【手続補正書】
【提出日】平成28年11月18日(2016.11.18)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
セラミックス基板と、
前記セラミックス基板の一方の面に接合された銅又は銅合金からなる回路層と、
前記セラミックス基板の他方の面に接合された銅又は銅合金からなる第１金属層と、
前記第１金属層に接合されたアルミニウム又はアルミニウム合金からなる第２金属層と、
前記第２金属層に接合されたアルミニウム合金からなる冷却器と
を備え、
前記第１金属層中に、その表面に接合された部材中の金属原子が拡散した状態で存在しているとともに、
前記第２金属層中に、その表面に接合された部材中の金属原子が拡散した状態で存在しており、
前記第１金属層と前記第２金属層との間に介在するチタン層をさらに有し、
前記第１金属層中および前記第２金属層中に、前記チタン層中のチタンが拡散した状態で存在しており、
前記第２金属層と前記冷却器との間に、０．０５ｍｍ以上０．６ｍｍ以下の厚みのアルミニウム合金からなる芯材が介在し、該芯材と前記第２金属層との間、及び前記芯材と前記冷却器との間がそれぞれろう付けされていることを特徴とする冷却器付パワーモジュール用基板。
【請求項２】
前記チタン層は前記第１金属層よりも面積が大きいことを特徴とする請求項１記載の冷却器付パワーモジュール用基板。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】発明の名称
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の名称】冷却器付パワーモジュール用基板
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００１】
本発明は、大電流、高電圧を制御する半導体装置に用いられる冷却器付パワーモジュール用基板に関する。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
本発明の冷却器付パワーモジュール用基板を製造する場合、セラミックス基板の一方の面に銅又は銅合金からなる金属板を接合して回路層を形成するとともに、前記セラミックス基板の他方の面に銅又は銅合金からなる金属板を接合して第１金属層を形成する第１接合工程と、アルミニウム又はアルミニウム合金からなる０．１ｍｍ〜１．０ｍｍの厚みの金属板と前記第１金属層とを固相拡散接合により接合して第２金属層を形成する第２接合工程と、前記第２金属層にアルミニウム合金からなる冷却器をＭｇ含有Ａｌ系ろう材を用いてろう付け接合する第３接合工程とを有し、前記第２接合工程において、前記第１金属層と前記第２金属層との間にチタン箔を介在させ、前記第１金属層と前記チタン箔および前記第２金属層と前記チタン箔をそれぞれ固相拡散接合し、前記第３接合工程において、前記第２金属層と前記冷却器とをＡｌ−Ｓｉ−Ｍｇ系ろう材を用いてろう付け接合する。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
この製造方法であると、銅又は銅合金からなる第１金属層にアルミニウム又はアルミニウム合金からなる第２金属層を固相拡散接合によって接合することにより、アルミニウム合金からなる冷却器をＭｇ含有Ａｌ系ろう材を用いてろう付け接合することが可能である。このろう付けは、窒素又はアルゴン等の雰囲気中で低荷重（例えば０．００１ＭＰａ〜０．５ＭＰａ）で行うことができ、剛性の低いアルミニウム製冷却器でも変形させることなく確実に接合できる。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１８】
本発明の冷却器付パワーモジュール用基板は、セラミックス基板と、前記セラミックス基板の一方の面に接合された銅又は銅合金からなる回路層と、前記セラミックス基板の他方の面に接合された銅又は銅合金からなる第１金属層と、前記第１金属層に接合されたアルミニウム又はアルミニウム合金からなる第２金属層と、前記第２金属層に接合されたアルミニウム合金からなる冷却器とを備え、前記第１金属層中に、その表面に接合された部材中の金属原子が拡散した状態で存在しているとともに、前記第２金属層中に、その表面に接合された部材中の金属原子が拡散した状態で存在しており、前記第１金属層と前記第２金属層との間に介在するチタン層をさらに有し、前記第１金属層中および前記第２金属層中に、前記チタン層中のチタンが拡散した状態で存在しており、前記第２金属層と前記冷却器との間に、０．０５ｍｍ以上０．６ｍｍ以下の厚みのアルミニウム合金からなる芯材が介在し、該芯材と前記第２金属層との間、及び前記芯材と前記冷却器との間がそれぞれろう付けされている。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２４】
【図１】本発明の第一実施形態の冷却器付パワーモジュール用基板の縦断面図である。
【図２Ａ】図１の冷却器付パワーモジュール用基板の製造方法における第１接合工程を示した縦断面図である。
【図２Ｂ】図１の冷却器付パワーモジュール用基板の製造方法における第２接合工程を示した縦断面図である。
【図２Ｃ】図１の冷却器付パワーモジュール用基板の製造方法における第３接合工程を示した縦断面図である。
【図３】図２Ａ〜２Ｃの製造方法で用いられる加圧装置の例を示す正面図である。
【図４】参考例として示した冷却器付パワーモジュール用基板の縦断面図である。
【図５】他の参考例として示した冷却器付パワーモジュール用基板の縦断面図である。
【図６】本発明の第２実施形態に係る冷却器付パワーモジュール用基板の縦断面図である。
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５９】
（参考例）
図４は参考例として示した冷却器付パワーモジュール用基板２１０であり、セラミックス基板２１１と、セラミックス基板２１１の一方の面に接合された銅又は銅合金からなる回路層２１２と、セラミックス基板２１１の他方の面に接合された銅又は銅合金からなる第１金属層２１３と、第１金属層２１３に接合されたニッケル又はニッケル合金からなる第２金属層２１４と、第２金属層２１４に接合されたアルミニウム合金からなる冷却器２０とを備える。また、第１実施形態と同様に、冷却器２０をろう付け接合するのに用いられた両面クラッド材の一部が、接合層４８として第２金属層２１４と冷却器２０との間に残存している。
【手続補正１５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６３】
（他の参考例）
図５は他の参考例として示した冷却器付パワーモジュール用基板３１０であり、セラミックス基板３１１と、セラミックス基板３１１の一方の面に接合された銅又は銅合金からなる回路層３１２と、セラミックス基板３１１の他方の面に接合された銅又は銅合金からなる第１金属層３１３と、第１金属層３１３に接合されたニッケル又はニッケル合金からなる第２金属層３１４と、第２金属層３１４に接合されたアルミニウム合金からなる冷却器２０とを備え、さらに、第２金属層３１４と冷却器２０との間に介在するアルミニウム層３１５を有する。また、上記各実施形態と同様に、冷却器２０をろう付け接合するのに用いられた両面クラッド材の一部が、接合層４８としてアルミニウム層３１５と冷却器２０との間に残存している。
【手続補正１６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６５】
（第２実施形態）
本発明の第２実施形態に係る冷却器付パワーモジュール用基板４１０は、図６に示すように、セラミックス基板４１１と、セラミックス基板４１１の一方の面に接合された銅又は銅合金からなる回路層４１２と、セラミックス基板４１１の他方の面に接合された銅又は銅合金からなる第１金属層４１３と、第１金属層４１３に接合されたアルミニウムまたはアルミニウム合金、あるいはニッケル又はニッケル合金からなる第２金属層４１４と、第２金属層４１４に接合されたアルミニウム合金からなる冷却器２０とを備え、さらに、第１金属層４１３と第２金属層４１４との間に介在するチタン層４１５を有する。また、上記各実施形態と同様に、冷却器２０をろう付け接合するのに用いられた両面クラッド材の一部が、接合層４８として第２金属層４１４と冷却器２０との間に残存している。