公开(公告)号：US09066433B2

公开(公告)日：2015-06-23

申请号：US14238097

申请日：2012-08-10

申请人： Yoshirou Kuromitsu ,  Yoshiyuki Nagatomo ,  Nobuyuki Terasaki ,  Toshio Sakamoto ,  Kazunari Maki ,  Hiroyuki Mori ,  Isao Arai

发明人： Yoshirou Kuromitsu ,  Yoshiyuki Nagatomo ,  Nobuyuki Terasaki ,  Toshio Sakamoto ,  Kazunari Maki ,  Hiroyuki Mori ,  Isao Arai

IPC分类号： H01L23/10 ,  H01L23/34 ,  H05K3/10 ,  H01L23/373 ,  H05K1/09 ,  H05K3/38 ,  H05K1/02 ,  C04B35/645 ,  C04B37/02 ,  H05K1/03 ,  H05K3/00 ,  H01L23/00

CPC分类号： H05K3/103 ,  B23K35/0222 ,  B23K35/0233 ,  B23K35/0238 ,  B23K35/262 ,  B23K35/3006 ,  C04B35/645 ,  C04B37/021 ,  C04B37/025 ,  C04B37/026 ,  C04B2237/064 ,  C04B2237/121 ,  C04B2237/124 ,  C04B2237/125 ,  C04B2237/127 ,  C04B2237/343 ,  C04B2237/366 ,  C04B2237/402 ,  C04B2237/407 ,  C04B2237/54 ,  C04B2237/60 ,  C04B2237/704 ,  C04B2237/706 ,  C04B2237/708 ,  C04B2237/86 ,  C22C9/00 ,  C22C13/00 ,  C22C21/00 ,  H01L23/3735 ,  H01L23/3736 ,  H01L24/29 ,  H01L24/32 ,  H01L24/83 ,  H01L2224/29111 ,  H01L2224/32225 ,  H01L2224/83455 ,  H01L2924/01322 ,  H05K1/0204 ,  H05K1/0306 ,  H05K1/09 ,  H05K3/0061 ,  H05K3/38 ,  Y10T29/49155 ,  H01L2924/01047 ,  H01L2924/01049 ,  H01L2924/01029 ,  H01L2924/00

摘要： A power module substrate includes an insulating substrate, and a circuit layer that is formed on one surface of the insulating substrate. The circuit layer is formed by bonding a first copper plate onto one surface of the insulating substrate. Prior to bonding, the first copper plate has a composition containing at least either a total of 1 to 100 mol ppm of one or more kinds among an alkaline-earth element, a transition metal element, and a rare-earth element, or 100 to 1000 mol ppm of boron, the remainder being copper and unavoidable impurities.

摘要翻译： 功率模块基板包括绝缘基板和形成在绝缘基板的一个表面上的电路层。 电路层通过将第一铜板接合到绝缘基板的一个表面上而形成。 在接合之前，第一铜板具有在碱土金属元素，过渡金属元素和稀土元素中至少含有1〜100摩尔ppm的一种或多种的组合物，或100〜 1000摩尔ppm的硼，其余为铜和不可避免的杂质。

公开(公告)号：US20140192486A1

公开(公告)日：2014-07-10

申请号：US14238097

申请日：2012-08-10

申请人： Yoshirou Kuromitsu ,  Yoshiyuki Nagatomo ,  Nobuyuki Terasaki ,  Toshio Sakamoto ,  Kazunari Maki ,  Hiroyuki Mori ,  Isao Arai

发明人： Yoshirou Kuromitsu ,  Yoshiyuki Nagatomo ,  Nobuyuki Terasaki ,  Toshio Sakamoto ,  Kazunari Maki ,  Hiroyuki Mori ,  Isao Arai

