JPH04119971A - 低温接合方法 - Google Patents
低温接合方法Info
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- JPH04119971A JPH04119971A JP23713890A JP23713890A JPH04119971A JP H04119971 A JPH04119971 A JP H04119971A JP 23713890 A JP23713890 A JP 23713890A JP 23713890 A JP23713890 A JP 23713890A JP H04119971 A JPH04119971 A JP H04119971A
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Landscapes
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- Physical Vapour Deposition (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［発明の目的コ
（産業上の利用分野）
本発明はセラミックス、金属などの接合方法において、
特に低温での熱処理を可能とした接合方法に関する。
特に低温での熱処理を可能とした接合方法に関する。
（従来の技術）
セラミックス及び金属などの接合方法には、固相接合、
融接、やきばめ、ろう付は等の種々の方法があり、電子
デバイスから構造材料までの幅広い分野で利用されでい
る。
融接、やきばめ、ろう付は等の種々の方法があり、電子
デバイスから構造材料までの幅広い分野で利用されでい
る。
これら従来の方法は一般に接合部分を含む被接合体を、
少なくとも被接合体を含む接合部構成元素中の最低融点
元素の再結晶温度以上の高温に加熱し、接合界面に化学
的あるいは機械的な接合状態を生成させていた。しがし
ながら、被接合材料を高温に加熱することは、特に波接
合材料同士の熱膨張係数が異なるような場合、接合後の
接合部に大きな熱応力集中部分を発生させ、使用中に接
合部あるいは接合部近傍から割れが発生する原因となる
問題があった。
少なくとも被接合体を含む接合部構成元素中の最低融点
元素の再結晶温度以上の高温に加熱し、接合界面に化学
的あるいは機械的な接合状態を生成させていた。しがし
ながら、被接合材料を高温に加熱することは、特に波接
合材料同士の熱膨張係数が異なるような場合、接合後の
接合部に大きな熱応力集中部分を発生させ、使用中に接
合部あるいは接合部近傍から割れが発生する原因となる
問題があった。
（発明が解決しようとする課題）
本発明は、上記従来の課題を解決するためになされたも
ので、セラミックス及び金属等を接合する際、接合部分
を含む被接合体を加熱する温度を、構成元素中の最低融
点元素の再結晶温度以下の低温におさえ、被接合体に発
生する熱膨張差に伴う熱応力を最小限に制御し、高強度
に信頼性の高い接合を達成し得る低温接合方法を提供し
ようとするものである。
ので、セラミックス及び金属等を接合する際、接合部分
を含む被接合体を加熱する温度を、構成元素中の最低融
点元素の再結晶温度以下の低温におさえ、被接合体に発
生する熱膨張差に伴う熱応力を最小限に制御し、高強度
に信頼性の高い接合を達成し得る低温接合方法を提供し
ようとするものである。
［発明の構成］
（課題を解決しようとする手段及び作用）本発明は以下
の３つの発明より構成される。
の３つの発明より構成される。
