロー図である。
　【図５】本発明の第一の実施形態であるパワーモジュール用基板、及び、このパワーモジュール用基板を用いたヒートシンク付パワーモジュール用基板の製造方法を示す説明図である。
　【図６】セラミックス基板と銅板との接合工程を示す拡大説明図である。
　【図７】本発明の第二の実施形態であるパワーモジュール用基板の概略説明図である。
　【図８】図７における回路層及び金属層とセラミックス基板の接合界面の拡大説明図である。
　【図９】本発明の第二の実施形態であるパワーモジュール用基板の製造方法を示すフロー図である。
　【図１０】本発明の第二の実施形態であるパワーモジュール用基板の製造方法を示す説明図である。
　【図１１】本発明の他の実施形態であるパワーモジュール用基板、及び、このパワーモジュール用基板を用いたヒートシンク付パワーモジュール用基板の製造方法を示す説明図である。
　【図１２】本発明の他の実施形態であるパワーモジュール用基板、及び、このパワーモジュール用基板を用いたヒートシンク付パワーモジュール用基板の製造方法を示す説明図である。
　【図１３】本発明の他の実施形態であるパワーモジュール用基板、及び、このパワーモジュール用基板を用いたヒートシンク付パワーモジュール用基板の製造方法を示す説明図である。
　【図１４】実施例における膜厚の測定箇所を示す説明図である。
　【発明を実施するための形態】
　【００２７】
　以下に、本発明の実施形態であるパワーモジュール用基板、ヒートシンク付パワーモジュール用基板、パワーモジュールについて、添付した図面を参照して説明する。なお、以下本発明の実施形態に記載したセラミックス基板はＡｌ２Ｏ３からなるセラミックス基板のことである。
　【００２８】
（第一の実施形態）
　まず、第一の実施形態について説明する。図１に、本実施形態であるパワーモジュール用基板１０を用いたヒートシンク付パワーモジュール用基板５０及びパワーモジュール１を示す。
　このパワーモジュール１は、回路層１２が配設されたパワーモジュール用基板１０と、回路層１２の表面にはんだ層２を介して接合された半導体素子３（電子部品）と、緩衝板４１と、ヒートシンク５１とを備えている。ここで、はんだ層２は、例えばＳｎ−Ａｇ系、Ｓｎ−Ｉｎ系、若しくはＳｎ−Ａｇ−Ｃｕ系のはんだ材とされている。なお、本実施形態では、回路層１２とはんだ層２との間にＮｉめっき層（図示なし）が設けられている。
　【００２９】
　パワーモジュール用基板１０は、セラミックス基板１１と、このセラミックス基板１１の一方の面（図１において上面）に配設された回路層１２と、セラミックス基板１１の他方の面（図１において下面）に配設された金属層１３と、を備えている。
　セラミックス基板１１は、回路層１２と金属層１３との間の電気的接続を防止するものであって、絶縁性の高いＡｌ２Ｏ３（アルミナ）で構成されている。また、セラミックス基板１１の厚さは、０．２〜１．５ｍｍの範囲内に設定されており、本実施形態では、０．６３５ｍｍに設定されている。
　【００３０】
　回路層１２は、図５に示すように、セラミックス基板１１の一方の面（図５において上面）に、銅板２２が接合されることにより形成されている。回路層１２の厚さは０．１ｍｍ以上１．０ｍｍ以下の範囲内に設定されており、本実施形態では、０．３ｍｍに設定されている。また、この回路層１２には、回路パターンが形成されており、その一方の面（図１において上面）が、半導体素子３が搭載される搭載面とされている。
　本実施形態においては、銅板２２（回路層１２）は、純度９９．９９質量％以上の無酸素銅（ＯＦＣ）の圧延板とされている。なお、この銅板は銅合金の圧延板とされてもよい。
　ここで、セラミックス基板１１と回路層１２との接合には、後述するＡｇ及び酸化物形成元素を含有する銅板接合用ペーストが使用されている。
　【００３１】
　金属層１３は、図５に示すように、セラミックス基板１１の他方の面（図５において下面）に、アルミニウム板２３が接合されることにより形成されている。金属層１３の厚さは０．６ｍｍ以上６．０ｍｍ以下の範囲内に設定されており、本実施形態では、０．６ｍｍに設定されている。
　本実施形態においては、アルミニウム板２３（金属層１３）は、純度が９９．９９質量％以上のアルミニウム（いわゆる４Ｎアルミニウム）の圧延板とされている。
　【００３２】
　緩衝板４１は、冷熱サイクルによって発生する歪みを吸収するものであり、図１に示すように、金属層１３の他方の面（図１において下面）に形成されている。緩衝板４１の厚さは０．５ｍｍ以上７．０ｍｍ以下の範囲内に設定されており、本実施形態では、０．９ｍｍに設定されている。
　本実施形態においては、緩衝板４１は、純度が９９．９９質量％以上のアルミニウム（いわゆる４Ｎアルミニウム）の圧延板とされている。
　【００３３】
　ヒートシンク５１は、前述のパワーモジュール用基板１０からの熱を放散するためのものである。本実施形態におけるヒートシンク５１は、パワーモジュール用基板１０と緩衝板４１を介して接合されている。
　本実施形態においては、ヒートシンク５１は、アルミニウム及びアルミニウム合金で構成されており、具体的にはＡ６０６３合金の圧延板とされている。また、ヒートシンク５１の厚さは１ｍｍ以上１０ｍｍ以下の範囲内に設定されており、本実施形態では、５ｍｍに設定されている。
　【００３４】
　図２に、セラミックス基板１１と回路層１２との接合界面の拡大図を示す。セラミックス基板１１の表面には、銅板接合用ペーストに含有された酸化物形成元素の酸化物からなる酸化物層３１が形成されている。
　そして、この酸化物層３１に積層するようにＡｇ−Ｃｕ共晶組織層３２が形成されている。ここで、Ａｇ−Ｃｕ共晶組織層３２の厚さは１５μｍ以下とされている。
　【００３５】
　次に、前述の構成のパワーモジュール用基板１０の製造方法、ヒートシンク付パワーモジュール用基板５０の製造方法について説明する。