IPC分类号： H05K1/09 ,  H05K1/02 ,  H05K3/10

CPC分类号： H05K3/103 ,  B23K35/0222 ,  B23K35/0233 ,  B23K35/0238 ,  B23K35/262 ,  B23K35/3006 ,  C04B35/645 ,  C04B37/021 ,  C04B37/025 ,  C04B37/026 ,  C04B2237/064 ,  C04B2237/121 ,  C04B2237/124 ,  C04B2237/125 ,  C04B2237/127 ,  C04B2237/343 ,  C04B2237/366 ,  C04B2237/402 ,  C04B2237/407 ,  C04B2237/54 ,  C04B2237/60 ,  C04B2237/704 ,  C04B2237/706 ,  C04B2237/708 ,  C04B2237/86 ,  C22C9/00 ,  C22C13/00 ,  C22C21/00 ,  H01L23/3735 ,  H01L23/3736 ,  H01L24/29 ,  H01L24/32 ,  H01L24/83 ,  H01L2224/29111 ,  H01L2224/32225 ,  H01L2224/83455 ,  H01L2924/01322 ,  H05K1/0204 ,  H05K1/0306 ,  H05K1/09 ,  H05K3/0061 ,  H05K3/38 ,  Y10T29/49155 ,  H01L2924/01047 ,  H01L2924/01049 ,  H01L2924/01029 ,  H01L2924/00

摘要： A power module substrate includes an insulating substrate, and a circuit layer that is formed on one surface of the insulating substrate. The circuit layer is formed by bonding a first copper plate onto one surface of the insulating substrate. Prior to bonding, the first copper plate has a composition containing at least either a total of 1 to 100 mol ppm of one or more kinds among an alkaline-earth element, a transition metal element, and a rare-earth element, or 100 to 1000 mol ppm of boron, the remainder being copper and unavoidable impurities.

摘要翻译： 功率模块基板包括绝缘基板和形成在绝缘基板的一个表面上的电路层。 电路层通过将第一铜板接合到绝缘基板的一个表面上而形成。 在接合之前，第一铜板具有在碱土金属元素，过渡金属元素和稀土元素中至少含有1〜100摩尔ppm的一种或多种的组合物，或100〜 1000摩尔ppm的硼，其余为铜和不可避免的杂质。

公开(公告)号：US09414512B2

公开(公告)日：2016-08-09

申请号：US13503126

申请日：2010-10-19

申请人： Yoshiyuki Nagatomo ,  Kazuhiro Akiyama ,  Nobuyuki Terasaki ,  Yoshirou Kuromitsu

发明人： Yoshiyuki Nagatomo ,  Kazuhiro Akiyama ,  Hiroshi Tonomura ,  Nobuyuki Terasaki ,  Yoshirou Kuromitsu

IPC分类号： H05K7/02 ,  H05K13/00 ,  H05K7/20 ,  H01L23/373 ,  H01L23/473 ,  C04B35/645 ,  C04B37/02 ,  H01L21/48

CPC分类号： H05K7/02 ,  C04B35/645 ,  C04B37/021 ,  C04B37/026 ,  C04B2235/6581 ,  C04B2235/72 ,  C04B2237/12 ,  C04B2237/125 ,  C04B2237/343 ,  C04B2237/366 ,  C04B2237/368 ,  C04B2237/402 ,  C04B2237/55 ,  C04B2237/58 ,  C04B2237/60 ,  C04B2237/704 ,  C04B2237/706 ,  C04B2237/86 ,  H01L21/4882 ,  H01L23/3735 ,  H01L23/3736 ,  H01L23/473 ,  H01L2224/32225 ,  H05K7/2039 ,  H05K13/00 ,  Y10T29/49002

摘要： Provided is a power module substrate including a ceramic substrate, and a metal plate which contains aluminum or an aluminum alloy, and which is stacked and bonded on a surface of the ceramic substrate, wherein one or more additional elements selected from Ag, Zn, Ge, Mg, Ca, Ga, and Li are solid-solubilized in the metal plate, and the Ag concentration in the metal plate in the vicinity of the interface with the ceramic substrate is greater than or equal to 0.05% by mass and less than or equal to 10% by mass, or the total concentration of Zn, Ge, Mg, Ca, Ga, and Li in the metal plate in the vicinity of the interface with the ceramic substrate is greater than or equal to 0.01% by mass and less than or equal to 5% by mass.

