JPH0414432Y2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0414432Y2 JPH0414432Y2 JP1985089880U JP8988085U JPH0414432Y2 JP H0414432 Y2 JPH0414432 Y2 JP H0414432Y2 JP 1985089880 U JP1985089880 U JP 1985089880U JP 8988085 U JP8988085 U JP 8988085U JP H0414432 Y2 JPH0414432 Y2 JP H0414432Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- jig
- glass
- ceramic
- heat
- sealing
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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- Joining Of Glass To Other Materials (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本考案は電子部品や機械部品などの金属又はセ
ラミツクス部材にガラス封着するために使用され
る耐熱性セラミツクス治具に関し、特に本考案は
実質的に収縮させることなく焼結させた多孔質炭
化珪素又は窒化珪素などの非酸化物系セラミツク
ス焼結体を基材とするガラス封着用セラミツクス
治具に関する。
ラミツクス部材にガラス封着するために使用され
る耐熱性セラミツクス治具に関し、特に本考案は
実質的に収縮させることなく焼結させた多孔質炭
化珪素又は窒化珪素などの非酸化物系セラミツク
ス焼結体を基材とするガラス封着用セラミツクス
治具に関する。
従来、電子部品や機械部品などの金属又はセラ
ミツクス部材にガラス封着するには、当該部材に
加えられる熱や各種の応力などに十分に耐え得る
基材であつて、部材を強固に支える強度を有し、
かつ加工品の位置決め精度や固定精度を必要とす
ることに鑑み、主として黒鉛質材料の治具が用い
られている。
ミツクス部材にガラス封着するには、当該部材に
加えられる熱や各種の応力などに十分に耐え得る
基材であつて、部材を強固に支える強度を有し、
かつ加工品の位置決め精度や固定精度を必要とす
ることに鑑み、主として黒鉛質材料の治具が用い
られている。
前記黒鉛質材料は、一般に3360℃位の高温で昇
華するまで結晶を保つことができるので、非酸化
性雰囲気中では極めて優れた高温耐火材料である
が、酸化性雰囲気中の高温下では表面から酸化さ
れ消耗し易い性質があり、また酸化消耗により治
具のうち特にコーナーなどの寸法精度が低下して
電子部品や機械部品などの金属又はセラミツクス
部材の位置決め精度の低下に伴いガラス封着に支
障をきたすことがある。
華するまで結晶を保つことができるので、非酸化
性雰囲気中では極めて優れた高温耐火材料である
が、酸化性雰囲気中の高温下では表面から酸化さ
れ消耗し易い性質があり、また酸化消耗により治
具のうち特にコーナーなどの寸法精度が低下して
電子部品や機械部品などの金属又はセラミツクス
部材の位置決め精度の低下に伴いガラス封着に支
障をきたすことがある。
このような事情に鑑みて、黒鉛質材料の表面を
sicコンパージヨン化し酸化消耗を防止する試み
が行われている。
sicコンパージヨン化し酸化消耗を防止する試み
が行われている。
しかしながら、黒鉛質材料からなる治具をsic
コンパージヨン化すると当該部分に体積変化が生
ずるため、高い寸法精度の治具となすことが困難
であり、またsic化された表面はガラスとのぬれ
性があるため、溶融ガラスが付着するなどの不都
合を生じていた。
コンパージヨン化すると当該部分に体積変化が生
ずるため、高い寸法精度の治具となすことが困難
であり、またsic化された表面はガラスとのぬれ
性があるため、溶融ガラスが付着するなどの不都
合を生じていた。
上記のような従来技術の実情に鑑み、本考案は
本体が主として非酸化物系セラミツクス焼結体か
ら成り、かつ被加工物のガラスと直接に接触する
部分が溶融ガラスにぬれにくい耐熱性非酸化物系
焼成体から成るセラミツクス製の治具を提供する
ことにより、従来の黒鉛製治具の欠点である酸化
