JPH0723267B2 - メタライズ用組成物 - Google Patents
メタライズ用組成物Info
- Publication number
- JPH0723267B2 JPH0723267B2 JP60017449A JP1744985A JPH0723267B2 JP H0723267 B2 JPH0723267 B2 JP H0723267B2 JP 60017449 A JP60017449 A JP 60017449A JP 1744985 A JP1744985 A JP 1744985A JP H0723267 B2 JPH0723267 B2 JP H0723267B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- aluminum
- metal layer
- metallized metal
- metallizing composition
- hydride
- 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 - Lifetime
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- Ceramic Products (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はセラミック体にメタライズ金属層を形成するた
めのメタライズ用組成物に関し、より詳細には非磁性体
であるアルミニウム（Al）がロウ付けされるメタライズ
金属層の形成に使用されるメタライズ用組成物に関する
ものである。
めのメタライズ用組成物に関し、より詳細には非磁性体
であるアルミニウム（Al）がロウ付けされるメタライズ
金属層の形成に使用されるメタライズ用組成物に関する
ものである。
（従来の技術） 従来、セラミックは電気絶縁性、化学的安定性、機械的
強度等の特性に優れていることから半導体素子を収納す
るICパッケージや回路配線を有する回路基板等の電子部
品に多用されており、セラミック体の表面には外部リー
ド端子等がロウ付けされるメタライズ金属層が被着形成
されている。かかるセラミック体表面のメタライズ金属
層は通常、モリブデン−マンガン（Mo−Mn）、タングス
テン（Ｗ）等の高融点金属粉末に有機バインダー及び有
機溶剤を添加し、ペースト状と成したものをアルミナか
ら成る生もしくは焼結セラミック体表面にスクリーン印
刷により被着させ、しかる后、前記セラミック体を還元
雰囲気中で焼成し、高融点金属とセラミック体とを焼結
一体化させることにより作製されている。
強度等の特性に優れていることから半導体素子を収納す
るICパッケージや回路配線を有する回路基板等の電子部
品に多用されており、セラミック体の表面には外部リー
ド端子等がロウ付けされるメタライズ金属層が被着形成
されている。かかるセラミック体表面のメタライズ金属
層は通常、モリブデン−マンガン（Mo−Mn）、タングス
テン（Ｗ）等の高融点金属粉末に有機バインダー及び有
機溶剤を添加し、ペースト状と成したものをアルミナか
ら成る生もしくは焼結セラミック体表面にスクリーン印
刷により被着させ、しかる后、前記セラミック体を還元
雰囲気中で焼成し、高融点金属とセラミック体とを焼結
一体化させることにより作製されている。
（発明が解決しようとする問題点） しかし乍ら、この従来のモリブデン−マンガン等を使用
したメタライズ金属層は鉄（Fe）、コバール（Fe−Ni−
Co）等をロウ付けする銀ロウ材とは濡れ性が良く、鉄等
は強固にロウ付けし得るものの非磁性材料であるアルミ
ニウム（Al）をロウ付けするアルミニウムロウ材とは濡
れ性が悪く、その結果、従来のモリブデン−マンガン等
を使用したメタライズ金属層上には直接非磁性材料のア
ルミニウムはロウ付けできないという欠点を有してい
た。そのため、電子、磁気等が作用する電子部品におい
て、その電子、磁気の作用に悪影響を与えないような非
磁性材料から成る端子等をロウ付けしたい場合、その要
求は満されず、電子部品の特性は低下し、信頼性の悪い
ものであった。
したメタライズ金属層は鉄（Fe）、コバール（Fe−Ni−
Co）等をロウ付けする銀ロウ材とは濡れ性が良く、鉄等
は強固にロウ付けし得るものの非磁性材料であるアルミ
ニウム（Al）をロウ付けするアルミニウムロウ材とは濡
れ性が悪く、その結果、従来のモリブデン−マンガン等
を使用したメタライズ金属層上には直接非磁性材料のア
ルミニウムはロウ付けできないという欠点を有してい
た。そのため、電子、磁気等が作用する電子部品におい
て、その電子、磁気の作用に悪影響を与えないような非
磁性材料から成る端子等をロウ付けしたい場合、その要
求は満されず、電子部品の特性は低下し、信頼性の悪い
ものであった。
（発明の目的） 本発明者等は上記欠点に鑑み種々の実験の結果、チタン
もしくはその水素化物とアルミニウムもしくはその合金
との共晶物はセラミックに対して活性があり、5kg/mm2
以上の強度で強固に接合するとともにアルミニウムをロ
ウ付けするアルミニウムロウ材とも濡れ性が極めて良い
ことを知見した。
もしくはその水素化物とアルミニウムもしくはその合金
との共晶物はセラミックに対して活性があり、5kg/mm2
