JPH08245275A - Production of laminated brazing filler metal and joining method - Google Patents

Production of laminated brazing filler metal and joining method

Info

Publication number
JPH08245275A
JPH08245275A JP5109795A JP5109795A JPH08245275A JP H08245275 A JPH08245275 A JP H08245275A JP 5109795 A JP5109795 A JP 5109795A JP 5109795 A JP5109795 A JP 5109795A JP H08245275 A JPH08245275 A JP H08245275A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
brazing material
active metal
wire
component plate
plate
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
Application number
JP5109795A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Isao Okutomi
功 奥冨
Takashi Kusano
貴史 草野
Keisei Seki
経世 関
Atsushi Yamamoto
敦史 山本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP5109795A priority Critical patent/JPH08245275A/en
Publication of JPH08245275A publication Critical patent/JPH08245275A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Ceramic Products (AREA)

Abstract

PURPOSE: To produce a laminated brazing filler metal fit to join a ceramic part to a metallic part and capable of improving bonding strength and airtight joinability. CONSTITUTION: This laminated brazing filler metal is produced through a lst process in which a sheet (A) of a principal constituent component selected from among Ag, Cu, AgCu, AgCuIn, AgCuSn, AgCuZn, AgCuCd and CuMn is prepd. in 30-2,000μm thickness, a 2nd process in which a sheet (B) of an active metallic component selected from among Ti, AgTi, CuTi and AgCuTi is prepd. in 1-100μm thickness, a 3rd process in which the sheets A, B are put in a blanking die and a 4th process in which the sheets A, B are blanked and integrated at the same time to form a chip AB of a laminated brazing filler metal.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、例えば真空バルブ、
サイリスタバルブ、電子管のいずれかに使用され、セラ
ミックス部[X]と金属部[Y]との接合用複合ロウ材
料の製造方法に係り、特に活性金属成分を使用し、接合
強度と気密接合性を改良した複合ロウ材料の製造方法お
よびセラミックス部[X]と金属部[Y]との接合方法
に係り、特に活性金属成分を使用し、接合強度と気密接
合性を改良した接合方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to, for example, a vacuum valve,
The present invention relates to a method for producing a composite brazing material for joining a ceramic part [X] and a metal part [Y], which is used for either a thyristor valve or an electron tube. The present invention relates to an improved method for producing a composite brazing material and a joining method for joining a ceramic part [X] and a metal part [Y], and more particularly to a joining method in which an active metal component is used to improve joining strength and airtight joining property.

【0002】[0002]

【従来の技術】セラミックスは、優れた耐熱性、電気絶
縁性、気密性などを有する為、その特性を生かして、種
々の電気部品材料として用いられている。例えば、真空
バルブ、マグネトロン管その他通信用、電力用電子管で
は、セラミックス製絶縁容器内部を真空に維持する為
に、厳密に長期に亘り気密性を保ち得るものでなければ
ならない。この場合、特に接合強度と気密接合性との両
立が不可欠となっている。
2. Description of the Related Art Ceramics have excellent heat resistance, electrical insulation, airtightness, etc., and are utilized as various electric component materials by taking advantage of their characteristics. For example, in vacuum valves, magnetron tubes, and other electronic tubes for communication and electric power, in order to maintain a vacuum inside the ceramic insulating container, it is necessary to maintain airtightness strictly for a long period of time. In this case, it is indispensable to satisfy both the bonding strength and the airtight bonding property.

【0003】従来、セラミックス製絶縁容器(セラミッ
クス部[X])と封着金属(金属部[Y])とを銀ロウ
材料を介して接合するに際しては、セラミックス部材の
端面に予めメタライズ層(例えばMo−Mn)を付与さ
せ、このメタライズ層を介して銀ロウ付け接合を行うる
のが一般的である。
Conventionally, when a ceramic insulating container (ceramic part [X]) and a sealing metal (metal part [Y]) are joined via a silver brazing material, a metallized layer (eg, a metallized layer) is previously formed on the end face of the ceramic member. It is general that Mo-Mn) is applied and silver brazing is performed through the metallized layer.

【0004】すなわち、セラミックスの接合の方法とし
ては、まずセラミックス部材に、Mo−Mnメタライジ
ングを施した後、金属とロウ付け接合する方法が行われ
ている。一般的なメタライジング方法としては、下記に
示す方法が知られている。
That is, as a method of joining ceramics, a method of first applying Mo--Mn metallizing to a ceramic member and then brazing and joining to a metal is used. The following methods are known as general metallizing methods.

【0005】(1):セラミックス母材表面に、Mo又
はWを主成分とする粉末を塗布し、還元雰囲気中で、例
えば1400〜1700℃に加熱して、セラミックス母
材と反応させメタライズする方法、必要によりメタライ
ズ層の上Niなどをメッキ処理する。
(1): A method in which a powder containing Mo or W as a main component is applied to the surface of a ceramic base material and heated at 1400 to 1700 ° C. in a reducing atmosphere to react with the ceramic base material for metallization. If necessary, Ni or the like is plated on the metallized layer.

【0006】(2):セラミックス母材表面に、Auま
たはPtを配し、それらに圧力を加えながら加熱してメ
タライジングする方法。 (3):セラミックス母材上に、Ti、Zrなどの活性
金属で、Ni、Cuなどの遷移金属を配し、それらの合
金の融点より高い温度で熱処理してメタライジングする
方法(特開昭56−163093号公報)などである。
(2): A method of arranging Au or Pt on the surface of the ceramic base material and heating them while applying pressure to metallize them. (3): A method in which a transition metal such as Ni or Cu, which is an active metal such as Ti or Zr, is arranged on a ceramic base material, and is heat-treated at a temperature higher than the melting point of those alloys to perform metalizing (Japanese Patent Laid-Open Publication No. Sho. 56-163093).

【0007】従来、Ti等の活性な金属を利用したロウ
材としては、AgとCuを主成分とするロウ材料に数%
のTiを均一に添加したロウ材料が知られている。しか
しながら、このような活性金属ロウでは、Tiが均一に
分散している為、セラミックとの反応する割合が小さ
く、接合強度が小さい。そこでAg−Cu板とTi箔と
の圧延も試みられているが、TiとAg−Cuロウ材の
延性の相違により、均一に一体化することは困難であ
る。またTi粉末をペースト状にしたものを、Ag−C
uロウ材料の片面に塗布した後に、セラミックと接合す
る方法も試みられている。
Conventionally, as a brazing material using an active metal such as Ti, several percent of the brazing material containing Ag and Cu as main components is used.
A brazing material in which Ti is uniformly added is known. However, in such an active metal solder, since Ti is uniformly dispersed, the proportion of reaction with the ceramic is small and the bonding strength is small. Therefore, rolling of an Ag-Cu plate and a Ti foil has been attempted, but it is difficult to uniformly integrate the Ti and Ag-Cu brazing filler metals due to the difference in ductility. In addition, a paste of Ti powder was used as Ag-C.
Methods have also been attempted in which the u solder material is applied to one side and then joined to the ceramic.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】前述した従来の(1)
の方法では、メタライジング時に高温度での処理を必要
とするなど、繁雑な工程に問題がある。処理条件の僅か
な変動でも十分な接合強度が得難く、強度的にもばらつ
きが発生する。特にばらつきの問題は、気密性の低下、
接合強度の低下に関わり、各種電子管では発信性能、送
信性能、受信性能に、また真空バルブ、サイリスタバル
ブでは信頼性長期保証に重大な影響を及ぼす。
SUMMARY OF THE INVENTION The above-mentioned conventional (1)
The method (1) has a problem in a complicated process such as requiring treatment at a high temperature during metalizing. Even a slight variation in the processing conditions makes it difficult to obtain sufficient bonding strength, and variations in strength occur. In particular, the problem of variation is the decrease in airtightness,
Due to the decrease in the bonding strength, it will seriously affect the transmission performance, transmission performance, and reception performance of various electron tubes, and the long-term reliability reliability of vacuum valves and thyristor valves.

【0009】また、従来の(2)の方法では、高価な貴
金属を使用するため、経済性に問題がある上に密着性を
高める目的で高い圧力を必要として好ましくない。ま
た、生産性(圧力を得る為の加圧部品がロウ付け炉中で
一定の空間を占めてしまう)にも問題がある。
Further, in the conventional method (2), since an expensive precious metal is used, there is a problem in economic efficiency and high pressure is required for the purpose of enhancing adhesion, which is not preferable. There is also a problem in productivity (a pressurizing part for obtaining pressure occupies a certain space in the brazing furnace).

【0010】一方、従来の(3)の方法では、活性金属
が、セラミックス母材上を濡らす為、特別な加圧を殆ど
必要とせず、かつ活性金属の効果によりセラミックス母
材に対し強い密着力で、メタライジングすることができ
る。
On the other hand, in the conventional method (3), since the active metal wets the ceramic base material, almost no special pressurization is required, and the effect of the active metal provides a strong adhesion to the ceramic base material. Now you can metallize.

【0011】しかし、金属部材とセラミックス部材とが
十分に重なり合った所では、銀ロウは良好な接合を示す
が、金属部材とセラミックス部材との間に、極く僅かに
でも隙間があったり,十分に重なり合っていない部分が
存在すると、良好にメタライジングされない場合があ
り、気密接合性に問題がある。
However, when the metal member and the ceramic member are sufficiently overlapped with each other, the silver brazing shows good bonding, but there is a very small gap between the metal member and the ceramic member, and there is a sufficient gap. If there is a non-overlapping portion, the metallization may not be performed well, and there is a problem in airtight bonding.

【0012】以上のように、前述の従来の(1),
(2),(3)の方法のいずれに於いても、メタライジ
ングを施した後、セラミックス製絶縁容器(セラミック
ス部[X])と封着金属(金属部[Y])とをロウ接合
するので、工程が複雑となったり、接合強度、気密接合
性のいずれか又は両者が問題となったりしている。
As described above, the above-mentioned conventional (1),
In any of the methods (2) and (3), after metallizing, the ceramic insulating container (ceramic part [X]) and the sealing metal (metal part [Y]) are brazed. Therefore, the process is complicated, and either one or both of the bonding strength and the airtight bonding property becomes a problem.

【0013】この様に前述の従来の(1),(2),
(3)の方法では、メタライジングの工程と、セラミッ
クス製絶縁容器と封着金属(セラミックス部[X]と金
属部[Y])とを、別々に行う必要があり工程が複雑と
なる欠点がある。そこで、予め上記の様なメタライジン
グを施すことなく、金属をセラミックス(金属部[Y]
をセラミックス部[X])にロウ付する技術が検討され
るようになってきた。
Thus, the above-mentioned conventional (1), (2),
In the method (3), the metallizing step, the ceramic insulating container, and the sealing metal (ceramic part [X] and metal part [Y]) need to be performed separately, which is a drawback that the process is complicated. is there. Therefore, it is possible to change the metal to a ceramic (metal part [Y] without performing the above metalizing in advance.
A technique for brazing a ceramic part [X]) has come to be studied.

【0014】そこで、予めメタライジングを施すことな
く、セラミックス部材と金属部材(セラミックス部
[X])と(金属部[Y]とを接合する方法として、次
のような一段階接合法が提案されている(特開昭59−
32628号公報)。
Therefore, the following one-step joining method has been proposed as a method for joining the ceramic member, the metal member (ceramic portion [X]) and (metal portion [Y] without metalizing in advance. (Japanese Patent Laid-Open No. 59-
No. 32628).

【0015】すなわち、活性金属としてTi又は/及び
Zrを含むAgロウ材料を用いる(これを金属部材とセ
ラミックス部材との間に挿入して接合する)。或いは、
上記活性金属の薄板と上記Agロウ材との積層したAg
ロウ材料を用いる(これを金属部材とセラミックス部材
との間に挿入して接合する)。
That is, an Ag brazing material containing Ti and / or Zr as an active metal is used (it is inserted between a metal member and a ceramic member and joined). Alternatively,
Ag laminated with the thin plate of the active metal and the Ag brazing material
A brazing material is used (this is inserted between the metal member and the ceramic member and bonded).

【0016】この一段階接合法は、メタライジングを必
要としないから、工程を簡略化することが出来る。しか
しながら、この一段階接合法の場合でも、前述の(3)
で見られたと同様の現象すなわちAgロウ材料が金属部
材やセラミックス部材、特にセラミックス部材と十分密
着していないと、良好な接合強度と気密接合性が得られ
ない場合がみられる。十分な密着を得る為には、加圧力
の不均一性を是正する必要があり、強大な加圧を要とす
る問題点がある。
Since this one-step joining method does not require metallizing, the process can be simplified. However, even in the case of this one-step joining method, the above (3)
If the Ag brazing material is not sufficiently adhered to the metal member or the ceramic member, especially the ceramic member, the same phenomenon as that observed in (3) may not be obtained in some cases. In order to obtain sufficient adhesion, it is necessary to correct the non-uniformity of the pressing force, and there is a problem that a strong pressurization is required.

