JPS6090877A - ＳｉＣ焼結体と金属部材の接合構造 - Google Patents
ＳｉＣ焼結体と金属部材の接合構造Info
- Publication number
- JPS6090877A JPS6090877A JP19786483A JP19786483A JPS6090877A JP S6090877 A JPS6090877 A JP S6090877A JP 19786483 A JP19786483 A JP 19786483A JP 19786483 A JP19786483 A JP 19786483A JP S6090877 A JPS6090877 A JP S6090877A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- sintered body
- metal
- sic sintered
- thin plate
- thermal expansion
- 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.)
- Granted
Links
Landscapes
- Ceramic Products (AREA)
- Microwave Tubes (AREA)
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】
本発明は改良された、Ｓ’ｉＣ焼結体と金属部材との接
合構造に関するものである。
合構造に関するものである。
ＳｉＣ焼結体は耐摩耗性や硬度が大きいために厳しい条
件下で使用される自動車のエンジン周辺部品、ガスター
ビン部品等広範囲に使用され又は利用が期待されている
。しかしＳｉＣ焼結体は脆性材料であるため、それのみ
で用いられることは少なく他の金属部材と接合した接合
構造として用いられることが多い。特にＳｉＣの高周波
吸収特性を利用しタライストロン、マグネトロン等の高
周波用電子管内にＳｉＣを高周波減衰器として設置する
試みがなされている。容器の材質はＳｉＣ電波吸収体の
発熱及びガスの放出問題等実用上の問題により熱放散性
のよい銅が用いられるのが普通で使用可能ａ−材もＡｇ
Ｃｕ共晶ロー、Ａｇロー、Ｃｕロー、Ａｕ−Ｎｉロー
等高温用ロー材である。 ＳｉＣ焼結体と金属部材とを
接合する場合熱膨張係数が小さいことと靭性が乏しいこ
とのために熱膨張係数の一般に大きな金属部材と直接接
合すると熱膨張係数の違いによる内部歪のために、Ｓｉ
’Ｃ焼結体の表面を金属化しロー材を介してコバールや
金属銅と接合してもはがれやＳｉＣ焼ム体にクラ・・り
門生じる難がありた。そこで本発明者らは特願昭５８−
９８６０２号において、表面にメタライズ層を設けたセ
ラミック焼結体と、銅板等の軟質接合金属とを接触させ
て非酸化性雰囲気中で加熱接合することを特徴とするセ
ラミックスと金属部材との接合方法を出願した。
件下で使用される自動車のエンジン周辺部品、ガスター
ビン部品等広範囲に使用され又は利用が期待されている
。しかしＳｉＣ焼結体は脆性材料であるため、それのみ
で用いられることは少なく他の金属部材と接合した接合
構造として用いられることが多い。特にＳｉＣの高周波
吸収特性を利用しタライストロン、マグネトロン等の高
周波用電子管内にＳｉＣを高周波減衰器として設置する
試みがなされている。容器の材質はＳｉＣ電波吸収体の
発熱及びガスの放出問題等実用上の問題により熱放散性
のよい銅が用いられるのが普通で使用可能ａ−材もＡｇ
Ｃｕ共晶ロー、Ａｇロー、Ｃｕロー、Ａｕ−Ｎｉロー
等高温用ロー材である。 ＳｉＣ焼結体と金属部材とを
接合する場合熱膨張係数が小さいことと靭性が乏しいこ
とのために熱膨張係数の一般に大きな金属部材と直接接
合すると熱膨張係数の違いによる内部歪のために、Ｓｉ
’Ｃ焼結体の表面を金属化しロー材を介してコバールや
金属銅と接合してもはがれやＳｉＣ焼ム体にクラ・・り
門生じる難がありた。そこで本発明者らは特願昭５８−