　上述のように、セラミックス基板１１と回路層１２となる銅板２２の接合には、Ａｇ及び酸化物形成元素を含有する銅板接合用ペーストが使用されている。そこで、まず、銅板接合用ペーストについて説明する。
　【００３６】
　銅板接合用ペーストは、Ａｇおよび酸化物形成元素を含む粉末成分と、樹脂と、溶剤と、分散剤と、可塑剤と、還元剤と、を含有するものである。
　ここで、粉末成分の含有量が、銅板接合用ペースト全体の４０質量％以上９０質量％以下とされている。
　また、本実施形態では、銅板接合用ペーストの粘度が１０Ｐａ・ｓ以上５００Ｐａ・ｓ以下、より好ましくは５０Ｐａ・ｓ以上３００Ｐａ・ｓ以下に調整されている。
　【００３７】
　酸化物形成元素は、Ｔｉ、Ｈｆ、Ｚｒ、Ｎｂから選択される１種又は２種以上の元素であることが好ましく、本実施形態では、酸化物形成元素としてＴｉを含有している。
　ここで、粉末成分の組成は、ペーストを適度な厚みで塗布するため、酸化物形成元素（本実施形態ではＴｉ）の含有量が０．４質量％以上７５質量％以下とされ、残部がＡｇ及び不可避不純物とされていることが望ましい。本実施形態では、Ｔｉを１０質量％含んでおり、残部がＡｇ及び不可避不純物とされている。
　【００３８】
　また、本実施形態においては、Ａｇ及び酸化物形成元素（Ｔｉ）を含む粉末成分として、ＡｇとＴｉとの合金粉末を使用している。この合金粉末は、アトマイズ法によって作製されたものであり、作製された合金粉末を篩い分けすることによって、粒径を４０μｍ以下、好ましくは２０μｍ以下、さらに好ましくは１０μｍ以下に設定している。
　なお、この合金粉末の粒径は、例えば、マイクロトラック法を用いることで測定することができる。
　【００３９】
　樹脂は、銅板接合用ペーストの粘度を調整するものであり、例えば、エチルセルロース、メチルセルロース、ポリメチルメタクリレート、アクリル樹脂、アルキッド樹脂等を適用することができる。
　溶剤は、前述の粉末成分の溶媒となるものであり、例えば、メチルセルソルブ、エチルセルソルブ、テルピネオール、トルエン、テキサノ−ル、トリエチルシトレート等を適用できる。
　【００４０】
　分散剤は、粉末成分を均一に分散させるものであり、例えば、アニオン性界面活性剤、カチオン性界面活性剤等を適用することができる。
　可塑剤は、銅板接合用ペーストの成形性を向上させるものであり、例えば、フタル酸ジブチル、アジピン酸ジブチル等を適用することができる。
　還元剤は、粉末成分の表面に形成された酸化皮膜等を除去するものであり、例えば、ロジン、アビエチン酸等を適用することができる。なお、本実施形態では、アビエチン酸を用いている。
　なお、分散剤、可塑剤、還元剤は、必要に応じて添加すればよく、分散剤、可塑剤、還元剤を添加することなく銅板接合用ペーストを構成してもよい。
　【００４１】
　ここで、銅板接合用ペーストの製造方法について、図３に示すフロー図を参照して説明する。
　まず、前述のように、Ａｇと酸化物形成元素（Ｔｉ）とを含有する合金粉末をアトマイズ法によって作製し、これを篩い分けすることによって粒径４０μｍ以下の合金粉末を得る（合金粉末作製工程Ｓ０１）。
　また、溶剤と樹脂とを混合して有機混合物を生成する（有機物混合工程Ｓ０２）。
　そして、合金粉末作製工程Ｓ０１で得られた合金粉末と、有機物混合工程Ｓ０２で得られた有機混合物と、分散剤、可塑剤、還元剤等の副添加剤と、をミキサーによって予備混合する（予備混合工程Ｓ０３）。
　次いで、予備混合物を、複数のロールを有するロールミル機を用いて練り込みながら混合する（混錬工程Ｓ０４）。
　混錬工程Ｓ０４によって得られた混錬物を、ペーストろ過機によってろ過する（ろ過工程Ｓ０５）。
　このようにして、上述の銅板接合用ペーストが製出されることになる。
　【００４２】
　次に、この銅板接合用ペーストを用いた本実施形態であるパワーモジュール用基板１０の製造方法、ヒートシンク付パワーモジュール用基板５０の製造方法について、図４から図６を参照して説明する。
　【００４３】
（Ａｇ及び酸化物形成元素層形成工程Ｓ１１）
　まず、図５に示すように、セラミックス基板１１の一方の面に、スクリーン印刷によって、前述の銅板接合用ペーストを塗布して乾燥させることにより、Ａｇ及び酸化物形成元素層２４を形成する。なお、Ａｇ及び酸化物形成元素層２４の厚さは、乾燥後で６０μｍ以上３００μｍ以下とされている。
　【００４４】
（積層工程Ｓ１２）
　次に、銅板２２をセラミックス基板１１の一方の面側に積層する。すなわち、セラミックス基板１１と銅板２２との間に、Ａｇ及び酸化物形成元素層２４を介在させているのである。
　【００４５】
（加熱工程Ｓ１３）
　次いで、銅板２２、セラミックス基板１１を積層方向に加圧（圧力１〜３５ｋｇｆ／ｃｍ２）した状態で真空加熱炉内に装入して加熱する。すると、図６に示すように、Ａｇ及び酸化物形成元素層２４のＡｇが銅板２２に向けて拡散する。このとき、銅板２２の一部がＣｕとＡｇとの反応によって溶融し、銅板２２とセラミックス基板１１との界面に、溶融金属領域２７が形成されることになる。
　ここで、本実施形態では、真空加熱炉内の圧力は１０−６Ｐａ以上１０−３Ｐａ以下の範囲内に、加熱温度は７９０℃以上８５０℃以下の範囲内に設定している。
　【００４６】
（凝固工程Ｓ１４）
　次に、溶融金属領域２７を凝固させることにより、セラミックス基板１１と銅板２２とを接合する。なお、凝固工程Ｓ１４が終了した後では、Ａｇ及び酸化物形成元素層２４のＡｇが十分に拡散されており、セラミックス基板１１と銅板２２との接合界面にＡｇ及び酸化物形成元素層２４が残存することはない。
　【００４７】
（金属層接合工程Ｓ１５）
