【事件の表示】
　特許第６３１９６４３号発明「セラミックス−銅接合体およびその製造方法」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６３１９６４３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、及び特許請求の範囲のとおり訂正後の請求項〔１ないし５〕、８について訂正することを認める。
　特許第６３１９６４３号の請求項１ないし５に係る特許を維持する。
【理　由】
第１．手続の経緯
　特許第６３１９６４３号の請求項１ないし８に係る特許についての出願は、平成２５年２月２８日（優先権主張　平成２４年２月２９日）に特許出願され、平成３０年４月１３日にその特許権の設定登録がされ、同年５月９日に特許掲載公報が発行された。その後、その特許に対して、同年１１月５日に特許異議申立人　茂木　早苗により特許異議の申立てがされた。そして、同年１２月２７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３１年３月１１日付けで特許権者により意見書の提出及び訂正の請求がされ、特許異議申立人に対して同年３月２９日付けで訂正請求があった旨の通知をしたが、特許異議申立人から何ら応答がなされなかったものである。
第２．訂正の適否についての判断
１．訂正の内容
　平成３１年３月１１日付けの訂正請求による訂正（以下、「本件訂正」という。）の内容は以下の訂正事項のとおりである。なお、下線は訂正部分を示す。
（１）訂正事項１
　特許請求の範囲の請求項１に「酸素含有量が０．０００５〜０．１重量％」と記載されているのを、「
ろう材由来の
（２）訂正事項２
　特許請求の範囲の請求項１に「該接合体の接合界面を含む断面において」と記載されているのを、「該接合体の接合界面を含む断面
のＥＰＭＡ分析
（３）訂正事項３
　特許請求の範囲の請求項１に、「前記第１ピークを示すＴｉは酸素と結びついている」との記載を追加する。
（４）訂正事項４
　特許請求の範囲の請求項５に「冷熱サイクル試験前後」と記載されているのを、「
低温側−４０℃、高温側＋１１０℃、各温度での保持時間を１５分間として２０００サイクルまで行う
（５）訂正事項５
　特許請求の範囲の請求項８に「冷熱サイクル試験前後」と記載されているのを、「
低温側−４０℃、高温側＋１１０℃、各温度での保持時間を１５分間として２０００サイクルまで行う
（６）訂正事項６
　段落【０００８】、【００１４】及び【００１７】を下記の通り訂正する。
「【０００８】
　本願第１の発明のセラミックス−銅接合体は、窒化物セラミックスと無酸素銅とを
Ａｇ、Ｃｕ、Ｔｉ及びＩｎを含み、ろう材由来の酸素含有量が０．０００５〜０．１重量％である
のＥＰＭＡ分析
し、前記第１ピークを示すＴｉは酸素と結びついている
「【００１４】
　本発明のセラミックス−銅接合体は、セラミックスと無酸素銅とを
Ａｇ、Ｃｕ、Ｔｉ及びＩｎを含み、ろう材由来の酸素含有量が０．０００５〜０．１重量％である
のＥＰＭＡ分析
し、前記第１ピークを示すＴｉは酸素と結びついている
「【００１７】
［回路基板の作製］
　セラミックス基板４の両面に活性金属であるＴｉが添加された合金からなる活性金属ろう材層10,11を印刷形成する。ろう材層を印刷する厚さは、接合後のろう材層の厚さが２〜５０μｍとなる厚さとすることが好ましい。接合後のろう材層の厚さが２μｍ未満であると、セラミックス基板または無酸素銅板の表面にうねりや反りにより接合できないこともあるからであり、接合後のろう材層の厚さが５０μｍを超えると、接合体として十分な強度が得られないこともあるからである。より好ましい接合後のろう材層の厚さは、５〜４０μｍであり、更に好ましくは１０〜２０μｍである。
　窒化物セラミックスと無酸素銅とを接合する活性金属ろう材の組成はＡｇ−Ｃｕ−Ｉｎ−Ｔｉ系合金粉末からな
り
。
　
２．訂正要件についての判断
（１）一群の請求項要件
　訂正前の請求項１ないし５において、請求項２ないし５は訂正する請求項１を引用しているのものであるから、請求項１ないし５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。
　また、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１ないし５）が訂正請求の対象とされているから、特許法第１２０条の５第９項で準用する同法第１２６条第４項の規定に適合するものである。
　 
（２）訂正の目的の適否、新規事項の有無、及び特許請求の範囲の拡張・変更の存否
ア．訂正事項１について
　訂正事項１は、訂正前の請求項１の発明特定事項である「酸素含有量」と、本件特許の願書に添付した明細書（以下、「本件特許明細書」という。）の段落【００１７】の「・・・。ろう材の酸素含有量は金属回路／ろう材相／窒化珪素基板間の安定した接合強度が得やすいことから５〜１０００ppmとすることが好ましい。・・・」という記載との対応を明瞭にし、酸素含有量の由来を限定したものであるから、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に該当する。
　そして、訂正事項１は本件特許明細書の段落【００１７】に上記のように記載されている。
　したがって、訂正事項１は、願書に添付した明細書、特許請求の範囲又は図面に記載した事項の範囲内のものであり、特許法第１２０条の５第９項て準用する同法第１２６条第５項の規定に適合するものである。
　さらに、訂正事項１は実質上特許請求の範囲を拡張し、又は変更するものに該当せず、特許法第１２０条の５第９項て準用する同法第１２６条第６項の規定に適合するものである。
　なお、本件においては訂正前の請求項１ないし５について特許異議申立がなされているので、訂正前の請求項１に係る訂正事項１は、特許法第１２０条の５第９項で準用する特許法第１２６条第７項の独立特許要件は課されない。
イ．訂正事項２について
　訂正事項２は、訂正前の請求項１の発明特定事項である「接合体の接合界面を含む断面」が、「ＥＰＭＡ分析」により示されたものであるとして断面の分析出段を限定したものであるから、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に該当する。
　そして、訂正事項２に関して、本件特許明細書の段落【００１９】に「［Ｔｉ濃度分析］  窒化物セラミックスとろう材層との界面のＴｉ濃度、ろう材層と無酸素銅との界面のＴｉ濃度およびろう材層の中心部のＴｉ濃度は次のようにして測定することができる。即ち、冷熱サイクル試験の後、回路基板８を切断し、切断面において回路側金属板３と回路側ろう材層10との界面および回路側ろう材層10とセラミックス基板４との界面を含む長さを評価長さとし、加速電圧:15kV、ビーム径：0.1μｍの条件でＡｇ,Ｃｕ,Ｔｉ,Ｓｉ,Ｏ,Ｎ成分についてＥＰＭＡ（Electron Probe MicroAnalyser）によるライン分析を行い各成分の相対強度を求める。・・・」と記載されている。
　したがって、訂正事項２は、願書に添付した明細書、特許請求の範囲又は図面に記載した事項の範囲内のものであり、特許法第１２０条の５第９項て準用する同法第１２６条第５項の規定に適合するものである。
　さらに、訂正事項２は実質上特許請求の範囲を拡張し、又は変更するものに該当せず、特許法第１２０条の５第９項て準用する同法第１２６条第６項の規定に適合するものである。　
　なお、本件においては訂正前の請求項１ないし５について特許異議申立がなされているので、訂正前の請求項１に係る訂正事項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７項の独立特許要件は課されない。
ウ．訂正事項３について
　訂正事項３は、訂正前の請求項１の発明特定事項である「第１のピークを示すＴｉ」に関して、「酸素と結びついている」と限定したものであるから、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に該当する。
　そして、訂正事項３に関して、本件特許明細書の段落【００２５】に「・・・。ろう材層と無酸素銅との界面にＴｉ成分を拡散させてＴｉ濃度の高い領域を形成することは、予め無酸素銅表面を酸化すること等によって達成することができる。これは非常に安定な酸化物を形成しやすいＴｉが酸素との結び付きが強いことと関係していると考えられる。」と記載されており、Ｔｉは酸化された無酸素銅の酸素と結び付きが強いために界面で高濃度となるのであるから、Ｔｉは酸素と結びついているものと認められる。
　したがって、訂正事項３は、願書に添付した明細書、特許請求の範囲又は図面に記載した事項の範囲内のものであり、特許法第１２０条の５第９項て準用する同法第１２６条第５項の規定に適合するものである。
　さらに、訂正事項３は実質上特許請求の範囲を拡張し、又は変更するものに該当せず、特許法第１２０条の５第９項て準用する同法第１２６条第６項の規定に適合するものである。
　なお、本件においては訂正前の請求項１ないし５について特許異議申立がなされているので、訂正前の請求項１に係る訂正事項３は、特許法第１２０条の５第９項で準用する特許法第１２６条第７項の独立特許要件は課されない。
エ．訂正事項４及び５について
　訂正事項４及び５は、訂正前の請求項５及び８の発明特定事項である「冷熱サイクル試験」の条件が不明であったものを、「低温側−４０℃、高温側＋１１０℃、各温度での保持時間を１５分間として２０００サイクルまで行う冷熱サイクル試験」であると条件を限定し明確にしたものであるから、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に該当する。