９８６０２号において、表面にメタライズ層を設けたセ
ラミック焼結体と、銅板等の軟質接合金属とを接触させ
て非酸化性雰囲気中で加熱接合することを特徴とするセ
ラミックスと金属部材との接合方法を出願した。
本願はセラミックスがＳｉＣ焼結体である場合に更に改
良し歪の少ない接合構造体を得るために検討した結果得
られたもので、特定発明として表面に金属化層を設けた
ＳｉＣ焼結体の金属化表面に低熱膨張率金属の薄板をロ
ー接し、該低熱膨張率金属の薄板を介して他の金属部材
に一部非接合部分を残して接合したＳｉＣ焼結体と金属
部材との接合構造を提供するものである。
良し歪の少ない接合構造体を得るために検討した結果得
られたもので、特定発明として表面に金属化層を設けた
ＳｉＣ焼結体の金属化表面に低熱膨張率金属の薄板をロ
ー接し、該低熱膨張率金属の薄板を介して他の金属部材
に一部非接合部分を残して接合したＳｉＣ焼結体と金属
部材との接合構造を提供するものである。
又更に併合発明として表面に金属化層を設けたＳｉＣ焼
結体の金属化表面に低熱膨張率金属の薄板に、これより
大きな形状を有する低弾性率金属の薄板をロー接し、該
低弾性率金属の薄板を介して他の金属部材に一部非接合
部分を残して接合したＳｉＣ焼結体と金属部材の接合構
造を提供するものである。
結体の金属化表面に低熱膨張率金属の薄板に、これより
大きな形状を有する低弾性率金属の薄板をロー接し、該
低弾性率金属の薄板を介して他の金属部材に一部非接合
部分を残して接合したＳｉＣ焼結体と金属部材の接合構
造を提供するものである。
以下図面により詳細に説明すると第り図はＳｉＣ焼結体
の金属化面に低熱膨張率の金属の薄板をロー接した接合
体の側面図で図中１はＳｉＣ焼結体で１１は金属化面で
ある。この金属化は物理蒸着によって、Ｔｔ ＋ Ｍ
ｏ ＋ Ｃｕの薄層を順次設ける手法によっても可能で
あるし、活性化金属法により、Ｔｉ又はＺｒから選ばれ
た一種以上と、Ａｇ。
の金属化面に低熱膨張率の金属の薄板をロー接した接合
体の側面図で図中１はＳｉＣ焼結体で１１は金属化面で
ある。この金属化は物理蒸着によって、Ｔｔ ＋ Ｍ
ｏ ＋ Ｃｕの薄層を順次設ける手法によっても可能で
あるし、活性化金属法により、Ｔｉ又はＺｒから選ばれ
た一種以上と、Ａｇ。
Ｃｕ、Ｎｉ等金属から選ばれた一種以上との混合溶融物
により、低弾性率金属の薄板と直接接合してもよい。又
両温合物を順次積層した後加熱しても両者は熱拡散を起
し混合溶融したものと同等の効果を有する。
により、低弾性率金属の薄板と直接接合してもよい。又
両温合物を順次積層した後加熱しても両者は熱拡散を起
し混合溶融したものと同等の効果を有する。
次に低熱膨張率金属とは、タングステン、モリブデン等
の熱膨張の小さい金属で、タングステンはＳｉＣ焼結体
と熱膨張率が近いので好ましいもので、厚みが大きくて
もＳｉＣ焼結体に働く熱応力が小さく中間層として最良
である。その厚さは金属により異り、タングステン０．
ＩＮ以上、モリブデンでは０．１〜０．３ ｖｍが好ま
しい。上記厚さ以下では薄板の強度が低く、ＳｉＣ焼結
体を支えることができず、この厚さ以上では金属薄板の
剛性が過大となり熱膨張差により、ＳｉＣ焼結体にクラ
ンクを生じる。
の熱膨張の小さい金属で、タングステンはＳｉＣ焼結体
と熱膨張率が近いので好ましいもので、厚みが大きくて
もＳｉＣ焼結体に働く熱応力が小さく中間層として最良
である。その厚さは金属により異り、タングステン０．
ＩＮ以上、モリブデンでは０．１〜０．３ ｖｍが好ま
しい。上記厚さ以下では薄板の強度が低く、ＳｉＣ焼結
体を支えることができず、この厚さ以上では金属薄板の
剛性が過大となり熱膨張差により、ＳｉＣ焼結体にクラ
ンクを生じる。
又本発明の特許請求の範囲第３項に記載の低弾性率金属
は、変形により応力を緩和する作用効果を有し、銀、銅
、チタン、ジルコニウム等をさし、厚さはセラミックの
重みを支えられれば十分であり、ロー接後の熱膨張差に
