JPH0710645A - 窒化アルミニウム接合体およびその製造方法 - Google Patents
窒化アルミニウム接合体およびその製造方法Info
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- JPH0710645A JPH0710645A JP25288693A JP25288693A JPH0710645A JP H0710645 A JPH0710645 A JP H0710645A JP 25288693 A JP25288693 A JP 25288693A JP 25288693 A JP25288693 A JP 25288693A JP H0710645 A JPH0710645 A JP H0710645A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 接合強度が大きく、しかも、急激なヒートシ
ョックによっても亀裂や破壊を起こすことのない窒化ア
ルミニウム接合体を提供する。 【構成】 窒化アルミニウム焼結体１と線膨張係数が10
×10-6／℃未満の金属部材１′とが、銅もしくは銅合金
２およびチタンと窒化アルミニウム焼結体から拡散移行
した窒素原子との反応により形成された窒化チタンを主
体とする化合物層を介して接合されてなる窒化アルミニ
ウム接合体である。
ョックによっても亀裂や破壊を起こすことのない窒化ア
ルミニウム接合体を提供する。 【構成】 窒化アルミニウム焼結体１と線膨張係数が10
×10-6／℃未満の金属部材１′とが、銅もしくは銅合金
２およびチタンと窒化アルミニウム焼結体から拡散移行
した窒素原子との反応により形成された窒化チタンを主
体とする化合物層を介して接合されてなる窒化アルミニ
ウム接合体である。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、接合強度が大きく、か
つヒートショックを受けても接合部界面近傍に亀裂や破
壊の生じ難い新規な窒化アルミニウム接合体およびその
製造方法に関する。
つヒートショックを受けても接合部界面近傍に亀裂や破
壊の生じ難い新規な窒化アルミニウム接合体およびその
製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、アルミナ等のセラミックス焼
結体に金属部材を接合する方法としては、一般にセラミ
ックス焼結体表面にモリブデンペーストを焼付けてメタ
ライズ処理を施した後、ニッケルめっきを行って金属部
材をろう付けして接合する方法が採られている。
結体に金属部材を接合する方法としては、一般にセラミ
ックス焼結体表面にモリブデンペーストを焼付けてメタ
ライズ処理を施した後、ニッケルめっきを行って金属部
材をろう付けして接合する方法が採られている。
【０００３】近年、このような方法に代って、セラミッ
クス焼結体に金属部材を直接接合させる、より簡便な方
法が検討されており、例えばセラミックス焼結体に金属
部材を接触させて酸素等の結合剤を含むガス雰囲気中で
加熱する方法、あるいは結合剤を含有する金属部材をセ
ラミックス焼結体に接触させて非酸化性雰囲気中で焼成
する方法等が開発されている。
クス焼結体に金属部材を直接接合させる、より簡便な方
法が検討されており、例えばセラミックス焼結体に金属
部材を接触させて酸素等の結合剤を含むガス雰囲気中で
加熱する方法、あるいは結合剤を含有する金属部材をセ
ラミックス焼結体に接触させて非酸化性雰囲気中で焼成
する方法等が開発されている。
【０００４】しかしながら、このような従来のセラミッ
クス−金属接合体では、いずれも前処理工程が複雑であ
る上に、窒化物セラミックス焼結体、例えば AlNの線膨
張係数が 4.6×10-6／℃程度であるのに対して、通常使
用される鉄のそれが10〜15×10-6／℃と非常に大きいた
め、窒化アルミニウム焼結体の接合界面近傍に亀裂が生