　そして、訂正事項４及び５に関して、本件特許明細書の段落【００１８】に「［冷熱サイクル試験］　 作製した回路基板について、低温側−４０℃、高温側＋１１０℃、各温度での保持時間を１５分間としたヒートサイクル試験を２０００サイクルまで行い、２０００サイクル後の回路側ろう材層10に発生したボイドを超音波探査映像装置（日立建機ファインテック(株)製、ｍｉ−ｓｃｏｐｅ．ｅｘｌａ）で観察し、ボイド率（ボイド率（％）＝100×（ボイドおよびクラックの面積／回路側ろう材層10の面積））を算出する。さらに、冷熱サイクル試験前後のボイド率の差（ボイド率の差（％）＝冷熱サイクル試験後のボイド率（％）−冷熱サイクル試験前のボイド率（％））を求め、前記ろう材層におけるクラックの有無を判定した。・・・」と記載されている。
　したがって、訂正事項４、５は、願書に添付した明細書、特許請求の範囲又は図面に記載した事項の範囲内のものであり、特許法第１２０条の５第９項て準用する同法第１２６条第５項の規定に適合するものである。
　さらに、訂正事項４、５は実質上特許請求の範囲を拡張し、又は変更するものに該当せず、特許法第１２０条の５第９項て準用する同法第１２６条第６項の規定に適合するものである。
　なお、本件においては訂正前の請求項１ないし５について特許異議申立がなされているので、訂正前の請求項５に係る訂正事項４は、特許法第１２０条の５第９項で準用する特許法第１２６条第７項の独立特許要件は課されない。
　しかし、訂正事項５によって訂正されることになる請求項８は特許異議の申立てがされておらず、上記のとおり、請求項８についての訂正事項５による訂正は、特許請求の範囲の減縮を目的とするものであるから、特許法第１２０条の５第９項で準用する同法第１２６条第７項の独立特許要件が課される。そこで検討をすると、下記「第３．３．（３）エ．独立特許要件について」のとおり、請求項８に係る発明については、下記甲第１号証ないし甲第４号証に基づいて、当業者が容易に発明をすることができたとはいえない。また、「冷熱サイクル試験」の条件を、訂正によって「低温側−４０℃、高温側＋１１０℃、各温度での保持時間を１５分間として２０００サイクルまで行う冷熱サイクル試験」であると明確にしており、請求項８の記載が不明確であるとはいえない。そして、他に請求項８に係る発明が、特許出願の際独立して特許を受けることができないとする理由を発見しない。
　したがって、請求項８についての訂正は、特許法第１２０条の５第９項の規定によって準用する第１２６条第７項に適合するものである。
オ．訂正事項６について
　訂正事項６は、上記訂正事項１ないし３に係る訂正に伴い特許請求の範囲の請求項１の記載と明細書の記載との整合性を図るための訂正であるから、特許法第１２０条の５第２項ただし書第３号に掲げる特許請求の範囲の明瞭でない記載の釈明を目的とするものに該当する。
　そして、訂正事項６は、願書に添付した明細書、特許請求の範囲又は図面に記載した事項の範囲内のものであり、特許法第１２０条の５第９項て準用する同法第１２６条第５項の規定に適合するものである。
　さらに、訂正事項６は実質上特許請求の範囲を拡張し、又は変更するものに該当せず、特許法第１２０条の５第９項て準用する同法第１２６条第６項の規定に適合するものである。
３．むすび
　以上のとおりであるから、本件訂正による訂正は特許法第１２０条の５第２項ただし書第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項及び第７項の規定に適合するので、本件訂正を認める。
第３．特許異議の申立について
１．本件特許発明
　本件訂正により訂正された訂正請求項１ないし８に係る発明（以下、それぞれ「本件特許発明１」ないし「本件特許発明８」という。）は、その特許請求の範囲の請求項１ないし８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。
「【請求項１】
　窒化珪素セラミックス基板と無酸素銅板とを、Ａｇ、Ｃｕ、Ｔｉ及びＩｎを含み、ろう材由来の酸素含有量が０．０００５〜０．１重量％であるろう材層を介して接合したセラミックス−銅接合体であり、
　該接合体の接合界面を含む断面のＥＰＭＡ分析において前記無酸素銅板と前記ろう材層との第１界面にＴｉ濃度の第１ピークを有し、前記ろう材層と前記窒化珪素セラミックス基板との第２界面にＴｉ濃度の第２ピークを有し、前記第１ピークを示すＴｉは酸素と結びついていることを特徴とするセラミックス−銅接合体。
【請求項２】
　前記ろう材層のＴｉ含有量が０．５〜５重量％である請求項１に記載のセラミックス−銅接合体。
【請求項３】
　前記第２界面におけるＴｉの相対強度の第２ピーク（ＳＰＴｉ２）は、前記第１界面におけるＴｉの相対強度の第１ピーク（ＳＰＴｉ１）の５倍〜２０倍である請求項１又は２に記載のセラミックス−銅接合体。
【請求項４】
　前記第１界面におけるＴｉの相対強度の第１ピーク（ＳＰＴｉ１）はろう材層の中心部のＴｉ相対強度（ＳＴｉＣ）に対して７．２倍〜１８倍のＴｉ相対強度を有し、
　前記第２界面におけるＴｉの相対強度の第２ピーク（ＳＰＴｉ２）はろう材層の中心部のＴｉ相対強度（ＳＴｉＣ）に対して１６倍〜３３倍のＴｉ相対強度を有する請求項１又は２に記載のセラミックス−銅接合体。
【請求項５】
　前記ろう材層は、厚さが２〜５０μｍであり、低温側−４０℃、高温側＋１１０℃、各温度での保持時間を１５分間として２０００サイクルまで行う冷熱サイクル試験前後のボイド率の差が２％以下である請求項１乃至４のいずれかに記載のセラミックス−銅接合体。
【請求項６】
　無酸素銅板の表面を１００〜３００℃の温度で酸化する酸化工程と、
　窒化珪素セラミックス基板と表面を酸化した無酸素銅板とを、加熱温度７００〜８５０℃、無酸素銅板を窒化珪素セラミックス基板に押し付ける圧力が１４００〜１５２００Ｐａの条件で、Ａｇ、Ｃｕ、Ｔｉ及びＩｎを含むろう材を介して接合する接合工程を備えることを特徴とするセラミックス−銅接合体の製造方法。
　　【請求項７】
　前記ろう材のＴｉ含有量が０．５〜５重量％であり、
　原料粉末として、Ｓｉ３Ｎ４と、焼結助剤としてＭｇＯ及びＹ２Ｏ３とを用いて、窒化珪素セラミックス基板を製造する焼成工程を備える請求項６に記載のセラミックス−銅接合体の製造方法。
　　【請求項８】
　前記接合工程で前記ろう材よりろう材層を形成して、前記ろう材層は低温側−４０℃、高温側＋１１０℃、各温度での保持時間を１５分間として２０００サイクルまで行う冷熱サイクル試験前後のボイド率の差が２％以下であることを特徴とする請求項６又は７に記載のセラミックス−銅接合体の製造方法。」
２．取消理由通知に記載した取消理由について
（１）取消理由の概要
　訂正前の請求項１ないし５に係る発明についての特許に対して平成３０年１２月２７日付けで特許権者に通知した取消理由の要旨は、次のとおりである。
１）本件特許の請求項１、２、５に係る発明は、下記の引用文献１、２に記載された発明に基いて、その出願前にその発明の属する技術の分野における通常の知識を有する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、２、５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。 
 　　　　　　　　　　　　　　　　記
引用文献１：特開２００５−２５２０８７号公報 （甲第１号証）  
引用文献２：国際公開第２０１０／１３７６５１号（周知技術を示す文献）  
２）本件特許は、特許請求の範囲の記載が下記の点で不備のため、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されたものである。 
　　　　　　　　　　　　　　　　　記
・請求項　１−５ 
　請求項１には、「酸素含有量が０．０００５〜０．１重量％であるろう材層」と記載されている。また、請求項１には、「ろう材層を介して接合したセラミックス−銅接合体」と記載されてることから、当該「ろう材層」とは、「接合した」後の「セラミックス−銅接合体」を特定する構成要素であると認められる。 
　一方、発明の詳細な説明（特に、段落【００１７】）には、セラミックス基板と無酸素銅板とを接合する前の「ろう材」について、「ろう材の酸素含有量は金属回路／ろう材相／窒化珪素基板間の安定した接合強度が得やすいことから５〜１０００ppmとすることが好ましい」と記載されている。しかしながら、発明の詳細な説明には、セラミックス基板と無酸素銅板とを接合した後の「ろう材層」の酸素含有量がどの程度であるかについては記載されていない。 
　よって、請求項１−５に係る発明は、発明の詳細な説明に記載したものではない。 
３）本件特許は、特許請求の範囲の記載が下記の点で不備のため、特許法第３６条第６項第２号に規定する要件を満たしていない特許出願に対してされたものである。 
　　　　　　　　　　　　　　　　　記  
・請求項　５ 
　請求項５には、「冷熱サイクル試験前後のボイド率の差が２％以下である」と記載されている。 
　しかしながら、「ボイド率の差」を測定するための「冷熱サイクル試験」は、温度や冷熱サイクルの回数等の試験条件等を様々設定することができるものであって、一概に「冷熱サイクル試験」と言っただけでは、試験条件等は不明である。 
　そして、段落【００１８】には、「ボイド率の差」を測定するための「冷熱サイクル試験」について、温度や冷熱サイクルの回数等の試験条件等を設定することが記載されているものの、当該記載や他の記載を考慮しても、請求項５に記載されるような「冷熱サイクル試験」を、試験条件等を設定せずに行うことの技術的意味を理解することができない。 
　よって、請求項５は、「ボイド率の差」を測定するための「冷熱サイクル試験」がどのようなものか特定できず、請求項５の記載は明確でない。 
（２）引用文献の記載 
ア．引用文献１の記載事項 
　引用文献１には、図面と共に以下の事項が記載されている。（下線は、当審において付加した。以下、同様。） 
  