消耗による治具の寸法精度の低下並びに耐久性が
不十分であるなどの欠点を除去・改善し、極めて
精度を要する電子部品や機械部品などの各種部材
にガラス封着を効果的に行うことができるもので
ある。
本体が主として非酸化物系セラミツクス焼結体か
ら成り、かつ被加工物のガラスと直接に接触する
部分が溶融ガラスにぬれにくい耐熱性非酸化物系
焼成体から成るセラミツクス製の治具を提供する
ことにより、従来の黒鉛製治具の欠点である酸化
消耗による治具の寸法精度の低下並びに耐久性が
不十分であるなどの欠点を除去・改善し、極めて
精度を要する電子部品や機械部品などの各種部材
にガラス封着を効果的に行うことができるもので
ある。
特に本考案は、本体が実質的に収縮することな
く焼結させた多孔質の炭化珪素質焼結体又は窒化
珪素焼結体であつて、焼結時の収縮率が特に２％
以下であり、所望形状の治具に成形した生成形体
を実質的に収縮させることなく、殆んどそのまま
の状態の形状の治具を提供することができるの
で、特に高い寸法精度の要求される電子部品や機
械部品などの各種の部材にガラス封着する場合に
使用される色々な複雑形状の治具を格別の機械加
工を施すことなく比較的安価にかつ容易に提供す
ることができるものである。
く焼結させた多孔質の炭化珪素質焼結体又は窒化
珪素焼結体であつて、焼結時の収縮率が特に２％
以下であり、所望形状の治具に成形した生成形体
を実質的に収縮させることなく、殆んどそのまま
の状態の形状の治具を提供することができるの
で、特に高い寸法精度の要求される電子部品や機
械部品などの各種の部材にガラス封着する場合に
使用される色々な複雑形状の治具を格別の機械加
工を施すことなく比較的安価にかつ容易に提供す
ることができるものである。
本考案者らは先に炭化珪素焼結体などの焼結時
に収縮の極めて少ない方法を新規に知見し、特開
昭59−267006号および特開昭59−267007号などに
より「寸法精 度の優れた耐熱性治具用炭化珪素
質焼結体」および「寸法精度の優れた窒化物焼結
体および寸法精度の優れた耐熱性治具用窒化物焼
結体」に係る特許出願を提案している。すなわ
ち、生成形体の焼成雰囲気を制御することのでき
る耐熱性容器内に各種形状の治具の所望形状に成
形した生成形体を嵌入し、焼成時の生成形体の主
成分である非酸化物系セラミツクス主成分、例え
ば炭化珪素又は窒化珪素などの揮散率を５％以下
位に制御し、焼成時に実質的に収縮させることな
く、少なくとも２％以下の収縮率の各種非酸化物
系セラミツクスの焼結体を得ることにより、所望
の複雑形状の治具であつても、焼成後に格別の機
械加工などを施すこともなく、殆んど生成形体の
形状のままの治具を得ることができるので、高い
寸法精度を要求される治具であつても安価にしか
も簡易迅速に耐熱性、耐酸化性、耐摩耗性および
寸法精度の優れた治具部材を得ることができる。
に収縮の極めて少ない方法を新規に知見し、特開
昭59−267006号および特開昭59−267007号などに
より「寸法精 度の優れた耐熱性治具用炭化珪素
質焼結体」および「寸法精度の優れた窒化物焼結
体および寸法精度の優れた耐熱性治具用窒化物焼
結体」に係る特許出願を提案している。すなわ
ち、生成形体の焼成雰囲気を制御することのでき
る耐熱性容器内に各種形状の治具の所望形状に成
形した生成形体を嵌入し、焼成時の生成形体の主
成分である非酸化物系セラミツクス主成分、例え
ば炭化珪素又は窒化珪素などの揮散率を５％以下
位に制御し、焼成時に実質的に収縮させることな
く、少なくとも２％以下の収縮率の各種非酸化物
系セラミツクスの焼結体を得ることにより、所望
の複雑形状の治具であつても、焼成後に格別の機
械加工などを施すこともなく、殆んど生成形体の
形状のままの治具を得ることができるので、高い
寸法精度を要求される治具であつても安価にしか
も簡易迅速に耐熱性、耐酸化性、耐摩耗性および
寸法精度の優れた治具部材を得ることができる。
なかでも炭化珪素または窒化珪素を主成分とす
る多孔質の非酸化物系焼結体は、密度が1.4〜2.6
ｇ／cm3であつて、平均曲げ強度が７Kg／mm2以上の
実用的機械強度を有するので耐熱性治具用材料と
して好適であり、耐摩耗性、耐薬品性などが極め
て優れているほか、従来の治具の最大の欠点であ
る酸化消耗による寸法精度の低下を除去・改善す
ることができる。
る多孔質の非酸化物系焼結体は、密度が1.4〜2.6
