(57)【要約】【課題】セラミックスの接合面にメッキ被膜を形成したり、金属粉末を焼き付ける必要がなく、かつ熱伝導性を確保できる炭素基金属複合材とセラミックスとの接合方法を提供する。【解決手段】炭素基金属複合材とセラミックスとの接合方法は、アルミ箔２５で覆ったアルミ−カーボン複合材料２０と窒化アルミ２８との間にマグネシウム粉末３０を配置し、複合材料２０および窒化アルミ２８を窒素雰囲気中で加熱して、マグネシウム粉末３０と窒素ガス４９ａとを反応させて窒化マグネシウム３１を生成するとともにアルミ箔２５および複合材料２０のアルミ２０ｂを溶融し、窒化マグネシウム３１で窒化アルミ２８の接合面２９を還元し、接合面２９にアルミ箔２５を接合するとともに複合材料２０にアルミ箔２５を接合する。【選択図】        図１
2004231452.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
炭素基金属複合材とセラミックスとの接合方法であって、
前記炭素基金属複合材を金属箔で覆い、
この金属箔で覆った炭素基金属複合材と前記セラミックスとの間にマグネシウムを配置し、
前記炭素基金属複合材およびセラミックスを窒素雰囲気中で加熱し、
この加熱により、前記マグネシウムと窒素ガスとを反応させて窒化マグネシウムを生成することにより、生成した窒化マグネシウムで前記セラミックスおよび金属箔の接合面を還元し、かつ前記加熱により、前記炭素基金属複合材の金属を溶融し、
前記還元したセラミックスの接合面に前記金属箔を接合するとともに、前記金属箔に金属を接合することを特徴とする炭素基金属複合材とセラミックスとの接合方法。
【請求項２】
炭素基金属複合材とセラミックスとの接合方法であって、
前記炭素基金属複合材を金属箔で覆い、
この金属箔で覆った炭素基金属複合材と前記セラミックスとの間にマグネシウムを含んだ合金を配置し、
前記炭素基金属複合材、セラミックスおよび合金を窒素雰囲気中で加熱し、
この加熱により、前記マグネシウムと窒素ガスとを反応させて窒化マグネシウムを生成し、生成した窒化マグネシウムで前記セラミックスおよび金属箔の接合面を還元し、かつ前記加熱により、前記合金および炭素基金属複合材の金属を溶融し、
前記還元したセラミックスの接合面に前記合金を接合し、この合金に前記金属箔を接合するとともに、この金属箔に前記金属を接合することを特徴とする炭素基金属複合材とセラミックスとの接合方法。
【請求項３】
炭素基金属複合材とセラミックスとの接合方法であって、
前記炭素基金属複合材を金属箔で覆い、
この金属箔で覆った炭素基金属複合材と前記セラミックスとの間に金属プレートを配置し、
この金属プレートとセラミックスとの間にマグネシウムを介在させるとともに、金属と金属箔との間にマグネシウムを介在させ、
前記炭素基金属複合材およびセラミックスを窒素雰囲気中で加熱し、
この加熱により、前記マグネシウムと窒素ガスとを反応させて窒化マグネシウムを生成することにより、生成した窒化マグネシウムで前記セラミックスおよび金属箔の接合面を還元し、かつ前記加熱により、前記炭素基金属複合材の金属を溶融し、
前記還元したセラミックスの接合面に金属プレートを接合し、この金属プレートに前記金属箔を接合するとともに、前記金属箔に金属を接合することを特徴とする炭素基金属複合材とセラミックスとの接合方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、一例として半導体素子に発生した熱を逃がす放熱基板を製造する炭素基金属複合材とセラミックスとの接合方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図１１は従来の半導体装置を示す側面図である。半導体装置１００は、放熱基板１０１の上面１０１ａに半導体素子１０２を取付けるとともに、放熱基板１０１の上面１０１ａにバスバー１０３をボルト１０４で取付け、バスバー１０３をリード線１０５で半導体素子１０２に取付けたものである。
半導体素子１０２を放熱基板１０１の上面１０１ａに設けることで、半導体素子１０２に発生した熱を放熱基板１０１に逃がすことができる。
【０００３】
ところで、半導体素子１０２は、一般に主要部位がシリコン（Ｓｉ）で形成されている。このＳｉ製の半導体素子１０２を放熱基板１０１の上面１０１ａに取付けるので、放熱基板１０１の上面１０１ａを半導体素子１０２の熱膨張特性に合わせた部材で構成する必要がある。
加えて、放熱基板１０１の上面１０１ａは電気的回路を成立させるために電気的絶縁層に構成する必要がある。
【０００４】
そこで、放熱基板１０１を構成する炭素基金属複合材（一例として、アルミニウム（Ａｌ）マトリックス１０８ａに炭化珪素（ＳｉＣ）粒子１０８ｂ・・・を含ませたＡｌ−ＳｉＣ複合材料１０８）の上面１０８ａに、半導体素子１０２の熱膨張特性に近く、かつ電気的絶縁体であるＳｉＣ１０７をろう付けなどで接合している。
【０００５】
ここで、ＳｉＣ１０７と炭素基金属複合材１０８とをろう付けで接合するためには、ＳｉＣ１０７の接合面１０７ａにメッキ被膜を形成したり、金属粉末を焼き付けるなどの処理を施してＳｉＣ１０７の接合面の濡れ性を高める必要がある。
このため、メッキ処理や金属粉末を焼き付けるための設備が必要になり、そのことがコストを抑える妨げになっていた。
【０００６】
この不具合を解消する方法として、マグネシウム（Ｍｇ）を含ませたアルミニウム合金をろう材として使用する例が開示されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００７】
【特許文献１】
特開２００１―１１４５７５公報（第３頁）
【０００８】
以上の特許文献１には、セラミックス同士を接合する際に、マグネシウムを含ませたアルミニウム合金をろう材として使用することで、各セラミックスの接合面にメッキ被膜を形成したり、金属粉末を焼き付けることなく、セラミックス同士を接合する例が開示されている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、この接合方法はセラミックス同士を接合するためのもので、この接合方法で炭素基金属複合材にセラミックスを接合して、図１１に示す放熱基板１０１を形成すると、次のような不具合が発生することが考えられる。
