JPH02172876A - 接合方法 - Google Patents
接合方法Info
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- JPH02172876A JPH02172876A JP32842388A JP32842388A JPH02172876A JP H02172876 A JPH02172876 A JP H02172876A JP 32842388 A JP32842388 A JP 32842388A JP 32842388 A JP32842388 A JP 32842388A JP H02172876 A JPH02172876 A JP H02172876A
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Links
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C27/00—Joining pieces of glass to pieces of other inorganic material; Joining glass to glass other than by fusing
- C03C27/06—Joining glass to glass by processes other than fusing
- C03C27/08—Joining glass to glass by processes other than fusing with the aid of intervening metal
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C17/00—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating
- C03C17/34—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions
- C03C17/36—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions at least one coating being a metal
- C03C17/40—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions at least one coating being a metal all coatings being metal coatings
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
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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】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、セラミックス−セラミックス、セラミック
ス−ガラス、セラミックス−金属、ガラス−金属の接合
方法に関する。
ス−ガラス、セラミックス−金属、ガラス−金属の接合
方法に関する。
接合は、接合材料の融点の直上で行い、拡散現象を利用
し合金化し、接合後の接合部は合金化により、接合温度
以上の耐熱温度を有する接合方法を提供する。
し合金化し、接合後の接合部は合金化により、接合温度
以上の耐熱温度を有する接合方法を提供する。
従来、Ａｕ −２０５ｎ （ＳｎｌＯｗｔχ含有）、Ｓ
ｎＳｎ−１０Ａｕ（ＡｉｌＯχ含有）の厚い材料で接合
し、第２圓の様に、金属層の間にＡｕ−２０Ｓｎ、 ５
ｎ−１０＾Ｕの層が残る様な接合をしていた。
ｎＳｎ−１０Ａｕ（ＡｉｌＯχ含有）の厚い材料で接合
し、第２圓の様に、金属層の間にＡｕ−２０Ｓｎ、 ５
ｎ−１０＾Ｕの層が残る様な接合をしていた。
この種の接合は、電子部品のパッケージ等に多（用いら
れている。従来の方法であると、第２図に示す様に接合
材料の残留層があるため、近年の高密度実装に伴うチン
ズボンディング時に加わる温度（２００〜３００℃）に
耐えなければならない。
れている。従来の方法であると、第２図に示す様に接合
材料の残留層があるため、近年の高密度実装に伴うチン
ズボンディング時に加わる温度（２００〜３００℃）に
耐えなければならない。
従って、接合材料として３００℃以上の融点をもつ材料
を用いる必要が生じるが、内部に収納されている電子部
品が劣化あるいは、破壊してしまうという欠点を有して
いた。
を用いる必要が生じるが、内部に収納されている電子部
品が劣化あるいは、破壊してしまうという欠点を有して
いた。
上記課題を解決するために、本発明はセラミックスもし
くはガラスからなる被接合材料の接合部表面に、少なく
ともＣｒＮもしくはＴｔＪｉＪと、Ｎｉ１ｉｌと、Ａｕ
層とからなる金属層を形成し、該ＡｕＭのＡｕ重量をＡ
ｕ ２０Ｓｎを接合材料とする場合には、Ａｕ ２
０Ｓｎの重量の５．５〜１７．７ｗｔ％、又、Ｓｎ −
１０Ａｕを接合材料とする場合には、Ｓｎ １０Ａｕ
の重量の１２．５〜２８．６ｗｔ％とし、該接合材料の