以上の強度で強固に接合するとともにアルミニウムをロ
ウ付けするアルミニウムロウ材とも濡れ性が極めて良い
ことを知見した。
本発明は上記知見に基づき非磁性材料であるアルミニウ
ムを強固にロウ付けすることが可能なメタライズ金属層
を形成することのできるメタライズ用組成物を提供する
ことをその目的とするものである。
ムを強固にロウ付けすることが可能なメタライズ金属層
を形成することのできるメタライズ用組成物を提供する
ことをその目的とするものである。
本発明のメタライズ用組成物は電子、磁気が作用する電
子部品、具体的には加速管等に非磁性材料であるアルミ
ニウムから成る端子等をロウ付けするメタライズ金属層
の形成に好適に使用される。
子部品、具体的には加速管等に非磁性材料であるアルミ
ニウムから成る端子等をロウ付けするメタライズ金属層
の形成に好適に使用される。
（問題点を解決するための手段） 本発明のメタライズ用組成物においてはチタンもしくは
その水素化物２乃至50重量％とアルミニウムもしくはそ
の合金50乃至98重量％とから成ることを特徴とするもの
である。
その水素化物２乃至50重量％とアルミニウムもしくはそ
の合金50乃至98重量％とから成ることを特徴とするもの
である。
本発明のメタライズ用組成物においてはチタンもしくは
その水素化物の量が２重量％以下、アルミニウムもしく
はその合金の量が98重量％以上であるとチタンもしくは
その水素化物とアルミニウムもしくはその合金とで形成
される共晶物の絶対量が不足しメタライズ金属層とセラ
ミックとの接合強度が低下する。
その水素化物の量が２重量％以下、アルミニウムもしく
はその合金の量が98重量％以上であるとチタンもしくは
その水素化物とアルミニウムもしくはその合金とで形成
される共晶物の絶対量が不足しメタライズ金属層とセラ
ミックとの接合強度が低下する。
またチタンもしくはその水素化物の量が50重量％以上、
アルミニウムもしくはその合金の量が50重量％以下であ
るとメタライズ用組成物の溶融温度が極めて高くなり、
一般の焼成温度（700〜800℃）ではメタライズ金属層を
セラミックに強固に接合できない。
アルミニウムもしくはその合金の量が50重量％以下であ
るとメタライズ用組成物の溶融温度が極めて高くなり、
一般の焼成温度（700〜800℃）ではメタライズ金属層を
セラミックに強固に接合できない。
よって、本発明のメタライズ用組成物においてはチタン
もしくはその水素化物は２乃至50重量％の範囲に、また
アルミニウムもしくはその合金は50乃至98重量％の範囲
に特定される。
もしくはその水素化物は２乃至50重量％の範囲に、また
アルミニウムもしくはその合金は50乃至98重量％の範囲
に特定される。
本発明のメタライズ用組成物はチタンもしくはその水素
化物の粉末と、アルミニウムもしくはその合金の粉末と
を混合し、混合粉末状となすかチタンもしくはその水素
化物の箔とアルミニウムもしくはその合金の箔とを重ね
合せ二層構造となすか、粉末状のチタンもしくはその水
素化物と箔状のアルミニウムもしくはその合金とを組合
せるかあるいはその逆の組合せによってメタライズ用組
成物として使用される。
化物の粉末と、アルミニウムもしくはその合金の粉末と
を混合し、混合粉末状となすかチタンもしくはその水素
化物の箔とアルミニウムもしくはその合金の箔とを重ね
合せ二層構造となすか、粉末状のチタンもしくはその水
素化物と箔状のアルミニウムもしくはその合金とを組合
せるかあるいはその逆の組合せによってメタライズ用組
成物として使用される。
（実施例） 次に本発明を実施例に基づき説明する。
まず、チタン（Ti）もしくはその水素化物（TiH2）及び
アルミニウム（Al）もしくはその合金（例えばAl−Si）
の粉末及び箔を準備し、これを下表に示すような組み合
せ、厚みでメタライズ用試料を得た。次にこれをアルミ
ナ（Al2O3）、炭化珪素（SiC）、窒化珪素（Si3N4）か
ら成るセラミック体表面に直径5mmの円形状に取着する
とともに真空炉中、約700℃の温度で焼成し、セラミッ
ク体表面にメタライズ金属層を被着させる。そして次に
直径5mm、長さ20mmのアルミニウム（Al）からなる円柱
体をアルミニウムロウ材を介してロウ付けし、しかる
后、アルミニウム円柱体を垂直方向に引っ張り、単位面
積当りの接合強度を調べた。
アルミニウム（Al）もしくはその合金（例えばAl−Si）
の粉末及び箔を準備し、これを下表に示すような組み合
せ、厚みでメタライズ用試料を得た。次にこれをアルミ
ナ（Al2O3）、炭化珪素（SiC）、窒化珪素（Si3N4）か
ら成るセラミック体表面に直径5mmの円形状に取着する
とともに真空炉中、約700℃の温度で焼成し、セラミッ
ク体表面にメタライズ金属層を被着させる。そして次に
直径5mm、長さ20mmのアルミニウム（Al）からなる円柱
体をアルミニウムロウ材を介してロウ付けし、しかる
后、アルミニウム円柱体を垂直方向に引っ張り、単位面
積当りの接合強度を調べた。
尚、前記チタンもしくはその水素化物及びアルミニウム
もしくはその合金は粉末状のものを使用する場合、その
粒径を１〜５μｍに調整し、これに有機バインダー及び
溶剤を添加するとともに混練機で10時間混練し、ペース
ト状となしてセラミック体表面に取着した。
もしくはその合金は粉末状のものを使用する場合、その