【００１０】
すなわち、炭素基金属複合材にセラミックスを接合して放熱基板１０１を形成するために、炭素基金属複合材とセラミックスを加熱してろう材を溶融すると、ろう材の溶融とともに炭素基金属複合材のマトリックスが溶融して炭素基金属複合材から外部に流出してしまう。
【００１１】
このため、炭素基金属複合材の熱伝導性が損なわれてしまい、この炭素基金属複合材にセラミックスを接合した部材を、放熱基板１０１として使用すると、半導体素子１０２（図１１参照）に発生した熱を放熱基板１０１で十分に放熱することは難しい。
【００１２】
そこで、本発明の目的は、炭素基金属複合材にセラミックスを接合する際に、セラミックスの接合面にメッキ被膜を形成したり、金属粉末を焼き付ける必要がなく、かつ炭素基金属複合材の熱伝導性を確保することができる炭素基金属複合材とセラミックスとの接合方法を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明の請求項１は、炭素基金属複合材とセラミックスとの接合方法であって、前記炭素基金属複合材を金属箔で覆い、この金属箔で覆った炭素基金属複合材と前記セラミックスとの間にマグネシウムを配置し、前記炭素基金属複合材およびセラミックスを窒素雰囲気中で加熱し、この加熱により、前記マグネシウムと窒素ガスとを反応させて窒化マグネシウムを生成することにより、生成した窒化マグネシウムで前記セラミックスおよび金属箔の接合面を還元し、かつ前記加熱により、前記炭素基金属複合材の金属を溶融し、前記還元したセラミックスの接合面に前記金属箔を接合するとともに、前記金属箔に金属を接合することを特徴とする。
【００１４】
金属箔で覆った炭素基金属複合材とセラミックスとの間にマグネシウムを配置し、炭素基金属複合材およびセラミックスを窒素雰囲気中で加熱する。これにより、マグネシウムと窒素ガスとを反応させて窒化マグネシウムを生成して、窒化マグネシウムでセラミックスおよび金属箔のそれぞれの接合面を還元する。
【００１５】
よって、還元したセラミックスの接合面および還元した金属箔同士が金属結合により接合する。
これにより、セラミックスの接合面にメッキ被膜を形成したり、金属粉末を焼き付ける必要がないので、メッキ処理や金属粉末を焼き付けるための設備を不要にできる。
【００１６】
加えて、炭素基金属複合材を金属箔で覆うことで、炭素基金属複合材を加熱して炭素基金属複合材の金属が溶融しても、溶融した金属が炭素基金属複合材から外部に流出することを防ぐことができる。
【００１７】
請求項２は、炭素基金属複合材とセラミックスとの接合方法であって、前記炭素基金属複合材を金属箔で覆い、この金属箔で覆った炭素基金属複合材と前記セラミックスとの間にマグネシウムを含んだ合金を配置し、前記炭素基金属複合材、セラミックスおよび合金を窒素雰囲気中で加熱し、この加熱により、前記マグネシウムと窒素ガスとを反応させて窒化マグネシウムを生成し、生成した窒化マグネシウムで前記セラミックスおよび金属箔の接合面を還元し、かつ前記加熱により、前記合金および炭素基金属複合材の金属を溶融し、前記還元したセラミックスの接合面に前記合金を接合し、この合金に前記金属箔を接合するとともに、この金属箔に前記金属を接合することを特徴とする。
【００１８】
金属箔で覆った炭素基金属複合材とセラミックスとの間にマグネシウムを含んだ合金を配置し、炭素基金属複合材、セラミックスおよび合金を窒素雰囲気中で加熱する。これにより、マグネシウムと窒素ガスとを反応させて窒化マグネシウムを生成して、窒化マグネシウムでセラミックスおよび金属箔のそれぞれの接合面を還元する。
【００１９】
さらに、前記加熱で合金を溶融して、溶融した合金および還元したセラミックスの接合面を接合するとともに、溶融した合金および還元した金属箔を接合する。
これにより、セラミックスの接合面にメッキ被膜を形成したり、金属粉末を焼き付ける必要がないので、メッキ処理や金属粉末を焼き付けるための設備を不要にできる。
【００２０】
加えて、炭素基金属複合材を金属箔で覆うことで、炭素基金属複合材を加熱して炭素基金属複合材の金属が溶融しても、溶融した金属が炭素基金属複合材から外部に流出することを防ぐことができる。
【００２１】
また、金属箔で覆った炭素基金属複合材とセラミックスとの間にマグネシウムを含んだ合金を配置することで、金属箔で覆った炭素基金属複合材とセラミックスとの間に手間をかけないで簡単にマグネシウムを配置することができる。
【００２２】
請求項３は、炭素基金属複合材とセラミックスとの接合方法であって、前記炭素基金属複合材を金属箔で覆い、この金属箔で覆った炭素基金属複合材と前記セラミックスとの間に金属プレートを配置し、この金属プレートとセラミックスとの間にマグネシウムを介在させるとともに、金属と金属箔との間にマグネシウムを介在させ、前記炭素基金属複合材およびセラミックスを窒素雰囲気中で加熱し、この加熱により、前記マグネシウムと窒素ガスとを反応させて窒化マグネシウムを生成することにより、生成した窒化マグネシウムで前記セラミックスおよび金属箔の接合面を還元し、かつ前記加熱により、前記炭素基金属複合材の金属を溶融し、前記還元したセラミックスの接合面に金属プレートを接合し、この金属プレートに前記金属箔を接合するとともに、前記金属箔に金属を接合することを特徴とする。
【００２３】
金属箔で覆った炭素基金属複合材とセラミックスとの間に金属プレートを配置し、この金属プレートとセラミックスとの間にマグネシウムを介在させるとともに、金属プレートと金属箔との間にマグネシウムを介在させる。
炭素基金属複合材、セラミックスおよび金属プレートを窒素雰囲気中で加熱する。
これにより、マグネシウムと窒素ガスとを反応させて窒化マグネシウムを生成して、窒化マグネシウムでセラミックス、金属プレートおよび金属箔のそれぞれの接合面を還元する。
【００２４】
さらに、前記加熱で金属プレートを溶融して、溶融した金属プレートおよび還元したセラミックスの接合面を接合するとともに、溶融した金属プレートおよび還元した金属箔を接合する。
これにより、セラミックスの接合面にメッキ被膜を形成したり、金属粉末を焼き付ける必要がないので、メッキ処理や金属粉末を焼き付けるための設備を不要にできる。
