JPS6030593A - 異種材料の接合方法 - Google Patents
異種材料の接合方法Info
- Publication number
- JPS6030593A JPS6030593A JP13771883A JP13771883A JPS6030593A JP S6030593 A JPS6030593 A JP S6030593A JP 13771883 A JP13771883 A JP 13771883A JP 13771883 A JP13771883 A JP 13771883A JP S6030593 A JPS6030593 A JP S6030593A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- film
- joining
- sus304
- thermal expansion
- bonding
- 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.)
- Pending
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K20/00—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating
- B23K20/22—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating taking account of the properties of the materials to be welded
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)
- Ceramic Products (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】
〔発明の利用分野〕
本発明は、異種材料の接合方法にｉす、特に熱膨張差の
大きい異種材料の接合に好適な接合方法である。
大きい異種材料の接合に好適な接合方法である。
非金属材料（セラミック又はグラファイト）と金属の接
合や熱膨張差の大きい金属同士の接合は、熱膨張差によ
る応力発生のため接合部近傍にクランクが発生しやすい
欠点がある。このため応力緩和するのに接合面間に中間
緩衝材（モリブデン。
合や熱膨張差の大きい金属同士の接合は、熱膨張差によ
る応力発生のため接合部近傍にクランクが発生しやすい
欠点がある。このため応力緩和するのに接合面間に中間
緩衝材（モリブデン。
チタン、コバール、ファニコなど）全介在させ接合を行
なっている。その接合法は、非金属材料と中間緩衝材の
接合全行なった後、中間緩衝材と金属の接合を行なって
おり、大幅な接合工数を要しでいる。
なっている。その接合法は、非金属材料と中間緩衝材の
接合全行なった後、中間緩衝材と金属の接合を行なって
おり、大幅な接合工数を要しでいる。
被接合材の接合面には、吸着ガス、酸化物及び不純物が
生成したり、付層したりしている。このため接合部には
、ボイドや未接合などの接合不良欠陥が発生し、高品質
の接合部が得られない欠点があった。
生成したり、付層したりしている。このため接合部には
、ボイドや未接合などの接合不良欠陥が発生し、高品質
の接合部が得られない欠点があった。
本発明の目的は、熱膨張差の大きい異種材料の接合を可
能にし、なおかつ接合不良（ボイドや未接合など）欠陥
及びクランクの発生のない高品質の接合部を得ることの
できる接合方法を提供することにある。
能にし、なおかつ接合不良（ボイドや未接合など）欠陥
及びクランクの発生のない高品質の接合部を得ることの
できる接合方法を提供することにある。
本発明は、あらかじめ被接合部材の接合面をドライエツ
チング（グロー放電、イオンスパッタリング）により清
浄化した後、薄膜形成処理として、蒸着又はスパッタに
より一方の接合面に接合用インザート合金を、他方の接
合面に中間緩衝材である金属膜を設けて、さらに両方の
接合面に酸化防止膜を形成して、接合面同士を対面させ
接合する熱膨張差の大きい異種材料の接合方法である。
チング（グロー放電、イオンスパッタリング）により清
浄化した後、薄膜形成処理として、蒸着又はスパッタに
より一方の接合面に接合用インザート合金を、他方の接
合面に中間緩衝材である金属膜を設けて、さらに両方の
接合面に酸化防止膜を形成して、接合面同士を対面させ
接合する熱膨張差の大きい異種材料の接合方法である。
本発明の異種材料の接合方法について、図に従い説明す
る。まずあらかじめ加工及び超音波洗浄した被接合材１
，２の接合面に清浄化処理を行なう、Ｊすなわち被接合