ｇ／cm3であつて、平均曲げ強度が７Kg／mm2以上の
実用的機械強度を有するので耐熱性治具用材料と
して好適であり、耐摩耗性、耐薬品性などが極め
て優れているほか、従来の治具の最大の欠点であ
る酸化消耗による寸法精度の低下を除去・改善す
ることができる。
ところで、炭化珪素質又は窒化珪素質焼結体は
前述のように高い強度と優れた耐摩耗性、耐酸化
性、耐食性および良好な熱伝導率を有し、各種の
耐熱構造材料として広く使用されているが、酸化
性雰囲気の高温中で長時間使用していると、その
表面に極く薄いSiO2層の酸化された被膜が形成
されることが認められる。このSiO2被膜は、ガ
ラス質であるため、溶融ガラスとの相溶性やぬれ
性が極めてよく、このままの状態で本考案の主要
な使用目的であるガラス封着用の治具として使用
すると、電子部品や機械部品などの各種の金属部
材のうちガラスと直接に接触する部分が溶融ガラ
スにぬれて融着したり付着するなどの不都合を生
ずることになる。
前述のように高い強度と優れた耐摩耗性、耐酸化
性、耐食性および良好な熱伝導率を有し、各種の
耐熱構造材料として広く使用されているが、酸化
性雰囲気の高温中で長時間使用していると、その
表面に極く薄いSiO2層の酸化された被膜が形成
されることが認められる。このSiO2被膜は、ガ
ラス質であるため、溶融ガラスとの相溶性やぬれ
性が極めてよく、このままの状態で本考案の主要
な使用目的であるガラス封着用の治具として使用
すると、電子部品や機械部品などの各種の金属部
材のうちガラスと直接に接触する部分が溶融ガラ
スにぬれて融着したり付着するなどの不都合を生
ずることになる。
そこで本考案者らは、ガラス封着するに当つて
溶融ガラスが治具表面に付着し、かつ酸化性高温
下でも酸化消耗による寸法低下がなく、さらには
各種の複雑形状の治具であつても、機械加工など
の格別の後加工などを殆んど必要としない多孔質
の非酸化物系焼結体を本体とし、その治具本体の
うちガラスと直接に接触する部分をガラスとのぬ
れ性がきわめて少ない黒鉛質材料又は窒化硼素質
焼結体などの耐熱性非酸化物焼結体としたガラス
封着用のセラミツクス治具を工夫するに至り本考
案を完成するに至つた。
溶融ガラスが治具表面に付着し、かつ酸化性高温
下でも酸化消耗による寸法低下がなく、さらには
各種の複雑形状の治具であつても、機械加工など
の格別の後加工などを殆んど必要としない多孔質
の非酸化物系焼結体を本体とし、その治具本体の
うちガラスと直接に接触する部分をガラスとのぬ
れ性がきわめて少ない黒鉛質材料又は窒化硼素質
焼結体などの耐熱性非酸化物焼結体としたガラス
封着用のセラミツクス治具を工夫するに至り本考
案を完成するに至つた。
以下、本考案を図面に示す実施例に基づいて具
体的に説明する。
体的に説明する。
第１図は、本考案のガラス封着用セラミツクス
治具の斜視図であり、１は非酸化物系セラミツク
ス焼結体であり、例えば炭化珪素又は窒化珪素質
焼結体から成る治具本体である。この治具本体の
寸法や板厚はその使用目的に応じて定まるもので
あるが、予め生成形体の段階で所望の治具形状に
しておくことが有利である。その理由は、本考案
の治具本体に使用される非酸化物系セラミツクス
焼結体は、特に実質的に収縮させることなく焼結
させたものであつて、焼結時の収縮率が２％以下
であり、密度が1.4〜2.6ｇ／cm3の実用的強度を有
する多孔質の各種セラミツクス焼結体を有利に使
用することができるので、焼結後に格別の機械加
工を施すことなく所望形状の寸法精度の優れた耐
熱性治具を提供することができるからである。特
に、炭化珪素又は窒化珪素質焼結体は酸化物系焼
結体に比しガラスとのぬれ性は少なく、しかもケ
イ化物は高温で表面にSiO2の薄膜が生じるので
耐酸化性に優れているため、この種の治具のよう
に高温下で繰り返して使用される基材としては好
適である。
治具の斜視図であり、１は非酸化物系セラミツク
ス焼結体であり、例えば炭化珪素又は窒化珪素質
焼結体から成る治具本体である。この治具本体の
寸法や板厚はその使用目的に応じて定まるもので
あるが、予め生成形体の段階で所望の治具形状に
しておくことが有利である。その理由は、本考案
の治具本体に使用される非酸化物系セラミツクス
焼結体は、特に実質的に収縮させることなく焼結
させたものであつて、焼結時の収縮率が２％以下
であり、密度が1.4〜2.6ｇ／cm3の実用的強度を有
する多孔質の各種セラミツクス焼結体を有利に使
