JPH0562034B2 - - Google Patents

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JPH0562034B2
JPH0562034B2 JP62050342A JP5034287A JPH0562034B2 JP H0562034 B2 JPH0562034 B2 JP H0562034B2 JP 62050342 A JP62050342 A JP 62050342A JP 5034287 A JP5034287 A JP 5034287A JP H0562034 B2 JPH0562034 B2 JP H0562034B2
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JP
Japan
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aluminum
alumina ceramics
bonding
metal
diffusion
Prior art date
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JP62050342A
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English (en)
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JPS63220987A (ja
Inventor
Osamu Oohashi
Ken Sasabe
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National Institute for Materials Science
Original Assignee
National Research Institute for Metals
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Publication date
Application filed by National Research Institute for Metals filed Critical National Research Institute for Metals
Priority to JP62050342A priority Critical patent/JPS63220987A/ja
Priority to US07/163,724 priority patent/US4838474A/en
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Publication of JPH0562034B2 publication Critical patent/JPH0562034B2/ja
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K20/00Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating
    • B23K20/16Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating with interposition of special material to facilitate connection of the parts, e.g. material for absorbing or producing gas
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K35/00Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
    • B23K35/001Interlayers, transition pieces for metallurgical bonding of workpieces
    • B23K35/002Interlayers, transition pieces for metallurgical bonding of workpieces at least one of the workpieces being of light metal

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)
  • Ceramic Products (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野) 本発明はアルミニウムまたはアルミナセラミツ
クスの拡散接合法に関する。更に詳しくはアルミ
ニウム同士、アルミナセラミツクス同士、アルミ
ニウムとアルミナセラミツクス、アルミニウムと
金属、あるいはアルミナセラミツクスと金属と
を、加熱加圧により拡散させて接合する方法に関
する。 (従来技術) アルミニウムはその表面に酸化被膜があるた
め、アルミニウムの拡散接合は困難であつた。そ
こで、従来は接合面の酸化皮膜を取り除くため、
接合面での相対変位の付与や超音波振動の付与な
どの機械的方法、あるいはアルゴンイオンの衝撃
などの電気的方法で接合面を処理した後、拡散接
合を行つていた。しかし、接合強さは十分でなか
つた。 また、アルミナセラミツクス同士、またはアル
ミナセラミツクスと金属の接合には、チタンや銅
などのろう材を用いて、ろう接が行われている。
また、拡散接合の場合、チタン箔あるいはTiCが
析出するチタン材料を接合面に介在させる方法が
知られている。しかし、これらの方法ではろう接
温度や接合温度が高いため、熱膨張係数の差に起
因する熱応力が大きく、接合部に割れが発生し易
い。このため接合強さも低いものとなつていた。 (発明の目的) 本発明は前記従来法の欠点をなくすべくなされ
たもので、その目的は接合部の機械的性能を向上
させるアルミニウムまたはアルミナセラミツクス
の拡散接合法を提供するにある。 (発明の構成) 本発明者は前記目的を達成すべく鋭意研究の結
果、アルミニウム同士、アルミナセラミツクス同
士、アルミニウムとアルミナセラミツクス、アル
ミニウムと金属、あるいはアルミナセラミツクス
と金属を拡散接合する際、接合面に、アルミニウ
ムまたはアルミニウム合金に、0.2〜3重量%の
マグネシウムを含有させたアルミニウム合金を介
在させて、加熱すると、マグネシウムが接合界面
に拡散し、強固に接合することを知見し得た。こ
の知見に基づいて本発明を完成した。 本発明の要旨は、アルミニウムまたはアルミナ
セラミツクスをアルミニウム、アルミナセラミツ
クスもしくは金属に拡散接合するに際し、その接
合面に0.2〜3重量%のマグネシウムを含有させ
たアルミニウムまたはアルミニウム合金からなる
単一層のインサート材を介在させて、マグネシウ
ムの拡散温度で加熱加圧することを特徴とするア
ルミニウムまたはアルミナセラミツクスの拡散接
合法にある。 Mg以外の金属との比較を示すと、表−1の通
りである。Mg添加アルミニウム合金の特異的接
合特性がよく示されている。
【表】 Mgの含有量と継手の引張強さとの関係を示す
と次の表−2の通りである。
【表】 この結果が示すように、Mgの含有量が前記範
囲をはずれると、いずれの場合も継手の引張強さ
が低下する。 Mgを含有させる母材金属としては、アルミニ
ウムのほか、アルミニウム合金であつてもよい。
それを例示すると、次の表−3の通りである。
Mgの添加効果がいかに優れたものかがよく示さ
れている。
【表】 以上は、アルミニウムとアルミニウムとの接合
の場合を例示したが、アルミニウムとアルミナセ
ラミツクス、アルミナセラミツクス同士、または
他の金属、例えば鉄鋼、銅合金等にアルミニウ
ム、アルミナセラミツクスを接合し得られる。そ
の代表例を示すと次の表−4および表−5の通り
である。Mg添加アルミニウム合金の使用がいか
に優れた接合特性を示すかがよく示されている。 Al−Si、Al−Mn、Al−Cu合金の場合には、
すでに表−1でもみたように、このAlとアルミ
ナセラミツクスの拡散接合においてもすべて接合
界面で容易に破断してしまう。しかし、Al−Mg
合金の接合強度は極めて大きい。
【表】
【表】 加熱温度はマグネシウムが拡散する温度、例え
ば400℃以上、融点未満であることが好ましく、
圧力は材料が大きく変形しない程度で、雰囲気は
真空下または非酸化性雰囲気で行う。 実施例 1 接合材としてアルミニウムを使用し、接合面に
アルミニウム−1重量%Mgを含有させた合金
(インサート金属と呼ぶ)を介在させて、真空雰
囲気(10-5Torr)下、600℃で、圧力0.3Kg/mm2
下で30分加圧した。得られた継手の引張強さは
8.5Kg/mm2であつた。 実施例 2 インサート金属としてAl−1重量%Cu、Al−
1重量%Mn、Al−1重量%Siのアルミニウム合
金にそれぞれ1重量%Mgを含有させたアルミニ
ウム合金を使用し、温度550℃に変えたほかは実
施例1と同様に接合した。得られた継手の引張強
さは、それぞれ、9.5Kg/mm2、8.5Kg/mm2、10.0
Kg/mm2であつた。 実施例 3 アルミニウムとアルミナセラミツクスを使用
し、インサート金属としてAl−1重量%Mgを用
い、真空雰囲気下で600℃、圧力0.3Kg/mm2、30分
加圧加熱した。得られた継手の引張試験の結果、
アルミナ中で破断した。 (発明の効果) 本発明のアルミニウムまたはアルミナセラミツ
クスの拡散接合法によると、従来法に比べ強固に
接合し得られる優れた効果を奏し得られる。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 アルミニウムまたはアルミナセラミツクスを
    アルミニウム、アルミナセラミツクスもしくは金
    属に拡散接合するに際し、その接合面に0.2〜3
    重量%のマグネシウムを含有させたアルミニウム
    またはアルミニウム合金を介在させて、マグネシ
    ウムの拡散温度で加熱加圧することを特徴とする
    アルミニウムまたはアルミナセラミツクスの拡散
    接合法。
JP62050342A 1987-03-06 1987-03-06 アルミニウム及びアルミナセラミツクスの拡散接合法 Granted JPS63220987A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102004045856B4 (de) * 2003-09-26 2007-07-12 Smc Corp. Verfahren zur Verbindung von Druckgusselementen aus Aluminiumlegierung