ａ．「【技術分野】
【０００１】
　本発明は、特にパワー半導体モジュールに使用されるセラミックス回路基板に係わり、セラミックス基板の少なくとも一方の面にろう材層を介して回路パターンを形成する金属板を接合したセラミックス回路基板に関するものである。」 
  
ｂ．「【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
　以下、実施例により本発明を説明するが、それら実施例により本発明が限定されるものではない。
　先ず、ろう材について説明する。
本発明のセラミックス回路基板で用いるろう材は、母材合金がＡｇ−Ｃｕ−Ｉｎ−Ｔｉの４元系であって
Ｔｉの酸化を防止するため、この場合、合金粉末中の酸素量を０．５質量％以下に制御すること
  
ｃ．「【００３１】
　
活性金属としては
この中でも特にチタンは
窒化ケイ素基板との反応性が高く、接合強度を非常に高くすることができるため本発明ではチタン（Ｔｉ）を用いている
酸素の影響による酸化が起こり難くなり、より好適な接合状態が得られる
  
ｄ．「【００３７】
　良好なろう材のパターンをスクリーン印刷するためには、ペーストの粘度を２０〜２００Pa・sに制御することが好ましい。ペースト中の有機溶剤を全ペースト中の５〜１５質量％、バインダーを１〜５質量％の範囲で配合することにより、印刷性の優れたペーストを得ることができる。加えて、上記範囲でバインダーを配合することにより、印刷後の脱脂工程におけるバインダーの除去が速やかに行われ好適である。また、ペーストとする場合、各成分の分散性をよくするために分散剤を添加することもできる。また、ろう材層の印刷膜厚は２０〜８０μｍであることが良好な接着強度を発現させるために好ましい。」 
  
ｅ．「【００３９】
　次に、
セラミックス回路基板の構成例を図２に示す。図２において７は厚さ０．３〜０．６ｍｍ、熱伝導率７０W／ｍ・K以上、曲げ強度６００ＭＰａ以上の窒化ケイ素焼結体からなるセラミックス基板（以下、窒化ケイ素基板を例にする。）である。窒化ケイ素基板７の一方の面（主面）には、銅板３、４、５が上述したろう材からなるろう材層８、９、１０を介して接合されている
ｆ．「【００４５】
　次に、回路用銅板と放熱用銅板を載置した窒化ケイ素基板７を所定温度と時間に渡って熱処理した後、冷却することにより、図５のように窒化ケイ素基板７に回路用銅板と放熱用銅板を強固にろう材層を介して接合する。
　本発明において、セラミックス基板と金属板とをろう付けする熱処理温度の範囲規定は、マイクロボイドの面積割合および形状を制御する上で重要であり、７３０〜８００℃で行うことが望ましい。熱処理温度が、７３０℃未満では、ろう材成分が充分に溶解することができず、接合界面でのボイド率が１０％超かつ最大ボイド径が１．０ｍｍ超となり、接合強度の劣化、コロナ放電の発生などの問題が生じる。一方、８００℃超では、ボイド率が０．５％未満となり初期の接合強度は確保されるものの、冷熱繰り返しに伴う接合界面の疲労寿命が低下する問題が生じる。また、ろう付け処理後に、ろう材成分が金属回路板表面部に流れ出す不具合を生じる。よって、ろう付けの熱処理温度を７３０〜８００℃で行うことで、ボイドの発生を減少させマイクロボイドを微小に且つ分散させることが出来る。
　また、マイクロボイドの制御以外の因子について、ろう材が窒化ケイ素基板と銅板を十分に濡らし、また、回路パターン潰れがなく、回路端部に位置するろう材はみ出し部を形成するため、更に両者の熱膨張の違いからくる残留応力による耐熱衝撃性の低下を防止するためには、接合温度を上記範囲とすることが肝要である。また、
雰囲気については真空中で処理を行うことが活性金属粉末及び銅粉末、銅板が酸化されること無く良好な接合状態を得ることができ
【００４６】
　さて、ここで上記熱処理によるろう材層の影響について調べた。
熱処理後のろう材層を観察した写真を図６に示す
【００４７】
　一方、図６（Ａ）の本発明のろう材層からは鱗状の凹凸は解消されている
。図６における鱗状の凹凸部について
凹部では主成分がＣｕ-Ｔｉ相からなり
冷却過程では、融点の高いＣｕ-Ｔｉ相が最初に析出
　また、Ｃｕ-Ｔｉ相の生成は、合金粉末中のＴｉ量、ならびに、合金粉末とＡｇ粉末を混合した場合のＡｇ／Ｃｕ比に大きく関与し、Ｔｉ量が多い程、また、Ａg/Ｃｕ比が低い程高くなり、このため鱗状の凹凸部の生成頻度が高くなる。従って、この鱗状の凹凸部を抑制するには、Ａｇ粉末添加によりＡg/Ｃｕ比を増大すること、また、Ｔｉ量を０．２〜２．０質量％に制御することが肝要であることが分かった。一方、Ｃｕ粉末を添加する際には、Ａｇ／Ｃｕ比が低くなり、Ｃｕ−Ｔｉ相の生成を助長することとなるが、Ｔｉ量を０．２〜２．０質量％に規定することで、Ｃｕ−Ｔｉ相の生成を一定範囲に留め、代わり生成するＣｕ−Ｉｎ相とＣｕ−Ｔｉ相の生成比率を制御することで、鱗状の凹凸部の生成を抑制することが可能である。」
ｇ．「【００５０】
　以下、実施例と比較例を挙げて本発明を具体的に説明する。
（実施例）
　Ａｇ：５８．８質量％、Ｃｕ：２７．５質量％、Ｉｎ：１２．５質量％、Ｔｉ：１．２質量％及び不可避不純物からなる合金粉末に、下表１に示すＡｇ粒子粉末およびＣｕ粉末粒子を添加し、全ペーストに占める割合でα-テネピネオール６質量％、ジエチレングリコール・モノブチルエーテル５質量％、ポリイソブチルメタクリレート５質量％、分散剤０．１質量％を配合したのちプラネタリーミキサーを用いて混合を行い、１２０Pa・sのペーストを作成した。使用した母材合金粉末の平均粒径は３０μｍであった。
　このペーストを縦５０ｍｍ×横３０ｍｍ×厚さ０．６３ｍｍ寸法の窒化ケイ素質焼結体製の基板上にスクリーン印刷により図３のようなパターンで厚み２５μｍではみ出し部Ｌが０．３ｍｍとなるように塗布した。ここで、ろう材はみ出し量を０．２５ｍｍ以上を設計値としているが、これは、金属回路板端部付近のセラミックス基板への応力集中を緩和する効果が最大となる値であり、この場合、応力集中を約６０％に低減できる。
　この後、１２０℃×３０分大気中で乾燥し、続いて、回路用銅板−窒化ケイ素基板−放熱用銅板と重ねた後、７０ｇ／ｃｍ2の荷重をかけながら真空中（１０-2Pa）、７６０℃×１０分保持の熱処理を施して銅板と窒化ケイ素基板の接合を行った。用いた銅板の板厚は、エッチング後の回路基板の反り、ならびにはんだリフロー後のモジュール実装形状、さらには、回路基板と放熱基板（例えば、Cu、Cu-W、Mo、Cu-Cu0、Al-SiC等）のはんだ不良欠陥の防止を考慮して、回路側が０．３ｍｍｔ、放熱側を０．２ｍｍｔとした。その後、図４のパターンとするためにエッチング公差を考慮したレジストパターンの印刷、不要部分の銅部材の除去を行い各々のセラミックス回路基板を作製した。
【００５１】
　それぞれのセラミックス回路基板の凹凸面の粗さ（凹部の最大長さ）、最大ボイド径、ボイド率を超音波顕微鏡機にて評価した。その結果を表２に示す。ここで、凹凸面の粗さは、窒化ケイ素基板に表１および表２に示すろう材粉末を用い、加熱処理後のろう材層部の凹凸面に対して凹部の長さを評価した。また、用いた超音波探査映像装置は日立建機社製Mi-Scopeである。評価条件については、金属回路板の種類と厚みおよびセラミックス基板の種類と厚みにより異なるが、本発明では、金属回路板は、Ｃｕで回路板の厚み０．３ｍｍ、放熱板の厚み０．２ｍｍ、セラミックス基板は窒化ケイ素で厚みは０．６ｍｍである。プローブは５０ＭＨｚのものを使用した。
　接合界面のボイド率については、白黒の２５６階調の評価画像についてのしきい値を９２として２値化処理を行い、反射法にて評価面積（黒色部）に対する白色部の割合を評価した。また、ボイド径については、評価面積に存在するマイクロボイド全数について最大長さを評価した。図７（A）および（B）に本発明の回路基板における接合界面の超音波探査映像ならびに２値化像を示す。この例のボイド率は、（A）および（B）はそれぞれ、0.8％および5.0％である。また、図７（C）および（D）に比較例のものを示す。これら例のボイド率は、それぞれ、0.4％および18.0％であった。また、本発明のマイクロボイド形状については、上述したように単一な球形でなく、多くの曲率を持つ形状が特徴である。
　さらに、接合した銅板を窒化ケイ素基板に対して９０°方向に引っ張り、ピール強度を測定して密着強度とした。
　また、回路基板の接合界面における耐冷熱サイクル性の評価は、−４０℃での冷却を２０分、室温での保持を１０分および１２５℃における加熱を２０分とする昇温/降温サイクルを１サイクルとし、これを繰り返し付与し、接合界面におけるボイド率について初期の値の１．５倍以上となるまでのサイクル数を測定した。
【００５２】
（比較例）
　ろう材ペーストの作製、窒化ケイ素基板への印刷、ろう付け条件等は上記実施例と同様に行い、表１の試料No.５１〜６１および７１〜８１に示す合金粉末及びＡｇ粉末あるいはＣｕ粉末を添加した。これらについて上記と同様の項目を測定した。」
ｈ．「【図２】
　」
 
