WO2013089099A1 - パワーモジュール用基板、ヒートシンク付パワーモジュール用基板、パワーモジュール、フラックス成分侵入防止層形成用ペーストおよび接合体の接合方法 - Google Patents

Abstract

　このパワーモジュール用基板１０は、絶縁層１１の一方の面に回路層１２が形成され、絶縁層１１の他方の面に金属層１３が形成されており、この金属層１３の他方の面にフラックスを使用して被接合体が接合されるパワーモジュール用基板１０であって、絶縁層１１と金属層１３との接合面の周縁部には、酸化物と樹脂とを含有するフラックス成分侵入防止層５１が形成されている。

Description

パワーモジュール用基板、ヒートシンク付パワーモジュール用基板、パワーモジュール、フラックス成分侵入防止層形成用ペーストおよび接合体の接合方法

　この発明は、絶縁層の一方の面に回路層が形成され、前記絶縁層の他方の面に金属層が形成されており、この金属層の他方の面にフラックスを使用して被接合体が接合されるパワーモジュール用基板、このパワーモジュール用基板を備えたヒートシンク付パワーモジュール用基板、パワーモジュール、フラックス成分が接合面に侵入することを抑制するためのフラックス成分侵入防止層を形成する際に使用されるフラックス成分侵入防止層形成用ペースト、及び、このフラックス成分侵入防止層形成用ペーストを使用した接合体の接合方法に関する。
　本願は、２０１１年１２月１２日に日本で出願された特願２０１１－２７１０８１号、および２０１１年１２月１２日に日本で出願された特願２０１１－２７１１４６号に基づき優先権を主張し、それらの内容をここに援用する。

　上述のパワーモジュール用基板及びヒートシンク付パワーモジュール用基板としては、例えば特許文献１に記載されているように、ＡｌＮ（窒化アルミニウム）からなるセラミックス基板の両面にＡｌ（アルミニウム）の金属板（回路層及び金属層）が接合されたパワーモジュール用基板と、アルミニウムからなるヒートシンクとが、ろう付けによって接合されたものが提案されている。
　特許文献２には、セラミックス材からなる絶縁基板の両面にＡｌ（アルミニウム）の金属板（上部電極及び下部電極）が接合されており、上部電極に半導体素子が接合された半導体モジュールと、アルミニウムからなる冷却器の天板とが、フラックスを用いたろう付けによって接合された半導体モジュールの冷却装置が提案されている。

　特許文献３には、パワーモジュールにおける絶縁積層材のろう付け方法が開示されている。この方法では、ボロンナイトライドまたはカーボンの粉末を有機化合物からなる分散媒に分散させて懸濁液をつくり、この懸濁液を、アルミニウム製の伝熱層の周面に塗布することによって、フラックス浸入防止物を伝熱層の周面に付着させる。この状態で、前記伝熱層と応力緩和部材とをフラックスを使用してろう付することにより、溶融したフラックスが、金属層の周面に沿って絶縁板と金属層の界面に侵入することを防止する。

　フラックスを用いたろう付けとしては、例えば特許文献４、５に記載されているように、ＫＡｌＦ_４を主成分とするフラックスを用いたノコロックろう付けが知られている。
　このノコロックろう付けは、主に、アルミニウム部材同士を接合する技術であり、例えばＡｌ－Ｓｉ系ろう材箔とＫＡｌＦ_４を主成分とするフラックスとを、アルミニウム部材同士の間に配置し、フラックスによってアルミニウム部材の表面に形成された酸化膜を除去するとともに、ろう材の溶融を促進して、接合する。

特開２００７－１９４２５６号公報 特開２００９－１０５１６６号公報 特開２０１１－２２８５６３号公報 特開２００１－０１２８８７号公報 特開２０１０－１３８９５５号公報

　ところで、パワーモジュール用基板とヒートシンクをノコロックろう付けで接合する場合には、フラックス成分であるＫＡｌＦ_４がパワーモジュール用基板のセラミックス板と金属板との接合面に侵入し、セラミックス板と金属板との間の接合信頼性が低下するおそれがあった。

　特に、ヒートシンク付パワーモジュール基板においては、セラミックス基板と金属板との接合面と、パワーモジュール用基板とヒートシンクとの界面との間が金属層のみで隔てられ、両者が近接していることから、フラックス成分がパワーモジュール用基板のセラミックス板と金属板との接合面に侵入しやすい傾向にある。
　さらに、フラックス成分がセラミックス基板を超えて回路層にまで達する場合には、回路層と金属層との絶縁性が低下してしまい、パワーモジュール用基板として使用できなくなるおそれがあった。
　そのため、特許文献２では、セラミックス板と金属板との接合端部にホウ素や酸化チタン等で構成された接触防止材（フラックス侵入防止層）を塗布することが提案されている。

　しかし、このフラックス侵入防止層はパワーモジュール用基板とヒートシンクとの接合前に予め塗布する必要があるが、パワーモジュール用基板とヒートシンクとの接合工程に至るまでには、工場間の輸送、工場内の搬送、接合冶具へのセッティングなどの工程を経る必要があり、そのような工程を経てもフラックス侵入防止層を確実に付着させておく必要がある。

　この発明の第１の態様は、絶縁層と金属層との接合面の周縁部にフラックス侵入防止層を確実に付着させておくことができ、フラックスを用いて被接合材を接合した場合であっても、絶縁層と金属層との接合信頼性が低下することを抑制できるパワーモジュール用基板、ヒートシンク付パワーモジュール用基板及びパワーモジュールを提供することを課題とする。

　この発明の他の態様は、フラックス成分侵入防止層を確実に形成でき、接合体と被接合体とを良好に接合することが可能なフラックス成分侵入防止層形成用ペーストおよび接合体の接合方法を提供することを課題とする。

　本発明の第１の態様のパワーモジュール用基板は、絶縁層の一方の面に回路層が形成され、前記絶縁層の他方の面に金属層が形成されており、この金属層の他方の面にフラックスを使用して被接合体が接合されるパワーモジュール用基板であって、前記絶縁層と前記金属層との接合面の周縁部には、酸化物と樹脂とを含有するフラックス成分侵入防止層が形成されている。

　この構成のパワーモジュール用基板によれば、前記絶縁層と前記金属層との接合面の周縁部に、酸化物と樹脂とを含有するフラックス成分侵入防止層が形成されているので、金属層の他方の面にフラックスを使用して被接合体を接合する際に、フラックス成分が前記絶縁層側に移動してきても、フラックス成分が前記酸化物に接触して分解されるため、前記絶縁層と前記金属層との接合面にフラックス成分が進入することを抑制できる。これは、フラックス成分侵入防止層に含まれる酸化物とフラックス成分が反応することにより、フラックス成分が分解し、フラックスとしての活性を失うことによるものと考えられる。
　また、フラックス成分侵入防止層が樹脂を含有しているので、輸送、搬送またはセッティング等で振動が生じたとしても、フラックス成分侵入防止層を、前記絶縁層と前記金属層との接合面の周縁部に形状を保持したまま確実に付着させておくことができる。
　被接合体を接合した際には、その熱によってフラックス成分侵入防止層内の樹脂が分解されるから、被接合体を接合後のパワーモジュール用基板におけるフラックス成分侵入防止層は、ほとんどが酸化物で構成される。

　前記フラックス成分侵入防止層の組成は、前記酸化物を５体積％以上６０体積％以下の範囲内で含み、残部が前記樹脂とされていることが好ましい。
　この場合、酸化物の含有量が５体積％以上とされているので、ろう付けを行う際に前記フラックス成分侵入防止層に接触したフラックス成分を確実に分解することができ、前記絶縁層と前記金属層との接合面にフラックス成分が進入することを確実に抑制できる。酸化物の含有量が６０体積％以下とされているので、フラックス成分侵入防止層内の樹脂の含有量が確保され、樹脂により付着力を高めてフラックス成分侵入防止層が脱落することを防止できる。

　前記フラックス成分侵入防止層は、フィレット形状をなしていることが好ましい。フィレット形状とは、２つの交差する面を凹曲面で滑らかにつないだ裾広がりの形状をいう。
　この場合、絶縁層の他方の面及び金属層の側面にそれぞれ延在するようにフラックス成分侵入防止層が形成されることになり、前記絶縁層と前記金属層との接合面にフラックス成分が進入することを確実に抑制できる。また、フラックス成分侵入防止層による被覆面積の大きさに比して、フラックス成分侵入防止層の体積をフラックス分解効果を得る上で必要充分な程度に小さくすることができる。

　前記酸化物は、ＴｉＯ_２、ＳｉＯ_２、Ａｌ_２Ｏ_３のうちのいずれか１種又は２種以上とされていることが好ましい。これら酸化物は、ろう付けの行われる温度範囲において、フラックス成分と反応することによりフラックス成分を酸化反応等により分解し、フラックスを失活することができる。特に、ノコロックろう付けで使用されるＫＡｌＦ_４を主成分とするフラックスを、確実に分解することが可能となる。

　前記樹脂としては、アクリル樹脂、セルロース樹脂、ブチラール樹脂等を用いることができ、特に、アクリル樹脂であることが好ましい。アクリル樹脂は、ろう付けの行われる温度範囲に加熱された時に解重合を起こすため、不活性ガス雰囲気下においても良好な熱分解特性を有することになり、焼成後のフラックス成分侵入防止層内に樹脂が残存することを抑制できる。

　本発明の他の態様のヒートシンク付パワーモジュール用基板は、上述のパワーモジュール用基板と、前記パワーモジュール用基板の前記金属層にフラックスを用いて接合されたヒートシンクと、を備える。
　この構成のヒートシンク付パワーモジュール用基板によれば、絶縁層と金属層との接合面の周縁に前述のフラックス成分侵入防止層が形成されているので、ヒートシンクを接合する際に、フラックス成分が絶縁層と金属層との接合面に侵入することが防止される。よって、絶縁層と金属層との接合信頼性に優れる。
　ヒートシンクを接合した際には、その熱によってフラックス成分侵入防止層内の樹脂が分解されることから、ヒートシンク付パワーモジュール用基板におけるフラックス成分侵入防止層は、ほとんどが酸化物で構成される。

　本発明の他の態様のパワーモジュールは、上述のパワーモジュール用基板と、前記回路層上に配設された電子部品とを備える。この構成のパワーモジュールによれば、絶縁層と金属層とが確実に接合されることになり、信頼性を大幅に向上させることができる。

　本発明の他の態様のフラックス成分侵入防止層形成用ペーストは、前記フラックス成分を分解する酸化物と、樹脂と、溶剤とを含有し、温度２５℃でのずり速度１０ｓ^－１における粘度が、１０ｍPａ・ｓ以上２００００ｍＰａ・ｓ以下の範囲内とされ、温度２５℃でのずり速度１００ｓ^－１における粘度が、１０ｍPａ・ｓ以上５０００ｍＰａ・ｓ以下の範囲内とされている。

　この構成のフラックス成分侵入防止層形成用ペーストによれば、前記フラックス成分を分解する酸化物を有しているので、フラックス成分と接触した際にフラックス成分を無害化することができ、第一部材と第二部材との接合面にフラックス成分が進入することを抑制できる。

　また、前記粘度条件を満たすことにより、第一部材と第二部材との接合面の周囲に対して、フラックス成分侵入防止層形成用ペーストを塗布することができ、かつ、塗布したフラックス成分侵入防止層形成用ペーストが適度にダレることによって良好なフィレット形状が形成され、フラックス成分侵入防止層を確実に形成することができる。
　特に、絶縁層と金属層の接合面と、金属層とヒートシンクとの接合界面とが近接している場合には、フラックス成分侵入防止層を形成し難いが、本発明のフラックス成分侵入防止層形成用ペーストであれば、適度な粘度により塗布性および保持性に優れるので、フラックス成分侵入防止層を所望の塗布量および断面形状に形成することができる。

　ずり速度１０ｓ^－１における粘度が１０ｍPａ・ｓ未満の場合には、ペーストを塗布した際のダレが大きくはみ出してペースト成分が接合体と被接合体との接合界面に入り込んでしまい、フラックスを用いた接合時の接合を阻害してしまうおそれがある。また、ずり速度１０ｓ^－１における粘度が２００００ｍPａ・ｓを超えている場合には、ペーストを塗布した後に適度なダレが生じないため、フィレット形状が形成されず、接合面とフラックス成分侵入防止層との間に隙間が生じてしまうおそれがある。
　以上のことから、温度２５℃でのずり速度１０ｓ^－１における粘度を、１０ｍPａ・ｓ以上２００００ｍＰａ・ｓ以下の範囲内に設定している。
　上述の作用効果を確実に奏功せしめるためには、温度２５℃でのずり速度１０ｓ^－１における粘度を、１００ｍPａ・ｓ以上１００００ｍＰａ・ｓ以下の範囲内とすることが好ましい。

　ずり速度１００ｓ^－１における粘度が１０ｍPａ・ｓ未満の場合には、ペーストを塗布する際にペーストが過剰に吐出されてしまうため、意図した塗布部分からはみ出してしまい接合を阻害するおそれがある。ずり速度１００ｓ^－１における粘度が５０００ｍPａ・ｓを超えている場合には、ペーストを塗布する際にペーストを十分に吐出することができず、接合面とフラックス成分侵入防止層との間に隙間を生じてしまうおそれがある。
　以上のことから、温度２５℃でのずり速度１００ｓ^－１における粘度を、１０ｍPａ・ｓ以上５０００ｍＰａ・ｓ以下の範囲内に設定している。
　上述の作用効果をより確実に奏功せしめるためには、温度２５℃でのずり速度１００ｓ^－１における粘度を、５０ｍPａ・ｓ以上２５００ｍＰａ・ｓ以下の範囲内とすることが好ましい。

　前記酸化物は、前述した通りである。
　前記樹脂も前述した通りである。

　前記溶剤は、非極性溶媒であることが好ましい。非極性溶媒を用いた場合には、粉末への樹脂の吸着を促すことが可能となり、分散の安定化を図ることができる。非極性溶媒としては、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、エチルシクロヘキサン、ジブチルエーテル等が挙げられる。

　本発明のフラックス成分侵入防止層形成用ペーストは、必要に応じて分散剤を含有していてもよい。分散剤を用いることにより酸化物成分の分散の安定化を図ることができる。分散剤としてはアニオン性、カチオン性、非イオン性の界面活性剤が挙げられる。分散剤の好ましい含有量は限定されないが、例えばペーストの全量に対して０．０１質量%～５質量%である。この範囲であると分散効果が得られ、かつ分散剤残留による影響が生じにくい。

　前記酸化物の含有量が１０質量％以上８０質量％以下、前記樹脂の含有量が５質量％以上３０質量％以下、残部が溶剤とされていることが好ましい。この場合、フラックス成分を分解する酸化物を１０質量％以上８０質量％以下の範囲内で含有しているので、フラックス成分を確実に分解して無害化することができる。前記樹脂の含有量が５質量％以上３０質量％以下の範囲内である場合には、ペーストを塗布して形成されたフィレット形状を保持することができ、確実にフラックス成分侵入防止層を形成することが可能となる。

　本発明の他の態様の接合体の接合方法は、接合面を介して接合された第一部材と第二部材を有する接合体と、被接合材とを、フラックスを使用して接合する接合体の接合方法であって、前述のフラックス成分侵入防止層形成用ペーストを使用して、前記接合体の第一部材と第二部材との接合面にフラックス成分が前記接合面に侵入することを抑制するフラックス成分侵入防止層を形成し、その後、前記接合体と、前記被接合材とを、フラックスを使用して接合する。

　この構成の接合体の接合方法によれば、前述のフラックス成分侵入防止層形成用ペーストを使用して、前記接合体の第一部材と第二部材との接合面にフラックス成分が前記接合面に侵入することを抑制するフラックス成分侵入防止層を形成しているので、第一部材と第二部材との接合面にフラックス成分が侵入することを抑制でき、接合面における接合信頼性を低下させることなく、接合体と被接合体とを良好に接合することが可能となる。

　本発明の一態様であるパワーモジュール用基板、ヒートシンク付パワーモジュール用基板、パワーモジュールによれば、フラックスを用いて被接合材を接合した場合であっても、フラックス侵入防止層を確実に付着させておくことができ、絶縁層と金属板との接合信頼性が低下することを抑制できる。

　本発明の他の態様であるフラックス成分侵入防止層形成用ペーストおよび接合体の接合方法によれば、接合面を介して接合された第一部材と第二部材を有する接合体と、被接合材とを、フラックスを使用して接合する際に、フラックス成分が前記接合面に侵入することを抑制するためのフラックス成分侵入防止層を確実に形成でき、接合体と被接合体とを良好に接合することが可能である。

本発明の一実施形態であるパワーモジュール用基板を示す断面図である。 本発明の他の実施形態であるヒートシンク付パワーモジュール用基板及びパワーモジュールの断面図である。 前記実施形態で用いられるフラックス成分侵入防止層形成用ペーストの製造方法を示すフロー図である。 前記実施形態であるヒートシンク付パワーモジュール用基板の製造方法を示すフロー図である。 前記実施形態であるパワーモジュール用基板の製造方法を示す断面図である。 フラックス成分侵入防止層を形成する手順を示す断面図である。 本発明の実施形態であるヒートシンク付パワーモジュール用基板の製造方法を示す断面図である。 本発明の他の実施形態であるパワーモジュール用基板を示す断面図である。

　以下に、本発明の各実施形態を、添付した図面を参照して説明する。
［パワーモジュール用基板］
　本実施形態であるパワーモジュール用基板１０（接合体）は、図１に示すように、絶縁層を構成するセラミックス基板１１と、このセラミックス基板１１の一方の面（図１において上面）に配設された回路層１２と、セラミックス基板１１の他方の面（図１において下面）に配設された金属層１３とを備えている。

　セラミックス基板１１は、回路層１２と金属層１３との間の電気的接続を防止するものであって、例えば絶縁性の高いＡｌＮ（窒化アルミニウム）で構成されている。セラミックス基板１１の厚さは、０．２～１．５ｍｍの範囲内に設定されており、本実施形態では、０．６３５ｍｍに設定されている。

　回路層１２は、セラミックス基板１１の一方の面に、導電性を有する金属板２２が接合されることにより形成されている（図５参照）。本実施形態においては、回路層１２は、純度が９９．９９％以上のアルミニウム（いわゆる４Ｎアルミニウム）の圧延板からなるアルミニウム板がセラミックス基板１１に接合されることにより形成されている。回路層１２の厚さＡは、０．２ｍｍ以上３．０ｍｍ以下の範囲内に設定されており、本実施形態では、０．６ｍｍに設定されている。

　金属層１３は、セラミックス基板１１の他方の面に、金属板２３が接合されることにより形成されている（図５参照）。本実施形態においては、金属層１３は、回路層１２と同様に、純度が９９．９９％以上のアルミニウム（いわゆる４Ｎアルミニウム）の圧延板からなるアルミニウム板がセラミックス基板１１に接合されることで形成されている。金属層１３の厚さＢは、０．２ｍｍ以上３．０ｍｍ以下の範囲内に設定され、本実施形態では、１．６ｍｍに設定されている。

　本実施形態においては、回路層１２の厚さと金属層１３の厚さとの比Ｂ／Ａは、１．０≦Ｂ／Ａ≦２０の範囲内に設定されており、より好ましくは１．５≦Ｂ／Ａ≦２０の範囲内に設定されている。本実施形態では、Ｂ／Ａ＝１．６／０．６＝２．６６７に設定されている。

　本実施形態においては、パワーモジュール用基板１０のうちセラミックス基板１１と金属層１３との接合面の周縁部に、フラックス成分侵入防止層５１が形成されている。このフラックス成分侵入防止層５１は、図１に示すように、フィレット形状をなしている。すなわち、セラミックス基板１１の金属層１３との接合面を除く周縁部の下面のほぼ全面、及び金属層１３の側面のほぼ全面にわたってフラックス成分侵入防止層５１が形成されており、フラックス成分侵入防止層５１によって、セラミックス基板１１と金属層１３との接合面の周縁部が完全に覆われている。

　フラックス成分侵入防止層５１は、酸化物と樹脂とを含有するものであり、より具体的には、酸化物の含有量が５体積％以上６０体積％以下、残部が樹脂とされている。

　前記酸化物としては、ＴｉＯ_２、ＳｉＯ_２、Ａｌ_２Ｏ_３のうちのいずれか１種又は２種以上が用いられている。酸化物の粒径は、０．０１μｍ以上２０μｍ以下の範囲内が好ましい。より好ましくは０．１μｍ以上２０μｍ以下である。
　後述するように、このパワーモジュール用基板１０（接合体）の金属層１３の他方の面側にヒートシンク４０（被接合材）を、ＫＡｌＦ_４を主成分とするフラックスを用いたノコロックろう付けによって接合する場合には、フラックス成分であるＫＡｌＦ_４を分解する酸化物としてＴｉＯ_２が好適に用いられる。より具体的には、ＴｉＯ_２を５体積％以上６０体積％以下の範囲内で含有していることが好ましい。

　樹脂としては、アクリル樹脂、セルロース樹脂、ブチラール樹脂等を用いることができる。その中でも特に、アクリル樹脂が好適に用いられる。

［ヒートシンク付パワーモジュール用基板］
　次に、パワーモジュール用基板１０を用いたヒートシンク付パワーモジュール用基板３０及びパワーモジュール１について、図２を参照して説明する。このパワーモジュール１は、ヒートシンク付パワーモジュール用基板３０と、回路層１２の表面にはんだ層２を介して接合された半導体チップ３と、を備えている。

　ヒートシンク付パワーモジュール用基板３０は、上述したパワーモジュール用基板１０に、ヒートシンク４０を接合したものである。本実施形態においては、ヒートシンク４０とパワーモジュール用基板１０とは、ＫＡｌＦ_４を主成分とするフラックスを用いたノコロックろう付けによって接合されている。

　ヒートシンク４０は、前述のパワーモジュール用基板１０を冷却するためのものである。本実施形態であるヒートシンク４０は、パワーモジュール用基板１０と接合される天板部４１と、この天板部４１に対向するように配置された底板部４５と、天板部４１と底板部４５との間に介装されたコルゲートフィン４６とを備えており、これら天板部４１と底板部４５とコルゲートフィン４６とによって、冷却媒体が流通する流路４２が画成されている。

　ヒートシンク４０が接合される際の熱によって、上述のパワーモジュール用基板１０のフラックス成分侵入防止層５１中の樹脂が熱分解して除去される。したがって、図２に示すヒートシンク付パワーモジュール基板３０におけるフラックス成分侵入防止層５１には、樹脂成分がほとんど含まれず、酸化物（本実施形態では例えばＴｉＯ_２）で構成されている。

［フラックス成分侵入防止層形成用ペースト］
　次に、パワーモジュール用基板１０のフラックス成分防止層５１を形成する際に用いられるフラックス成分侵入防止層形成用ペースト５０について説明する。
　このフラックス成分侵入防止層形成用ペースト５０は、前述した酸化物と、前述した樹脂と、溶剤とを含有するものであり、より具体的には、酸化物の含有量がペーストの質量に対して１０質量％以上８０質量％以下、樹脂の含有量が５質量％以上３０質量％以下、残部が溶剤とされている。

　ＫＡｌＦ_４を主成分とするフラックスを用いる場合には、酸化物として、フラックス成分であるＫＡｌＦ_４を分解するＴｉＯ_２が好適に用いられ、その場合には、ＴｉＯ_２を１０質量％以上８０質量％以下の範囲内で含有していることが好ましい。

　溶剤としては、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、エチルシクロヘキサン、ジブチルエーテル等の非極性溶媒が好適であり、これらの１種または２種以上が混合して用いられている。前記樹脂は溶剤に溶解していることが好ましい。

　本実施形態であるフラックス成分侵入防止層形成用ペースト５０は、温度２５℃でのずり速度１０ｓ^－１における粘度が、１０ｍPａ・ｓ以上２００００ｍＰａ・ｓ以下の範囲内とされ、温度２５℃でのずり速度１００ｓ^－１における粘度が、１０ｍPａ・ｓ以上５０００ｍＰａ・ｓ以下の範囲内とされている。
　より好ましくは、温度２５℃でのずり速度１０ｓ^－１における粘度が、１００ｍPａ・ｓ以上１００００ｍＰａ・ｓ以下の範囲内とされ、温度２５℃でのずり速度１００ｓ^－１における粘度が、５０ｍPａ・ｓ以上２５００ｍＰａ・ｓ以下の範囲内とされている。

　所定のずり速度における粘度は、ストレスメータにおいて、測定治具としてコーン（４°、直径４０ｍｍ）を用い、このコーンを回転させてフラックス成分侵入防止層形成用ペースト５０に所定のずり速度を与えて、３分後における粘度値を示すものとする。

　フラックス成分侵入防止層形成用ペースト５０は、必要に応じて分散剤を含有していてもよい。その場合、樹脂の含有量を分散剤の含有量だけ減らせばよい。分散剤を用いることにより酸化物成分の分散の安定化を図ることができる。分散剤としてはアニオン性、カチオン性、非イオン性の界面活性剤が挙げられる。分散剤の好ましい含有量は限定されないが、例えばペーストの全量に対して０．０１～５質量%である。この範囲であると分散効果が得られ、かつ分散剤残留による影響が生じにくい。

［フラックス成分侵入防止層形成用ペーストの製造方法］
　次に、このフラックス成分侵入防止層形成用ペースト５０の製造方法について、図３に示すフロー図を参照して説明する。
　まず、溶剤と樹脂とを混合して遊星式撹拌装置等の攪拌装置によって撹拌し、溶剤中に樹脂を溶解したビークルを作製する（ビークル作製工程Ｓ０１）。
　次に、酸化物粉末（ＴｉＯ_２粉末）と、ビークルとを遊星式撹拌装置等の攪拌装置によって撹拌する（混錬工程Ｓ０２）。このようにして、フラックス成分侵入防止層形成用ペースト５０が製造される。

［ヒートシンク付パワーモジュール用基板の製造方法］
　次に、ヒートシンク付パワーモジュール用基板の製造方法について、図４から図７を参照にして説明する。

（回路層及び金属層接合工程Ｓ１１）
　まず、図５に示すように、セラミックス基板１１の一面側に、回路層１２となる金属板２２（４Ｎアルミニウムの圧延板）が、厚さ５～５０μｍ（本実施形態では１４μｍ）のろう材箔２４を介して積層される。セラミックス基板１１の他面側には、金属層１３となる金属板２３（４Ｎアルミニウムの圧延板）が厚さ５～５０μｍ（本実施形態では１４μｍ）のろう材箔２５を介して積層される。本実施形態においては、ろう材箔２４、２５としては、例えば、融点降下元素であるＳｉを含有したＡｌ－Ｓｉ系のろう材が使用される。

　次に、金属板２２、セラミックス基板１１、金属板２３を積層方向に加圧（圧力１～５ｋｇｆ／ｃｍ^２）した状態で加熱炉内に装入して加熱する。すると、ろう材箔２４、２５と金属板２２、２３の一部とが溶融し、金属板２２、２３とセラミックス基板１１との界面にそれぞれ溶融金属領域が形成される。加熱温度は例えば、５５０℃以上６５０℃以下、加熱時間は３０分以上１８０分以下とされる。
　次に、金属板２２、２３とセラミックス基板１１との界面にそれぞれに形成された溶融金属領域を凝固させることにより、セラミックス基板１１と金属板２２及び金属板２３とを接合する。

（フラックス成分侵入防止層形成工程Ｓ１２）
　次に、セラミックス基板１１と金属層１３（金属板２３）との接合面の周縁に、フラックス成分侵入防止層５１を形成する。フラックス成分侵入防止層５１の形成方法について、図６を用いて説明する。
　まず、セラミックス基板１１と金属層１３（金属板２３）との接合面の周縁に向けて、ディスペンサー５３を用いて、フラックス成分侵入防止層用ペースト５０を塗布する（ペースト塗布工程Ｓ２１）。

　塗布したフラックス成分侵入防止層用ペースト５０を放置しておく。すると、自重によってフラックス成分侵入防止層用ペースト５０が適度にダレて、図６に示すようにフィレット形状が形成される（フィレット形状形成工程Ｓ２２）。
　次に、５０～１５０℃×３～３０分間の条件でペーストを乾燥する（乾燥工程Ｓ２３）。このとき、フラックス成分侵入防止層形成用ペースト５０内の溶剤が除去され、酸化物（本実施形態では例えばＴｉＯ_２）と樹脂（本実施形態では例えばアクリル樹脂）とからなるフラックス成分侵入防止層５１が形成される。

（ヒートシンク接合工程Ｓ１３）
　次に、図７に示すように、パワーモジュール用基板１０の金属層１３の他方の面側に、ヒートシンク４０を接合する。まず、パワーモジュール用基板１０の金属層１３とヒートシンク４０の天板部４１との間に、Ａｌ－Ｓｉ系ろう材箔２７と、ＫＡｌＦ_４を主成分とするフラックス（図示なし）とを介在させる。

　次に、積層されたパワーモジュール用基板１０、ヒートシンク４０を積層方向に加圧（圧力０～１０ｋｇｆ／ｃｍ^２）した状態で、雰囲気加熱炉内に装入して加熱し、金属層１３とヒートシンク４０の天板部４１との間に溶融金属領域を形成する。例えば、雰囲気加熱炉内は、窒素ガス等の不活性ガス雰囲気とされ、加熱温度は５５０℃以上６３０℃以下の範囲内に設定している。

　加熱後に上述の溶融金属領域が凝固することにより、パワーモジュール用基板１０の金属層１３とヒートシンク４０の天板部４１とが接合される。このとき、金属層１３、天板部４１の表面には、酸化被膜が形成されているが、前述のフラックスによってこれらの酸化被膜が除去される。また、フラックス成分が液化、気化して、セラミックス基板１１側へと移動する。このようにして、ヒートシンク４０とパワーモジュール用基板１０とが接合されてヒートシンク付パワーモジュール用基板３０が製造される。

　以上のような構成とされたパワーモジュール用基板１０によれば、セラミックス基板１１と金属層１３との接合面の周縁部に、酸化物と樹脂とを含有するフラックス成分侵入防止層５１が形成されているので、金属層１３の他方の面に、フラックスを用いてヒートシンク４０を接合する際に、フラックス成分であるＫＡｌＦ_４がセラミックス基板１１側に移動してきても、ＫＡｌＦ_４がフラックス成分侵入防止層５１の中の酸化物に接触して分解されるため、セラミックス基板１１と金属層１３との接合面にフラックス成分であるＫＡｌＦ_４が進入することを抑制できる。

　フラックス成分侵入防止層５１の組成は、酸化物を５体積％以上６０体積％以下の範囲内で含み、残部が樹脂とされているので、フラックス成分を確実に分解することができ、セラミックス基板１１と金属層１３との接合面にフラックス成分が進入することを確実に抑制できる。酸化物の含有量が６０体積％以下とされているので、フラックス成分侵入防止層５１内の樹脂の含有量が確保されることになり、樹脂成分の粘着力により、ヒートシンク４０を接合するヒートシンク接合工程Ｓ１３までに、パワーモジュール用基板１０からフラックス成分侵入防止層５１が脱落することを防止できる。

　本実施形態においては、フラックス成分侵入防止層５１がフィレット形状をなしているので、セラミックス基板１１の他方の面及び金属層１３の側面にそれぞれ延在するようにフラックス成分侵入防止層５１が形成され、セラミックス基板１１と金属層１３との接合面にフラックス成分が進入することを確実に抑制できる。

　さらに、フラックス成分侵入防止層５１に含まれる酸化物が、ＴｉＯ_２、ＳｉＯ_２、Ａｌ_２Ｏ_３のうちのいずれか１種又は２種以上とされており、本実施形態では、ＴｉＯ_２を含有しているので、ノコロックろう付けで使用されるＫＡｌＦ_４を主成分とするフラックスを、確実に分解することが可能となる。
　フラックス成分侵入防止層５１に含まれる樹脂としてアクリル樹脂が用いられている。アクリル樹脂は、加熱時に解重合を起こし、不活性ガス雰囲気下においても良好な熱分解特性を有し、焼成後のフラックス成分侵入防止層５１内に残存することを抑制できる。

　さらに、ヒートシンク付パワーモジュール用基板３０によれば、セラミックス基板１１と金属層１３との接合面の周縁に前述のフラックス成分侵入防止層５１が形成されているので、ヒートシンク４０を接合する際に、フラックス成分であるＫＡｌＦ_４がセラミックス基板１１と金属層１３との接合面に侵入することが防止されている。よって、セラミックス基板１１と金属層１３との接合信頼性に優れたヒートシンク付パワーモジュール用基板３０を提供することが可能となる。

　フラックス成分侵入防止層用ペースト５０によれば、フラックス成分を分解する酸化物を含有しているので、ＫＡｌＦ_４がフラックス成分侵入防止層５１に接触した際に、ＫＡｌＦ_４が分解されることになり、セラミックス基板１１と金属層１３との接合面に、フラックス成分ＫＡｌＦ_４が進入することを抑制できる。、特に、ＫＡｌＦ_４を主成分とするフラックスを分解する酸化物として好適なＴｉＯ_２を含有した場合には、ＫＡｌＦ_４がフラックス成分侵入防止層５１に接触した際に、ＫＡｌＦ_４を効率よく分解できる。

　フラックス成分侵入防止層用ペースト５０として、温度２５℃でのずり速度１０ｓ^－１における粘度が、１０ｍPａ・ｓ以上２００００ｍＰａ・ｓ以下の範囲内とされ、温度２５℃でのずり速度１００ｓ^－１における粘度が、１０ｍPａ・ｓ以上５０００ｍＰａ・ｓ以下の範囲内とされたものを適用しているので、セラミックス基板１１と金属層１３との接合面の周囲に対して、フラックス成分侵入防止層形成用ペースト５０を良好に塗布することができる。塗布したフラックス成分侵入防止層形成用ペースト５０が適度にダレることによって、図１、図２に示すような良好なフィレット形状が形成され、フラックス成分侵入防止層５１を確実に形成することができる。特に、温度２５℃でのずり速度１０ｓ^－１における粘度が、１０ｍPａ・ｓ以上１００００ｍＰａ・ｓ以下の範囲内とされ、温度２５℃でのずり速度１００ｓ^－１における粘度が、５０ｍPａ・ｓ以上２５００ｍＰａ・ｓ以下の範囲内とされている場合には、セラミックス基板１１と金属層１３との接合面の周囲に対して、フラックス成分侵入防止層形成用ペースト５０をさらに良好に塗布することができ、さらに良好なフィレット形状が形成される。