【００２５】
加えて、炭素基金属複合材を金属箔で覆うことで、炭素基金属複合材を加熱して炭素基金属複合材の金属が溶融しても、溶融した金属が炭素基金属複合材から外部に流出することを防ぐことができる。
【００２６】
さらに、金属箔で覆った炭素基金属複合材とセラミックスとの間に金属プレートを配置することで、接合する金属量が増える。よって、金属箔で覆った炭素基金属複合材をセラミックスにより接合しやすくできるという効果を得る。
【００２７】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を添付図に基づいて以下に説明する。
図１は本発明に係る炭素基金属複合材とセラミックスとの接合方法（第１実施形態）で製造した放熱基板を用いた半導体装置を示す断面図である。
半導体装置１０は、放熱基板１１の取付面（上面）１２に半導体素子１３を取付けるとともに、放熱基板１１の取付面１２にバスバー１４をボルト１５で取り付け、バスバー１４をリード線１６で半導体素子１３に取付けたものである。
【００２８】
放熱基板１１は、炭素基金属複合材２０の下面２１、側面２２および上面２３を金属箔２５で覆い、アルミ（Ａｌ）箔２５の接合面（上面）にセラミックス２８を接合したものであり、セラミックス２８の上面が放熱基板１１の取付面１２となる。
【００２９】
炭素基金属複合材２０は、一例としてカーボン（Ｃ）をマトリックスとしたカーボンマトリックス２０ａに、金属としてのアルミニウム（以下、「アルミ」と称す）２０ｂを含浸させたアルミ−カーボン複合材料である。
以下、炭素基金属複合材をアルミ−カーボン複合材料２０として説明する。
このアルミ−カーボン複合材料２０は、一例としてカーボン２０ａの量が８０％で、残量がアルミ２０ｂ・・・の複合材である。
【００３０】
金属箔２５は、一例としてアルミニウム製の箔であり、以下アルミ箔２５として説明する。
なお、アルミ−カーボン複合材料２０のアルミ２０ｂ・・・は、カーボン２０ａに含浸させたものであり、現実には複雑な形状をしているが、理解を容易にするために円形に図示して説明する。
【００３１】
カーボンは熱伝導率が２．１５〜４．３０ｃａｌ／ｃｍ・ｓｅｃ・℃と高く、アルミは熱伝導率が０．５３ｃａｌ／ｃｍ・ｓｅｃ・℃と高い。
よって、アルミ−カーボン複合材料２０を使用することで、アルミ−カーボン複合材料２０のカーボン２０ａやアルミ２０ｂ・・・、さらにアルミ箔２５で半導体素子１３に発生した熱を効率よく逃がすことができる。
【００３２】
セラミックス２８は、一例として窒化アルミニウム（ＡｌＮ）であり、以下窒化アルミ２８として説明する。
アルミ箔は、一例として厚さｔ１が５０〜１００μｍの極薄のものであるが、理解を容易にするためにアルミ箔を厚く図示して説明する。
【００３３】
窒化アルミ２８は、熱伝導率が０．４ｃａｌ／ｃｍ・ｓｅｃ・℃と高く、熱膨張係数が４．６×１０−６１／℃と小さいものである。
また、半導体素子１３を構成する珪素（Ｓｉ）は、熱膨張係数が４．２×１０−６１／℃であり、窒化アルミの熱膨張係数に近い。
なお、カーボンの熱膨張係数は１．３×１０−６１／℃である。
【００３４】
このように、窒化アルミ２８の熱膨張係数は、半導体素子１３の熱膨張係数に近いので、半導体素子１３に対する熱膨張差を小さく抑えることができる。
また、カーボンの熱膨張係数は窒化アルミの熱膨張係数に近いので、窒化アルミ２８とアルミ−カーボン複合材料２０との膨張差を小さく抑えることができる。
【００３５】
以下、図２〜図５に基づいて第１実施形態の炭素基金属複合材とセラミックスとの接合方法の製造方法を説明する。
図２（ａ），（ｂ）は本発明に係る炭素基金属複合材とセラミックスとの接合方法（第１実施形態）を示す第１説明図であり、（ｂ）は（ａ）のｂ部拡大図である。
（ａ）において、先ず、炭素基金属複合材としてブロック状のアルミ−カーボン複合材料２０、セラミックスとして平板状の窒化アルミ２８、金属箔としてアルミ箔２５、マグネシウム粉末（マグネシウム）３０・・・を準備する。
【００３６】
次に、アルミ−カーボン複合材料２０をアルミ箔２５で包むことにより、アルミ−カーボン複合材料２０の下面２１、側面２２および上面２３をアルミ箔２５で覆う。
なお、アルミ−カーボン複合材料２０をアルミ箔２５で包む方法としては、一例として手作業などがあるが、設備などを使用して自動的に包むことも可能である。
【００３７】
アルミ−カーボン複合材料２０をアルミ箔２５で覆った後、炭素基金属複合材およびセラミックスの接合装置４０の雰囲気炉４１内の坩堝（るつぼ）４２の底面４２ａに窒化アルミ２８を収容し、窒化アルミ２８の接合面（上面）２９にマグネシウム粉末３０・・・を載せる。
【００３８】
続いて、マグネシウム粉末３０・・・を載せた窒化アルミ２８の接合面２９に、アルミ箔２５で覆ったアルミ−カーボン複合材料２０を載せることにより、窒化アルミ２８とアルミ箔２５で覆ったアルミ−カーボン複合材料２０との間にマグネシウム粉末３０・・・を配置する。
【００３９】
（ｂ）に示すように、アルミ−カーボン複合材料２０は、カーボンマトリックス２０ａにアルミ２０ｂ・・・を含ませたものである。
窒化アルミ２８とアルミ箔２５で覆ったアルミ−カーボン複合材料２０との間に配置したマグネシウム粉末３０・・・は、例えば粒径が５０μｍ以下の微細なものであるが、理解を容易にするために大きく図示して説明する。
【００４０】
図３（ａ），（ｂ）は本発明に係る炭素基金属複合材とセラミックスとの接合方法（第１実施形態）を示す第２説明図である。
（ａ）において、雰囲気炉４１内の空気を除去するために、真空ポンプ４４で真空引きして一定の真空度に達したとき真空ポンプ４４を止める。次いで、アルゴンガスボンベ４５からアルゴンガス（Ａｒ：「×」で示す）４５ａを雰囲気炉４１内に矢印▲１▼の如く供給する。
雰囲気炉４１がアルゴンガス４５ａの雰囲気になり、アルミ箔２５やマグネシウム粉体３０・・・などの酸化を防ぐことができる。
【００４１】
同時に、加熱コイル４６で雰囲気炉４１を加熱することで、アルミ−カーボン複合材料２０、アルミ箔２５、窒化アルミ２８およびマグネシウム粉末３０・・・を所定温度まで加熱する。