【0017】この欠点を改良した技術としては、特開昭
63−49758号公報では、加圧力の不均一性を得る
手段として、活性金属Ti又は/及びZr粉末を使用
し、これをセラミックス部材面に塗布する技術を提案し
ている。活性金属を粉末化したことによって、Ti又は
/及びZrが均一にセラミックス部材に分布し、かつ密
着している為、接合強度と気密接合性とを兼備した接合
状態を得ている。
As a technique for improving this drawback, in Japanese Patent Laid-Open No. 63-49758, an active metal Ti or / and Zr powder is used as a means for obtaining non-uniformity of pressing force, and this is used as a ceramic member surface. We are proposing a technology to apply to. By pulverizing the active metal, Ti and / or Zr are evenly distributed and closely adhered to the ceramic member, so that a bonding state having both bonding strength and airtight bonding property is obtained.

【0018】しかし、従来の方法では以下のような重大
な問題点がある。 (イ)先に述べた金属部材とセラミックス部材との間
に、極く僅かにでも隙間があったり、十分に重なり合っ
ていない部分が存在すると、良好にメタライジングされ
ない。
However, the conventional method has the following serious problems. (A) If there is a very small gap between the metal member and the ceramic member described above, or if there is a portion that does not sufficiently overlap with each other, good metallization cannot be achieved.

【0019】(ロ)ポリビニールアルコール、エチルセ
ルローズなどのバインダを塗布したセラミックス部材面
に、前記活性金属Ti又は/及びZr粉末を塗布する際
に、エタノール、テトラリンなどの有機溶剤によって前
記活性金属粉末をペースト状態とするので、これらバイ
ンダや有機溶剤による環境問題など課題が存在する。
(B) When the active metal Ti or / and Zr powder is applied to the surface of the ceramic member coated with a binder such as polyvinyl alcohol or ethyl cellulose, the active metal powder is treated with an organic solvent such as ethanol or tetralin. Since the paste is in a paste state, there are problems such as environmental problems due to these binders and organic solvents.

【0020】しかし、このペーストを用いた場合、ペー
スト構成材料である有機溶剤及びバインダが、真空雰囲
気にて接合する加熱工程で分解し、良好な接合雰囲気を
得られないという問題、及び、前述有機溶剤とバインダ
が環境に対して悪影響を与えるという問題がある。
However, when this paste is used, the organic solvent and the binder, which are the constituent materials of the paste, are decomposed in the heating step for bonding in a vacuum atmosphere, and a good bonding atmosphere cannot be obtained. There is a problem that the solvent and the binder have an adverse effect on the environment.

【0021】さらに、Ag−Cuロウ材料の片面に蒸着
等でTiを付着させる方法も試みられているが、広範囲
に渡って均一なTi層を得る為には、長時間要し、工業
的には見合わない。
Further, a method of depositing Ti on one surface of an Ag-Cu brazing material by vapor deposition or the like has been attempted, but it takes a long time to obtain a uniform Ti layer over a wide area, and it is industrially necessary. Does not match.

【0022】前述のように、活性な金属Tiを使用した
ロウ材では、セラミックとの接合面にはTiが多く存在
していることが好ましい。Ag、Cuを主成分とするロ
ウ材料の片面にTi層を形成する方法に関しては、信頼
性、環境面、経済性等について、改善の余地がある。
As described above, in the brazing material using active metal Ti, it is preferable that a large amount of Ti is present on the joint surface with the ceramic. Regarding the method of forming the Ti layer on one surface of the brazing material containing Ag and Cu as the main components, there is room for improvement in terms of reliability, environmental aspects, economical efficiency, and the like.

【0023】そこで本発明の第1の目的は、接合強度と
気密接合性を改善でき、積層およびロール形状にとして
も金属部が全て一体化することもなく、広範囲に渡って
均一なTi層を安価に得ることができるセラミックス部
[X]と金属部[Y]との接合用複合ロウ材料の製造方
法を提供することにある。また本発明の第2の目的は、
接合強度と気密接合性を改善できるセラミックス部
[X]と金属部[Y]との接合方法を提供することにあ
る。
Therefore, the first object of the present invention is to improve the bonding strength and airtight bonding property, and to form a uniform Ti layer over a wide range without forming all the metal parts in the laminated and roll shapes. It is an object of the present invention to provide a method for producing a composite brazing material for joining a ceramic part [X] and a metal part [Y] that can be obtained at low cost. The second object of the present invention is to
It is an object of the present invention to provide a method for joining a ceramic part [X] and a metal part [Y] capable of improving the bonding strength and airtightness.

【0024】[0024]

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、請求項1〜請求項18のいずれかに対応する発明は
以下のように構成したものである。すなわち、請求項1
に対応する発明は、セラミックス部[X]と金属部
[Y]との接合用複合ロウ材料の製造方法において、板
厚さ又は線太さが30〜2000μmのAg、Cu、A
gCu、AgCuln、AgCuSn、AgCuZn、
AgCuCd、CuMnから選択された1つの主要構成
成分板または線[A]を準備する第1の工程と、板厚さ
又は線太さが1〜100μmのTi、AgTi、CuT
i、AgCuTiから選択された1つの活性金属成分板
[B]を準備する第2の工程と、前記主要構成成分板又
は線[A]と活性金属成分板又は線[B]を打抜き成形
型に導入する第3の工程と、前記主要構成成分板又は線
[A]と活性金属成分板又は線[B]とを打抜くと同時
に成形一体化した複合ロウ材片[AB]を作製する第4
の工程とを含み、前記第1〜第4の工程を順次実施する
ようにしたことを特徴とする複合ロウ材料の製造方法で
ある。
In order to achieve the above object, the invention corresponding to any one of claims 1 to 18 is configured as follows. That is, claim 1
The invention corresponding to, is a method for manufacturing a composite brazing material for joining a ceramic part [X] and a metal part [Y], wherein Ag, Cu, A having a plate thickness or line thickness of 30 to 2000 μm.
gCu, AgCuln, AgCuSn, AgCuZn,
First step of preparing one main constituent plate or wire [A] selected from AgCuCd, CuMn, and Ti, AgTi, CuT having a plate thickness or wire thickness of 1 to 100 μm
i, a second step of preparing one active metal component plate [B] selected from AgCuTi, and the main component plate or wire [A] and the active metal component plate or wire [B] into a punching mold. A third step of introducing and a fourth step of producing a composite brazing material piece [AB] in which the main constituent component plate or wire [A] and the active metal component plate or wire [B] are punched and integrated at the same time.
And a step for sequentially performing the first to fourth steps, which is a method for producing a composite brazing material.

【0025】請求項2に対応する発明は、前記第3の工
程は、主要構成成分板又は線[A]と活性金属成分板又
は線[B]とを、予め重ね合せた後打抜き成形型に導入
することを特徴とする請求項1記載の複合ロウ材料の製
造方法である。
In the invention corresponding to claim 2, in the third step, a main component plate or wire [A] and an active metal component plate or wire [B] are preliminarily overlapped with each other to form a punching die. The method for producing a composite brazing material according to claim 1, wherein the method is a method for producing a composite brazing material.

【0026】請求項3に対応する発明は、前記第3の工
程は、主要構成成分板又は線[A]と活性金属成分板又
は線[B]とロウ材料板の3者を順序不同に予め重ね合
せた後打抜き成形型に導入することを特徴とする請求項
1記載の複合ロウ材料の製造方法である。
In the invention corresponding to claim 3, in the third step, the main constituent plate or wire [A], the active metal component plate or wire [B], and the brazing material plate are preliminarily out of order. 2. The method for producing a composite brazing material according to claim 1, wherein the composite brazing material is introduced into a punching die after being superposed.

【0027】請求項4に対応する発明は、前記主要構成
成分板又は線[A]は、CuクラッドAg、Agクラッ
ドCu、CuクラッドAgCu、AgCuクラッドC
u、CuクラッドAgCuln、CuクラッドAgCu
Sn、CuクラッドCuMnから選択された1つである
ことを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の複合
ロウ材料の製造方法である。
In the invention corresponding to claim 4, the main constituent plate or wire [A] is Cu clad Ag, Ag clad Cu, Cu clad AgCu, AgCu clad C.
u, Cu clad AgCuln, Cu clad AgCu
It is one selected from Sn and Cu clad CuMn, It is a manufacturing method of the composite brazing material according to any one of claims 1 to 3 characterized by things.

【0028】請求項5に対応する発明は、前記主要構成
成分板又は線[A]は活性金属成分板又は線[B]と
は、第3の工程の前に、加熱処理によって十分軟化させ
たものであることを特徴とする請求項1〜4のいずれか
に項記載の複合ロウ材料の製造方法である。
In the invention corresponding to claim 5, the main constituent component plate or wire [A] is sufficiently softened by heat treatment before the third step with the active metal component plate or wire [B]. It is a thing, It is a manufacturing method of the composite brazing material in any one of Claims 1-4 characterized by the above-mentioned.

【0029】請求項6に対応する発明は、前記活性金属
成分板又は線[B]の表面粗さは、主要構成成分板又は
線[A]のそれとほぼ同等であり、かつ0.1〜30μ
mの範囲の表面粗さ(但し[A]板厚さμm又は線太さ
μm>[B]の表面粗さμm)を有することを特徴とす
る請求項1〜5のいずれかに記載の複合ロウ材料の製造
方法である。
In the invention corresponding to claim 6, the surface roughness of the active metal component plate or wire [B] is almost equal to that of the main component plate or wire [A], and 0.1 to 30 μm.
6. The composite according to claim 1, wherein the composite has a surface roughness in the range of m (however, [A] plate thickness μm or line thickness μm> [B] surface roughness μm). It is a method of manufacturing a brazing material.

【0030】請求項7に対応する発明は、第3の工程の
前に、前記主要成文成分板又は線[A]と活性金属成分
板又は線[B]との密着性向上のために加熱処理を与え
ることを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載の複
合ロウ材料の製造方法である。
In the invention corresponding to claim 7, before the third step, a heat treatment is performed to improve the adhesion between the main textural component plate or wire [A] and the active metal component plate or wire [B]. The method for producing a composite brazing material according to any one of claims 1 to 6, wherein:

【0031】請求項8に対応する発明は、ロウ材料と、
活性な金属箔と、拡散防止材料を同一順序で積層した
後、熱処理を施し、前記ロウ材料と前記金属箔を一体化
することを特徴とする複合ロウ材料の製造方法である。
The invention corresponding to claim 8 is a brazing material,
A method of manufacturing a composite brazing material, characterized in that an active metal foil and a diffusion preventing material are laminated in the same order and then heat-treated to integrate the brazing material and the metal foil.

【0032】請求項9に対応する発明は、ロウ材料と、
活性な金属箔と、拡散防止材料をロール状に巻き付けた
後、熱処理を施し、前記ロウ材料と前記金属箔を一体化
することを特徴とする複合ロウ材料の製造方法である。
The invention corresponding to claim 9 is a brazing material,
A method for producing a composite brazing material, characterized in that an active metal foil and a diffusion preventing material are wound in a roll shape and then heat-treated to integrate the brazing material and the metal foil.

【0033】請求項10に対応する発明は、前記ロウ材
料は、Cu、Ag−Cu、CuとAg−Cuの2層、A
g−Cu−Inのいずれかであることを特徴とする請求
項8または請求項9記載の複合ロウ材料の製造方法であ
る。
In the invention corresponding to claim 10, the brazing material is Cu, Ag--Cu, two layers of Cu and Ag--Cu, and A
10. The method for producing a composite brazing material according to claim 8 or 9, wherein the composite brazing material is g-Cu-In.

【0034】請求項11に対応する発明は、前記活性な
金属箔はTiであることを特徴とする請求項8または9
記載の複合ロウ材料の製造方法である。請求項12に対
応する発明は、前記熱処理温度は、880℃以下である
こと特徴とする請求項8または請求項9記載の複合ロウ
材料の製造方法である。
The invention corresponding to claim 11 is characterized in that the active metal foil is Ti.
It is a method for manufacturing the described composite brazing material. The invention corresponding to claim 12 is the method for producing a composite brazing material according to claim 8 or 9, wherein the heat treatment temperature is 880 ° C or lower.

【0035】請求項13に対応する発明は、前記熱処理
の雰囲気は、10-1Pa以下の圧力を有する真空雰囲気
であることを特徴とする請求項8または請求項9記載の
複合ロウ材料の製造方法である。
The invention according to claim 13 is characterized in that the atmosphere for the heat treatment is a vacuum atmosphere having a pressure of 10 -1 Pa or less, and the production of the composite brazing material according to claim 8 or claim 9. Is the way.