じたり、場合によっては破壊してしまうという難点があ
った。
クス−金属接合体では、いずれも前処理工程が複雑であ
る上に、窒化物セラミックス焼結体、例えば AlNの線膨
張係数が 4.6×10-6／℃程度であるのに対して、通常使
用される鉄のそれが10〜15×10-6／℃と非常に大きいた
め、窒化アルミニウム焼結体の接合界面近傍に亀裂が生
じたり、場合によっては破壊してしまうという難点があ
った。
【０００５】一方、セラミックス焼結体とセラミックス
焼結体との接合方法としては、上述したメタライズ処理
法の他に、銅箔やチタン箔を介してセラミックス焼結体
−セラミックス焼結体間を直接接合する方法も開発され
ているが、銅箔を介して接合する方法では接合強度が 1
0kg/mm2 以下と不十分であり、かつ急激なヒートショッ
クが与えられた場合には接合界面近傍に亀裂が入り易
く、場合によっては破壊してしまうという難点があっ
た。
焼結体との接合方法としては、上述したメタライズ処理
法の他に、銅箔やチタン箔を介してセラミックス焼結体
−セラミックス焼結体間を直接接合する方法も開発され
ているが、銅箔を介して接合する方法では接合強度が 1
0kg/mm2 以下と不十分であり、かつ急激なヒートショッ
クが与えられた場合には接合界面近傍に亀裂が入り易
く、場合によっては破壊してしまうという難点があっ
た。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明者等は、かかる
従来の難点を解消すべく鋭意研究をすすめたところ、窒
化アルミニウム焼結体と他のセラミックス焼結体または
金属部材間に、銅もしくは銅合金とチタンもしくはチタ
ン化合物を介して焼成することにより、接合強度が大き
く、しかもヒートショックによる接合界面への亀裂の発
生し難い窒化アルミニウム接合体が得られることを見出
した。
従来の難点を解消すべく鋭意研究をすすめたところ、窒
化アルミニウム焼結体と他のセラミックス焼結体または
金属部材間に、銅もしくは銅合金とチタンもしくはチタ
ン化合物を介して焼成することにより、接合強度が大き
く、しかもヒートショックによる接合界面への亀裂の発
生し難い窒化アルミニウム接合体が得られることを見出
した。
【０００７】本発明は、かかる知見に基いてなされたも
ので、接合強度が大きく、しかも、急激なヒートショッ
クによっても亀裂や破壊を起こすことのない窒化アルミ
ニウム接合体およびその製造方法を提供しようとするも
のである。
ので、接合強度が大きく、しかも、急激なヒートショッ
クによっても亀裂や破壊を起こすことのない窒化アルミ
ニウム接合体およびその製造方法を提供しようとするも
のである。
【０００８】
【課題を解決するための手段と作用】すなわち、本発明
の窒化アルミニウム接合体は、窒化アルミニウム焼結体
と線膨張係数が10×10-6／℃未満の金属部材とが、 (a)
銅もしくは銅合金および (b)チタンと前記窒化アルミニ
ウム焼結体から拡散移行した窒素原子との反応により形
成された窒化チタンを主体とする化合物層を介して接合
されてなることを特徴としている。
の窒化アルミニウム接合体は、窒化アルミニウム焼結体
と線膨張係数が10×10-6／℃未満の金属部材とが、 (a)
銅もしくは銅合金および (b)チタンと前記窒化アルミニ
ウム焼結体から拡散移行した窒素原子との反応により形
成された窒化チタンを主体とする化合物層を介して接合
されてなることを特徴としている。
【０００９】また、本発明における第１の窒化アルミニ
ウム接合体の製造方法は、窒化アルミニウム焼結体と線
膨張係数が10×10-6／℃未満の金属部材間に、 (a)銅も
しくは銅合金を配置し、かつこの銅もしくは銅合金と窒
化アルミニウム焼結体間に、(b)チタンもしくは窒素と
反応し得るチタン化合物を介在させて（ a、 b成分が合
金となっている場合を除く）、真空または不活性雰囲気
中で介在層の融点以上の温度で焼成することにより、前
