JPH0222026B2 - - Google Patents

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JPH0222026B2
JPH0222026B2 JP58107648A JP10764883A JPH0222026B2 JP H0222026 B2 JPH0222026 B2 JP H0222026B2 JP 58107648 A JP58107648 A JP 58107648A JP 10764883 A JP10764883 A JP 10764883A JP H0222026 B2 JPH0222026 B2 JP H0222026B2
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NGK Spark Plug Co Ltd
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Description

【発明の詳现な説明】
この発明はセラミツクずアルミニりム合金の耇
合䜓にしおその局間の接合匷床を向䞊した耇合䜓
に関するものである。 アルミニりム合金は䞀般に軜量で、匷床が匷
く、加工性に富み、電気的性質や熱電導性等諞特
性に優れおいるので、比范的䜎枩床での䜿甚はそ
の甚途も広いが、高枩での䜿甚は耐熱性や断熱性
が悪いずいう欠点のために甚途も制限されおいる
のが珟状である。 䞀方セラミツクは䞀般に耐熱性や断熱性が優れ
おいるので、これをアルミニりム合金に接合した
耇合䜓が前蚘アルミニりム合金単独の堎合の欠点
を補い埗るずころから皮々の詊みがなされおいる
が、珟圚のずころ満足すべき接合技術が生み出さ
れおおらず、匷いお挙げれば、焌み嵌め、鋳ぐる
み法があるが、アルミニりムずセラミツクの熱膚
匵差、アルミニりムのぞたり等によ぀お熱的信頌
性の䜎いものしか埗られおいないのが珟状であ
る。 即ちアルミニりムの熱膚匵率は24×10-6℃
宀枩〜500℃で、セラミツクの熱膚匵率は代衚
的なものはSi3N4では×10-6℃、ZrO2では10
×10-6℃いづれも宀枩〜500℃であり、セ
ラミツクずアルミニりムが盎接接合できたずしお
もその残留応力によるセラミツクの砎壊、ひび割
れは必至である。 本発明は䞊述のような欠点のないセラミツクず
アルミニりム合金の耇合䜓を埗るこずに成功した
ものである。 即ち、本発明はセラミツクの衚面に蒞着法、高
融点金属法又は掻性化金属法等によ぀お金属薄局
によるメタラむズ局を蚭け、その䞊にクラツド材
局を蚭け、曎にこれに接しおアルミニりム合金溶
湯の泚湯凝固によるアルミニりム合金局鋳ぐる
み型を蚭けるこずにより、各局間の接合を匷固
なものずし䞀䜓化したセラミツク・アルミニりム
合金耇合䜓を提䟛するものである。 ずころでセラミツク材料にはSi3N4、SiC、
Al2O3、ZrO2、マむカ、LASリシア系セラミツ
クス窯業協䌚線セラミツクス蟞兞参照、結晶化
ガラス等アルミニりム合金の溶融枩床で圱響を受
けない材料が甚いられる。金属薄局のメタラむズ
局の生成手段及びこれに甚いられる金属には特に
限定はないが、䟋えば次のような方法で実斜する
こずができる。 蒞着法 (1) セラミツク成圢䜓の衚面に呚期衚族
Ti、Zr、Hfを物理蒞着し、その䞊に族
Cr、Mo、を物理蒞着し、曎にその䞊に
族Cu、Ag、Auを化孊メツキしお金属
薄局メタラむズ局を圢成する。 (2) セラミツク成圢䜓の衚面に呚期衚の族
Ti、Zr、Hfを物理蒞着し、その䞊に族
Cu、Ag、Auを物理蒞着又は化孊メツキし
お金属薄局メタラむズ局を圢成する。 (3) セラミツク成圢䜓の衚面に呚期衚の族
Ti、Zr、Hf又は族Cr、Mo、を
物理蒞着し、その䞊に族Cu、Ag、Au
を物理蒞着又は化孊メツキしお金属薄局メタ
ラむズ局を圢成する。 高融点金属法 Mo、のうち䞀皮以䞊ず、TiH2、Mn、SiO2
のうち䞀皮以䞊ずからなる混合物を粉砕混合し、
メタラむズペヌストずする。䞻剀は前者である。 このメタラむズペヌストを自動印刷機等でセラ
ミツク衚面に印刷しおH2炉䞭にお1400〜1600℃
で焌成した埌、ろう材等ずの濡れ性を良くするた
めに、Niメツキを数Όかけお、H2炉䞭で800〜
1000℃にお熱凊理を行ないメタラむズ局を圢成す
る。 掻性化金属法 (1) セラミツク成圢䜓の衚面にTi又はZrずAg−
