JPS60100680A - 炭化ケイ素質焼結体表面の金属化方法およびその金属化用組成物 - Google Patents
炭化ケイ素質焼結体表面の金属化方法およびその金属化用組成物Info
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- C23C18/12—Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating by thermal decomposition characterised by the deposition of inorganic material other than metallic material
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- C23C18/125—Process of deposition of the inorganic material
- C23C18/1275—Process of deposition of the inorganic material performed under inert atmosphere
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は炭化ケイ素質焼結体の金属化組成物および炭化
ケイ素質焼結体表面の金属化方法に係り、特に本発明は
炭化ケイ素質焼結体表面に密着性、耐熱性、耐熱衝撃性
および接合性が極めて優れた金属化層を形成することの
できる炭化ケイ素質焼結体の金属化方法およびその金属
化用組成物に関する。
ケイ素質焼結体表面の金属化方法に係り、特に本発明は
炭化ケイ素質焼結体表面に密着性、耐熱性、耐熱衝撃性
および接合性が極めて優れた金属化層を形成することの
できる炭化ケイ素質焼結体の金属化方法およびその金属
化用組成物に関する。
近年、工業技術の発展に伴い従来知られた金属材料や有
機質材料に比較して高温強度、耐熱性、耐薬品性おるい
は電気的特性等が優れた種々のセラミックスが注目され
ており、例えば高温構造用材料、化学工業用材料、電子
工業用材料等に適用することのできる高機能材料として
の開発が進められている。
機質材料に比較して高温強度、耐熱性、耐薬品性おるい
は電気的特性等が優れた種々のセラミックスが注目され
ており、例えば高温構造用材料、化学工業用材料、電子
工業用材料等に適用することのできる高機能材料として
の開発が進められている。
しかしながら、上記高機能材料において要求される種々
の性能を一種類のセラミックスで満足させることは実質
上極めて困難であり、上記高機能材料において要求され
る種々の性能を満足させること９できる材料としては、
一般的に異種のそれぞれ異なった特性を有するセラミッ
クスよシなる物体を互いにあるいはセラミックスよりな
る物体と金属よシなる物体とを接合して複合化すること
により、前述の如き高機能材料において要求される種々
の性能を相互に補完した複合材料を適用することが考え
られる。
の性能を一種類のセラミックスで満足させることは実質
上極めて困難であり、上記高機能材料において要求され
る種々の性能を満足させること９できる材料としては、
一般的に異種のそれぞれ異なった特性を有するセラミッ
クスよシなる物体を互いにあるいはセラミックスよりな
る物体と金属よシなる物体とを接合して複合化すること
により、前述の如き高機能材料において要求される種々
の性能を相互に補完した複合材料を適用することが考え
られる。
例えば、本発明者らは先に集積回路用基板あるいはＩＣ
パッケージ用材料としての特性に優れた電子回路用基板
について研究し、炭化珪素質薄板と異種のセラミックス
薄板とを接合することにより、集積回路用基板あるいは
ＩＣパッケージ用材料としての特性に極めて優れた特性
を発揮させることに想到し、特願昭５８−１６０７８号
により「１０６Ωａ以上の体積固有抵抗率を有するセラ
ミックス薄板が少なくとも１種の金属を主成分とする接
合層に′よって炭化珪素質薄板の表面に接合されてなる