記窒化アルミニウム焼結体と金属部材間に、前記銅もし
くは銅合金ならびにチタンと前記窒化アルミニウム焼結
体から拡散移行した窒素原子との反応により形成された
窒化チタンを主体とする化合物からなる層を形成するこ
とを特徴としている。
ウム接合体の製造方法は、窒化アルミニウム焼結体と線
膨張係数が10×10-6／℃未満の金属部材間に、 (a)銅も
しくは銅合金を配置し、かつこの銅もしくは銅合金と窒
化アルミニウム焼結体間に、(b)チタンもしくは窒素と
反応し得るチタン化合物を介在させて（ a、 b成分が合
金となっている場合を除く）、真空または不活性雰囲気
中で介在層の融点以上の温度で焼成することにより、前
記窒化アルミニウム焼結体と金属部材間に、前記銅もし
くは銅合金ならびにチタンと前記窒化アルミニウム焼結
体から拡散移行した窒素原子との反応により形成された
窒化チタンを主体とする化合物からなる層を形成するこ
とを特徴としている。
【００１０】さらに、第２の窒化アルミニウム接合体の
製造方法は、窒化アルミニウム焼結体と線膨張係数が10
×10-6／℃未満の金属部材間に、 (a)銅もしくは銅合金
ならびに (b)チタンもしくは窒素と反応し得るチタン化
合物が混在する層（ a、 b成分が合金となっている場合
を除く）を介在させて、真空または不活性雰囲気中で介
在層の融点以上の温度で焼成することにより、前記窒化
アルミニウム焼結体と金属部材間に、前記銅もしくは銅
合金ならびにチタンと前記窒化アルミニウム焼結体から
拡散移行した窒素原子との反応により形成された窒化チ
タンを主体とする化合物からなる層を形成することを特
徴としている。
製造方法は、窒化アルミニウム焼結体と線膨張係数が10
×10-6／℃未満の金属部材間に、 (a)銅もしくは銅合金
ならびに (b)チタンもしくは窒素と反応し得るチタン化
合物が混在する層（ a、 b成分が合金となっている場合
を除く）を介在させて、真空または不活性雰囲気中で介
在層の融点以上の温度で焼成することにより、前記窒化
アルミニウム焼結体と金属部材間に、前記銅もしくは銅
合金ならびにチタンと前記窒化アルミニウム焼結体から
拡散移行した窒素原子との反応により形成された窒化チ
タンを主体とする化合物からなる層を形成することを特
徴としている。
【００１１】本発明の窒化アルミニウム接合体は、具体
的には以下に示すような方法により製造することができ
る。
的には以下に示すような方法により製造することができ
る。
【００１２】(A) 窒化アルミニウム焼結体と金属部材
もしくは他のセラミックス焼結体間に、銅もしくは銅合
金を配置し、かつこの銅もしくは銅合金と上記窒化アル
ミニウム焼結体間に、チタンもしくは窒素と反応し得る
チタン化合物（以下、チタン等と言う）の粉末層を介在
させて、真空または不活性雰囲気中で介在層の融点以上
の温度で焼成する。
もしくは他のセラミックス焼結体間に、銅もしくは銅合
金を配置し、かつこの銅もしくは銅合金と上記窒化アル
ミニウム焼結体間に、チタンもしくは窒素と反応し得る
チタン化合物（以下、チタン等と言う）の粉末層を介在
させて、真空または不活性雰囲気中で介在層の融点以上
の温度で焼成する。
【００１３】(B) 窒化アルミニウム焼結体と金属部材
もしくは他のセラミックス焼結体間に、銅もしくは銅合
金粉末とチタン等の粉末との混合粉末を介在させて、真
空または不活性雰囲気中で介在層の融点以上の温度で焼
成する。
もしくは他のセラミックス焼結体間に、銅もしくは銅合
金粉末とチタン等の粉末との混合粉末を介在させて、真
空または不活性雰囲気中で介在層の融点以上の温度で焼
成する。
【００１４】(C) 窒化アルミニウム焼結体と金属部材
もしくは他のセラミックス焼結体間に、銅もしくは銅合
金の箔と間欠的に空隙を有するチタン等を介在させて、
真空または不活性雰囲気中で介在層の融点以上の温度で
焼成する。
もしくは他のセラミックス焼結体間に、銅もしくは銅合
金の箔と間欠的に空隙を有するチタン等を介在させて、
