(57)【要約】【課題】互いに熱膨張係数が異なり、少なくとも一方は銀よりも熱膨張係数が小さい２種の被接合部材を、銀の融点よりも低い温度で接合でき、熱サイクルに対して優れた耐久性を備える接合層が得られる熱膨張係数が異なる部材の接合方法を提供する。【解決手段】平均粒子径５０ｎｍ以下の銀粒子と、平均粒子径２０μｍ以上の銀よりも熱膨張係数の小さい粒子とからなる混合粉末であり、且つ該銀よりも熱膨張係数の小さい粒子を該混合粉末全体の１０〜４０％の範囲の体積分率で含むろう材３を、互いに熱膨張係数が異なると共に、少なくとも一方は銀よりも熱膨張係数が小さい２種の部材１，２間に配置して加熱することにより両部材１，２を接合する。一方の部材１がＳｉまたはＳｉＣからなり、他方の部材２がＡｌまたはＣｕからなる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに熱膨張係数が異なると共に、少なくとも一方は銀よりも熱膨張係数が小さい２種の部材の接合方法であって、
平均粒子径５０ｎｍ以下の銀粒子と、平均粒子径２０μｍ以上の銀よりも熱膨張係数の小さい粒子とからなる混合粉末であり、且つ該銀よりも熱膨張係数の小さい粒子を該混合粉末全体の１０〜４０％の範囲の体積分率で含むろう材を、両部材間に配置して加熱することにより両部材を接合することを特徴とする熱膨張係数が異なる部材の接合方法。
【請求項２】
請求項１記載の熱膨張係数が異なる部材の接合方法において、
前記２種の部材のうちの一方の部材がＳｉまたはＳｉＣからなり、他方の部材がＡｌまたはＣｕからなることを特徴とする熱膨張係数が異なる部材の接合方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱膨張係数が異なる２種の部材の接合方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、異なる金属同士または金属とセラミックスとのような２種の被接合部材を銀ろう材を用いて接合する方法が知られている。
【０００３】
前記銀ろう材として純銀を用いる場合、該銀ろう材を被接合部材間に配置して接合層とするが、銀の融点まで加熱して該純銀を溶融させると、銀と他の金属とが反応して合金化し、該接合層が脆化する。そこで、前記被接合部材を銀の融点より低い温度で接合するために、ナノオーダーの銀粒子を含む銀ろう材を用いることが検討されている。
【０００４】
前記ナノオーダーの銀粒子を含む組成物としては、例えば、球状銀粉またはフレーク銀粉と、長径１０μｍ以下、結晶子径３０ｎｍ以上のロッド状銀粉とを混合した混合銀粉が知られている（特許文献１参照）。前記混合銀粉は、樹脂成分及び有機溶剤と混合して銀ペーストとすることにより、プリント配線基板の回路形成等の電気的導通確保の手段に用いられる。
【０００５】
ところで、ナノオーダーの銀粒子を含む銀ろう材を被接合部材間に配置して接合層とする場合、該接合層は純銀からなるので、熱膨張係数が１９．１ｐｐｍ／Ｋという大きな値となる。従って、前記被接合部材の熱膨張係数が銀よりも小さいときには、接合は可能であるものの、加熱と冷却との熱サイクルが繰り返されたときに、該被接合部材と前記接合層との熱膨張係数の相違のために、該接合層において該熱サイクルに対して十分な耐久性が得られないことがある。
【特許文献１】特開２００６−４９１０６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、かかる事情に鑑み、互いに熱膨張係数が異なり、少なくとも一方は銀よりも熱膨張係数が小さい２種の被接合部材を、銀の融点よりも低い温度で接合することができ、しかも加熱と冷却との熱サイクルに対して優れた耐久性を備える接合層を得ることができる熱膨張係数が異なる部材の接合方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
かかる目的を達成するために、本発明は、互いに熱膨張係数が異なると共に、少なくとも一方は銀よりも熱膨張係数が小さい２種の部材の接合方法であって、平均粒子径５０ｎｍ以下の銀粒子と、平均粒子径２０μｍ以上の銀よりも熱膨張係数の小さい粒子とからなる混合粉末であり、且つ該銀よりも熱膨張係数の小さい粒子を該混合粉末全体の１０〜４０％の範囲の体積分率で含むろう材を、両部材間に配置して加熱することにより両部材を接合することを特徴とする。
【０００８】
本発明の接合方法では、前記ろう材を前記両部材間に配置して加熱する。ここで、前記ろう材は平均粒子径５０ｎｍ以下の銀粒子を含んでいるので、銀の融点よりも低い温度で接合層を形成することができ、該接合層を介して前記両部材を接合することができる。
【０００９】
前記銀粒子の平均粒子径が５０ｎｍよりも大きいときには、より高い温度に加熱することが必要であり、平均粒子径が５０ｎｍ以下の場合と同等の温度では前記両部材を接合することはできるものの、加熱と冷却との熱サイクルに対する耐久性が極度に低下する。前記銀粒子の平均粒子径は、５〜５０ｎｍの範囲にあることが好ましい。
【００１０】
また、本発明の接合方法では、前記ろう材を前記銀粒子と、平均粒子径２０μｍ以上の銀よりも熱膨張係数の小さい粒子とからなる混合粉末とすると共に、該銀よりも熱膨張係数の小さい粒子を該混合粉末全体の１０〜４０％の範囲の体積分率で含むようにする。この結果、本発明の接合方法によれば、前記ろう材により形成される前記接合層自体の熱膨張係数を純銀よりも小さくすることができ、加熱と冷却との熱サイクルに対して優れた耐久性を備える接合層を得ることができる。
【００１１】
前記銀よりも熱膨張係数の小さい粒子の平均粒子径が２０μｍ未満であるか、前記混合粉末全体に対する体積分率が前記範囲外であるときには、前記接合層を均一な組織とすることができず、該接合層において加熱と冷却との熱サイクルに対して十分な耐久性を得ることができない。前記銀よりも熱膨張係数の小さい粒子の平均粒子径は、２０〜４０μｍの範囲にあることが好ましい。
【００１２】
本発明の接合方法において、前記２種の部材のうちの一方の部材としては例えばＳｉまたはＳｉＣを挙げることができ、他方の部材としてはＡｌまたはＣｕを挙げることができる。ここで、Ｓｉ、ＳｉＣ、Ｃｕの熱膨張係数は、いずれも銀の熱膨張係数１９．１ｐｐｍ／Ｋよりも小さい。これに対して、Ａｌの熱膨張係数は、銀の熱膨張係数よりも大きい。さらに、銀よりも熱膨張係数の小さい部材として、Ａｌ２Ｏ３、ＡｌＮ、Ｓｉ３Ｎ４等を挙げることができ、いずれも本発明の接合方法によりＡｌまたはＣｕと接合することができる。
【００１３】
また、本発明の接合方法において、前記銀粒子と共に前記ろう材を形成する銀よりも熱膨張係数の小さい粒子としては、例えば、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｔｉからなる群から選択される１種の金属粒子を挙げることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
次に、添付の図面を参照しながら本発明の実施の形態についてさらに詳しく説明する。図１は本実施形態の接合方法の一態様を示す説明的断面図であり、図２は本実施形態の接合方法の他の態様を示す説明的断面図であり、図３は本実施形態の接合方法のさらに他の態様を示す説明的断面図である。
【００１５】
本実施形態の接合方法は、図１に示すように、互いに熱膨張係数が異なると共に、少なくとも一方は銀よりも熱膨張係数が小さい２種の被接合部材１，２の間にろう材３を配置して加熱するものである。
【００１６】
被接合部材１としては、Ｓｉ、ＳｉＣ、Ａｌ２Ｏ３、ＡｌＮ、Ｓｉ３Ｎ４等の銀よりも熱膨張係数の小さい材料からなるものをあげることができる。ここで、Ｓｉの熱膨張係数は２．８ｐｐｍ／Ｋ、ＳｉＣの熱膨張係数は４．０ｐｐｍ／Ｋ、Ａｌ２Ｏ３の熱膨張係数は７．５ｐｐｍ／Ｋ、ＡｌＮの熱膨張係数は４．５ｐｐｍ／Ｋ、Ｓｉ３Ｎ４の熱膨張係数は３．０ｐｐｍ／Ｋであり、いずれも銀の熱膨張係数１９．１ｐｐｍ／Ｋよりも小さい。
【００１７】
次に、被接合部材２としては、Ａｌのように銀よりも熱膨張係数の大きい材料であってもよく、Ｃｕのように銀よりも熱膨張係数の小さい材料であってもよい。Ａｌの熱膨張係数は２３．５ｐｐｍ／Ｋであり、Ｃｕの熱膨張係数は１７．０ｐｐｍ／Ｋである。
【００１８】
次に、ろう材３としては、５０ｎｍ以下の範囲の平均粒子径、好ましくは５〜５０ｎｍの範囲の平均粒子径を備える銀粒子と、２０μｍより大きい範囲の平均粒子径、好ましくは２０〜４０μｍの範囲の平均粒子径を備え、銀よりも熱膨張係数の小さい粒子とからなる混合粉末であり、且つ該銀よりも熱膨張係数の小さい粒子を該混合粉末全体の１０〜４０％の範囲の体積分率で含むものを挙げることができる。
【００１９】
前記銀よりも熱膨張係数の小さい粒子としては、例えば、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｔｉからなる群から選択される１種の金属粒子を挙げることができる。Ｃｕの熱膨張係数は前記のとおりであり、Ｎｉの熱膨張係数は１３．３ｐｐｍ／Ｋ、Ｔｉの熱膨張係数は８．９ｐｐｍ／Ｋである。
【００２０】
本実施形態の接合方法では、被接合部材１，２の間にろう材３を配置した状態で、Ａｇの融点（９６０．８℃）よりも低い温度、例えば３５０℃に加熱して１０分間保持することにより、ろう材３からなる接合層を形成し、該接合層を介して被接合部材１，２を接合する。この結果、例えば、大気中で室温から２００℃まで加熱し、再び室温まで冷却する処理を１サイクルとする熱サイクルに対して、５０００サイクル以上という優れた耐久性を備える接合層を得ることができる。
【００２１】
被接合部材１，２は、ろう材３の加熱により形成される接合層との接合性を向上させるために、表面にＡｇコーティング層４を備えることが好ましいが、被接合部材２がＡｌの場合には、図２に示すように、表面にＮｉメッキ層５を備え、Ｎｉめっき層５上にＡｇコーティング層４を備えることが好ましい。また、被接合部材２がＣｕの場合には、図３に示すように、表面にＡｇコーティング層４を備えなくてもよい。Ａｇコーティング層４は、例えば、メッキ、蒸着、スパッタリング等の方法により形成することができる。
【００２２】
次に、本発明の実施例と比較例とを示す。
【実施例１】
【００２３】
本実施例では、まず、平均粒子径１５ｎｍのＡｇ粒子と、平均粒子径２０μｍのＣｕ粒子とを混合して混合粉末とし、該混合粉末からなるろう材３を調製した。Ｃｕ粒子の前記混合粉末全体に対する体積分率は２０％とした。
【００２４】