摘要翻译： 提供了一种功率模块基板，其包括陶瓷基板和包含铝或铝合金的金属板，并且其被堆叠并结合在陶瓷基板的表面上，其中一个或多个选自Ag，Zn，Ge的附加元素 ，Mg，Ca，Ga和Li固溶在金属板中，金属板中与陶瓷基板界面附近的Ag浓度大于或等于0.05质量％且小于或等于 等于10质量％，或者与陶瓷基板的界面附近的金属板中的Zn，Ge，Mg，Ca，Ga和Li的总浓度大于等于0.01质量％ 以上5质量％以下。

公开(公告)号：US20130335921A1

公开(公告)日：2013-12-19

申请号：US13503126

申请日：2010-10-19

申请人： Yoshiyuki Nagatomo ,  Kazuhiro Akiyama ,  Hiroshi Tonomura ,  Nobuyuki Terasaki ,  Yoshirou Kuromitsu

发明人： Yoshiyuki Nagatomo ,  Kazuhiro Akiyama ,  Hiroshi Tonomura ,  Nobuyuki Terasaki ,  Yoshirou Kuromitsu

IPC分类号： H05K7/02 ,  H05K13/00 ,  H05K7/20

CPC分类号： H05K7/02 ,  C04B35/645 ,  C04B37/021 ,  C04B37/026 ,  C04B2235/6581 ,  C04B2235/72 ,  C04B2237/12 ,  C04B2237/125 ,  C04B2237/343 ,  C04B2237/366 ,  C04B2237/368 ,  C04B2237/402 ,  C04B2237/55 ,  C04B2237/58 ,  C04B2237/60 ,  C04B2237/704 ,  C04B2237/706 ,  C04B2237/86 ,  H01L21/4882 ,  H01L23/3735 ,  H01L23/3736 ,  H01L23/473 ,  H01L2224/32225 ,  H05K7/2039 ,  H05K13/00 ,  Y10T29/49002

摘要： Provided is a power module substrate including a ceramic substrate, and a metal plate which contains aluminum or an aluminum alloy, and which is stacked and bonded on a surface of the ceramic substrate, wherein one or more additional elements selected from Ag, Zn, Ge, Mg, Ca, Ga, and Li are solid-solubilized in the metal plate, and the Ag concentration in the metal plate in the vicinity of the interface with the ceramic substrate is greater than or equal to 0.05% by mass and less than or equal to 10% by mass, or the total concentration of Zn, Ge, Mg, Ca, Ga, and Li in the metal plate in the vicinity of the interface with the ceramic substrate is greater than or equal to 0.01% by mass and less than or equal to 5% by mass.

摘要翻译： 提供了一种功率模块基板，其包括陶瓷基板和包含铝或铝合金的金属板，并且其被堆叠并结合在陶瓷基板的表面上，其中一个或多个选自Ag，Zn，Ge的附加元素 ，Mg，Ca，Ga和Li固溶在金属板中，金属板中与陶瓷基板界面附近的Ag浓度大于或等于0.05质量％且小于或等于 等于10质量％，或者与陶瓷基板的界面附近的金属板中的Zn，Ge，Mg，Ca，Ga和Li的总浓度大于等于0.01质量％ 以上5质量％以下。

公开(公告)号：US08564118B2

公开(公告)日：2013-10-22

申请号：US12737042

申请日：2009-06-05

申请人： Yoshirou Kuromitsu ,  Yoshiyuki Nagatomo ,  Takeshi Kitahara ,  Hiroshi Tonomura ,  Kazuhiro Akiyama

发明人： Yoshirou Kuromitsu ,  Yoshiyuki Nagatomo ,  Takeshi Kitahara ,  Hiroshi Tonomura ,  Kazuhiro Akiyama

