JPS60251181A

JPS60251181A - セラミツクと金属の鑞付方法

Info

Publication number: JPS60251181A
Application number: JP10584484A
Authority: JP
Inventors: 一志山本; 彪長井
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1984-05-25
Filing date: 1984-05-25
Publication date: 1985-12-11

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】産業上の利用分野本発明は、セラミックと金属など異種材料の鑞付に関す
るものであり、さらに詳しくは、エレクトロニクスなど
に用いられる電子部品のセラミック基板と保護容器など
の金属基材を、不活性な雰囲気下において鑞付接合する
方法に関するものである。

従来例の構成とその問題点従来この種の鑞付方法の代表例として、第１図に示す様
な、高温用の電子部品の接合がある。これは、数１００
度の高温下で使用されるサーミスタのヘッド部の接合構
成であり、同図においてセラミック基板１の略平滑主面
と金属基材２の間には、活性金属３と鑞材金属４からな
る接合層を介して鑞付接合されている。セラミック基板
１は、サーミスタ素子部で、成分中にＳ　ｉ　Ｏ２を有
したアルミナムライト、マグネシアなどの寸法が約６×
２順、厚さ０，５ｆｉからなる基板で、接合部の反対側
路平滑主面には、ＳｉＣなどを薄膜化形成した感温抵抗
体膜１１及び電極１２が構成されている。鑞付後は、電
極１２を介して制御回路などへのリード線５が接続され
る。金属基材２は、素子部を保護するための保護容器７
で、厚さ０．５−位のステンレス材などが用いられる。

捷た、鑞付は第２図に示した様に、セラミック基板１の
セラミック面と金属基材２の間に、Ｔｉ。

Ｚｒなどからなる厚さ約１ｐでセラミック基板１とほぼ
同寸法の活性金属３薄板と、銀あるいは銅を主成分とし
た厚さ約５０／’ｍでセラミック基板１とほぼ同寸法の
鑞材金属４薄板を、積層した状態で真空炉（図面省略）
を用いた不活性雰囲気下で、鑞材金属４の溶融点以上の
温度まで加温される。セラミック基板１と金属基材２は
、活性金属３、鑞材金属４を介して鑞付接合される。な
お、セラミック基板１の接合界面付近は、セラミック表
面内部（深さ約〜１０　ｐ　ｍ　）に、ＳｉＯ２の酸素
分子と活性金属３のＴ　ｉ　、Ｚｒとが相互に拡散反応
したＴｉｅ、あるいはＺ　ｒ　Ｏ２等の中間層を形成し
、強固な接合を可能にしていることが確認されている。

この様にして、セラミック基板１と金属基材２からなる
前記サーミスタなどの鑞付はなされていた。

この方法では、セラミック基板と金属基材との間に、活
性金属や鑞材金属の薄板を積層化した状態で、真空炉中
鑞付をするため、積層化した活性金属や鑞材金属などが
振動の影響などで、所定位置からすれやすい、またセツ
ティング時に位置合せの時間を多く要すなどの入点があ
った。接合部の位置ずれは、接合強度が低下するばかり
でなく、第３図のセラミック基板上金属基材間に空気層
（図中矢印）ができ、サーミスタの特性上で重要な応答
性を悪くするなど大きな問題さなっていた。

発明の目的本発明は、かかる従来の欠点を除去するもので、セラミ
ック基材と金属基材とを鑞付する方法において、活性金
属薄板と鑞材金属薄板の積層化全熱くシ、接合部の位置
すれか、冷めて少ない、鑞付方法を提供することを目的
とする。

発明の構成この目的を達成するために本発明は、セラミック基板と
金属基材と鑞付基材とからなり、前記セラミック基板は
、表面に鑞付基材である鑞材金属と活性金属を薄膜化形
成した構成からなり、この鑞付基材層を介して、セラミ
ック基板と金属基材を不活性雰囲気中で真空鑞付したも
のである。

この構成によって、従来、積層化していた鑞付基材薄板
は、セラミック基板表面に薄膜化形成されセラミック基
板と一体化できるため、鑞付作業時のセツティングが簡
素化できる。そのため、作業時間が短縮できるとともに
、鑞付基材による位置スレを防止できるものである。