前記Ａｇ粒子はオクタデカンジオールで被覆されており、被覆の耐熱温度は約２２０℃である。尚、室温〜３００℃の範囲におけるＣｕの熱膨張係数（線膨張係数）は１７．０ｐｐｍ／Ｋであり、室温〜３８０℃の範囲におけるＡｇの熱膨張係数は１９．１ｐｐｍ／Ｋである。
【００２５】
次に、被接合部材１として７ｍｍ×７ｍｍのＳｉチップを用意した。被接合部材１としての前記Ｓｉチップは、図２に示すように、表面に蒸着により形成された厚さ１２０ｎｍのＡｇコーテイング層４を備えている。
【００２６】
また、被接合部材２として１０ｍｍ×１０ｍｍ×５ｍｍのＡｌ板を用意した。被接合部材２としての前記Ａｌ板はＡ１０５０材からなり、図２に示すように、表面にＮｉメッキ層５を備え、Ｎｉメッキ層５上に蒸着により形成された厚さ１２０ｎｍのＡｇコーテイング層４を備えている。
【００２７】
尚、室温〜３８０℃の範囲におけるＳｉの熱膨張係数は２．８ｐｐｍ／Ｋであり、Ａｌの熱膨張係数は２３．５ｐｐｍ／Ｋである。
【００２８】
次に、図２に示すように、被接合部材（Ｓｉチップ）１のＡｇコーテイング層４と、被接合部材（Ａｌ板）２のＡｇコーテイング層４との間に、２００μｍ厚のスクリーンを用いて、本実施例で調製したろう材３を７ｍｍ×７ｍｍの部分に２００μｍの厚さに塗布した。そして、ろう材３を介して被接合部材１，２を重ね合わせ、２ＭＰａの荷重を負荷して６０℃／分の昇温速度で３５０℃まで加熱し、１０分間保持した。この結果、ろう材３からなる接合層が形成され、該接合層を介して被接合部材１，２が接合された。
【００２９】
次に、接合された被接合部材１，２を、大気中で室温から２００℃まで加熱し、再び室温まで冷却する処理を１サイクルとする熱サイクル試験を５０００サイクルまで行い、該熱サイクルに対する耐久性を評価した。結果を表１に示す。
【実施例２】
【００３０】
本実施例では、平均粒子径３０μｍのＣｕ粒子を用いた以外は、実施例１と全く同一にして、被接合部材（Ｓｉチップ）１と、被接合部材（Ａｌ板）２との接合を行った。
【００３１】
次に、接合された被接合部材１，２に対して、実施例１と全く同一にして熱サイクル試験を行い、該熱サイクルに対する耐久性を評価した。結果を表１に示す。
【実施例３】
【００３２】
本実施例では、平均粒子径４０μｍのＣｕ粒子を用いた以外は、実施例１と全く同一にして、被接合部材（Ｓｉチップ）１と、被接合部材（Ａｌ板）２との接合を行った。
【００３３】
次に、接合された被接合部材１，２に対して、実施例１と全く同一にして熱サイクル試験を行い、該熱サイクルに対する耐久性を評価した。結果を表１に示す。
〔比較例１〕
本比較例では、平均粒子径１０μｍのＣｕ粒子を用いた以外は、実施例１と全く同一にして、被接合部材（Ｓｉチップ）１と、被接合部材（Ａｌ板）２との接合を行った。
【００３４】
次に、接合された被接合部材１，２に対して、実施例１と全く同一にして熱サイクル試験を行い、該熱サイクルに対する耐久性を評価した。結果を表１に示す。
〔比較例２〕
本比較例では、平均粒子径３０μｍのＣｕ粒子を用いると共に、該Ｃｕ粒子の前記混合粉末全体に対する体積分率を５％とした以外は、実施例１と全く同一にして、被接合部材（Ｓｉチップ）１と、被接合部材（Ａｌ板）２との接合を行った。
【００３５】
次に、接合された被接合部材１，２に対して、実施例１と全く同一にして熱サイクル試験を行い、該熱サイクルに対する耐久性を評価した。結果を表１に示す。
【実施例４】
【００３６】
本実施例では、平均粒子径３０μｍのＣｕ粒子を用いると共に、該Ｃｕ粒子の前記混合粉末全体に対する体積分率を１０％とした以外は、実施例１と全く同一にして、被接合部材（Ｓｉチップ）１と、被接合部材（Ａｌ板）２との接合を行った。
【００３７】
次に、接合された被接合部材１，２に対して、実施例１と全く同一にして熱サイクル試験を行い、該熱サイクルに対する耐久性を評価した。結果を表１に示す。
【実施例５】
【００３８】
本実施例では、平均粒子径３０μｍのＣｕ粒子を用いると共に、該Ｃｕ粒子の前記混合粉末全体に対する体積分率を３０％とした以外は、実施例１と全く同一にして、被接合部材（Ｓｉチップ）１と、被接合部材（Ａｌ板）２との接合を行った。
【００３９】
次に、接合された被接合部材１，２に対して、実施例１と全く同一にして熱サイクル試験を行い、該熱サイクルに対する耐久性を評価した。結果を表１に示す。
【実施例６】
【００４０】
本実施例では、平均粒子径３０μｍのＣｕ粒子を用いると共に、該Ｃｕ粒子の前記混合粉末全体に対する体積分率を４０％とした以外は、実施例１と全く同一にして、被接合部材（Ｓｉチップ）１と、被接合部材（Ａｌ板）２との接合を行った。
【００４１】
次に、接合された被接合部材１，２に対して、実施例１と全く同一にして熱サイクル試験を行い、該熱サイクルに対する耐久性を評価した。結果を表１に示す。
〔比較例３〕
本比較例では、平均粒子径３０μｍのＣｕ粒子を用いると共に、該Ｃｕ粒子の前記混合粉末全体に対する体積分率を５０％とした以外は、実施例１と全く同一にして、被接合部材（Ｓｉチップ）１と、被接合部材（Ａｌ板）２との接合を行った。
【００４２】
次に、接合された被接合部材１，２に対して、実施例１と全く同一にして熱サイクル試験を行い、該熱サイクルに対する耐久性を評価した。結果を表１に示す。
【００４３】
【表１】
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【００４４】
表１から、ろう材３を形成するＡｇ粒子の平均粒子径が１５ｎｍであり、Ａｇより熱膨張係数の小さいＣｕ粒子の平均粒子径が２０〜４０μｍの範囲であり、該Ａｇ粒子と該Ｃｕ粒子との混合粉末全体に対する該Ｃｕ粒子の体積分率が１０〜４０％の範囲である実施例１〜６の接合方法によれば、ろう材３からなる接合層において熱サイクルに対して５０００サイクル以上の優れた耐久性を得ることができることが明らかである。従って、実施例１〜６の接合方法によれば、前記接合層により、Ａｇより熱膨張係数の小さい被接合部材１としてのＳｉチップと、Ａｇより熱膨張係数の大きい被接合部材２としてのＡｌ板とを確実に接合できることが明らかである。
【００４５】
一方、ろう材３を形成するＣｕ粒子の平均粒子径が２０μｍより小さい１０μｍである比較例１の接合方法、前記Ａｇ粒子と該Ｃｕ粒子との混合粉末全体に対する該Ｃｕ粒子の体積分率が１０％より小さい５％である比較例２の接合方法、該Ｃｕ粒子の体積分率が４０％より大きい５０％である比較例３の接合方法によれば、ろう材３からなる接合層において熱サイクルに対する耐久性が５０００サイクル未満であり、十分な耐久性が得られないことが明らかである。
【実施例７】
【００４６】
本実施例では、実施例１のＣｕ粒子に代えて、平均粒子径２０μｍのＮｉ粒子を用いた以外は、実施例１と全く同一にして、被接合部材（Ｓｉチップ）１と、被接合部材（Ａｌ板）２との接合を行った。尚、室温〜３００℃の範囲におけるＮｉの熱膨張係数（線膨張係数）は１３．３ｐｐｍ／Ｋである。
【００４７】
次に、接合された被接合部材１，２に対して、実施例１と全く同一にして熱サイクル試験を行い、該熱サイクルに対する耐久性を評価した。結果を表２に示す。
【実施例８】
【００４８】
本実施例では、平均粒子径３０μｍのＮｉ粒子を用いた以外は、実施例７と全く同一にして、被接合部材（Ｓｉチップ）１と、被接合部材（Ａｌ板）２との接合を行った。
【００４９】
次に、接合された被接合部材１，２に対して、実施例１と全く同一にして熱サイクル試験を行い、該熱サイクルに対する耐久性を評価した。結果を表２に示す。
〔比較例４〕
本比較例では、平均粒子径１０μｍのＮｉ粒子を用いた以外は、実施例７と全く同一にして、被接合部材（Ｓｉチップ）１と、被接合部材（Ａｌ板）２との接合を行った。
【００５０】
次に、接合された被接合部材１，２に対して、実施例１と全く同一にして熱サイクル試験を行い、該熱サイクルに対する耐久性を評価した。結果を表２に示す。
〔比較例５〕
本比較例では、平均粒子径３０μｍのＮｉ粒子を用いると共に、該Ｎｉ粒子の前記混合粉末全体に対する体積分率を５％とした以外は、実施例７と全く同一にして、被接合部材（Ｓｉチップ）１と、被接合部材（Ａｌ板）２との接合を行った。
【００５１】
次に、接合された被接合部材１，２に対して、実施例１と全く同一にして熱サイクル試験を行い、該熱サイクルに対する耐久性を評価した。結果を表２に示す。
【実施例９】
【００５２】
本実施例では、平均粒子径３０μｍのＮｉ粒子を用いると共に、該Ｎｉ粒子の前記混合粉末全体に対する体積分率を１０％とした以外は、実施例７と全く同一にして、被接合部材（Ｓｉチップ）１と、被接合部材（Ａｌ板）２との接合を行った。
【００５３】
次に、接合された被接合部材１，２に対して、実施例１と全く同一にして熱サイクル試験を行い、該熱サイクルに対する耐久性を評価した。結果を表２に示す。
【実施例１０】
【００５４】
本実施例では、平均粒子径３０μｍのＮｉ粒子を用いると共に、該Ｎｉ粒子の前記混合粉末全体に対する体積分率を３０％とした以外は、実施例７と全く同一にして、被接合部材（Ｓｉチップ）１と、被接合部材（Ａｌ板）２との接合を行った。
【００５５】
次に、接合された被接合部材１，２に対して、実施例１と全く同一にして熱サイクル試験を行い、該熱サイクルに対する耐久性を評価した。結果を表２に示す。
【実施例１１】
【００５６】
本実施例では、平均粒子径３０μｍのＮｉ粒子を用いると共に、該Ｎｉ粒子の前記混合粉末全体に対する体積分率を４０％とした以外は、実施例７と全く同一にして、被接合部材（Ｓｉチップ）１と、被接合部材（Ａｌ板）２との接合を行った。
【００５７】
次に、接合された被接合部材１，２に対して、実施例１と全く同一にして熱サイクル試験を行い、該熱サイクルに対する耐久性を評価した。結果を表２に示す。
〔比較例６〕
本比較例では、平均粒子径３０μｍのＮｉ粒子を用いると共に、該Ｎｉ粒子の前記混合粉末全体に対する体積分率を５０％とした以外は、実施例７と全く同一にして、被接合部材（Ｓｉチップ）１と、被接合部材（Ａｌ板）２との接合を行った。
【００５８】
次に、接合された被接合部材１，２に対して、実施例１と全く同一にして熱サイクル試験を行い、該熱サイクルに対する耐久性を評価した。結果を表２に示す。
【００５９】
【表２】
2008023546.tif 000004
【００６０】
表２から、ろう材３を形成するＡｇ粒子の平均粒子径が１５ｎｍであり、Ａｇより熱膨張係数の小さいＮｉ粒子の平均粒子径が２０〜３０μｍの範囲であり、該Ａｇ粒子と該Ｎｉ粒子との混合粉末全体に対する該Ｎｉ粒子の体積分率が１０〜４０％の範囲である実施例７〜１１の接合方法によれば、ろう材３からなる接合層において熱サイクルに対して５０００サイクル以上の優れた耐久性を得ることができることが明らかである。従って、実施例７〜１１の接合方法によれば、前記接合層により、Ａｇより熱膨張係数の小さい被接合部材１としてのＳｉチップと、Ａｇより熱膨張係数の大きい被接合部材２としてのＡｌ板とを確実に接合できることが明らかである。