【0036】請求項14に対応する発明は、前記拡散防
止材料は、Al23 粉末、紙の内、少なくとも1種類
であることを特徴とする請求項8または請求項9記載の
複合ロウ材料の製造方法である。
The invention corresponding to claim 14 is characterized in that the diffusion preventing material is at least one of Al 2 O 3 powder and paper, and the composite brazing material according to claim 8 or 9. Is a manufacturing method.

【0037】請求項15に対応する発明は、セラミック
ス部[X]と金属部[Y]の接合方法において、板厚さ
又は線太さが30〜2000μmのAg、Cu、AgC
u、AgCuln、AgCuSn、AgCuZn、Ag
CuCd、CuMnから選択された1つの主要構成成分
板または線[A]を準備する第1の工程と、板厚さ又は
線太さが1〜100μmのTi、AgTi、CuTi、
AgCuTiから選択された1つの活性金属成分板
[B]を準備する第2の工程と、前記主要構成成分板又
は線[A]と活性金属成分板又は線[B]を打抜き成形
型に導入する第3の工程と、前記主要構成成分板又は線
[A]と活性金属成分板又は線[B]とを打抜くと同時
に成形一体化した複合ロウ材片[AB]を作製する第4
の工程と、前記複合ロウ材片[AB]の活性金属成分
[B]面を、セラミックス部の被接合面[X]と対向接
触する様に介挿配置すると共に、必要により金属部の被
接合面[Y]との間にロウ材料を配置した後、加熱溶融
させる第5の工程とを含み、前記第1〜第5の工程を順
次実施するようにしたことを特徴とするセラミックス部
[X]と金属部[Y]との接合方法である。
According to a fifteenth aspect of the present invention, in the method of joining the ceramic portion [X] and the metal portion [Y], Ag, Cu, AgC having a plate thickness or line thickness of 30 to 2000 μm is used.
u, AgCuln, AgCuSn, AgCuZn, Ag
The first step of preparing one main component plate or wire [A] selected from CuCd and CuMn, and Ti, AgTi, CuTi having a plate thickness or wire thickness of 1 to 100 μm,
The second step of preparing one active metal component plate [B] selected from AgCuTi, and introducing the main component plate or wire [A] and the active metal component plate or wire [B] into the punching die. Third step and fourth step of producing a composite brazing material piece [AB] in which the main component plate or wire [A] and the active metal component plate or wire [B] are punched and integrated at the same time
And the active metal component [B] surface of the composite brazing material piece [AB] so as to face and face the surface to be bonded [X] of the ceramic part, and if necessary, to bond the metal part. A ceramic part [X] including a fifth step of placing a brazing material between the surface [Y] and heating and melting the brazing material, and sequentially performing the first to fifth steps. ] And the metal part [Y].

【0038】請求項16に対応する発明は、セラミック
ス部[X]と金属部[Y]の接合方法において、板厚さ
又は線太さが30〜2000μmのAg、Cu、AgC
u、AgCuln、AgCuSn、AgCuZn、Ag
CuCd、CuMnから選択された1つの主要構成成分
板または線[A]を準備する第1の工程と、板厚さ又は
線太さが1〜100μmのTi、AgTi、CuTi、
AgCuTiから選択された1つの活性金属成分板
[B]を準備する第2の工程と、前記主要構成成分板又
は線[A]と活性金属成分板又は線[B]を打抜き成形
型に導入する第3の工程と、前記主要構成成分板又は線
[A]と活性金属成分板又は線[B]とを打抜くと同時
に成形一体化した複合ロウ材片[AB]を作製する第4
の工程と、前記複合ロウ材片[AB]の活性金属成分
[B]面を、金属部の被接合面[Y]と対向接触するよ
うに介挿配置すると共に、セラミックス部の被接合面
[X]との間にロウ材料を配置した後、加熱溶融させる
第5の工程とを含み、前記第1〜第5の工程を順次実施
するようにしたことを特徴とするセラミックス部[X]
と金属部[Y]との接合方法である。
According to a sixteenth aspect of the present invention, in the method of joining the ceramic portion [X] and the metal portion [Y], Ag, Cu, AgC having a plate thickness or a wire thickness of 30 to 2000 μm is used.
u, AgCuln, AgCuSn, AgCuZn, Ag
The first step of preparing one main component plate or wire [A] selected from CuCd and CuMn, and Ti, AgTi, CuTi having a plate thickness or wire thickness of 1 to 100 μm,
The second step of preparing one active metal component plate [B] selected from AgCuTi, and introducing the main component plate or wire [A] and the active metal component plate or wire [B] into the punching die. Third step and fourth step of producing a composite brazing material piece [AB] in which the main component plate or wire [A] and the active metal component plate or wire [B] are punched and integrated at the same time
And the surface of the active metal component [B] of the composite brazing material piece [AB] so as to face the surface of the metal part to be joined [Y], and the surface of the ceramic part to be joined [B]. X]] and a heating and melting step of arranging a brazing material between the first and fifth steps, and the first to fifth steps are sequentially performed.
And a metal part [Y].

【0039】請求項17に対応する発明は、前記第5の
工程は、真空雰囲気下または非酸化性雰囲気下で実施す
ることを特徴とする請求項15または請求項16記載の
セラミックス部[X]と金属部[Y]との接合方法であ
る。
The invention according to claim 17 is characterized in that the fifth step is carried out in a vacuum atmosphere or a non-oxidizing atmosphere, and the ceramic portion [X] according to claim 15 or 16. And a metal part [Y].

【0040】請求項18に対応する発明は、前記セラミ
ックス部[X]が内部に所望の電極を備えたアルミナ円
筒管であり、前記金属部[Y]が封着用Fe−Ni、F
e−Co合金であることを特徴とする請求項15〜17
のいずれかに記載のセラミックス部[X]と金属部
[Y]との接合方法である。
According to the eighteenth aspect of the present invention, the ceramic portion [X] is an alumina cylindrical tube having a desired electrode inside, and the metal portion [Y] is a Fe—Ni, F sealing material.
It is an e-Co alloy, It is characterized by the above-mentioned.
The method for joining the ceramic part [X] and the metal part [Y] described in any one of 1.

【0041】[0041]

【作用】請求項1〜請求項7のいずれかに記載の発明に
よれば、以下のような作用効果が得られる。すなわち、
セラミックス部[X]と金属部[Y]との接合用複合ロ
ウ材料の製造方法において、主要構成成分板又は線
[A]と活性金属成分板又は線[B]とを打抜くと同時
に成形一体化した複合ロウ材片[AB]を作製してい
る。
According to the invention described in any one of claims 1 to 7, the following effects can be obtained. That is,
In a method of manufacturing a composite brazing material for joining a ceramics part [X] and a metal part [Y], a main component plate or wire [A] and an active metal component plate or wire [B] are punched and simultaneously molded integrally. A composite brazing material piece [AB] is produced.

【0042】この為、従来の活性金属成分を含むAgC
u合金をロウ材料として使用する方法と比較すると、活
性金属成分のセラミックス被接合部との接触状態が改善
され、接合強度、気密接合性が向上する。また、活性金
属粉をセラミックス被接合部に直接被着させる方法と比
較して、微粉末や溶剤の取扱い問題から解放されると共
に簡便性も向上する。
Therefore, AgC containing a conventional active metal component is used.
Compared with the method using the u alloy as a brazing material, the contact state of the active metal component with the ceramic joint is improved, and the joint strength and airtight joint property are improved. Further, as compared with the method of directly depositing the active metal powder on the ceramic bonded portion, the handling problem of fine powder and solvent is released and the simplicity is improved.

【0043】また請求項15〜請求項18のいずれかに
記載の発明によれば、以下のような作用効果が得られ
る。セラミックス部[X]と金属部[Y]との接合方法
において、前記複合ロウ材片[AB]の活性金属成分
[B]面を、セラミックス部の被接合面[X]と対向接
触する様に介挿配置すると共に、必要により金属部の被
接合面[Y]との間に公知ロウ材料を配置した後、加熱
接合処理されたセラミックス部[X]と金属部[Y]と
を接合している。この為セラミックス部[Y]と金属部
[Y]との接合では、セラミックス部[X]からの活性
金属成分粉の脱落の問題から解放される。
According to the invention described in any one of claims 15 to 18, the following operational effects can be obtained. In the method of joining the ceramic part [X] and the metal part [Y], the surface of the active metal component [B] of the composite brazing material piece [AB] is brought into contact with the surface to be joined [X] of the ceramic part. After interposing and placing a known brazing material between the surface to be joined [Y] of the metal part as necessary, the ceramic part [X] and the metal part [Y] that have been heat-bonded are joined together. There is. Therefore, in the joining of the ceramic part [Y] and the metal part [Y], there is no problem of the active metal component powder falling off from the ceramic part [X].

【0044】上記した様に、接合方法ではこの複合ロウ
材料板をセラミックス部[X]と接触させて加熱接合処
理する。これは単なる接触載置であって、特にメタライ
ジング処理を行わない点、即ち予め形成されるのは、複
合ロウ材片[AB]であって、従来のMo−Mn法の様
な高温度加熱処理を要するメタライズ層ではない点で、
従来の金属/セラミックス接合技術とは内容、作用効果
を異にする。
As described above, in the joining method, this composite brazing material plate is brought into contact with the ceramic portion [X] to perform the heat joining treatment. This is a mere contact placement, and the point that metallizing treatment is not performed in particular, that is, the pre-formed composite brazing material piece [AB] is heated at a high temperature like the conventional Mo-Mn method. In that it is not a metallized layer that requires processing,
The content, function and effect are different from the conventional metal / ceramic bonding technology.

【0045】本発明の複合ロウ材料製造方法とこれを用
いた接合方法の利点について説明する。 (1)従来のスクリーン印刷法は、セラミックス部
[X]被着面にメッシュを置き、この上から活性金属粉
を主として粘結剤の付着力を活用し印刷付着させる。こ
の技術は、簡便性、経済性の観点から広く活用されてい
るが、電子管、サイリスタバルブのごとき電力管、真空
バルブなどのように接合強度と共に気密性問題をも重要
視する製品では、未だ完全に解決している訳ではなく、
特に気密特性にばらつきが発生している。
The advantages of the method for producing the composite brazing material of the present invention and the joining method using the same will be described. (1) In the conventional screen printing method, a mesh is placed on the adhered surface of the ceramic part [X], and the active metal powder is printed and adhered onto the mesh by mainly utilizing the adhesive force of the binder. This technology is widely used from the viewpoint of simplicity and economy, but it is still not perfect for products that place importance on not only bonding strength but also airtightness, such as electron tubes, power tubes such as thyristor valves, and vacuum valves. Is not solved by
In particular, the airtightness characteristics vary.

【0046】すなわち従来のスクリーン印刷法は、
(イ)本来のメッシュを使用しているので、被着面上で
の活性金属粉の付着状態(被着量、被着分布)は均一と
なる筈のところ、それにも係わらず被着面上での活性金
属粉の分布状態には不均一さが認められていること、
(ロ)または従来のスクリーン法は、活性金属粉と金属
部[Y]との間の付着力は、粘結剤の付着力、被着状態
を利用しているので、粘結剤の熱分解の時間、熱分解の
程度によって、活性金属のセラミックス部[X]からの
脱落の程度に影響を与え、接合強さと気密接合性は活性
金属の分布量、分布密度のバラツキに依存していること
などがわかった。
That is, the conventional screen printing method is
(B) Since the original mesh is used, the adhesion state (deposition amount and distribution) of the active metal powder on the adherend surface should be uniform, but on the adherend surface nevertheless In the distribution state of active metal powder in the non-uniformity is recognized,
(B) In the conventional screen method, the adhesive force between the active metal powder and the metal part [Y] uses the adhesive force of the binder and the adhered state, so that the thermal decomposition of the binder is performed. The time and the degree of thermal decomposition affect the extent of the active metal falling out of the ceramic part [X], and the bonding strength and hermetic bonding depend on the distribution of the active metal and the dispersion of the distribution density. I understood.

【0047】従来の活性金属法による金属/セラミック
ス接合技術を利用した用途分野、製品では、特に接合強
さを重視すれば十分であった。すなわち従来の活性金属
法では、本発明が目的、対象としている接合強さと気密
接合性の両立を実現するという認識は必要でなく全く注
目されておらず、単にメッシュを介して活性金属粉を付
着、印刷するだけで十分であった。
In the fields of application and products using the conventional metal / ceramic bonding technology by the active metal method, it was sufficient to attach particular importance to the bonding strength. That is, in the conventional active metal method, it is not necessary to recognize that the present invention aims to achieve both the target bonding strength and the airtight bonding property, and no attention has been paid at all. Simply, the active metal powder is simply attached through the mesh. , Printing was enough.