融点以上の温度で接合するものである。
くはガラスからなる被接合材料の接合部表面に、少なく
ともＣｒＮもしくはＴｔＪｉＪと、Ｎｉ１ｉｌと、Ａｕ
層とからなる金属層を形成し、該ＡｕＭのＡｕ重量をＡ
ｕ ２０Ｓｎを接合材料とする場合には、Ａｕ ２
０Ｓｎの重量の５．５〜１７．７ｗｔ％、又、Ｓｎ −
１０Ａｕを接合材料とする場合には、Ｓｎ １０Ａｕ
の重量の１２．５〜２８．６ｗｔ％とし、該接合材料の
融点以上の温度で接合するものである。
上記の接合方法によれば、被接合材料表面に形成された
Ｃｒ、 Ｎｉ、＾ＵもしくはＴｉ層 Ｎｉ層 Ａｕの三
層構造の最上層であるＡｕ層が接合により接合材料と合
金化し、被接合材料同士を接合する。この際、接合材料
の金含有量が増加することにより、接合材料の融点が上
昇し、接合部の耐熱温度が上昇する。
Ｃｒ、 Ｎｉ、＾ＵもしくはＴｉ層 Ｎｉ層 Ａｕの三
層構造の最上層であるＡｕ層が接合により接合材料と合
金化し、被接合材料同士を接合する。この際、接合材料
の金含有量が増加することにより、接合材料の融点が上
昇し、接合部の耐熱温度が上昇する。
第３図及び第４図に示す接合材料Ａｕ ２０Ｓｎ及び
５ｎ１０ＡｕのＡｕ含有量と融点の関係から、Ａｕ含有
量の増加に伴い融点が上昇することがわかる。
５ｎ１０ＡｕのＡｕ含有量と融点の関係から、Ａｕ含有
量の増加に伴い融点が上昇することがわかる。
ここで被接合材料表面に形成されるＡ１層の重量の下限
は、接合後の接合部の融点が接合材の融点に対し、作業
上１０℃以上、上昇することが望ましく 、Ａｕ ２
０Ｓｎの場合、その接合材料の重量の５．５−【χ、
５ｎ−１０Ａｕの場合、その接合材料の重量の１２．５
ｗｔχが適当である。
は、接合後の接合部の融点が接合材の融点に対し、作業
上１０℃以上、上昇することが望ましく 、Ａｕ ２
０Ｓｎの場合、その接合材料の重量の５．５−【χ、
５ｎ−１０Ａｕの場合、その接合材料の重量の１２．５
ｗｔχが適当である。
又、被接合材料表面に形成される１層の重量の上限は、
Ａｕ ２０Ｓｎの場合、その接合材の重量の１７．７
ｉ＋ｔ％、５ｎ−１０＾Ｕの場合、その接合材の重量の
２８．６ｗｔ％が適当であり、これ以上のＡｕ層が形成
しても、接合時の拡散による合金化が進まず、被接合材
料表面に形成されたＡｕＪｉｉが残留し、耐熱温度の上
昇が望めない。
Ａｕ ２０Ｓｎの場合、その接合材の重量の１７．７
ｉ＋ｔ％、５ｎ−１０＾Ｕの場合、その接合材の重量の
２８．６ｗｔ％が適当であり、これ以上のＡｕ層が形成
しても、接合時の拡散による合金化が進まず、被接合材
料表面に形成されたＡｕＪｉｉが残留し、耐熱温度の上
昇が望めない。
表１及び表２に、被接合材料表面に形成されるＣｒ
Ｎｉ ＡｕおよびＴｉ−Ｎｉ−＾ＵのＡｕ層重量を上
限値とした場合の接合温度と耐熱温度を示す。
Ｎｉ ＡｕおよびＴｉ−Ｎｉ−＾ＵのＡｕ層重量を上
限値とした場合の接合温度と耐熱温度を示す。
表−１ｃｒ−Ｎｉ−Ａｕ
又、被接合材料表面に形成されるＣｒ−Ｎｉ−Ａｕもし
くはＴｉ Ｎｉ−Ａｕの三層構造において、Ｃｒ層も
しくはＴｉ層は、被接合材料であるセラミックス、ガラ
スとの密着性を向上させるために形成され、Ｎｉ層は、
Ｃｒ層もしくはＴｉ層とＡｕＪｉｉとの熱拡散を防止す
る目的として形成されている。
くはＴｉ Ｎｉ−Ａｕの三層構造において、Ｃｒ層も
しくはＴｉ層は、被接合材料であるセラミックス、ガラ
スとの密着性を向上させるために形成され、Ｎｉ層は、
Ｃｒ層もしくはＴｉ層とＡｕＪｉｉとの熱拡散を防止す
る目的として形成されている。
以下に本発明を実施例に基づき説明する。
第１図ｆａ）は、本発明の実施例の接合前の構成を示す
断面図である。被接合材料であるガラス１とセラミック
ス５上に金属層がＣｒ層２．Ｎ１層３．Ａｕ層４の順に
形成されている。そして両金属層の間に接合材料６が配
置され、接合材料６の融点直上に加熱し、金属層中のＡ
ｕ層４を拡散吸収する形で接合する。こうして接合した
後の接合部の断面を示すのが第１図ｆｂｌである。ここ
では、金属層中のＡｕ層４は、完全に接合材料中に拡散
し、合金層８を形成し、Ａｕ層４は消失している。接合
材料６として＾ｕ−２０Ｓｎ、 Ｓｎ ｌ０Ａｕを用
い、Ａ１層４の重量とＡｕ ２０Ｓｎの場合、５．５
ｉｙｔχ＋ Ｓｎ １０Ａｕの場合１２．５ｗｔ％と
した時の接合温度と接合後の耐熱温度を示すのが表−３
である。同様に、金属装置中のＣｒ層２をＴｉ層に代替
したときの、接合温度と接合後の耐熱温度を示すのが表
−４である。金属層の構成に関係なく、この発明の方法
により、耐熱温度が接合温度より高くなる結果が得られ
た。
断面図である。被接合材料であるガラス１とセラミック
ス５上に金属層がＣｒ層２．Ｎ１層３．Ａｕ層４の順に
形成されている。そして両金属層の間に接合材料６が配
置され、接合材料６の融点直上に加熱し、金属層中のＡ
ｕ層４を拡散吸収する形で接合する。こうして接合した
後の接合部の断面を示すのが第１図ｆｂｌである。ここ
では、金属層中のＡｕ層４は、完全に接合材料中に拡散
し、合金層８を形成し、Ａｕ層４は消失している。接合
材料６として＾ｕ−２０Ｓｎ、 Ｓｎ ｌ０Ａｕを用
い、Ａ１層４の重量とＡｕ ２０Ｓｎの場合、５．５
ｉｙｔχ＋ Ｓｎ １０Ａｕの場合１２．５ｗｔ％と