Families Citing this family (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2651847B2 (ja) * 1988-08-08 1997-09-10 スカイアルミニウム株式会社 セラミックス接合用アルミニウム合金
US4988036A (en) * 1990-04-09 1991-01-29 General Motors Corporation Vacuum braze cycle for clad aluminum sheet
JP3364402B2 (ja) * 1996-01-26 2003-01-08 日本特殊陶業株式会社 Al金属接合体
JPH10148106A (ja) * 1996-11-19 1998-06-02 Fuji Oozx Inc アルミニウム製内燃機関用タペット及びその製法
JP3987201B2 (ja) * 1998-05-01 2007-10-03 日本碍子株式会社 接合体の製造方法
US6427904B1 (en) 1999-01-29 2002-08-06 Clad Metals Llc Bonding of dissimilar metals
US6723279B1 (en) 1999-03-15 2004-04-20 Materials And Electrochemical Research (Mer) Corporation Golf club and other structures, and novel methods for making such structures
US6780794B2 (en) 2000-01-20 2004-08-24 Honeywell International Inc. Methods of bonding physical vapor deposition target materials to backing plate materials
US6698647B1 (en) * 2000-03-10 2004-03-02 Honeywell International Inc. Aluminum-comprising target/backing plate structures
US20050106794A1 (en) * 2002-03-26 2005-05-19 Fuji Electric Holdings Co., Ltd. Method of manufacturing a semiconductor device
DE112004001032T5 (de) * 2003-06-13 2006-05-18 Han, Joo-Hwan, Kyungsan Verfahren zum Verbinden von Keramik: Reaktions-Diffusionsbinden
JP4008401B2 (ja) * 2003-09-22 2007-11-14 日本碍子株式会社 基板載置台の製造方法
US20070077455A1 (en) * 2005-09-30 2007-04-05 Battelle Memorial Institute Brazing techniques for dense high-fired alumina
JP2007245219A (ja) * 2006-03-17 2007-09-27 Taiheiyo Cement Corp アルミニウム基複合材料の接合方法およびアルミニウム基複合材料接合体
JP5417638B2 (ja) * 2007-09-21 2014-02-19 Smc株式会社 流体の流路構造を備える流体圧機器及びその製造方法
CN102576697B (zh) 2009-10-22 2014-11-12 三菱综合材料株式会社 功率模块用基板、带散热器的功率模块用基板、功率模块、功率模块用基板的制造方法及带散热器的功率模块用基板的制造方法
JP5724273B2 (ja) * 2009-10-22 2015-05-27 三菱マテリアル株式会社 パワーモジュール用基板、ヒートシンク付パワーモジュール用基板、パワーモジュール、パワーモジュール用基板の製造方法及びヒートシンク付パワーモジュール用基板の製造方法
JP2013059788A (ja) * 2011-09-13 2013-04-04 Yazaki Corp 金属接続方法
US9624137B2 (en) * 2011-11-30 2017-04-18 Component Re-Engineering Company, Inc. Low temperature method for hermetically joining non-diffusing ceramic materials
CN102699467A (zh) * 2012-06-25 2012-10-03 镇江忆诺唯记忆合金有限公司 一种预置镁基非晶态中间层的zl203铝合金焊接新方法
US9383143B2 (en) 2013-09-26 2016-07-05 Micro Cooling Concepts, Inc. Metallic thin-film bonding and alloy generation
US20160347044A1 (en) * 2013-10-23 2016-12-01 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Multi-Layered Metal
US9969654B2 (en) * 2014-01-24 2018-05-15 United Technologies Corporation Method of bonding a metallic component to a non-metallic component using a compliant material
JP6696215B2 (ja) * 2015-04-16 2020-05-20 三菱マテリアル株式会社 接合体、ヒートシンク付パワーモジュール用基板、ヒートシンク、及び、接合体の製造方法、ヒートシンク付パワーモジュール用基板の製造方法、ヒートシンクの製造方法
WO2016167217A1 (ja) * 2015-04-16 2016-10-20 三菱マテリアル株式会社 接合体、ヒートシンク付パワーモジュール用基板、ヒートシンク、及び、接合体の製造方法、ヒートシンク付パワーモジュール用基板の製造方法、ヒートシンクの製造方法
JP2018184852A (ja) * 2017-04-25 2018-11-22 日立オートモティブシステムズ株式会社 ピストン
WO2019146464A1 (ja) * 2018-01-25 2019-08-01 三菱マテリアル株式会社 銅/セラミックス接合体、絶縁回路基板、及び、銅/セラミックス接合体の製造方法、絶縁回路基板の製造方法
JP7192451B2 (ja) 2018-01-25 2022-12-20 三菱マテリアル株式会社 銅/セラミックス接合体、絶縁回路基板、及び、銅/セラミックス接合体の製造方法、絶縁回路基板の製造方法
WO2020044590A1 (ja) 2018-08-28 2020-03-05 三菱マテリアル株式会社 銅/セラミックス接合体、絶縁回路基板、及び、銅/セラミックス接合体の製造方法、及び、絶縁回路基板の製造方法

