JPH0122150B2 - - Google Patents
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- JPH0122150B2 JPH0122150B2 JP22705683A JP22705683A JPH0122150B2 JP H0122150 B2 JPH0122150 B2 JP H0122150B2 JP 22705683 A JP22705683 A JP 22705683A JP 22705683 A JP22705683 A JP 22705683A JP H0122150 B2 JPH0122150 B2 JP H0122150B2
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Landscapes
- Laminated Bodies (AREA)
- Ceramic Products (AREA)
Description
〔発明の技術分野〕
本発明は金属と金属あるいはセラミツクスとを
結合させる際の支持固定に用いる結合治具に関す
る。 〔発明の技術的背景とその問題点〕 半導体外囲器、電子管外囲器、気密端子等の製
造において金属と金属あるいはセラミツクスを銀
ロウ、銅ロウ、半田等の結合剤を用いて結合する
際にはこれら金属と金属あるいはセラミツクスの
支持固定のために結合治具が使用されている。 これらの結合治具は結合工程で数百度〜千数百
度もの高温にさらされ、しかも上記金属セラミツ
クス等の取り付け・取りはずし等の取り扱いを繰
り返し行なう際にこれら上記金属、セラミツクス
等に強く接触しやすいために、耐熱性、耐摩耗性
が要求される。この要求をある程度満たすために
従来の結合治具はステンレス、カーボン等で構成
されていた。 しかしながらこれらステンレス、カーボン等で
構成された結合治具は上記耐熱性、耐摩耗性はあ
る程度満たすものの、なお不十分であり、特にカ
ーボンの場合、取り扱い時に傷がつき易く、また
ステンレスの場合には熱膨張係数が大きいために
高温下では大きく膨張して常温時の結合治具の寸
法と大きく異なつてしまうため、これらの結合治
具を用いて金属部品と金属あるいはセラミツク部
品を結合させると所定の位置に精度良く結合させ
ることが困難となつていた。更にステンレス等の
従来の結合治具を用いて結合させる際には結合剤
が金属と金属あるいはセラミツクスの界面だけで
なく上記界面以外の結合治具表面にも接触するこ
とが多く、結合治具と銀ロウ、銅ロウ、半田等の
結合剤が強く付着して結合体と結合治具が一体と
なり、結合体を結合治具から取りはずすことが困
難となるという欠点も有していた。 〔発明の目的〕 本発明は上記欠点を解決するためになされたも
ので、耐熱性、耐摩耗性を有し結合剤が結合治具
に強固に付着することがなく、しかも高精度に金
属と金属あるいはセラミツクスとの結合を行なう
ことのできる結合治具を提供することを目的とす
る。 〔発明の概要〕 本発明は上記目的を達成するためになされたも
ので、金属と金属あるいはセラミツクスとを結合
させる際に支持固定のために用いる結合治具の少
なくとも表面を、窒化珪素を50重量％以上含有し
かつ気孔率10％以下の窒化珪素系焼結体で構成す
ることを特徴とするものである。 本発明における窒化珪素系焼結体の気孔率は10
％以下である。気孔率が10％を超えると金属と金
属あるいはセラミツクスを結合させる結合剤が結
合治具に強固に付着し易すくなるため、10％以下
の気孔率であることが必要である。更に望ましく
は６％以下が同様に結合剤と結合治具との付着性
の理由から好ましい。 ここで本発明に係る窒化珪素系焼結体は少なく
とも窒化珪素が50重量％以上で含有していなけれ
ばならない。その理由は窒化珪素が50重量％未満
の焼結体では窒化珪素系焼結体の特性である耐熱
性、耐摩耗性が著しく低下するため本発明の結合
治具としての使用に耐え得なくなるためである。
望ましくは窒化珪素を80重量％以上含有し添加物
としてY2O3、MgO等を１〜10重量％程度含有す
るものが同様な理由により好ましい。 本発明の結合治具は、結合治具全体を、窒化珪
素を50重量％以上含有しかつ気孔率10％以下の窒