【００６１】
一方、ろう材３を形成するＮｉ粒子の平均粒子径が２０μｍより小さい１０μｍである比較例４の接合方法、前記Ａｇ粒子と該Ｎｉ粒子との混合粉末全体に対する該Ｎｉ粒子の体積分率が１０％より小さい５％である比較例５の接合方法、該Ｎｉ粒子の体積分率が４０％より大きい５０％である比較例６の接合方法によれば、ろう材３からなる接合層において熱サイクルに対する耐久性が５０００サイクル未満であり、十分な耐久性が得られないことが明らかである。
【実施例１２】
【００６２】
本実施例では、実施例１のＣｕ粒子に代えて、平均粒子径２０μｍのＴｉ粒子を用いた以外は、実施例１と全く同一にして、被接合部材（Ｓｉチップ）１と、被接合部材（Ａｌ板）２との接合を行った。尚、室温〜３００℃の範囲におけるＴｉの熱膨張係数（線膨張係数）は８．９ｐｐｍ／Ｋである。
【００６３】
次に、接合された被接合部材１，２に対して、実施例１と全く同一にして熱サイクル試験を行い、該熱サイクルに対する耐久性を評価した。結果を表３に示す。
【実施例１３】
【００６４】
本実施例では、平均粒子径３０μｍのＴｉ粒子を用いた以外は、実施例１２と全く同一にして、被接合部材（Ｓｉチップ）１と、被接合部材（Ａｌ板）２との接合を行った。
【００６５】
次に、接合された被接合部材１，２に対して、実施例１と全く同一にして熱サイクル試験を行い、該熱サイクルに対する耐久性を評価した。結果を表３に示す。
〔比較例７〕
本比較例では、平均粒子径１０μｍのＴｉ粒子を用いた以外は、実施例１２と全く同一にして、被接合部材（Ｓｉチップ）１と、被接合部材（Ａｌ板）２との接合を行った。
【００６６】
次に、接合された被接合部材１，２に対して、実施例１と全く同一にして熱サイクル試験を行い、該熱サイクルに対する耐久性を評価した。結果を表３に示す。
〔比較例８〕
本比較例では、平均粒子径３０μｍのＴｉ粒子を用いると共に、該Ｔｉ粒子の前記混合粉末全体に対する体積分率を５％とした以外は、実施例１２と全く同一にして、被接合部材（Ｓｉチップ）１と、被接合部材（Ａｌ板）２との接合を行った。
【００６７】
次に、接合された被接合部材１，２に対して、実施例１と全く同一にして熱サイクル試験を行い、該熱サイクルに対する耐久性を評価した。結果を表３に示す。
【実施例１４】
【００６８】
本実施例では、平均粒子径３０μｍのＴｉ粒子を用いると共に、該Ｔｉ粒子の前記混合粉末全体に対する体積分率を１０％とした以外は、実施例１２と全く同一にして、被接合部材（Ｓｉチップ）１と、被接合部材（Ａｌ板）２との接合を行った。
【００６９】
次に、接合された被接合部材１，２に対して、実施例１と全く同一にして熱サイクル試験を行い、該熱サイクルに対する耐久性を評価した。結果を表３に示す。
【実施例１５】
【００７０】
本実施例では、平均粒子径３０μｍのＴｉ粒子を用いると共に、該Ｔｉ粒子の前記混合粉末全体に対する体積分率を３０％とした以外は、実施例１２と全く同一にして、被接合部材（Ｓｉチップ）１と、被接合部材（Ａｌ板）２との接合を行った。
【００７１】
次に、接合された被接合部材１，２に対して、実施例１と全く同一にして熱サイクル試験を行い、該熱サイクルに対する耐久性を評価した。結果を表３に示す。
【実施例１６】
【００７２】
本実施例では、平均粒子径３０μｍのＴｉ粒子を用いると共に、該Ｔｉ粒子の前記混合粉末全体に対する体積分率を４０％とした以外は、実施例１２と全く同一にして、被接合部材（Ｓｉチップ）１と、被接合部材（Ａｌ板）２との接合を行った。
【００７３】
次に、接合された被接合部材１，２に対して、実施例１と全く同一にして熱サイクル試験を行い、該熱サイクルに対する耐久性を評価した。結果を表３に示す。
〔比較例９〕
本比較例では、平均粒子径３０μｍのＴｉ粒子を用いると共に、該Ｔｉ粒子の前記混合粉末全体に対する体積分率を５０％とした以外は、実施例１２と全く同一にして、被接合部材（Ｓｉチップ）１と、被接合部材（Ａｌ板）２との接合を行った。
【００７４】
次に、接合された被接合部材１，２に対して、実施例１と全く同一にして熱サイクル試験を行い、該熱サイクルに対する耐久性を評価した。結果を表３に示す。
〔比較例１０〕
本比較例では、平均粒子径１５μｍのＡｇ粒子のみを用い、Ａｇより熱膨張係数の小さい粒子を全く用いずにろう材３を調製した以外は、実施例１と全く同一にして、被接合部材（Ｓｉチップ）１と、被接合部材（Ａｌ板）２との接合を行った。
【００７５】
次に、接合された被接合部材１，２に対して、実施例１と全く同一にして熱サイクル試験を行い、該熱サイクルに対する耐久性を評価した。結果を表３に示す。
【００７６】
【表３】
2008023546.tif 000005
【００７７】
表３から、ろう材３を形成するＡｇ粒子の平均粒子径が１５ｎｍであり、Ａｇより熱膨張係数の小さいＴｉ粒子の平均粒子径が２０〜３０μｍの範囲であり、該Ａｇ粒子と該Ｔｉ粒子との混合粉末全体に対する該Ｔｉ粒子の体積分率が１０〜４０％の範囲である実施例１２〜１６の接合方法によれば、ろう材３からなる接合層において熱サイクルに対して５０００サイクル以上の優れた耐久性を得ることができることが明らかである。従って、実施例１２〜１６の接合方法によれば、前記接合層により、Ａｇより熱膨張係数の小さい被接合部材１としてのＳｉチップと、Ａｇより熱膨張係数の大きい被接合部材２としてのＡｌ板とを確実に接合できることが明らかである。
【００７８】
一方、ろう材３を形成するＴｉ粒子の平均粒子径が２０μｍより小さい１０μｍである比較例７の接合方法、前記Ａｇ粒子と該Ｔｉ粒子との混合粉末全体に対する該Ｔｉ粒子の体積分率が１０％より小さい５％である比較例８の接合方法、該Ｎｉ粒子の体積分率が４０％より大きい５０％である比較例９の接合方法によれば、ろう材３からなる接合層において熱サイクルに対する耐久性が５０００サイクル未満であり、十分な耐久性が得られないことが明らかである。
【００７９】
また、平均粒子径１５μｍのＡｇ粒子のみを用い、Ａｇより熱膨張係数の小さい粒子を全く用いずに調製したろう材３を用いる比較例９の接合方法によれば、ろう材３からなる接合層において熱サイクルに対する耐久性が５０００サイクル未満であり、十分な耐久性が得られないことが明らかである。
【実施例１７】
【００８０】
本実施例では、実施例１の平均粒子径１５ｎｍのＡｇ粒子に代えて、平均粒子径５０ｎｍのＡｇ粒子を用いた以外は、実施例１と全く同一にして、被接合部材（Ｓｉチップ）１と、被接合部材（Ａｌ板）２との接合を行った。
【００８１】
次に、接合された被接合部材１，２に対して、実施例１と全く同一にして熱サイクル試験を行い、該熱サイクルに対する耐久性を評価した。結果を表４に示す。
【実施例１８】
【００８２】
本実施例では、平均粒子径３０μｍのＣｕ粒子を用いた以外は、実施例１７と全く同一にして、被接合部材（Ｓｉチップ）１と、被接合部材（Ａｌ板）２との接合を行った。
【００８３】
次に、接合された被接合部材１，２に対して、実施例１と全く同一にして熱サイクル試験を行い、該熱サイクルに対する耐久性を評価した。結果を表４に示す。
〔比較例１１〕
本比較例では、平均粒子径１０μｍのＣｕ粒子を用いた以外は、実施例１７と全く同一にして、被接合部材（Ｓｉチップ）１と、被接合部材（Ａｌ板）２との接合を行った。
【００８４】
次に、接合された被接合部材１，２に対して、実施例１と全く同一にして熱サイクル試験を行い、該熱サイクルに対する耐久性を評価した。結果を表４に示す。
〔比較例１２〕
本比較例では、平均粒子径３０μｍのＣｕ粒子を用いると共に、該Ｃｕ粒子の前記混合粉末全体に対する体積分率を５％とした以外は、実施例１７と全く同一にして、被接合部材（Ｓｉチップ）１と、被接合部材（Ａｌ板）２との接合を行った。
【００８５】
次に、接合された被接合部材１，２に対して、実施例１と全く同一にして熱サイクル試験を行い、該熱サイクルに対する耐久性を評価した。結果を表４に示す。
【実施例１９】
【００８６】
本実施例では、平均粒子径３０μｍのＣｕ粒子を用いると共に、該Ｃｕ粒子の前記混合粉末全体に対する体積分率を１０％とした以外は、実施例１７と全く同一にして、被接合部材（Ｓｉチップ）１と、被接合部材（Ａｌ板）２との接合を行った。
【００８７】
次に、接合された被接合部材１，２に対して、実施例１と全く同一にして熱サイクル試験を行い、該熱サイクルに対する耐久性を評価した。結果を表４に示す。
【実施例２０】
【００８８】
本実施例では、平均粒子径３０μｍのＣｕ粒子を用いると共に、該Ｃｕ粒子の前記混合粉末全体に対する体積分率を３０％とした以外は、実施例１７と全く同一にして、被接合部材（Ｓｉチップ）１と、被接合部材（Ａｌ板）２との接合を行った。
【００８９】
次に、接合された被接合部材１，２に対して、実施例１と全く同一にして熱サイクル試験を行い、該熱サイクルに対する耐久性を評価した。結果を表４に示す。
〔比較例１３〕
本比較例では、平均粒子径３０μｍのＣｕ粒子を用いると共に、該Ｃｕ粒子の前記混合粉末全体に対する体積分率を５０％とした以外は、実施例１と全く同一にして、被接合部材（Ｓｉチップ）１と、被接合部材（Ａｌ板）２との接合を行った。
【００９０】
次に、接合された被接合部材１，２に対して、実施例１と全く同一にして熱サイクル試験を行い、該熱サイクルに対する耐久性を評価した。結果を表４に示す。
【００９１】
【表４】
2008023546.tif 000006
【００９２】
表４から、ろう材３を形成するＡｇ粒子の平均粒子径が５０ｎｍであり、Ａｇより熱膨張係数の小さいＣｕ粒子の平均粒子径が２０〜３０μｍの範囲であり、該Ａｇ粒子と該Ｃｕ粒子との混合粉末全体に対する該Ｃｕ粒子の体積分率が１０〜３０％の範囲である実施例１７〜２０の接合方法によれば、ろう材３からなる接合層において熱サイクルに対して５０００サイクル以上の優れた耐久性を得ることができることが明らかである。従って、実施例１７〜２０の接合方法によれば、前記接合層により、Ａｇより熱膨張係数の小さい被接合部材１としてのＳｉチップと、Ａｇより熱膨張係数の大きい被接合部材２としてのＡｌ板とを確実に接合できることが明らかである。
【００９３】
一方、ろう材３を形成するＣｕ粒子の平均粒子径が２０μｍより小さい１０μｍである比較例１１の接合方法、前記Ａｇ粒子と該Ｃｕ粒子との混合粉末全体に対する該Ｃｕ粒子の体積分率が１０％より小さい５％である比較例１２の接合方法、該Ｃｕ粒子の体積分率が４０％より大きい５０％である比較例１３の接合方法によれば、ろう材３からなる接合層において熱サイクルに対する耐久性が５０００サイクル未満であり、十分な耐久性が得られないことが明らかである。