・上記ｅ及びｈ（図２）には、窒化ケイ素基板７の一方の面に、銅板３、４、５がろう材からなるろう材層８、９、１０を介して接合したセラミックス回路基板、が記載されている。  
　また、上記ｂには、セラミックス回路基板で用いるろう材は、母材合金がＡｇ−Ｃｕ−Ｉｎ−Ｔｉの４元系であることが記載されている。
　してみると、引用文献１には、窒化ケイ素基板と銅板とを、ろう材の母材合金がＡｇ、Ｃｕ、Ｉｎ、Ｔｉから組成されたろう材層を介して接合したセラミックス回路基板、が記載されているといえる。
・上記ｃには、Ｔｉは酸化が起こりにくいと好適な接合状態が得られることが、また、上記ｂには、Ｔｉの酸化を防止するため、合金粉末中の酸素量を０．５質量％以下に制御すること、が記載されている。
　してみると、引用文献１には、ろう材の合金粉末中の酸素量を、Ｔｉの酸化を防止することで好適な接合強度を得るために、０．５質量％以下とすることが記載されているといえる。
・上記ｆには、熱処理後のろう材層はＣｕ−Ｔｉ相を生成していることが記載されている。
  
　したがって、上記記載事項及び図面を総合勘案すると、引用文献１には、以下の発明（以下「引用発明」という。）が記載されていると認められる。  
  
「窒化ケイ素基板と銅板とを、ろう材の母材合金がＡｇ、Ｃｕ、Ｉｎ、Ｔｉから組成されたろう材層を介して接合したセラミックス回路基板であって、
　ろう材の合金粉末中の酸素量を、０．５質量％以下とし、 
　熱処理後のろう材層はＣｕ−Ｔｉ相を生成している 
　セラミックス回路基板。」 
  
イ．引用文献２の記載事項 
　引用文献２には、図面と共に以下の事項が記載されている。
ａ．「［0028］　そして、図１に示す例の放熱基体10は、絶縁性の支持基板21の第１主面21ａに銅を含む回路部材41ａ，41ｂを、第１主面21ａに対向する第２主面21ｂに放熱部材42をそれぞれ設けてなる放熱基体10であって、回路部材41ａ，41ｂは、支持基板21の第１主面21ａに複数個並べて配置されて、上記いずれかの構成の本発明のろう材からなるそれぞれの接合層31ａ，31ｂを介して支持基板21と接合されていることを特徴とするものである。」
ｂ．「［0039］　また、支持基板21は、窒化珪素または窒化アルミニウムを主成分とするセラミックスからなることが好適である。このセラミックスは焼結体または単結晶のいずれでもよい。」
ｃ．「［0052］　
回路部材41の主成分である銅としては、無酸素銅
［0053］　同様に、
放熱基体10を構成する放熱部材42は
、特に、無酸素銅
  
　してみると、引用文献２には、以下の技術事項（以下、「引用文献２に記載の技術事項」という。）が記載されていると認められる。  
  
「セラミック回路基板に用いる銅板を無酸素銅とすること。」 
  
  
（３）当審の判断 
ア．理由１）について（特許法第２９条第２項）
（ア）本件特許発明１について 
　本件特許発明１と引用発明とを対比すると以下のとおりである。 
  
ａ．引用発明の「窒化ケイ素基板」は、本件特許発明１の「窒化珪素セラミックス基板」に相当する。 
  
ｂ．引用発明は、窒化珪素セラミックス基板と「銅板」とを接合しているから、本件特許発明１と引用発明とは、窒化珪素セラミックス基板と接合している金属板が「銅板」である点で共通する。 
　ただし、銅板が、本件特許発明１は「無酸素銅板」であるのに対し、引用発明はその旨の特定がされていない点で相違する。 
  
ｃ．引用発明の「ろう材層」は、ろう材の母材合金がＡｇ、Ｃｕ、Ｉｎ、Ｔｉから組成されるものである。 
　また、引用発明の「酸素量」は、ろう材の合金粉末中のものであり、ろう材由来の酸素含有量といえる。
　したがって、引用発明の「ろう材層」と、本件特許発明１の「ろう材層」は、「Ａｇ、Ｃｕ、Ｔｉ及びＩｎを含むろう材層」の点で共通する。 
　ただし、「ろう材層」が、本件特許発明１は「ろう材由来の酸素含有量が０．０００５〜０．１重量％である」のに対し、引用発明は、ろう材由来の酸素含有量が０．５質量％以下である点で相違する。 
  
ｄ．引用発明の「セラミック回路基板」は、窒化ケイ素基板と銅板とをろう材層を介して接合したものであるから、本件特許発明１の「窒化珪素セラミックス基板と銅板とを、ろう材層を介して接合したセラミックス−銅接合体」に相当する。 
  
ｅ．本件特許発明１は「該接合体の接合界面を含む断面のＥＰＭＡ分析において無酸素銅板と前記ろう材層との第１界面にＴｉ濃度の第１ピークを有し、前記ろう材層と前記窒化珪素セラミックス基板との第２界面にＴｉ濃度の第２ピークを有し、前記第１ピークを示すＴｉは酸素と結びついている」のに対し、引用発明はその旨の特定がされていない点で相違する。 
  
　そうすると、本件特許発明１と引用発明は、以下の点で一致ないし相違する。  
＜一致点＞  
 「窒化珪素セラミックス基板と無酸素銅板とを、Ａｇ、Ｃｕ、Ｔｉ及びＩｎを含み、ろう材層を介して接合したセラミックス−銅接合体。」
＜相違点１＞ 
　「銅板」が、本件特許発明１は「無酸素銅板」であるのに対し、引用発明はその旨の特定がされていない点。  
＜相違点２＞ 
　「ろう材層」が、本件特許発明１は「ろう材由来の酸素含有量が０．０００５〜０．１重量％である」のに対し、引用発明は、ろう材由来の酸素含有量が０．５質量％以下である点。
＜相違点３＞ 
　本件特許発明１は「該接合体の接合界面を含む断面のＥＰＭＡ分析において無酸素銅板と前記ろう材層との第１界面にＴｉ濃度の第１ピークを有し、前記ろう材層と前記窒化珪素セラミックス基板との第２界面にＴｉ濃度の第２ピークを有し、前記第１ピークを示すＴｉは酸素と結びついている」のに対し、引用発明はその旨の特定がされていない点。
  
　まず、相違点３について検討する。
　引用発明のろう材中のＴｉは、一般的に、窒化ケイ素基板との高い反応性により、窒化ケイ素基板と銅板との接合強度を高くするものである。そうすると、ろう材層と窒化ケイ素基板との間の界面（本件特許発明１の「第２界面」に相当。）には、窒化チタン等のＴｉが留まるから、所定のＴｉ濃度のピークが存在することは明らかである。また、引用発明の熱処理後のろう材層は、Ｃｕ−Ｔｉ相を生成している。
　しかしながら、Ｃｕは銅板以外のろう材の母材合金中にも含まれており、、Ｃｕ−Ｔｉ相がろう材層のどこにできるかは不明であるところ、引用文献１の段落【００４５】には「雰囲気については真空中で処理を行うことが活性金属粉末及び銅粉末、銅板が酸化されること無く良好な接合状態を得ることができ、・・・・」と記載されているから、銅板は酸化されておらず、銅板とろう材層の界面のＴｉが酸素と結びついているとは認められない。
　さらに、引用文献２には、 セラミックス−銅接合体における、接合体の接合界面に関する記載はされていない。
　よって、上記相違点３に係る本件特許発明１の構成は、引用発明及び引用文献２に記載された技術事項に基づいて、当業者が容易に採用し得たものではない。
　
　したがって、他の相違点について検討するまでもなく、本件特許発明１は、当業者が引用発明及び引用文献２に記載された技術事項に基づいて容易に発明することができたものではない。
　 
（イ）本件特許発明２及び５について 
　本件発明１を引用する本件発明２及び５は、本件発明１の構成に加えて更に限定した構成を付加したものであるから、本件発明１と同じ理由により、当業者が引用発明及び引用文献２に記載された技術事項に基づいて容易に発明することができたものではない。
イ．理由２）について（特許法第３６条第６項１号）
　本件訂正により、請求項１の「ろう材層」の「酸素含有量」が、「ろう材由来」のものと訂正され、請求項１ないし５に係る発明は、発明の詳細な説明に記載されたものとなったので、当審による取消理由で指摘した不備の点は解消された。
　したがって、本件請求項１ないし５に係る特許は、特許法第３６条第６項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されたものとはいえない。
　　　　　　　　　　　　 
ウ．理由３）について（特許法第３６条第６項２号）
　本件訂正により、請求項５の「冷熱サイクル試験」の条件を、「低温側−４０℃、高温側＋１１０℃、各温度での保持時間を１５分間として２０００サイクルまで行う冷熱サイクル試験」であると明確にしたので、当審による取消理由で指摘した不備の点は解消された。
　したがって、本件請求項５に係る特許は、特許法第３６条第６項２号に規定する要件を満たしていない特許出願に対してされたものとはいえない。
　
３．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
（１）申立理由の概要
ア．理由１
　訂正前の請求項１ないし５に係る特許について、甲第１号証に記載され発明と甲第２号証ないし甲第４号証に基づいて当業者が容易に発明することができたものであるから、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。（特許異議申立書１１頁１行−１６頁１０行）
イ．理由２
　訂正前の請求項１の「該接合体の接合界面を含む断面において前記無酸素銅板と前記ろう材層との第１界面にＴｉ濃度の第１ピークを有し、前記ろう材層と前記窒化珪素セラミックス基板との第２界面にＴｉ濃度の第２ピークを有する」構成の「ろう材層」は、接合前のものと解することもでき、そうすると、接合前の且つ冷熱サイクル試験前のろう材層と無酸素銅との第１界面、接合前の且つ冷熱サイクル試験前のろう材層と窒化珪素セラミックス基板との第２界面にＴｉ濃度のピークが存在することは、発明の詳細な説明に記載されていない。
　したがって、本件特許は、訂正前の請求項１ないし５は、発明の詳細な説明に記載した範囲を超えるものであり、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されたものである。（特許異議申立書１７頁１４行−１８頁１行） 
ウ．理由３
　訂正前の請求項１の「酸素含有量が０．０００５〜０．１重量％であるろう材層」が、印刷され接合された後のろう材層の酸素含有量が０．０００５〜０．１重量％であることを規定しているのか、又は酸素含有量が０．０００５〜０．１重量％である粉末状のものを用いて接合したことを規定している（物を発明についてその物の製造方法を記載しようとしている）のか不明確である。
　また、粉末状での規定の場合には、接合後のろう材層の酸素含有量を特定すれば、ろう材層の構造又は特性を直接特定できるので、接合前の粉末状のものを用いて接合したことを規定することは不明確である。
　したがって、訂正前の請求項１ないし５は不明確であって、特許法第３６条第６項第２号に規定する要件を満たしていない特許出願に対してされたものである。（特許異議申立書１８頁２−１８行） 
 