真空または不活性雰囲気中で介在層の融点以上の温度で
焼成する。
【００１５】(D) 窒化アルミニウム焼結体と金属部材
もしくは他のセラミックス焼結体間に、チタン等の繊維
を埋入させた銅もしくは銅合金の粉末を介在させて、真
空または不活性雰囲気中で介在層の融点以上の温度で焼
成する。
もしくは他のセラミックス焼結体間に、チタン等の繊維
を埋入させた銅もしくは銅合金の粉末を介在させて、真
空または不活性雰囲気中で介在層の融点以上の温度で焼
成する。
【００１６】上記した (A)〜 (D)の方法について、図面
を参照してさらに詳しく説明する。 (A)の方法 (1) 図１に示すように、一方の被接合部材である窒化
アルミニウム焼結体１と他方の被接合部材１′の接合面
および銅もしくは銅合金箔２の表面に、チタン等の粉末
を有機溶剤に分散させてスラリーとして塗布し加熱乾燥
して、チタン等の粉末層３を形成し、この粉末層３を対
向させて重ね合せ、真空中または不活性雰囲気中で介在
層の融点以上の温度で焼成して一体化させる。
を参照してさらに詳しく説明する。 (A)の方法 (1) 図１に示すように、一方の被接合部材である窒化
アルミニウム焼結体１と他方の被接合部材１′の接合面
および銅もしくは銅合金箔２の表面に、チタン等の粉末
を有機溶剤に分散させてスラリーとして塗布し加熱乾燥
して、チタン等の粉末層３を形成し、この粉末層３を対
向させて重ね合せ、真空中または不活性雰囲気中で介在
層の融点以上の温度で焼成して一体化させる。
【００１７】(2) 金属部材として銅や銅合金を用いる
場合には、図２に示すように、窒化アルミニウム焼結体
１と金属部材４との接合面に、チタン等の粉末を有機溶
剤に分散させたスラリーを塗布し加熱乾燥して、チタン
等の粉末層３を形成し、このチタン等の粉末層３を対向
させて重ね合せ、真空中または不活性雰囲気中で介在層
の融点以上の温度で焼成して一体化させる。
場合には、図２に示すように、窒化アルミニウム焼結体
１と金属部材４との接合面に、チタン等の粉末を有機溶
剤に分散させたスラリーを塗布し加熱乾燥して、チタン
等の粉末層３を形成し、このチタン等の粉末層３を対向
させて重ね合せ、真空中または不活性雰囲気中で介在層
の融点以上の温度で焼成して一体化させる。
【００１８】(B)の方法 図３に示すように、微細な（例えば 325メッシュ通過）
銅もしくは銅合金粉末とチタン等の粉末とをアルコール
のような有機溶剤中で混合してスラリーとし、このスラ
リーを乾燥して所定形状にプレス成型し、厚さ 0.1〜 5
mm程度の圧粉体５を成型する。このときの銅もしくは銅
合金とチタン等の粉末との混合比は、銅（合金）：チタ
ン等= 95:5〜70:30 の範囲が適当である。次に、接合す
べき窒化アルミニウム焼結体１と他方の被接合部材１′
間に上記圧粉体５を挟み、真空中または不活性雰囲気中
で圧粉体５の融点以上の温度で焼成して接合一体化す
る。 (C)の方法 図４に示すように、チタン線を織成したり、同一平面上
で繰り返し屈曲させたり、多数条並列させたり、あるい
はチタン箔に多数の打抜き孔を設ける等して形成した、
間欠的に空隙を有するチタン材料（図４ではチタン線６
を繰り返し屈曲させたものを示している）を窒化アルミ
ニウム焼結体１側に配置し、この上に銅もしくは銅合金
を介して（銅もしくは銅合金からなる金属部材を接合す
る場合は不要）、他方の被接合部材１′を重ね、真空中
または不活性雰囲気中でチタン材料および銅もしくは銅
合金の融点以上の温度で焼成して接合一体化する。
銅もしくは銅合金粉末とチタン等の粉末とをアルコール
のような有機溶剤中で混合してスラリーとし、このスラ
リーを乾燥して所定形状にプレス成型し、厚さ 0.1〜 5
mm程度の圧粉体５を成型する。このときの銅もしくは銅
合金とチタン等の粉末との混合比は、銅（合金）：チタ
ン等= 95:5〜70:30 の範囲が適当である。次に、接合す
べき窒化アルミニウム焼結体１と他方の被接合部材１′