部材１，２の接合面全Ａｒイオンガンにてスパッタエッ
チングを行ない、接合面に形成又は付着している酸化膜
、吸着ガス、不純物を除去し、清浄面３．３”ｉ設ける
。
る。まずあらかじめ加工及び超音波洗浄した被接合材１
，２の接合面に清浄化処理を行なう、Ｊすなわち被接合
部材１，２の接合面全Ａｒイオンガンにてスパッタエッ
チングを行ない、接合面に形成又は付着している酸化膜
、吸着ガス、不純物を除去し、清浄面３．３”ｉ設ける
。
次に薄膜形成処理として、一方の被接合部材１に設けた
清浄面３上に蒸着又はスパッタにより接合用インサート
合金膜４を設ける。又他方の被接合部材２に設けた清浄
面３′上に蒸着又はスパッタにより応力緩和を目的に中
間緩衝用金属膜５を設ける。
清浄面３上に蒸着又はスパッタにより接合用インサート
合金膜４を設ける。又他方の被接合部材２に設けた清浄
面３′上に蒸着又はスパッタにより応力緩和を目的に中
間緩衝用金属膜５を設ける。
さらに接合面の酸化及び吸着全防止する目的で酸化防止
処理を行なう。すなわち接合用インサート合金膜４全設
けた被接合部材１上及び中間緩衝用金属膜５を設けた゛
被接合部材２上に蒸着及びスパッタにより酸化防止膜６
．６”ｉ形成する。
処理を行なう。すなわち接合用インサート合金膜４全設
けた被接合部材１上及び中間緩衝用金属膜５を設けた゛
被接合部材２上に蒸着及びスパッタにより酸化防止膜６
．６”ｉ形成する。
次に上記した清浄面処理、薄膜形成処理、酸化防止処理
を施した被接合部材１．２の接合面同士全対面させ接合
する方法である。
を施した被接合部材１．２の接合面同士全対面させ接合
する方法である。
本発明の接合方法により接合を行なえば、接合不良（ボ
イド、未接合など）及びタシックの発生がなく、高品質
の接合部が侍られる。同−真望答器内で清浄化処理、薄
膜形成処理、酸化防止処理を行なった後、外気（空気）
に触れても効果は同一である。又接合までを同−臭突容
器内で一貫処理するとさらに高品質の接合部が得られ、
信頼性が尚まる。
イド、未接合など）及びタシックの発生がなく、高品質
の接合部が侍られる。同−真望答器内で清浄化処理、薄
膜形成処理、酸化防止処理を行なった後、外気（空気）
に触れても効果は同一である。又接合までを同−臭突容
器内で一貫処理するとさらに高品質の接合部が得られ、
信頼性が尚まる。
次に酸化防止処理は、酸化防止膜として酸素との結合力
が他の元素より弱いＡｕ、Ａｇ、）’ｔ。
が他の元素より弱いＡｕ、Ａｇ、）’ｔ。
Ｃｒ、Ｎｉのそれら合金が良く、有効である。特に厚膜
に制限はないが、約１００＾〜２００にの極膜層でも効
果がある。
に制限はないが、約１００＾〜２００にの極膜層でも効
果がある。
本発明方法は、非金属材料（セラミック、グラファイト
）と金属の接合や熱膨張差の大きい異種金属の接合に最
も効果がある。
）と金属の接合や熱膨張差の大きい異種金属の接合に最
も効果がある。
以下、本発明の実施例により説明する。
被接合部材として、アルミナ（Ａ ’ ２０ ｇ ）と
５ＵＳ３０４に使用した。被接合部材は、アセトン中で
超音波洗浄した後、接合工程に供した。ｔ−ず清浄面処
理装置及び膜形成処理装置全具備した接合装置に被接合
部材全設置した。
５ＵＳ３０４に使用した。被接合部材は、アセトン中で
超音波洗浄した後、接合工程に供した。ｔ−ず清浄面処
理装置及び膜形成処理装置全具備した接合装置に被接合
部材全設置した。
まず５ＵＳ３０４の接合面を清浄化処理を行なった。す
なわちｔＯ″３Ｔ、、、のＡｒ雰囲気下でＡｒイオンビ
ームにより５ＬＩＳ３０４の接合面６３に■、１５０ｍ
Ａで２分間スパッタエツチングを行なった。エツチング
速度は、４００ Ｌ／ｍｉｎであり、約８００＾をエツ
チングし、清浄面を形成した。次に清浄面を形成した５
ＬＩＳ３０４に接合用インサート合金膜形成処理金施し
た。合金膜の形成は、マグネトロンスパッタ装置を用い
、ターゲットにＮｉ−４％Ｂ合金を使用した。形成条件
は、５ Ｘ １０ ＝ＴｏｒｒのＡｒ雰囲気下で、出力
０．７ｋＷ。
なわちｔＯ″３Ｔ、、、のＡｒ雰囲気下でＡｒイオンビ
ームにより５ＬＩＳ３０４の接合面６３に■、１５０ｍ
Ａで２分間スパッタエツチングを行なった。エツチング
速度は、４００ Ｌ／ｍｉｎであり、約８００＾をエツ
チングし、清浄面を形成した。次に清浄面を形成した５
ＬＩＳ３０４に接合用インサート合金膜形成処理金施し
た。合金膜の形成は、マグネトロンスパッタ装置を用い
、ターゲットにＮｉ−４％Ｂ合金を使用した。形成条件
は、５ Ｘ １０ ＝ＴｏｒｒのＡｒ雰囲気下で、出力
０．７ｋＷ。
距離６０ｍｍで２ｈ行なった。膜形成速度は７００λ、
７ｍ ｉ ｎであり、約９μｍの接合用インサート合金