電子回路用炭化珪素質基板。」およびその製造方法に係
る発明を提案し、さらに特願昭５８−９７９０１号ニヨ
リ「Ｐｂ、 Ｓｎ、 Ｂｉ、 Ｚｎ、 Ｇａ、 ｋｌの
なかから選ばれるいずれか少なくとも１種５０〜９９．
７重量％残部実質的Ｋ Ｃｕ、 ８ｉ、 Ｇｅ、 Ｆｅ
、 Ｃｏ、 Ｎｉ、 Ｃｒ、 Ｍｎ、Ｍ。
パッケージ用材料としての特性に優れた電子回路用基板
について研究し、炭化珪素質薄板と異種のセラミックス
薄板とを接合することにより、集積回路用基板あるいは
ＩＣパッケージ用材料としての特性に極めて優れた特性
を発揮させることに想到し、特願昭５８−１６０７８号
により「１０６Ωａ以上の体積固有抵抗率を有するセラ
ミックス薄板が少なくとも１種の金属を主成分とする接
合層に′よって炭化珪素質薄板の表面に接合されてなる
電子回路用炭化珪素質基板。」およびその製造方法に係
る発明を提案し、さらに特願昭５８−９７９０１号ニヨ
リ「Ｐｂ、 Ｓｎ、 Ｂｉ、 Ｚｎ、 Ｇａ、 ｋｌの
なかから選ばれるいずれか少なくとも１種５０〜９９．
７重量％残部実質的Ｋ Ｃｕ、 ８ｉ、 Ｇｅ、 Ｆｅ
、 Ｃｏ、 Ｎｉ、 Ｃｒ、 Ｍｎ、Ｍ。
のなかから選ばれるいずれか少なくとも１種よシなるセ
ラミックス用接合剤およびその製造方法」に係る発明を
提案している。
ラミックス用接合剤およびその製造方法」に係る発明を
提案している。
ところで、前記発明における炭化珪素質焼結体薄板と異
種のセラミックス薄板とは１種あるいは２種以上の金属
を主成分とする接合層としての金属化層を形成すること
によって接合されるが、大きな密着力が必要とされたり
熱衝撃により炭化珪素質焼結体薄板とセラミックス薄板
との間において熱膨張率の差に基づく応力が強く作用す
ると、炭化珪素質焼結体薄板表面の金属化層から剥離す
る場合があり、充分に強固な結合力を維持することが困
難であった。
種のセラミックス薄板とは１種あるいは２種以上の金属
を主成分とする接合層としての金属化層を形成すること
によって接合されるが、大きな密着力が必要とされたり
熱衝撃により炭化珪素質焼結体薄板とセラミックス薄板
との間において熱膨張率の差に基づく応力が強く作用す
ると、炭化珪素質焼結体薄板表面の金属化層から剥離す
る場合があり、充分に強固な結合力を維持することが困
難であった。
上述の如き観点に基づき、本発明者らは炭化珪素質焼結
体の表面をロウ付けなどが容易となる金属化表面を形成
するに適した金属化用組成物を開発すべく種々研究した
結果、８ｉＣの分解を防止しかつこの金属化用組成物を
被覆形成し非酸化性雰囲気中で高温加熱してメタライズ
層を形成する炭化物と、８ｉＣ，ｊΦ間に強固な結合を
形成する金属を用いることにより、極めて強固な密着力
を有し、しかも耐熱性、耐熱衝撃性およびロウ付けが容
易となる接合性が優れた特性を有することを新規に知見
し、本発明を完成するに至った。
体の表面をロウ付けなどが容易となる金属化表面を形成
するに適した金属化用組成物を開発すべく種々研究した
結果、８ｉＣの分解を防止しかつこの金属化用組成物を
被覆形成し非酸化性雰囲気中で高温加熱してメタライズ
層を形成する炭化物と、８ｉＣ，ｊΦ間に強固な結合を
形成する金属を用いることにより、極めて強固な密着力
を有し、しかも耐熱性、耐熱衝撃性およびロウ付けが容
易となる接合性が優れた特性を有することを新規に知見
し、本発明を完成するに至った。
本発明は炭化ケイ素質焼結体の表面に前述のような優れ
た特性を有する金属化層を形成することのできる炭化ケ
イ素質焼結体表面の金属化組成物およびその金属化方法
に係わり、特に炭化ケイ累質焼結体表面に密着性、耐熱
性、耐熱衝撃性および接合性が極めて優れた金属化層を
形成することのできる炭化ケイ素質焼結体表面の金属化
方法およびその金属化用組成物を提供することを目的と
するものである。
た特性を有する金属化層を形成することのできる炭化ケ
イ素質焼結体表面の金属化組成物およびその金属化方法
に係わり、特に炭化ケイ累質焼結体表面に密着性、耐熱
性、耐熱衝撃性および接合性が極めて優れた金属化層を
形成することのできる炭化ケイ素質焼結体表面の金属化