（１〉 異種又は同種の被接合体間に少なくとも第１
及び第２の薄層からなる複合金属層を介在させる工程と
、 前記複合金属層の構成元素の最低融点物質の再結晶温度
以下で熱処理を施す工程と、 前記熱処理で発生する第１及び第２の薄層からなる複合
金属層の自己燃焼焼結反応熱により、複合金属層を溶融
せしめ被接合体を接合する工程とを具備した低温接合方
法。
及び第２の薄層からなる複合金属層を介在させる工程と
、 前記複合金属層の構成元素の最低融点物質の再結晶温度
以下で熱処理を施す工程と、 前記熱処理で発生する第１及び第２の薄層からなる複合
金属層の自己燃焼焼結反応熱により、複合金属層を溶融
せしめ被接合体を接合する工程とを具備した低温接合方
法。
り２）異種又は同種の被接合体間に少なくとも第１及び
第２の薄層からなる複合金属層を介在させる工程と、 前記複合金属層の構成元素の最低融点物質の最低融点物
質の再結晶温度以下で熱処理を施す工程と、 前記熱処理で発生する第１及び第２の薄層からなる複合
金属層の自己燃焼焼結反応熱により、被接合体と複合金
属層との化学反応により固相接合させる工程とを具備し
た低温接合方法。
第２の薄層からなる複合金属層を介在させる工程と、 前記複合金属層の構成元素の最低融点物質の最低融点物
質の再結晶温度以下で熱処理を施す工程と、 前記熱処理で発生する第１及び第２の薄層からなる複合
金属層の自己燃焼焼結反応熱により、被接合体と複合金
属層との化学反応により固相接合させる工程とを具備し
た低温接合方法。
（３）異種又は同種の被接合体間に少なくとも第１及び
第２の薄層からなる複合金属層と、前記複合金属層より
低融点のろう材とを介在させる工程と、 前記複合金属層及びろう材の構成元素の最低融点物質の
再結晶温度以下で熱処理を施す工程と、前記熱処理で発
生する複合金属層の自己発熱燃焼焼結反応熱により、ろ
う材を溶融せしめ被接合体を接合する工程とを具備した
低温接合方法。
第２の薄層からなる複合金属層と、前記複合金属層より
低融点のろう材とを介在させる工程と、 前記複合金属層及びろう材の構成元素の最低融点物質の
再結晶温度以下で熱処理を施す工程と、前記熱処理で発
生する複合金属層の自己発熱燃焼焼結反応熱により、ろ
う材を溶融せしめ被接合体を接合する工程とを具備した
低温接合方法。
つまり本発明の特徴は、少なくとも第１及び第２の薄層
からなる複合金属層を、被接合体間に介在させる複合金
属層、ろう材の全ての構成元素の最低融点物質の再結晶
温度以下で加熱した際に複合金属層から発生する自己燃
焼焼結反応熱を利用するものである。この自己燃焼焼結
反応熱により請求項１では発熱源となる複合金属層自体
を溶融せしめ被接合体を接合するものであり、又請求項
２では被接合体と複合金属層との化学反応により固相接
合させるものであり、さらに請求項３では腹合金属層と
共に介在させるろう材を溶融せしめ被接合体を接合する
ものである。
からなる複合金属層を、被接合体間に介在させる複合金
属層、ろう材の全ての構成元素の最低融点物質の再結晶
温度以下で加熱した際に複合金属層から発生する自己燃
焼焼結反応熱を利用するものである。この自己燃焼焼結
反応熱により請求項１では発熱源となる複合金属層自体
を溶融せしめ被接合体を接合するものであり、又請求項
２では被接合体と複合金属層との化学反応により固相接
合させるものであり、さらに請求項３では腹合金属層と
共に介在させるろう材を溶融せしめ被接合体を接合する
ものである。
まず上記の複合金属層の自己燃焼焼結反応について説明
する。
する。
自己燃焼焼結とは複合金属層等において異種元素間の親