【0048】これに対して、電子管、電力管、真空バル
ブのように接合強さとともに気密性をも重要視する適応
目的の場合では、従来のスクリーン法の様な多量の粘着
物質や有機溶剤の使用を制限した上で、活性金属粉と金
属部[Y]との付着の状態を最適化し、ロウ付け処理前
に活性金属粉が脱落しないようにすることのできる技術
の開発が極めて重要であることを見出だした。
On the other hand, in the case of the application purpose such as the electron tube, the power tube, and the vacuum valve in which the airtightness as well as the bonding strength is important, a large amount of the adhesive substance or the organic solvent as in the conventional screen method is used. It is extremely important to develop a technology that can optimize the state of adhesion between the active metal powder and the metal part [Y] while limiting the use so that the active metal powder does not fall off before the brazing process. I found that.

【0049】(2)活性金属法による気密接合直後の真
空度レベル、真空リーク問題、長期間経過後の真空度低
下など気密性に問題が発生した場合には、その原因とし
て活性金属の金属部[Y]への付着の状態、すなわち付
着の量、付着の分布状態に偏析が見られる。しかしこの
時の接合強さは、活性金属の量が十分な量であるならば
十分な値を示す傾向にある。
(2) When a problem occurs in the airtightness, such as the vacuum level immediately after the airtight bonding by the active metal method, a vacuum leak problem, and a decrease in the vacuum level after a long period of time, the cause is the metal part of the active metal. Segregation is observed in the state of adhesion to [Y], that is, the amount of adhesion and the distribution state of adhesion. However, the bonding strength at this time tends to show a sufficient value if the amount of the active metal is a sufficient amount.

【0050】すなわち、活性金属付着の状態が所定条件
の範囲内の時には、極めて安定した気密特性を示した。
その原因として被着面での活性金属[A]の分布は被着
面全面に亘り極めて均一に分散している傾向にあった。
なおこの時のセラミックス製容器と金属製蓋体との接合
強さは、活性金属の被着量が十分な量であるならば同様
に十分な値を示した。
That is, when the active metal adhesion state was within the range of the predetermined conditions, a very stable airtight property was exhibited.
As a cause of this, the distribution of the active metal [A] on the adhered surface tended to be extremely uniformly dispersed over the entire adhered surface.
At this time, the bonding strength between the ceramic container and the metal lid body also showed a sufficient value if the amount of the active metal deposited was sufficient.

【0051】メッシュを介した被着でも、メッシュの隅
部に良好に活性金属粉が存在した。例えば真空バルブの
セラミックス製容器と金属製蓋体との気密接合に於いて
は、接合の強さは活性金属の被着量の制御によって容易
に確保しやすいが、しかし気密特性は、活性金属の被着
量よりも被着分布で代表される偏析状態に依存した。こ
の様に金属部[Y]への活性金属の被着状態と、気密特
性の間には密接な相関性が見られ、電子管、サイリスタ
バルブのごとき電力管、真空バルブの寿命、電気的特性
に影響を与えている。
Even when the coating was carried out through the mesh, the active metal powder was satisfactorily present in the corners of the mesh. For example, in the airtight joining of a ceramic container of a vacuum valve and a metal lid, the strength of the joining can be easily secured by controlling the deposition amount of the active metal. It depends on the segregation state represented by the deposition distribution rather than the deposition amount. In this way, there is a close correlation between the deposition state of the active metal on the metal part [Y] and the airtight property, and the life and electrical characteristics of electron tubes, power tubes such as thyristor valves, vacuum valves, etc. Have an impact.

【0052】(3)電子管、サイリスタバルブのごとき
電力管、真空遮断器などのセラミックス製絶縁容器(セ
ラミックス部材)は、大きさ(外径、内径)がまちまち
である上に、その高さも不定の為、品質管理上技術的問
題が多い。そのため従来法の活性金属法による接合方法
では、大きさ、形状のまちまちのセラミックス部材に被
着する場合不利益が多い。例えば、セラミックス円柱の
厚さ5mm以下の微少厚さ、30〜1000mm高さの
セラミックス製絶縁容器端面にロウ付けが行われてい
る。この場合セラミックス製絶縁容器端面の被接合面へ
のTi、Zr、Cr、Hf粉等の活性金属を被着する時
の作業性、メタライジング層の不均一性が課題となって
いる。
(3) Ceramic insulating containers (ceramic members) such as electron tubes, power tubes such as thyristor valves, and vacuum circuit breakers vary in size (outer diameter, inner diameter) and their heights are also indefinite. Therefore, there are many technical problems in quality control. Therefore, the conventional active metal bonding method has many disadvantages when it is applied to ceramic members having different sizes and shapes. For example, brazing is performed on the end face of the ceramic insulating container having a thickness of 30 to 1000 mm and a thickness of the ceramic cylinder of 5 mm or less. In this case, workability at the time of depositing an active metal such as Ti, Zr, Cr, and Hf powder on the joined surface of the end face of the ceramic insulating container and nonuniformity of the metalizing layer are problems.

【0053】これらの課題に対して、請求項1〜請求項
7のいずれかに記載の発明ではセラミックス部[X]と
金属部[Y]とを接合するための複合ロウ材料板の製造
において、前記所定の主要構成成分板[A]と所定の活
性金属成分板[B]とを重ね合わせた状態で、両者を打
抜くと同時に成形一体化して複合ロウ材片[AB]を作
製する方法を採っている。このため、従来の活性金属成
分を含むAgCu合金をロウ材として使用する方法と比
較すると、活性金属成分のセラミックス被接合部との接
触状態が改善され、接合強度、気密接合性が向上する。
さらに活性金属粉をセラミックス被接合部に直接被着さ
せる方法と比較して、微粉末や溶剤の取扱い問題から解
放されると共に簡便性も向上する。この様に活性金属成
分板[B]を活用することによって、前記ばらつき、不
均一性を回避し良好な気密性と接合強度を持ったセラミ
ックス製絶縁容器(セラミックス部材)とすることがで
きる。
With respect to these problems, in the invention according to any one of claims 1 to 7, in the production of the composite brazing material plate for joining the ceramic part [X] and the metal part [Y], A method for producing a composite brazing material piece [AB] by punching the predetermined main constituent component plate [A] and the predetermined active metal component plate [B] in an overlapping state and simultaneously molding and integrating them. I am collecting. Therefore, as compared with the conventional method of using an AgCu alloy containing an active metal component as a brazing material, the contact state of the active metal component with the portion to be joined to the ceramic is improved, and the joining strength and airtight joining property are improved.
Further, as compared with the method of directly depositing the active metal powder on the ceramic bonded portion, the handling problem of fine powder and solvent is released and the simplicity is improved. By utilizing the active metal component plate [B] as described above, it is possible to obtain a ceramic insulating container (ceramic member) having good airtightness and bonding strength while avoiding the above-mentioned variations and nonuniformities.

【0054】(4)被着部(セラミックス部[X]、金
属部[Y])へ活性金属粉を被着させる従来方法では,
被着させたのみではTi、Zr、Cr、Hf等の付着強
さが十分でない場合があり、どうしてもメタライジング
化の為の加熱処理を必要としていた。これに対して、主
要構成成分板[A]と所定の活性金属成分板[B]とを
重ね合わせた状態で、両者を打抜くと同時に成形一体化
して複合ロウ材片[AB]を作る本発明の製造方法の第
4工程では、金属部[Y]全面に均一に十分よく馴染め
かつ密着する為、被着面全面に均一に付着分散する特徴
を有する。その結果、メタライジング化の為の加熱処理
をしなくとも良好な気密性と接合強度を得る特徴を有す
る。もしさらに十分よく馴染ませる要求の時には、第3
工程の前に、主要構成成分板[A]、活性金属成分板
[B]のいずれか又は両者を軟化処理してもよい。
(4) In the conventional method of depositing the active metal powder on the adhered portion (ceramics portion [X], metal portion [Y]),
In some cases, the adhesion strength of Ti, Zr, Cr, Hf, etc., is not sufficient just by applying them, and heat treatment for metalizing was inevitably required. On the other hand, in the state where the main component plate [A] and the predetermined active metal component plate [B] are superposed, both are punched and simultaneously molded and integrated to make a composite brazing material piece [AB]. In the fourth step of the production method of the present invention, since the metal part [Y] is uniformly and sufficiently conformed and adheres well, it is characterized in that it is uniformly attached and dispersed on the entire surface to be adhered. As a result, it has a characteristic that good airtightness and bonding strength can be obtained without heat treatment for metallization. If there is a demand to make it even more familiar, the third
Before the step, either or both of the main component plate [A] and the active metal component plate [B] may be softened.

【0055】(5)本発明の製造方法では、Ti等の活
性金属成分板[B]は、0.001〜0.1mm(1〜
100μm)の板厚さとすることを要する。板厚さが
0.001mm以下では、主要構成成分板[A]と活性
金属成分板[B]とを重ね合わせを行い、打抜き成形型
に導入する第3の工程での活性金属成分板[B]の取扱
いの点での技術的な困難さが増し非効率的となるのみな
らず、第3の工程の後の主要構成成分板[A]と活性金
属成分板[B]とを打抜くと同時に成形一体化したて複
合ロウ材片[AB]を作製する第4の工程でも、活性金
属成分板[B]の破断部分が多くなる欠点が目立ち好ま
しくない。
(5) In the manufacturing method of the present invention, the active metal component plate [B] such as Ti has a thickness of 0.001 to 0.1 mm (1 to
It is necessary to have a plate thickness of 100 μm). When the plate thickness is 0.001 mm or less, the main component plate [A] and the active metal component plate [B] are superposed on each other, and the active metal component plate [B] in the third step is introduced into the punching die. ] Not only becomes technically difficult in terms of handling but becomes inefficient, and when the main component plate [A] and the active metal component plate [B] are punched out after the third step. Even in the fourth step of simultaneously forming and integrally forming the composite brazing material piece [AB], the disadvantage that the active metal component plate [B] has many fractured portions is not noticeable.

【0056】板厚さが0.1mm以上では、接合部への
過剰量の活性金属の供給となり、接合後の接合部近傍に
巨大な空孔の発生の一因となるのみならず、接合部への
過剰量の活性金属の供給は、接合加熱処理中に主要構成
成分板[A]との合金化の進行で高融点化し接合不良部
の発生の一因ともなる。
When the plate thickness is 0.1 mm or more, an excessive amount of active metal is supplied to the joint, which not only contributes to the generation of huge holes near the joint after the joint but also causes the joint to become large. The supply of an excessive amount of active metal to the alloy causes a high melting point due to the progress of alloying with the main component plate [A] during the bonding heat treatment, which also contributes to the occurrence of defective bonding.

【0057】更に、活性金属成分板[B]の表面粗さ
は、主要構成成分板[A]のそれと同等若しくは以下が
好ましく、また0.1〜30μmの範囲の表面粗さとす
ることを要する。すなわち表面粗さが0.1μm以下で
は、成形一体化して複合ロウ材片[AB]を作製する第
4の工程に於いて、主要構成成分板[A]と活性金属成
分板[B]との密着度の向上に対して、マイナスとなる
傾向を示すのみならず経済性もマイナスとなり、活性金
属成分の過剰な表面状態といえる。一方表面粗さが30
μm以上では、活性金属成分のセラミックス部[X]に
対する付着度(付着の強さ、付着密度など)に粗密の状
態が発生し、その結果接合強さ、気密接合性のばらつき
の一因となる。
Furthermore, the surface roughness of the active metal component plate [B] is preferably equal to or less than that of the main component plate [A], and it is necessary that the surface roughness is in the range of 0.1 to 30 μm. That is, when the surface roughness is 0.1 μm or less, the main component plate [A] and the active metal component plate [B] are separated from each other in the fourth step of forming and integrating the composite brazing material pieces [AB]. With respect to the improvement of the adhesiveness, not only does it show a negative tendency but also the economic efficiency becomes negative, which can be said to be an excessive surface state of the active metal component. On the other hand, the surface roughness is 30
If the thickness is more than μm, the degree of adhesion (adhesion strength, adhesion density, etc.) of the active metal component to the ceramic part [X] will be in a coarse and dense state, and as a result, it will be one of the causes of variations in joining strength and airtight joining property. .

【0058】(6)代表的なロウ材料として、779℃
の溶融温度を持つ共晶銀ロウ材(72wt%Ag−Cu
合金)が知られている。本発明方法の接合の一実施例で
も、例えば、厚さ0.1mmの板状の共晶銀ロウ板の一
面(両面でも可)に、Ti活性金属板を打抜くと同時に
成形一体化した複合ロウ材料を使用している。
(6) As a representative brazing material, 779 ° C.
Eutectic silver brazing material (72 wt% Ag-Cu)
Alloy) is known. Also in one embodiment of the joining of the method of the present invention, for example, a Ti active metal plate is punched on one surface (both sides are acceptable) of a plate-shaped eutectic silver brazing plate having a thickness of 0.1 mm, and at the same time, a composite is formed. Uses wax material.