膜ｋｓＵｓ３０４の清浄面に形成した。なお、接合用イ
ンザート合金膜は酸化防止膜と同様の効果があるので、
酸化防止処理を省略した。
７ｍ ｉ ｎであり、約９μｍの接合用インサート合金
膜ｋｓＵｓ３０４の清浄面に形成した。なお、接合用イ
ンザート合金膜は酸化防止膜と同様の効果があるので、
酸化防止処理を省略した。
次に他方の被接合部材であるアルミナの接合面を５ＵＳ
３０４と同様に清浄化処理を行なった。
３０４と同様に清浄化処理を行なった。
すなわち、１０−３Ｔｏ、、のＡｒ雰囲気下でＡｒ＋イ
オンビームによりアルミナの接合面に３ ｋＶ。
オンビームによりアルミナの接合面に３ ｋＶ。
１５０１ｎＡで１０分間スパッタエツチングした。
エツチング速度は、６０人／ｒｎ Ｉ ＩＩ テ２）す
、約６００穴、をエツチングし、清浄面全形成した。次
に清浄面を形成したアルミナに中間緩衝拐であるＴｉの
膜形成処理を行なった。Ｉｌｌ ｉ膜の形成条件は、５
Ｘ１０″３Ｔ、ｒｒのＡｒ雰囲気下で出力１ｋＷ、距離
５９ｍｍで１．５ｈ行なった。膜形成速度は０．２μｍ
／ｍ ｉ ｎでるり、約１８μｍの中間緩衝材をアルミ
すの清浄面に形成した。さらに酸化防止処理として、５
ＵＳ３０４のインサート合金膜全約３μｍ形成した。形
成条件は５ＬＩＳ３０４の場合と同一にした。
、約６００穴、をエツチングし、清浄面全形成した。次
に清浄面を形成したアルミナに中間緩衝拐であるＴｉの
膜形成処理を行なった。Ｉｌｌ ｉ膜の形成条件は、５
Ｘ１０″３Ｔ、ｒｒのＡｒ雰囲気下で出力１ｋＷ、距離
５９ｍｍで１．５ｈ行なった。膜形成速度は０．２μｍ
／ｍ ｉ ｎでるり、約１８μｍの中間緩衝材をアルミ
すの清浄面に形成した。さらに酸化防止処理として、５
ＵＳ３０４のインサート合金膜全約３μｍ形成した。形
成条件は５ＬＩＳ３０４の場合と同一にした。
／１ス浄化処理、ｊ換形成処理、酸化防止処理を行なっ
たアルミナと５ＵＳ３０４の接合面同士全対面させ、Ｉ
Ｘ １０−’Ｔ−□の真壁下で接台温度１１００℃、
接合時間３９ｍ１ｎ、加圧力５０ ｇ ｆ ／ｍｍ２ノ
条件で接θを行なった。
たアルミナと５ＵＳ３０４の接合面同士全対面させ、Ｉ
Ｘ １０−’Ｔ−□の真壁下で接台温度１１００℃、
接合時間３９ｍ１ｎ、加圧力５０ ｇ ｆ ／ｍｍ２ノ
条件で接θを行なった。
その結果、アルミナと５ＵＳ３０４の接合部には、ボイ
ドや未接合部などの欠陥の発生及び熱膨張差によるクラ
ンクの発生もなく良好な接合部が得られた。又各種の処
理を行なったアルミナと５ＵＳ３０４を装置から出して
も、酸化する度合が遅いため、あらためて接合しても接
合不良やクランクの発生もなく良好な接合部が得られた
。
ドや未接合部などの欠陥の発生及び熱膨張差によるクラ
ンクの発生もなく良好な接合部が得られた。又各種の処
理を行なったアルミナと５ＵＳ３０４を装置から出して
も、酸化する度合が遅いため、あらためて接合しても接
合不良やクランクの発生もなく良好な接合部が得られた
。
本発明によｒＬば、熱膨張差の大きい異種材料の接合を
可能にし、清浄面処理効果のため、ホイド及び未接合部
などの欠陥の発生がなく高品質の接合部が得られるとと
もに応力発生によるクランク防止に効果がある。
可能にし、清浄面処理効果のため、ホイド及び未接合部
などの欠陥の発生がなく高品質の接合部が得られるとと
もに応力発生によるクランク防止に効果がある。
図は本発明の一実施例の接合工程の断面図である。
１・・・被接合部材、２・・・被接合Ｓ拐、３．３’・
・・清浄面、４・・・接合用インサート合金膜、５・・
・中間緩衝用金属ｊ換、６．６’・・・酸化防止膜。 第１頁の続き ０発 明 者 小 倉 慧 日立市幸町３丁目所内
・・清浄面、４・・・接合用インサート合金膜、５・・
・中間緩衝用金属ｊ換、６．６’・・・酸化防止膜。 第１頁の続き ０発 明 者 小 倉 慧 日立市幸町３丁目所内
Claims (1)
- １、熱膨張差の大きい異種材料の接合方法において、あ
らかじめ被接合部材の接合面をドライエツチングにより
清浄化した後、蒸着又はスパツクにより一方の接合面に
接合用インサート合金膜あるいは積層膜？設け、他方の
接合面に中間緩和材である金属膜あるいは合金膜を設け
て、さらに両方の接合面に酸化防止膜を形成して、接合
面同士を対面させ接合することを特徴とした異種材料の
接合方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13771883A JPS6030593A (ja) | 1983-07-29 | 1983-07-29 | 異種材料の接合方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13771883A JPS6030593A (ja) | 1983-07-29 | 1983-07-29 | 異種材料の接合方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6030593A true JPS6030593A (ja) | 1985-02-16 |