この所定温度について説明する。純アルミの融点は６６０℃であるが、通常のアルミにはその他の成分が含まれている。このため、通常のアルミの融点は純アルミの融点と比べて僅かにずれる。
そこで、この所定温度の下限を、例えば、アルミーカーボン複合材料２０中の金属（アルミ２０ｂ）成分の融点（６６０℃）−１０℃とし、所定温度の上限を（融点＋１０℃）とすることで、所定温度の範囲を６５０〜６７０℃とした。
【００４２】
ここで、アルミ箔２５の厚さｔ１（図１参照）は、上述したように５０〜１００μｍであり、箔として通常製造される厚さである。この厚さｔ１（５０〜１００μｍ）であれば、アルミ箔２５の表面には酸化膜が形成されている。
この酸化膜は、アルミ箔２５が５０〜１００μｍと薄いため、アルミ箔２５の全体積に対して比率が大きい。よって、雰囲気炉４１を所定温度（例えば、６５０〜６７０℃）まで加熱した際に、アルミ箔２５の形状を維持しておくことができる。
【００４３】
この際、雰囲気炉４１内の温度を温度センサ４７で検知し、温度センサ４７からの検知信号に基づいて制御部４８で雰囲気炉４１内の温度を設定値に調整してマグネシウム粉末３０・・・を昇華させる。
さらに、雰囲気炉４１内の温度を設定値に調整することで、アルミ−カーボン複合材料２０のアルミ２０ｂ・・・を溶融する。
【００４４】
（ｂ）において、窒素ガスボンベ４９から窒素ガス（Ｎ２：「黒丸」で示す）４９ａを雰囲気炉４１に矢印▲２▼の如く供給する。雰囲気炉４１の内部を加圧（例えば、大気圧＋約０．５ｋｇ／ｃｍ２）して、雰囲気炉４１内の雰囲気を窒素ガス４９ａに置換する。
【００４５】
雰囲気炉４１が窒素ガス４９ａの雰囲気になると、窒素ガス４９ａは、加熱により昇華したマグネシウム粉体３０・・・と反応して窒化マグネシウム３１・・・になる。この窒化マグネシウム３１・・・は、窒化アルミ２８の接合面２９の還元作用を有する。
【００４６】
図４（ａ）〜（ｃ）は本発明に係る炭素基金属複合材とセラミックスとの接合方法（第１実施形態）を示す第３説明図であり、要部の作用を拡大して示したものである。
（ａ）において、窒化マグネシウム３１・・・の還元作用で、セラミックスとして使用する窒化アルミ２８の接合面２９をアルミ２９ａに変える。
このように、窒化アルミ２８の接合面２９にアルミ２９ａを生成することで、窒化アルミ２８と、アルミ箔２５の接合面２５ａとの濡れ性を良好にすることができる。
【００４７】
さらに、窒化マグネシウム３１・・・の還元作用で、アルミ箔２５の接合面２５ａに形成されている酸化膜を還元して、接合面２５ａをアルミに変える。これにより、窒化アルミ２８の接合面２９とアルミ箔２５の接合面２５ａとがアルミ同士になる。
【００４８】
なお、窒化マグネシウム３１・・・は、例えば粒径が１μｍ以下の微細なものあるが、理解を容易にするために大きく図示して説明する。
【００４９】
（ｂ）において、窒化アルミ２８の接合面２９と、アルミ箔２５との濡れ性を良好にし、さらに窒化アルミ２８の接合面２９とアルミ箔２５の接合面２５ａとを互いにアルミ同士とする。
加えて、加熱コイル４６で雰囲気炉４１を加熱することで、接合面２９および接合面２５ａは溶融している。
よって、窒化アルミ２８の接合面２９に、アルミ箔２５の接合面２５ａを良好に接合（接合状体を「×××」で示す。以下、同様）することができる。
【００５０】
これにより、窒化アルミ２８の接合面２９にメッキ被膜を形成したり、金属粉末を焼き付ける必要がない。よって、メッキ処理や金属粉末を焼き付けるための設備を不要にできる。
【００５１】
加えて、上述したように雰囲気炉４１（図３（ｂ）参照）を加熱することで、アルミ−カーボン複合材料２０を加熱してアルミ２０ｂ・・・を溶融する。
よって、溶融状態のアルミ２０ｂ・・・にアルミ箔２５を接合させて、アルミ−カーボン複合材料２０にアルミ箔２５を良好に接合することができる。
【００５２】
図５は本発明に係る炭素基金属複合材とセラミックスとの接合方法（第１実施形態）を示す第４説明図である。
窒化アルミ２８の接合面２９に、アルミ箔２５を接合する際に、アルミ−カーボン複合材料２０の下面２１、側面２２および上面２３とアルミ箔２５とを接合することができる。
【００５３】
これにより、アルミ−カーボン複合材料２０と窒化アルミ２８とを密着力の高い状態で接合させた放熱基板１１を得ることができる。
この放熱基板１１を上・下反転させて窒化アルミ２８を上方に向けることで、図１の状態になる。
【００５４】
第１実施形態によれば、アルミ−カーボン複合材料２０の下面２１、側面２２および上面２３をアルミ箔２５で覆い、さらに雰囲気炉４１を所定温度（例えば、６５０〜６７０℃）まで加熱するようにした。
このように、アルミの融点６６０℃に対して、雰囲気炉４１を所定温度（例えば、６５０〜６７０℃）まで加熱することで、アルミ−カーボン複合材料２０のアルミ２０ｂ・・・を溶融する。
【００５５】
一方、アルミ箔２５の表面には酸化膜が形成され、この酸化膜の比率は、アルミ箔の厚さｔ１を５０〜１００μｍと薄くすることで、アルミ箔２５の全体積に対して大きい。
よって、雰囲気炉４１を所定温度（例えば、６５０〜６７０℃）まで加熱した際に、アルミ箔２５の形状を維持しておくことができる。
これにより、溶融したアルミ２０ｂ・・・が、アルミ−カーボン複合材料２０から外部に流出することを防ぐことができる。
【００５６】
したがって、アルミ−カーボン複合材料２０の内部にアルミ２０ｂ・・・を保つことができるので、アルミ−カーボン複合材料２０の熱伝導性を損なわないようにできる。
この結果、放熱基板１１として使用した際に、図１に示す半導体素子１３に発生した熱を放熱基板１１に逃がすことができる。
【００５７】
図６は炭素基金属複合材とセラミックスとの接合方法（比較例）を示す説明図である。
炉内に窒化アルミ５０を配置した後、窒化アルミ５０の接合面５１に、マグネシウムを含んだろう材５２を載せ、ろう材５２にアルミ−カーボン複合材料５３を載せた状態で、第１実施形態と同様に、炉内の雰囲気を窒素ガスに置換する。
アルミ−カーボン複合材料５３は、カーボンをマトリックスとしたカーボンマトリックス５３ａにアルミ５３ｂ・・・を含浸させた複合材料である。
【００５８】