【0059】また、請求項8〜14のいずれかに記載の
発明によれば、以下のような作用効果が得られる。前述
したように、セラミックスと金属を接合するためには、
接合界面にはTiが多く存在しているロウ材を使用する
ことが好ましく、Ag−Cuを主成分とするロウ材料の
片面にTi層を形成する方法として、ペースト法、蒸着
法等が検討されているが、信頼性、環境面、経済性等の
問題点があった。しかし、本発明方法のような熱拡散に
より、均一なTi層を得ることができるようになった。
熱拡散により、異種金属を接合することは公知の技術で
あるが、本発明の特徴は、拡散防止層を導入することで
ある。それにより、積層及びロール形状としても、金属
部分が全て一体化することもなく、広範囲に渡って均一
なTi層を安価に得ることができ、セラミックと金属を
接合するロウ材料の製造が可能である。
According to the invention described in any of claims 8 to 14, the following operational effects can be obtained. As mentioned above, in order to bond ceramics and metal,
It is preferable to use a brazing material having a large amount of Ti at the bonding interface. As a method for forming a Ti layer on one surface of a brazing material containing Ag-Cu as a main component, a paste method, a vapor deposition method, or the like has been studied. However, there were problems such as reliability, environmental aspects, and economical efficiency. However, it has become possible to obtain a uniform Ti layer by thermal diffusion as in the method of the present invention.
Although joining dissimilar metals by thermal diffusion is a known technique, a feature of the present invention is to introduce a diffusion prevention layer. This makes it possible to obtain a uniform Ti layer over a wide range at low cost even if the metal parts are not integrated as a laminated or roll shape, and it is possible to manufacture a brazing material for bonding a ceramic and a metal. is there.

【0060】[0060]

【実施例】以下、本発明の実施例について説明するが、
始めに本発明方法により得られる複合ロウ材料の評価条
件について以下に説明する。気密封着接合後のセラミッ
クス製絶縁容器をインストロン式万能試験機で金属/セ
ラミックス接合部分の引き外し力を測定した。所定寸法
(外直径6.7cm、内直径5.6cm、高さ10c
m)のセラミックス製絶縁容器を使用した時の引外し力
が700kg以上を合格の目安とした。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described.
First, the evaluation conditions of the composite brazing material obtained by the method of the present invention will be described below. The detachment force of the metal / ceramic bonding portion of the ceramic insulating container after the hermetically sealed bonding was measured by an Instron type universal testing machine. Predetermined dimensions (outer diameter 6.7 cm, inner diameter 5.6 cm, height 10c
The tripping force of 700 kg or more when using the ceramic insulating container of m) was used as a criterion for passing.

【0061】また、気密性の評価は、Heリークディテ
クターを使用して、リーク量が5×10-10 (Torr
・L/sec)以下を合格とした。また、耐電圧特性評
価は、前記気密封着接合後のセラミックス製絶縁容器の
両端に、0〜120KVのインパルス電圧を10回印加
した時の耐電圧特性を測定し、絶縁破壊を示したときの
電圧値又は絶縁破壊回数を示した。絶縁破壊電圧値が9
5KVで絶縁破壊回数がゼロの場合を合格の目安とし
た。
The airtightness was evaluated by using a He leak detector, and the leak amount was 5 × 10 −10 (Torr).
・ L / sec) or less was passed. The withstand voltage characteristic was evaluated by measuring the withstand voltage characteristic when an impulse voltage of 0 to 120 KV was applied 10 times to both ends of the ceramic insulating container after hermetically sealing and joining, and when dielectric breakdown was shown. The voltage value or the number of dielectric breakdowns was shown. Dielectric breakdown voltage value is 9
The case where the number of dielectric breakdowns was zero at 5 KV was used as a criterion for passing.

【0062】また、遮断性能の評価は、接点直径42m
mを搭載した真空バルブを用いて、7.2kV、12k
Aを1000回遮断した時の再点弧発生率が0.1%以
下を合格の目安とした。参考とした不合格時の再点弧発
生率(%)も示した。
Also, the breaking performance is evaluated by the contact diameter of 42 m.
Using a vacuum valve equipped with m, 7.2kV, 12k
The rate of occurrence of re-ignition when A was interrupted 1000 times was 0.1% or less as a criterion for passing. The re-ignition occurrence rate (%) at the time of failure is also shown for reference.

【0063】<実施例1〜3、比較例1〜2>端面の表
面粗さを約0.5μmに機械的研磨仕上げした外直径
6.7cm、内直径5.6cm、高さ10cmのセラミ
ックス製絶縁容器(主成分:AL23)の両端を、板
厚さ2mmの42%Ni−Fe合金製の封着金属(表面
にはCuメッキ)を気密封着する実験を試みる。
<Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 and 2> Ceramics having an outer diameter of 6.7 cm, an inner diameter of 5.6 cm, and a height of 10 cm, which were mechanically polished to a surface roughness of the end face of about 0.5 μm. An experiment is performed in which both ends of an insulating container (main component: AL 2 O 3 ) are hermetically sealed with a sealing metal (Cu plating on the surface) made of 42% Ni—Fe alloy having a plate thickness of 2 mm.

【0064】表1の様に、活性金属成分板[B]として
Tiを選択、その板厚さを50μm、表面粗さ0.1μ
mのTi板を用意した。Ti板はメッシュ(Ti金網)
であってもよい。
As shown in Table 1, Ti was selected as the active metal component plate [B], the plate thickness was 50 μm, and the surface roughness was 0.1 μm.
m Ti plate was prepared. Ti plate is a mesh (Ti wire mesh)
It may be.

【0065】主要構成成分板[A]として、表面粗さを
0.5μmを目標とし、その厚さ20〜5000μmに
変化させた外直径6.7cm、内直径5.6cmの72
AgCu板箔(内部をくりぬいたリング状)を用意し
た。主要構成成分板[A]も板状でなくて金網であって
もよい。
As the main constituent plate [A], a surface roughness of 0.5 μm was targeted, and a thickness of 20 to 5000 μm was changed to 72 with an outer diameter of 6.7 cm and an inner diameter of 5.6 cm.
An AgCu plate foil (a ring shape with the inside hollowed out) was prepared. The main component plate [A] may also be a wire mesh instead of a plate.

【0066】次いで、活性金属板[B]と主要構成成分
板[A]とを打抜き成形型に挿入配置後、打抜き条件を
調整しながら両者を打抜くと同時に成形一体化して、複
合ロウ材片[AB]を得た。一体化の主たる利点は、取
扱い性の向上にある。従って活性金属板[B]と主要構
成成分板[A]との接触の強さは、強固であってもまた
単に接触している程度の強さであってもよい。また気密
性封着機能に対しても問題ない。
Next, the active metal plate [B] and the main component plate [A] are inserted and arranged in a punching mold, and then both are punched and integrally molded at the same time while adjusting punching conditions to form a composite brazing material piece. Obtained [AB]. The main advantage of integration is improved handling. Therefore, the strength of contact between the active metal plate [B] and the main component plate [A] may be strong or may be such that they are merely in contact with each other. Also, there is no problem with the airtight sealing function.

【0067】上記のように準備した後、セラミックス製
絶縁容器の端部(セラミックス部[X])と金属部
[Y]との間に、複合ロウ材片[AB]のTi面がセラ
ミックス部[X]に接するように複合ロウ材片[AB]
を配置し、さらに72AgCu板(主要構成成分板
[A])を配置した後、この様な構成に組立てた。
After the above-mentioned preparation, the Ti surface of the composite brazing material piece [AB] is located between the end portion (ceramic portion [X]) and the metal portion [Y] of the ceramic insulating container. X]] so that the composite brazing material piece [AB]
And a 72AgCu plate (main component plate [A]) were further arranged, and then assembled in such a structure.

【0068】内部には遮断テストのための50%Cu−
Cr接点を搭載させた。加熱排気しながら封着・組立て
たセラミックス容器につき、気密接合性、耐圧性能の評
価を行い、この評価の後接合強度を調査する為に引張り
テストに供した。
Inside is 50% Cu-for a breaking test.
A Cr contact was mounted. The ceramic container sealed and assembled while being heated and evacuated was evaluated for hermetic bonding property and pressure resistance, and after this evaluation, a tensile test was conducted to investigate the bonding strength.

【0069】なお遮断テストは、前記のように7.2k
V−12kAを1000回遮断させた時の再点弧現象
の、発生率が0.1%以下を合格と判断した。Ti板
(活性金属板[B])がセラミックス部[X]と接触反
応すると共に溶融した72AgCu板箔[A]と合金化
し気密密着が完了する。
The cutoff test is performed at 7.2 k as described above.
When the occurrence rate of the re-ignition phenomenon when the V-12 kA was cut off 1000 times was 0.1% or less, it was judged as pass. The Ti plate (active metal plate [B]) reacts with the ceramic part [X] in contact with it, and is alloyed with the melted 72AgCu plate foil [A] to complete airtight adhesion.

【0070】表1に示した実験条件、表3に示した実験
結果から明らかな様に、本発明方法によって得た複合ロ
ウ材片[AB]を使用した真空バルブの気密封着部を持
つ真空バルブは、主要構成成分板[A]の板厚さが、5
0〜2000μm(0.05μm〜2mm)の時、良好
な接合強さと気密接合性および電気的特性を示した(実
施例1〜3)。
As is clear from the experimental conditions shown in Table 1 and the experimental results shown in Table 3, a vacuum having a hermetically sealed portion of a vacuum valve using the composite brazing material piece [AB] obtained by the method of the present invention. The valve has a main component plate [A] with a plate thickness of 5
When the thickness was 0 to 2000 μm (0.05 μm to 2 mm), good bonding strength, airtight bonding and electrical characteristics were exhibited (Examples 1 to 3).

【0071】しかし、比較例1の様に、Ti板(活性金
属板[B])の表面粗さを50μm、表面粗さを0.1
μmとし、主要構成成分板[A]の表面粗さが0.5μ
mの場合には、板厚さが20μm(比較例1)では、接
合強さ、気密接合性、電気的特性のいずれにも問題が発
生した。特に遮断テストでは計画した5本の真空バルブ
の内2本がテスト不能となった(比較例1)。
However, as in Comparative Example 1, the Ti plate (active metal plate [B]) has a surface roughness of 50 μm and a surface roughness of 0.1.
μm, and the surface roughness of the main component plate [A] is 0.5 μm
In the case of m, when the plate thickness was 20 μm (Comparative Example 1), problems occurred in all of the bonding strength, airtight bonding, and electrical characteristics. In particular, in the interruption test, two of the planned five vacuum valves could not be tested (Comparative Example 1).

【0072】主要構成成分板[A]の板厚さが5000
μm(比較例2)でも、接合強さ、気密接合性、電気的
特性のいずれにも問題が発生した。特に遮断テストでは
計画した5本の真空バルブの内2本がテスト不能となっ
た(比較例2)。これらから主要構成成分板[A]の板
厚さは、50〜2000μmの範囲が好ましい。
The plate thickness of the main constituent plate [A] is 5000
Even in the case of μm (Comparative Example 2), problems occurred in all of the bonding strength, airtight bonding, and electrical characteristics. In particular, in the interruption test, two of the planned five vacuum valves could not be tested (Comparative Example 2). From these, the plate thickness of the main component plate [A] is preferably in the range of 50 to 2000 μm.

【0073】また、接合界面近傍の断面調査の結果、実
施例1〜3ではTiの被着分布状態は均一で良好であっ
た。これに対して比較例1ではAgCu量、Ti量中の
Ti量の比率が多すぎることおよびAgCu量、Ti量
の全体量の不足が原因となって、界面から深さ方向への
活性金属の存在はほとんど見られず、界面は接合されず
空孔が認められた。比較例2では逆にAgCu量、Ti
量の全体量が多すぎることとTiの被着に偏析した部分
が多数箇所見られている。
As a result of a cross-sectional examination in the vicinity of the bonded interface, the distribution of Ti deposition was uniform and good in Examples 1 to 3. On the other hand, in Comparative Example 1, the ratio of the amount of AgCu and the amount of Ti in the amount of Ti is too large, and the lack of the total amount of AgCu and Ti causes the active metal from the interface to the depth direction. The existence was hardly seen, the interface was not joined, and vacancies were recognized. On the contrary, in Comparative Example 2, AgCu content and Ti
It was found that the total amount was too large and that there were many segregated portions on the Ti deposition.