間に上記圧粉体５を挟み、真空中または不活性雰囲気中
で圧粉体５の融点以上の温度で焼成して接合一体化す
る。 (C)の方法 図４に示すように、チタン線を織成したり、同一平面上
で繰り返し屈曲させたり、多数条並列させたり、あるい
はチタン箔に多数の打抜き孔を設ける等して形成した、
間欠的に空隙を有するチタン材料（図４ではチタン線６
を繰り返し屈曲させたものを示している）を窒化アルミ
ニウム焼結体１側に配置し、この上に銅もしくは銅合金
を介して（銅もしくは銅合金からなる金属部材を接合す
る場合は不要）、他方の被接合部材１′を重ね、真空中
または不活性雰囲気中でチタン材料および銅もしくは銅
合金の融点以上の温度で焼成して接合一体化する。
【００１９】(D)の方法 図５に示すように、チタン繊維８を混入させた銅もしく
は銅合金粉末を加圧成型した圧粉体７、または図６に示
すように、銅もしくは銅合金粉末単独の圧粉体７の両面
にチタン繊維からなる網状体９を配置し、再度加圧して
網状体９の一部を加圧粉体中に埋入させたものを用い
る。この方法における銅もしくは銅合金とチタン等との
配合比も (B)の方法に準じた範囲とする。
は銅合金粉末を加圧成型した圧粉体７、または図６に示
すように、銅もしくは銅合金粉末単独の圧粉体７の両面
にチタン繊維からなる網状体９を配置し、再度加圧して
網状体９の一部を加圧粉体中に埋入させたものを用い
る。この方法における銅もしくは銅合金とチタン等との
配合比も (B)の方法に準じた範囲とする。
【００２０】このようにして接合された窒化アルミニウ
ム接合体の接合部界面には、窒化アルミニウム焼結体中
の窒素とチタン等との反応による窒化チタンを含む相が
形成され、また銅もしくは銅合金とチタンとが合金化さ
れて種々の組成の合金化相が形成される。なお、このよ
うな接合物を有する窒化アルミニウム接合体は、被接合
部材間に銅もしくは銅合金を介在させ、両接合面にチタ
ンを含有するろう材を挿入して不活性雰囲気中で加熱し
接合することによっても得られる。
ム接合体の接合部界面には、窒化アルミニウム焼結体中
の窒素とチタン等との反応による窒化チタンを含む相が
形成され、また銅もしくは銅合金とチタンとが合金化さ
れて種々の組成の合金化相が形成される。なお、このよ
うな接合物を有する窒化アルミニウム接合体は、被接合
部材間に銅もしくは銅合金を介在させ、両接合面にチタ
ンを含有するろう材を挿入して不活性雰囲気中で加熱し
接合することによっても得られる。
【００２１】本発明の被接合部材となる窒化アルミニウ
ム焼結体としては、特に常圧焼結、ホットプレス等によ
り焼成された緻密質のものが好適である。また、他方の
被接合部材となる金属部材としては、鋼材のような線膨
張係数が10×10-6／℃以上と大きいものに限らず、コバ
ールやインバーのような線膨張係数が10×10-6／℃未満
のものが好適である。
ム焼結体としては、特に常圧焼結、ホットプレス等によ
り焼成された緻密質のものが好適である。また、他方の
被接合部材となる金属部材としては、鋼材のような線膨
張係数が10×10-6／℃以上と大きいものに限らず、コバ
ールやインバーのような線膨張係数が10×10-6／℃未満
のものが好適である。
【００２２】また、本発明に使用し得る銅合金として
は、例えば黄銅、青銅が挙げられる。銅およびこれらの
銅合金の破断伸びは次の通りである。
は、例えば黄銅、青銅が挙げられる。銅およびこれらの
銅合金の破断伸びは次の通りである。
【００２３】 純銅 ４５％ 黄銅 ６０％青銅 ６４％ 純鉄 ２９％ なお、これらのうち純銅が最適であり、黄銅も安価で、
かつ亜鉛の含量が20〜40重量% の範囲で 60%以上の伸び
が得られるので、本発明に適している。さらに、本発明
に使用される窒素と反応し得るチタン化合物としては、
例えば二酸化チタンが挙げられる。
かつ亜鉛の含量が20〜40重量% の範囲で 60%以上の伸び
が得られるので、本発明に適している。さらに、本発明