方法およびその金属化用組成物を提供することを目的と
するものである。
本発明ニヨレば、Ｃ０１Ｎｉ、 Ｆｅ、 Ａ１％Ｐｄ、
Ｐｔ、 Ｂのなかから選ばれるいずれか少なくとも１
種の元素の炭化物を１０〜９０重量部と、Ｔ ｉ 、
Ｗ、 Ｍｏ、Ｚｒ、Ｈｆ％Ｔａ、Ｎｂ、 Ｕ、 Ｃｒ％
Ｖのなかから選ばれる元素あるいはそれらの化合物のい
ずれか少なくとも１種ｆ：１０〜９０重量部とから実質
的に成り、これらの合計量が１００重量部である炭化ケ
イ素質焼結体表面の金属化用組成物およびこの組成物を
用いる金属化方法によって前記目的を達成することがで
きる。
Ｐｔ、 Ｂのなかから選ばれるいずれか少なくとも１
種の元素の炭化物を１０〜９０重量部と、Ｔ ｉ 、
Ｗ、 Ｍｏ、Ｚｒ、Ｈｆ％Ｔａ、Ｎｂ、 Ｕ、 Ｃｒ％
Ｖのなかから選ばれる元素あるいはそれらの化合物のい
ずれか少なくとも１種ｆ：１０〜９０重量部とから実質
的に成り、これらの合計量が１００重量部である炭化ケ
イ素質焼結体表面の金属化用組成物およびこの組成物を
用いる金属化方法によって前記目的を達成することがで
きる。
次に本発明の詳細な説明する。
本発明において、前記金属化組成物はＣｏ、Ｎｉ、Ｆｃ
、 ｋｌ、 Ｐｄ、 ｌ’ｔ、 Ｂのなががら選ばれる
いずれが少なくとも１ｍの元素の炭化物１０〜９０ｉｉ
１１部とＴｉ、 Ｗ、 Ｍｏ、 Ｚｒ、 Ｈｆ、 Ｔａ
、 Ｎｂ、Ｕ、 Ｃｒ、 Ｖのなかから選ばれる元素１
０〜９ｏｗｎ部からなることが必要である。その理由は
前記Ｃｏ、 Ｎｉ、 ｒｅ、 ｈｅ、 Ｐｄ、Ｐｔ、Ｂ
のなかから選ばれる元素の炭化物は分解反応により原子
状の栖めて活性なＣを生成し、この活性なＣは前記Ｔｉ
、 Ｗ、 Ｍｏ、 Ｚｒ、 Ｈｆ 、 Ｔａ、 Ｎｂ、
、Ｕ、 Ｃｒ、■のなかから選ばれる元素と反応して炭
化物を生成し、ＳｉＣと強固な結合を形成する。しかも
前記炭化物の分解反応により生成したＣは炭化ケイ素質
焼結体の分解反応を防止し、その劣化を防いで炭化ケイ
素質焼結体本来の特性を保持することができる。また、
前記炭化物の分解反応にて生成したＣｏ、 Ｎｉ、 Ｆ
ｅ、 ＡＣＰｄ−Ｐｔ、 Ｂ （Ｄなががら選ばれる元
素はＣと反応して生成したＴｉ 、 Ｗ、 Ｍｏ、 Ｚ
ｒ、 Ｈｆ、Ｔａ、 Ｎｂ、 Ｕ、 Ｃｒ、■のなかか
ら選ばれる元素の炭化物層内部と炭化ケイ素焼結体表面
に存在することにより炭化ケイ素質焼結体表面にメタラ
イズ層としての金属化層を形成することができる。した
がって、炭化ケイ素質焼結体表面に極めて固強な密着力
を有し、しかも耐熱性、耐熱衝撃性およびロウ付けが容
易で確実となる接合性に優れた諸性質を有するメタライ
ジング層としての金属化層を形成することができる。
、 ｋｌ、 Ｐｄ、 ｌ’ｔ、 Ｂのなががら選ばれる
いずれが少なくとも１ｍの元素の炭化物１０〜９０ｉｉ
１１部とＴｉ、 Ｗ、 Ｍｏ、 Ｚｒ、 Ｈｆ、 Ｔａ
、 Ｎｂ、Ｕ、 Ｃｒ、 Ｖのなかから選ばれる元素１
０〜９ｏｗｎ部からなることが必要である。その理由は
前記Ｃｏ、 Ｎｉ、 ｒｅ、 ｈｅ、 Ｐｄ、Ｐｔ、Ｂ
のなかから選ばれる元素の炭化物は分解反応により原子
状の栖めて活性なＣを生成し、この活性なＣは前記Ｔｉ
、 Ｗ、 Ｍｏ、 Ｚｒ、 Ｈｆ 、 Ｔａ、 Ｎｂ、
、Ｕ、 Ｃｒ、■のなかから選ばれる元素と反応して炭
化物を生成し、ＳｉＣと強固な結合を形成する。しかも
前記炭化物の分解反応により生成したＣは炭化ケイ素質
焼結体の分解反応を防止し、その劣化を防いで炭化ケイ
素質焼結体本来の特性を保持することができる。また、
前記炭化物の分解反応にて生成したＣｏ、 Ｎｉ、 Ｆ
ｅ、 ＡＣＰｄ−Ｐｔ、 Ｂ （Ｄなががら選ばれる元
素はＣと反応して生成したＴｉ 、 Ｗ、 Ｍｏ、 Ｚ
ｒ、 Ｈｆ、Ｔａ、 Ｎｂ、 Ｕ、 Ｃｒ、■のなかか
ら選ばれる元素の炭化物層内部と炭化ケイ素焼結体表面
に存在することにより炭化ケイ素質焼結体表面にメタラ
イズ層としての金属化層を形成することができる。した
がって、炭化ケイ素質焼結体表面に極めて固強な密着力
を有し、しかも耐熱性、耐熱衝撃性およびロウ付けが容
易で確実となる接合性に優れた諸性質を有するメタライ