　特に、樹脂としてアクリル樹脂を含有している場合には、接合時の加熱により解重合を起こし、不活性ガス雰囲気下においても良好に熱分解し、焼成後のフラックス成分侵入防止層５１内に残存することを抑制できる。

　さらに、本実施形態では、溶剤として、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、エチルシクロヘキサン、ジブチルエーテル等非極性溶媒を使用しているので、酸化物粉末（ＴｉＯ_２粉末）の樹脂への吸着を促すことが可能となり、酸化物粉末（ＴｉＯ_２粉末）を安定して分散させることが可能となる。

　本実施形態のフラックス成分侵入防止層用ペースト５０においては、酸化物（ＴｉＯ_２）の含有量が１０質量％以上８０質量％以下、樹脂の含有量が５質量％以上３０質量％以下、残部が溶剤とされているので、フラックス成分を確実に分解して無害化することができるとともに、塗布して形成されたフィレット形状を保持することができ、確実にフラックス成分侵入防止層５１を形成することが可能となる。

　さらに、本実施形態である接合体の接合方法によれば、パワーモジュール用基板１０のセラミックス基板１１と金属層１３との接合面に、フラックス成分であるＫＡｌＦ_４が侵入することを抑制でき、接合面における接合信頼性を低下させることなく、パワーモジュール用基板１０とヒートシンク４０とを良好に接合することが可能となる。

　以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されることはなく、その発明の技術的思想を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
　例えば、回路層としてアルミニウム板を用いたもので説明したが、これに限定されることはなく、回路層がアルミニウム合金板、銅板又は銅合金板で構成されたものであってもよい。
　ＡｌＮからなるセラミックス基板を用いたものとして説明したが、これに限定されることはなく、Ａｌ_２Ｏ_３、Ｓｉ_３Ｎ_４等の他のセラミックス基板でもよいし、他の絶縁材を用いたものであってもよい。
　さらに、セラミックス基板と回路層及び金属層との接合方法については、本実施形態に限定されることはなく、他の方法で接合されていてもよい。

　また、図８に示すパワーモジュール用基板１１０のように、セラミックス基板１１１と金属層１１３との接合面の周縁にフラックス成分侵入防止層１５１を形成するのみでなく、回路層１１２とセラミックス基板１１１との接合面の周縁にもフラックス成分侵入防止層１５２を形成してもよい。特に、フラックス成分が気化する場合には、セラミックス基板１１１を越えて回路層１１２とセラミックス基板１１１との接合面に侵入するおそれがあることから、回路層１１２とセラミックス基板１１１との接合面の周縁にもフラックス成分侵入防止層１５２を形成することが好ましい。

　例えば、フラックス成分侵入防止層用ペーストの原料、配合量については、実施形態に記載されたものに限定されることはなく、他の酸化物、樹脂、溶剤を用いてもよい。

　フラックスを分解する酸化物はＴｉＯ_２に限定されることはなく、ＴｉＯ_２、ＳｉＯ_２、Ａｌ_２Ｏ_３のうちのいずれか１種又は２種以上の混合物とされていてもよいし、その他の酸化物であってもよい。この酸化物の種類については、接合に使用されるフラックスに応じて選択することが好ましい。
　樹脂としてアクリル樹脂を用いたもので説明したが、これに限定されることはなく、他の樹脂を用いてもよい。
　さらに、溶剤としてシクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、エチルシクロヘキサン、ジブチルエーテル等の非極性溶媒を用いたもので説明したが、これに限定されることはなく、他の溶剤を用いてもよい。

　さらに、本実施形態においては、セラミックス基板と金属板とが接合されてなるパワーモジュール用基板（接合体）と、ヒートシンク（被接合材）と、をＫＡｌＦ_４を主成分としたフラックスを用いて接合するものとして説明したが、これに限定されることはなく、接合面を介して接合された第一部材と第二部材を有する接合体と、被接合材とを、フラックスを使用して接合するものに適用することができる。

　以下に、本発明の効果を確認すべく実施した実験結果について説明する。
　図３のフロー図に記載した手順で、表１に示す組成のフラックス成分侵入防止層用ペーストを製造した。比較例Ａ２では、フラックス成分侵入防止層用ペーストを使用しなかった。
　有機物混合工程Ｓ１においては、遊星式撹拌装置（株式会社シンキー社製「ＡＲ－２５０」（商品名））を用いて３０分間の撹拌を実施し、樹脂を溶剤に溶解させた。混錬工程Ｓ２においては、遊星式撹拌装置（株式会社シンキー社製「ＡＲ－２５０」（商品名））を用いて３０分間の撹拌を実施した。

　得られたフラックス成分侵入防止層用ペーストを用いて、上述の実施形態で開示されたパワーモジュール用基板にフラックス成分侵入防止層を形成した。比較例Ａ２では、フラックス成分侵入防止層を形成しなかった。各実施例および各比較例に使用したセラミックス基板は３０ｍｍ×２０ｍｍ×０．６３５ｍｍであり、回路層は１３ｍｍ×１０ｍｍ×０．６ｍｍであり、金属層は１３ｍｍ×１０ｍｍ×１．６ｍｍであった。ヒートシンクの天板部を５０ｍｍ×５０ｍｍ×７ｍｍとした。
　ディスペンサー（武蔵エンジニアリング株式会社社製「ＳｕｐｅｒΣ　Ｘ－Ｖ２」（商品名））に内径０．２６ｍｍのニードルを付け、塗布圧０．２０ｋＰａにて、上述のパワーモジュール用基板のセラミックス基板と金属層との接合面の周縁にフラックス成分侵入防止層用ペーストを塗布した。塗布後、ホットプレート上で８０℃、５分間の乾燥処理を実施した。

　まず、フラックス成分進入防止層の脱落試験を実施した。
　フラックス成分侵入防止層を形成したパワーモジュール用基板をプラスチックのトレイの上に置き、振盪機にて３００ｒｐｍで３時間振盪を行い、フラックス成分侵入防止層の脱落の有無を観察した。脱落が認められないものを○、０．５ｍｍ以下の欠片が僅かに脱落したと認められたものを△、０．５ｍｍ以上の欠片が脱落したと認められたものを×と評価した。０．５ｍｍ以下の欠片が僅かに脱落しただけであれば実用上問題ないレベルである。