に使用される窒素と反応し得るチタン化合物としては、
例えば二酸化チタンが挙げられる。
【００２４】このようにして得られた窒化アルミニウム
接合体は、窒化チタンの界面層の存在により 10kg/mm2
を超える大きい接合強度を有し、かつ銅もしくは銅合金
の存在により応力が緩和されて急激なヒートショックが
加えられても窒化アルミニウム焼結体もしくは他のセラ
ミックス焼結体の接合界面近傍に亀裂が生じたり、破壊
したりするおそれがない。
接合体は、窒化チタンの界面層の存在により 10kg/mm2
を超える大きい接合強度を有し、かつ銅もしくは銅合金
の存在により応力が緩和されて急激なヒートショックが
加えられても窒化アルミニウム焼結体もしくは他のセラ
ミックス焼結体の接合界面近傍に亀裂が生じたり、破壊
したりするおそれがない。
【００２５】なお、上記各方法の内、 (A)の方法におい
てスラリーを接合面に塗布する方法は、接合面が複雑な
形状の場合に適しており、また (C)の方法において接合
面を間欠的に接合させた場合には、さらに応力緩和効果
が向上し、ヒートショックによる亀裂の発生がより効果
的に防止される。
てスラリーを接合面に塗布する方法は、接合面が複雑な
形状の場合に適しており、また (C)の方法において接合
面を間欠的に接合させた場合には、さらに応力緩和効果
が向上し、ヒートショックによる亀裂の発生がより効果
的に防止される。
【００２６】
【実施例】次に、本発明の実施例について説明する。
【００２７】実施例１ 線径 300μm φ、網目間隔 1.5mmの金属チタン網を、常
圧焼結した窒化ケイ素からなるセラミックス焼結体と銅
板間に挟み、真空中で1050℃で 5分間加熱して接合させ
た。このようにして得られた窒化アルミニウム接合体の
せん断強度は25kg/mm2 であり、かつその破壊はセラミ
ックス焼結体の部分で起った。
圧焼結した窒化ケイ素からなるセラミックス焼結体と銅
板間に挟み、真空中で1050℃で 5分間加熱して接合させ
た。このようにして得られた窒化アルミニウム接合体の
せん断強度は25kg/mm2 であり、かつその破壊はセラミ
ックス焼結体の部分で起った。
【００２８】実施例２ 常圧焼結した 2個の窒化ケイ素からなるセラミックス焼
結体の接合面に、チタン粉末をエチルアルコール中に分
散させたスラリーを直径 400μm の散点状に塗着し、 4
00℃で 5分間乾燥させた後、厚さ 300μm の銅板を介し
て塗着面を重ね合わせ、アルゴン雰囲気中で1050℃で 5
分間加熱して、これらを接合させた。
結体の接合面に、チタン粉末をエチルアルコール中に分
散させたスラリーを直径 400μm の散点状に塗着し、 4
00℃で 5分間乾燥させた後、厚さ 300μm の銅板を介し
て塗着面を重ね合わせ、アルゴン雰囲気中で1050℃で 5
分間加熱して、これらを接合させた。
【００２９】この実施例の接合体の接合面には、マイク
ロクラックは全く認められなかったが、チタンを窒化ケ
イ素焼結体の全面に塗着した点を除いて同様に接合した
比較例のものでは、接合面にマイクロクラックの生成が
認められた。従って、従来はクラックが生じて使用され
なかったものが十分な強度を有して使用できるようにな
った。
ロクラックは全く認められなかったが、チタンを窒化ケ
イ素焼結体の全面に塗着した点を除いて同様に接合した
比較例のものでは、接合面にマイクロクラックの生成が
認められた。従って、従来はクラックが生じて使用され
なかったものが十分な強度を有して使用できるようにな
った。
【００３０】実施例３ 銅粉末(325メッシュ通過）と金属チタン短繊維（繊維径
300μm φ、繊維長2mm)とをエチルアルコール中で混合
して乾燥した後、プレスにより厚さ 500μm、縦、横各1
0mmの圧粉体に成型した。次に、この圧粉体を常圧焼結
した 2個の窒化ケイ素からなるセラミックス焼結体間に
挟み、アルゴン雰囲気中で1050℃で 5分間加熱して接合