　甲第１号証：　特開２００５−２５２０８７号公報 （引用文献１） 
　甲第２号証：　特開平５−１７０５６３号公報
　甲第３号証：　特開平５−２０１７７７号公報
　甲第４号証：　特開平６−９７３１６号公報 
（２）各甲号証の記載 
　甲第１号証の記載事項に関しては、上記「２．」の「（２）引用文献の記載」の「ア．引用文献１の記載事項」の記載のとおり。
ア．甲第２号証の記載事項
　甲第２号証には、以下の事項が記載されている。 
  
ａ．「【０００５】
【課題解決のための手段】本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意研究した結果、ろう材の酸素含有量とIVa 族の金属またはこれらの金属の水素化物の添加量を特定範囲に限定することにより上記課題を解決し得ることを見い出し、本発明を完成するに至った。すなわち本発明は、
セラミックスと銅板の接合において
・・・中略・・・
【０００７】
【作用】以下、本発明を作用と共にさらに詳細に説明する。本発明が適用されるセラミックスは、窒化アルミニウム、窒化珪素などの窒化物、炭化珪素などの炭化物、酸化アルミニウムなどの酸化物である。これらのセラミックスには、焼結助剤が含まれてもよく含まれなくてもよい。製造は常圧焼結、ホットプレスなどいずれの方法で製造したものでもよい。
【０００８】
銅板は
無酸素銅第１種、または無酸素銅第２種が特に好ましい
  
　以上を総合すると、甲第２号証には、以下の技術事項（以下、「甲２記載の技術事項」という。）が記載されていると認められる。 
  
「セラミックスと銅板の接合における銅板として無酸素銅を用いること。」 
  
イ．甲第３号証の記載事項 
　甲第３号証には、以下の事項が記載されている。 
 　　 
ａ．「【請求項１】  窒化物系セラミック部材と、Ti、ZrおよびNbから選ばれた少なくとも 1種の活性金属を含む Ag-Cu系ろう材層を介して、前記窒化物系セラミックス部材に接合された金属部材とを具備するセラミックス−金属接合体において、
前記 Ag-Cu系ろう材中のAg成分とCu成分とは、前記ろう材層内で溶け分れた組織を形成していることを特徴とするセラミックス−金属接合体。」 
  
ｂ．「【０００９】本発明に用いられる窒化物系セラミックス部材としては、窒化アルミニウム、窒化ケイ素、サイアロン等が例示される。また、窒化物系セラミックス部材自体の材料特性は、特に限定されるものではないが、特に破壊靭性値ＫICが4.5MPa・m1/2 以上のものを用いることが好ましい。本発明のセラミックス−金属接合体は、ろう材層自体の構成によって、耐冷熱サイクル特性や接合強度の向上を図ったものであるが、さらに破壊靭性値ＫICが4.5MPa・m 1/2 以上の窒化物系セラミックス部材を用いることにより、より一層耐冷熱サイクル特性の向上を図ることができる。
【００１０】また、金属部材は、用途に応じて各種の金属材料から適宜選択すればよく、例えば構造材料としては、鋼材、耐熱合金、超硬合金等が例示され、また電子部品材料としては、Cu、Cu合金、Ni、Ni合金、W 、Mo等が例示される。」 
  
ｃ．「【００１９】
【実施例】次に、本発明の実施例について説明する。
実施例１
まず、
窒化物系セラミックス部材
銅板（無酸素銅）
Ag:Cu:Ti=70.6:27.4:2.0のろう材
ｄ．「【００２２】図１および図３から明らかなように、実施例１による
セラミックス−金属接合体
Tiの線分析結果（ＥＰＭＡ）を図５に示す
ｅ．「【図５】
　」
・図５によれば、接合体の接合界面を含む断面において無酸素銅とろう材層との第１界面にＴｉ濃度の第１ピークを有し、ろう材層と窒化物系セラミックス部材との第２界面にＴｉ濃度の第２ピークを有することが読み取れる。
　以上を総合すると、甲第３号証には、以下の技術事項（以下、「甲３記載の技術事項」という。）が記載されていると認められる。  
「窒化物系セラミックス部材と銅板（無酸素銅）をAg:Cu:Tiのろう材で接合したセラミックス−金属接合体をＥＰＭＡ分析すると、接合体の接合界面を含む断面において無酸素銅とろう材層との第１界面にＴｉ濃度の第１ピークを有し、ろう材層と窒化物系セラミックス部材との第２界面にＴｉ濃度の第２ピークを有すること。」
  
イ．甲第４号証の記載事項 
　甲第４号証には、以下の事項が記載されている。 
 　　 
ａ．「【００１１】本発明においては、活性金属成分は、接合の際に酸化物となりやすく、その酸化物は銅の酸化物よりも安定であることが多いため、活性金属成分が銅板表面を還元する。それによって、銅が清浄化され、ロウ成分が銅板と良く濡れるようになるので、ロウ成分が銅板中に拡散し接合層が形成される。このとき、ロウ成分に含まれる不純物特に酸素の濃度が高いと、ロウ成分の濡れ性を悪化させることになるので、本発明においては、
ロウ成分を含めて金属粉末の酸素濃度はできるだけ少ないほうがよい
  