用することができるので、焼結後に格別の機械加
工を施すことなく所望形状の寸法精度の優れた耐
熱性治具を提供することができるからである。特
に、炭化珪素又は窒化珪素質焼結体は酸化物系焼
結体に比しガラスとのぬれ性は少なく、しかもケ
イ化物は高温で表面にSiO2の薄膜が生じるので
耐酸化性に優れているため、この種の治具のよう
に高温下で繰り返して使用される基材としては好
適である。
２は耐熱性非酸化物焼成体であり、特に好まし
くはガラスとのぬれ性の極めて少ない窒化硼素
（BN）又は各種の炭素材、例えば天然の鱗状又
は土状黒鉛、人造黒鉛、熱分解黒鉛、カーボンブ
ラツク、ガラス状炭素、熱分解炭素及び炭素繊維
などの１種又は２種以上の材料からなる焼成体で
ある。これらに炭素材は黒鉛化のある程度進んだ
黒鉛質材料のほか、無定形炭素が主である炭素質
材料も包含するものである。これらの炭素材およ
び窒化硼素は双方ともガラスとのぬれ性が極めて
少ないことから、ガラスと直接に接触する治具の
部分については、炭素材又は窒化硼素であること
が有利である。
くはガラスとのぬれ性の極めて少ない窒化硼素
（BN）又は各種の炭素材、例えば天然の鱗状又
は土状黒鉛、人造黒鉛、熱分解黒鉛、カーボンブ
ラツク、ガラス状炭素、熱分解炭素及び炭素繊維
などの１種又は２種以上の材料からなる焼成体で
ある。これらに炭素材は黒鉛化のある程度進んだ
黒鉛質材料のほか、無定形炭素が主である炭素質
材料も包含するものである。これらの炭素材およ
び窒化硼素は双方ともガラスとのぬれ性が極めて
少ないことから、ガラスと直接に接触する治具の
部分については、炭素材又は窒化硼素であること
が有利である。
特に、第２図及び第３図の断面図に示すよう
に、本考案のガラス封着用セラミツクス治具にお
いて、ガラスと直接に接触する部分、すなわち電
子部品および機械部品などの金属又はセラミツク
ス部材又は封着用ガラスが直接に接触して載置さ
れる治具の部分２は、治具本体１の表面より突出
した状態に装着されていることが好ましく、特に
治具本体１に複数個の貫通孔等を明け、前記耐熱
性非酸化物焼成体から成る筒環体又は多角柱体の
ような円柱状もしくはこれに近似の形状のもので
あることが好ましい。その理由は、治具本体の貫
通孔に前記筒環体等を挿嵌することにより、酸化
消耗した筒環体を簡易迅速に新規なものと取り替
えることができるからである。また、前記筒環体
には、その中央部に細孔又は穴３が設けられてい
ることが好ましい。その理由は、熱応力や機械的
応力を吸収する上で好都合だからである。また、
筒環体を前記貫通孔に挿嵌するに当つて、弾性に
富み好都合である。
に、本考案のガラス封着用セラミツクス治具にお
いて、ガラスと直接に接触する部分、すなわち電
子部品および機械部品などの金属又はセラミツク
ス部材又は封着用ガラスが直接に接触して載置さ
れる治具の部分２は、治具本体１の表面より突出
した状態に装着されていることが好ましく、特に
治具本体１に複数個の貫通孔等を明け、前記耐熱
性非酸化物焼成体から成る筒環体又は多角柱体の
ような円柱状もしくはこれに近似の形状のもので
あることが好ましい。その理由は、治具本体の貫
通孔に前記筒環体等を挿嵌することにより、酸化
消耗した筒環体を簡易迅速に新規なものと取り替
えることができるからである。また、前記筒環体
には、その中央部に細孔又は穴３が設けられてい
ることが好ましい。その理由は、熱応力や機械的
応力を吸収する上で好都合だからである。また、
筒環体を前記貫通孔に挿嵌するに当つて、弾性に
富み好都合である。
なお、前記治具本体は、前記例示の炭化珪素お
よび窒化珪素の他に、TiC，TaC，B4Ｃ，WC，
Cr3C2，BN，TiN，TaN，AlN，TiB，CrB2な
どの炭化物、窒化物又は硼化物などの非酸化物系
セラミツクス焼結体であつてもよい。これらのセ
ラミツクス焼結体は酸化物系セラミツクス焼結体
に比較してガラスとのぬれ性も少なく、封着用ガ
ラスが治具本体の部材載置部２以外の表面上にこ
ぼれ落ちてもガラスの融着によつて汚染されるこ
とが少なく、また比較的不活性であるため、ガラ
ス封着しようとする金属又はセラミツクス部材が
治具本体の表面に接触しても汚染されることが少
ないからである。
よび窒化珪素の他に、TiC，TaC，B4Ｃ，WC，
Cr3C2，BN，TiN，TaN，AlN，TiB，CrB2な
どの炭化物、窒化物又は硼化物などの非酸化物系