させた。このようにして得られたセラミックス接合体の
せん断破壊強度は 20kg/mm2 であり、破壊はセラミック
ス焼結体の部分から起った。
300μm φ、繊維長2mm)とをエチルアルコール中で混合
して乾燥した後、プレスにより厚さ 500μm、縦、横各1
0mmの圧粉体に成型した。次に、この圧粉体を常圧焼結
した 2個の窒化ケイ素からなるセラミックス焼結体間に
挟み、アルゴン雰囲気中で1050℃で 5分間加熱して接合
させた。このようにして得られたセラミックス接合体の
せん断破壊強度は 20kg/mm2 であり、破壊はセラミック
ス焼結体の部分から起った。
【００３１】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、接
合強度が大きく、しかも急激なヒートショックの付加に
よる亀裂や破壊の発生を抑制した窒化アルミニウム接合
体を提供することが可能となる。
合強度が大きく、しかも急激なヒートショックの付加に
よる亀裂や破壊の発生を抑制した窒化アルミニウム接合
体を提供することが可能となる。
【図１】 本発明の窒化アルミニウム接合体の一構造例
およびその製造方法を説明するための側面図である。
およびその製造方法を説明するための側面図である。
【図２】 本発明の窒化アルミニウム接合体の他の構造
例およびその製造方法を説明するための側面図である。
例およびその製造方法を説明するための側面図である。
【図３】 本発明の窒化アルミニウム接合体のさらに他
の構造例およびその製造方法を説明するための側面図で
ある。
の構造例およびその製造方法を説明するための側面図で
ある。
【図４】 本発明の窒化アルミニウム接合体のさらに他
の構造例およびその製造方法を説明するための斜視図で
ある。
の構造例およびその製造方法を説明するための斜視図で
ある。
【図５】 本発明に使用する圧粉体の一構造例を示す斜
視図である。
視図である。
【図６】 本発明に使用する圧粉体の他の構造例を示す
斜視図である。
斜視図である。
１……窒化アルミニウム焼結体 １′…他方の被接合部材 ２……銅もしくは銅合金箔 ３……チタンまたは窒素と反応し得るチタン化合物の粉
末の層 ４……金属部材 ５、７……圧粉体 ６……チタン線 ８……チタン繊維 ９……チタン繊維からなる網状体
末の層 ４……金属部材 ５、７……圧粉体 ６……チタン線 ８……チタン繊維 ９……チタン繊維からなる網状体
Claims (3)
- 【請求項１】 窒化アルミニウム焼結体と線膨張係数が
10×10-6／℃未満の金属部材とが、(a)銅もしくは銅合
金および (b)チタンと前記窒化アルミニウム焼結体から
拡散移行した窒素原子との反応により形成された窒化チ
タンを主体とする化合物層を介して接合されてなること
を特徴とする窒化アルミニウム接合体。 - 【請求項２】 窒化アルミニウム焼結体と線膨張係数が
10×10-6／℃未満の金属部材間に、 (a)銅もしくは銅合
金を配置し、かつこの銅もしくは銅合金と窒化アルミニ
ウム焼結体間に、 (b)チタンもしくは窒素と反応し得る
チタン化合物を介在させて（ a、 b成分が合金となって
いる場合を除く）、真空または不活性雰囲気中で介在層
の融点以上の温度で焼成することにより、前記窒化アル
ミニウム焼結体と金属部材間に、前記銅もしくは銅合金
ならびにチタンと前記窒化アルミニウム焼結体から拡散
移行した窒素原子との反応により形成された窒化チタン
を主体とする化合物からなる層を形成することを特徴と
する窒化アルミニウム接合体の製造方法。 - 【請求項３】 窒化アルミニウム焼結体と線膨張係数が
10×10-6／℃未満の金属部材間に、 (a)銅もしくは銅合
金ならびに (b)チタンもしくは窒素と反応し得るチタン
化合物が混在する層（ a、 b成分が合金となっている場
合を除く）を介在させて、真空または不活性雰囲気中で
介在層の融点以上の温度で焼成することにより、前記窒
化アルミニウム焼結体と金属部材間に、前記銅もしくは