　次に、セラミックス基板１１の他方の面側に金属層１３となるアルミニウム板２３を接合する。本実施形態では、図５に示すように、セラミックス基板１１の他方の面側に、金属層１３となるアルミニウム板２３が厚さ５〜５０μｍ（本実施形態では１４μｍ）のろう材箔２５を介して積層される。なお、本実施形態においては、ろう材箔２５は、融点降下元素であるＳｉを含有したＡｌ−Ｓｉ系のろう材とされている。
　次に、セラミックス基板１１、アルミニウム板２３を積層方向に加圧（圧力１〜３５ｋｇｆ／ｃｍ２）した状態で加熱炉内に装入して加熱する。すると、ろう材箔２５とアルミニウム板２３の一部とが溶融し、アルミニウム板２３とセラミックス基板１１との界面に溶融金属領域が形成される。ここで、加熱温度は５５０℃以上６５０℃以下、加熱時間は３０分以上１８０分以下とされている。
　次に、アルミニウム板２３とセラミックス基板１１との界面に形成された溶融金属領域を凝固させることにより、セラミックス基板１１とアルミニウム板２３とを接合する。
　このようにして、本実施形態であるパワーモジュール用基板１０が製出される。
　【００４８】
（緩衝板及びヒートシンク接合工程Ｓ１６）
　次に、図５に示すように、パワーモジュール用基板１０の金属層１３の他方の面側（図５において下側）に、緩衝板４１と、ヒートシンク５１と、を、それぞれろう材箔４２，５２を介して積層する。
　本実施形態では、ろう材箔４２，５２は、厚さ５〜５０μｍ（本実施形態では１４μｍ）とされ、融点降下元素であるＳｉを含有したＡｌ−Ｓｉ系のろう材とされている。
　次に、パワーモジュール用基板１０、緩衝板４１、ヒートシンク５１を積層方向に加圧（圧力１〜３５ｋｇｆ／ｃｍ２）した状態で加熱炉内に装入して加熱する。すると、金属層１３と緩衝板４１との界面及び緩衝板４１とヒートシンク５１との界面に、それぞれ溶融金属領域が形成される。ここで、加熱温度は５５０℃以上６５０℃以下、加熱時間は３０分以上１８０分以下とされている。
　【００４９】
　次に、金属層１３と緩衝板４１との界面及び緩衝板４１とヒートシンク５１との界面にそれぞれ形成された溶融金属領域を凝固させることにより、パワーモジュール用基板１０と緩衝板４１とヒートシンク５１とを接合する。
　これにより、本実施形態であるヒートシンク付パワーモジュール用基板５０が製出されることになる。
　【００５０】
　そして、回路層１２の表面に、はんだ材を介して半導体素子３を載置し、還元炉内においてはんだ接合する。
　これにより、はんだ層２を介して半導体素子３が回路層１２上に接合されたパワーモジュール１が製出されることになる。
　【００５１】
　以上のような構成とされた本実施形態であるパワーモジュール用基板１０によれば、銅板２２からなる回路層１２とセラミックス基板１１との接合部において、Ａｇ−Ｃｕ共晶組織層３２の厚さが１５μｍ以下とされているので、冷熱サイクル負荷時にセラミックス基板１１と回路層１２との熱膨張係数の差に起因するせん断応力が作用した場合であっても、回路層１２側が適度に変形することになり、セラミックス基板１１の割れを抑制することができる。
　また、セラミックス基板１１の表面に酸化物層３１が形成されているので、セラミックス基板１１と回路層１２とを確実に接合することができる。
　【００５２】
　また、本実施形態では、セラミックス基板１１がＡｌ２Ｏ３で構成されているので、銅板接合用ペーストに含有された酸化物形成元素とセラミックス基板１１とが反応することによって、セラミックス基板１１の表面に酸化物層３１が形成されることになり、セラミックス基板１１と酸化物層３１とが強固に結合することになる。
　さらに、酸化物層３１が、Ｔｉ、Ｈｆ、Ｚｒ、Ｎｂから選択される１種又は２種以上の元素の酸化物を含有しており、本実施形態では、具体的に酸化物層３１がＴｉＯ２を含有しているので、セラミックス基板１１と酸化物層３１とが強固に結合することになり、セラミックス基板１１と回路層１２とを強固に接合することができる。
　【００５３】
　また、本実施形態であるヒートシンク付パワーモジュール用基板５０及びパワーモジュール１によれば、パワーモジュール用基板１０で発生した熱をヒートシンク５１によって放散することができる。また、回路層１２とセラミックス基板１１とが確実に接合されているので、回路層１２の搭載面に搭載された半導体素子３から発生する熱をヒートシンク５１側へと確実に伝達させることができ、半導体素子３の温度上昇を抑制することができる。よって、半導体素子３のパワー密度（発熱量）が向上した場合であっても、十分に対応することができる。
　【００５４】
　さらに、本実施形態であるヒートシンク付パワーモジュール用基板５０及びパワーモジュール１は、パワーモジュール用基板１０とヒートシンク５１との間に緩衝板４１が配設されているので、パワーモジュール用基板１０とヒートシンク５１との熱膨張係数の差に起因する歪を緩衝板４１の変形によって吸収することができる。
　【００５５】
　また、本実施形態においては、セラミックス基板１１の接合面にＡｇと酸化物形成元素とを含有するＡｇ及び酸化物形成元素層２４を形成するＡｇ及び酸化物形成元素層形成工程Ｓ１１と、このＡｇ及び酸化物形成元素層２４を介してセラミックス基板１１と銅板２２と積層する積層工程Ｓ１２と、積層されたセラミックス基板１１と銅板２２を積層方向に加圧するとともに加熱し、セラミックス基板１１と銅板２２との界面に溶融金属領域２７を形成する加熱工程Ｓ１３と、この溶融金属領域２７を凝固させることによってセラミックス基板１１と銅板２２とを接合する凝固工程Ｓ１４と、を有しており、加熱工程Ｓ１３において、Ａｇを銅板２２側に拡散させることによりセラミックス基板１１と銅板２２との界面に溶融金属領域２７を形成しているので、溶融金属領域２７の厚さを薄く抑えることができ、Ａｇ−Ｃｕ共晶組織層３２の厚さを１５μｍ以下とすることができる。さらに、加熱工程Ｓ１３において、セラミックス基板１１の表面に酸化物層３１を形成する構成としているので、セラミックス基板１１と銅板２２とを強固に接合することができる。