化珪素系焼結体で構成してもよいが、結合治具内
部をカーボン等の熱膨張係数の小さな材質で構成
し、その表面を上記窒化珪素系焼結体でコーテイ
ングして構成してもよい。このコーテイングは溶
射法等により行なうことができる。 また、本発明の結合治具はあらさRmlx＝5μm
以下にすることが望ましい。研磨等によりあらさ
Rmlx＝5μm以下の平滑な表面にすると、その過
程で焼結時に発生した結合治具の表面の酸化皮膜
が取り除かれ、しかも平滑になることにより、結
合剤と結合治具がより一層付着しにくくなり、金
属やセラミツクスの位置固定の精度も高まるため
に望ましい。 〔発明の実施例〕 本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。 金属とセラミツクスを結合して封着製品を製造
するために第１図に示すような本実施例の結合治
具１を以下のようにして製造した。まずY2O3粉
末５重量％、Al2O3粉末２重量％MgO紛末１重量
％、残部窒化珪素粉末を十分混合した後成形し、
焼結温度1800℃、圧力70気圧にてホツトプレス法
により製造した。この結合治具１は円盤状台１ａ
とその中央部に設けられた支持棒１ｂとから成る
もので、この結合治具１の気孔率は4.6％であつ
た。 この結合治具１を用いて第２図に側部断面図を
示すように封着用金属板２ａ，２ｂとセラミツク
ス製円柱３とから構成される封着製品４を以下の
ようにして製造した。 まず本発明の実施例の結合治具１の中央部の支
持棒１ｂを通して、支持棒１ｂの直径を内径とす
る貫通孔をもつ封着用金属板２ａを円盤状台１ａ
上に載せる。 次に上記封着用金属板２ａ上に銀ロウ５ａを載
せ、その上に、封着用金属板２ａ，２ｂと接触す
る面にモリブデンを焼付けし更にニツケルメツキ
を施したセラミツクス製円柱４を載せ、その上を
更に銀ロウ５ｂを載せ、最後に封着用金属板２ｂ
を載せ結合治具１と共に加熱した。 この加熱により銀ロウ５ａ，５ｂが溶融され、
しかもそれらの上部に載せられている封着用金属
板２ｂあるいはセラミツクス製円柱４の自重によ
つて加圧されることによりほぼ均一な厚さの結合
剤の層となる。 次に結合治具１と共に封着製品４を放冷した
後、封着製品４を結合治具１から取りはずした。 以上のようにして100個の封着製品４を製造し
結合寸法精度による不良率を調べ、この実験を４
回繰り返した。この結果を表に示す。 尚、比較としてステンレス、カーボン製の同形
状の結合治具を用いて同様にして製造した封着製
品４の結合寸法による不良率も実験しその結果を
併せて記載した。
結合させる際の支持固定に用いる結合治具に関す
る。 〔発明の技術的背景とその問題点〕 半導体外囲器、電子管外囲器、気密端子等の製
造において金属と金属あるいはセラミツクスを銀
ロウ、銅ロウ、半田等の結合剤を用いて結合する
際にはこれら金属と金属あるいはセラミツクスの
支持固定のために結合治具が使用されている。 これらの結合治具は結合工程で数百度〜千数百
度もの高温にさらされ、しかも上記金属セラミツ
クス等の取り付け・取りはずし等の取り扱いを繰
り返し行なう際にこれら上記金属、セラミツクス
等に強く接触しやすいために、耐熱性、耐摩耗性
が要求される。この要求をある程度満たすために
従来の結合治具はステンレス、カーボン等で構成
されていた。 しかしながらこれらステンレス、カーボン等で
構成された結合治具は上記耐熱性、耐摩耗性はあ
る程度満たすものの、なお不十分であり、特にカ
ーボンの場合、取り扱い時に傷がつき易く、また
ステンレスの場合には熱膨張係数が大きいために
高温下では大きく膨張して常温時の結合治具の寸
法と大きく異なつてしまうため、これらの結合治
具を用いて金属部品と金属あるいはセラミツク部
品を結合させると所定の位置に精度良く結合させ
ることが困難となつていた。更にステンレス等の
従来の結合治具を用いて結合させる際には結合剤
が金属と金属あるいはセラミツクスの界面だけで
なく上記界面以外の結合治具表面にも接触するこ
とが多く、結合治具と銀ロウ、銅ロウ、半田等の
結合剤が強く付着して結合体と結合治具が一体と
なり、結合体を結合治具から取りはずすことが困
難となるという欠点も有していた。 〔発明の目的〕 本発明は上記欠点を解決するためになされたも