【0074】なお、上記ではセラミックス製絶縁容器の
端部(セラミックス部[X])と金属部[Y]との間
に、複合ロウ材片[AB]のTi面がセラミックス部
[X]に接するように複合ロウ材片[AB]を配置した
が、複合ロウ材片[AB]のTi面が直接セラミックス
部[X]に接しない配置構成であってもよい。
In the above description, the Ti surface of the composite brazing material piece [AB] is in contact with the ceramic portion [X] between the end portion (ceramic portion [X]) and the metal portion [Y] of the ceramic insulating container. Although the composite brazing material piece [AB] is arranged as described above, the Ti brazing surface of the composite brazing material piece [AB] may not be in direct contact with the ceramic portion [X].

【0075】また、上記ではセラミックス製絶縁容器の
端部(セラミックス部[X])と金属部[Y]との間
に、複合ロウ材片[AB]のTi面がセラミックス部
[X]に接するように復号ロウ材片[AB]を配置し、
さらに72AgCu板(主要構成成分板[A])を配置
したが、主要構成成分板[A]として72AgCu板を
選択した場合では、この主要構成成分板[A]が接合機
能を発揮するので、主要構成成分[A]と活性金属板
[B]の量比を調整すれば、後述する公知のロウ材料
(公知のロウ材)[D]は、使用しても無くても接合可
能である。すなわち後述する実施例15〜16のよう
に、気密封着、接合機能の低いAg、Cu単体を主要構
成成分板[A]として選択した場合には、公知のロウ材
料[D]の挿入配置が不可欠となる。
In the above description, the Ti surface of the composite brazing material piece [AB] is in contact with the ceramic portion [X] between the end portion (ceramic portion [X]) and the metal portion [Y] of the ceramic insulating container. Place the decryption brazing material piece [AB]
Further, a 72AgCu plate (main constituent component plate [A]) is arranged. However, when the 72AgCu plate is selected as the main constituent component plate [A], this main constituent component plate [A] exhibits a bonding function. By adjusting the amount ratio of the constituent component [A] and the active metal plate [B], a known brazing material (known brazing material) [D] described later can be bonded with or without use. That is, as in Examples 15 to 16 to be described later, when Ag and Cu having a low bonding function and a simple substance of Cu are selected as the main component plate [A], a known brazing material [D] is inserted and arranged. Indispensable.

【0076】これに対して本発明方法である複合ロウ材
片[AB]を使用しないで、セラミックス部[X]の一
面にMoMnをメタライズする従来技術では、前記した
ように高い温度でのメタライジング処理加熱など繁雑な
工程を要する上に、実施例比較例と同一条件での接合強
度も680〜1000kgであり、本発明方法より劣
り、かつ、ばらつきも見られている。更に本発明方法で
ある複合ロウ材片[AB]を使用したことによって、接
合作業性も向上している等の優位性も示している。
On the other hand, in the prior art of metallizing MoMn on one surface of the ceramic part [X] without using the composite brazing material piece [AB] according to the method of the present invention, metallizing at a high temperature as described above. In addition to requiring complicated steps such as treatment and heating, the bonding strength under the same conditions as the comparative examples is 680 to 1000 kg, which is inferior to the method of the present invention, and variations are observed. Further, the use of the composite brazing material piece [AB], which is the method of the present invention, also shows advantages such as improved workability in joining.

【0077】<実施例4〜7、比較例3〜4>前述の実
施例1〜3、比較例1〜2では、活性金属成分板[B]
として、厚さが50μmで、表面粗さが5μmのTi板
を使用したが、ここでは活性金属成分板[B]の表面粗
さを0.01〜100μmに変化した場合の接合強さ、
気密接合性、電気的特性への影響を調査した。
<Examples 4 to 7 and Comparative Examples 3 to 4> In the above Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 and 2, the active metal component plate [B] was used.
As a Ti plate having a thickness of 50 μm and a surface roughness of 5 μm, the bonding strength when the surface roughness of the active metal component plate [B] is changed to 0.01 to 100 μm,
The effects on airtightness and electrical properties were investigated.

【0078】セラミックス製絶縁容器の端部(セラミッ
クス部[X])と金属部[Y]との間に、複合ロウ材片
[AB]のTi面がセラミックス部[X]に接するよう
に複合ロウ材片[AB]を配置し、さらに公知のロウ材
料[D]97AgCdを金属部[Y]との間に挿入配置
する構成とした。
Between the end (ceramics part [X]) and the metal part [Y] of the ceramic insulating container, the composite brazing material piece [AB] has a Ti surface in contact with the ceramics part [X]. The material piece [AB] is arranged, and a known brazing material [D] 97AgCd is inserted and arranged between the material piece [AB] and the metal portion [Y].

【0079】表1に示した実験条件、表3に示した実験
結果から明らかな様に、本発明方法によって得た複合ロ
ウ材片[AB]を使用した真空バルブの気密封着部を持
つ真空バルブは、主要構成成分板[A]の板厚さを20
0μm(2mm)に一定とした時、その表面粗さが0.
1〜30μmに於いて、良好な接合強さと気密接合性お
よび電気的特性を示した(実施例4〜7)。
As is clear from the experimental conditions shown in Table 1 and the experimental results shown in Table 3, a vacuum having a hermetically sealed portion of the vacuum valve using the composite brazing material piece [AB] obtained by the method of the present invention was used. The valve has a plate thickness of the main constituent plate [A] of 20.
When the surface roughness is constant at 0 μm (2 mm), the surface roughness is about 0.
In the range of 1 to 30 μm, good joining strength, airtight joining property and electrical characteristics were exhibited (Examples 4 to 7).

【0080】しかし、比較例3の様に、活性金属成分板
[B]としてTi板の厚さを100μm、表面粗さを
0.1μmとし、主要構成成分板[A]の表面粗さを
0.01μmとした場合には、接合強さ、気密接合性、
電気的特性に於いて、機能的に合格となったが、この表
面粗さのレベルを工業的に維持、管理するには、経済的
な問題が多く、また電気的特性にばらつきも見られてい
る。従って製品の安定化の観点から主要構成成分板
[A]の表面粗さが0.01μm場合については本発明
からは除外する。
However, as in Comparative Example 3, the active metal component plate [B] had a Ti plate thickness of 100 μm and a surface roughness of 0.1 μm, and the main component plate [A] had a surface roughness of 0 μm. If 0.01 μm, the bonding strength, airtight bonding,
Although it was functionally acceptable in terms of electrical characteristics, there were many economic problems in maintaining and controlling this level of surface roughness industrially, and there were variations in electrical characteristics. There is. Therefore, from the viewpoint of product stability, the case where the surface roughness of the main component plate [A] is 0.01 μm is excluded from the present invention.

【0081】一方、主要構成成分板[A]の表面粗さ1
00μmとした場合(比較例4)では、接合強さ、気密
接合性、電気的特性のいずれにも問題が発生した。特に
遮断テスでは、計画した5本の真空バルブの内1本がテ
スト不能となった(比較例4)。これらから主要構成成
分板[A]の表面粗さは、0.1〜30μmの範囲が好
ましい。
On the other hand, the surface roughness of the main component plate [A] 1
When the thickness was set to 00 μm (Comparative Example 4), problems occurred in all of the bonding strength, airtight bonding, and electrical characteristics. Especially, in the shutoff test, one of the planned five vacuum valves could not be tested (Comparative Example 4). From these, the surface roughness of the main component plate [A] is preferably in the range of 0.1 to 30 μm.

【0082】また、接合界面近傍の断面調査の結果、実
施例4〜7及び比較例3ではTiの被着分布状態は均一
で良好であった。これに対して比較例4では主要構成成
分板[A]の表面粗さが大きすぎる結果特に凹部が空孔
の発生の原因となり易く、Tiの被着に偏析した部分が
多数箇所見られている。
Further, as a result of the cross-sectional examination in the vicinity of the bonding interface, in Examples 4 to 7 and Comparative Example 3, the Ti deposition distribution was uniform and good. On the other hand, in Comparative Example 4, the surface roughness of the main component plate [A] is too large, and the recesses are particularly likely to cause the formation of voids, and a large number of segregated portions are observed in the Ti deposition. .

【0083】<実施例8〜10、比較例5〜6>前述の
実施例4〜7、比較例3〜4では、活性金属成分板
[B]として、厚さが50〜100μmで、その表面粗
さが0.1μmのTi板を使用した時の、主要構成成分
板[A]の板厚さ、表面粗さの影響について調査した
が、ここでは活性金属成分板[B]の板厚さを0.1〜
1200μmに変化した場合の接合強さ、気密接合性、
電気的特性への影響を調査した。
<Examples 8 to 10, Comparative Examples 5 to 6> In Examples 4 to 7 and Comparative Examples 3 to 4 described above, the active metal component plate [B] has a thickness of 50 to 100 μm and a surface thereof. The influence of the plate thickness of the main component plate [A] and the surface roughness when using a Ti plate having a roughness of 0.1 μm was investigated. Here, the plate thickness of the active metal component plate [B] is investigated. 0.1 to
Bond strength, airtight bondability when changed to 1200 μm,
The influence on the electrical characteristics was investigated.

【0084】セラミックス製絶縁容器の端部(セラミッ
クス部[X])と金属部[Y]との間に、公知のロウ材
料片[D]96AgInを配置、次いで主要構成成分板
[A]72AgCuを配置、次いで複合ロウ材料片[A
B]を配置し、さらに公知のロウ材料[D]96AgS
nを金属部[Y]との間に挿入配置する構成とした。
A known brazing material piece [D] 96AgIn is placed between the end (ceramic part [X]) and the metal part [Y] of the ceramic insulating container, and then the main component plate [A] 72AgCu is placed. Arrangement, then piece of composite brazing material [A
B], and a known brazing material [D] 96AgS.
n is inserted and arranged between the metal portion [Y] and the metal portion [Y].

【0085】表1に示した実験条件、表3に示した実験
結果から明らかな様に、本発明方法によって得た複合ロ
ウ材片[AB]を使用した真空バルブの気密封着部を持
つ真空バルブは、主要構成成分板[A]の板厚さを20
0μm(2mm)、その表面粗さを0.5μmに一定と
した時、活性金属成分板[B]の板厚さが0.1〜30
μmに於いて、良好な接合強さと気密接合性および電気
的特性を示した(実施例4〜7)。
As is clear from the experimental conditions shown in Table 1 and the experimental results shown in Table 3, a vacuum having a hermetically sealed portion of a vacuum valve using the composite brazing material piece [AB] obtained by the method of the present invention. The valve has a plate thickness of the main constituent plate [A] of 20.
The thickness of the active metal component plate [B] is 0.1 to 30 when the surface roughness is kept constant at 0 μm (2 mm) and 0.5 μm.
In μm, good bonding strength, airtight bonding and electrical characteristics were exhibited (Examples 4 to 7).

【0086】しかし、比較例5の様に、主要構成成分板
[A]の板厚さを200μm(2mm)、その表面粗さ
を0.5μmに一定としたときに、主要金属成分板
[B]の板厚さが0.1μm以下(比較例5)の場合に
は、接合強さ、気密接合性、のいずれにも問題が発生し
た。特に遮断テスでは、計画した5本の真空バルブの全
部に大リークが発生し、テスト不能となった(比較例
5)。活性金属成分板[B]の板厚さが1200μm
(比較例6)の場合では、接合強さの一層の低下、気密
接合性、電気的特性のいずれにも問題が発生した。特に
遮断テストでは計画した5本の真空バルブの内3本に大
リーク、2本に小リークが発生しテスト中止とした。
(比較例6)。
However, as in Comparative Example 5, when the plate thickness of the main component plate [A] was set to 200 μm (2 mm) and the surface roughness was fixed to 0.5 μm, the main metal component plate [B] ], The plate thickness was 0.1 μm or less (Comparative Example 5), problems occurred in both the bonding strength and the airtight bonding property. In particular, in the shutoff test, a large leak occurred in all of the five planned vacuum valves, and the test was impossible (Comparative Example 5). The plate thickness of the active metal component plate [B] is 1200 μm
In the case of (Comparative Example 6), there were problems in further lowering of bonding strength, airtight bonding, and electrical characteristics. Especially in the breaking test, a large leak occurred in 3 out of the planned 5 vacuum valves and a small leak occurred in 2 of them, and the test was stopped.
(Comparative example 6).