ジング層としての金属化層を形成することができる。
本発明において、前記ＣＯ５Ｎｉ、 Ｆｅ、 ＡＪ、
Ｐｄ、 Ｐｔ、Ｂのなかから選ばれるいずれか少なくと
も１種の元素の炭化物は１０〜９０重量部であることが
必要である。前記炭化物が１０重量部より少ないと分解
反応にて生成するＣが不足して炭化ケイ素質焼結体が分
解して劣化を生じ、同時に前記炭化物の分解反応にて生
成する金属の量が少ないことから均一で接合力が優れた
金属化層が得られない。他方、前記炭化物が９０重量部
より多いと未分解の炭化物が残留し接合力が優れた金属
化層が得られない。
Ｐｄ、 Ｐｔ、Ｂのなかから選ばれるいずれか少なくと
も１種の元素の炭化物は１０〜９０重量部であることが
必要である。前記炭化物が１０重量部より少ないと分解
反応にて生成するＣが不足して炭化ケイ素質焼結体が分
解して劣化を生じ、同時に前記炭化物の分解反応にて生
成する金属の量が少ないことから均一で接合力が優れた
金属化層が得られない。他方、前記炭化物が９０重量部
より多いと未分解の炭化物が残留し接合力が優れた金属
化層が得られない。
本発明において、前記Ｔ ｉ 、 ｗ％Ｍｏ、Ｚｒ、
Ｈｆ、 Ｔａ。
Ｈｆ、 Ｔａ。
Ｎｂ、 Ｕ、 （’ｒ、■のなかから選ばれる少なくと
も１柿の元素あるいは化合物は１０〜９０重量部である
ことが必要である。前記元素あるいは化合物が１０重量
部より少ないと前記Ｃと反応して生成する炭化物が不足
して炭化ケイ素質焼結体と強固な結合が得られず、炭化
ケイ素質焼結体表面の金属化層の密着力は低くなる。、
また、前記元素あるいは化合物が９０重量部より多いと
炭化ケイ素質焼結体の分解と劣化を生じ、がり金属化層
の表面にロウ付けが容易となる接合性が優れた金属化層
が得られない。
も１柿の元素あるいは化合物は１０〜９０重量部である
ことが必要である。前記元素あるいは化合物が１０重量
部より少ないと前記Ｃと反応して生成する炭化物が不足
して炭化ケイ素質焼結体と強固な結合が得られず、炭化
ケイ素質焼結体表面の金属化層の密着力は低くなる。、
また、前記元素あるいは化合物が９０重量部より多いと
炭化ケイ素質焼結体の分解と劣化を生じ、がり金属化層
の表面にロウ付けが容易となる接合性が優れた金属化層
が得られない。
本発明において、前記組成物はＣｏ、 Ｎｉのながから
選ばれるいずれか少なくとも１種の元素の炭化物とＴｉ
、Ｗ、 Ｍｏのなかから選ばｎる元素あるいは化合物の
いずれか少なくとも工種を含有することが必要である。
選ばれるいずれか少なくとも１種の元素の炭化物とＴｉ
、Ｗ、 Ｍｏのなかから選ばｎる元素あるいは化合物の
いずれか少なくとも工種を含有することが必要である。
その理由は、前記ＣｏおよびＮｉの炭化物は分解反応に
より原子状の極めて活性なＣを容易に生成し、この活性
なＣは前記Ｔ ｉ 、 Ｗ、 Ｍ。
より原子状の極めて活性なＣを容易に生成し、この活性
なＣは前記Ｔ ｉ 、 Ｗ、 Ｍ。
のな少から選ばれる元素あるいは化合物と容易に反応し
て安定な炭化物を形成し、ＳｉＣと強固な結合を形成し
やすい。そして前記炭化物の分解反応にて生成したＣｏ
またはＮｉ元素けＣと反応して生成したＴ ｉ 、 Ｗ
、 Ｍｏのなかから選ばれる炭化物層の内部と炭化ケイ
素焼結体表面に密着して存在することにより炭化ケイ素
質焼結体表面に優れた密着力を有する金属化層を形成で
きるからである。
て安定な炭化物を形成し、ＳｉＣと強固な結合を形成し
やすい。そして前記炭化物の分解反応にて生成したＣｏ
またはＮｉ元素けＣと反応して生成したＴ ｉ 、 Ｗ
、 Ｍｏのなかから選ばれる炭化物層の内部と炭化ケイ
素焼結体表面に密着して存在することにより炭化ケイ素
質焼結体表面に優れた密着力を有する金属化層を形成で
きるからである。
次に本発明の金属化組成物を使用する炭化ケイ素質焼結
体の金属化方法について説明する。
体の金属化方法について説明する。
本発明ｖｃｘｒｔば、Ｃ０１Ｎｉ、 Ｆｅ、 ＡＩ、
Ｐｄ、 Ｐｔ、 Ｂのなかから選ばれるいずれか少なく
とも１種の元素の炭化物を１０〜９０重量部とＴ ｉ