よる応力番考えると、銀では０．２〜１鶴、銅では０．
１〜０．５鶴、純チタンでは０．１〜０．３ ｔｍ、ジ
ルコニウムは０．２〜２ｍが好ましい。
は、変形により応力を緩和する作用効果を有し、銀、銅
、チタン、ジルコニウム等をさし、厚さはセラミックの
重みを支えられれば十分であり、ロー接後の熱膨張差に
よる応力番考えると、銀では０．２〜１鶴、銅では０．
１〜０．５鶴、純チタンでは０．１〜０．３ ｔｍ、ジ
ルコニウムは０．２〜２ｍが好ましい。
又低熱膨張率金属と他の金属部材とは一部非接合部分を
残して接合すれば熱膨張係数の差による残留応力の発生
を防止する効果を有する。尚上記低熱膨張率金属に低弾
性率金属の薄板を接合すれば、低弾性率金属の６ａ部分
の変給によりＳｉＣ焼結体と電子管等容器金属との熱膨
張差による冷却後の応力を緩和する。
残して接合すれば熱膨張係数の差による残留応力の発生
を防止する効果を有する。尚上記低熱膨張率金属に低弾
性率金属の薄板を接合すれば、低弾性率金属の６ａ部分
の変給によりＳｉＣ焼結体と電子管等容器金属との熱膨
張差による冷却後の応力を緩和する。
以下実施例に一例を示すが、本願発明はこれに拘るもの
ではなく前記種々の材料部材の組合わせがすべて含まれ
るものである。
ではなく前記種々の材料部材の組合わせがすべて含まれ
るものである。
実施例１
１’Ｏｗ口×５目の寸法にダイヤモンド砥石で研削した
ＳｉＣ焼結焼結体表面を洗剤で洗浄し、蒸溜水にて洗剤
を除去した後アセトンで５分間超音波洗浄を行った。こ
の焼結体の１０ｍ口の表面に物理蒸着法により下から順
にＴｉを５００人、Ｍ。
ＳｉＣ焼結焼結体表面を洗剤で洗浄し、蒸溜水にて洗剤
を除去した後アセトンで５分間超音波洗浄を行った。こ
の焼結体の１０ｍ口の表面に物理蒸着法により下から順
にＴｉを５００人、Ｍ。
を５００人、Ｎｉを５０００人蒸着積層し、金属化層１
１を形成した。次に表面清浄とした後第１図に示す様に
厚さ１．０ｆｉで３０１０のタングステン板２を２μｍ
の厚さにＮｉメッキしＡｇ Ｃｕ共晶ロー１２によりロ
ー接した接合体■を製作した。これを拡大鏡にて観察し
たところ、ＳｉＣ焼結体にクランクは認められなかった
。
１を形成した。次に表面清浄とした後第１図に示す様に
厚さ１．０ｆｉで３０１０のタングステン板２を２μｍ
の厚さにＮｉメッキしＡｇ Ｃｕ共晶ロー１２によりロ
ー接した接合体■を製作した。これを拡大鏡にて観察し
たところ、ＳｉＣ焼結体にクランクは認められなかった
。
続いて第２図に示す如く３０鶴ロ×６額の銅板４の３０
鶴口の表面上の端部から３鰭のところにＡｇ−Ｃｕ−Ｃ
ｄのロー材にてスポット溶接１４を行った。ここで拡大
鏡により詳細に観察したが、クランクもそりも認められ
ず良好な接着状態を示した。これはスポット溶接による
部分加熱のため、ＳｉＣには応力が働かず良好な接合体
が得られるからである。尚本実施例ではスポット溶接を
用いたが、本発明はこれに限定されることなく、他の接
合方法、例えばネジ止め等によって接合してもよいもの
である。
鶴口の表面上の端部から３鰭のところにＡｇ−Ｃｕ−Ｃ
ｄのロー材にてスポット溶接１４を行った。ここで拡大
鏡により詳細に観察したが、クランクもそりも認められ
ず良好な接着状態を示した。これはスポット溶接による
部分加熱のため、ＳｉＣには応力が働かず良好な接合体
が得られるからである。尚本実施例ではスポット溶接を
用いたが、本発明はこれに限定されることなく、他の接
合方法、例えばネジ止め等によって接合してもよいもの
である。
実施例２
１００口Ｘ５ｍの寸法にダイヤモンド砥石で研削したＳ
ｉＣ焼結焼結体表面を洗剤で洗浄し、蒸溜水にて洗剤を
除去した後アセトンで５分間超音波洗浄を行った。この
焼結体の１０ｍ口の表面に物理蒸着法により下から順に
Ｔｉを５００人、Ｍ。
ｉＣ焼結焼結体表面を洗剤で洗浄し、蒸溜水にて洗剤を
除去した後アセトンで５分間超音波洗浄を行った。この
焼結体の１０ｍ口の表面に物理蒸着法により下から順に