実施例の説明以下、本発明の一実施例を第４図、第５図（ａ）。

（ｂｉ　を用いて説明する。尚、これらの図において、
第１図〜第３図と同じものについては、同一番号を付し
ている。

第４図において、セラミック基板ＩＦｉサーミスタ素子
部で、金属基材２は素子部を保護する保護容器で、これ
らは従来例の構成と同様のものを選んだ。前記両者を接
合するための鑞付基材は、活性金属３１がＴｉで、鑞材
金属４１が主成分Ａｇ−Ｃｕの合金（共晶魚釣７８０℃
）で、予じめ、セラミック基板１の表面に薄膜化形成さ
れたものである。これらの薄膜化形成は５真空蒸着・ス
パック蒸着法などによりなされ、その膜厚は１０ｐｍ以
下であった。また、薄膜化される鑞付基材層は、第５図
＋ａｌに示すように、鑞材金属４１と活性金属３１を積
層状に膜形成するものと、第５図［ｂｉに示すように前
記両者が相互に混合した状態で層状に膜形成したものを
選んだ。この様に構成されたセラミック基板１は、鑞付
基材層の面を金属基材２の面に重合せ、所定位置にセツ
ティングして、真空炉を用い真空炉中鑞付（真空度５Ｘ
１０　’Ｔｏｒｒ、加温８５０℃×り分）をおこなった
。この様にして鑞付接合をした後、前述の従来例と同し
方法で、第１図に示した様にリード線５の接続がおこな
われる。

この方法によれば、従来の様な鑞付基材の積層化が不要
となり、鑞付時のセツティングが簡素化でき、その結果
として、鑞付接合による位置すれは、殆んど発生せず、
しかも、セツティング時の時間短縮ができる。また、セ
ラミック基板１の接合部は、ＴｉＯなどの中間層が確認
され、従来の正常な接合と同様、機械的強度も安定した
ものであった。

次に前記実施例と同じ方法で、鑞材金属４１を銀に、も
う一方は銅を選んだものを、セラミック基板１表面に薄
膜化形成し、それぞれを真空炉中鑞付（鑞材金属が銀の
とき加温条件は１０００℃×５分、同じく銅のとき同り
１５０℃×５分とした）をした。その結果、前記実施例
とほぼ同等の結果を得た。

次に、活性金属３１にＺｒを選び、鑞材金属４１Ｋ、銀
−銅（共晶点７８０℃）、銀、銅ノ王者を選び、それぞ
れの組合せによる薄膜化形成を、さらに真空炉中鑞付を
、前記実施例と同じ方法でおこなった。その結果、前記
のＴｉ系の実施例とほぼ同等の結果を得た。

発明の効果本発明の鑞付方法によれば、複数の鑞付基材をセラミッ
ク基板と一体化した構成で用いるため、鑞付時のセツテ
ィングが簡素化でき、しかも、接合位置ずれを殆んど発
生することなく、セラミック基板と金属基材とを鑞付す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はセラミックと金属の鑞付の代表例を示す断面図
、第２図は従来の鑞付方法を示す断面図、第３図は従来
例の問題点を説明する平面図、第４図、第５図は本発明
の鑞付方法の一実施例を示す断面図である。１・・・・セラミック基板、２・・・金属基材、３１・
・・・活性金属（鑞付基材）、４１・・・・鑞材金属（
鑞付基材）、５−・リード線、１１・・・感温抵抗体膜
、１２・・・電極。代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第２
図第３図２第４図第５図

Claims

【特許請求の範囲】（１）　セラミック基板と金属基材と鑞付基材とからな
り、前記セラミック基板の一部表面は、鑞付基材の鑞材
金属と活性金属を薄膜化形成した構成からなり、この鑞
付基材層を介して、セラミック基板と金属基材を不活性
雰囲気中で真空鑞付したセラミックと金属の鑞付方法。（お　セラミック基材は、成分中にＳｉＯ２を含む組成
からなる特許請求の範囲第１項記載のセラミックと金属
の鑞付方法。（３）鑞材金属は、銀または銅の単一金属、あるいは、
これらの合金からなる特許請求の範囲第１項記載のセラ
ミックと金属の鑞付方法。（４）活性金属は、Ｔｉ　、Ｚｒなどの金属材料からな
る特許請求の範囲第１項記載のセラミックと金属の鑞付
方法。（５）鑞付基材層の形成膜は、鑞材金属と活性金属の積
層、または両者を相互に混合した層からなる特許請求の
範囲第１項記載のセラミックと金属の鑞付方法。