、 Ｗ、 Ｍｏ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｔａ、 Ｎｂ、 Ｕ、
Ｃｒ、 Ｖのなかから選ばれる元素あるいけ、それらの
化合物のいずれか少なくとも１柚を１０〜９０Ｍ量部と
、必要により添加される有機質バインダーとを充分混合
した金属化組成物を炭化ケイ素質焼結体表面に塗布した
後、非酸化性寡聞気中で少なくとも１分間１２００〜２
０００”Ｃの温度範囲内に加熱することによシ炭化ケイ
素質焼結体表面に密着性、耐熱性、耐熱衝撃および接合
性に極めて優れた金属化層全形成することができる。
Ｐｄ、 Ｐｔ、 Ｂのなかから選ばれるいずれか少なく
とも１種の元素の炭化物を１０〜９０重量部とＴ ｉ
、 Ｗ、 Ｍｏ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｔａ、 Ｎｂ、 Ｕ、
Ｃｒ、 Ｖのなかから選ばれる元素あるいけ、それらの
化合物のいずれか少なくとも１柚を１０〜９０Ｍ量部と
、必要により添加される有機質バインダーとを充分混合
した金属化組成物を炭化ケイ素質焼結体表面に塗布した
後、非酸化性寡聞気中で少なくとも１分間１２００〜２
０００”Ｃの温度範囲内に加熱することによシ炭化ケイ
素質焼結体表面に密着性、耐熱性、耐熱衝撃および接合
性に極めて優れた金属化層全形成することができる。
本発明によれば、Ｃ０１Ｎｉ、 Ｆｅ、ＡＡ’、 Ｐｄ
、 Ｐｔ、 Ｂのなかから選ばれるいずれか少なくとも
１種の元素の炭化物およびＴ ｉ 、 Ｗ、 Ｍｏ、Ｚ
ｒ、 Ｈｆ 、 Ｔａ、 Ｎｂ、 Ｕ。
、 Ｐｔ、 Ｂのなかから選ばれるいずれか少なくとも
１種の元素の炭化物およびＴ ｉ 、 Ｗ、 Ｍｏ、Ｚ
ｒ、 Ｈｆ 、 Ｔａ、 Ｎｂ、 Ｕ。
Ｃｒ、■のなかから選ばれる元素あるいはそれらの化合
物は粒径がＯｄＭＭ以下の粉末が適しておシ、粒径が０
−０５１ＥＩ以下の粉末であることがより好ましい。そ
の理由は、粒径が０．１ＭＩＩＩより大きいと金属化す
る際の加熱処理に長時間を要し、該反応が完全に進行し
にくいことから、未反応の炭化物および元素などが残留
して均一な金属化層が得られてにくいからである。
物は粒径がＯｄＭＭ以下の粉末が適しておシ、粒径が０
−０５１ＥＩ以下の粉末であることがより好ましい。そ
の理由は、粒径が０．１ＭＩＩＩより大きいと金属化す
る際の加熱処理に長時間を要し、該反応が完全に進行し
にくいことから、未反応の炭化物および元素などが残留
して均一な金属化層が得られてにくいからである。
本発明によれば、炭化ケイ素質焼結体の表面に前記炭化
物および前記元素あるいけそれらの化合物を被覆する。
物および前記元素あるいけそれらの化合物を被覆する。
被覆の方法としては、スクリーン印刷による方法のほか
ハケ塗り、スプレー塗り、ロール塗り、浸漬塗布方法な
どの各種の被覆方法を採用することができる。そして、
金属化用組成物の被覆に当り、前記炭化物および元素あ
るいはそれ６の化合物の金属化用組成物に有機質バイン
ダーとして、グチルカルピトールアセテート、チルピノ
ール、ポリエチレングリコール、メチルセルロース、エ
チルセルロース、ポリビニールアルコール、ポリアクリ
ル酸、ポリアクリル酸エステル、ポリメタクリル酸、ポ
リメタクリル酸エステルのなかから選ばれるいずれか少
なくとも１種を添加することが有利である。これらの有
機質バインダーは炭化ケイ素質焼結体表面と金属化用組
成物との密着性を向上させることができるものである。
ハケ塗り、スプレー塗り、ロール塗り、浸漬塗布方法な
どの各種の被覆方法を採用することができる。そして、
金属化用組成物の被覆に当り、前記炭化物および元素あ
るいはそれ６の化合物の金属化用組成物に有機質バイン
ダーとして、グチルカルピトールアセテート、チルピノ
ール、ポリエチレングリコール、メチルセルロース、エ
チルセルロース、ポリビニールアルコール、ポリアクリ
ル酸、ポリアクリル酸エステル、ポリメタクリル酸、ポ
リメタクリル酸エステルのなかから選ばれるいずれか少
なくとも１種を添加することが有利である。これらの有
機質バインダーは炭化ケイ素質焼結体表面と金属化用組
成物との密着性を向上させることができるものである。
本発明によれば、金属化用組成物が表面に被覆された炭
化ケイ素焼結体は、非酸化性雰囲気中で少なくとも１分
間、１２００〜２０００°Ｃの温度範囲内で加熱する。
化ケイ素焼結体は、非酸化性雰囲気中で少なくとも１分
間、１２００〜２０００°Ｃの温度範囲内で加熱する。
その理由は、酸化性雰囲気中で前記金属酸化物を加熱す
ると、金属化用組成物が酸化して酸化物膜が生成し、目
的とする金属化層が得られず、またＳｉＣとの強固な結
合が得られないからである。一方、加熱温度が１２００
℃よシ低いと前記Ｃｏ、Ｎｉ、 Ｆｅ、 ＡＩ、 Ｐｄ
、 Ｐｔ、 Ｂのなかから選ばれる元素の炭化物の分解
反応が充分に進行しないことから活性なＣを生成せず、
さらに、前記Ｔｉ、Ｗ、 Ｍｏ、Ｚｒ％Ｈｆ、 Ｔａ、
Ｎｂ、 Ｕ、 Ｃｒ、 Ｖのなかから選ばれる元素あ
るいはそれらの化合物と前記活性なＣとの反応が充分に
進まないことなどの理由から炭化物が生成せずＳｉＣと
強固な結合を形成することができず、したがってこのよ
うな条件では密着力の強い金属化層が得られない。他方
、加熱温度が２０００℃よシ高いと実用上温度制御や加
熱炉などのコスト高となるので有利でなく、さらに炭化
ケイ素質焼結体の分解が生じるので好ましくない。
ると、金属化用組成物が酸化して酸化物膜が生成し、目
的とする金属化層が得られず、またＳｉＣとの強固な結
合が得られないからである。一方、加熱温度が１２００
℃よシ低いと前記Ｃｏ、Ｎｉ、 Ｆｅ、 ＡＩ、 Ｐｄ
、 Ｐｔ、 Ｂのなかから選ばれる元素の炭化物の分解
反応が充分に進行しないことから活性なＣを生成せず、
さらに、前記Ｔｉ、Ｗ、 Ｍｏ、Ｚｒ％Ｈｆ、 Ｔａ、
Ｎｂ、 Ｕ、 Ｃｒ、 Ｖのなかから選ばれる元素あ
るいはそれらの化合物と前記活性なＣとの反応が充分に
進まないことなどの理由から炭化物が生成せずＳｉＣと
強固な結合を形成することができず、したがってこのよ
うな条件では密着力の強い金属化層が得られない。他方
、加熱温度が２０００℃よシ高いと実用上温度制御や加
熱炉などのコスト高となるので有利でなく、さらに炭化
ケイ素質焼結体の分解が生じるので好ましくない。
次に本発明の実施例について説明する。
実施例Ｉ
Ｃ０２ＣおよびＴｉ粉末（粒度３２５メツシユ以下）を
第１表に示す組成にて配合し、この配合物１０゜ｉｔ部
に対してプチルカルビトールアセテートヲ７０重量部と
、エチルセルローズ１０重量部とを添加しボールミルで
混合してペーストを作成した。得られたペーストを密度
が３ ＋ １１ ｆ／ｃｔＡで、寸法が３０Ｘ３．ＯＸ
２０ ｙｅｓの炭化ケイ素焼結体（１）の表面に第１
図に示すように金属化用組成組被膜をスクリーン印刷に
より被覆し、１６００℃のアルゴン雰囲気中で６０分間
焼成し、金属化を行なった。このようにして得られた金
属化表面（２）を有する炭化珪素焼結体を約３Ｘ３Ｘ２
０ｍの角棒状に切断し、これらの金属化表面にＮｉメッ
キを施したのち、第２図に示す如く２本の角棒の金属化
表面同志をロウ付け（３）によシ接合しカ このように
してロウ付は接合した炭化ケイ素焼結体をスパン２０期
、クロスヘッド０．５Ｃ分の条件にて３点曲げ強度の測
定をした。第１表より明らかな如（Ｃ０２Ｃを１０〜９
０重量と、Ｔｉｔ。
第１表に示す組成にて配合し、この配合物１０゜ｉｔ部
に対してプチルカルビトールアセテートヲ７０重量部と
、エチルセルローズ１０重量部とを添加しボールミルで
混合してペーストを作成した。得られたペーストを密度
が３ ＋ １１ ｆ／ｃｔＡで、寸法が３０Ｘ３．ＯＸ
２０ ｙｅｓの炭化ケイ素焼結体（１）の表面に第１
図に示すように金属化用組成組被膜をスクリーン印刷に
より被覆し、１６００℃のアルゴン雰囲気中で６０分間
焼成し、金属化を行なった。このようにして得られた金
属化表面（２）を有する炭化珪素焼結体を約３Ｘ３Ｘ２
０ｍの角棒状に切断し、これらの金属化表面にＮｉメッ
キを施したのち、第２図に示す如く２本の角棒の金属化
表面同志をロウ付け（３）によシ接合しカ このように
してロウ付は接合した炭化ケイ素焼結体をスパン２０期
、クロスヘッド０．５Ｃ分の条件にて３点曲げ強度の測
定をした。第１表より明らかな如（Ｃ０２Ｃを１０〜９
０重量と、Ｔｉｔ。
〜９０重量部との組成である金属化用組成物では良好な
金属化表面が得られた。そして特にＣ０２Ｃ３０〜６０
重量部とＴｉ４０〜７０重量部との組成である金属化用
組成物を用いた場合がより優れた強度が得られた。
金属化表面が得られた。そして特にＣ０２Ｃ３０〜６０
重量部とＴｉ４０〜７０重量部との組成である金属化用
組成物を用いた場合がより優れた強度が得られた。
実施例２
Ｃｏ ２Ｃ粉末（粒度３２５メツシユ以下）５０重量部
とＴｉ粉末（粒度３２５メツシユ以下）５０ｉｌｉ量部
を配合し、実施例１と同様の方法でペーストを作成した
。得られたペーストを密度が３．１３ｆ／ｌｉｔで寸法
が３０Ｘ３０Ｘ２０ｍａｒの炭化ケイ素焼結体の表面に
スクリーン印刷で被覆し、１１００’Ｃカら１８００’
Ｃの温度範囲にてアルゴン雰囲気中で６０分間焼成し、
金属化を行なった。その結果を第２表に示す。この表か
ら明らかなように焼成温度は１４００〜１８００°Ｃの
範囲で良好な金属化が得られ、１６００°Ｃの場合に最
も高い強度が得られることが判る。
とＴｉ粉末（粒度３２５メツシユ以下）５０ｉｌｉ量部
を配合し、実施例１と同様の方法でペーストを作成した
。得られたペーストを密度が３．１３ｆ／ｌｉｔで寸法
が３０Ｘ３０Ｘ２０ｍａｒの炭化ケイ素焼結体の表面に
スクリーン印刷で被覆し、１１００’Ｃカら１８００’
Ｃの温度範囲にてアルゴン雰囲気中で６０分間焼成し、
金属化を行なった。その結果を第２表に示す。この表か
ら明らかなように焼成温度は１４００〜１８００°Ｃの
範囲で良好な金属化が得られ、１６００°Ｃの場合に最
も高い強度が得られることが判る。
実施例３
Ｎｉ ３Ｃ，ＮｉＣ，Ｆｅ２Ｃ，Ｃ０２Ｃ，Ｔｉ、 Ｗ
およびＺｒノ各粉末（粒度は全て３２５メツシユ以下）
を第４表に示す通の組成にて配合し、実施例１と同様の
方法でペーストを作成して密度が３．１３ｙ／ｄで寸法
が３０Ｘ３０Ｘ２０の炭化ケイ素焼結体の表面にへヶ塗
りで被覆し、第４表に示すような各焼成温度でアルゴン
雰囲気中で６０分間焼成し金属化を行なった。その結果
を第４表に示す。
およびＺｒノ各粉末（粒度は全て３２５メツシユ以下）
を第４表に示す通の組成にて配合し、実施例１と同様の
方法でペーストを作成して密度が３．１３ｙ／ｄで寸法
が３０Ｘ３０Ｘ２０の炭化ケイ素焼結体の表面にへヶ塗
りで被覆し、第４表に示すような各焼成温度でアルゴン
雰囲気中で６０分間焼成し金属化を行なった。その結果
を第４表に示す。
第 １ 表
第 ２ ′表
第 ３ 表
以上の結果からも明らかなように、本発明によれば炭化
ケイ素質焼結体表面に、その表面の化学分解による劣化
を起こすことなく、密着性、耐熱性、耐熱衝撃性および
ロウ付けなどが容易となる接合性などが極めて優れた金
属化層を有利に形成することができる。
ケイ素質焼結体表面に、その表面の化学分解による劣化
を起こすことなく、密着性、耐熱性、耐熱衝撃性および
ロウ付けなどが容易となる接合性などが極めて優れた金
属化層を有利に形成することができる。
第１図は、本発明により得られた金属化表面を有する炭
化ケイ素質焼結体の斜視図であり、第２図は本発明によ
り得られた金属化表面同志をロウ付けにより接合した状
態の炭化ケイ素焼結体の斜視図である。 上記図面において、１は炭化ケイ素質焼結体、２は金属
化表面層、３はロウ付けによる接合部分である。 特許出願人の名称 イビデン株式会社 代表者 多賀潤−部 （（３１
化ケイ素質焼結体の斜視図であり、第２図は本発明によ
り得られた金属化表面同志をロウ付けにより接合した状
態の炭化ケイ素焼結体の斜視図である。 上記図面において、１は炭化ケイ素質焼結体、２は金属
化表面層、３はロウ付けによる接合部分である。 特許出願人の名称 イビデン株式会社 代表者 多賀潤−部 （（３１
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、Ｃｏ％Ｎｉ％Ｆｅ％ｋ１％Ｐｃｔ％Ｐｔ、 Ｂノな