した時の接合温度と接合後の耐熱温度を示すのが表−３
である。同様に、金属装置中のＣｒ層２をＴｉ層に代替
したときの、接合温度と接合後の耐熱温度を示すのが表
−４である。金属層の構成に関係なく、この発明の方法
により、耐熱温度が接合温度より高くなる結果が得られ
た。
次に、金属層４の層形成重量を、接合材料６が＾ｕ
２０Ｓｎの場合、１７．７ｗｔ％、５ｎ−１０Ａｕの場
合、２８．６＋ｍｔ％とし接合した結果を、表１及び表
２に示す。
２０Ｓｎの場合、１７．７ｗｔ％、５ｎ−１０Ａｕの場
合、２８．６＋ｍｔ％とし接合した結果を、表１及び表
２に示す。
表１及び表２から、被接合材料表面に形成される金属層
の構成に関係なく、耐熱温度の上昇が得られ、特にＡｕ
２０Ｓｎの場合には、４００℃の耐熱温度が得られ
た。
の構成に関係なく、耐熱温度の上昇が得られ、特にＡｕ
２０Ｓｎの場合には、４００℃の耐熱温度が得られ
た。
以上説明した様に、この発明によると、従来方法に比較
し、飛躍的に接合部の耐熱温度を高くすることができる
という効果を有していた。
し、飛躍的に接合部の耐熱温度を高くすることができる
という効果を有していた。
の断面図、第２図は従来の接合方法による接合後の断面
図、第３図及び第４図は、Ａｕ ２０Ｓｎ合金のＳｎ
含有量と融点の関係を示す図である。
図、第３図及び第４図は、Ａｕ ２０Ｓｎ合金のＳｎ
含有量と融点の関係を示す図である。
・ガラス
・Ｃｒ層
・Ｎｉ層
・Ａｕｌ
・セラミックス
・接合材料
・合金化層
以上
出願人 セイコー電子工業株式会社
代理人 弁理士 林 敬 之 助
第１図＜ａ）は本発明による接合方法の接合前の断面図
、第１図（ｂｌは本発明による接合方法の接合後第４０
、第１図（ｂｌは本発明による接合方法の接合後第４０
Claims (1)
- 少なくとも一方がセラミックスもしくはガラスからなる
被接合材料を、Ａｕ−２０ＳｎもしくはＳｎ−１０Ａｕ
の接合材料より接合する方法において、セラミックスも
しくはガラスからなる前記被接合材料の接合部表面に、
少なくともＣｒ層もしくはＴｉ層と、Ｎｉ層と、Ａｕ層
とからなる金属層を形成し、前記Ａｕ層のＡｕ重量を、
前記接合材料がＡｕ−２０Ｓｎの場合、Ａｕ−２０Ｓｎ
の重量の５．５〜１７．７ｗｔ％、前記接合材料がＳｎ
−１０Ａｕの場合、Ｓｎ−１０Ａｕの重量１２．５〜２
８．６ｗｔ％とし、前記接合材料の融点以上の温度で接
合することを特徴とする接合方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32842388A JPH02172876A (ja) | 1988-12-26 | 1988-12-26 | 接合方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32842388A JPH02172876A (ja) | 1988-12-26 | 1988-12-26 | 接合方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02172876A true JPH02172876A (ja) | 1990-07-04 |
Family
ID=18210095
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32842388A Pending JPH02172876A (ja) | 1988-12-26 | 1988-12-26 | 接合方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02172876A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1994013595A1 (fr) * | 1992-12-09 | 1994-06-23 | Nippondenso Co., Ltd. | Procede de soudage sans fondant |
| CN103172277A (zh) * | 2011-12-23 | 2013-06-26 | 北京有色金属研究总院 | 一种光学玻璃与可伐合金的气密封接方法 |
-
1988
- 1988-12-26 JP JP32842388A patent/JPH02172876A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1994013595A1 (fr) * | 1992-12-09 | 1994-06-23 | Nippondenso Co., Ltd. | Procede de soudage sans fondant |
| US5829665A (en) * | 1992-12-09 | 1998-11-03 | Nippondenso Co., Ltd. | Fluxless soldering process |
| CN103172277A (zh) * | 2011-12-23 | 2013-06-26 | 北京有色金属研究总院 | 一种光学玻璃与可伐合金的气密封接方法 |
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