この状態で、アルミ−カーボン複合材料５３、ろう材５２および窒化アルミ５０を加熱することにより、アルミ−カーボン複合材料５３のアルミ５３ｂ・・・、ろう材５２を溶融状態にし、ろう材５２を介してアルミ−カーボン複合材料５３と窒化アルミ５０とを接合する。
比較例によれば、アルミ−カーボン複合材料５３をアルミ箔で覆っていないので、溶融したアルミ５３ｂ・・・がアルミ−カーボン複合材料５３から矢印▲３▼の如く外部に流出してしまう。
【００５９】
このため、アルミ−カーボン複合材料５３の熱伝導性が損なわれてしまい、このアルミ−カーボン複合材料５３に窒化アルミ５０を接合したものを、放熱基板５４として使用すると、半導体素子１３（図１参照）に発生した熱をアルミ−カーボン複合材料５３で十分に放熱することは難しい。
【００６０】
次に、第２〜第３実施形態を図７〜図１０に基づいて説明する。
なお、第２〜第３実施形態において、第１実施形態と同一部材については同一符号を付して説明を省略する。
【００６１】
第２実施形態
図７（ａ），（ｂ）は本発明に係る炭素基金属複合材とセラミックスとの接合方法（第２実施形態）を示す第１説明図である。
（ａ）に示すように、第２実施形態は、第１実施形態のマグネシウム粉末３０・・・（図２（ａ）参照）に代えて、マグネシウム６２ａ・・・を含んだアルミ合金プレート６２を使用する点で異なるだけで、その他の構成は第１実施形態と同じである。
アルミ合金プレート６２は、一例として板厚が１ｍｍのアルミ合金製の板材である。
【００６２】
以下、第２実施形態の接合方法について説明する。
（ａ）において、図２（ａ）に示す炭素基金属複合材およびセラミックスの接合装置４０の雰囲気炉４１内の坩堝（るつぼ）４２の底面４２ａに、窒化アルミ２８を収容し、窒化アルミ２８の接合面（上面）２９に、マグネシウム６２ａを含んだアルミ合金プレート（合金）６２を載せる。
【００６３】
アルミ箔２５で覆ったアルミ−カーボン複合材料２０と窒化アルミ２８との間に、マグネシウム６２ａを含んだアルミ合金プレート６２を配置することで、アルミ箔２５で覆ったアルミ−カーボン複合材料２０と窒化アルミ２８との間に手間をかけないで簡単にマグネシウム６２ａを配置することができる。
これにより、マグネシウム６２ａを配置する時間を短縮して生産性を高めることができる。
【００６４】
窒化アルミ２８の接合面（上面）２９に、マグネシウム６２ａを含んだアルミ合金プレート６２を載せた後、マグネシウム６２ａを含んだアルミ合金プレート６２の上側接合面６３に、アルミ箔２５で覆ったアルミ−カーボン複合材料２０を載せる。
【００６５】
これにより、窒化アルミ２８とアルミ箔２５で覆ったアルミ−カーボン複合材料２０との間にマグネシウム６２ａを含んだアルミ合金プレート６２を配置した状態になる。
次に、第１実施形態と同様に、図３に示す雰囲気炉４１内の雰囲気を窒素ガスに置換し、加熱コイル４６で雰囲気炉４１を加熱する。
【００６６】
雰囲気炉４１を加熱することで、アルミ−カーボン複合材料２０、アルミ箔２５、窒化アルミ２８およびアルミ合金プレート６２を、第１実施形態と同様に所定温度（６５０〜６７０℃）まで加熱する。
所定温度（６５０〜６７０℃）はアルミ合金プレート６２の融点（アルミの融点６６０℃と略同じ）を超えているので、アルミ合金プレート６２が溶融して、アルミ合金プレート６２内のマグネシウム６２ａ・・・が昇華する。
【００６７】
すなわち、アルミ合金プレート６２は、一例として板厚が１ｍｍのアルミ合金製の板材であり、アルミ箔２５の厚さｔ１（５０〜１００μｍ）と比較して厚い。
このため、アルミ合金プレート６２の表面に形成される酸化膜の比率は、アルミ合金プレート６２の全体積に対して比率が小さい。
よって、雰囲気炉４１を所定温度（例えば、６５０〜６７０℃）まで加熱することで、酸化膜を除いたアルミ合金プレート６２が溶融すると、アルミ合金プレート６２は、その形状を保てなくなり全体が溶けることになる。
【００６８】
一方、アルミ箔２５は、第１実施形態と同様に、酸化膜の比率がアルミ箔２５の全体積に対して大きいので、雰囲気炉４１を所定温度（例えば、６５０〜６７０℃）まで加熱した際に、アルミ箔２５の形状を維持しておくことができる。
【００６９】
（ｂ）において、図３に示す雰囲気炉４１が窒素ガス４９ａの雰囲気になると、窒素ガス４９ａと、加熱により昇華したマグネシウム６２ａ・・・（（ａ）参照）とが反応して窒化マグネシウム６５・・・になる。
なお、窒化マグネシウム６５・・・はアルミ合金プレート６２の全表面に存在するが、理解を容易にするためにアルミ合金プレート６２の上側接合面６３側および下側接合面６４側にのみ窒化マグネシウム６５・・・が存在するものとして説明する。
【００７０】
この窒化マグネシウム６５・・・は、窒化アルミ２８の接合面２９の還元作用を有する。これにより、下側接合面６４側の窒化マグネシウム６５・・・で窒化アルミ２８の接合面２９にアルミ２９ａを生成する。
よって、窒化アルミ２８と、溶融状態のアルミ合金プレート６２の下側接合面６４との濡れ性を良好にすることができる。
【００７１】
さらに、下側接合面６４側の窒化マグネシウム６５・・・の還元作用で、アルミ合金プレート６２の下側接合面６４に形成されている酸化膜を還元して、下側接合面６４をアルミに変える。
これにより、窒化アルミ２８の接合面２９とアルミ合金プレート６２の下側接合面６４とが互いにアルミ同士になる。
【００７２】
一方、上側接合面６３側の窒化マグネシウム６５・・・の還元作用で、アルミ合金プレート６２の上側接合面６３に形成されている酸化膜を還元して、上側接合面６３をアルミに変える。
さらに、上側接合面６３側の窒化マグネシウム６５・・・の還元作用で、アルミ箔２５の接合面２５ａに形成されている酸化膜を還元して、接合面２５ａをアルミに変える。
これにより、アルミ合金プレート６２の上側接合面６３とアルミ箔２５の接合面２５ａとが互いにアルミ同士になる。
なお、窒化マグネシウム６５・・・は、例えば粒径が１μｍ以下の微細なものであるが、理解を容易にするために大きく図示して説明する。
【００７３】
図８（ａ），（ｂ）は本発明に係る炭素基金属複合材とセラミックスとの接合方法（第２実施形態）を示す第２説明図である。