　【００５６】
　さらに、本実施形態では、Ａｇ及び酸化物形成元素層形成工程Ｓ１１において、Ａｇ及び酸化物形成元素を含有する銅板接合用ペーストを塗布する構成としているので、セラミックス基板１１の接合面に、確実にＡｇ及び酸化物形成元素層２４を形成することが可能となる。
　【００５７】
　また、本実施形態で使用した銅板接合用ペーストにおける粉末成分の組成が、酸化物形成元素の含有量が０．４質量％以上７５質量％以下とされ、残部がＡｇ及び不可避不純物とされているので、セラミックス基板１１の表面に酸化物層３１を形成することができる。このように、酸化物層３１を介してセラミックス基板１１と銅板２２からなる回路層１２が接合されているので、セラミックス基板１１と回路層１２との接合強度の向上を図ることができる。
　【００５８】
　また、本実施形態では、粉末成分を構成する粉末、すなわち、Ａｇと酸化物形成元素（Ｔｉ）とを含有する合金粉末の粒径が４０μｍ以下とされているので、この銅板接合用ペーストを薄く塗布することが可能となる。よって、接合後（凝固後）に形成されるＡｇ−Ｃｕ共晶組織層３２の厚さを薄くすることが可能となる。
　【００５９】
　また、粉末成分の含有量が、４０質量％以上９０質量％以下とされているので、Ａｇを銅板２２へと拡散させて確実に溶融金属領域２７を形成し、銅板２２とセラミックス基板１１とを接合することができる。また、溶剤の含有量が確保されることになり、セラミックス基板１１の接合面に銅板接合用ペーストを確実に塗布でき、Ａｇ及び酸化物形成元素層２４を確実に形成することができる。
　【００６０】
　また、本実施形態では、必要に応じて分散剤を含有しているので、粉末成分を分散させることができ、Ａｇの拡散を均一に行うことができる。また、酸化物層３１を均一に形成することができる。
　さらに、本実施形態では、必要に応じて可塑剤を含有しているので、銅板接合用ペーストの形状を比較的自由に成形することができ、セラミックス基板１１の接合面に確実に塗布することができる。
　また、本実施形態では、必要に応じて還元剤を含有しているので、還元剤の作用により、粉末成分の表面に形成された酸化皮膜等を除去でき、Ａｇの拡散及び酸化物層３１の形成を確実に行うことができる。
　【００６１】
（第二の実施形態）
　次に、第二の実施形態について説明する。図７に、本実施形態であるパワーモジュール用基板１１０を示す。
　このパワーモジュール用基板１１０は、セラミックス基板１１１と、このセラミックス基板１１１の一方の面（図７において上面）に配設された回路層１１２と、セラミックス基板１１１の他方の面（図７において下面）に配設された金属層１１３と、を備えている。
　セラミックス基板１１１は、回路層１１２と金属層１１３との間の電気的接続を防止するものであって、絶縁性の高いＡｌ２Ｏ３（アルミナ）で構成されている。また、セラミックス基板１１１の厚さは、０．２〜１．５ｍｍの範囲内に設定されており、本実施形態では、０．３２ｍｍに設定されている。
　【００６２】
　回路層１１２は、図１０に示すように、セラミックス基板１１１の一方の面（図１０において上面）に、銅板１２２が接合されることにより形成されている。回路層１１２の厚さは０．１ｍｍ以上１．０ｍｍ以下の範囲内に設定されており、本実施形態では、０．６ｍｍに設定されている。また、この回路層１１２には、回路パターンが形成されており、その一方の面（図７において上面）が、半導体素子が搭載される搭載面とされている。
　本実施形態においては、銅板１２２（回路層１１２）は、純度９９．９９質量％以上の無酸素銅（ＯＦＣ）の圧延板とされている。
　【００６３】
　金属層１１３は、図１０に示すように、セラミックス基板１１１の他方の面（図１０において下面）に、銅板１２３が接合されることにより形成されている。金属層１１３の厚さは０．１ｍｍ以上１．０ｍｍ以下の範囲内に設定されており、本実施形態では、０．６ｍｍに設定されている。
　本実施形態においては、銅板１２３（金属層１１３）は、純度９９．９９質量％以上の無酸素銅（ＯＦＣ）の圧延板とされている。
　【００６４】
　ここで、セラミックス基板１１１と回路層１１２との接合、及び、セラミックス基板１１１と金属層１１３との接合には、後述するＡｇ及び酸化物形成元素を含有する銅板接合用ペーストが使用されている。
　【００６５】
　図８に、セラミックス基板１１１と回路層１１２及び金属層１１３との接合界面の拡大図を示す。セラミックス基板１１１の表面には、銅板接合用ペーストに含有された酸化物形成元素の酸化物からなる酸化物層１３１が形成されている。
　また、本実施形態では、第一の実施形態で観察されたＡｇ−Ｃｕ共晶組織層が明確に観察されない構成とされている。
　【００６６】
　次に、前述の構成のパワーモジュール用基板１１０の製造方法について説明する。
　上述のように、セラミックス基板１１１と回路層１１２となる銅板１２２は、Ａｇ及び酸化物形成元素を含有する銅板接合用ペーストが使用されている。そこで、まず、銅板接合用ペーストについて説明する。
　【００６７】
　本実施形態で用いられる銅板接合用ペーストは、Ａｇ及び酸化物形成元素を含む粉末成分と、樹脂と、溶剤と、分散剤と、可塑剤と、還元剤と、を含有するものである。
　そして、粉末成分は、Ａｇ及び酸化物形成元素以外に、Ｉｎ、Ｓｎ、Ａｌ、Ｍｎ及びＺｎから選択される１種又は２種以上の添加元素を含有するものとされており、本実施形態では、Ｓｎを含有している。
　【００６８】
　ここで、粉末成分の含有量が、銅板接合用ペースト全体の４０質量％以上９０質量％以下とされている。
　また、本実施形態では、銅板接合用ペーストの粘度が１０Ｐａ・ｓ以上５００Ｐａ・ｓ以下、より好ましくは５０Ｐａ・ｓ以上３００Ｐａ・ｓ以下に調整されている。
　【００６９】