【実施例２１】
【００９４】
本実施例では、実施例１７のＣｕ粒子に代えて、平均粒子径２０μｍのＮｉ粒子を用いた以外は、実施例１７と全く同一にして、被接合部材（Ｓｉチップ）１と、被接合部材（Ａｌ板）２との接合を行った。
【００９５】
次に、接合された被接合部材１，２に対して、実施例１と全く同一にして熱サイクル試験を行い、該熱サイクルに対する耐久性を評価した。結果を表５に示す。
〔比較例１４〕
本比較例では、平均粒子径１０μｍのＮｉ粒子を用いた以外は、実施例２１と全く同一にして、被接合部材（Ｓｉチップ）１と、被接合部材（Ａｌ板）２との接合を行った。
【００９６】
次に、接合された被接合部材１，２に対して、実施例１と全く同一にして熱サイクル試験を行い、該熱サイクルに対する耐久性を評価した。結果を表５に示す。
〔比較例１５〕
本比較例では、平均粒子径３０μｍのＮｉ粒子を用いると共に、該Ｎｉ粒子の前記混合粉末全体に対する体積分率を５％とした以外は、実施例２１と全く同一にして、被接合部材（Ｓｉチップ）１と、被接合部材（Ａｌ板）２との接合を行った。
【００９７】
次に、接合された被接合部材１，２に対して、実施例１と全く同一にして熱サイクル試験を行い、該熱サイクルに対する耐久性を評価した。結果を表５に示す。
【実施例２２】
【００９８】
本実施例では、平均粒子径３０μｍのＮｉ粒子を用いると共に、該Ｎｉ粒子の前記混合粉末全体に対する体積分率を１０％とした以外は、実施例２１と全く同一にして、被接合部材（Ｓｉチップ）１と、被接合部材（Ａｌ板）２との接合を行った。
【００９９】
次に、接合された被接合部材１，２に対して、実施例１と全く同一にして熱サイクル試験を行い、該熱サイクルに対する耐久性を評価した。結果を表５に示す。
〔比較例１６〕
本比較例では、平均粒子径３０μｍのＮｉ粒子を用いると共に、該Ｎｉ粒子の前記混合粉末全体に対する体積分率を５０％とした以外は、実施例２１と全く同一にして、被接合部材（Ｓｉチップ）１と、被接合部材（Ａｌ板）２との接合を行った。
【０１００】
次に、接合された被接合部材１，２に対して、実施例１と全く同一にして熱サイクル試験を行い、該熱サイクルに対する耐久性を評価した。結果を表５に示す。
【０１０１】
【表５】
2008023546.tif 000007
【０１０２】
表５から、ろう材３を形成するＡｇ粒子の平均粒子径が５０ｎｍであり、Ａｇより熱膨張係数の小さいＮｉ粒子の平均粒子径が２０〜３０μｍの範囲であり、該Ａｇ粒子と該Ｎｉ粒子との混合粉末全体に対する該Ｎｉ粒子の体積分率が１０〜２０％の範囲である実施例２１，２２の接合方法によれば、ろう材３からなる接合層において熱サイクルに対して５０００サイクル以上の優れた耐久性を得ることができることが明らかである。従って、実施例２１，２２の接合方法によれば、前記接合層により、Ａｇより熱膨張係数の小さい被接合部材１としてのＳｉチップと、Ａｇより熱膨張係数の大きい被接合部材２としてのＡｌ板とを確実に接合できることが明らかである。
【０１０３】
一方、ろう材３を形成するＮｉ粒子の平均粒子径が２０μｍより小さい１０μｍである比較例１４の接合方法、前記Ａｇ粒子と該Ｎｉ粒子との混合粉末全体に対する該Ｎｉ粒子の体積分率が１０％より小さい５％である比較例１５の接合方法、該Ｎｉ粒子の体積分率が４０％より大きい５０％である比較例１６の接合方法によれば、ろう材３からなる接合層において熱サイクルに対する耐久性が５０００サイクル未満であり、十分な耐久性が得られないことが明らかである。
【実施例２３】
【０１０４】
本実施例では、実施例１７のＣｕ粒子に代えて、平均粒子径２０μｍのＴｉ粒子を用いた以外は、実施例１７と全く同一にして、被接合部材（Ｓｉチップ）１と、被接合部材（Ａｌ板）２との接合を行った。
【０１０５】
次に、接合された被接合部材１，２に対して、実施例１と全く同一にして熱サイクル試験を行い、該熱サイクルに対する耐久性を評価した。結果を表６に示す。
〔比較例１７〕
本比較例では、平均粒子径１０μｍのＴｉ粒子を用いた以外は、実施例２３と全く同一にして、被接合部材（Ｓｉチップ）１と、被接合部材（Ａｌ板）２との接合を行った。
【０１０６】
次に、接合された被接合部材１，２に対して、実施例１と全く同一にして熱サイクル試験を行い、該熱サイクルに対する耐久性を評価した。結果を表６に示す。
〔比較例１８〕
本比較例では、平均粒子径３０μｍのＴｉ粒子を用いると共に、該Ｔｉ粒子の前記混合粉末全体に対する体積分率を５％とした以外は、実施例２３と全く同一にして、被接合部材（Ｓｉチップ）１と、被接合部材（Ａｌ板）２との接合を行った。
【０１０７】
次に、接合された被接合部材１，２に対して、実施例１と全く同一にして熱サイクル試験を行い、該熱サイクルに対する耐久性を評価した。結果を表６に示す。
【実施例２４】
【０１０８】
本実施例では、平均粒子径３０μｍのＴｉ粒子を用いると共に、該Ｔｉ粒子の前記混合粉末全体に対する体積分率を１０％とした以外は、実施例２３と全く同一にして、被接合部材（Ｓｉチップ）１と、被接合部材（Ａｌ板）２との接合を行った。
【０１０９】
次に、接合された被接合部材１，２に対して、実施例１と全く同一にして熱サイクル試験を行い、該熱サイクルに対する耐久性を評価した。結果を表６に示す。
〔比較例１９〕
本比較例では、平均粒子径３０μｍのＴｉ粒子を用いると共に、該Ｔｉ粒子の前記混合粉末全体に対する体積分率を５０％とした以外は、実施例２３と全く同一にして、被接合部材（Ｓｉチップ）１と、被接合部材（Ａｌ板）２との接合を行った。
【０１１０】
次に、接合された被接合部材１，２に対して、実施例１と全く同一にして熱サイクル試験を行い、該熱サイクルに対する耐久性を評価した。結果を表６に示す。
【０１１１】
【表６】
2008023546.tif 000008
【０１１２】
表6から、ろう材３を形成するＡｇ粒子の平均粒子径が５０ｎｍであり、Ａｇより熱膨張係数の小さいＴｉ粒子の平均粒子径が２０〜３０μｍの範囲であり、該Ａｇ粒子と該Ｔｉ粒子との混合粉末全体に対する該Ｔｉ粒子の体積分率が１０〜２０％の範囲である実施例２３，２４の接合方法によれば、ろう材３からなる接合層において熱サイクルに対して５０００サイクル以上の優れた耐久性を得ることができることが明らかである。従って、実施例２３，２４の接合方法によれば、前記接合層により、Ａｇより熱膨張係数の小さい被接合部材１としてのＳｉチップと、Ａｇより熱膨張係数の大きい被接合部材２としてのＡｌ板とを確実に接合できることが明らかである。
【０１１３】
一方、ろう材３を形成するＴｉ粒子の平均粒子径が２０μｍより小さい１０μｍである比較例１７の接合方法、前記Ａｇ粒子と該Ｔｉ粒子との混合粉末全体に対する該Ｔｉ粒子の体積分率が１０％より小さい５％である比較例１８の接合方法、該Ｔｉ粒子の体積分率が４０％より大きい５０％である比較例１８の接合方法によれば、ろう材３からなる接合層において熱サイクルに対する耐久性が５０００サイクル未満であり、十分な耐久性が得られないことが明らかである。
〔比較例２０〕
本比較例では、実施例１の平均粒子径１５ｎｍのＡｇ粒子に代えて、平均粒子径９０ｎｍのＡｇ粒子を用いると共に、平均粒子径１０μｍのＣｕ粒子を用い、該Ａｇ粒子と該Ｃｕ粒子との混合粉末全体に対する該Ｃｕ粒子の体積分率を２０％とした以外は、実施例１と全く同一にして、被接合部材（Ｓｉチップ）１と、被接合部材（Ａｌ板）２との接合を行った。
【０１１４】
次に、接合された被接合部材１，２に対して、実施例１と全く同一にして熱サイクル試験を行い、該熱サイクルに対する耐久性を評価した。結果を表７に示す。
〔比較例２１〕
本比較例では、平均粒子径２０μｍのＣｕ粒子を用いた以外は、比較例２０と全く同一にして、被接合部材（Ｓｉチップ）１と、被接合部材（Ａｌ板）２との接合を行った。
【０１１５】
次に、接合された被接合部材１，２に対して、実施例１と全く同一にして熱サイクル試験を行い、該熱サイクルに対する耐久性を評価した。結果を表７に示す。
〔比較例２２〕
本比較例では、平均粒子径３０μｍのＣｕ粒子を用いると共に、前記Ａｇ粒子と該Ｃｕ粒子との混合粉末全体に対する該Ｃｕ粒子の体積分率を１０％とした以外は、比較例２０と全く同一にして、被接合部材（Ｓｉチップ）１と、被接合部材（Ａｌ板）２との接合を行った。
【０１１６】
次に、接合された被接合部材１，２に対して、実施例１と全く同一にして熱サイクル試験を行い、該熱サイクルに対する耐久性を評価した。結果を表７に示す。
〔比較例２３〕
本比較例では、平均粒子径３０μｍのＣｕ粒子を用いると共に、前記Ａｇ粒子と該Ｃｕ粒子との混合粉末全体に対する該Ｃｕ粒子の体積分率を５０％とした以外は、比較例２０と全く同一にして、被接合部材（Ｓｉチップ）１と、被接合部材（Ａｌ板）２との接合を行った。
【０１１７】
次に、接合された被接合部材１，２に対して、実施例１と全く同一にして熱サイクル試験を行い、該熱サイクルに対する耐久性を評価した。結果を表７に示す。
【０１１８】
【表７】
2008023546.tif 000009
【０１１９】
表７から、ろう材３を形成するＡｇ粒子の平均粒子径が５０ｎｍより大きい９０ｎｍである比較例２０〜２３の接合方法によれば、加熱温度が３５０℃では、該Ａｇ粒子と共にろう材３を形成するＣｕ粒子の平均粒子径と、該Ａｇ粒子と該Ｃｕ粒子との混合粉末全体に対する該Ｃｕ粒子の体積分率との如何に関わらず、ろう材３からなる接合層において熱サイクルに対する耐久性が１０００サイクル未満であり、十分な耐久性が得られないばかりか、該耐久性が極端に低くなることが明らかである。
〔比較例２４〕
本比較例では、実施例１の平均粒子径１５ｎｍのＡｇ粒子に代えて、平均粒子径９０ｎｍのＡｇ粒子を用いると共に、平均粒子径１０μｍのＮｉ粒子を用い、該Ａｇ粒子と該Ｎｉ粒子との混合粉末全体に対する該Ｎｉ粒子の体積分率を２０％とした以外は、実施例１と全く同一にして、被接合部材（Ｓｉチップ）１と、被接合部材（Ａｌ板）２との接合を行った。
【０１２０】
次に、接合された被接合部材１，２に対して、実施例１と全く同一にして熱サイクル試験を行い、該熱サイクルに対する耐久性を評価した。結果を表８に示す。
〔比較例２５〕
本比較例では、平均粒子径２０μｍのＮｉ粒子を用いた以外は、比較例２４と全く同一にして、被接合部材（Ｓｉチップ）１と、被接合部材（Ａｌ板）２との接合を行った。
【０１２１】
次に、接合された被接合部材１，２に対して、実施例１と全く同一にして熱サイクル試験を行い、該熱サイクルに対する耐久性を評価した。結果を表８に示す。
〔比較例２６〕
本比較例では、平均粒子径３０μｍのＮｉ粒子を用いた以外は、比較例２４と全く同一にして、被接合部材（Ｓｉチップ）１と、被接合部材（Ａｌ板）２との接合を行った。