和力が大きい系では、異種元二を混合し構成元素の最低
融点物質の再結晶温度以下で加熱した際に合金化すると
きの混合熱を利用して、焼結反応を起こさせるものであ
る。焼結反応を起こさせるためには、元素間の距離をｌ
ｏ−８ｍ程度まで近ずける必要がある。このため、厚さ
数百式程度の薄膜を交互に積層させた多層膜を利用すれ
ば低温（再結晶温度以下）の固相反応によってこの反応
を容易に起こすことができる。
和力が大きい系では、異種元二を混合し構成元素の最低
融点物質の再結晶温度以下で加熱した際に合金化すると
きの混合熱を利用して、焼結反応を起こさせるものであ
る。焼結反応を起こさせるためには、元素間の距離をｌ
ｏ−８ｍ程度まで近ずける必要がある。このため、厚さ
数百式程度の薄膜を交互に積層させた多層膜を利用すれ
ば低温（再結晶温度以下）の固相反応によってこの反応
を容易に起こすことができる。
なお本発明方法において加熱温度を再結晶温度以下とし
たのは、自己燃焼焼結反応を生じさせ、かつ被接合体の
基本物性を変化させないためである。
たのは、自己燃焼焼結反応を生じさせ、かつ被接合体の
基本物性を変化させないためである。
自己燃焼焼結反応熱により到達する温度（Ｔａｄ）は、
例えば断熱状態での反応を考えた場合、以下のように計
算できる。（Ｓｏｖｉｅｔ ＰｏｗｄｅｒＭｅｔａｌｌ
ｕｒｇｙ ａｎｄ Ｍｅｔａｌ Ｃｅｒａｍｉｃｓ （
１９８２）、９０９参照） −３５−２。
例えば断熱状態での反応を考えた場合、以下のように計
算できる。（Ｓｏｖｉｅｔ ＰｏｗｄｅｒＭｅｔａｌｌ
ｕｒｇｙ ａｎｄ Ｍｅｔａｌ Ｃｅｒａｍｉｃｓ （
１９８２）、９０９参照） −３５−２。
Ｃｐ（Ｔ）−ａ＋ｂｌｏ ＴＩＣＩＯＴ 、比熱
Ｔ：温度（０ｋ） Ｑ−ΔＨ：生成熱 Ｌ：溶解熱 ＯＴａｄ ＜Ｔｍ Ｔａｄ：自己燃焼によるυ−
（到達温度 Ｉ Ｔｍ ＜Ｔａｄ Ｔｍ：融点Ｃｐ（Ｔ）
のａ、ｂ、ｃは定数ΔＨ’、Ｉ、は物理定数 コレラ（７） 定数ｌｅｔ 例工１ｆｓＥＬＥｃＴＥＤ
ＶＡＬＶＥＳ ＯＦ ＴＨＥＴＩＩＥＲＭＯＤＹＮＡ
ＭＩＣＰＲＯＰＥＩ？ＴＩＥＳ ＯＦ ＢＩＮＡＲ
Ｙ ＡＬＬＯＹＳＡＭＥＲＩＣＡＮ ５ＯＣＩＥＴＹ
ＦＯＲＭＥＴＡＬＳ等に記載されている。
Ｔ：温度（０ｋ） Ｑ−ΔＨ：生成熱 Ｌ：溶解熱 ＯＴａｄ ＜Ｔｍ Ｔａｄ：自己燃焼によるυ−
（到達温度 Ｉ Ｔｍ ＜Ｔａｄ Ｔｍ：融点Ｃｐ（Ｔ）
のａ、ｂ、ｃは定数ΔＨ’、Ｉ、は物理定数 コレラ（７） 定数ｌｅｔ 例工１ｆｓＥＬＥｃＴＥＤ
ＶＡＬＶＥＳ ＯＦ ＴＨＥＴＩＩＥＲＭＯＤＹＮＡ
ＭＩＣＰＲＯＰＥＩ？ＴＩＥＳ ＯＦ ＢＩＮＡＲ
Ｙ ＡＬＬＯＹＳＡＭＥＲＩＣＡＮ ５ＯＣＩＥＴＹ
ＦＯＲＭＥＴＡＬＳ等に記載されている。
以下各請求項について説明する。
請求項１は自己燃焼焼結反応により自らが溶融し、被接
合材を接合する方法である。このような反応が起こる複
合金属層の組合せ例としては、以下のものが挙げられる
。なおこれらの組合せにおける自己燃焼焼結反応熱によ
る到達温度（Ｔａｄ）及びこれらの融点（Ｔｍ）を併せ
て記載する。
合材を接合する方法である。このような反応が起こる複
合金属層の組合せ例としては、以下のものが挙げられる
。なおこれらの組合せにおける自己燃焼焼結反応熱によ
る到達温度（Ｔａｄ）及びこれらの融点（Ｔｍ）を併せ
て記載する。
請求項２は自己燃焼焼結反応による発熱を利用して、被
接合材を固相接合させる方法である。このような反応が
起こる複合金属層の組合せ例としては、以下のものが挙
げられる。なお上記と同様にＴａｄ とＴｆｆｌとを併記する。