セラミツクス焼結体であつてもよい。これらのセ
ラミツクス焼結体は酸化物系セラミツクス焼結体
に比較してガラスとのぬれ性も少なく、封着用ガ
ラスが治具本体の部材載置部２以外の表面上にこ
ぼれ落ちてもガラスの融着によつて汚染されるこ
とが少なく、また比較的不活性であるため、ガラ
ス封着しようとする金属又はセラミツクス部材が
治具本体の表面に接触しても汚染されることが少
ないからである。
以上のように、本考案によれば封着用のガラス
が付着し難く、また酸化消耗が少なくて耐久性に
優れ、しかも格別の機械仕上加工などを必ずしも
必要としない複雑形状のセラミツクス治具を安価
にかつ容易に提供することができ、この分野の産
業上極めて有用なものである。
が付着し難く、また酸化消耗が少なくて耐久性に
優れ、しかも格別の機械仕上加工などを必ずしも
必要としない複雑形状のセラミツクス治具を安価
にかつ容易に提供することができ、この分野の産
業上極めて有用なものである。
第１図は本考案のガラス封着用セラミツクス治
具の斜視図、第２図及び第３図は本考案のガラス
封着用セラミツクス治具の一例を示す縦断面図で
ある。 １……非酸化物系セラミツクス製の治具本体、
２……耐熱性非酸化物焼成物製の部材載置部分、
３……筒環体等の細孔。
具の斜視図、第２図及び第３図は本考案のガラス
封着用セラミツクス治具の一例を示す縦断面図で
ある。 １……非酸化物系セラミツクス製の治具本体、
２……耐熱性非酸化物焼成物製の部材載置部分、
３……筒環体等の細孔。
Claims (1)
- 【実用新案登録請求の範囲】 １ 電子部品および機械部品などの金属又はセラ
ミツクス部材をガラス封着するために使用され
る耐熱性セラミツクス製治具であつて、本体は
主として実質的に収縮させることなく焼結させ
たもので、焼結時の収縮率が２％以下であり、
密度が1.4〜2.6g／cm3の炭化物又は窒化物のセ
ラミツクス焼結体から成り、前記治具のうち封
着用ガラスが直接に接触する部分は該封着用ガ
ラスにぬれにくい耐熱性非酸化物焼結体から成
るガラス封着用セラミツクス治具。 ２ 前記耐熱性非酸化物焼成体は、窒化硼素又は
炭素材のいずれか１種又は２種以上である実用
新案登録請求の範囲第１項記載の治具。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1985089880U JPH0414432Y2 (ja) | 1985-06-13 | 1985-06-13 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1985089880U JPH0414432Y2 (ja) | 1985-06-13 | 1985-06-13 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61206643U JPS61206643U (ja) | 1986-12-27 |
| JPH0414432Y2 true JPH0414432Y2 (ja) | 1992-03-31 |
Family
ID=30644374
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1985089880U Expired JPH0414432Y2 (ja) | 1985-06-13 | 1985-06-13 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0414432Y2 (ja) |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5935547U (ja) * | 1982-08-30 | 1984-03-06 | 「くれ」野 正一 | アンカ−ボルト植設装置 |
| JPS5999638A (ja) * | 1982-11-30 | 1984-06-08 | Toshiba Corp | 電子部品組立治具 |
-
1985
- 1985-06-13 JP JP1985089880U patent/JPH0414432Y2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61206643U (ja) | 1986-12-27 |
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