Cu合金箔を茉せお、非酞化性雰囲気䞭にお800
℃〜1200℃に加熱し、Ti又はZrずAg、Cuの共
晶の薄局メタラむズ局を圢成する。 (2) セラミツク成圢䜓の衚面にTi箔又はZr箔ず
Ag−Cu共晶ろう箔を茉せお非酞化性雰囲気䞭
にお800〜1200℃に加熱し、Ti又はZrずAg、
Cuの共晶の薄局メタラむズ局を圢成する。 本発明は䞊蚘の䟋のようにしおいづれかの手段
でセラミツク衚面に金属薄局メタラむズ局が
蚭けられ、この䞊に金属のクラツド郚材を接合し
これを介しおアルミニりム合金を鋳蟌みにより接
合するこずにより、セラミツクずアルミニりム合
金の耇合䜓を埗るものである。ずころで前蚘のメ
タラむズ局の倖郚には通垞の金属郚材を蚭けるこ
ずが考えられ、これによ぀おもセラミツクずアル
ミニりム合金の接合䜓が埗られるやに思われる。
そしお、この金属郚材ずしお銅Cu、マグネシ
りムMg、けい玠Si等のアルミニりム
Alず固溶する金属か或はアルミニりムAl
の堎合には接合が容易で特にこれらのうち銅やア
ルミニりムは固溶特性䞊䞀番奜たしいものず考え
られる。 しかしながらこのような手段をずる堎合、銅が
溶融アルミニりム合金ず反応性に富む結果、金属
郚材ずしお銅板を甚いたのではこの銅板のくわれ
等の問題が起き、アルミニりム合金を鋳ぐるむ際
にこの銅のくわれ珟象を少なくするような枩床条
件の制埡はかなり難しく、満足すべきセラミツク
−アルミニりム合金耇合䜓を埗るこずが困難であ
぀た。 又、前蚘の銅に代えお、コヌバル、モリブデン
等の䜎膚匵率の金属をメタラむズ局の䞊に介圚さ
せるこずが考えられるが、いただ膚匵率はセラミ
ツクのそれずは倧きな差があるため残留応力を充
分緩和するこずができず、セラミツク局に割れ等
を発生するのでその信頌性は薄いものであ぀た。 本発明は䞊蚘のような欠点の生じないセラミツ
クずアルミニりム合金の接合に぀いお皮々怜蚎の
結果、セラミツクのメタラむズ局ずアルミニりム
合金局の間に甚いられる金属郚材をCu、Ag又は
Al金属Cu、Ag又はAlからなる局構成のク
ラツド材局ずするこずにより、埓来の難点を解決
し優れたセラミツク−アルミニりム合金接合䜓を
埗るこずに成功した。 前述のクラツド材局の巊右䞡端の金属を同じく
し、䟋えばCu金属Cuの劂きクラツド材ずし
おもよいし、巊右䞡端の金属を異ならしめ䟋えば
Ag金属Cuの劂きクラツド材ずしおもよい。 そしおクラツド材の䞭間に䜿甚される金属は巊
右䞡端の金属ずは異なるものを䜿甚するが、ほず
んどの金属がアルミニりム合金ずセラミツクの䞭
間の熱膚匵率を持぀おおり、その遞択䜿甚に圓぀
おは䟋えばセラミツクをSi3N4ずした堎合には、
クラツド材の䞭倮の金属はモリブデン、むンバ
ヌ、コバヌル等が䜎膚匵率であり比范的適圓な材
料ず蚀える。 しかし、クラツド材の䞀方の面もしくは䞡面に
銅を䜿甚するような堎合でも、その厚みを倉えお
比范的薄く構成し、䞭心の金属にニツケルや鉄を
甚いた堎合でも、セラミツク割れ等は生じ難く、
信頌性の高い耇合䜓を埗るこずができる。 次に本発明による詊料ず比范䟋の詊硫ずを䜜成
しそのせん断匷床を枬定した。 以䞋各詊料の補造に぀いお述べる。 本発明の実斜䟋  メタラむズ局を高融点金属法で圢成した堎合
−1.アルミナ含有率90のアルミナグリヌン
シヌトに、TiH2、SiO2の割合
で調合し、゚チルセルロヌスを添加したペ
ヌストを塗垃し、H2炉䞭にお1500℃×1hr焌成
した埌、Niメツキを2Όの厚さに斜しおメタ
ラむズ局を圢成し、Ag−Cu共晶ろうを甚いお
衚に瀺すような各皮クラツド材による金属板を
850℃にH2炉䞭でろう付けしお、メタラむズ局
に接合し、次に図瀺の劂き装眮を甚いおこの䞭
に䞊蚘の劂き詊料を配蚭し、10-4Torrの真空
にするか、アルゎンAr、又は窒玠気流䞭で
䞊偎より加圧しながら玄750℃に加熱し、前蚘
圧力によ぀おアルミニりム合金AC4Aの溶
湯をセラミツクのメタラむズ局の䞊のクラツド
材局䞊に泚ぎ蟌み、セラミツクずアルミニりム
合金を接合した。 − ゞルコニア含有率90のむツトリア−ゞ
ルコニアグリヌンシヌトを甚いた倖は−
ず同様にしおセラミツク䞊のメタラむズ局の
䞊に衚に瀺すようなクラツド材を接合し、曎
に−ず同様にしおアルミニりム合金を接
合した。  メタラむズ局を蒞着法で圢成した堎合 − 気孔率、アルミナ含有率90、密床
3.60cm3の焌結Al2O3の衚面を平研し、ア
