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公開番号2024047329
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-04-05
出願番号2022152886
出願日2022-09-26
発明の名称接合用ろう材および接合体
出願人日本発條株式会社
代理人弁理士法人酒井国際特許事務所
主分類B23K 35/30 20060101AFI20240329BHJP(工作機械;他に分類されない金属加工)
要約【課題】セラミックスと金属とを高強度で接合することができる接合用ろう材および接合体を提供すること。
【解決手段】本発明に係る接合用ろう材は、セラミックスと金属とを接合する接合用ろう材であって、31重量%以上60重量%未満のアンチモン(Sb)、1重量%以上5重量%以下のチタン(Ti)を含み、かつ、残部がCuおよび不可避不純物からなる。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
セラミックスと金属とを接合する接合用ろう材であって、
３１重量％以上６０重量％未満のアンチモン（Ｓｂ）、１重量％以上５重量％以下のチタン（Ｔｉ）を含み、かつ、残部がＣｕおよび不可避不純物からなる、
ことを特徴とする接合用ろう材。
続きを表示（約 260 文字）【請求項２】
錫（Ｓｎ）およびインジウム（Ｉｎ）から選択される少なくとも一種を、合計で１重量％以上３０重量％未満含む、
ことを特徴とする請求項１に記載の接合用ろう材。
【請求項３】
セラミックスと、
金属と、
前記セラミックスおよび前記金属を接合する接合用ろう材であって、３１重量％以上６０重量％未満のアンチモン（Ｓｂ）、１重量％以上５重量％以下のチタン（Ｔｉ）を含み、かつ、残部がＣｕおよび不可避不純物からなる接合用ろう材と、
を有することを特徴とする接合体。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、接合用ろう材および接合体に関するものである。
続きを表示（約 1,400 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、半導体装置等において用いられる回路基板として、耐熱性および絶縁性を有するセラミックスと、導電性の金属とを接合した接合体が知られている（例えば、特許文献１、２を参照）。特許文献１、２では、セラミックスと金属との接合に、ろう材を用いている。この際、ろう材には、銅（Ｃｕ）－マグネシウム（Ｍｇ）合金にチタン（Ｔｉ）またはＴｉ－Ｃｕ合金を添加したＣｕ－Ｍｇ－Ｔｉ合金や、ＣｕおよびこのＣｕと共晶反応する共晶元素を含むものが用いられる。ここで、特許文献２において、共晶元素としてアンチモン（Ｓｂ）を用いる場合、ろう材におけるＳｂの質量％を５６％以上９０％以下とすることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特許第４３７５７３０号公報
特許第６２５６１７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、Ｍｇは、蒸気圧が高く、引用文献１では、５００℃を超えるような接合プロセスにおいてＭｇの蒸発が生じた場合、接合不良が発生するおそれがある。また、Ｓｂは脆性材料であることが知られており、特許文献２において、Ｃｕに対するＳｂの添加量が多く、接合界面で脆性的な破壊が生じやすい。
【０００５】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、セラミックスと金属とを高強度で接合することができる接合用ろう材および接合体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】
【０００６】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る接合用ろう材は、セラミックスと金属とを接合する接合用ろう材であって、３１重量％以上６０重量％未満のアンチモン（Ｓｂ）、１重量％以上５重量％以下のチタン（Ｔｉ）を含み、かつ、残部がＣｕおよび不可避不純物からなる、ことを特徴とする。
【０００７】
また、本発明に係る接合用ろう材は、上記発明において、錫（Ｓｎ）およびインジウム（Ｉｎ）から選択される少なくとも一種を、合計で１重量％以上３０重量％未満含む、ことを特徴とする。
【０００８】
また、本発明に係る接合体は、セラミックスと、金属と、前記セラミックスおよび前記金属を接合する接合用ろう材であって、３１重量％以上６０重量％未満のアンチモン（Ｓｂ）、１重量％以上５重量％以下のチタン（Ｔｉ）を含み、かつ、残部がＣｕおよび不可避不純物からなる接合用ろう材と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、セラミックスと金属とを高強度で接合することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
図１は、本発明の一実施の形態に係る接合体の構成を示す図である。
図２は、実施例において得られた接合体の接合界面における超音波探傷画像である。
図３は、図２に示す超音波探傷画像に二値化処理を施した画像である。
図４は、引張試験に用いた試験片について説明する図である。
図５は、実施例１～７における接合率を示す図である。
図６は、比較例１～６における接合率を示す図である。
図７は、実施例１、４～７における引張せん断荷重を示す図である。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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