IPC分类号： H01L23/15 ,  H01L23/06 ,  H01L23/10

CPC分类号： H01L21/76838 ,  B23K1/0008 ,  B23K1/0016 ,  B23K1/20 ,  C04B2237/407 ,  H01L23/3735 ,  H01L23/498 ,  H01L24/29 ,  H01L24/32 ,  H01L2224/29111 ,  H01L2224/32225 ,  H01L2924/01322 ,  H05K1/0271 ,  H05K1/0306 ,  H05K1/09 ,  H05K1/181 ,  Y10T29/49117 ,  Y10T428/12056 ,  Y10T428/12486 ,  Y10T428/12576 ,  Y10T428/12611 ,  H01L2924/01047 ,  H01L2924/01049 ,  H01L2924/01029 ,  H01L2924/00

摘要： A power module substrate includes: a ceramics substrate having a surface; and a metal plate connected to the surface of the ceramics substrate, composed of aluminum, and including Cu at a joint interface between the ceramics substrate and the metal plate, wherein a Cu concentration at the joint interface is in the range of 0.05 to 5 wt %.

摘要翻译： 功率模块基板包括：具有表面的陶瓷基板; 以及在陶瓷基板和金属板之间的接合界面处连接到由铝构成的陶瓷基板的表面并且包括Cu的金属板，其中接合界面处的Cu浓度在0.05〜5重量％的范围内 ％。

公开(公告)号：US08116084B2

公开(公告)日：2012-02-14

申请号：US12734646

申请日：2008-11-19

申请人： Takeshi Kitahara ,  Yoshiyuki Nagatomo ,  Toshiyuki Nagase ,  Yoshirou Kuromitsu

发明人： Takeshi Kitahara ,  Yoshiyuki Nagatomo ,  Toshiyuki Nagase ,  Yoshirou Kuromitsu

IPC分类号： H05K1/00

CPC分类号： H05K3/38 ,  B23K1/0016 ,  B23K1/19 ,  B23K2101/40 ,  B23K2103/10 ,  B23K2103/18 ,  B23K2103/52 ,  H01L21/4803 ,  H01L23/15 ,  H01L23/3735 ,  H01L2224/32225 ,  H05K1/0306 ,  H05K1/09 ,  H05K3/0061 ,  H05K2203/128 ,  Y10T428/12007 ,  Y10T428/12736 ,  Y10T428/24917 ,  Y10T428/24926

摘要： A method for manufacturing a power module substrate, includes: preparing a ceramics substrate and a metal plate made of pure aluminum; a fusion step in which the ceramics substrate and the metal plate are stacked in layers with a brazing filler metal interposed therebetween, and a fused aluminum layer is formed at an interface between the ceramics substrate and the metal plate by fusing the brazing filler metal which is caused by heating; and a solidifying step in which the fused aluminum layer is solidified by cooling, and a crystal is grown so as to be arranged in a crystal orientation of the metal plate when the fused aluminum layer is solidified.

摘要翻译： 一种功率模块基板的制造方法，其特征在于，包括：准备陶瓷基板和由纯铝制成的金属板; 熔融步骤，其中陶瓷基板和金属板层叠有钎料，并且在陶瓷基板和金属板之间的界面处通过熔融钎料填充金属形成熔融铝层， 加热引起的; 以及熔融铝层通过冷却固化的固化步骤，并且当熔融铝层固化时，使晶体生长成以金属板的结晶取向布置。

公开(公告)号：US20100285331A1

公开(公告)日：2010-11-11

申请号：US12734646

申请日：2008-11-19

申请人： Takeshi Kitahara ,  Yoshiyuki Nagatomo ,  Toshiyuki Nagase ,  Yoshirou Kuromitsu

发明人： Takeshi Kitahara ,  Yoshiyuki Nagatomo ,  Toshiyuki Nagase ,  Yoshirou Kuromitsu

IPC分类号： B32B15/20 ,  B23K31/02 ,  B32B15/04

CPC分类号： H05K3/38 ,  B23K1/0016 ,  B23K1/19 ,  B23K2101/40 ,  B23K2103/10 ,  B23K2103/18 ,  B23K2103/52 ,  H01L21/4803 ,  H01L23/15 ,  H01L23/3735 ,  H01L2224/32225 ,  H05K1/0306 ,  H05K1/09 ,  H05K3/0061 ,  H05K2203/128 ,  Y10T428/12007 ,  Y10T428/12736 ,  Y10T428/24917 ,  Y10T428/24926