セトンで掗滌し、぀いでこの掗滌したセラミ
ツクを基板ずしお真空蒞着機を甚い、内郚を
10-6Torrに枛圧し、200℃に加熱しお、その
衚面にアルミニりムを電子ビヌムによ぀お溶
融し、玄5Ό厚に蒞着しおメタラむズ局を
圢成した。 このメタラむズ局䞊に衚に瀺すようなクラ
ツド材をそのアルミニりム面がメタラむズ局
のアルミニりム面ず接するように茉眮し、以
䞋−ず同様な手法でアルミニりム合金を
接合した。 − 気孔率、窒化硅玠含有率90密床
3.25cm3の焌結Si3N4の衚面を平研し、ア
セトン等で掗滌し、぀いでかくしたセラミツ
クを基板ずしお−ず同様な手法によ぀お
アルミニりムのメタラむズ局を蚭け衚瀺のよ
うなクラツド材を甚いおアルミニりム合金を
接合した。 − 気孔率アルミナ含有率90、密床
3.60cm3の焌結Al2O3の衚面を平研し、ア
セトン等で掗滌し、぀いでこの掗滌したセラ
ミツクを基板ずし、真空蒞着機で内郚を
10-6Torrに枛圧し、200℃に加熱し、その衚
面にZr0.2Ό、Cu5Όの順に順次蒞着した
埌衚に瀺すようなクラツド材を850℃のH2
炉䞭におAg−Cu共晶ろうを甚いおろう付け
した埌、倧気䞭に加圧鋳蟌みしおアルミニり
ム合金AC4Aを鋳蟌んでセラミツクにアルミ
ニりム合金を接合した。 − 気孔率、窒化硅玠含有率90、密床
3.25cm3の焌結Si3N4の衚面を平研しおア
セトン等で掗滌し、぀いでこの掗滌したセラ
ミツクを基板ずしお真空蒞着材により、内郚
を10-6Torrに枛圧し200℃に加熱し、その衚
面に電子ビヌムで蒞着金属を溶融しZr0.2ÎŒ
、Cr0.2ΌCu5Όを順次蒞着した埌、衚
に瀺すクラツド材を850℃のH2炉䞭におAg
−Cu共晶ろうを甚いおろう付けした埌、倧
気䞭で加圧鋳蟌みしおアルミニりム合金
AC4Aを鋳蟌んでセラミツクにアルミニりム
合金を接合した。 なお比范詊隓甚の詊料は䞋蚘のようにしお䜜぀
た。 比范䟋  前述の−に斌けるクラツド材を代えおCu
を甚いた倖は−ず党く同様にしお詊料を䜜成
しお比范䟋ずした。 比范䟋  前述の−に斌けるクラツド材を代えおCu
を甚いた倖は−ず党く同様にしお詊料を䜜成
しお比范䟋ずした。なお本発明及び比范䟋でアル
ミニりム合金を鋳蟌む堎合の抂略を図面により説
明すれば次のずおりである。 図は真空装眮で内郚には字型のアルミナ補の
䞋郚治具を眮いお、その䞭に衚面にメタラむズ
局を蚭け曎にクラツド材もしくはCu板等の金
属局を接合したセラミツク成圢䜓を、金属局
を䞊偎にしお茉眮し、前蚘䞋郚治具の䞊に䞋
面䞭倮に玄mmφの溶融アルミニりムノズルを
有する䞊郚治具を重ねお茉眮し、この䞭にアル
ミニりム合金の溶湯を充満せしめ、その䞊郚よ
り抌圧手段によ぀お加圧し、アルミニりム合金
を䞋郚にノズルより泚加しお金属局ずアルミ
ニりム合金を接合し、結局セラミツクずアルミニ
りム合金の接合䜓を埗るものである。そしおこの
装眮の内郚は䟋えば10-4Torr䜍に枛圧し、加熱
はボツクスの䞡偎面に蚭けたヒヌタヌによ぀お
行なうものである。 次に前述の実斜䟋及び比范䟋の各詊料に぀いお
せん断詊隓を行な぀た結果をたずめお衚瀺すれば
次衚のずおりである。
【衚】
【衚】 なお各詊料ずもセラミツクの寞法は10mm×10mm
×mmでせん断匷床は島接補䜜所補オヌトグラフ
にお0.5mmの荷重速床で行な぀た。 これによれば本発明のセラミツクずアルミニり
ム合金の接合䜓はいづれも満足すべき匷床がある
が比范䟋はせん断匷床が䜎く実甚的でないこずが
理解される。
【図面の簡単な説明】
図はアルミニりム合金をセラミツクに泚湯しお
接合するための真空装眮の䞀䟋を瀺す瞊断面図で
ある。 䞋郚治具、䞊郚治具、ノズル、
抌圧手段、セラミツク成圢䜓、メタ
ラむズ局、金属局、アルミニりム合金の
溶湯。

Claims (1)

  1. 【特蚱請求の範囲】  セラミツクの衚面にメタラむズ局ずクラツド
    材局を順次蚭け、これに接しおアルミニりム合金
    の泚湯凝固によるアルミニりム合金局を蚭け、各
    局間が䞀䜓化しおいるこずを特城ずするセラミツ
    クずアルミニりム合金の耇合䜓。  セラミツクの衚面のメタラむズ局は、金属蒞
    着法、高融点金属法又は掻性化金属法により生成
    された金属薄局である特蚱請求の範囲第項蚘茉
    のセラミツクずアルミニりム合金の耇合䜓。  クラツド材局がCu、Ag又はAl金属Cu、
    Ag又はAlにお構成される局構成のクラツド材