【0087】これらから活性金属成分板[B]の板厚さ
は、1〜200μmの範囲が好ましいことが判った。ま
た、接合界面近傍の断面調査の結果、実施例8〜10で
はTiの被着分布状態は均一で良好であった。これに対
して比較例5では、活性金属成分板[B]の板厚さが
0.1μm以下と極めて薄く{AgCu量+Ti量}の
中のTi量の比率が少なすぎる為Ti量の不足が原因と
なって、界面から深さ方向への活性金属の存在はほとん
ど見られず、界面は接合されず空孔が認められた。比較
例6では逆に{AgCu量+Ti量}に対するTi量が
多すぎる為、接合界面部の溶融温度の上昇による非接合
部分の発生やTi周辺部分に巨大亀裂の発生部分が多数
箇所見られている。
From these, it was found that the plate thickness of the active metal component plate [B] is preferably in the range of 1 to 200 μm. In addition, as a result of the cross-sectional examination in the vicinity of the bonding interface, in Examples 8 to 10, the Ti deposition distribution was uniform and good. On the other hand, in Comparative Example 5, the plate thickness of the active metal component plate [B] was extremely thin at 0.1 μm or less, and the ratio of the Ti amount in the {AgCu amount + Ti amount} was too small. As a cause, the existence of active metal in the depth direction from the interface was hardly seen, the interface was not joined, and vacancies were observed. On the contrary, in Comparative Example 6, since the amount of Ti was too large with respect to the amount of {AgCu + Ti}, the occurrence of non-bonding portions due to the increase in the melting temperature at the bonding interface and the occurrence of large cracks around Ti were observed. There is.

【0088】<実施例11〜14、比較例7〜8>前述
の実施例8〜10、比較例5〜6では、主要構成成分板
[A]の板厚さを200μm、その表面粗さを0.5μ
mと一定とした時の、活性金属成分板[B]の板厚さの
影響について調査したが、ここでは活性金属成分板
[B]の表面粗さを0.01〜100μmに変化した場
合の接合強さ、気密接合性、電気的特性への影響を調査
した。
<Examples 11 to 14 and Comparative Examples 7 to 8> In Examples 8 to 10 and Comparative Examples 5 to 6 described above, the plate thickness of the main component plate [A] was 200 μm, and the surface roughness thereof was 0.5μ
The effect of the plate thickness of the active metal component plate [B] was investigated when the value was kept constant at m. Here, when the surface roughness of the active metal component plate [B] was changed to 0.01 to 100 μm. The effects on bonding strength, airtight bonding, and electrical properties were investigated.

【0089】セラミックス製絶縁容器の端部(セラミッ
クス部[X])と金属部[Y]との間に、複合ロウ材片
[AB]のTi面がセラミックス部[X]に接するよう
に複合ロウ材片[AB]を配置し、さらに公知ロウ材
[D]97AgZdを金属部[Y]との間に挿入配置す
る構成とした。
Between the end portion (ceramics portion [X]) of the ceramic insulating container and the metal portion [Y], the composite brazing material piece [AB] is placed so that the Ti surface of the composite brazing material piece [AB] is in contact with the ceramics portion [X]. The material piece [AB] is arranged, and the known brazing material [D] 97AgZd is inserted and arranged between the material piece [AB] and the metal portion [Y].

【0090】表2に示した実験条件、表4に示した実験
結果から明らかな様に、本発明方法によって得た複合ロ
ウ材片[AB]を使用した真空バルブの気密封着部を持
つ真空バルブは、主要構成成分板[A]の板厚さを10
0μm(1mm)、その表面粗さが0.5μmに一定と
した時、活性金属成分板[B]の表面粗さは0.1〜3
0μmに於いて、良好な接合強さと気密接合性および電
気的特性を示した(実施例11〜14)。
As is clear from the experimental conditions shown in Table 2 and the experimental results shown in Table 4, a vacuum having a hermetically sealed portion of a vacuum valve using the composite brazing material piece [AB] obtained by the method of the present invention. The valve has a plate thickness of the main constituent plate [A] of 10
When the surface roughness is 0 μm (1 mm) and 0.5 μm, the surface roughness of the active metal component plate [B] is 0.1-3.
At 0 μm, good bonding strength, airtight bonding, and electrical characteristics were exhibited (Examples 11 to 14).

【0091】しかし、比較例7の様に、主要構成成分板
[A]の板厚さを100μm(1mm)、その表面粗さ
を0.5μmに一定とした後、活性金属成分板[B]の
板厚さが0.01以下の時には、接合強さ、気密接合
性、電気的特性に於いて、機能的には合格となったが、
この表面粗さのレベルを工業的に維持、管理するには、
経済的な問題が多く、また電気的特性にもばらつきも見
られている。従って製品の安定化の観点から本発明で
は、活性金属成分板[B]の表面粗さが0.01μm場
合については本発明からは除外する。
However, as in Comparative Example 7, after the plate thickness of the main component plate [A] was set to 100 μm (1 mm) and the surface roughness thereof was kept constant at 0.5 μm, the active metal component plate [B] was prepared. When the plate thickness is less than 0.01, it was functionally acceptable in terms of bonding strength, airtight bonding, and electrical characteristics.
To maintain and control this level of surface roughness industrially,
There are many economic problems, and there are variations in electrical characteristics. Therefore, in the present invention, from the viewpoint of product stabilization, the case where the surface roughness of the active metal component plate [B] is 0.01 μm is excluded from the present invention.

【0092】活性金属成分板[B]の表面粗さが100
μm(比較例8)の場合では、接合強さ、気密接合性の
いずれにも問題が発生した。特に遮断テスでは、計画し
た5本の真空バルブの全部に大リークが発生し電気的特
性評価を中止とした。(比較例8)。これらから活性金
属成分板[B]の表面粗さは、0.1〜30μmの範囲
が好ましいことが判った。
The surface roughness of the active metal component plate [B] is 100.
In the case of μm (Comparative Example 8), problems occurred in both bonding strength and airtight bonding. Especially in the breaking test, a large leak occurred in all of the planned 5 vacuum valves, and the electrical characteristic evaluation was stopped. (Comparative example 8). From these, it was found that the surface roughness of the active metal component plate [B] is preferably in the range of 0.1 to 30 μm.

【0093】<実施例15〜21>前述の実施例1〜1
4、比較例1〜8では、主要構成成分板[A]の材質と
して、72AgCuを代表として示したが、本発明の複
合材料の製造方法では、これに限ることなく、Ag、C
u、67Ag27CuIn、68Ag27CuSn、6
5Ag30CuZn、65Ag30CuCd、90Cu
Mnなど他の主要構成成分板[A]への適応も有効であ
る(実施例15〜21)。
<Examples 15 to 21> Examples 1 to 1 described above.
In Comparative Examples 1 to 8, 72AgCu was representatively shown as the material of the main component plate [A], but the composite material manufacturing method of the present invention is not limited to this, and Ag, C
u, 67Ag27CuIn, 68Ag27CuSn, 6
5Ag30CuZn, 65Ag30CuCd, 90Cu
Adaptation to other main component plates [A] such as Mn is also effective (Examples 15 to 21).

【0094】すなわち、表3に示した実験条件、表4に
示した実験結果から明らかな様に、本発明方法によって
得た複合ロウ材片[AB]を使用した真空バルブの気密
封着部を持つ真空バルブは、主要構成成分板[A]の板
厚さ200μm(2mm)、その表面粗さを0.5μm
に一定とした時、活性金属成分板[B]の板厚さを10
μm、その表面粗さを0.5μmに一定とした時、良好
な接合強さと気密接合性および電気的特性を示した(実
施例15〜21)。
That is, as is clear from the experimental conditions shown in Table 3 and the experimental results shown in Table 4, the airtightly attached part of the vacuum valve using the composite brazing material piece [AB] obtained by the method of the present invention was The vacuum valve has a main component plate [A] with a plate thickness of 200 μm (2 mm) and a surface roughness of 0.5 μm.
The plate thickness of the active metal component plate [B] is 10
[mu] m and the surface roughness was kept constant at 0.5 [mu] m, good bonding strength, airtight bonding, and electrical characteristics were exhibited (Examples 15 to 21).

【0095】また、接合界面近傍の断面調査の結果、T
iの被着分布状態は均一で、界面から深さ方向への活性
金属の存在も良好であった。なお、実施例15〜16で
は、セラミックス製絶縁容器の端部(セラミックス部
[X])と金属部[Y]との間に、先ず公知ロウ材
[D]64Ag25CuPdを配置、次いで活性金属成
分板[B]を主要構成成分板[A]によって、上面下面
からサンドイッチした複合ロウ材片[ABA]を配置
し、さらに公知ロウ材[D]80AgCuを金属部
[Y]との間に挿入配置する構成とした。複合ロウ材片
[ABA]の主要構成成分板[A]として、気密接合機
能性の劣るAg、Cuを選択している為、複合ロウ材片
[ABA]とセラミックス部[X]との間、金属部
[Y]との間の両方に公知ロウ材[D]を介挿する構成
としている。
Further, as a result of the cross-sectional investigation in the vicinity of the bonding interface, T
The deposition distribution of i was uniform, and the presence of the active metal in the depth direction from the interface was good. In Examples 15 to 16, a known brazing material [D] 64Ag25CuPd was first placed between the end (ceramics part [X]) and the metal part [Y] of the ceramic insulating container, and then the active metal component plate. A composite brazing material piece [ABA] sandwiching [B] from the upper and lower surfaces with a main constituent plate [A] is arranged, and a known brazing material [D] 80AgCu is inserted and arranged between the metal portion [Y]. It was configured. Since Ag and Cu, which are inferior in airtight bonding function, are selected as the main component plate [A] of the composite brazing material piece [ABA], between the composite brazing material piece [ABA] and the ceramic part [X], A known brazing material [D] is inserted both between the metal part [Y] and the metal part [Y].

【0096】実施例17〜21は、セラミックス製絶縁
容器の端部(セラミックス部[X])と金属部[Y]と
の間に、複合ロウ材片[AB]のTi面がセラミックス
部[X]に接するように複合ロウ材片[AB]を配置
し、さらに公知ロウ材[D]97AgZdを金属部
[Y]との間に挿入配置する構成とした。
In Examples 17 to 21, the Ti surface of the composite brazing material piece [AB] was located between the end (ceramic part [X]) and the metal part [Y] of the ceramic insulating container, and the ceramic part [X]. ] The composite brazing material piece [AB] is arranged so as to be in contact with the above], and the known brazing material [D] 97AgZd is inserted and arranged between the metal brazing material [Y] and the known brazing material [D].

【0097】<実施例22〜28>前述の実施例1〜2
1、比較例1〜8では、主要構成成分板[A]の材質と
して、単一金属或いは合金の例を代表例として示した
が、本発明の複合材料の製造方法ではこれに限ることな
く、CuクラッドAg板、AgクラッドCu板、Cuク
ラッド90AgCu板、90AgCuクラッドCu板、
CuクラッドAgCuIn、Cuクラッド90AgCu
Sn、Cuクラッド90CuMn板など他の主要構成成
分板[A]への適応も有効である(実施例22〜2
8)。
<Examples 22 to 28> Examples 1 to 2 described above.
1, Comparative Examples 1 to 8 show examples of a single metal or an alloy as a representative example of the material of the main component plate [A], but the composite material manufacturing method of the present invention is not limited to this. Cu clad Ag plate, Ag clad Cu plate, Cu clad 90AgCu plate, 90AgCu clad Cu plate,
Cu clad AgCuIn, Cu clad 90AgCu
It is also effective to apply to Sn, Cu clad 90CuMn plate and other main constituent plate [A] (Examples 22 to 2).
8).

【0098】すなわち、表2に示した実験条件、表4に
示した実験結果から明らかな様に、本発明方法によって
得た複合ロウ材片[AB]を使用した真空バルブの気密
封着部を持つ真空バルブは、主要構成成分板[A]の板
厚さ100μm(1mm)、その表面粗さを0.5μm
に一定とした時、活性金属成分板[B]の板厚さを10
μm、その表面粗さを0.5μmに一定とした時、良好
な接合強さと気密接合性および電気的特性を示した(実
施例22〜28)。
That is, as is clear from the experimental conditions shown in Table 2 and the experimental results shown in Table 4, the air-sealed joint of the vacuum valve using the composite brazing material piece [AB] obtained by the method of the present invention was The vacuum valve has a main component plate [A] with a plate thickness of 100 μm (1 mm) and a surface roughness of 0.5 μm.
The plate thickness of the active metal component plate [B] is 10
[mu] m and the surface roughness was kept constant at 0.5 [mu] m, good bonding strength, airtight bonding, and electrical characteristics were exhibited (Examples 22 to 28).

【0099】また、接合界面近傍の断面調査の結果、T
iの被着分布状態は均一で、界面から深さ方向への活性
金属の存在も良好であった。なお、実施例22〜28で
は、セラミックス製絶縁容器の端部(セラミックス部
[X])と金属部[Y]との間に、先ず公知ロウ材
[D]64Ag25CuPdを配置、次いで活性金属成
分板[B]を主要構成成分板[A]によって、上面下面
からサンドイッチした複合ロウ材片[ABA]を配置
し、さらに公知ロウ材[D]80AgCuを金属部
[Y]との間に挿入配置する構成とした。
Further, as a result of the cross-sectional investigation near the bonding interface, T
The deposition distribution of i was uniform, and the presence of the active metal in the depth direction from the interface was good. In Examples 22 to 28, first, a known brazing material [D] 64Ag25CuPd was disposed between the end (ceramics part [X]) and the metal part [Y] of the ceramic insulating container, and then the active metal component plate. A composite brazing material piece [ABA] sandwiching [B] from the upper and lower surfaces with a main constituent plate [A] is arranged, and a known brazing material [D] 80AgCu is inserted and arranged between the metal portion [Y]. It was configured.