（ａ）において、窒化アルミ２８の接合面２９と、溶融状態のアルミ合金プレート６２の下側接合面６４との濡れ性を良好にし、さらに接合面２９と下側接合面６４とを互いにアルミ同士とした。
加えて、図３に示す雰囲気炉４１の加熱でアルミ合金プレート６２が溶融されており、さらに接合面２９が溶融されているので、接合面２９および下側接合面６４が良好に接合される。
【００７４】
さらに、アルミ合金プレート６２の上側接合面６３とアルミ箔２５の接合面２５ａとを互いにアルミ同士とした。
加えて、図３に示す雰囲気炉４１の加熱でアルミ合金プレート６２が溶融されており、さらに接合面２５ａが溶融されているので、上側接合面６３および接合面２５ａが良好に接合される。
よって、窒化アルミ２８の接合面２９にアルミ合金プレート６２を介してアルミ箔２５を良好に接合することができる。
【００７５】
これにより、窒化アルミ２８の接合面２９にメッキ被膜を形成したり、金属粉末を焼き付ける必要がないので、メッキ処理や金属粉末を焼き付けるための設備を不要にできる。
【００７６】
加えて、上述したように雰囲気炉４１（図２参照）を加熱することで、アルミ−カーボン複合材料２０のアルミ２０ｂを溶融して、アルミ箔２５にアルミ２０ｂ・・・を接合することができる。
【００７７】
（ｂ）において、アルミ−カーボン複合材料２０のアルミ２０ｂを溶融することで、窒化アルミ２８の接合面２９にアルミ合金プレート６２を介してアルミ箔２５を接合する際に、アルミ−カーボン複合材料２０の下面２１、側面２２および上面２３とアルミ箔２５とを接合することができる。
【００７８】
これにより、アルミ−カーボン複合材料２０と窒化アルミ２８とを密着力の高い状態で接合させた放熱基板６１を得ることができる。
この放熱基板６１を上・下反転させて窒化アルミ２８を上方に向けることで、図１の状態になる。
【００７９】
ここで、第１実施形態と同様に、アルミ−カーボン複合材料２０の下面２１、側面２２および上面２３をアルミ箔２５で覆うことにより、アルミ−カーボン複合材料２０のアルミ２０ｂが溶融した際に、溶融したアルミ２０ｂ・・・が、アルミ−カーボン複合材料２０から外部に流出することを防ぐことができる。
【００８０】
よって、アルミ−カーボン複合材料２０の内部にアルミ２０ｂ・・・を保つことができるので、アルミ−カーボン複合材料２０の熱伝導性を損なわないようにできる。
したがって、放熱基板６１として使用した際に、図１に示す半導体素子１３に発生した熱を放熱基板６１に逃がすことができる。
【００８１】
第３実施形態
図９（ａ），（ｂ）は本発明に係る炭素基金属複合材とセラミックスとの接合方法（第３実施形態）を示す第１説明図である。
（ａ）に示すように、第３実施形態は、第１実施形態のアルミ−カーボン複合材料２０（図２（ａ）参照）に代えて、炭素基金属複合材として銅（Ｃｕ）−カーボン複合材料７６、金属箔として銅箔（Ｃｕ箔）７５を使用し、加えて銅箔７５とマグネシウム粉体３０・・・との間に、金属プレートとして銅プレート（Ｃｕプレート）７２を使用した点で第１実施形態と異なるだけで、その他の構成は第１実施形態と同様である。
【００８２】
銅−カーボン複合材料７６は、一例としてカーボンをマトリックスとしたカーボンマトリックス（マトリックス）７６ａに、金属としての銅７６ｂ・・・を含浸させた複合材料である。
この銅−カーボン複合材料７６は、一例としてカーボン７６ａの量が８０％で、残量が銅７６ｂ・・・の複合材である。
【００８３】
銅箔７５は、一例として厚さｔ２が５０〜１００μｍの極薄のものであるが、理解を容易にするために厚く図示して説明する。
銅プレート７２は、一例として板厚が１ｍｍの銅製の板材である。
なお、銅−カーボン複合材料７６の銅７６ｂ・・・は、カーボン７６ａに含浸させたものであり、現実には複雑な形状をしているが、理解を容易にするために円形に図示して説明する。
【００８４】
銅は、熱伝導率が０．９４１ｃａｌ／ｃｍ・ｓｅｃ・℃と高いので、銅−カーボン複合材料７６や銅箔７５を使用することで、銅−カーボン複合材料７６の銅７６ｂ・・・や、銅箔７５で半導体素子１３（図１参照）に発生した熱を効率よく逃がすことができる。
【００８５】
以下、第３実施形態の接合方法について説明する。
（ａ）において、図２（ａ）に示す炭素基金属複合材およびセラミックスの接合装置４０の雰囲気炉４１内の坩堝（るつぼ）４２の底面４２ａに、窒化アルミ２８を収容し、窒化アルミ２８の接合面（上面）２９に、マグネシウム粉末３０・・・を載せる。
マグネシウム粉末３０・・・を載せた窒化アルミ２８の接合面２９に銅プレート７２を載せる。
【００８６】
次に、銅プレート７２の上側接合面７３に、マグネシウム粉末３０・・・を載せる。マグネシウム粉末３０・・・を載せた上側接合面７３に、銅箔７５で覆った銅−カーボン複合材料７６を載せる。
これにより、窒化アルミ２８と銅プレート７２との間にマグネシウム粉末３０・・・が介在され、かつ銅プレート７２と銅箔７５との間にマグネシウム粉末３０・・・が介在されたことになる。
【００８７】
次いで、第１実施形態と同様に、図３に示す加熱コイル４６で雰囲気炉４１を加熱することで、銅−カーボン複合材料７６、銅箔７５、銅プレート７２、窒化アルミ２８およびマグネシウム粉末３０・・・を所定温度まで加熱する。
この所定温度について説明する。純銅の融点は１０８３℃であるが、通常の銅にはその他の成分が含まれている。このため、通常の銅の融点は純アルミの融点と比べて僅かにずれる。
そこで、この所定温度の下限を、例えば、銅ーカーボン複合材料７６中の金属（銅７６ｂ）成分の融点（１０８３℃）以下とし、所定温度の上限を（融点＋１０℃）とすることで、１０７３〜１０９３℃とした。
【００８８】
ここで、銅箔７５の厚さｔ２は、上述したように５０〜１００μｍであり、箔として通常製造される厚さである。この厚さｔ２（５０〜１００μｍ）であれば、銅箔７５の表面には酸化膜が形成されている。
この酸化膜は、銅箔７５の全体積に対して比率が大きい。よって、雰囲気炉４１を所定温度（例えば、１０７３〜１０９３℃）まで加熱した際に、銅箔７５の形状を維持しておくことができる。
【００８９】