　酸化物形成元素は、Ｔｉ、Ｈｆ、Ｚｒ、Ｎｂから選択される１種又は２種以上の元素であることが好ましく、本実施形態では、酸化物形成元素としてＺｒを含有している。
　ここで、粉末成分の組成は、酸化物形成元素（本実施形態ではＺｒ）の含有量が０．４質量％以上７５質量％以下とされ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ａｌ、Ｍｎ及びＺｎから選択される１種又は２種以上の添加元素（本実施形態ではＳｎ）の含有量が０質量％以上５０質量％以下とされ、残部がＡｇ及び不可避不純物とされている。ただし、Ａｇの含有量は２５質量％以上である。本実施形態では、Ｚｒ；４０質量％、Ｓｎ；２０質量％を含んでおり、残部がＡｇ及び不可避不純物とされている。
　【００７０】
　また、本実施形態においては、粉末成分として、要素粉末（Ａｇ粉末、Ｚｒ粉末、Ｓｎ粉末）を用いている。これらのＡｇ粉末、Ｚｒ粉末、Ｓｎ粉末は、粉末成分全体が上述の組成となるように、配合されているのである。
　これらのＡｇ粉末、Ｚｒ粉末、Ｓｎ粉末は、それぞれ粒径を４０μｍ以下、好ましくは２０μｍ以下、さらに好ましくは１０μｍ以下に設定している。
　なお、これらのＡｇ粉末、Ｚｒ粉末、Ｓｎ粉末の粒径は、例えば、マイクロトラック法を用いることで測定することができる。
　【００７１】
　ここで、樹脂、溶剤は、第一の実施形態と同様のものが適用されている。また、本実施形態においても、必要に応じて分散剤、可塑剤、還元剤が添加されている。
　また、本実施形態で用いられる銅板接合用ペーストは、第一の実施形態で示した製造方法に準じて製造されている。すなわち、合金粉末の代わりに、Ａｇ粉末、Ｚｒ粉末、Ｓｎ粉末を用いた以外は、第一の実施形態と同様の手順で製造されているのである。
　【００７２】
　次に、この銅板接合用ペーストを用いた本実施形態であるパワーモジュール用基板１１０の製造方法について、図９及び図１０を参照して説明する。
　【００７３】
（Ａｇ及び酸化物形成元素層形成工程Ｓ１１１）
　まず、図１０に示すように、セラミックス基板１１１の一方の面及び他方の面に、スクリーン印刷によって、前述の本実施形態である銅板接合用ペーストを塗布し、Ａｇ及び酸化物形成元素層１２４，１２５を形成する。なお、Ａｇ及び酸化物形成元素層１２４，１２５の厚さは、乾燥後で６０μｍ以上３００μｍ以下とされている。
　【００７４】
（積層工程Ｓ１１２）
　次に、銅板１２２をセラミックス基板１１１の一方の面側に積層する。また、銅板１２３をセラミックス基板１１１の他方の面側に積層する。すなわち、セラミックス基板１１１と銅板１２２、セラミックス基板１１１と銅板１２３との間に、Ａｇ及び酸化物形成元素層１２４，１２５を介在させているのである。
　【００７５】
（加熱工程Ｓ１１３）
　次いで、銅板１２２、セラミックス基板１１１、銅板１２３を積層方向に加圧（圧力１〜３５ｋｇｆ／ｃｍ２）した状態で真空加熱炉内に装入して加熱する。すると、Ａｇ及び酸化物形成元素層１２４のＡｇが銅板１２２に向けて拡散するとともに、Ａｇ及び酸化物形成元素層１２５のＡｇが銅板１２３に向けて拡散する。
　【００７６】
　このとき、銅板１２２のＣｕとＡｇとが反応によって溶融し、銅板１２２とセラミックス基板１１１との界面に、溶融金属領域が形成される。また、銅板１２３のＣｕとＡｇとが反応によって溶融し、銅板１２３とセラミックス基板１１１との界面に、溶融金属領域が形成される。
　ここで、本実施形態では、真空加熱炉内の圧力は１０−６Ｐａ以上１０−３Ｐａ以下の範囲内に、加熱温度は７９０℃以上８５０℃以下の範囲内に設定している。
　【００７７】
（凝固工程Ｓ１１４）
　次に、溶融金属領域を凝固させることにより、セラミックス基板１１１と銅板１２２、１２３とを接合する。なお、凝固工程Ｓ１１４が終了した後では、Ａｇ及び酸化物形成元素層１２４，１２５のＡｇが十分に拡散されており、セラミックス基板１１１と銅板１２２、１２３との接合界面にＡｇ及び酸化物形成元素層１２４、１２５が残存することはない。
　【００７８】
　このようにして、本実施形態であるパワーモジュール用基板１１０が製出される。
　このパワーモジュール用基板１１０には、回路層１１２の上に半導体素子が搭載されるとともに、金属層１１３の他方側にヒートシンクが配設されることになる。
　【００７９】
　以上のような構成とされた本実施形態であるパワーモジュール用基板１１０によれば、銅板１２２からなる回路層１１２とセラミックス基板１１１との接合部において、Ａｇ−Ｃｕ共晶組織層の厚さが１５μｍ以下とされており、本実施形態では、明確に観察されなくなっているので、冷熱サイクル負荷時にセラミックス基板１１１と回路層１１２との熱膨張係数の差に起因するせん断応力が作用した場合であっても、回路層１１２側が適度に変形することになり、セラミックス基板１１１の割れを抑制することができる。
　また、セラミックス基板１１１の表面に酸化物層１３１が形成されているので、セラミックス基板１１１と回路層１１２とを確実に接合することができる。
　【００８０】
　また、Ａｇの銅板１２２，１２３への拡散によって溶融金属領域が形成されることから、セラミックス基板１１１と銅板１２２、１２３との接合部において溶融金属領域が必要以上に形成されなくなり、接合後（凝固後）に形成されるＡｇ−Ｃｕ共晶組織層の厚さが薄くなるのである。よって、セラミックス基板１１１における割れの発生を抑制することができる。
　【００８１】
　また、本実施形態では、酸化物形成元素としてＺｒを含有しているので、Ａｌ２Ｏ３からなるセラミックス基板１１１とＺｒが反応して酸化物層１３１が形成されることになり、セラミックス基板１１１と銅板１２２，１２３とを確実に接合することができる。
　そして、本実施形態では、粉末成分として、Ａｇ及び酸化物形成元素（本実施形態ではＺｒ）以外に、Ｉｎ、Ｓｎ、Ａｌ、Ｍｎ及びＺｎから選択される１種又は２種以上の添加元素（本実施形態ではＳｎ）を含有しているので、溶融金属領域をさらに低い温度で形成することができ、形成されるＡｇ−Ｃｕ共晶組織層の厚さをさらに薄くすることが可能となる。
　【００８２】
　以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されることはなく、その発明の技術的思想を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
　例えば、酸化物形成元素としてＴｉ、Ｚｒを用いたものとして説明したが、これに限定されることはなく、Ｈｆ，Ｎｂ等の他の酸化物形成元素であってもよい。
　また、銅板接合用ペースト（Ａｇ及び酸化物形成元素層含有ペースト）に含まれる粉末成分がＴｉＨ２、ＺｒＨ２等の酸化物形成元素の水素化物を含んでいてもよい。この場合、酸化物形成元素の水素化物の水素が還元剤として作用するので、銅板の表面に形成された酸化膜等を除去でき、Ａｇの拡散及び酸化物層の形成を確実に行うことができる。
　また、第二の実施形態において、添加元素としてＳｎを添加したものとして説明したが、これに限定されることはなく、Ｉｎ、Ｓｎ、Ａｌ、Ｍｎ及びＺｎから選択される１種又は２種以上の添加元素を用いてもよい。
　【００８３】
　粉末成分を構成する粉末の粒径を４０μｍ以下としたもので説明したが、これに限定されることはなく、粒径に限定はない。
　また、分散剤、可塑剤、還元剤を含むものとして説明したが、これに限定されることはなく、これらを含んでいなくてもよい。これら分散剤、可塑剤、還元剤は、必要に応じて添加すればよい。
　【００８４】
　さらに、アルミニウム板とセラミックス基板、あるいは、アルミニウム板同士をろう付けにて接合するものとして説明したが、これに限定されることはなく、鋳造法、金属ペースト法等を適用してもよい。また、アルミニウム板とセラミックス基板、アルミニウム板と天板、あるいは、その他のアルミニウム材間に、Ｃｕ，Ｓｉ，Ｚｎ，Ｇｅ，Ａｇ，Ｍｇ，Ｃａ，Ｇａ，Ｌｉを配し、過渡液相接合法（Ｔｒａｎｓｉｅｎｔ　Ｌｉｑｕｉｄ　Ｐｈａｓｅ　Ｂｏｎｄｉｎｇ）を用いて接合してもよい。
　【００８５】
　また、図５、図６及び図１０に示す製造方法で製造されたパワーモジュール用基板、ヒートシンク付パワーモジュール用基板に限定されることはなく、他の製造方法で製造されたパワーモジュール用基板等であってもよい。
　【００８６】
　例えば、図１１に示すように、セラミックス基板２１１の一方の面にＡｇ及び酸化物形成元素層２２４を介して回路層２１２となる銅板２２２を接合し、セラミックス基板２１１の他方の面にろう材箔２２５を介して金属層２１３となるアルミニウム板２２３を接合するとともに、アルミニウム板２２３の他方の面にろう材箔２５２を介してヒートシンク２５１を接合してもよい。このようにして、パワーモジュール用基板２１０と、ヒートシンク２５１と、を備えたヒートシンク付パワーモジュール用基板２５０が製造されることになる。
　【００８７】
　また、図１２に示すように、セラミックス基板３１１の一方の面にＡｇ及び酸化物形成元素層３２４を介して回路層３１２となる銅板３２２を接合し、セラミックス基板３１１の他方の面にろう材箔３２５を介して金属層３１３となるアルミニウム板３２３を接合することで、パワーモジュール用基板３１０を製造し、その後、金属層２１３の他方の面にろう材箔３５２を介してヒートシンク３５１を接合してもよい。このようにして、パワーモジュール用基板３１０と、ヒートシンク３５１と、を備えたヒートシンク付パワーモジュール用基板３５０が製造されることになる。
　【００８８】
　さらに、図１３に示すように、セラミックス基板４１１の一方の面にＡｇ及び酸化物形成元素層４２４を介して回路層４１２となる銅板４２２を接合し、セラミックス基板４１１の他方の面にろう材箔４２５を介して金属層４１３となるアルミニウム板４２３を接合するとともに、アルミニウム板４２３の他方の面にろう材箔４４２を介して緩衝板４４１を接合し、この緩衝板４４１の他方の面にろう材箔４５２を介してヒートシンク４５１を接合してもよい。このようにして、パワーモジュール用基板４１０と、緩衝板４４１と、ヒートシンク４５１と、を備えたヒートシンク付パワーモジュール用基板４５０が製造されることになる。
　【実施例】
　【００８９】
　本発明の有効性を確認するために行った比較実験について説明する。表１、表２、表３に示す条件で各種ペーストを作成した。なお、表１では、粉末成分として合金粉末を使用した。表２では、粉末成分として各元素の粉末（要素粉末）を使用した。表３では、粉末成分として各元素の粉末（要素粉末）を使用し、酸化物形成元素については酸化物形成元素の水素化物の粉末を使用した。なお、表３には、酸化物形成元素の水素化物の要素粉混合比の他に、酸化物形成元素の含有量（活性金属含有量）も併せて記載した。
　また、分散剤としてアニオン性界面活性剤を、可塑剤としてアジピン酸ジブチルを、還元剤としてアビエチン酸を用いた。
　粉末成分以外の樹脂、溶剤、分散剤、可塑剤、還元剤の混合比率は、質量比で、樹脂：溶剤：分散剤：可塑剤：還元剤＝７：７０：３：５：１５とした。
　【００９０】
　【表１】
　【００９１】
　【表２】
　【００９２】
　【表３】
　【００９３】
　この表１、表２、表３に示す各種ペーストを用いてセラミックス基板と銅板とを接合することによって、図１０に示す構造及び製造方法で製造されたパワーモジュール用基板、図１１、図１２に示す構造及び製造方法で製造されたヒートシンク付パワーモジュール用基板、図５、図１３に示す構造及び製造方法で製造されたヒートシンク付パワーモジュール用基板を作製した。
　【００９４】
　図１０に示すパワーモジュール用基板においては、Ａｌ２Ｏ３からなるセラミックス基板の一方の面及び他方の面に、上述の各種ペーストを用いて銅板を接合し、回路層及び金属層が銅板で構成されたパワーモジュール用基板とした。なお、銅板として無酸素銅の圧延板を使用した。
　【００９５】
　図１１、図１２に示すヒートシンク付パワーモジュール用基板は、Ａｌ２Ｏ３からなるセラミックス基板の一方の面に、上述の各種ペーストを用いて銅板を接合して回路層とした。
　また、Ａｌ２Ｏ３からなるセラミックス基板の他方の面に、アルミニウム板をろう材を介して接合して金属層を形成した。なお、アルミニウム板として純度９９．９９質量％以上の４Ｎアルミを使用し、ろう材としてＡｌ−７．５質量％Ｓｉ、厚さ２０μｍのろう材箔を用いた。
　さらに、金属層の他方の面側に、ヒートシンクとしてＡ６０６３からなるアルミニウム板を、ろう材を介してパワーモジュール用基板の金属層側に接合した。なお、ろう材としてＡｌ−７．５質量％Ｓｉ、厚さ７０μｍのろう材箔を用いた。
　【００９６】
　図５、図１３に示すヒートシンク付パワーモジュール用基板は、Ａｌ２Ｏ３からなるセラミックス基板の一方の面に、上述の各種ペーストを用いて銅板を接合して回路層とした。
　また、Ａｌ２Ｏ３からなるセラミックス基板の他方の面に、アルミニウム板をろう材を介して接合して金属層を形成した。なお、アルミニウム板として純度９９．９９質量％以上の４Ｎアルミニウムを使用し、ろう材としてＡｌ−７．５質量％Ｓｉ、厚さ１４μｍのろう材箔を用いた。
　さらに、金属層の他方の面に、緩衝板として４Ｎアルミニウムからなるアルミニウム板をろう材を介して接合した。なお、ろう材としてＡｌ−７．５質量％Ｓｉ、厚さ１００μｍのろう材箔を用いた。
　また、緩衝板の他方の面側に、ヒートシンクとしてＡ６０６３からなるアルミニウム板を、ろう材を介してパワーモジュール用基板の金属層側に接合した。なお、ろう材としてＡｌ−７．５質量％Ｓｉ、厚さ１００μｍのろう材箔を用いた。
　【００９７】
　なお、Ａｌ２Ｏ３からなるセラミックス基板と銅板との接合は、表４、表５、表６に示す条件で実施した。
　また、Ａｌ２Ｏ３からなるセラミックス基板とアルミニウム板をろう付けする際の接合条件は、真空雰囲気、加圧圧力１２ｋｇｆ／ｃｍ２、加熱温度６５０℃、加熱時間３０分とした。さらに、アルミニウム板同士をろう付けする際の接合条件は、真空雰囲気、加圧圧力６ｋｇｆ／ｃｍ２、加熱温度６１０℃、加熱時間３０分とした。
　【００９８】
　Ａｌ２Ｏ３からなるセラミックス基板のサイズを表４、表５、表６に示す。
　銅板のサイズは、３７ｍｍ×３７ｍｍ×０．３ｍｍとした。
　金属層となるアルミニウム板のサイズは、ヒートシンク付パワーモジュール用基板の場合は３７ｍｍ×３７ｍｍ×２．１ｍｍとし、ヒートシンク及び緩衝板付パワーモジュール用基板の場合は３７ｍｍ×３７ｍｍ×０．６ｍｍとした。
　ヒートシンクとなるアルミニウム板のサイズは、５０ｍｍ×６０ｍｍ×５ｍｍとした。
　緩衝板となるアルミニウム板のサイズは、４０ｍｍ×４０ｍｍ×０．９ｍｍとした。
　【００９９】
　また、表４、表５、表６に、上述の各種ペーストを用いて構成したパワーモジュール用基板、ヒートシンク付パワーモジュール用基板、ヒートシンク及び緩衝板付パワーモジュール用基板の構造及び製造方法について記載した。
　構造「ＤＢＣ」が図１０に示すパワーモジュール用基板、
　構造「Ｈ−１」が図１１に示すヒートシンク付パワーモジュール用基板、
　構造「Ｈ−２」が図１２に示すヒートシンク付パワーモジュール用基板、
　構造「Ｂ−１」が図１３に示すヒートシンク付パワーモジュール用基板、
　構造「Ｂ−２」が図５に示すヒートシンク付パワーモジュール用基板、である。
　【０１００】
　【表４】
　【０１０１】
　【表５】
　【０１０２】
　【表６】
　【０１０３】
　ここで、膜厚換算量（換算平均膜厚）を次のように測定し表７、表８、表９に示した。
　まず、Ａｌ２Ｏ３からなるセラミックス基板と銅板との界面に、表１、表２、表３に示す各種ペーストを塗布して乾燥した。乾燥された各種ペーストにおける各元素の膜厚換算量（換算平均膜厚）を測定した。
　膜厚は、蛍光Ｘ線膜厚計（エスアイアイ・ナノテクノロジー株式会社製ＳＴＦ９４００）を用いて、塗布した各種ペーストに対し、図１４に示す箇所（９点）を各３回測定した平均値とした。なお、予め膜厚が既知のサンプルを測定して蛍光Ｘ線強度と濃度の関係を求めておき、その結果を基準として、各試料において測定された蛍光Ｘ線強度から各元素の膜厚換算量を決定した。
　【０１０４】
　【表７】
　【０１０５】
　【表８】
　【０１０６】
　【表９】
　【０１０７】
　上述のようにして得られたパワーモジュール用基板、ヒートシンク付パワーモジュール用基板について、セラミックス割れ、冷熱サイクル負荷後の接合率、酸化物層の有無、Ａｇ−Ｃｕ共晶組織層の厚さを評価した。評価結果を表１０、表１１、表１２に示す。
　【０１０８】
　セラミックス割れは、冷熱サイクル（−４５℃←→１２５℃）を５００回繰り返す毎にクラックの発生の有無を確認し、クラックが確認された回数で評価した。
　冷熱サイクル負荷後の接合率は、冷熱サイクル（−４５℃←→１２５℃）を４０００回繰り返した後のパワーモジュール用基板を用いて、以下の式で算出した。なお、３５００回を満たさないうちにクラックが発生した場合には、４０００回繰り返した後の接合率については評価しなかった。
　接合率　＝　（初期接合面積−剥離面積）／初期接合面積
　【０１０９】
　酸化物層は、ＥＰＭＡ（電子線マイクロアナライザー）による酸化物形成元素のマッピングから銅板／Ａｌ２Ｏ３からなるセラミックス基板界面での酸化物形成元素の存在を確認して実施した。