摘要： A method for manufacturing a power module substrate, includes: preparing a ceramics substrate and a metal plate made of pure aluminum; a fusion step in which the ceramics substrate and the metal plate are stacked in layers with a brazing filler metal interposed therebetween, and a fused aluminum layer is formed at an interface between the ceramics substrate and the metal plate by fusing the brazing filler metal which is caused by heating; and a solidifying step in which the fused aluminum layer is solidified by cooling, and a crystal is grown so as to be arranged in a crystal orientation of the metal plate when the fused aluminum layer is solidified.

摘要翻译： 一种功率模块基板的制造方法，其特征在于，包括：准备陶瓷基板和由纯铝制成的金属板; 熔融步骤，其中陶瓷基板和金属板层叠有钎料，并且在陶瓷基板和金属板之间的界面处通过熔融钎料填充金属形成熔融铝层， 加热引起的; 以及熔融铝层通过冷却固化的固化步骤，并且当熔融铝层固化时，使晶体生长成以金属板的结晶取向布置。

公开(公告)号：US20090229864A1

公开(公告)日：2009-09-17

申请号：US11720658

申请日：2006-09-15

申请人： Yoshirou Kuromitsu ,  Makoto Toriumi ,  Yoshiyuki Nagatomo ,  Hiroya Ishizuka ,  Youichiro Baba ,  Tomoyuki Watanabe ,  Takuya Yasui

发明人： Yoshirou Kuromitsu ,  Makoto Toriumi ,  Yoshiyuki Nagatomo ,  Hiroya Ishizuka ,  Youichiro Baba ,  Tomoyuki Watanabe ,  Takuya Yasui

IPC分类号： H05K7/20 ,  H05K1/03

CPC分类号： H01L23/3735 ,  H01L23/473 ,  H01L2224/29111 ,  H01L2224/32225 ,  H05K1/0271 ,  H05K1/0306 ,  H05K1/09 ,  H05K3/0061 ,  H05K3/341 ,  H05K3/3463 ,  H05K2201/0352 ,  H05K2201/09736

摘要： An insulating circuit board includes an insulating plate, a circuit board joined to a first surface of the insulating plate, and a metal plate joined to a second surface of the insulating plate. The circuit board is formed from an Al alloy having a purity of 99.98% or more or pure Al, and the metal plate is formed from an Al alloy having a purity of 98.00% or more and 99.90% or less. The thickness (a) of the circuit board is 0.2 mm or more and 0.8 mm or less, the thickness (b) of the metal plate is 0.6 mm or more and 1.5 mm or less, and the thicknesses satisfy the expression of a/b≦1. An insulating circuit board having a cooling sink includes cooling sink joined via a second solder layer. The second solder layer contains Sn as its main component, and has a Young's modulus, 35 GPa or more, a 0.2% proof stress of, 30 MPa or more, and a tensile strength of, 40 MPa or more. The cooling sink is formed from, pure Al or an Al alloy.

摘要翻译： 绝缘电路板包括绝缘板，连接到绝缘板的第一表面的电路板和连接到绝缘板的第二表面的金属板。 电路板由纯度为99.98％以上的Al合金或纯Al形成，金属板由纯度为98.00％以上且99.90％以下的Al合金形成。 电路板的厚度（a）为0.2mm以上且0.8mm以下，金属板的厚度（b）为0.6mm以上且1.5mm以下，厚度满足a / b <= 1。 具有冷却槽的绝缘电路板包括通过第二焊料层接合的冷却水槽。 第二焊料层含有Sn作为其主要成分，杨氏模量为35GPa以上，0.2％屈服应力为30MPa以上，拉伸强度为40MPa以上。 冷却槽由纯Al或Al合金形成。