Family
ID=15205196
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13771883A Pending JPS6030593A (ja) | 1983-07-29 | 1983-07-29 | 異種材料の接合方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6030593A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6270271A (ja) * | 1985-09-19 | 1987-03-31 | 財団法人 ライフテクノロジ−研究所 | セラミツクスの接合方法 |
| JPS63103872A (ja) * | 1986-10-17 | 1988-05-09 | 広島県 | 窒化物系セラミツクスの接合方法および接合用金属部材 |
| JPH05271087A (ja) * | 1992-03-24 | 1993-10-19 | Marusan I Kk | 大豆胚軸の加工法、加工大豆胚軸並にその利用法 |
| US5534103A (en) * | 1993-10-15 | 1996-07-09 | Japan As Represented By Director General Of Agency Of Industrial Science And Technology | Method for bonding of a ceramic body and a metallic body |
| WO1999058470A1 (fr) * | 1998-05-13 | 1999-11-18 | Toyo Kohan Co., Ltd. | Procede de fabrication de matiere de jonction feuille de metal/ceramique et substrat ceramique couvert d'une feuille de metal |
-
1983
- 1983-07-29 JP JP13771883A patent/JPS6030593A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6270271A (ja) * | 1985-09-19 | 1987-03-31 | 財団法人 ライフテクノロジ−研究所 | セラミツクスの接合方法 |
| JPS63103872A (ja) * | 1986-10-17 | 1988-05-09 | 広島県 | 窒化物系セラミツクスの接合方法および接合用金属部材 |
| JPH05271087A (ja) * | 1992-03-24 | 1993-10-19 | Marusan I Kk | 大豆胚軸の加工法、加工大豆胚軸並にその利用法 |
| US5534103A (en) * | 1993-10-15 | 1996-07-09 | Japan As Represented By Director General Of Agency Of Industrial Science And Technology | Method for bonding of a ceramic body and a metallic body |
| WO1999058470A1 (fr) * | 1998-05-13 | 1999-11-18 | Toyo Kohan Co., Ltd. | Procede de fabrication de matiere de jonction feuille de metal/ceramique et substrat ceramique couvert d'une feuille de metal |
| US6689482B1 (en) * | 1998-05-13 | 2004-02-10 | Toyo Kohan Co., Ltd. | Method of manufacturing metal foil/ceramics joining material and metal foil laminated ceramic substrate |
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