接合材を固相接合させる方法である。このような反応が
起こる複合金属層の組合せ例としては、以下のものが挙
げられる。なお上記と同様にＴａｄ とＴｆｆｌとを併記する。
Ｔｉ＋ＡＮ −ＴＩＡＮ １６５４（
ｋ） １７３３（ｋ）Ｕ＋２ＡＮ −ＵＡＮ
２ １３８４ １８
１３３Ｆｅ＋ＴＩ −ＰｅＴｌ
１１１０ １７７３旧＋ＡＮ→Ｎｉ
ＡΩ １９１１ １９１１旧＋Ｔ１→Ｎｌ
Ｔｉ １５５２ １５８３請求項３は
自己燃焼焼結反応による発熱を利用して、ろう材層を溶
融させ接合させる方法である。
ｋ） １７３３（ｋ）Ｕ＋２ＡＮ −ＵＡＮ
２ １３８４ １８
１３３Ｆｅ＋ＴＩ −ＰｅＴｌ
１１１０ １７７３旧＋ＡＮ→Ｎｉ
ＡΩ １９１１ １９１１旧＋Ｔ１→Ｎｌ
Ｔｉ １５５２ １５８３請求項３は
自己燃焼焼結反応による発熱を利用して、ろう材層を溶
融させ接合させる方法である。
このような反応が起こる複合金属層の組合せ例としては
、請求項２に挙げた自己燃焼焼結の組合せと以下に示す
様なろう材との組合せが考えられる。
、請求項２に挙げた自己燃焼焼結の組合せと以下に示す
様なろう材との組合せが考えられる。
なおろう材の融点Ｔｍを併せて記載する。
ろう材 融点（ガ）
７０Ａｇ−２８Ｃｕ−２Ｔ１ １０５３（ｋ
１０５３（ｋ）７２Ａ １０５３
８０Ａｕ−２０Ｃｕ １１Ｂ３８
８ＡＮ −１２ｓｉ ８５３た
だし、ろう材の融点より自己燃焼焼結の到達温度のほう
が高くなる組合せに限る。
１０５３（ｋ）７２Ａ １０５３
８０Ａｕ−２０Ｃｕ １１Ｂ３８
８ＡＮ −１２ｓｉ ８５３た
だし、ろう材の融点より自己燃焼焼結の到達温度のほう
が高くなる組合せに限る。
次に複合金属層として用いる構成元素の融点、再結晶温
度を第１表に例示する 第 １ 表 また本発明に用いる接合体としては、種々の金属、セラ
ミックスを用いることができる。金属としては、例えば
、Ｐｅ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｎｏ、Ｔａ、ＡΩ、ＴＩ等
とこれらの元素の組合せからできる合金などが挙げられ
る。またセラミックスとしては、例えばアルミナ、ジル
コニア、マグネシアなどの酸化物系セラミックス、窒化
アルミニウム、窒化ケイ素、窒化ホウ素などの窒化物セ
ラミックス、炭化ケイ素等の炭化物系セラミックスを挙
げることができる。
度を第１表に例示する 第 １ 表 また本発明に用いる接合体としては、種々の金属、セラ
ミックスを用いることができる。金属としては、例えば
、Ｐｅ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｎｏ、Ｔａ、ＡΩ、ＴＩ等
とこれらの元素の組合せからできる合金などが挙げられ
る。またセラミックスとしては、例えばアルミナ、ジル
コニア、マグネシアなどの酸化物系セラミックス、窒化
アルミニウム、窒化ケイ素、窒化ホウ素などの窒化物セ
ラミックス、炭化ケイ素等の炭化物系セラミックスを挙
げることができる。
また複合金属層ろう材として用いる薄層は、厚さ制御が
容易で良好な層形成が可能なスパッタリング法、イオン
ブレーティング法、電子ビーム蒸着法などにより形成さ
せることが好ましい。
容易で良好な層形成が可能なスパッタリング法、イオン
ブレーティング法、電子ビーム蒸着法などにより形成さ
せることが好ましい。
さらに、被接合面に積層される薄層は、二種類以上の薄
膜を積層させた多層膜からも構成するこもできる。また
被接合面に積層される薄層は、種類の薄層の膜厚が１０
００Å以下であると低温で合金化が起こりやすい。
膜を積層させた多層膜からも構成するこもできる。また