Ｔｉを５００人、Ｍ。
を５００人、Ｎｉを２００００人蒸着積積層、金属化層
１３を形成した。次に第３図に示す様に厚さ０．５ｆｌ
で１０鶴口のタングステン板５をＡｇ−Ｃｕ共晶ロー１
２にてロー接し、更にロー剤にて０．５ｆｉ厚さで３０
ｍ口の銅板６にロー接し、該銅板の端より５ｆｌ以内に
この巾でＡｇ−Ｃｕ共晶ロー材にて、５削厚さで３０ｍ
■口の銅板にロー接した。この側面図を第３図に示す。
１３を形成した。次に第３図に示す様に厚さ０．５ｆｌ
で１０鶴口のタングステン板５をＡｇ−Ｃｕ共晶ロー１
２にてロー接し、更にロー剤にて０．５ｆｉ厚さで３０
ｍ口の銅板６にロー接し、該銅板の端より５ｆｌ以内に
この巾でＡｇ−Ｃｕ共晶ロー材にて、５削厚さで３０ｍ
■口の銅板にロー接した。この側面図を第３図に示す。
空間１５はロー接層にローまわり防止剤を塗布すること
により設けることができた。これを拡大鏡にて精密に観
察したが、ＳｉＣ焼結体にクランクはなく良好な接着状
態を示した。
により設けることができた。これを拡大鏡にて精密に観
察したが、ＳｉＣ焼結体にクランクはなく良好な接着状
態を示した。
第１図は実施例１で製作した接合体■の側面図、第２図
は該接合体Ｉに金属部材として銅板４をスポット溶接し
た接合構造体の側面図、第３図は実施例２の接合構造体
の側面図。 １・・・・・・ＳｉＣ焼結体、１１・・・・・・金属化
層、１２・・・・・・ロー接層、２・・・・・・低熱膨
張率金属薄板、４・・・・・・銅板、６・・・・・・銅
薄板第１図 第３図 第２図
は該接合体Ｉに金属部材として銅板４をスポット溶接し
た接合構造体の側面図、第３図は実施例２の接合構造体
の側面図。 １・・・・・・ＳｉＣ焼結体、１１・・・・・・金属化
層、１２・・・・・・ロー接層、２・・・・・・低熱膨
張率金属薄板、４・・・・・・銅板、６・・・・・・銅
薄板第１図 第３図 第２図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 ０表面に金属化層を設けたＳｉＣ焼結体の金属化表面に
低熱膨張率金属の薄板牽ロー接し、該低熱膨張率金属の
薄板を介して他の金属部材に一部非接合部分を残して接
合したＳ ｉ、 Ｃ焼結体と金属部材の接合構造。 ■低熱膨張率金属の薄板がＳｉＣ焼結体の金属化面より
も大きな形状を有する特許請求の範囲第１項記載のＳｉ
Ｃ焼結体と金属部材の接合構造。 ０表面に金属化層を設けたＳｉＣ焼結体の金属化表面に
低熱膨張率金属の薄板を９−接し、該低熱膨張率金属の
薄板に、これより大きな形状を有する低弾性率金属の薄
板をロー接し、該低弾性率金属の薄板を介して他の金属
部材に一部非接合部分を残して接合したＳｉＣ焼結体と
金属部材の接合構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19786483A JPH0234910B2 (ja) | 1983-10-21 | 1983-10-21 | Sicshoketsutaitokinzokubuzainosetsugokozo |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19786483A JPH0234910B2 (ja) | 1983-10-21 | 1983-10-21 | Sicshoketsutaitokinzokubuzainosetsugokozo |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6090877A true JPS6090877A (ja) | 1985-05-22 |
| JPH0234910B2 JPH0234910B2 (ja) | 1990-08-07 |
Family
ID=16381598