　以上を総合すると、甲第４号証には、以下の技術事項（以下、「甲４記載の技術事項」という。）が記載されていると認められる。  
「ロウ成分を含めて金属粉末の酸素濃度はできるだけ少ないほうがよいこと。」
（３）当審の判断
ア．理由１について
（ア）本件特許発明１について 
　本件特許発明１と引用発明を対比すると、上記「２．（３）ア．（ア）本件特許発明１について」で記したように、上記相違点１ないし相違点３で相違する。
　先ず、相違点３について検討する。
　上記「２．（３）ア．（ア）本件特許発明１について」で検討したように、引用発明の熱処理後のろう材層は、Ｃｕ−Ｔｉ相を生成している。
　しかしながら、Ｃｕは銅板以外のろう材の母材合金中にも含まれており、、Ｃｕ−Ｔｉ相がろう材層のどこにできるかは不明であるところ、セラミックス基板と銅板とをろう付けする熱処理に関しても甲第１号証の段落【００４５】には「雰囲気については真空中で処理を行うことが活性金属粉末及び銅粉末、銅板が酸化されること無く良好な接合状態を得ることができ、・・・・」と記載されているから、銅板は酸化されておらず、銅板とろう材層の界面のＴｉが酸素と結びついているとは認められない。
　そして、甲第２号証、甲第３号証には、 セラミックス−銅接合体における、接合体の接合界面に関する記載はされていない。
　また、甲第４号証には、セラミックス−銅接合体における、接合体の接合界面を含む断面のＥＰＭＡ分析に関して記載されているが、第１ピークを示すＴｉが酸素と結びくことに関しては記載されていない。
　よって、上記相違点３に係る本件特許発明１の構成は、引用発明と甲第２号証ないし甲第４号証に記載された技術事項に基づいて、当業者が容易に採用し得たものではない。
　
　したがって、他の相違点について検討するまでもなく、本件特許発明１は、当業者が甲第１号証に記載された発明と甲第２号証ないし甲第４号証に記載された技術事項に基づいて容易に発明することができたものではない。
（イ）本件特許発明２ないし５について 
　本件特許発明１を引用する本件特許発明２ないし５は、本件特許発明１の構成に加えて更に限定した構成を付加したものであるから、本件特許発明１と同じ理由により、甲第１号証に記載された発明と甲第２号証ないし甲第４号証に記載された技術事項に記載された技術事項に基づいて当業者が容易に発明することができたものではない。
イ．理由２について
　請求項１には「ろう材層を介して接合したセラミックス−銅接合体」と記載されており、接合体における「ろう材層」は、接合後であると解するのが普通である。
　そして、該請求項１の記載に対応する本件特許明細書の記載として、段落【００１９】には「回路基板８を切断し、切断面において回路側金属板３と回路側ろう材層10との界面および回路側ろう材層10とセラミックス基板４との界面を含む長さを評価長さとし、加速電圧:15kV、ビーム径：0.1μｍの条件でＡｇ,Ｃｕ,Ｔｉ,Ｓｉ,Ｏ,Ｎ成分についてＥＰＭＡ（Electron Probe MicroAnalyser）によるライン分析を行い各成分の相対強度を求める。この分析を前記切断面の任意の１０箇所において行い、回路側ろう材層10とセラミックス基板４との界面にＴｉ濃度の第１ピークを有し、且つ回路側金属板３と回路側ろう材層10との界面にＴｉ濃度の第２ピークを有する箇所が１箇所でも確認されれば、それは本発明のセラミックス−銅接合体とする。」と記載されている。
　ここで、上記「回路基板８」は、請求項１の「接合体」に対応するものであるところ、これに関して本件特許明細書の段落【００１７】には「［回路基板の作製］  セラミックス基板４の両面に活性金属であるＴｉが添加された合金からなる活性金属ろう材層10,11を印刷形成する。・・・
活性金属ろう材層に接して、表面を酸化処理した無酸素銅板を載置し加圧・加熱してセラミックス基板と接合する
　したがって、請求項１の「該接合体の接合界面を含む断面において前記無酸素銅板と前記ろう材層との第１界面にＴｉ濃度の第１ピークを有し、前記ろう材層と前記窒化珪素セラミックス基板との第２界面にＴｉ濃度の第２ピークを有する」における「ろう材層」が接合後であることが記載されているから、発明の詳細な説明に記載されたものではないとはいえない。
　よって、本件請求項１ないし５に係る特許は、特許法第３６条第６項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されたものとはいえない。
ウ．理由３について
　請求項１には「ろう材層を介して接合したセラミックス−銅接合体」と記載されており、接合体における「ろう材層」は、接合後であることは明らかであるから、請求項１の「酸素含有量が０．０００５〜０．１重量％であるろう材層」は印刷され接合された後のろう材層の酸素含有量が０．０００５〜０．１重量％であることを規定しているものであり不明確であるとはいえない。
　したがって、本件請求項１ないし５に係る特許は、特許法第３６条第６項２号に規定する要件を満たしていない特許出願に対してされたものとはいえない。
エ．独立特許要件について
　本件特許発明８については、特許異議の申立てがされていないが、上記「第２．２．（２）．エ．訂正事項４及び５について」に記載したように、本件特許発明８については独立特許要件が課されるので、理由１について検討する。
　なお、理由２、３については対応する記載が存在しないので、これらの点では拒絶の理由が存在しない。
　上記甲第１号証ないし甲第４号証には、請求項８が引用する請求項６の「無酸素銅板の表面を１００〜３００℃の温度で酸化する酸化工程と、 窒化珪素セラミックス基板と表面を酸化した無酸素銅板とを、加熱温度７００〜８５０℃、無酸素銅板を窒化珪素セラミックス基板に押し付ける圧力が１４００〜１５２００Ｐａの条件で、Ａｇ、Ｃｕ、Ｔｉ及びＩｎを含むろう材を介して接合する接合工程」が記載されていない。
　したがって、請求項８に係る発明は、甲第１号証に記載された発明と甲第２号証ないし甲第４号証に記載された技術事項に基づいて当業者が容易に発明することができたものではない。
  また、他に請求項８に係る発明を拒絶すべき理由を発見しない。
　
　
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異議申立ての理由によっては、本件発明１ないし５に係る特許を取り消すことはできない。また、他に取り消すべき理由を発見しない。
　よって、結論のとおり決定する。
【異議決定日】
令和１年７月１日（２０１９．７．１）
【訂正の要旨】
審決（決定）の【理由】欄参照。
（５４）【発明の名称】
セラミックス−銅接合体およびその製造方法
　【技術分野】
　【０００１】
　本発明は、電子部品のパワーモジュール等に使用される窒化珪素−銅接合体およびその製造方法に関する。
　【背景技術】
　【０００２】
　一般に、ＩＧＢＴ（Ｉｎｓｕｌａｔｅｄ　Ｇａｔｅ　Ｂｉｐｏｌａｒ　Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）、パワーＭＯＳＦＥＴ等の電力制御素子として知られているパワー半導体スイッチング素子は、これらの複数個を絶縁容器内に密封して構成され、パワーモジュールとして使用される。このようなパワーモジュールに使用される回路基板又は放熱基板などの基板は、アルミナ、窒化アルミなどのセラミックス基板の表面に、銅板などの金属板を接合した構成のものが多用されている。
　【０００３】
　前記基板におけるセラミックス基板と金属板との接合は、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｎｂ等の活性金属をＡｇ−Ｃｕろう材等に１〜１０質量％程度添加した活性金属ろう材を両者間に介在させ、加熱処理をして接合する方法（活性金属法）や、金属板として酸素を１００〜１０００ｐｐｍ程度含有するタフピッチ電解銅を用いてセラミックス基板と銅板とを直接加熱接合させる、いわゆるＤＢＣ法（Ｄｉｒｅｃｔ　Ｂｏｎｄｉｎｇ　Ｃｏｐｐｅｒ法）等が知られている。中でも活性金属法は、セラミックスの粒界や結晶層への活性金属の拡散と反応により、セラミックス表面がろう材との良い濡れ性を示し、セラミックス基板と金属板との強固な接合を可能とすることから好適に用いられる。しかし、熱膨張率が大きく異なるセラミックス基板と金属板を接合するため、接合後の冷却過程や加熱・冷却サイクルの熱衝撃付加により、上記熱膨張差に起因する熱応力が発生する。この応力は、接合部付近のセラミックス基板やろう材層側に圧縮と引張りの応力を生じさせ、特に金属板の外周端部と近接するろう材層部分には引張り残留応力が作用する。この熱応力に起因する残留応力は、ろう材層に主応力方向と直行する方向にクラックを生じさせ、金属板の剥離の発生原因になる。
　【０００４】
　このセラミックス−銅接合体である回路基板のクラック発生や金属板の剥離を防止するための技術は、例えば特許文献１に提案されている。前記公知例は、金属Ｃｕと、金属Ｓｎと、Ａｇ−Ｃｕ−Ｔｉ合金とを金属材料として含有する活性金属ろう材において、金属Ｃｕは、金属材料の合計重量に対して５重量％以上１５重量％以下の組成範囲にあり、金属Ｓｎは、金属材料の合計重量に対して５重量％以上１５重量％以下の組成範囲にあり、Ａｇ−Ｃｕ−Ｔｉ合金中のＴｉの含有量は、Ａｇ−Ｃｕ−Ｔｉ合金の全体重量に対して１重量％以上１０重量％以下である活性金属ろう材を用いた金属部材とセラミックス部材との接合方法を開示している。この活性金属ろう材によりセラミックス部材と金属部材に好適なぬれ状態を得ることができるから金属部材とセラミックス部材との接合に際して、接合強度を著しく向上させる効果を奏するとしている。
また、特許文献２には、Ｓｉチップ搭載時の熱処理や実稼働時の熱履歴が課せられた際の接合剥離やセラミックス自身のクラック発生を防止した窒化珪素回路基板が開示されている。この窒化珪素回路基板は、窒化珪素基板の一方の面に金属回路板、もう一方の面に金属放熱板を接合してなり、金属回路板がＣｕを主成分とする金属からなる場合には、接合されている金属回路板及び金属放熱板を除去したときの窒化珪素基板の強度が５５０ＭＰａ以上である回路基板であり、実施例ではろう材としてＡｇＣｕ共晶組成＋８ｗｔ％Ｔｉの活性ペーストが採用されている。
　【先行技術文献】
　【特許文献】
　【０００５】
　【特許文献１】特許２５２０３３４号公報
　【特許文献２】特開２００１−９４０１６号公報
　【発明の概要】