被接合面に積層される薄層は、種類の薄層の膜厚が１０
００Å以下であると低温で合金化が起こりやすい。
（実施例）
以下に本発明の実施例を詳細に説明する。
実施例１
窒化アルミニウム板の鏡面研磨しである表面をアセトン
で超音波洗浄した後、この基材にマグネトロンスパッタ
リング装置により５×１Ｏ−３１Ｏｒ「ノアルゴン雰囲
気中で連続的に、厚さ３００人のＡＮと、厚さ１００人
のＮｉを交互に二十回積層し、複合金属層を形成した。
で超音波洗浄した後、この基材にマグネトロンスパッタ
リング装置により５×１Ｏ−３１Ｏｒ「ノアルゴン雰囲
気中で連続的に、厚さ３００人のＡＮと、厚さ１００人
のＮｉを交互に二十回積層し、複合金属層を形成した。
次いで、前記窒化アルミ板を真空炉中に移し、複合金属
層が形成しである面上に、アセトン中で超音波洗浄しで
あるＰｃ−Ｎ ｉ合金のピンとを当接させた後、１Ｏ−
５〜１（１−６ｔｏｒｒ、４７３°にの条件で１０分間
熱処理した。
層が形成しである面上に、アセトン中で超音波洗浄しで
あるＰｃ−Ｎ ｉ合金のピンとを当接させた後、１Ｏ−
５〜１（１−６ｔｏｒｒ、４７３°にの条件で１０分間
熱処理した。
熱処理後、真空炉中で冷却し、炉外に窒化アルミニウム
板とＰｃ−Ｎｉ合金ビンを取りたしたところ両者は複合
金属層の合金化の際の発熱により接合され、熱応力に伴
う割れも発生していなかった。
板とＰｃ−Ｎｉ合金ビンを取りたしたところ両者は複合
金属層の合金化の際の発熱により接合され、熱応力に伴
う割れも発生していなかった。
また前記接合材の引張り強度は１０ｋｇ ／ ｍｍ ２
以−Ｌであった。
以−Ｌであった。
実施例２
窒化アルミニウム板の鏡面研磨しである表面をアセトン
で超音波洗浄した後、この基材にマグネトロンスパッタ
リング装置により５ Ｘ ＩＤ−３ｔｏｒｒ（１）アル
ゴン雰囲気中で連続的に、厚さ１５０人のＡｇと、厚さ
１００人のＴ１を交互に二十回積層し、複合金属層を形
成した。次いで、前記窒化アルミニウム板を真空炉中に
移し、複合金属層が形成しである面上に、アセトン中で
超音波洗浄しであるＦｅ−Ｎ１合金のビンとを当接させ
た後、１０−５〜１Ｏ−６ｔｏｒｒ、 ４２３°にの条
件で１０分間熱処理した。
で超音波洗浄した後、この基材にマグネトロンスパッタ
リング装置により５ Ｘ ＩＤ−３ｔｏｒｒ（１）アル
ゴン雰囲気中で連続的に、厚さ１５０人のＡｇと、厚さ
１００人のＴ１を交互に二十回積層し、複合金属層を形
成した。次いで、前記窒化アルミニウム板を真空炉中に
移し、複合金属層が形成しである面上に、アセトン中で
超音波洗浄しであるＦｅ−Ｎ１合金のビンとを当接させ
た後、１０−５〜１Ｏ−６ｔｏｒｒ、 ４２３°にの条
件で１０分間熱処理した。
熱処理後、真空炉中で冷却し、炉外に窒化アルミニウム
板とＰｅ−Ｎｉ合金ピンを取りだしたところ両者は複合
金属層の合金化の際の発熱により接合され、熱応力に伴
う割れも発生していなかった。
板とＰｅ−Ｎｉ合金ピンを取りだしたところ両者は複合
金属層の合金化の際の発熱により接合され、熱応力に伴
う割れも発生していなかった。
また前記接合材の引張り強度は４ ｋｇ ／ ｍｕ ２
以上であった。
以上であった。
実施例３
純度９９．９％の窒化ケイ素シャフトの鏡面研磨が施し
である端面をアセトンで超音波洗浄した後、このシャフ
トの端面にマグネトロンスパッタリング装置により５
Ｘ １０３ｔｏｒｒのアルゴン雰囲気中で連続的に、厚
さ１００人の旧と、厚さ２００ 八Ｔ１を交互に四十回
積層し、複合金属層を形成した。次いで、前記窒化ケイ
素を真空炉中に移し、複合金属層が形成しである面上に