　次に、上述のパワーモジュール用基板にヒートシンクの天板部のみをノコロックろう付けによって接合して、ヒートシンク付パワーモジュール用基板とした。
　まず、得られたヒートシンク付パワーモジュール用基板に対して、セラミックス基板と金属層との接合面を超音波探傷装置（株式会社日立エンジニアリング・アンド・サービス社製「Ｆｉｎｅ　ＳＡＴ　ＦＳ－２００」（商品名））によって観察し、剥離の有無によって、初期の接合信頼性を評価した。
　次に、このヒートシンク付パワーモジュール用基板に対して、－４０℃～１２５℃の冷熱サイクルを１０００サイクル行った。セラミックス基板と金属層との接合面を超音波探傷装置（株式会社日立エンジニアリング・アンド・サービス社製「Ｆｉｎｅ　ＳＡＴ　ＦＳ－２００」（商品名））によって観察し、剥離の有無によって、冷熱サイクル後の接合信頼性を評価した。
　ノコロック接合時の剥離は金属層の外周部から発生し、超音波探傷像においてこの剥離部は接合部内の白色部として示されることから、金属層外周部に沿った白色部の長さを測定し剥離長さとした。剥離無しを◎、接合面の一辺の長さに対する剥離長さの割合（剥離長さ率）が３０％以下の場合を○、剥離長さ率が３０％を超える場合を×と評価した。剥離長さ率が３０％以下であれば実際上支障がないと評価した。評価結果と剥離長さ率を表２に示す。

　酸化物を含有していないフラックス成分侵入防止層が形成された比較例Ａ１においては、脱落試験の評価は良好であったが、接合信頼性に劣ることが確認された。これは、フラックス成分侵入防止層が酸化物を有していないため、フラックス成分を分解できず、フラックス成分がセラミックス基板と金属層の接合面に侵入し、接合信頼性が低下したと推測される。
　フラックス成分侵入防止層形成用ペーストを形成しなかった比較例Ａ２においては、接合信頼性に劣ることが確認された。これは、フラックス成分がセラミックス基板と金属層の接合面に侵入し、接合信頼性が低下したと推測される。

　これに対して、酸化物を含有したフラックス成分侵入防止層が形成された実施例Ａ１－Ａ７においては、接合信頼性が良好であることが確認された。フラックス成分であるＫＡｌＦ_４がフラックス成分侵入防止層と接触した際に分解されることから、フラックス成分がセラミックス基板と金属層の接合面に侵入することが防止され、接合信頼性が良好となったと推測される。

　さらに、フラックス成分侵入防止層における酸化物の含有量（乾燥後の酸化物量）が７０．１％とされた実施例Ａ６においては、樹脂の含有量が少ないため、脱落試験でフラックス成分侵入防止層の一部で脱落が認められた。
　フラックス成分侵入防止層における酸化物の含有量（乾燥後の酸化物量）が４．５％とされた実施例Ａ７においては、酸化物の含有量が少なかったため、実施例Ａ１－Ａ６と比較すると、若干の接合信頼性の低下が認められた。

　以上の確認実験の結果、本発明によれば、ヒートシンクを接合した際に、セラミックス基板と金属層との接合信頼性の低下を防止できることが確認された。
　さらに、フラックス成分侵入防止層における酸化物の含有量を望ましくは５体積％以上６０体積％以下の範囲内とすることによって、フラックス成分侵入防止層の脱落を防止できるとともに、より確実に接合信頼性の低下を防止できることが確認された。

　以下に、ペーストの効果を確認すべく実施した実験結果について説明する。
　図３のフロー図に記載した手順で、表３に示す組成のフラックス成分侵入防止層用ペーストを製造した。有機物混合工程Ｓ０１においては、遊星式撹拌装置（株式会社シンキー製「ＡＲ－２５０」（商品名））を用いて３０分間の撹拌を実施し、樹脂を溶剤に溶解させた。
　混錬工程Ｓ０２においては、遊星式撹拌装置（株式会社シンキー製「ＡＲ－２５０」（商品名））を用いて５分間の撹拌を実施した。

　得られたフラックス成分侵入防止層用ペーストについて、温度２５℃でのずり速度１０ｓ^－１における粘度、及び、温度２５℃でのずり速度１００ｓ^－１における粘度について測定した。
　ストレスレオメータ（ＴＡインスツルメント株式会社製「ＡＲ－１０００」（商品名））に、測定治具としてコーン（４°、直径４０ｍｍ）を用い、このコーンを回転させてフラックス成分侵入防止層用ペーストに対して所定のずり速度を与え、３分後の粘度を測定した。測定結果を表４に示す。

　これらのフラックス成分侵入防止層用ペーストを用いて、上述の実施形態で開示されたパワーモジュール用基板のフラックス成分侵入防止層を形成した。セラミックス基板は３０ｍｍ×２０ｍｍ×０．６３５ｍｍであり、回路層は１３ｍｍ×１０ｍｍ×０．６ｍｍであり、金属層は１３ｍｍ×１０ｍｍ×１．６ｍｍであり、ヒートシンクの天板部は５０ｍｍ×５０ｍｍ×７ｍｍであった。
　ディスペンサー（武蔵エンジニアリング株式会社製「ＳｕｐｅｒΣ　Ｘ－Ｖ２」（商品名））に内径０．２６ｍｍのニードルを付け、塗布圧０．２０ｋＰａにて、上述のパワーモジュール用基板のセラミックス基板と金属層との接合面の周縁にフラックス成分侵入防止層用ペーストを塗布した。塗布後、ホットプレート上で８０℃、５分間の乾燥処理を実施した。

　まず、フィレット形状を評価した。
　フラックス成分侵入防止層を光学顕微鏡にて観察し、フラックス成分侵入防止層用ペーストの抜けや隙間の有無を確認した。抜け若しくは隙間が確認されないものを○、長さ３ｍｍ以下の抜け若しくは隙間が１箇所のみ確認されたものを△、長さが３ｍｍ超の抜け若しくは隙間が確認された場合、若しくは、長さが３ｍｍ以下の抜け若しくは隙間が２箇所以上確認されたものを×と評価した。長さ３ｍｍ以下の抜け若しくは隙間が１箇所の場合には実用上問題ないレベルである。

　次に、上述のパワーモジュール用基板にヒートシンクの天板部のみを、ノコロックろう付けによって接合して、ヒートシンク付パワーモジュール用基板とした。
　まず、得られたヒートシンク付パワーモジュール用基板に対して、セラミックス基板と金属層との接合面を超音波探傷装置（株式会社日立エンジニアリング・アンド・サービス製「Ｆｉｎｅ　ＳＡＴ　ＦＳ－２００」（商品名））によって観察し、剥離の有無によって、初期の接合信頼性を評価した。
　次に、このヒートシンク付パワーモジュール用基板に対して、－４０℃～１２５℃の冷熱サイクルを１０００サイクル行った。セラミックス基板と金属層との接合面を超音波探傷装置（株式会社日立エンジニアリング・アンド・サービス製「Ｆｉｎｅ　ＳＡＴ　ＦＳ－２００」(商品名））によって観察し、剥離の有無によって、冷熱サイクル後の接合信頼性を評価した。
　ノコロック接合時の剥離は金属層の外周部から発生し、超音波探傷像においてこの剥離部は接合部内の白色部として示されることから、金属層外周部に沿った白色部の長さを測定し剥離長さとした。剥離が無い場合を○、長さに対する剥離長さの割合（剥離長さ率）が３０％以下の場合を△、剥離長さ率が３０％を超える場合を×と評価した。評価結果と剥離長さ率を表４に示す。