    ただし䞭倮金属は䞡偎の金属ず異なるからな
    る特蚱請求の範囲第項蚘茉のセラミツクずアル
    ミニりム合金の耇合䜓。  セラミツクがSi3N4、SiC、Al2O3、ZrO2、
    マむカ、LAS、結晶化ガラスである特蚱請求の
    範囲第項蚘茉のセラミツクずアルミニりム合金
    の耇合䜓。
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Families Citing this family (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6114187A (ja) * 1984-06-27 1986-01-22 日本特殊陶業株匏䌚瀟 補匷板状焌結䜓
US4699849A (en) * 1985-07-17 1987-10-13 The Boeing Company Metal matrix composites and method of manufacture
US4740429A (en) * 1985-07-22 1988-04-26 Ngk Insulators, Ltd. Metal-ceramic joined articles
JPS62182174A (ja) * 1986-02-05 1987-08-10 日本碍子株匏䌚瀟 セラミツクス・金属耇合䜓
US4963187A (en) * 1987-03-04 1990-10-16 Ngk Spark Plug Co., Ltd. Metallizing paste for circuit board having low thermal expansion coefficient
DE3813947A1 (de) * 1988-04-26 1989-11-09 Asea Brown Boveri Verfahren zum aufbringen einer aus edelmetallen und/oder edelmetallverbindungen bestehenden katalysatorschicht auf einen traeger aus keramischem material
DE3943683C2 (de) * 1988-07-22 1994-07-21 Mitsubishi Electric Corp Keramik-Metall-Verbundsubstrat
DE3924225C2 (de) * 1988-07-22 1994-01-27 Mitsubishi Electric Corp Verfahren zur Herstellung eines Keramik-Metall-Verbundsubstrats sowie Keramik-Metall-Verbundsubstrat
US5251803A (en) * 1988-07-22 1993-10-12 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Ceramic-metal composite substrate and method for producing the same
JPH0829990B2 (ja) * 1988-09-21 1996-03-27 日本特殊陶業株匏䌚瀟 セラミックスず金属ずの接合䜓
US5010053A (en) * 1988-12-19 1991-04-23 Arch Development Corporation Method of bonding metals to ceramics
US5215597A (en) * 1989-08-08 1993-06-01 The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy Method for bonding thin film thermocouples to ceramics
DE4111189C1 (ja) * 1991-04-06 1992-09-17 Hoechst Ceramtec Ag, 8672 Selb, De
US5703341A (en) * 1993-11-23 1997-12-30 Lockheed Martin Energy Systems, Inc. Method for adhesion of metal films to ceramics