銅合金ならびにチタンと前記窒化アルミニウム焼結体か
ら拡散移行した窒素原子との反応により形成された窒化
チタンを主体とする化合物からなる層を形成することを
特徴とする窒化アルミニウム接合体の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25288693A JPH0710645A (ja) | 1993-10-08 | 1993-10-08 | 窒化アルミニウム接合体およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25288693A JPH0710645A (ja) | 1993-10-08 | 1993-10-08 | 窒化アルミニウム接合体およびその製造方法 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58182093A Division JPS6077178A (ja) | 1983-09-30 | 1983-09-30 | 窒化物セラミックス接合体およびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0710645A true JPH0710645A (ja) | 1995-01-13 |
Family
ID=17243533
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25288693A Pending JPH0710645A (ja) | 1993-10-08 | 1993-10-08 | 窒化アルミニウム接合体およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0710645A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2022056203A (ja) * | 2020-09-29 | 2022-04-08 | 株式会社フェローテックホールディングス | 接合基板および接合方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6077178A (ja) * | 1983-09-30 | 1985-05-01 | 株式会社東芝 | 窒化物セラミックス接合体およびその製造方法 |
| JPS62179893A (ja) * | 1986-02-05 | 1987-08-07 | Toshiba Corp | 金属とセラミツクスとの接合用ろう材 |
| JPH0474306A (ja) * | 1990-07-13 | 1992-03-09 | Canon Inc | 情報記録担体駆動装置 |
-
1993
- 1993-10-08 JP JP25288693A patent/JPH0710645A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6077178A (ja) * | 1983-09-30 | 1985-05-01 | 株式会社東芝 | 窒化物セラミックス接合体およびその製造方法 |
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| JPH0474306A (ja) * | 1990-07-13 | 1992-03-09 | Canon Inc | 情報記録担体駆動装置 |
Cited By (1)
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| JP2022056203A (ja) * | 2020-09-29 | 2022-04-08 | 株式会社フェローテックホールディングス | 接合基板および接合方法 |
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