【０１２２】
次に、接合された被接合部材１，２に対して、実施例１と全く同一にして熱サイクル試験を行い、該熱サイクルに対する耐久性を評価した。結果を表８に示す。
【０１２３】
【表８】
2008023546.tif 000010
【０１２４】
表８から、ろう材３を形成するＡｇ粒子の平均粒子径が５０ｎｍより大きい９０ｎｍである比較例２４〜２６の接合方法によれば、加熱温度が３５０℃では、該Ａｇ粒子と共にろう材３を形成するＮｉ粒子の平均粒子径と、該Ａｇ粒子と該Ｎｉ粒子との混合粉末全体に対する該Ｎｉ粒子の体積分率との如何に関わらず、ろう材３からなる接合層において熱サイクルに対する耐久性が１０００サイクル未満であり、十分な耐久性が得られないばかりか、該耐久性が極端に低くなることが明らかである。
【実施例２５】
【０１２５】
本実施例では、被接合部材２として実施例１のＡｌ板に代えてＣｕ板を用いると共に、実施例１の平均粒子径１５ｎｍのＡｇ粒子に代えて平均粒子径５０ｎｍのＡｇ粒子を用いる一方、該Ａｇ粒子と共にろう材３を形成するために平均粒子径３０μｍのＣｕ粒子を用い、該Ａｇ粒子と該Ｃｕ粒子との混合粉末全体に対する該Ｃｕ粒子の体積分率を３０％とした以外は、実施例１と全く同一にして、被接合部材（Ｓｉチップ）１と、被接合部材（Ｃｕ板）２との接合を行った。
【０１２６】
被接合部材２としての前記Ｃｕ板は、Ｃ１１００材からなり、図１に示すように、表面に蒸着により形成されたＡｇコーティング層４を備えている。
【０１２７】
次に、接合された被接合部材１，２に対して、実施例１と全く同一にして熱サイクル試験を行い、該熱サイクルに対する耐久性を評価した。結果を表９に示す。
〔比較例２７〕
本比較例では、前記Ａｇ粒子と前記Ｃｕ粒子との混合粉末全体に対する該Ｃｕ粒子の体積分率を５％とした以外は、実施例２５と全く同一にして、被接合部材（Ｓｉチップ）１と、被接合部材（Ｃｕ板）２との接合を行った。
【０１２８】
次に、接合された被接合部材１，２に対して、実施例１と全く同一にして熱サイクル試験を行い、該熱サイクルに対する耐久性を評価した。結果を表９に示す。
【０１２９】
【表９】
2008023546.tif 000011
【０１３０】
表９から、ろう材３を形成するＡｇ粒子の平均粒子径が５０ｎｍであり、Ａｇより熱膨張係数の小さいＣｕ粒子の平均粒子径が３０μｍであり、該Ａｇ粒子と該Ｃｕ粒子との混合粉末全体に対する該Ｃｕ粒子の体積分率が３０％である実施例２５の接合方法によれば、ろう材３からなる接合層において熱サイクルに対して５０００サイクル以上の優れた耐久性を得ることができることが明らかである。従って、実施例２５の接合方法によれば、前記接合層により、Ａｇより熱膨張係数の小さい被接合部材１としてのＳｉチップと、Ａｇより熱膨張係数の小さい被接合部材２としてのＣｕ板とを確実に接合できることが明らかである。
【０１３１】
一方、前記Ａｇ粒子と前記Ｃｕ粒子との混合粉末全体に対する該Ｃｕ粒子の体積分率が１０％より小さい５％である比較例２７の接合方法によれば、ろう材３からなる接合層において熱サイクルに対する耐久性が５０００サイクル未満であり、十分な耐久性が得られないことが明らかである。
【実施例２６】
【０１３２】
本実施例では、実施例２５のＣｕ粒子に代えて平均粒子径３０μｍのＮｉ粒子を用い、前記Ａｇ粒子と該Ｎｉ粒子との混合粉末全体に対する該Ｎｉ粒子の体積分率を１０％とした以外は、実施例２５と全く同一にして、被接合部材（Ｓｉチップ）１と、被接合部材（Ｃｕ板）２との接合を行った。
【０１３３】
次に、接合された被接合部材１，２に対して、実施例１と全く同一にして熱サイクル試験を行い、該熱サイクルに対する耐久性を評価した。結果を表１０に示す。
〔比較例２８〕
本比較例では、前記Ａｇ粒子と前記Ｎｉ粒子との混合粉末全体に対する該Ｎｉ粒子の体積分率を５％とした以外は、実施例２６と全く同一にして、被接合部材（Ｓｉチップ）１と、被接合部材（Ｃｕ板）２との接合を行った。
【０１３４】
次に、接合された被接合部材１，２に対して、実施例１と全く同一にして熱サイクル試験を行い、該熱サイクルに対する耐久性を評価した。結果を表１０に示す。
【０１３５】
【表１０】
2008023546.tif 000012
【０１３６】
表１０から、ろう材３を形成するＡｇ粒子の平均粒子径が５０ｎｍであり、Ａｇより熱膨張係数の小さいＮｉ粒子の平均粒子径が３０μｍであり、該Ａｇ粒子と該Ｎｉ粒子との混合粉末全体に対する該Ｎｉ粒子の体積分率が１０％である実施例２６の接合方法によれば、ろう材３からなる接合層において熱サイクルに対して５０００サイクル以上の優れた耐久性を得ることができることが明らかである。従って、実施例２６の接合方法によれば、前記接合層により、Ａｇより熱膨張係数の小さい被接合部材１としてのＳｉチップと、Ａｇより熱膨張係数の小さい被接合部材２としてのＣｕ板とを確実に接合できることが明らかである。
【０１３７】
一方、前記Ａｇ粒子と前記Ｎｉ粒子との混合粉末全体に対する該Ｎｉ粒子の体積分率が１０％より小さい５％である比較例２８の接合方法によれば、ろう材３からなる接合層において熱サイクルに対する耐久性が５０００サイクル未満であり、十分な耐久性が得られないことが明らかである。
【実施例２７】
【０１３８】
本実施例では、実施例２５のＣｕ粒子に代えて平均粒子径３０μｍのＴｉ粒子を用い、前記Ａｇ粒子と該Ｔｉ粒子との混合粉末全体に対する該Ｔｉ粒子の体積分率を１０％とした以外は、実施例２５と全く同一にして、被接合部材（Ｓｉチップ）１と、被接合部材（Ｃｕ板）２との接合を行った。
【０１３９】
次に、接合された被接合部材１，２に対して、実施例１と全く同一にして熱サイクル試験を行い、該熱サイクルに対する耐久性を評価した。結果を表１１に示す。
〔比較例２９〕
本比較例では、前記Ａｇ粒子と前記Ｔｉ粒子との混合粉末全体に対する該Ｔｉ粒子の体積分率を５０％とした以外は、実施例２７と全く同一にして、被接合部材（Ｓｉチップ）１と、被接合部材（Ｃｕ板）２との接合を行った。
【０１４０】
次に、接合された被接合部材１，２に対して、実施例１と全く同一にして熱サイクル試験を行い、該熱サイクルに対する耐久性を評価した。結果を表１１に示す。
【０１４１】
【表１１】
2008023546.tif 000013
【０１４２】
表１１から、ろう材３を形成するＡｇ粒子の平均粒子径が５０ｎｍであり、Ａｇより熱膨張係数の小さいＴｉ粒子の平均粒子径が３０μｍであり、該Ａｇ粒子と該Ｔｉ粒子との混合粉末全体に対する該Ｔｉ粒子の体積分率が１０％である実施例２７の接合方法によれば、ろう材３からなる接合層において熱サイクルに対して５０００サイクル以上の優れた耐久性を得ることができることが明らかである。従って、実施例２７の接合方法によれば、前記接合層により、Ａｇより熱膨張係数の小さい被接合部材１としてのＳｉチップと、Ａｇより熱膨張係数の小さい被接合部材２としてのＣｕ板とを確実に接合できることが明らかである。
【０１４３】
一方、前記Ａｇ粒子と前記Ｔｉ粒子との混合粉末全体に対する該Ｔｉ粒子の体積分率が１０％より小さい５０％である比較例２９の接合方法によれば、ろう材３からなる接合層において熱サイクルに対する耐久性が５０００サイクル未満であり、十分な耐久性が得られないことが明らかである。
【実施例２８】
【０１４４】
本実施例では、被接合部材１として実施例１のＳｉチップに代えてＳｉＣチップを用い、被接合部材２として実施例１のＡｌ板に代えてＣｕ板を用いると共に、前記Ａｇ粒子と共にろう材３を形成するために平均粒子径３０μｍのＣｕ粒子を用い、該Ａｇ粒子と該Ｃｕ粒子との混合粉末全体に対する該Ｃｕ粒子の体積分率を３０％とした以外は、実施例１と全く同一にして、被接合部材（ＳｉＣチップ）１と、被接合部材（Ｃｕ板）２との接合を行った。
【０１４５】
被接合部材１としての前記ＳｉＣチップは、図１に示すように、表面に蒸着により形成されたＡｇコーティング層４を備えている。また、被接合部材２としての前記Ｃｕ板は、Ｃ１１００材からなり、図１に示すように、表面に蒸着により形成されたＡｇコーティング層４を備えている。尚、室温〜３８０℃の範囲におけるＳｉＣの熱膨張係数は、４．０ｐｐｍ／Ｋである。
【０１４６】
次に、接合された被接合部材１，２に対して、実施例１と全く同一にして熱サイクル試験を行い、該熱サイクルに対する耐久性を評価した。結果を表１２に示す。
〔比較例３０〕
本比較例では、前記Ａｇ粒子と前記Ｃｕ粒子との混合粉末全体に対する該Ｃｕ粒子の体積分率を５％とした以外は、実施例２８と全く同一にして、被接合部材（ＳｉＣチップ）１と、被接合部材（Ｃｕ板）２との接合を行った。
【０１４７】
次に、接合された被接合部材１，２に対して、実施例１と全く同一にして熱サイクル試験を行い、該熱サイクルに対する耐久性を評価した。結果を表１２に示す。
【０１４８】
【表１２】
2008023546.tif 000014
【０１４９】
表１２から、ろう材３を形成するＡｇ粒子の平均粒子径が１５ｎｍであり、Ａｇより熱膨張係数の小さいＣｕ粒子の平均粒子径が３０μｍであり、該Ａｇ粒子と該Ｃｕ粒子との混合粉末全体に対する該Ｃｕ粒子の体積分率が３０％である実施例２８の接合方法によれば、ろう材３からなる接合層において熱サイクルに対して５０００サイクル以上の優れた耐久性を得ることができることが明らかである。従って、実施例２８の接合方法によれば、前記接合層により、Ａｇより熱膨張係数の小さい被接合部材１としてのＳｉＣチップと、Ａｇより熱膨張係数の小さい被接合部材２としてのＣｕ板とを確実に接合できることが明らかである。
【０１５０】
一方、前記Ａｇ粒子と前記Ｃｕ粒子との混合粉末全体に対する該Ｃｕ粒子の体積分率が１０％より小さい５％である比較例３０の接合方法によれば、ろう材３からなる接合層において熱サイクルに対する耐久性が５０００サイクル未満であり、十分な耐久性が得られないことが明らかである。
【実施例２９】
【０１５１】
本実施例では、実施例２８のＣｕ粒子に代えて平均粒子径３０μｍのＮｉ粒子を用い、前記Ａｇ粒子と該Ｎｉ粒子との混合粉末全体に対する該Ｎｉ粒子の体積分率を１０％とした以外は、実施例２８と全く同一にして、被接合部材（ＳｉＣチップ）１と、被接合部材（Ｃｕ板）２との接合を行った。
【０１５２】
次に、接合された被接合部材１，２に対して、実施例１と全く同一にして熱サイクル試験を行い、該熱サイクルに対する耐久性を評価した。結果を表１３に示す。
〔比較例３１〕
本比較例では、前記Ａｇ粒子と前記Ｎｉ粒子との混合粉末全体に対する該Ｎｉ粒子の体積分率を５％とした以外は、実施例２９と全く同一にして、被接合部材（ＳｉＣチップ）１と、被接合部材（Ｃｕ板）２との接合を行った。
【０１５３】