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19786483A Expired - Lifetime JPH0234910B2 (ja) | 1983-10-21 | 1983-10-21 | Sicshoketsutaitokinzokubuzainosetsugokozo |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0234910B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60127271A (ja) * | 1983-12-14 | 1985-07-06 | 株式会社日立製作所 | 非酸化物系セラミックスと鋼との接合方法 |
-
1983
- 1983-10-21 JP JP19786483A patent/JPH0234910B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60127271A (ja) * | 1983-12-14 | 1985-07-06 | 株式会社日立製作所 | 非酸化物系セラミックスと鋼との接合方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0234910B2 (ja) | 1990-08-07 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPS62104696A (ja) | 金属セラミツクス接合体およびそれを使用してなる金属セラミツクス結合体 | |
| JPS61158876A (ja) | セラミツク対金属の直接液相結合 | |
| JPH0216273B2 (ja) | ||
| JPH0454825B2 (ja) | ||
| JPS6140624B2 (ja) | ||
| JP2760987B2 (ja) | セラミックスと金属との接合方法 | |
| US4706872A (en) | Method of bonding columbium to nickel and nickel based alloys using low bonding pressures and temperatures | |
| JPS6090877A (ja) | ＳｉＣ焼結体と金属部材の接合構造 | |
| JPS6081070A (ja) | Ｓｉｃ焼結体と金属部材の接合構造 | |
| JP3621513B2 (ja) | Ａｌ金属接合体 | |
| JPS58140381A (ja) | 窒化珪素焼結体表面の金属化法 | |
| JPS61127674A (ja) | セラミツクスと金属との接合構造 | |
| JPH01205053A (ja) | セラミックと金属との接合応力緩衝合金、およびその緩衝合金を用いたセラミックと金属との接合体 | |
| JPH05194052A (ja) | 非酸化物セラミックスと金属との接合用ロウ材及びその接合方法 | |
| JPS62182172A (ja) | セラミツクスと金属との接合方法 | |
| JPH0222024B2 (ja) | ||
| CN115555669B (zh) | 一种钎焊氮化铝陶瓷和可伐合金的方法 | |
| JP3153872B2 (ja) | 金属−窒化物系セラミックスの接合構造 | |
| JPH01119571A (ja) | 窒化ケイ素と金属との接合構造 | |
| JPS60108378A (ja) | 炭化珪素と銅との接合構造 | |
| JP4493445B2 (ja) | 金属−単結晶複合体とその接合方法およびこれを用いた放熱基板 | |
| JPS62235270A (ja) | 焼結セラミツクと金属との接合構造及び接合方法 | |
| JPH0240631B2 (ja) | ||
| JPH0680481A (ja) | 酸化物セラミックスと金属との接合体の製造方法 | |
| JP2571026B2 (ja) | 半導体実装基板用素子接合パッド及び接合体 |