、鏡面研磨が施してあり、アセトン中で超音波洗浄しで
あるＳＵＳ ３０４シヤフトの端面とを当接させた後、
１０−５〜１０””６ｔｏｒｒ４２３’ ｋの条件で１
０分間熱処理した。
である端面をアセトンで超音波洗浄した後、このシャフ
トの端面にマグネトロンスパッタリング装置により５
Ｘ １０３ｔｏｒｒのアルゴン雰囲気中で連続的に、厚
さ１００人の旧と、厚さ２００ 八Ｔ１を交互に四十回
積層し、複合金属層を形成した。次いで、前記窒化ケイ
素を真空炉中に移し、複合金属層が形成しである面上に
、鏡面研磨が施してあり、アセトン中で超音波洗浄しで
あるＳＵＳ ３０４シヤフトの端面とを当接させた後、
１０−５〜１０””６ｔｏｒｒ４２３’ ｋの条件で１
０分間熱処理した。
熱処理後、真空炉中で冷却し、炉外に窒化ケイ素と５Ｕ
Ｓ３０４のシャフトを取りだしたところ両者は複合金属
層の合金化の際に発熱により接合され、熱応力に伴う割
れも発生していなかった。
Ｓ３０４のシャフトを取りだしたところ両者は複合金属
層の合金化の際に発熱により接合され、熱応力に伴う割
れも発生していなかった。
また前記接合材の引張り強度は６ ｋｇ／ ｍｒａ２以
上であった。
上であった。
実施例４
窒化アルミニウム板の鏡面研磨しである表面をアセトン
で超音波洗浄した後、この基材にマグネトロンスパッタ
リング装置により５ Ｘ １０＝ｔｏｒｒのアルゴン雰
囲気中で連続的に、厚さ３００人のＡｇと、厚さ１００
人〇Ｎ１を交互に二十回積層し、複合金属層を形成しさ
らにろう材としてＡｇを２０００八積層した。次いで、
前記窒化アルミ板を真空炉中に移し、複合金属層が形成
しである面上に、アセトン中で超音波洗浄しであるＦｅ
−Ｎ ｉ合金のビンとを当接させた後、ｌ（１” 〜ｌ
Ｎ６ｔｏｒｒ、４７３°にの条件で１０分間熱処理した
。
で超音波洗浄した後、この基材にマグネトロンスパッタ
リング装置により５ Ｘ １０＝ｔｏｒｒのアルゴン雰
囲気中で連続的に、厚さ３００人のＡｇと、厚さ１００
人〇Ｎ１を交互に二十回積層し、複合金属層を形成しさ
らにろう材としてＡｇを２０００八積層した。次いで、
前記窒化アルミ板を真空炉中に移し、複合金属層が形成
しである面上に、アセトン中で超音波洗浄しであるＦｅ
−Ｎ ｉ合金のビンとを当接させた後、ｌ（１” 〜ｌ
Ｎ６ｔｏｒｒ、４７３°にの条件で１０分間熱処理した
。
熱処理後、真空炉中で冷却し、炉外に窒化アルミニウム
板とＰｃ−Ｎ１合金ピンを取りだしたところ両者はＮ１
とＡｌの合金化の際の発熱でＡｇを溶融することにより
接合され、熱応力に伴う割れも発生していなかった。
板とＰｃ−Ｎ１合金ピンを取りだしたところ両者はＮ１
とＡｌの合金化の際の発熱でＡｇを溶融することにより
接合され、熱応力に伴う割れも発生していなかった。
また前記接合材の引張り強度は１０ｋｇ ／ ｍｕ ２
以上であった。
以上であった。
実施例５
窒化アルミニウム板の鏡面研磨しである表面をアセトン
で超音波洗浄した後、この基材にマグネトロンスパッタ
リング装置により５ Ｘ １Ｏ−３ｔｏｒｒのアルゴン
雰囲気中で連続的に、厚さ１００人のｐｔと厚さ８００
人のＡＮを交互に二十回積層し、複合金属層を形成した
。次いで前記窒化アルミ板を真空炉中に移し、複合金属
層が形成しである面上に、アセトン中で超音波洗浄しで
あるＭＯのビンとを当接させた後、１０−５〜１Ｏ−６
ｔｏｒｒ、４７３°にの条件で１０分間熱処理した。
で超音波洗浄した後、この基材にマグネトロンスパッタ
リング装置により５ Ｘ １Ｏ−３ｔｏｒｒのアルゴン
雰囲気中で連続的に、厚さ１００人のｐｔと厚さ８００