粒径を１〜５μｍに調整し、これに有機バインダー及び
溶剤を添加するとともに混練機で10時間混練し、ペース
ト状となしてセラミック体表面に取着した。
また試料番号24〜26は本発明品と比較するための比較試
料であり従来一般に使用されているモリブデン−マンガ
ン（Mo−Mn）から成るメタライズ用組成物である。
料であり従来一般に使用されているモリブデン−マンガ
ン（Mo−Mn）から成るメタライズ用組成物である。
上記の結果を下表に示す。
（発明の効果） 上記実験結果からも判るように従来のメタライズ用組成
物（Mo−Mn）を使用したメタライズ金属層はアルミナ
（Al2O3）には被着されるものの炭化珪素（SiC）、窒化
珪素（Si3N4）には一切被着されず、またアルミナ（Al2
O3）に被着されたメタライズ金属層上には非磁性材料で
あるアルミニウム（Al）がロウ付けできないのに対し、
本発明のメタライズ用組成物を使用したメタライズ金属
層はアルミナ（Al2O3）、炭化珪素（SiC）、及び窒化珪
素（Si3N4）のいずれのセラミック体にも接合強度5kg/m
m2以上の強度で被着させることができ、かつ非磁性材料
であるアルミニウム（Al）も直接強固にロウ付けするこ
とができる。特にチタンもしくはその水素化物３乃至35
重量％、アルミニウムもしくはその合金65乃至97重量％
から成るメタライズ用組成物を使用したメタライズ金属
層はその接合強度が10kg/mm2以上と極めて強く、非磁性
材料であるアルミニウムをロウ付けするメタライズ金属
層を形成するメタライズ用組成物として好適である。
物（Mo−Mn）を使用したメタライズ金属層はアルミナ
（Al2O3）には被着されるものの炭化珪素（SiC）、窒化
珪素（Si3N4）には一切被着されず、またアルミナ（Al2
O3）に被着されたメタライズ金属層上には非磁性材料で
あるアルミニウム（Al）がロウ付けできないのに対し、
本発明のメタライズ用組成物を使用したメタライズ金属
層はアルミナ（Al2O3）、炭化珪素（SiC）、及び窒化珪
素（Si3N4）のいずれのセラミック体にも接合強度5kg/m
m2以上の強度で被着させることができ、かつ非磁性材料
であるアルミニウム（Al）も直接強固にロウ付けするこ
とができる。特にチタンもしくはその水素化物３乃至35
重量％、アルミニウムもしくはその合金65乃至97重量％
から成るメタライズ用組成物を使用したメタライズ金属
層はその接合強度が10kg/mm2以上と極めて強く、非磁性
材料であるアルミニウムをロウ付けするメタライズ金属
層を形成するメタライズ用組成物として好適である。
したがって、本発明のメタライズ用組成物は電子、磁気
が作用する電子部品において、非磁性材料から成る端子
等がロウ付けされるメタライズ金属層の形成に極めて有
用である。
が作用する電子部品において、非磁性材料から成る端子
等がロウ付けされるメタライズ金属層の形成に極めて有
用である。
Claims (1)
- 【請求項１】セラミックにメタライズ金属層を5kg/mm2
以上の接合強度で接合させることができるメタライズ用
組成物であって、２乃至50重量％のチタン水素化物と、
50乃至98重量％のアルミニウムもしくはその合金とから
成ることを特徴とするメタライズ用組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60017449A JPH0723267B2 (ja) | 1985-01-30 | 1985-01-30 | メタライズ用組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60017449A JPH0723267B2 (ja) | 1985-01-30 | 1985-01-30 | メタライズ用組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61178477A JPS61178477A (ja) | 1986-08-11 |
| JPH0723267B2 true JPH0723267B2 (ja) | 1995-03-15 |
Family
ID=11944329
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60017449A Expired - Lifetime JPH0723267B2 (ja) | 1985-01-30 | 1985-01-30 | メタライズ用組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0723267B2 (ja) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6177676A (ja) * | 1984-09-21 | 1986-04-21 | 旭硝子株式会社 | 窒化珪素体の接合体および接合方法 |
-
1985
- 1985-01-30 JP JP60017449A patent/JPH0723267B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61178477A (ja) | 1986-08-11 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |