JPS6036383A - 金属部材とセラミツク基板の接合方法 - Google Patents

金属部材とセラミツク基板の接合方法

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JPS6036383A
JPS6036383A JP59139206A JP13920684A JPS6036383A JP S6036383 A JPS6036383 A JP S6036383A JP 59139206 A JP59139206 A JP 59139206A JP 13920684 A JP13920684 A JP 13920684A JP S6036383 A JPS6036383 A JP S6036383A
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クラウス・ブンク
カール‐ハインツ・テイーレ
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明はセラミック基板に、金属部材特に広い面積の
銅箔を接合する方法に関するものである。
この種の方法は、ドイツ公開公報２６３３８６９号、２
３１９８５４号及び２５０８２４４号に開示されている
。
ドイツ公開公報２６３３８６９号には、酸化鋼箔を酸化
セラミック基板に、不活性雰囲気中で、銅と銅酸化物の
共融点と銅の融点との範囲内で、銅と基板との間に半溶
融金属が形成される迄加熱して接合する方法が記載され
ている。
しかし不活性雰囲気中の加熱では、銅と七うミックスと
の間の強固な接合が得られない。伺故ならば上記温度で
は、Ｃｕ　２０がＣｕに還元され、所定の最小酸素分圧
がない限り、セラミックスに接合されない。また上記公
報には、酸化銅の代９に酸素含有銅を用いることが提案
されている。しかし、この場合にも雰囲気中に最小の酸
素分圧がない限シ、銅とセラミックスは接合されない。
即ち金属に含有された酸素が銅とセラミックスとの接触
面間に拡散して閉じ込められ気泡が形成される。それ故
金属とセラミックスとの接合は不充分と々る。
ドイツ公開公報２３１９８５４号には、光輝金属特に酸
化してない銅を、酸化セラミック基板に反応雰囲気特に
酸素を含む雰囲気中で接合する方法が記載されている。
この方法では実質的な接合がなされる前に、雰囲気中の
酸素が銅の表面だけを酸化することになろう。しかし、
セラミックスに銅を広い面積で接合する場合、酸素がセ
ラミックスと銅との隙間に適当な量侵入せず、このため
に気泡状の点が生ずることが明らかになった。更に、所
定の酸素量で、銅箔れおそれがある。そしてこの酸化層
を次工程に送る前に除、去する処理が必要となる。
ドイツ公開公報２５０８２４４号には、銅箔を加熱の過
程でセラミック基板に段々に乗せるように、酸化鋼箔を
初めに曲げておく方法が記載されている。この方法はガ
ス気泡を外に押し出すことを目的としている。しかしこ
の方法は高価で煩雑であシ、また金属部材やセラミック
スの形状が複雑で、金属部材がセラミック基板に段々に
乗らないような場合には適用できない。
その上規定された酸素量で、銅の接合面の反対面に後に
除去しなければならない厚い黒色酸化層が形成される。
この発明は上記従来技術の問題点を改善するもので、簡
単な方法で金属部材とセラミック基板との間に実質的に
気泡が存在せず且つ基板に接合されない面に酸化層が殆
んど形成されないようにした接合方法を提供することを
目的とするものである。
この発明は、金属部材のセラミック基板に接合される面
に、その酸化前に平行した溝を形成しておいて接合する
ことを特徴とするものである。
金属部材の一面を粗面にすることによって、接合過程で
、金属部材の非接合面よ）基板に接合される面で多くの
酸素が利用できるようになる。これにより強固な接合が
得られるばか）でなく、非接合面の後処理が不要とがる
０更に接合は、真空炉又は連続炉で、付加酸素の供給又
は非供給で行なうことができる。
以下この発明方法の一実施例を図面を参照して説明する
。第１図で１は金属部材で、例えば銅箔である。セラミ
ックスに接合される表面２ば、平行する線条、溝３によ
って粗面になされている。この粗面加工は、金属部材１
が大きなシートから切取られる前に、例えばブラシによ
り加工してもよいし、又金属部材１が作り出されてから
例えばグラインダによって加工してもよい。溝の深さ及
び幅は約３〜１０μが好適である。
金属部材１は予め酸化され、第２図に示す如く、粗面金
工にしてセラミック基板４に乗せられる。酸化層の厚さ
はその後の処理に合せて定められる。接合を連続炉で、
少量の酸素を供給しながら行なうときは、酸化層は薄く
てよい。
しかし、適当な酸化層全形成しておくことによ）、連続
炉で酸素の供給なしで接合することもできる。溝３を設
けたことにより、金属部材１とセラミック基板４との間
に多量の酸素を供給しても、完全な接合が得られる。接
合は、また真空炉でもできる。
溝の機能を説明する。一般に知られているように金属を
セラミックスに直接接合するには、金属と酸化物との混
合物が溶融状態にならなければなら々い。この状態にな
るためには、温度に依存する所定の酸素分圧が必要であ
る。溶融厚は利用できる酸素に依存する。即ち例えば酸
化層からより多くの酸素が得られるときは溶融厚は厚く
なる。この溶融厚は、気泡形成による不良接合点が無く
なるときが最適である。溶融環が厚すぎても、また薄す
ぎても不充分な接合となる。
セラミック基板４に接合される金属面２に溝３を設けた
ことにより、予め酸化処理するときに、平滑な裏面に比
べ溝３の形成によ多面積が大きくなった接合面２により
多くの酸素が存在する。溝３の形状を適当にし、また最
適な酸化層厚にすることにより、接合に際しての付加酸
素の供給を不要とすることができる。その上、溝３が平
行して形成されているので溶融液の流動が良好になり、
その結果実質的に気泡が存在しなくなる。又金属部材の
平滑面には利用できる酸素量が比較的少ないので、厚い
酸化層が形成されることはない。
【図面の簡単な説明】
第１図は一面を粗面にした金属部材の斜視図、第２図は
金属部材がセラミック基板に乗せられた状態の説明図で
ある。 １・・・金属部材、２・・・表面、３・・・溝、４・・
・セラミンク基板。 出願人代理人　弁理土鈴　江　武　彦 第１頁の続き ＠発明者　カールーハインツ・テ　ドイイーレ　ルク ＠発明者　ゲオルグ・バール　ドイ ツ− ＠発明者　ジエンス会ゴブレヒト　スイホフ ソ連邦共和国、　チー　−６５２１ホーエンシルツエン
、ベシュトラーセ　１８ ソ連邦共和国、　チー　−６９０１エツペルハイム、フ
ランリストーシュトラーセ　８ ス国、ツエーハー−５４１２ケーベンストルフ、ピルチ
シュトラーセ　６

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）　セラミック基板上に、表面に予め酸化層を形成
    した金属部材を載置し、金属及び金属酸化物の共融点よ
    り高く、金属の融点より低い温度で接合する方法におい
    て、 金属部材（ハのセラミック基板（２）に接合される面に
    、その酸化前に、平行した溝（３）を形成しておいて接
    合することを特徴とする金属部材とセラミック基板の接
    合方法。
  2. （２）溝（３）は、深さ及び幅がそれぞｉ３〜１０μと
    なっている特許請求の範囲第１項に記載の金属部材とセ
    ラミック基板の接合方法。
  3. （３）金属部材とセラミック基板との接合が、連続炉で
    なされる特許請求の範囲第１項又は第２項に記載の金属
    部材とセラミック基板の接合方法。
  4. （４）接合が酸素を供給しながら行なわれる特許請求の
    範囲第３項に記載の金属部材とセラミック基板の接合方
    法。
  5. （５）金属部材とセラミック基板との接合が真空炉でな
    される特許請求の範囲第１項又は第２項に記載の金属部
    材と七ラミック基板の接合方法。
JP59139206A 1983-07-08 1984-07-06 金属部材とセラミツク基板の接合方法 Pending JPS6036383A (ja)

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DE3324661.0 1983-07-08

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