人のＡＮを交互に二十回積層し、複合金属層を形成した
。次いで前記窒化アルミ板を真空炉中に移し、複合金属
層が形成しである面上に、アセトン中で超音波洗浄しで
あるＭＯのビンとを当接させた後、１０−５〜１Ｏ−６
ｔｏｒｒ、４７３°にの条件で１０分間熱処理した。
熱処理後、真空炉中で冷却し、炉外に窒化アルミニウム
板とＭｏビンを取り出したところ両者は複合金属層の合
金化の際の発熱により接合され、熱応力に伴う割れも発
生していなかった。
板とＭｏビンを取り出したところ両者は複合金属層の合
金化の際の発熱により接合され、熱応力に伴う割れも発
生していなかった。
また前記接合材の引張り強度は９ｋｇ／ｌｌｌ１１２以
上であった。
上であった。
実施例６
窒化アルミニウム板の鏡面研磨しである表面をアセトン
で超音波洗浄した後、この基材にマグネトロンスパッタ
リング装置により５ Ｘ ＬＯ−”ｔｏｒｒのアルゴン
雰囲気中で連続的に、厚さ３００人のＡＮと、厚さ１０
０へのＮ１を交互に二十回積層して、複合金属層を形成
し、更に７２Ａｇ−２８Ｃｕ組成のろう材を１００ｏＡ
積層し、多層膜層を形成した。次いて前記窒化アルミニ
ウム板を真空炉中に移し、薄膜層が形成しである面上に
、アセトン中で超音波洗浄しであるＭｏのビンとを当接
させた後、ｌｏ−５〜Ｉ ０−６ｔｏｒｒ、４７３ ”
ｋの条件でｉｏ分間熱処理した。
で超音波洗浄した後、この基材にマグネトロンスパッタ
リング装置により５ Ｘ ＬＯ−”ｔｏｒｒのアルゴン
雰囲気中で連続的に、厚さ３００人のＡＮと、厚さ１０
０へのＮ１を交互に二十回積層して、複合金属層を形成
し、更に７２Ａｇ−２８Ｃｕ組成のろう材を１００ｏＡ
積層し、多層膜層を形成した。次いて前記窒化アルミニ
ウム板を真空炉中に移し、薄膜層が形成しである面上に
、アセトン中で超音波洗浄しであるＭｏのビンとを当接
させた後、ｌｏ−５〜Ｉ ０−６ｔｏｒｒ、４７３ ”
ｋの条件でｉｏ分間熱処理した。
熱処理後、真空炉中で冷却し、炉外に窒化アルミニウム
板とＭｏビンを取り出したところ両名は複合金属層の合
金化の際の発熱により接合され、熱応力に伴う割れも発
生してぃながった。
板とＭｏビンを取り出したところ両名は複合金属層の合
金化の際の発熱により接合され、熱応力に伴う割れも発
生してぃながった。
また前記接合材の引張り強度は６ｋｇ／ｌ１１１２以上
であった。
であった。
実施例７
窒化アルミニウム板の鏡面研磨しである表面をアセトン
で超音波洗浄した後、この基材にマグネトロンスパッタ
リング装置により５ Ｘ １Ｏ−３ｔｏｒｒのアルゴン
雰囲気中で連続的に、厚さ１５０人のＡＮと、厚さ１０
０人のＴ１を交互に二十回積層して複合金属層を形成し
、更に７２Ａｇ−２８Ｃｕ組成のろう材層を１００ｏＡ
積層し、多層膜層を形成した。次いで前記窒化アルミニ
ウム板を真空炉中に移し、薄膜層が形成しである面上に
、アセトン中で超音波洗浄しであるＭＯのビンとを当接
させた後、１０−５〜１Ｏ−６Ｌｏｒｒ、 ４７３°に
の条件で１０分間熱処理した。
で超音波洗浄した後、この基材にマグネトロンスパッタ
リング装置により５ Ｘ １Ｏ−３ｔｏｒｒのアルゴン
雰囲気中で連続的に、厚さ１５０人のＡＮと、厚さ１０
０人のＴ１を交互に二十回積層して複合金属層を形成し
、更に７２Ａｇ−２８Ｃｕ組成のろう材層を１００ｏＡ
積層し、多層膜層を形成した。次いで前記窒化アルミニ
ウム板を真空炉中に移し、薄膜層が形成しである面上に
、アセトン中で超音波洗浄しであるＭＯのビンとを当接
させた後、１０−５〜１Ｏ−６Ｌｏｒｒ、 ４７３°に