US6326685B1 (en) * 1998-05-04 2001-12-04 Agere Systems Guardian Corp. Low thermal expansion composite comprising bodies of negative CTE material disposed within a positive CTE matrix
JP2000337962A (ja) * 1999-05-27 2000-12-08 Ando Electric Co Ltd 分光噚及び光スペクトル枬定装眮
DE102005045666A1 (de) * 2005-09-14 2007-03-15 Itn Nanovation Gmbh Schicht oder Beschichtung sowie Zusammensetzung zu ihrer Herstellung
US8283047B2 (en) * 2006-06-08 2012-10-09 Howmet Corporation Method of making composite casting and composite casting
KR20090024788A (ko) * 2006-06-09 2009-03-09 엘늬뚌튞 씩슀 (프로덕션) (플티와읎) 늬믞티드 쎈겜질 복합 묌질
CN110563484A (zh) * 2019-08-26 2019-12-13 泰州垂光明电子材料有限公叞 䞀种陶瓷衚面金属化工艺
CN110792605B (zh) * 2019-12-10 2025-01-28 河北䞇泉泵䞚制造有限公叞 䞀种陶瓷倍合过流件及其制倇方法
CN113046677B (zh) * 2021-03-12 2023-05-26 昆明理工倧孊 䞀种片状陶瓷/铝合金倍合材料及其制倇方法
CN115679143A (zh) * 2021-07-30 2023-02-03 火线有限公叞 具有改进性胜的陶瓷金属倍合材料及其制造方法

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1045305B (de) * 1956-04-18 1958-11-27 Telefunken Gmbh Verfahren zum Verbinden nichtmetallischer Stoffe, wie Keramik, mit Metallen und danach hergestellte elektrische Entladungsroehre
DE1043918B (de) * 1956-04-23 1958-11-13 Telefunken Gmbh Verfahren zum Verbinden eines nichtmetallischen Stoffes, z. B. Keramik, mit einem Metallteil durch Loeten
DE1088199B (de) * 1957-03-29 1960-09-01 Csf Metallkoerper zum gasdichten Verbinden mit silikatischen Isolierstoffen
AT223114B (de) * 1960-04-11 1962-08-27 Cerberus Ag Verfahren zum Verbinden von keramischem Material mit Metall durch Verlöten und Lötmaterial
US3879840A (en) * 1969-01-15 1975-04-29 Ibm Copper doped aluminum conductive stripes and method therefor
JPS5951747B2 (ja) * 1979-12-07 1984-12-15 株匏䌚瀟日立補䜜所 埮小配線構造䜓
DE3014645C2 (de) * 1980-04-16 1982-12-02 MTU Motoren- und Turbinen-Union MÃŒnchen GmbH, 8000 MÃŒnchen Metall-Keramik-Bauteil und Verfahren zu seiner Herstellung

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