一方、銅プレート７２は、一例として板厚が１ｍｍの銅製の板材であり、銅箔７５の厚さｔ２（５０〜１００μｍ）と比較して厚い。このため、銅プレート７２の表面に形成される酸化膜の比率は、銅プレート７２の全体積に対して比率が小さい。
よって、雰囲気炉４１を所定温度（例えば、１０７３〜１０９３℃）まで加熱することで、酸化膜を除いた銅プレート７２が溶融すると、銅プレート７２は、その形状を保てなくなり全体が溶けることになる。
この状態で、雰囲気炉４１内の雰囲気を窒素ガスに置換する。
【００９０】
（ｂ）において、図２に示す雰囲気炉４１が窒素ガス４９ａの雰囲気になると、窒素ガス４９ａは、加熱により昇華したマグネシウム３０・・・（（ａ）参照）と反応して窒化マグネシウム３１・・・になる。
窒化マグネシウム３１・・・は、窒化アルミ２８の接合面２９の還元作用を有する。これにより、窒化アルミ２８の接合面２９にアルミ２９ａを生成することで、窒化アルミ２８と、溶融状態の銅プレート７２の下側接合面７４との濡れ性を良好にすることができる。
【００９１】
図１０（ａ），（ｂ）は本発明に係る炭素基金属複合材とセラミックスとの接合方法（第３実施形態）を示す第２説明図である。
（ａ）において、窒化アルミ２８の接合面２９と、溶融状態の銅プレート７２の下側接合面７４との濡れ性を良好にするとともに、窒化マグネシウム６５・・・の還元作用で、銅プレート７２の下側接合面７４に形成されている酸化膜を還元して、下側接合面７４を銅に変える。よって、接合面２９と下側接合面７４とが互いに銅同士となる。
加えて、図３に示す雰囲気炉４１の加熱で銅プレート７２が溶融されており、さらに接合面２９が溶融されているので、接合面２９および下側接合面７４が良好に接合される。
【００９２】
さらに、銅プレート７２の上側接合面７３と銅箔７５の接合面８０とを互いに銅同士とした。
加えて、図３に示す雰囲気炉４１の加熱で銅プレート７２が溶融されており、さらに接合面８０が溶融されているので、上側接合面７３および接合面８０が良好に接合される。
よって、窒化アルミ２８の接合面２９に銅プレート７２を介して銅箔７５の接合面８０を良好に接合することができる。
【００９３】
これにより、窒化アルミ２８の接合面２９にメッキ被膜を形成したり、金属粉末を焼き付ける必要がないので、メッキ処理や金属粉末を焼き付けるための設備を不要にできる。
【００９４】
加えて、上述したように雰囲気炉４１を加熱することにより、銅−カーボン複合材料７６の銅７６ｂ・・・を溶融し、溶融状態の銅７６ｂ・・・を銅箔７５に接合することができる。
【００９５】
（ｂ）において、溶融状態の銅７６ｂ・・・を銅箔７５に接合するとともに、銅−カーボン複合材料７６の下面７７、側面７８および上面７９に銅箔７５を接合することができる。
【００９６】
これにより、銅−カーボン複合材料７６と窒化アルミ２８とを密着力の高い状態で接合させた放熱基板７１を得ることができる。
この放熱基板７１を上・下反転させて窒化アルミ２８を上方に向けることで、図１の状態になる。
【００９７】
第３実施形態によれば、銅−カーボン複合材料７６の下面７７、側面７８および上面７９を銅箔７５で覆い、さらに雰囲気炉４１（図２参照）を所定温度（例えば、１０７３〜１０９３℃）まで加熱するようにした。
このように、銅の融点１０８３℃に対して、雰囲気炉４１を所定温度（例えば、１０７３〜１０９３℃）まで加熱することで、銅−カーボン複合材料７６の銅７６ｂ・・・を溶融する。
【００９８】
ここで、銅箔７５の厚さｔ２（図９（ａ）参照）は、上述したように５０〜１００μｍであり、箔として通常製造される厚さである。この厚さｔ２（５０〜１００μｍ）であれば、第１〜第２実施形態のアルミ箔２５と同様に、銅箔７５の表面には酸化膜が形成されている。
【００９９】
この酸化膜の比率は銅箔７５の全体積に対して大きい。よって、雰囲気炉４１を所定温度（例えば、１０７３〜１０９３℃）まで加熱した際に、銅箔７５の形状を維持しておくことができる。
これにより、溶融した銅７６ｂ・・・が、銅−カーボン複合材料７６から外部に流出することを防ぐことができる。
【０１００】
よって、銅−カーボン複合材料７６の内部に銅７６ｂ・・・を保つことができるので、銅−カーボン複合材料７６の熱伝導性を損なわないようにできる。
したがって、放熱基板７１として使用した際に、図１に示す半導体素子１３に発生した熱を放熱基板７１に逃がすことができる。
【０１０１】
さらに、第３実施形態によれば、銅−カーボン複合材料７６、銅箔７５を使用し、加えて銅箔７５とマグネシウム粉体３０・・・との間に銅プレート７２を使用することで、接合する金属量が増える。よって、窒化アルミ２８に銅−カーボン複合材料７６をより接合しやすくできるという効果を得ることができる。
【０１０２】
なお、前記第１〜第３実施形態では、セラミックスとして窒化アルミ２８を使用する例について説明したが、これに限らないで、その他のセラミックスを使用することも可能である。
また、炭素基金属複合材としてアルミ−カーボン複合材料２０や銅−カーボン複合材料７６を使用する例について説明したが、これに限らないで、その他の炭素基金属複合材を使用することも可能である。
【０１０３】
さらに、金属箔としてアルミ箔２５や銅箔７５を使用する例について説明したが、これに限らないで、その他の金属箔を使用することも可能である。
加えて、前記第３実施形態では、金属プレートとして銅プレート７２を例に説明したが、これに限らないで、その他の金属プレートを使用することも可能である。
【０１０４】
また、前記実施形態では、炭素基金属複合材とセラミックスとの接合方法で放熱基板を製造し、この放熱基板を用いて半導体素子に発生した熱を逃がす例について説明したが、その他の用途に適用することも可能である。
【０１０５】
【発明の効果】
本発明は上記構成により次の効果を発揮する。
請求項１は、金属箔で覆った炭素基金属複合材とセラミックスとの間にマグネシウムを配置し、炭素基金属複合材およびセラミックスを窒素雰囲気中で加熱する。
これにより、マグネシウムと窒素ガスとを反応させて窒化マグネシウムを生成して、窒化マグネシウムでセラミックスおよび金属箔のそれぞれの接合面を還元する。
【０１０６】
よって、還元したセラミックスの接合面および還元した金属箔同士が金属結合により接合する。