の条件で１０分間熱処理した。
熱処理後、真空炉中で冷却し、炉外に窒化アルミニウム
板とＭｏビンを取り出したところ両者は薄膜層の合金化
の際の発熱により接合され、熱応力に伴う割れも発生し
ていなかった。
板とＭｏビンを取り出したところ両者は薄膜層の合金化
の際の発熱により接合され、熱応力に伴う割れも発生し
ていなかった。
また前記接合材の引張り強度は５ ｋｇ ／ ａｍ ２
以上であった。
以上であった。
［発明の効果］
以上詳述したごとく、本発明の接合方法によれば、熱膨
張係数のことなる材料同士を、被接合材料の温度を低温
に保ったままで強固に接合することができる。
張係数のことなる材料同士を、被接合材料の温度を低温
に保ったままで強固に接合することができる。
Claims (3)
- （１）異種又は同種の被接合体間に少なくとも第１及び
第２の薄層からなる複合金属層を介在させる工程と、 前記複合金属層の構成元素の最低融点物質の再結晶温度
以下で熱処理を施す工程と、 前記熱処理で発生する第１及び第２の薄層からなる複合
金属層の自己燃焼焼結反応熱により、複合金属層を溶融
せしめ被接合体を接合する工程とを具備した事を特徴と
する低温接合方法。 - （２）異種又は同種の被接合体間に少なくとも第１及び
第２の薄層からなる複合金属層を介在させる工程と、 前記複合金属層の構成元素の最低融点物質の最低融点物
質の再結晶温度以下で熱処理を施す工程と、 前記熱処理で発生する第１及び第２の薄層からなる複合
金属層の自己燃焼焼結反応熱により、被接合体と複合金
属層との化学反応により固相接合させる工程とを具備し
た事を特徴とする低温接合方法。 - （３）異種又は同種の被接合体間に、少なくとも第１及
び第２の薄層からなる複合金属層と、前記複合金属層よ
り低融点のろう材とを介在させる工程と、 前記複合金属層及びろう材の構成元素の最低融点物質の
再結晶温度以下で熱処理を施す工程と、前記熱処理で発
生する複合金属層の自己発熱燃焼焼結反応熱により、ろ
う材を溶融せしめ被接合体を接合する工程とを具備した
事を特徴とする低温接合方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23713890A JPH04119971A (ja) | 1990-09-10 | 1990-09-10 | 低温接合方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23713890A JPH04119971A (ja) | 1990-09-10 | 1990-09-10 | 低温接合方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04119971A true JPH04119971A (ja) | 1992-04-21 |
Family
ID=17010970
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23713890A Pending JPH04119971A (ja) | 1990-09-10 | 1990-09-10 | 低温接合方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04119971A (ja) |
-
1990
- 1990-09-10 JP JP23713890A patent/JPH04119971A/ja active Pending
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