　【発明が解決しようとする課題】
　【０００６】
　特許文献１に記載の接合方法に従って窒化珪素基板と金属板とを活性金属法により接合すると、ろう材層とセラミックス部材および金属部材との好適な濡れ状態を得ることができ、窒化珪素と金属板の接合強度が上がる。その一方で活性金属ろう材に含まれるＴｉ成分は、金属成分中に拡散してろう材層を脆化させるので、ろう材層におけるクラックの進展能を増大させる。
　また、特許文献２の窒化珪素回路基板によれば、接合条件によっては、接合後強度が異なり、窒化珪素基板と金属回路板または金属放熱板との接合によってできる反応層はろう材に含まれる活性金属であるＴｉと窒化珪素との反応による窒化物・珪化物混合相より形成される。特に珪化物は脆く、当然接合温度が高い場合あるいは接合時間が長い場合にはその生成量が多くなることが開示されている。
　このような活性金属を含むろう材接合層により接合した窒化珪素回路基板は、ろう材接合層を脆化させるため、接合後の冷却過程やパワー半導体素子による加熱・冷却サイクルの付加により繰り返し熱応力が発生すると、ろう材接合層においてクラックが生じることもあるという課題を有していた。
　【０００７】
　本発明は、上記実情に鑑みなされたもので、窒化珪素回路基板にパワー半導体素子を接合して使用した際に発生するろう材接合層のクラック等の不具合を防ぎ、加熱・冷却サイクルに対する耐性である耐ヒートサイクル性を改善することのできるセラミックス−銅接合体およびそ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】
　【０００８】
　本願第１の発明のセラミックス−銅接合体は、窒化物セラミックスと無酸素銅とを
Ａｇ、Ｃｕ、Ｔｉ及びＩｎを含み、ろう材由来の酸素含有量が０．０００５〜０．１重量％である
のＥＰＭＡ分析
、前記第１ピークを示すＴｉは酸素と結びついている
　【０００９】
　本願第２の発明のセラミックス−銅接合体の製造方法は、窒化物セラミックスと無酸素銅の表面を１００〜３００℃の温度で酸化処理して得られた無酸素銅とをＴｉを含むろう材で接合することを特徴とする。
　【００１０】
　本願第２の発明においては、ろう材を構成する合金のＴｉ含有量を０．５〜９重量％とすることができ、好ましくは０．５〜５重量％、更に好ましくは１〜３重量％とすることができる。
　【発明の効果】
　【００１１】
　本発明によれば、ろう材接合層のクラック等の不具合を防ぎ耐ヒートサイクル性を改善することのできる窒化珪素−銅接合体およびその製造方法を提供することができる。
　【図面の簡単な説明】
　【００１２】
　【図１】本発明の一実施形態に係る窒化珪素−銅接合体を用いた半導体モジュールの断面図である。
　【図２】実施例１で、ろう材接合後のろう材層におけるＥＰＭＡによるライン分析をしたときのＴｉ成分のピークを示す。
　【図３】実施例２で、ろう材接合後のろう材層におけるＥＰＭＡによるライン分析をしたときのＴｉ成分のピークを示す。
　【図４】比較例１で、ろう材接合後のろう材層におけるＥＰＭＡによるライン分析をしたときのＴｉ成分のピークを示す。
　【発明を実施するための形態】
　【００１３】
　本発明の実施形態を具体的に説明する。本発明は以下の実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲で、当業者の通常の知識に基づいて、以下の実施形態に適宜変更、改良が加えられたものも本発明の範囲内に含まれる。
　【００１４】
　本発明のセラミックス−銅接合体は、セラミックスと無酸素銅とを
Ａｇ、Ｃｕ、Ｔｉ及びＩｎを含み、ろう材由来の酸素含有量が０．０００５〜０．１重量％である
のＥＰＭＡ分析
し、前記第１ピークを示すＴｉは酸素と結びついている
　【００１５】
　図１に示す回路基板８は、例えば、以下の通りにして製造できる。
［窒化物セラミックスの作製］
　まず、本発明に好適に用いることのできる窒化物セラミックス４の製造方法について説明する。窒化物セラミックスの構成原料である窒化物原料粉末および焼結助剤に溶媒および分散剤を添加しボールミルで混合、粉砕する。ここで、混合、粉砕した原料に、バインダー、可塑剤を添加、混練し、粘度が所定の値になるように調整しスラリーとする。スラリーをドクターブレード法、押出し法等のシート成形手段により所定板厚でシート成形する。このシート成形体を所定形状に切断後、脱脂し、焼結炉内で１８００〜２０００℃の窒素雰囲気で焼結して窒化物セラミックス（以下、セラミックス基板とも記す）４を得る。本発明のセラミックスー銅接合体に用いられるセラミックスは、回路基板または放熱基板として使用されることから、強度、放熱性を考慮して、その厚さは、０．１〜１ｍｍの板状形状であることが好ましい。セラミックスの厚さが０．１ｍｍ未満の場合は、回路基板または放熱基板とした場合に破損することもあるからであり、１ｍｍを超えると放熱性が低下することもあるからである。同様の理由から、より好ましい厚さは０．２〜０．７ｍｍであり、更に好ましくは、０．３〜０．５ｍｍである。
　【００１６】
［無酸素銅板の酸化］
　セラミックス基板４とほぼ同じ長方形状の二枚の無酸素銅板を用意する。一方は回路側金属板３となる無酸素銅板であり、他方は放熱側金属板５となる無酸素銅板である。無酸素銅板の回路基板または放熱基板として使用されることから、厚さは、０．１ｍｍ〜３ｍｍが好ましい。無酸素銅板の厚さが０．１ｍｍ未満の場合は、セラミックスー銅接合体が変形することもあるからであり、３ｍｍを超えると、セラミックスとの接合界面の応力が高くなって、セラミックスが破損することもあるからである。より好ましい無酸素銅板の厚さは０．２〜２ｍｍであり、更に好ましくは０．２〜０．６ｍｍである。
これらの無酸素銅板の表面を高温の空気中で酸化処理する。酸化処理する際の空気の温度は１００〜３００℃であり、好ましくは１００〜２００℃である。１００℃未満では酸化の効果が不十分であり、３００℃を超えると酸化処理後に、表面の酸化膜が不均一に剥離し易くなり好ましくない。
　【００１７】
［回路基板の作製］
　セラミックス基板４の両面に活性金属であるＴｉが添加された合金からなる活性金属ろう材層１０，１１を印刷形成する。ろう材層を印刷する厚さは、接合後のろう材層の厚さが２〜５０μｍとなる厚さとすることが好ましい。接合後のろう材層の厚さが２μｍ未満であると、セラミックス基板または無酸素銅板の表面にうねりや反りにより接合できないこともあるからであり、接合後のろう材層の厚さが５０μｍを超えると、接合体として十分な強度が得られないこともあるからである。より好ましい接合後のろう材層の厚さは、５〜４０μｍであり、更に好ましくは１０〜２０μｍである。
　窒化物セラミックスと無酸素銅とを接合する活性金属ろう材の組成
は
り
。
　【００１８】
［冷熱サイクル試験］
　作製した回路基板について、低温側−４０℃、高温側＋１１０℃、各温度での保持時間を１５分間としたヒートサイクル試験を２０００サイクルまで行い、２０００サイクル後の回路側ろう材層１０に発生したボイドを超音波探査映像装置（日立建機ファインテック（株）製、ｍｉ−ｓｃｏｐｅ．ｅｘｌａ）で観察し、ボイド率（ボイド率（％）＝１００×（ボイドおよびクラックの面積／回路側ろう材層１０の面積））を算出する。さらに、冷熱サイクル試験前後のボイド率の差（ボイド率の差（％）＝冷熱サイクル試験後のボイド率（％）−冷熱サイクル試験前のボイド率（％））を求め、前記ろう材層におけるクラックの有無を判定した。ここではボイド率の差が２％以上でクラックが生じたと判定した。ろう材層は冷熱サイクル試験によりセラミックス基板４と回路側金属板３および放熱側金属板５との熱膨張率の差から発生する歪を繰り返し受ける。そのため回路側ろう材層１０と放熱側ろう材層１１にはクラックが発生、成長してボイドとなる。ボイドがろう材層に発生するとセラミックス基板４と回路側金属板３および放熱側金属板５との接合強度を低下させる。
　【００１９】
［Ｔｉ濃度分析］
　窒化物セラミックスとろう材層との界面のＴｉ濃度、ろう材層と無酸素銅との界面のＴｉ濃度およびろう材層の中心部のＴｉ濃度は次のようにして測定することができる。即ち、冷熱サイクル試験の後、回路基板８を切断し、切断面において回路側金属板３と回路側ろう材層１０との界面および回路側ろう材層１０とセラミックス基板４との界面を含む長さを評価長さとし、加速電圧：１５ｋＶ、ビーム径：０．１μｍの条件でＡｇ，Ｃｕ，Ｔｉ，Ｓｉ，Ｏ，Ｎ成分についてＥＰＭＡ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ　Ｐｒｏｂｅ　ＭｉｃｒｏＡｎａｌｙｓｅｒ）によるライン分析を行い各成分の相対強度を求める。この分析を前記切断面の任意の１０箇所において行い、回路側ろう材層１０とセラミックス基板４との界面にＴｉ濃度の第１ピークを有し、且つ回路側金属板３と回路側ろう材層１０との界面にＴｉ濃度の第２ピークを有する箇所が１箇所でも確認されれば、それは本発明のセラミックス−銅接合体とする。ここで、Ｔｉ濃度のピークとは、接合体の切断面のＥＰＭＡによるライン分析で得られたＴｉの相対強度（％）−相対距離（μｍ）の関係を表す曲線において、ろう材層の中心部のＴｉ相対強度に対して５倍以上のＴｉ相対強度を有し且つ半価幅が５μｍ以下のピークを意味するものとする。ろう材層の中心部とは、無酸素銅とろう材層との界面から前記ろう材層と窒化物セラミックスとの界面までの距離をろう材層の厚さとしたとき、ろう材層の厚さを二等分する位置である。
　【００２０】
　第１ピーク（金属板側）／第２ピーク（基板側）（両ピークの高さの比）の好ましい範囲は、５倍〜２０倍である。５倍未満では、ろう材と基板側の接合に寄与するＴｉＮの生成量（総量）が十分でなく所望の接合強度が得られず、このため冷熱サイクル試験後のボイド生成量が増加する不具合が生じる。一方、２０倍超では、金属板とろう材との界面にＴｉ成分を拡散させてＴｉ濃度の高い領域を形成し、ろう材層中で生成するＴｉ成分相を抑制することができなくなり、ろう材層中に脆性相であるＴｉ成分相の影響が発現し、この場合においても耐ヒートサイクル性を改善することができなくなる。したがって、第１ピーク（金属板側）／第２ピーク（基板側）の好ましい範囲は、５倍〜２０倍の範囲が好ましい。
　【００２１】