カカら選ばれるいずれか少なくとも１種の元素の炭化物
を１０〜９０重量部とＴ ｉ、 Ｗ、 Ｍｏ、Ｚｒ、
Ｈｆ、 Ｔａ、 Ｎｂ。 Ｕ、 Ｃｒ、 Ｖのなかから選ばれる元素あるいはそれ
らの化合物のいずれか少なくとも１種を１０〜９０重量
部と、必要により添加される有機質バインダーとを充分
混合した金属化組成物を炭化ケイ素焼結体表面に塗布し
た後、非酸化性雰囲気中で少なくとも１分間１２００ν
２０００°Ｃの温度範囲内で加熱することを特徴とする
炭化ケイ素質焼結体表面の金属化方法。 ２、前記有機質バインダーはブチルカルピトールアセテ
ート、チルピノール、ポリエチレングリコール、メチル
セルロース、エチルセルロース、ポリビニルアルコール
、ポリアクリル酸、ポリアクリル酸エステル、ポリメタ
クリル酸、ポリメタクリル酸エステルのなかから選ばれ
るいずれか少なくとも１種であることを特徴とする特許
請求の範囲第３項記載の金属化方法。 ３、Ｃｏ、 Ｎｉ、 Ｆｅ、 ＡＡ’、 Ｐｔ、 Ｐｄ
、 Ｂのながから選ばれるいずれか少なくとも１種の元
素の炭化物１０〜９０重量部とＴｉ、 ′ｗ％Ｍｏ％Ｚ
ｒ、 Ｈｆ、 Ｔａ、 Ｎｂ、 Ｕ。 Ｃｒ、■のなかから選ばれる元素あるいはそれらの化合
物のいずれか少なくとも１種１０〜９０重量部とから実
質的になり、これらの合計が１００重量部である炭化ケ
イ素質焼結体表面の金属化用組成物。 ４、前記組成物はＣ０１Ｎｉのなかから選ばれるいずれ
か少なくとも１種の元素の炭化物とＴ ｉ 、 Ｗ。 Ｍｏのなかから選ばれる元素あるいはそれらの化合物の
いずれか少なくとも１種とから実質的になる特許請求の
範囲第１項記載の組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20972183A JPS60100680A (ja) | 1983-11-07 | 1983-11-07 | 炭化ケイ素質焼結体表面の金属化方法およびその金属化用組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20972183A JPS60100680A (ja) | 1983-11-07 | 1983-11-07 | 炭化ケイ素質焼結体表面の金属化方法およびその金属化用組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60100680A true JPS60100680A (ja) | 1985-06-04 |
| JPH037755B2 JPH037755B2 (ja) | 1991-02-04 |
Family
ID=16577542
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20972183A Granted JPS60100680A (ja) | 1983-11-07 | 1983-11-07 | 炭化ケイ素質焼結体表面の金属化方法およびその金属化用組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60100680A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6272585A (ja) * | 1985-09-26 | 1987-04-03 | 京セラ株式会社 | メタライズ用組成物 |
-
1983
- 1983-11-07 JP JP20972183A patent/JPS60100680A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6272585A (ja) * | 1985-09-26 | 1987-04-03 | 京セラ株式会社 | メタライズ用組成物 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH037755B2 (ja) | 1991-02-04 |
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