次に、接合された被接合部材１，２に対して、実施例１と全く同一にして熱サイクル試験を行い、該熱サイクルに対する耐久性を評価した。結果を表１３に示す。
【０１５４】
【表１３】
2008023546.tif 000015
【０１５５】
表１３から、ろう材３を形成するＡｇ粒子の平均粒子径が１５ｎｍであり、Ａｇより熱膨張係数の小さいＮｉ粒子の平均粒子径が３０μｍであり、該Ａｇ粒子と該Ｎｉ粒子との混合粉末全体に対する該Ｎｉ粒子の体積分率が１０％である実施例２９の接合方法によれば、ろう材３からなる接合層において熱サイクルに対して５０００サイクル以上の優れた耐久性を得ることができることが明らかである。従って、実施例２９の接合方法によれば、前記接合層により、Ａｇより熱膨張係数の小さい被接合部材１としてのＳｉＣチップと、Ａｇより熱膨張係数の小さい被接合部材２としてのＣｕ板とを確実に接合できることが明らかである。
【０１５６】
一方、前記Ａｇ粒子と前記Ｎｉ粒子との混合粉末全体に対する該Ｎｉ粒子の体積分率が１０％より小さい５％である比較例３１の接合方法によれば、ろう材３からなる接合層において熱サイクルに対する耐久性が５０００サイクル未満であり、十分な耐久性が得られないことが明らかである。
【実施例３０】
【０１５７】
本実施例では、実施例２８のＣｕ粒子に代えて平均粒子径３０μｍのＴｉ粒子を用い、前記Ａｇ粒子と該Ｔｉ粒子との混合粉末全体に対する該Ｔｉ粒子の体積分率を１０％とした以外は、実施例２８と全く同一にして、被接合部材（ＳｉＣチップ）１と、被接合部材（Ｃｕ板）２との接合を行った。
【０１５８】
次に、接合された被接合部材１，２に対して、実施例１と全く同一にして熱サイクル試験を行い、該熱サイクルに対する耐久性を評価した。結果を表１４に示す。
〔比較例３２〕
本比較例では、前記Ａｇ粒子と前記Ｔｉ粒子との混合粉末全体に対する該Ｔｉ粒子の体積分率を５０％とした以外は、実施例３０と全く同一にして、被接合部材（ＳｉＣチップ）１と、被接合部材（Ｃｕ板）２との接合を行った。
【０１５９】
次に、接合された被接合部材１，２に対して、実施例１と全く同一にして熱サイクル試験を行い、該熱サイクルに対する耐久性を評価した。結果を表１４に示す。
【０１６０】
【表１４】
2008023546.tif 000016
【０１６１】
表１４から、ろう材３を形成するＡｇ粒子の平均粒子径が１５ｎｍであり、Ａｇより熱膨張係数の小さいＴｉ粒子の平均粒子径が３０μｍであり、該Ａｇ粒子と該Ｔｉ粒子との混合粉末全体に対する該Ｔｉ粒子の体積分率が１０％である実施例３０の接合方法によれば、ろう材３からなる接合層において熱サイクルに対して５０００サイクル以上の優れた耐久性を得ることができることが明らかである。従って、実施例３０の接合方法によれば、前記接合層により、Ａｇより熱膨張係数の小さい被接合部材１としてのＳｉＣチップと、Ａｇより熱膨張係数の小さい被接合部材２としてのＣｕ板とを確実に接合できることが明らかである。
【０１６２】
一方、前記Ａｇ粒子と前記Ｔｉ粒子との混合粉末全体に対する該Ｔｉ粒子の体積分率が１０％より小さい５０％である比較例３２の接合方法によれば、ろう材３からなる接合層において熱サイクルに対する耐久性が５０００サイクル未満であり、十分な耐久性が得られないことが明らかである。
【実施例３１】
【０１６３】
本実施例では、被接合部材１として実施例１のＳｉチップに代えてＡｌ２Ｏ３板を用い、被接合部材２として実施例１のＡｌ板に代えてＣｕ板を用いる一方、実施例１の平均粒子径１５ｎｍのＡｇ粒子に代えて平均粒子径５０ｎｍのＡｇ粒子を用いると共に、該Ａｇ粒子と共にろう材３を形成するために平均粒子径３０μｍのＮｉ粒子を用い、該Ａｇ粒子と該Ｎｉ粒子との混合粉末全体に対する該Ｎｉ粒子の体積分率を１０％とした以外は、実施例１と全く同一にして、被接合部材（Ａｌ２Ｏ３板）１と、被接合部材（Ｃｕ板）２との接合を行った。
【０１６４】
被接合部材１としての前記Ａｌ２Ｏ３板は、図３に示すように、表面に蒸着により形成されたＡｇコーティング層４を備えている。また、被接合部材２としての前記Ｃｕ板は、Ｃ１１００材からなり、図３に示すように、表面は純ＣｕでありＡｇコーティング層４は備えていない。尚、室温〜３８０℃の範囲におけるＡｌ２Ｏ３の熱膨張係数は、７．５ｐｐｍ／Ｋである。
【０１６５】
次に、接合された被接合部材１，２に対して、実施例１と全く同一にして熱サイクル試験を行い、該熱サイクルに対する耐久性を評価した。結果を表１５に示す。
〔比較例３３〕
本比較例では、前記Ａｇ粒子と前記Ｎｉ粒子との混合粉末全体に対する該Ｎｉ粒子の体積分率を５％とした以外は、実施例３１と全く同一にして、被接合部材（Ａｌ２Ｏ３板）１と、被接合部材（Ｃｕ板）２との接合を行った。
【０１６６】
次に、接合された被接合部材１，２に対して、実施例１と全く同一にして熱サイクル試験を行い、該熱サイクルに対する耐久性を評価した。結果を表１５に示す。
【０１６７】
【表１５】
2008023546.tif 000017
【０１６８】
表１５から、ろう材３を形成するＡｇ粒子の平均粒子径が５０ｎｍであり、Ａｇより熱膨張係数の小さいＮｉ粒子の平均粒子径が３０μｍであり、該Ａｇ粒子と該Ｎｉ粒子との混合粉末全体に対する該Ｎｉ粒子の体積分率が１０％である実施例３１の接合方法によれば、ろう材３からなる接合層において熱サイクルに対して５０００サイクル以上の優れた耐久性を得ることができることが明らかである。従って、実施例３１の接合方法によれば、前記接合層により、Ａｇより熱膨張係数の小さい被接合部材１としてのＡｌ２Ｏ３板と、Ａｇより熱膨張係数の小さい被接合部材２としてのＣｕ板とを確実に接合できることが明らかである。
【０１６９】
一方、前記Ａｇ粒子と前記Ｎｉ粒子との混合粉末全体に対する該Ｎｉ粒子の体積分率が１０％より小さい５％である比較例３３の接合方法によれば、ろう材３からなる接合層において熱サイクルに対する耐久性が５０００サイクル未満であり、十分な耐久性が得られないことが明らかである。
【実施例３２】
【０１７０】
本実施例では、実施例３１のＮｉ粒子に代えて平均粒子径３０μｍのＴｉ粒子を用い、前記Ａｇ粒子と該Ｔｉ粒子との混合粉末全体に対する該Ｔｉ粒子の体積分率を１０％とした以外は、実施例３１と全く同一にして、被接合部材（Ａｌ２Ｏ３板）１と、被接合部材（Ｃｕ板）２との接合を行った。
【０１７１】
次に、接合された被接合部材１，２に対して、実施例１と全く同一にして熱サイクル試験を行い、該熱サイクルに対する耐久性を評価した。結果を表１６に示す。
〔比較例３４〕
本比較例では、前記Ａｇ粒子と前記Ｔｉ粒子との混合粉末全体に対する該Ｔｉ粒子の体積分率を５０％とした以外は、実施例３１と全く同一にして、被接合部材（Ａｌ２Ｏ３板）１と、被接合部材（Ｃｕ板）２との接合を行った。
【０１７２】
次に、接合された被接合部材１，２に対して、実施例１と全く同一にして熱サイクル試験を行い、該熱サイクルに対する耐久性を評価した。結果を表１６に示す。
【０１７３】
【表１６】
2008023546.tif 000018
【０１７４】
表１６から、ろう材３を形成するＡｇ粒子の平均粒子径が５０ｎｍであり、Ａｇより熱膨張係数の小さいＴｉ粒子の平均粒子径が３０μｍであり、該Ａｇ粒子と該Ｔｉ粒子との混合粉末全体に対する該Ｔｉ粒子の体積分率が１０％である実施例３２の接合方法によれば、ろう材３からなる接合層において熱サイクルに対して５０００サイクル以上の優れた耐久性を得ることができることが明らかである。従って、実施例３２の接合方法によれば、前記接合層により、Ａｇより熱膨張係数の小さい被接合部材１としてのＡｌ２Ｏ３板と、Ａｇより熱膨張係数の小さい被接合部材２としてのＣｕ板とを確実に接合できることが明らかである。
【０１７５】
一方、前記Ａｇ粒子と前記Ｔｉ粒子との混合粉末全体に対する該Ｔｉ粒子の体積分率が１０％より小さい５０％である比較例３４の接合方法によれば、ろう材３からなる接合層において熱サイクルに対する耐久性が５０００サイクル未満であり、十分な耐久性が得られないことが明らかである。
【実施例３３】
【０１７６】
本実施例では、被接合部材１として実施例１のＳｉチップに代えてＡｌ２Ｏ３板を用い、被接合部材２として実施例１と同一のＡｌ板を用いる一方、実施例１の平均粒子径１５ｎｍのＡｇ粒子に代えて平均粒子径５０ｎｍのＡｇ粒子を用いると共に、該Ａｇ粒子と共にろう材３を形成するために平均粒子径３０μｍのＮｉ粒子を用い、該Ａｇ粒子と該Ｎｉ粒子との混合粉末全体に対する該Ｎｉ粒子の体積分率を１０％とした以外は、実施例１と全く同一にして、被接合部材（Ａｌ２Ｏ３板）１と、被接合部材（Ａｌ板）２との接合を行った。
【０１７７】
被接合部材１としての前記Ａｌ２Ｏ３板は、図２に示すように、表面に蒸着により形成されたＡｇコーティング層４を備えている。また、被接合部材２としての前記Ａｌ板は、Ａ１０５０材からなり、図２に示すように、表面にＮｉメッキ層５を備え、Ｎｉメッキ層５上に蒸着により形成された厚さ１２０ｎｍのＡｇコーティング層４を備えている。
【０１７８】
次に、接合された被接合部材１，２に対して、実施例１と全く同一にして熱サイクル試験を行い、該熱サイクルに対する耐久性を評価した。結果を表１７に示す。
〔比較例３５〕
本比較例では、前記Ａｇ粒子と前記Ｎｉ粒子との混合粉末全体に対する該Ｎｉ粒子の体積分率を５％とした以外は、実施例３３と全く同一にして、被接合部材（Ａｌ２Ｏ３板）１と、被接合部材（Ａｌ板）２との接合を行った。
【０１７９】
次に、接合された被接合部材１，２に対して、実施例１と全く同一にして熱サイクル試験を行い、該熱サイクルに対する耐久性を評価した。結果を表１７に示す。
【０１８０】
【表１７】
2008023546.tif 000019
【０１８１】
表１７から、ろう材３を形成するＡｇ粒子の平均粒子径が５０ｎｍであり、Ａｇより熱膨張係数の小さいＮｉ粒子の平均粒子径が３０μｍであり、該Ａｇ粒子と該Ｎｉ粒子との混合粉末全体に対する該Ｎｉ粒子の体積分率が１０％である実施例３３の接合方法によれば、ろう材３からなる接合層において熱サイクルに対して５０００サイクル以上の優れた耐久性を得ることができることが明らかである。従って、実施例３３の接合方法によれば、前記接合層により、Ａｇより熱膨張係数の小さい被接合部材１としてのＡｌ２Ｏ３板と、Ａｇより熱膨張係数の大きい被接合部材２としてのＡｌ板とを確実に接合できることが明らかである。
【０１８２】
一方、前記Ａｇ粒子と前記Ｎｉ粒子との混合粉末全体に対する該Ｎｉ粒子の体積分率が１０％より小さい５％である比較例３５の接合方法によれば、ろう材３からなる接合層において熱サイクルに対する耐久性が５０００サイクル未満であり、十分な耐久性が得られないことが明らかである。
【実施例３４】
【０１８３】
本実施例では、実施例３３のＮｉ粒子に代えて平均粒子径３０μｍのＴｉ粒子を用い、前記Ａｇ粒子と該Ｔｉ粒子との混合粉末全体に対する該Ｔｉ粒子の体積分率を１０％とした以外は、実施例３３と全く同一にして、被接合部材（Ａｌ２Ｏ３板）１と、被接合部材（Ａｌ板）２との接合を行った。
【０１８４】
次に、接合された被接合部材１，２に対して、実施例１と全く同一にして熱サイクル試験を行い、該熱サイクルに対する耐久性を評価した。結果を表１８に示す。
〔比較例３６〕
本比較例では、前記Ａｇ粒子と前記Ｔｉ粒子との混合粉末全体に対する該Ｔｉ粒子の体積分率を５０％とした以外は、実施例３４と全く同一にして、被接合部材（Ａｌ２Ｏ３板）１と、被接合部材（Ａｌ板）２との接合を行った。
【０１８５】
次に、接合された被接合部材１，２に対して、実施例１と全く同一にして熱サイクル試験を行い、該熱サイクルに対する耐久性を評価した。結果を表１８に示す。
【０１８６】
【表１８】
2008023546.tif 000020
【０１８７】
表１８から、ろう材３を形成するＡｇ粒子の平均粒子径が５０ｎｍであり、Ａｇより熱膨張係数の小さいＴｉ粒子の平均粒子径が３０μｍであり、該Ａｇ粒子と該Ｔｉ粒子との混合粉末全体に対する該Ｔｉ粒子の体積分率が１０％である実施例３４の接合方法によれば、ろう材３からなる接合層において熱サイクルに対して５０００サイクル以上の優れた耐久性を得ることができることが明らかである。従って、実施例３４の接合方法によれば、前記接合層により、Ａｇより熱膨張係数の小さい被接合部材１としてのＡｌ２Ｏ３板と、Ａｇより熱膨張係数の大きい被接合部材２としてのＡｌ板とを確実に接合できることが明らかである。
【０１８８】
一方、前記Ａｇ粒子と前記Ｔｉ粒子との混合粉末全体に対する該Ｔｉ粒子の体積分率が１０％より小さい５０％である比較例３６の接合方法によれば、ろう材３からなる接合層において熱サイクルに対する耐久性が５０００サイクル未満であり、十分な耐久性が得られないことが明らかである。
【実施例３５】
【０１８９】
本実施例では、被接合部材１として実施例１のＳｉチップに代えてＡｌＮ板を用い、被接合部材２として実施例１のＡｌ板に代えてＣｕ板を用いる一方、実施例１の平均粒子径１５ｎｍのＡｇ粒子に代えて平均粒子径５０ｎｍのＡｇ粒子を用いると共に、該Ａｇ粒子と共にろう材３を形成するために平均粒子径３０μｍのＮｉ粒子を用い、該Ａｇ粒子と該Ｎｉ粒子との混合粉末全体に対する該Ｎｉ粒子の体積分率を１０％とした以外は、実施例１と全く同一にして、被接合部材（ＡｌＮ板）１と、被接合部材（Ｃｕ板）２との接合を行った。
【０１９０】
被接合部材１としての前記ＡｌＮ板は、図３に示すように、表面に蒸着により形成されたＡｇコーティング層４を備えている。また、被接合部材２としての前記Ｃｕ板は、Ｃ１１００材からなり、図３に示すように、表面は純ＣｕでありＡｇコーティング層４は備えていない。尚、室温〜３８０℃の範囲におけるＡｌＮの熱膨張係数は、４．５ｐｐｍ／Ｋである。
【０１９１】
次に、接合された被接合部材１，２に対して、実施例１と全く同一にして熱サイクル試験を行い、該熱サイクルに対する耐久性を評価した。結果を表１９に示す。
〔比較例３７〕
本比較例では、前記Ａｇ粒子と前記Ｎｉ粒子との混合粉末全体に対する該Ｎｉ粒子の体積分率を５％とした以外は、実施例３５と全く同一にして、被接合部材（ＡｌＮ板）１と、被接合部材（Ｃｕ板）２との接合を行った。
【０１９２】
次に、接合された被接合部材１，２に対して、実施例１と全く同一にして熱サイクル試験を行い、該熱サイクルに対する耐久性を評価した。結果を表１９に示す。
【０１９３】
【表１９】
2008023546.tif 000021
【０１９４】
表１９から、ろう材３を形成するＡｇ粒子の平均粒子径が５０ｎｍであり、Ａｇより熱膨張係数の小さいＮｉ粒子の平均粒子径が３０μｍであり、該Ａｇ粒子と該Ｎｉ粒子との混合粉末全体に対する該Ｎｉ粒子の体積分率が１０％である実施例３５の接合方法によれば、ろう材３からなる接合層において熱サイクルに対して５０００サイクル以上の優れた耐久性を得ることができることが明らかである。従って、実施例３５の接合方法によれば、前記接合層により、Ａｇより熱膨張係数の小さい被接合部材１としてのＡｌＮ板と、Ａｇより熱膨張係数の小さい被接合部材２としてのＣｕ板とを確実に接合できることが明らかである。
【０１９５】
一方、前記Ａｇ粒子と前記Ｎｉ粒子との混合粉末全体に対する該Ｎｉ粒子の体積分率が１０％より小さい５％である比較例３７の接合方法によれば、ろう材３からなる接合層において熱サイクルに対する耐久性が５０００サイクル未満であり、十分な耐久性が得られないことが明らかである。
【実施例３６】
【０１９６】
本実施例では、実施例３５のＮｉ粒子に代えて平均粒子径３０μｍのＴｉ粒子を用い、前記Ａｇ粒子と該Ｔｉ粒子との混合粉末全体に対する該Ｔｉ粒子の体積分率を１０％とした以外は、実施例３５と全く同一にして、被接合部材（ＡｌＮ板）１と、被接合部材（Ｃｕ板）２との接合を行った。
【０１９７】
次に、接合された被接合部材１，２に対して、実施例１と全く同一にして熱サイクル試験を行い、該熱サイクルに対する耐久性を評価した。結果を表２０に示す。
〔比較例３８〕
本比較例では、前記Ａｇ粒子と前記Ｔｉ粒子との混合粉末全体に対する該Ｔｉ粒子の体積分率を５０％とした以外は、実施例３６と全く同一にして、被接合部材（ＡｌＮ板）１と、被接合部材（Ｃｕ板）２との接合を行った。
【０１９８】
次に、接合された被接合部材１，２に対して、実施例１と全く同一にして熱サイクル試験を行い、該熱サイクルに対する耐久性を評価した。結果を表２０に示す。
【０１９９】
【表２０】
2008023546.tif 000022
【０２００】
表２０から、ろう材３を形成するＡｇ粒子の平均粒子径が５０ｎｍであり、Ａｇより熱膨張係数の小さいＴｉ粒子の平均粒子径が３０μｍであり、該Ａｇ粒子と該Ｔｉ粒子との混合粉末全体に対する該Ｔｉ粒子の体積分率が１０％である実施例３６の接合方法によれば、ろう材３からなる接合層において熱サイクルに対して５０００サイクル以上の優れた耐久性を得ることができることが明らかである。従って、実施例３６の接合方法によれば、前記接合層により、Ａｇより熱膨張係数の小さい被接合部材１としてのＡｌＮ板と、Ａｇより熱膨張係数の小さい被接合部材２としてのＣｕ板とを確実に接合できることが明らかである。
【０２０１】
一方、前記Ａｇ粒子と前記Ｔｉ粒子との混合粉末全体に対する該Ｔｉ粒子の体積分率が１０％より小さい５０％である比較例３８の接合方法によれば、ろう材３からなる接合層において熱サイクルに対する耐久性が５０００サイクル未満であり、十分な耐久性が得られないことが明らかである。
【実施例３７】
【０２０２】
本実施例では、被接合部材１として実施例１のＳｉチップに代えてＡｌＮ板を用い、被接合部材２として実施例１と同一のＡｌ板を用いる一方、実施例１の平均粒子径１５ｎｍのＡｇ粒子に代えて平均粒子径５０ｎｍのＡｇ粒子を用いると共に、該Ａｇ粒子と共にろう材３を形成するために平均粒子径３０μｍのＮｉ粒子を用い、該Ａｇ粒子と該Ｎｉ粒子との混合粉末全体に対する該Ｎｉ粒子の体積分率を１０％とした以外は、実施例１と全く同一にして、被接合部材（ＡｌＮ板）１と、被接合部材（Ａｌ板）２との接合を行った。
【０２０３】
被接合部材１としての前記ＡｌＮ板は、図２に示すように、表面に蒸着により形成されたＡｇコーティング層４を備えている。また、被接合部材２としての前記Ａｌ板は、Ａ１０５０材からなり、図２に示すように、表面にＮｉメッキ層５を備え、Ｎｉメッキ層５上に蒸着により形成された厚さ１２０ｎｍのＡｇコーティング層４を備えている。
【０２０４】
次に、接合された被接合部材１，２に対して、実施例１と全く同一にして熱サイクル試験を行い、該熱サイクルに対する耐久性を評価した。結果を表２１に示す。
〔比較例３９〕
本比較例では、前記Ａｇ粒子と前記Ｎｉ粒子との混合粉末全体に対する該Ｎｉ粒子の体積分率を５％とした以外は、実施例３７と全く同一にして、被接合部材（ＡｌＮ板）１と、被接合部材（Ａｌ板）２との接合を行った。
【０２０５】
次に、接合された被接合部材１，２に対して、実施例１と全く同一にして熱サイクル試験を行い、該熱サイクルに対する耐久性を評価した。結果を表２１に示す。
【０２０６】
【表２１】
2008023546.tif 000023
【０２０７】
表２１から、ろう材３を形成するＡｇ粒子の平均粒子径が５０ｎｍであり、Ａｇより熱膨張係数の小さいＮｉ粒子の平均粒子径が３０μｍであり、該Ａｇ粒子と該Ｎｉ粒子との混合粉末全体に対する該Ｎｉ粒子の体積分率が１０％である実施例３７の接合方法によれば、ろう材３からなる接合層において熱サイクルに対して５０００サイクル以上の優れた耐久性を得ることができることが明らかである。従って、実施例３７の接合方法によれば、前記接合層により、Ａｇより熱膨張係数の小さい被接合部材１としてのＡｌＮ板と、Ａｇより熱膨張係数の大きい被接合部材２としてのＡｌ板とを確実に接合できることが明らかである。
【０２０８】
一方、前記Ａｇ粒子と前記Ｎｉ粒子との混合粉末全体に対する該Ｎｉ粒子の体積分率が１０％より小さい５％である比較例３９の接合方法によれば、ろう材３からなる接合層において熱サイクルに対する耐久性が５０００サイクル未満であり、十分な耐久性が得られないことが明らかである。
【実施例３８】
【０２０９】
本実施例では、実施例３７のＮｉ粒子に代えて平均粒子径３０μｍのＴｉ粒子を用い、前記Ａｇ粒子と該Ｔｉ粒子との混合粉末全体に対する該Ｔｉ粒子の体積分率を１０％とした以外は、実施例３７と全く同一にして、被接合部材（ＡｌＮ板）１と、被接合部材（Ａｌ板）２との接合を行った。
【０２１０】
次に、接合された被接合部材１，２に対して、実施例１と全く同一にして熱サイクル試験を行い、該熱サイクルに対する耐久性を評価した。結果を表２２に示す。
〔比較例４０〕
本比較例では、前記Ａｇ粒子と前記Ｔｉ粒子との混合粉末全体に対する該Ｔｉ粒子の体積分率を５０％とした以外は、実施例３８と全く同一にして、被接合部材（ＡｌＮ板）１と、被接合部材（Ａｌ板）２との接合を行った。
【０２１１】
次に、接合された被接合部材１，２に対して、実施例１と全く同一にして熱サイクル試験を行い、該熱サイクルに対する耐久性を評価した。結果を表２２に示す。
【０２１２】
【表２２】
2008023546.tif 000024
【０２１３】