ので、耐熱性、耐摩耗性を有し結合剤が結合治具
に強固に付着することがなく、しかも高精度に金
属と金属あるいはセラミツクスとの結合を行なう
ことのできる結合治具を提供することを目的とす
る。 〔発明の概要〕 本発明は上記目的を達成するためになされたも
ので、金属と金属あるいはセラミツクスとを結合
させる際に支持固定のために用いる結合治具の少
なくとも表面を、窒化珪素を50重量％以上含有し
かつ気孔率10％以下の窒化珪素系焼結体で構成す
ることを特徴とするものである。 本発明における窒化珪素系焼結体の気孔率は10
％以下である。気孔率が10％を超えると金属と金
属あるいはセラミツクスを結合させる結合剤が結
合治具に強固に付着し易すくなるため、10％以下
の気孔率であることが必要である。更に望ましく
は６％以下が同様に結合剤と結合治具との付着性
の理由から好ましい。 ここで本発明に係る窒化珪素系焼結体は少なく
とも窒化珪素が50重量％以上で含有していなけれ
ばならない。その理由は窒化珪素が50重量％未満
の焼結体では窒化珪素系焼結体の特性である耐熱
性、耐摩耗性が著しく低下するため本発明の結合
治具としての使用に耐え得なくなるためである。
望ましくは窒化珪素を80重量％以上含有し添加物
としてY2O3、MgO等を１〜10重量％程度含有す
るものが同様な理由により好ましい。 本発明の結合治具は、結合治具全体を、窒化珪
素を50重量％以上含有しかつ気孔率10％以下の窒
化珪素系焼結体で構成してもよいが、結合治具内
部をカーボン等の熱膨張係数の小さな材質で構成
し、その表面を上記窒化珪素系焼結体でコーテイ
ングして構成してもよい。このコーテイングは溶
射法等により行なうことができる。 また、本発明の結合治具はあらさRmlx＝5μm
以下にすることが望ましい。研磨等によりあらさ
Rmlx＝5μm以下の平滑な表面にすると、その過
程で焼結時に発生した結合治具の表面の酸化皮膜
が取り除かれ、しかも平滑になることにより、結
合剤と結合治具がより一層付着しにくくなり、金
属やセラミツクスの位置固定の精度も高まるため
に望ましい。 〔発明の実施例〕 本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。 金属とセラミツクスを結合して封着製品を製造
するために第１図に示すような本実施例の結合治
具１を以下のようにして製造した。まずY2O3粉
末５重量％、Al2O3粉末２重量％MgO紛末１重量
％、残部窒化珪素粉末を十分混合した後成形し、
焼結温度1800℃、圧力70気圧にてホツトプレス法
により製造した。この結合治具１は円盤状台１ａ
とその中央部に設けられた支持棒１ｂとから成る
もので、この結合治具１の気孔率は4.6％であつ
た。 この結合治具１を用いて第２図に側部断面図を
示すように封着用金属板２ａ，２ｂとセラミツク
ス製円柱３とから構成される封着製品４を以下の
ようにして製造した。 まず本発明の実施例の結合治具１の中央部の支
持棒１ｂを通して、支持棒１ｂの直径を内径とす
る貫通孔をもつ封着用金属板２ａを円盤状台１ａ
上に載せる。 次に上記封着用金属板２ａ上に銀ロウ５ａを載
せ、その上に、封着用金属板２ａ，２ｂと接触す
る面にモリブデンを焼付けし更にニツケルメツキ
を施したセラミツクス製円柱４を載せ、その上を
更に銀ロウ５ｂを載せ、最後に封着用金属板２ｂ
を載せ結合治具１と共に加熱した。 この加熱により銀ロウ５ａ，５ｂが溶融され、
しかもそれらの上部に載せられている封着用金属
板２ｂあるいはセラミツクス製円柱４の自重によ
つて加圧されることによりほぼ均一な厚さの結合
剤の層となる。 次に結合治具１と共に封着製品４を放冷した
後、封着製品４を結合治具１から取りはずした。 以上のようにして100個の封着製品４を製造し
結合寸法精度による不良率を調べ、この実験を４
回繰り返した。この結果を表に示す。 尚、比較としてステンレス、カーボン製の同形
状の結合治具を用いて同様にして製造した封着製
品４の結合寸法による不良率も実験しその結果を
併せて記載した。
本発明によれば、耐熱性、耐摩耗性を有し結合
剤が結合治具に強固に付着することがほとんどな
く、しかも高精度に金属と金属あるいはセラミツ
クスとの結合を行ない得る結合治具を提供するこ
とができる。
剤が結合治具に強固に付着することがほとんどな
く、しかも高精度に金属と金属あるいはセラミツ
クスとの結合を行ない得る結合治具を提供するこ
とができる。
図面は本発明を説明するもので、第１図は本実
施例の結合治具の側部断面図、第２図はその結合
治具を用いた金属とセラミツクスとの結合を示す
側部断面図、第３図、第４図は本実施例の結合治
具の変形例を示す側部断面図である。 １：結合治具、２ａ，２ｂ：封着用金属板、
４：セラミツクス製円柱、５ａ，５ｂ：銀ロウ。
施例の結合治具の側部断面図、第２図はその結合
治具を用いた金属とセラミツクスとの結合を示す
側部断面図、第３図、第４図は本実施例の結合治
具の変形例を示す側部断面図である。 １：結合治具、２ａ，２ｂ：封着用金属板、
４：セラミツクス製円柱、５ａ，５ｂ：銀ロウ。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 金属と金属あるいはセラミツクスを結合させ
る際に支持固定のために用いる結合治具の少なく
とも表面を、窒化珪素を50重量％以上含有しかつ
気孔率10％以下の窒化珪素系焼結体で構成するこ
とを特徴とする結合治具。 ２ 結合治具の表面が窒化珪素を50重量％以上含
有しかつ気孔率10％以下の窒化珪素系焼結体でコ
ーテイングされていることを特徴とする特許請求
の範囲第１項記載の結合治具。 ３ 結合治具の表面があらさRmax＝5μm以下で
あることを特徴とする特許請求の範囲第１項また
は第２項記載の結合治具。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22705683A JPS60120048A (ja) | 1983-12-02 | 1983-12-02 | 結合治具 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22705683A JPS60120048A (ja) | 1983-12-02 | 1983-12-02 | 結合治具 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60120048A JPS60120048A (ja) | 1985-06-27 |
| JPH0122150B2 true JPH0122150B2 (ja) | 1989-04-25 |
Family
ID=16854833
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22705683A Granted JPS60120048A (ja) | 1983-12-02 | 1983-12-02 | 結合治具 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60120048A (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0698482B2 (ja) * | 1986-03-26 | 1994-12-07 | 株式会社東芝 | ろう付治具 |
| JPS6380967A (ja) * | 1986-09-26 | 1988-04-11 | Toshiba Corp | はんだ溶融槽 |
| JPH01153578A (ja) * | 1987-12-08 | 1989-06-15 | Tanaka Kikinzoku Kogyo Kk | セラミックス部品のろう付け用カーボン治具 |
| JPH01317683A (ja) * | 1988-06-15 | 1989-12-22 | Showa Alum Corp | アルミニウム材のろう付方法 |
-
1983
- 1983-12-02 JP JP22705683A patent/JPS60120048A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60120048A (ja) | 1985-06-27 |
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