これにより、セラミックスの接合面にメッキ被膜を形成したり、金属粉末を焼き付ける必要がないので、メッキ処理や金属粉末を焼き付けるための設備を不要にでき、コストを抑えることができる。
【０１０７】
加えて、炭素基金属複合材を金属箔で覆うことで、炭素基金属複合材を加熱して炭素基金属複合材の金属が溶融しても、溶融した金属が炭素基金属複合材から外部に流出することを防ぐことができる。
これにより、炭素基金属複合材内に金属を保つことができるので、炭素基金属複合材の熱伝導性を確保することができる。
【０１０８】
請求項２は、金属箔で覆った炭素基金属複合材とセラミックスとの間にマグネシウムを含んだ合金を配置し、炭素基金属複合材、セラミックスおよび合金を窒素雰囲気中で加熱する。これにより、マグネシウムと窒素ガスとを反応させて窒化マグネシウムを生成して、窒化マグネシウムでセラミックスおよび金属箔のそれぞれの接合面を還元する。
【０１０９】
さらに、前記加熱で合金を溶融して、溶融した合金および還元したセラミックスの接合面を接合するとともに、溶融した合金および還元した金属箔を接合する。
これにより、セラミックスの接合面にメッキ被膜を形成したり、金属粉末を焼き付ける必要がないので、メッキ処理や金属粉末を焼き付けるための設備を不要にでき、コストを抑えることができる。
【０１１０】
加えて、炭素基金属複合材を金属箔で覆うことで、炭素基金属複合材を加熱して炭素基金属複合材の金属が溶融しても、溶融した金属が炭素基金属複合材から外部に流出することを防ぐことができる。
これにより、炭素基金属複合材内に金属を保つことができるので、炭素基金属複合材の熱伝導性を確保することができる。
【０１１１】
また、金属箔で覆った炭素基金属複合材とセラミックスとの間にマグネシウムを含んだ合金を配置することで、金属箔で覆った炭素基金属複合材とセラミックスとの間に手間をかけないで簡単にマグネシウムを配置することができる。
これにより、マグネシウムを配置する時間を短縮して生産性を高めることができる。
【０１１２】
請求項３は、金属箔で覆った炭素基金属複合材とセラミックスとの間に金属プレートを配置し、この金属プレートとセラミックスとの間にマグネシウムを介在させるとともに、金属プレートと金属箔との間にマグネシウムを介在させる。そして、炭素基金属複合材、セラミックスおよび金属プレートを窒素雰囲気中で加熱する。
よって、マグネシウムと窒素ガスとを反応させて窒化マグネシウムを生成して、窒化マグネシウムでセラミックス、金属プレートおよび金属箔のそれぞれの接合面を還元する。
【０１１３】
さらに、前記加熱で金属プレートを溶融して、溶融した金属プレートおよび還元したセラミックスの接合面を接合するとともに、溶融した金属プレートおよび還元した金属箔を接合する。
これにより、セラミックスの接合面にメッキ被膜を形成したり、金属粉末を焼き付ける必要がないので、メッキ処理や金属粉末を焼き付けるための設備を不要にでき、コストを抑えることができる。
【０１１４】
加えて、炭素基金属複合材を金属箔で覆うことで、炭素基金属複合材を加熱して炭素基金属複合材の金属が溶融しても、溶融した金属が炭素基金属複合材から外部に流出することを防ぐことができる。
これにより、炭素基金属複合材内に金属を保つことができるので、炭素基金属複合材の熱伝導性を確保することができる。
【０１１５】
さらに、金属箔で覆った炭素基金属複合材とセラミックスとの間に金属プレートを配置することで、接合する金属量が増える。
これにより、金属箔で覆った炭素基金属複合材をセラミックスにより一層接合しやすくできるという効果を得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る炭素基金属複合材とセラミックスとの接合方法（第１実施形態）で製造した放熱基板を用いた半導体装置を示す断面図
【図２】本発明に係る炭素基金属複合材とセラミックスとの接合方法（第１実施形態）を示す第１説明図
【図３】本発明に係る炭素基金属複合材とセラミックスとの接合方法（第１実施形態）を示す第２説明図
【図４】本発明に係る炭素基金属複合材とセラミックスとの接合方法（第１実施形態）を示す第３説明図
【図５】本発明に係る炭素基金属複合材とセラミックスとの接合方法（第１実施形態）を示す第４説明図
【図６】炭素基金属複合材とセラミックスとの接合方法（比較例）を示す説明図
【図７】本発明に係る炭素基金属複合材とセラミックスとの接合方法（第２実施形態）を示す第１説明図
【図８】本発明に係る炭素基金属複合材とセラミックスとの接合方法（第２実施形態）を示す第２説明図
【図９】本発明に係る炭素基金属複合材とセラミックスとの接合方法（第３実施形態）を示す第１説明図
【図１０】本発明に係る炭素基金属複合材とセラミックスとの接合方法（第３実施形態）を示す第２説明図
【図１１】従来の半導体装置を示す側面図
【符号の説明】
１１，６１，７１…放熱基板、２０…アルミ−カーボン複合材料（炭素基金属複合材）、２０ａ…カーボンマトリックス（マトリックス）、２５…アルミ箔（金属箔）、２８…窒化アルミ（セラミックス）、２９…接合面、３０…マグネシウム粉末（マグネシウム）、３１，６５…窒化マグネシウム、４９ａ…窒素ガス、６２ａ…マグネシウム、６２…アルミ合金プレート（マグネシウムを含んだ合金）、７２…銅プレート（金属プレート）、７５…銅箔（金属箔）、７６…銅−カーボン複合材料（炭素基金属複合材）、７６ａ…銅マトリックス（マトリックス）。
【図１】
2004231452.tif 000003
【図２】
2004231452.tif 000004
【図３】
2004231452.tif 000005
【図４】
2004231452.tif 000006
【図５】
2004231452.tif 000007
【図６】
2004231452.tif 000008
【図７】
2004231452.tif 000009
【図８】
2004231452.tif 000010
【図９】
2004231452.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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