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1485051A (en) * 1974-01-04 1977-09-08 Fulmer Res Inst Ltd Diffusion bonding of aluminium alloy parts
JPS5641347A (en) * 1979-09-13 1981-04-18 Furukawa Alum Co Ltd Aluminum alloy clad for vacuum brazing
JPS57184574A (en) * 1981-05-08 1982-11-13 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Diffusion brazing method for al or al alloy
US4890784A (en) * 1983-03-28 1990-01-02 Rockwell International Corporation Method for diffusion bonding aluminum
US4552301A (en) * 1984-05-17 1985-11-12 U.S. Philips Corporation Method of bonding ceramic components together or to metallic components
JPS6171173A (ja) * 1984-09-14 1986-04-12 Nippon Denso Co Ltd アルミニウム熱交換器の製造方法
US4635842A (en) * 1985-01-24 1987-01-13 Kaiser Aluminum & Chemical Corporation Process for manufacturing clad aluminum-lithium alloys
JPS6270272A (ja) * 1985-09-20 1987-03-31 新明和工業株式会社 セラミツクスの接合構造

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102004045856B4 (de) * 2003-09-26 2007-07-12 Smc Corp. Verfahren zur Verbindung von Druckgusselementen aus Aluminiumlegierung

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JPS63220987A (ja) 1988-09-14

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