　半導体モジュール９は、前記の回路基板８を用いて形成され、特に大電力で動作する半導体素子１をこれに搭載する。この半導体モジュールの断面図が図１である。この半導体モジュール９は、前記の回路基板８における回路側金属板３上に半導体素子１が第一のはんだ層２を介して接合して搭載されている。また、放熱ベース板７が第二のはんだ層６を介して放熱側金属板５に接合されている。
　【００２２】
　半導体素子１は、例えばＩＧＢＴ（Ｉｎｓｕｌａｔｅｄ　Ｇａｔｅ　Ｂｉｐｏｌａｒ　Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）のような半導体デバイスが形成されたシリコンチップである。特にこの半導体デバイスは、大電力で動作するものとすることができる。これによる発熱がこの回路基板８によって放熱される。また、半導体素子１と配線となる回路側金属板３との電気的接続は、ボンディングワイヤ（図示せず）を用いてもよいし、フリップチップ接続を用いることにより、はんだ等のバンプにより行ってもよい。
　【００２３】
　放熱ベース板７は、機器側でこの回路基板８を搭載する部分である。放熱ベース板７は半導体素子１から放熱側金属板５に伝わった熱を放熱するため、熱伝導率が高く、熱容量が大きい。これは例えば銅、アルミニウムからなる。放熱ベース板７の熱膨張係数は、例えば、銅が１７×１０−６／Ｋ、アルミニウムが２２×１０−６／Ｋ程度と大きい。
　【００２４】
　この半導体モジュール９においては、例えばセラミックス基板４の熱膨張係数は１．５〜２．５×１０−６／Ｋ、無酸素銅からなる回路側金属板３および放熱側金属板５は１７〜２２×１０−６／Ｋと熱膨張率が大きく異なるセラミック基板と金属板とを接合するため、接合後の冷却過程やヒートサイクルの付加により、この熱膨張差に起因する熱応力がろう材層に発生する。
　【００２５】
　本発明の窒化珪素−銅接合体は、窒化物セラミックスとろう材層との界面およびろう材層と無酸素銅との界面にＴｉ成分を拡散させてＴｉ濃度の高い領域を形成し、ろう材層中で生成するＴｉ成分相を抑制することで脆性相であるＴｉ成分相の影響を少なくし耐ヒートサイクル性を改善することができる。ろう材層と無酸素銅との界面にＴｉ成分を拡散させてＴｉ濃度の高い領域を形成することは、予め無酸素銅表面を酸化すること等によって達成することができる。これは非常に安定な酸化物を形成しやすいＴｉが酸素との結び付きが強いことと関係していると考えられる。
　【００２６】
　以下、本発明の実施例に基づいて詳細に説明するが本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
　【００２７】
（実施例１〜３）
　原料粉末はＳｉ３Ｎ４：９４重量％、焼結助剤としてＭｇＯ：３重量％およびＹ２Ｏ３：３重量％、焼成温度１８００℃の条件で前述の製造手順にしたがって寸法５０×４０×０．３２ｍｍのセラミックス基板を作製した。セラミックス基板に接合する寸法５０×４０×０．５ｍｍの回路側金属板および寸法５０×４０×０．４ｍｍ放熱側金属板は何れも酸素濃度２ｐｐｍの無酸素銅板を用い、この無酸素銅板を予め１００℃×５ｈｒ，２００℃×４ｈｒ，３００℃×４ｈｒの大気中で表面を酸化処理したものを用いた。表１に酸化処理後の無酸素銅板の表面をＥＰＭＡ分析した結果を示す。使用機器に島津製ＥＰＭＡ１６１０を使用して定量分析を行った。分析条件は加速電圧１５ＫＶ、ビーム電流１００ｎＡ、ビーム径１００μｍ、時間０．０８５４ｓｅｃ／ｐｏｉｎｔとした。
　【００２８】
　【表１】
　【００２９】
　接合に用いたろう材の組成、酸素含有量を表２に示す。接合条件は加熱温度７５０℃、圧力１４００Ｐａとした。作製した回路基板のボイド率を測定し、次いで２０００サイクルの冷熱サイクル試験を実施し、再び回路基板のボイド率を測定した。その後、ろう材接合後のろう材層における切断面において回路側金属板３と回路側ろう材層１０との界面および回路側ろう材層１０とセラミックス基板４との界面を含む長さを評価長さとし、加速電圧：１５ｋＶ、ビーム径：０．１μｍの条件でＡｇ，Ｃｕ，Ｔｉ，Ｓｉ，Ｏ，Ｎ成分についてＥＰＭＡによるライン分析を行った結果を実施例１，２についてのみそれぞれ図２，図３に示す。横軸が回路基板の厚さ方向の相対距離、縦軸が各元素の相対強度である。横軸０の位置から相対距離を増加させたとき回路側金属板を構成するＣｕの相対強度が急に低下し且つろう材の主成分であるＡｇの相対強度が急に立ち上る位置が無酸素銅板とろう材層との第１界面である。この界面と同じ位置にＴｉの相対強度の第１ピークがある。また、更に相対距離を増加させたときろう材の主成分であるＡｇの相対強度が急に低下し且つセラミックス基板の主成分であるＳｉの相対強度が急に立ち上る位置がろう材層と窒化物セラミックスとの第２界面である。この界面と同じ位置にＴｉの相対強度の第２ピークがある。
　【００３０】
　図２において第１界面ではＴｉの相対強度の第１ピーク（ＳＰＴｉ１）はろう材層の中心部のＴｉ相対強度（ＳＴｉＣ）に対して７．２倍のＴｉ相対強度を有し且つ半価幅が３μｍ、第２界面ではＴｉの相対強度の第２ピーク（μｍ）はろう材層の中心部のＴｉ相対強度（ＳＴｉＣ）に対して２０倍のＴｉ相対強度を有し且つ半価幅が２μｍであることが認められた。
　【００３１】
　図３において第１界面ではＴｉの相対強度の第１ピークはろう材層の中心部のＴｉ相対強度に対して１８倍のＴｉ相対強度を有し且つ半価幅が２μｍ、第２界面ではＴｉの相対強度の第２ピークはろう材層の中心部のＴｉ相対強度に対して３３倍のＴｉ相対強度を有し且つ半価幅が２μｍであることが認められた。冷熱サイクル試験前後のボイド率の差は小さく、ろう材層にクラックは生じていなかった。
　【００３２】
　実施例３についても実施例１，２と同様の結果であった。実施例１〜３の結果を表３に示す。何れも初期のボイド率は３％以下、冷熱サイクル試験前後のボイド率の差は２％以下の好ましい結果が得られた。
　【００３３】
（実施例４，５）
　Ｔｉ含有量が異なるろう材を用いたことを除いて実施例１と同様にして回路基板を作製した。作製した回路基板のボイド率を測定し、次いで２０００サイクルの冷熱サイクル試験を実施し、再び回路基板のボイド率を測定した。その後、ろう材接合後のろう材層におけるＥＰＭＡによるライン分析を行った。第１界面ではＴｉの相対強度の第１ピークはろう材層の中心部のＴｉ相対強度に対して１７倍のＴｉ相対強度を有し且つ半価幅が４μｍ、第２界面ではＴｉの相対強度の第２ピークはろう材層の中心部のＴｉ相対強度に対して３２倍のＴｉ相対強度を有し且つ半価幅が２μｍであることが認められた。冷熱サイクル試験前後のボイド率の差は小さく、ろう材層にクラックは生じていなかった。実施例７，８の結果を表３に示す。何れも初期のボイド率は３％以下、冷熱サイクル試験前後のボイド率の差は２％以下の好ましい結果が得られた。
　【００３４】
（比較例１）
　無酸素銅板の表面の酸化処理をしなかったことを除いて実施例１と同様にして回路基板を作製した。作製した回路基板のボイド率を測定し、次いで２０００サイクルの冷熱サイクル試験を実施し、再び回路基板のボイド率を測定した。その後、ろう材接合後のろう材層におけるＥＰＭＡによるライン分析を行った。結果を図４に示す。第２界面ではＴｉの相対強度の第２ピークはろう材層の中心部のＴｉ相対強度に対して４０倍のＴｉ相対強度を有し且つ半価幅が３μｍであったが、第１界面ではＴｉの相対強度の第１ピークは形成されないことが認められた。比較例１の結果を表３に示す。初期のボイド率は３％以下であったが、冷熱サイクル試験前後のボイド率の差は大きく、ろう材層にクラックが生じた。
　【００３５】
　【表２】
　【００３６】
　【表３】
　【産業上の利用可能性】
　【００３７】
　本発明のセラミックス−銅接合体およびその製造方法は、電子部品のパワーモジュール等において、セラミックス回路基板にパワー半導体素子を接合して使用した際に発生するろう材接合層のクラック等の不具合を防ぎ耐ヒートサイクル性を改善することができる。
　【符号の説明】
　【００３８】
１：半導体素子
２：第一のはんだ層
３：回路側金属板（銅）
４：窒化物セラミックス（セラミックス基板）
５：放熱側金属板（銅）
６：第二のはんだ層
７：放熱ベース板
８：回路基板（窒化珪素−銅接合体）
９：半導体モジュール
１０：回路側ろう材層（活性金属ろう材層）
１１：放熱側ろう材層（活性金属ろう材層）
（５７）【特許請求の範囲】
　【請求項１】
　窒化珪素セラミックス基板と無酸素銅板とを、Ａｇ、Ｃｕ、Ｔｉ及びＩｎを含み、
ろう材由来の
　該接合体の接合界面を含む断面
のＥＰＭＡ分析
し、前記第１ピークを示すＴｉは酸素と結びついている
　【請求項２】
　前記ろう材層のＴｉ含有量が０．５〜５重量％である請求項１に記載のセラミックス−銅接合体。
　【請求項３】
　前記第２界面におけるＴｉの相対強度の第２ピーク（ＳＰＴｉ２）は、前記第１界面におけるＴｉの相対強度の第１ピーク（ＳＰＴｉ１）の５倍〜２０倍である請求項１又は２に記載のセラミックス−銅接合体。
　【請求項４】
　前記第１界面におけるＴｉの相対強度の第１ピーク（ＳＰＴｉ１）はろう材層の中心部のＴｉ相対強度（ＳＴｉＣ）に対して７．２倍〜１８倍のＴｉ相対強度を有し、
　前記第２界面におけるＴｉの相対強度の第２ピーク（ＳＰＴｉ２）はろう材層の中心部のＴｉ相対強度（ＳＴｉＣ）に対して１６倍〜３３倍のＴｉ相対強度を有する請求項１又は２に記載のセラミックス−銅接合体。
　【請求項５】
　前記ろう材層は、厚さが２〜５０μｍであり、
低温側−４０℃、高温側＋１１０℃、各温度での保持時間を１５分間として２０００サイクルまで行う
　【請求項６】
　無酸素銅板の表面を１００〜３００℃の温度で酸化する酸化工程と、
　窒化珪素セラミックス基板と表面を酸化した無酸素銅板とを、加熱温度７００〜８５０℃、無酸素銅板を窒化珪素セラミックス基板に押し付ける圧力が１４００〜１５２００Ｐａの条件で、Ａｇ、Ｃｕ、Ｔｉ及びＩｎを含むろう材を介して接合する接合工程を備えることを特徴とするセラミックス−銅接合体の製造方法。
　【請求項７】
　前記ろう材のＴｉ含有量が０．５〜５重量％であり、
　原料粉末として、Ｓｉ３Ｎ４と、焼結助剤としてＭｇＯ及びＹ２Ｏ３とを用いて、窒化珪素セラミックス基板を製造する焼成工程を備える請求項６に記載のセラミックス−銅接合体の製造方法。
　【請求項８】
　前記接合工程で前記ろう材よりろう材層を形成して、前記ろう材層は
低温側−４０℃、高温側＋１１０℃、各温度での保持時間を１５分間として２０００サイクルまで行う