　Ａｇ−Ｃｕ共晶組織層の厚さは、銅板／Ａｌ２Ｏ３からなるセラミックス基板界面のＥＰＭＡ（電子線マイクロアナライザー）による反射電子像から、倍率２０００倍の視野（縦４５μｍ；横６０μｍ）において接合界面に連続的に形成されたＡｇ−Ｃｕ共晶組織層の面積を測定し、測定視野の幅の寸法で除して求め、５視野の平均をＡｇ−Ｃｕ共晶組織層の厚さとした。なお、銅板とＡｌ２Ｏ３からなるセラミックス基板との接合部に形成されたＡｇ−Ｃｕ共晶組織層のうち、接合界面から厚さ方向に連続的に形成されていない領域を含めずに、Ａｇ−Ｃｕ共晶組織層の面積を測定した。
　【０１１０】
　【表１０】
　【０１１１】
　【表１１】
　【０１１２】
　【表１２】
　【０１１３】
　比較例１、２、５１、５２においては、共晶組織厚さが１５μｍを超えており、少ないサイクル数でＡｌ２Ｏ３からなるセラミックス基板にクラックが発生した。
　また、従来例１及び従来例５１では、共晶組織厚さが１５μｍを超えており、比較例と同様に少ないサイクル数でＡｌ２Ｏ３からなるセラミックス基板にクラックが発生した。
　一方、共晶組織厚さが１５μｍ以下とされた本発明例１−２０、５１−７０、８１−８６においては、Ａｌ２Ｏ３からなるセラミックス基板におけるクラックの発生が抑制されていることが確認される。
　以上の結果から、本発明例によれば、冷熱サイクル負荷時におけるＡｌ２Ｏ３からなるセラミックス基板の割れの発生を抑制できるパワーモジュール用基板を提供できることが確認された。
　【符号の説明】
　【０１１４】
１　パワーモジュール
３　半導体素子（電子部品）
１０、１１０、２１０、３１０、４１０　パワーモジュール用基板
１１、１１１、２１１、３１１、４１１　セラミックス基板
１２、１１２、２１２、３１２、４１２　回路層
１３、１１３、２１３、３１３、４１３　金属層
２２、１２２、１２３、２２２、３２２、４２２　銅板
２３、２２３、３２３、４２３　アルミニウム板
３１、１３１　酸化物層
３２　Ａｇ−Ｃｕ共晶組織層
４１、４４１　緩衝板
５０、２５０、３５０、４５０　ヒートシンク付パワーモジュール用基板
５１、２５１、３５１、４５１　ヒートシンク
（５７）【特許請求の範囲】
　【請求項１】
　Ａｌ２Ｏ３からなるセラミックス基板の表面に銅または銅合金からなる銅板が積層されて接合されたパワーモジュール用基板であって、
　
前記パワーモジュール用基板の製造工程は、
　
前記セラミックス基板の接合面及び前記銅板の接合面のうち少なくとも一方に、Ａｇ及び酸化物形成元素を含有するＡｇ及び酸化物形成元素層含有ペーストを塗布することにより、Ａｇと酸化物形成元素とを含有するＡｇ及び酸化物形成元素層を形成し、乾燥後のＡｇ及び酸化物形成元素層の厚さを６０μｍ以上３００μｍ以下とするＡｇ及び酸化物形成元素層形成工程と、
　
このＡｇ及び酸化物形成元素層を介して前記セラミックス基板と前記銅板と積層する積層工程と、
　
積層された前記セラミックス基板と前記銅板を積層方向に６ｋｇｆ／ｃｍ２以上３５ｋｇｆ／ｃｍ２以下の圧力で加圧するとともに加熱し、前記セラミックス基板と前記銅板との界面に溶融金属領域を形成する加熱工程と、
　
この溶融金属領域を凝固させることによって、前記セラミックス基板と前記銅板とを接合する凝固工程と、を有し、
　
前記加熱工程において、Ａｇを前記銅板側に拡散させることにより前記セラミックス基板と前記銅板との界面に前記溶融金属領域を形成して、凝固後のＡｇ−Ｃｕ共晶組織層の厚さを１５μｍ以下とすることにより、
　前記銅板と前記セラミックス基板との間において、前記セラミックス基板の表面に酸化物層が形成されているとともに、Ａｇ−Ｃｕ共晶組織層の厚さが１５μｍ以下とされていることを特徴とするパワーモジュール用基板。
　【請求項２】
　前記酸化物層は、Ｔｉ、Ｈｆ、Ｚｒ、Ｎｂから選択される１種又は２種以上の元素の酸化物を含有していることを特徴とする請求項１に記載のパワーモジュール用基板。
　【請求項３】
　請求項１又は請求項２に記載のパワーモジュール用基板と、このパワーモジュール用基板を冷却するヒートシンクと、を備えたことを特徴とするヒートシンク付パワーモジュール用基板。
　【請求項４】
　請求項１又は請求項２に記載のパワーモジュール用基板と、該パワーモジュール用基板上に搭載される電子部品と、を備えたことを特徴とするパワーモジュール。
　【請求項５】
　Ａｌ２Ｏ３からなるセラミックス基板の表面に銅または銅合金からなる銅板が積層されて接合されたパワーモジュール用基板の製造方法であって、
　前記セラミックス基板の接合面及び前記銅板の接合面のうち少なくとも一方に、
Ａｇ及び酸化物形成元素を含有するＡｇ及び酸化物形成元素層含有ペーストを塗布することにより、
し、乾燥後のＡｇ及び酸化物形成元素層の厚さを６０μｍ以上３００μｍ以下と
　このＡｇ及び酸化物形成元素層を介して前記セラミックス基板と前記銅板と積層する積層工程と、
　積層された前記セラミックス基板と前記銅板を積層方向に
６ｋｇｆ／ｃｍ２以上３５ｋｇｆ／ｃｍ２以下の圧力で
　この溶融金属領域を凝固させることによって、前記セラミックス基板と前記銅板とを接合する凝固工程と、を有し、
　前記加熱工程において、Ａｇを前記銅板側に拡散させることにより前記セラミックス基板と前記銅板との界面に前記溶融金属領域を形成
して、凝固後のＡｇ−Ｃｕ共晶組織層の厚さを１５μｍ以下と
　【請求項６】
　前記酸化物形成元素は、Ｔｉ、Ｈｆ、Ｚｒ、Ｎｂから選択される１種又は２種以上の元素であることを特徴とする請求項５に記載のパワーモジュール用基板の製造方法。
　【請求項７】
　前記Ａｇ及び酸化物形成元素層形成工程では、Ａｇ及び酸化物形成元素以外に、Ｉｎ、Ｓｎ、Ａｌ、Ｍｎ及びＺｎから選択される１種又は２種以上の添加元素を配設させることを特徴とする請求項５又は請求項６に記載のパワーモジュール用基板の製造方法。
　【請求項８】（削除）
　【請求項９】
　前記Ａｇ及び酸化物形成元素層含有ペーストは、前記酸化物形成元素の水素化物を含有していることを特徴とする
請求項５から請求項７のいずれか一項