　温度２５℃でのずり速度１０ｓ^－１における粘度が、１０ｍPａ・ｓ以上２００００ｍＰａ・ｓ以下の範囲内とされ、温度２５℃でのずり速度１００ｓ^－１における粘度が、１０ｍPａ・ｓ以上５０００ｍＰａ・ｓ以下の範囲内とされた実施例Ｂ１－Ｂ７においては、初期の接合信頼性及び冷熱サイクル後の接合信頼性が良好であることが確認された。これは、フラックス成分がセラミックス基板と金属層との接合面に侵入しなかったためと推測される。
　さらに、温度２５℃でのずり速度１０ｓ^－１における粘度を、１００ｍPａ・ｓ以上１００００ｍＰａ・ｓ以下の範囲内とされ、かつ、温度２５℃でのずり速度１００ｓ^－１における粘度を、５０ｍPａ・ｓ以上２５００ｍＰａ・ｓ以下の範囲内とされた実施例Ｂ１－Ｂ４においては、塗布後のフィレット形状が良好であることが確認された。

　これに対して、比較例Ｂ１－Ｂ３においては、接合信頼性が低いことが確認された。
　フラックス成分を分解する酸化物を含有しない比較例Ｂ１においては、温度２５℃でのずり速度１０ｓ^－１における粘度が１０ｍPａ・ｓ以上１００００ｍＰａ・ｓ以下の範囲内、温度２５℃でのずり速度１００ｓ^－１における粘度が５０ｍPａ・ｓ以上２５００ｍＰａ・ｓ以下の範囲内とされていることから、塗布形状は良好である。しかしながら、フラックス成分を分解する酸化物を有していないため、フラックス成分を分解できず、フラックス成分がセラミックス基板と金属層の接合面に侵入し、接合信頼性が低下したと推測される。

　温度２５℃でのずり速度１０ｓ^－１における粘度が２８０００ｍＰａ・ｓとされた比較例Ｂ２においては、塗布後のペーストがダレないため、塗布形状が不良となった。これにより、フラックス成分がセラミックス基板と金属層の接合面に侵入し、接合信頼性が低下したと推測される。
　温度２５℃でのずり速度１００ｓ^－１における粘度が８０００ｍＰａ・ｓとされた比較例Ｂ３においては、ペーストの塗布を良好に行うことができず、フィレット形状が不良となった。これにより、フラックス成分がセラミックス基板と金属層の接合面に侵入し、接合信頼性が低下したと推測される。

　以上の確認実験の結果、本発明によれば、フラックス成分侵入防止層を良好に形成できるフラックス成分侵入防止層形成用ペーストを提供できることが確認された。

　本発明によれば、フラックスを用いて被接合材を接合する場合であっても、フラックス侵入防止層を確実に付着させておくことができ、絶縁層と金属板との接合信頼性が低下することを抑制できるから、産業上の利用が可能である。

１０　パワーモジュール用基板
１１　セラミックス基板（絶縁層）
１３　金属層
４０　ヒートシンク
５１　フラックス成分侵入防止層

Claims (11)

1. 　絶縁層の一方の面に回路層が形成され、前記絶縁層の他方の面に金属層が形成されており、この金属層の他方の面にフラックスを使用して被接合体が接合されるパワーモジュール用基板であって、
   　前記絶縁層と前記金属層との接合面の周縁部には、酸化物と樹脂とを含有するフラックス成分侵入防止層が形成されていることを特徴とするパワーモジュール用基板。
2. 　前記フラックス成分侵入防止層は、前記酸化物を５体積％以上６０体積％以下の範囲内で含み、残部が前記樹脂とされていることを特徴とする請求項１に記載のパワーモジュール用基板。
3. 　前記酸化物が、ＴｉＯ_２、ＳｉＯ_２、Ａｌ_２Ｏ_３のうちのいずれか１種又は２種以上とされていることを特徴とする請求項１記載のパワーモジュール用基板。
4. 　請求項１記載のパワーモジュール用基板と、前記パワーモジュール用基板の前記金属層にフラックスを用いて接合されたヒートシンクとを備えたことを特徴とするヒートシンク付パワーモジュール用基板。
5. 　請求項１記載のパワーモジュール用基板と、前記回路層上に配設された電子部品とを備えたことを特徴とするパワーモジュール。
6. 　フラックス成分侵入防止層を形成するためのフラックス成分侵入防止層形成用ペーストであって、
   　フラックス成分を分解する酸化物と、樹脂と、溶剤とを含有し、
   　温度２５℃でのずり速度１０ｓ^－１における粘度が、１０ｍＰａ・ｓ以上２００００ｍＰａ・ｓ以下の範囲内とされ、
   　温度２５℃でのずり速度１００ｓ^－１における粘度が、１０ｍＰａ・ｓ以上５０００ｍＰａ・ｓ以下の範囲内とされていることを特徴とするフラックス成分侵入防止層形成用ペースト。
7. 　前記酸化物が、ＴｉＯ_２、ＳｉＯ_２、Ａｌ_２Ｏ_３のうちのいずれか１種又は２種以上とされていることを特徴とする請求項６に記載のフラックス成分侵入防止層形成用ペースト。
8. 　前記酸化物の含有量が１０質量％以上８０質量％以下、前記樹脂の含有量が５質量％以上３０質量％以下、残部が溶剤とされていることを特徴とする請求項６記載のフラックス成分侵入防止層形成用ペースト。
9. 　絶縁層の一方の面に回路層が形成され、前記絶縁層の他方の面に金属層が形成されており、この金属層の他方の面にフラックスを使用して被接合体が接合されるパワーモジュール用基板の製造方法であって、
   　請求項６から請求項８のいずれか一項に記載のフラックス成分侵入防止層形成用ペーストを使用して、前記絶縁層と前記金属層との接合面にフラックス成分が前記接合面に侵入することを抑制するフラックス成分侵入防止層を形成する工程を有する、パワーモジュール用基板の製造方法。
10. 　請求項９記載のパワーモジュール用基板の製造方法において、前記金属層にフラックスを用いたろう付けによってヒートシンクを接合する工程をさらに具備することを特徴とするヒートシンク付パワーモジュール用基板の製造方法。
11. 　請求項１０記載のヒートシンク付パワーモジュール用基板の製造方法において、前記回路層に電子部品を配設する工程をさらに有する、ヒートシンク付パワーモジュールの製造方法。

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