表２２から、ろう材３を形成するＡｇ粒子の平均粒子径が５０ｎｍであり、Ａｇより熱膨張係数の小さいＴｉ粒子の平均粒子径が３０μｍであり、該Ａｇ粒子と該Ｔｉ粒子との混合粉末全体に対する該Ｔｉ粒子の体積分率が１０％である実施例３８の接合方法によれば、ろう材３からなる接合層において熱サイクルに対して５０００サイクル以上の優れた耐久性を得ることができることが明らかである。従って、実施例３８の接合方法によれば、前記接合層により、Ａｇより熱膨張係数の小さい被接合部材１としてのＡｌＮ板と、Ａｇより熱膨張係数の大きい被接合部材２としてのＡｌ板とを確実に接合できることが明らかである。
【０２１４】
一方、前記Ａｇ粒子と前記Ｔｉ粒子との混合粉末全体に対する該Ｔｉ粒子の体積分率が１０％より小さい５０％である比較例４０の接合方法によれば、ろう材３からなる接合層において熱サイクルに対する耐久性が５０００サイクル未満であり、十分な耐久性が得られないことが明らかである。
【実施例３９】
【０２１５】
本実施例では、被接合部材１として実施例１のＳｉチップに代えてＳｉ３Ｎ４板を用い、被接合部材２として実施例１のＡｌ板に代えてＣｕ板を用いる一方、実施例１の平均粒子径１５ｎｍのＡｇ粒子に代えて平均粒子径５０ｎｍのＡｇ粒子を用いると共に、該Ａｇ粒子と共にろう材３を形成するために平均粒子径３０μｍのＮｉ粒子を用い、該Ａｇ粒子と該Ｎｉ粒子との混合粉末全体に対する該Ｎｉ粒子の体積分率を１０％とした以外は、実施例１と全く同一にして、被接合部材（Ｓｉ３Ｎ４）１と、被接合部材（Ｃｕ板）２との接合を行った。
【０２１６】
被接合部材１としての前記Ｓｉ３Ｎ４板は、図３に示すように、表面に蒸着により形成されたＡｇコーティング層４を備えている。また、被接合部材２としての前記Ｃｕ板は、Ｃ１１００材からなり、図３に示すように、表面は純ＣｕでありＡｇコーティング層４は備えていない。尚、室温〜３８０℃の範囲におけるＳｉ３Ｎ４の熱膨張係数は、３．０ｐｐｍ／Ｋである。
【０２１７】
次に、接合された被接合部材１，２に対して、実施例１と全く同一にして熱サイクル試験を行い、該熱サイクルに対する耐久性を評価した。結果を表２３に示す。
〔比較例４１〕
本比較例では、前記Ａｇ粒子と前記Ｎｉ粒子との混合粉末全体に対する該Ｎｉ粒子の体積分率を５％とした以外は、実施例３９と全く同一にして、被接合部材（Ｓｉ３Ｎ４板）１と、被接合部材（Ｃｕ板）２との接合を行った。
【０２１８】
次に、接合された被接合部材１，２に対して、実施例１と全く同一にして熱サイクル試験を行い、該熱サイクルに対する耐久性を評価した。結果を表２３に示す。
【０２１９】
【表２３】
2008023546.tif 000025
【０２２０】
表２３から、ろう材３を形成するＡｇ粒子の平均粒子径が５０ｎｍであり、Ａｇより熱膨張係数の小さいＮｉ粒子の平均粒子径が３０μｍであり、該Ａｇ粒子と該Ｎｉ粒子との混合粉末全体に対する該Ｎｉ粒子の体積分率が１０％である実施例３９の接合方法によれば、ろう材３からなる接合層において熱サイクルに対して５０００サイクル以上の優れた耐久性を得ることができることが明らかである。従って、実施例３９の接合方法によれば、前記接合層により、Ａｇより熱膨張係数の小さい被接合部材１としてのＳｉ３Ｎ４板と、Ａｇより熱膨張係数の小さい被接合部材２としてのＣｕ板とを確実に接合できることが明らかである。
【０２２１】
一方、前記Ａｇ粒子と前記Ｎｉ粒子との混合粉末全体に対する該Ｎｉ粒子の体積分率が１０％より小さい５％である比較例４１の接合方法によれば、ろう材３からなる接合層において熱サイクルに対する耐久性が５０００サイクル未満であり、十分な耐久性が得られないことが明らかである。
【実施例４０】
【０２２２】
本実施例では、実施例３９のＮｉ粒子に代えて平均粒子径３０μｍのＴｉ粒子を用い、前記Ａｇ粒子と該Ｔｉ粒子との混合粉末全体に対する該Ｔｉ粒子の体積分率を１０％とした以外は、実施例３９と全く同一にして、被接合部材（Ｓｉ３Ｎ４板）１と、被接合部材（Ｃｕ板）２との接合を行った。
【０２２３】
次に、接合された被接合部材１，２に対して、実施例１と全く同一にして熱サイクル試験を行い、該熱サイクルに対する耐久性を評価した。結果を表２４に示す。
〔比較例４２〕
本比較例では、前記Ａｇ粒子と前記Ｔｉ粒子との混合粉末全体に対する該Ｔｉ粒子の体積分率を５０％とした以外は、実施例４０と全く同一にして、被接合部材（Ｓｉ３Ｎ４板）１と、被接合部材（Ｃｕ板）２との接合を行った。
【０２２４】
次に、接合された被接合部材１，２に対して、実施例１と全く同一にして熱サイクル試験を行い、該熱サイクルに対する耐久性を評価した。結果を表２４に示す。
【０２２５】
【表２４】
2008023546.tif 000026
【０２２６】
表２４から、ろう材３を形成するＡｇ粒子の平均粒子径が５０ｎｍであり、Ａｇより熱膨張係数の小さいＴｉ粒子の平均粒子径が３０μｍであり、該Ａｇ粒子と該Ｔｉ粒子との混合粉末全体に対する該Ｔｉ粒子の体積分率が１０％である実施例４０の接合方法によれば、ろう材３からなる接合層において熱サイクルに対して５０００サイクル以上の優れた耐久性を得ることができることが明らかである。従って、実施例４０の接合方法によれば、前記接合層により、Ａｇより熱膨張係数の小さい被接合部材１としてのＳｉ３Ｎ４板と、Ａｇより熱膨張係数の小さい被接合部材２としてのＣｕ板とを確実に接合できることが明らかである。
【０２２７】
一方、前記Ａｇ粒子と前記Ｔｉ粒子との混合粉末全体に対する該Ｔｉ粒子の体積分率が１０％より小さい５０％である比較例４２の接合方法によれば、ろう材３からなる接合層において熱サイクルに対する耐久性が５０００サイクル未満であり、十分な耐久性が得られないことが明らかである。
【実施例４１】
【０２２８】
本実施例では、被接合部材１として実施例１のＳｉチップに代えてＳｉ３Ｎ４板を用い、被接合部材２として実施例１と同一のＡｌ板を用いる一方、実施例１の平均粒子径１５ｎｍのＡｇ粒子に代えて平均粒子径５０ｎｍのＡｇ粒子を用いると共に、該Ａｇ粒子と共にろう材３を形成するために平均粒子径３０μｍのＮｉ粒子を用い、該Ａｇ粒子と該Ｎｉ粒子との混合粉末全体に対する該Ｎｉ粒子の体積分率を１０％とした以外は、実施例１と全く同一にして、被接合部材（ＡｌＮ板）１と、被接合部材（Ａｌ板）２との接合を行った。
【０２２９】
被接合部材１としての前記ＡｌＮ板は、図２に示すように、表面に蒸着により形成されたＡｇコーティング層４を備えている。また、被接合部材２としての前記Ａｌ板は、Ａ１０５０材からなり、図２に示すように、表面にＮｉメッキ層５を備え、Ｎｉメッキ層５上に蒸着により形成された厚さ１２０ｎｍのＡｇコーティング層４を備えている。
【０２３０】
次に、接合された被接合部材１，２に対して、実施例１と全く同一にして熱サイクル試験を行い、該熱サイクルに対する耐久性を評価した。結果を表２５に示す。
〔比較例４３〕
本比較例では、前記Ａｇ粒子と前記Ｎｉ粒子との混合粉末全体に対する該Ｎｉ粒子の体積分率を５％とした以外は、実施例４１と全く同一にして、被接合部材（Ｓｉ３Ｎ４板）１と、被接合部材（Ａｌ板）２との接合を行った。
【０２３１】
次に、接合された被接合部材１，２に対して、実施例１と全く同一にして熱サイクル試験を行い、該熱サイクルに対する耐久性を評価した。結果を表２５に示す。
【０２３２】
【表２５】
2008023546.tif 000027
【０２３３】
表２５から、ろう材３を形成するＡｇ粒子の平均粒子径が５０ｎｍであり、Ａｇより熱膨張係数の小さいＮｉ粒子の平均粒子径が３０μｍであり、該Ａｇ粒子と該Ｎｉ粒子との混合粉末全体に対する該Ｎｉ粒子の体積分率が１０％である実施例４１の接合方法によれば、ろう材３からなる接合層において熱サイクルに対して５０００サイクル以上の優れた耐久性を得ることができることが明らかである。従って、実施例４１の接合方法によれば、前記接合層により、Ａｇより熱膨張係数の小さい被接合部材１としてのＳｉ３Ｎ４板と、Ａｇより熱膨張係数の大きい被接合部材２としてのＡｌ板とを確実に接合できることが明らかである。
【０２３４】
一方、前記Ａｇ粒子と前記Ｎｉ粒子との混合粉末全体に対する該Ｎｉ粒子の体積分率が１０％より小さい５％である比較例４３の接合方法によれば、ろう材３からなる接合層において熱サイクルに対する耐久性が５０００サイクル未満であり、十分な耐久性が得られないことが明らかである。
【実施例４２】
【０２３５】
本実施例では、実施例４１のＮｉ粒子に代えて平均粒子径３０μｍのＴｉ粒子を用い、前記Ａｇ粒子と該Ｔｉ粒子との混合粉末全体に対する該Ｔｉ粒子の体積分率を１０％とした以外は、実施例４１と全く同一にして、被接合部材（Ｓｉ３Ｎ４板）１と、被接合部材（Ａｌ板）２との接合を行った。
【０２３６】
次に、接合された被接合部材１，２に対して、実施例１と全く同一にして熱サイクル試験を行い、該熱サイクルに対する耐久性を評価した。結果を表２６に示す。
〔比較例４４〕
本比較例では、前記Ａｇ粒子と前記Ｔｉ粒子との混合粉末全体に対する該Ｔｉ粒子の体積分率を５０％とした以外は、実施例４２と全く同一にして、被接合部材（Ｓｉ３Ｎ４板）１と、被接合部材（Ａｌ板）２との接合を行った。
【０２３７】
次に、接合された被接合部材１，２に対して、実施例１と全く同一にして熱サイクル試験を行い、該熱サイクルに対する耐久性を評価した。結果を表２６に示す。
【０２３８】
【表２６】
2008023546.tif 000028
【０２３９】
表２６から、ろう材３を形成するＡｇ粒子の平均粒子径が５０ｎｍであり、Ａｇより熱膨張係数の小さいＴｉ粒子の平均粒子径が３０μｍであり、該Ａｇ粒子と該Ｔｉ粒子との混合粉末全体に対する該Ｔｉ粒子の体積分率が１０％である実施例４２の接合方法によれば、ろう材３からなる接合層において熱サイクルに対して５０００サイクル以上の優れた耐久性を得ることができることが明らかである。従って、実施例４２の接合方法によれば、前記接合層により、Ａｇより熱膨張係数の小さい被接合部材１としてのＳｉ３Ｎ４板と、Ａｇより熱膨張係数の大きい被接合部材２としてのＡｌ板とを確実に接合できることが明らかである。
【０２４０】
一方、前記Ａｇ粒子と前記Ｔｉ粒子との混合粉末全体に対する該Ｔｉ粒子の体積分率が１０％より小さい５０％である比較例４４の接合方法によれば、ろう材３からなる接合層において熱サイクルに対する耐久性が５０００サイクル未満であり、十分な耐久性が得られないことが明らかである。
【図面の簡単な説明】
【０２４１】
【図１】本発明に係る接合方法の一態様を示す説明的断面図。
【図２】本発明に係る接合方法の他の態様を示す説明的断面図。
【図３】本発明に係る接合方法のさらに他の態様を示す説明的断面図。
【符号の説明】
【０２４２】
１…銀よりも熱膨張係数が小さい部材、  ２…部材、  ３…ろう材。
【図１】
2008023546.tif 000029
【図２】
2008023546.tif 000030
【図３】
2008023546.tif 000031