公开(公告)号：US20130010429A1

公开(公告)日：2013-01-10

申请号：US13394923

申请日：2010-09-07

申请人： Hiroshi Tonomura ,  Yoshiyuki Nagatomo ,  Yoshirou Kuromitsu

发明人： Hiroshi Tonomura ,  Yoshiyuki Nagatomo ,  Yoshirou Kuromitsu

IPC分类号： B23K31/02 ,  B23K1/19 ,  H05K7/20

CPC分类号： H01L23/3735 ,  C04B37/026 ,  C04B2237/124 ,  C04B2237/126 ,  C04B2237/366 ,  C04B2237/402 ,  C04B2237/704 ,  H01L23/467 ,  H01L23/473 ,  H01L24/32 ,  H01L2224/29111 ,  H01L2224/32225 ,  H01L2924/01047 ,  H01L2924/014 ,  H01L2924/01029 ,  H01L2924/01049

摘要： A method for producing a substrate for a power module with a heat sink includes a heat sink bonding step for bonding a heat sink to the surface of a second metal plate. The heat sink bonding step includes: a Cu layer forming step for forming a Cu layer on at least one of the surface of the second metal plate and a bonding surface of the heat sink; a heat sink laminating step for laminating the second metal plate and the heat sink via the Cu layer; a heat sink heating step for pressing in the lamination direction and heating the second metal plate and the heat sink, to diffuse Cu in the Cu layer into the second metal plate and the heat sink; and a molten metal solidifying step for solidifying the molten metal formed with Cu diffusion, to bond the second metal plate and the heat sink.

摘要翻译： 一种用于制造具有散热器的功率模块用基板的方法，包括将散热器接合到第二金属板的表面的散热焊接工序。 散热焊接工序包括：Cu层形成步骤，用于在第二金属板的表面中的至少一个表面和散热片的接合表面上形成Cu层; 散热层叠步骤，用于经由所述Cu层层压所述第二金属板和所述散热片; 散热器加热步骤，用于在层叠方向上按压并加热第二金属板和散热片，以使Cu层中的Cu扩散到第二金属板和散热片中; 以及熔融金属固化步骤，用于固化由Cu扩散形成的熔融金属，以将第二金属板和散热片结合。

公开(公告)号：US20100258233A1

公开(公告)日：2010-10-14

申请号：US12734428

申请日：2008-11-06

申请人： Hiroshi Tonomura ,  Takeshi Kitahara ,  Hiroya Ishizuka ,  Yoshirou Kuromitsu ,  Yoshiyuki Nagatomo

发明人： Hiroshi Tonomura ,  Takeshi Kitahara ,  Hiroya Ishizuka ,  Yoshirou Kuromitsu ,  Yoshiyuki Nagatomo

IPC分类号： B32B37/04 ,  C04B35/14 ,  B29C35/08 ,  G01N33/38 ,  C04B35/64

CPC分类号： B23K1/20 ,  C04B35/584 ,  C04B37/026 ,  C04B2235/72 ,  C04B2235/721 ,  C04B2235/723 ,  C04B2235/96 ,  C04B2237/121 ,  C04B2237/128 ,  C04B2237/368 ,  C04B2237/402 ,  C04B2237/52 ,  C04B2237/704 ,  C04B2237/706 ,  C04B2237/86 ,  H01L21/4807 ,  H01L21/481 ,  H01L23/15 ,  H01L23/3735 ,  H01L23/4006 ,  H01L23/473 ,  H01L2224/32225 ,  H01L2224/48227 ,  H01L2924/1305 ,  H01L2924/13055 ,  H05K1/0306 ,  H05K3/0029 ,  H05K3/0052 ,  H05K3/38 ,  H05K3/381 ,  H05K2201/0355 ,  H05K2201/09036 ,  H05K2201/0909 ,  H05K2203/095 ,  Y10T29/49155 ,  H01L2924/00

摘要： Disclosed is a ceramic substrate including silicon in which the concentration of a silicon oxide and a silicon composite oxide in the surface thereof is less than or equal to 2.7 Atom %.

摘要翻译： 公开了包括硅的陶瓷基板，其表面中的氧化硅和硅复合氧化物的浓度小于或等于2.7原子％。