【0100】<実施例29〜31>前述の実施例1〜2
8、比較例1〜8では、活性金属成分板[B]の材質と
して、Ti板を代表例として示したが、本発明の複合材
料の製造方法では、これに限ることなく、90AgT
i、80CuTi、68Ag27CuTi(実施例29
〜31)など他の活性金属成分板[B]への適応も有効
である(実施例22〜28)。
<Examples 29 to 31> Examples 1 to 2 described above.
In Comparative Examples 1 to 8, a Ti plate was shown as a representative example of the material of the active metal component plate [B], but the composite material manufacturing method of the present invention is not limited to this, and 90 AgT
i, 80CuTi, 68Ag27CuTi (Example 29
˜31) and other active metal component plates [B] are also effective (Examples 22 to 28).

【0101】すなわち、表2に示した実験条件、表4に
示した実験結果から明らかな様に、本発明方法によって
得た複合ロウ材片[AB]を使用した真空バルブの気密
封着部を持つ真空バルブは、主要構成成分板[A]の板
厚さ100μm(1mm)、その表面粗さを0.5μm
に一定とした時、活性金属成分板[B]の板厚さを20
μm、その表面粗さを0.5μmに一定とした時、良好
な接合強さと気密接合性および電気的特性を示した(実
施例22〜28)。
That is, as is clear from the experimental conditions shown in Table 2 and the experimental results shown in Table 4, the air-sealed attachment portion of the vacuum valve using the composite brazing material piece [AB] obtained by the method of the present invention was The vacuum valve has a main component plate [A] with a plate thickness of 100 μm (1 mm) and a surface roughness of 0.5 μm.
The plate thickness of the active metal component plate [B] is 20
[mu] m and the surface roughness was kept constant at 0.5 [mu] m, good bonding strength, airtight bonding, and electrical characteristics were exhibited (Examples 22 to 28).

【0102】また、接合界面近傍の断面調査の結果、T
iの被着分布状態は均一で、界面から深さ方向への活性
金属の存在も良好であった。なお、セラミックス製絶縁
容器の端部(セラミックス部[X])と金属部[Y]と
の間に、複合ロウ材片[AB]のTi面がセラミックス
部[X]に接するように複合ロウ材片[AB]を配置
し、さらに公知ロウ材[D]97AgCdを金属部
[Y]との間に挿入配置する構成とした。
Further, as a result of the cross-sectional examination near the bonding interface, T
The deposition distribution of i was uniform, and the presence of the active metal in the depth direction from the interface was good. In addition, the composite brazing material such that the Ti surface of the composite brazing material piece [AB] is in contact with the ceramics part [X] between the end (ceramics part [X]) and the metal part [Y] of the ceramic insulating container. A piece [AB] is arranged, and a known brazing material [D] 97AgCd is inserted and arranged between the piece [AB] and the metal part [Y].

【0103】以上述べた請求項1〜請求項7のいずれか
に対応する実施例によれば、以下のような作用効果が得
られる。すなわち、セラミックス部[X]と金属部
[Y]との接合用複合ロウ材料の製造方法において、主
要構成成分板又は線[A]と活性金属成分板又は線
[B]とを打抜くと同時に成形一体化した複合ロウ材片
[AB]を作製している。
According to the embodiment corresponding to any of claims 1 to 7 described above, the following operational effects can be obtained. That is, in the manufacturing method of the composite brazing material for joining the ceramic part [X] and the metal part [Y], at the same time as punching the main component plate or wire [A] and the active metal component plate or wire [B]. A composite brazing material piece [AB] which is integrally formed is manufactured.

【0104】この為、従来の活性金属成分を含むAgC
u合金をロウ材料として使用する方法と比較すると、活
性金属成分のセラミックス被接合部との接触状態が改善
され、接合強度、気密接合性が向上する。また、活性金
属粉をセラミックス被接合部に直接被着させる方法と比
較して、微粉末や溶剤の取扱い問題から解放されると共
に簡便性も向上する。
Therefore, AgC containing a conventional active metal component is used.
Compared with the method using the u alloy as a brazing material, the contact state of the active metal component with the ceramic joint is improved, and the joint strength and airtight joint property are improved. Further, as compared with the method of directly depositing the active metal powder on the ceramic bonded portion, the handling problem of fine powder and solvent is released and the simplicity is improved.

【0105】また請求項15〜請求項18のいずれかに
対応する実施例によれば、以下のような作用効果が得ら
れる。セラミックス部[X]と金属部[Y]との接合方
法において、前記複合ロウ材片[AB]の活性金属成分
[B]面を、セラミックス部の被接合面[X]と対向接
触する様に介挿配置すると共に、必要により金属部の被
接合面[Y]との間に公知ロウ材料を配置した後、加熱
接合処理されたセラミックス部[X]と金属部[Y]と
を接合している。この為セラミックス部[Y]と金属部
[Y]との接合では、セラミックス部[X]からの活性
金属成分粉の脱落の問題から解放される。
Further, according to the embodiment corresponding to any of claims 15 to 18, the following operational effects can be obtained. In the method of joining the ceramic part [X] and the metal part [Y], the surface of the active metal component [B] of the composite brazing material piece [AB] is brought into contact with the surface to be joined [X] of the ceramic part. After interposing and placing a known brazing material between the surface to be joined [Y] of the metal part as necessary, the ceramic part [X] and the metal part [Y] that have been heat-bonded are joined together. There is. Therefore, in the joining of the ceramic part [Y] and the metal part [Y], there is no problem of the active metal component powder falling off from the ceramic part [X].

【0106】上記した様に、接合方法ではこの複合ロウ
材料板をセラミックス部[X]と接触させて加熱接合処
理する。これは単なる接触載置であって、特にメタライ
ジング処理を行わない点、即ち予め形成されるのは、複
合ロウ材片[AB]であって、従来のMo−Mn法の様
な高温度加熱処理を要するメタライズ層ではない点で、
従来の金属/セラミックス接合技術とは内容、作用効果
を異にする。
As described above, in the joining method, this composite brazing material plate is brought into contact with the ceramics portion [X] to perform the heating joining process. This is a mere contact placement, and the point that metallizing treatment is not performed in particular, that is, the pre-formed composite brazing material piece [AB] is heated at a high temperature like the conventional Mo-Mn method. In that it is not a metallized layer that requires processing,
The content, function and effect are different from the conventional metal / ceramic bonding technology.

【0107】以上述べた実施例の複合ロウ材料の製造方
法とこの製造方法によりできた複合ロウ材料を用いた接
合方法の利点について説明する。 (1)従来のスクリーン印刷法は、セラミックス部
[X]被着面にメッシュを置き、この上から活性金属粉
を主として粘結剤の付着力を活用し印刷付着させる。こ
の技術は、簡便性、経済性の観点から広く活用されてい
るが、電子管、サイリスタバルブのごとき電力管、真空
バルブなどのように接合強度と共に気密性問題をも重要
視する製品では、未だ完全に解決している訳ではなく、
特に気密特性にばらつきが発生している。
The advantages of the method for manufacturing the composite brazing material of the above-described embodiment and the joining method using the composite brazing material made by this manufacturing method will be described. (1) In the conventional screen printing method, a mesh is placed on the adhered surface of the ceramic part [X], and the active metal powder is printed and adhered onto the mesh by mainly utilizing the adhesive force of the binder. This technology is widely used from the viewpoints of simplicity and economy, but it is still not perfect for products that place importance on not only sealing strength but also airtightness, such as electron tubes, power tubes such as thyristor valves, and vacuum valves. Is not solved by
In particular, the airtightness characteristics vary.

【0108】すなわち従来のスクリーン印刷法は、
(イ)本来のメッシュを使用しているので、被着面上で
の活性金属粉の付着状態(被着量、被着分布)は均一と
なる筈のところ、それにも係わらず被着面上での活性金
属粉の分布状態には不均一さが認められていること、
(ロ)または従来のスクリーン法は、活性金属粉と金属
部[Y]との間の付着力は、粘結剤の付着力、被着状態
を利用しているので、粘結剤の熱分解の時間、熱分解の
程度によって、活性金属のセラミックス部[X]からの
脱落の程度に影響を与え、接合強さと気密接合性は活性
金属の分布量、分布密度のバラツキに依存していること
などがわかった。
That is, the conventional screen printing method is
(B) Since the original mesh is used, the adhesion state (deposition amount and distribution) of the active metal powder on the adherend surface should be uniform, but on the adherend surface nevertheless In the distribution state of active metal powder in the non-uniformity is recognized,
(B) In the conventional screen method, the adhesive force between the active metal powder and the metal part [Y] uses the adhesive force of the binder and the adhered state, so that the thermal decomposition of the binder is performed. The time and the degree of thermal decomposition affect the extent of the active metal falling out of the ceramic part [X], and the bonding strength and hermetic bonding depend on the distribution of the active metal and the dispersion of the distribution density. I understood.

【0109】従来の活性金属法による金属/セラミック
ス接合技術を利用した用途分野、製品では、特に接合強
さを重視すれば十分であった。すなわち従来の活性金属
法では、本発明が目的、対象としている接合強さと気密
接合性の両立を実現するという認識は必要でなく全く注
目されておらず、単にメッシュを介して活性金属粉を付
着、印刷するだけで十分であった。
In the fields of application and products utilizing the conventional metal / ceramic bonding technology by the active metal method, it was sufficient to attach particular importance to the bonding strength. That is, in the conventional active metal method, it is not necessary to recognize that the present invention aims to achieve both the target bonding strength and the airtight bonding property, and no attention has been paid at all. Simply, the active metal powder is simply attached through the mesh. , Printing was enough.

【0110】これに対して、電子管、電力管、真空バル
ブのように接合強さとともに気密性をも重要視する適応
目的の場合では、従来のスクリーン法の様な多量の粘着
物質や有機溶剤の使用を制限した上で、活性金属粉と金
属部[Y]との付着の状態を最適化し、ロウ付け処理前
に活性金属粉が脱落しないようにすることのできる技術
の開発が極めて重要であることを見出だした。
On the other hand, in the case of the application purpose such as the electron tube, the power tube, and the vacuum valve in which importance is attached to not only the bonding strength but also the airtightness, a large amount of an adhesive substance or an organic solvent like the conventional screen method is used. It is extremely important to develop a technology that can optimize the state of adhesion between the active metal powder and the metal part [Y] while limiting the use so that the active metal powder does not fall off before the brazing process. I found that.

【0111】(2)活性金属法による気密接合直後の真
空度レベル、真空リーク問題、長期間経過後の真空度低
下など気密性に問題が発生した場合には、その原因とし
て活性金属の金属部[Y]への付着の状態、すなわち付
着の量、付着の分布状態に偏析が見られる。しかしこの
時の接合強さは、活性金属の量が十分な量であるならば
十分な値を示す傾向にある。
(2) When a problem occurs in the airtightness such as a vacuum level immediately after airtight bonding by the active metal method, a vacuum leak problem, and a decrease in the vacuum level after a long period of time, the cause is the metal part of the active metal. Segregation is observed in the state of adhesion to [Y], that is, the amount of adhesion and the distribution state of adhesion. However, the bonding strength at this time tends to show a sufficient value if the amount of the active metal is a sufficient amount.

【0112】すなわち、活性金属付着の状態が所定条件
の範囲内の時には、極めて安定した気密特性を示した。
その原因として被着面での活性金属[A]の分布は被着
面全面に亘り極めて均一に分散している傾向にあった。
なおこの時のセラミックス製容器と金属製蓋体との接合
強さは、活性金属の被着量が十分な量であるならば同様
に十分な値を示した。
That is, when the active metal adhesion state was within the range of the predetermined conditions, a very stable airtight property was exhibited.
As a cause of this, the distribution of the active metal [A] on the adhered surface tended to be extremely uniformly dispersed over the entire adhered surface.
At this time, the bonding strength between the ceramic container and the metal lid body also showed a sufficient value if the amount of the active metal deposited was sufficient.

【0113】メッシュを介した被着でも、メッシュの隅
部に良好に活性金属粉が存在した。例えば真空バルブの
セラミックス製容器と金属製蓋体との気密接合に於いて
は、接合の強さは活性金属の被着量の制御によって容易
に確保しやすいが、しかし気密特性は、活性金属の被着
量よりも被着分布で代表される偏析状態に依存した。こ
の様に金属部[Y]への活性金属の被着状態と、気密特
性の間には密接な相関性が見られ、電子管、サイリスタ
バルブのごとき電力管、真空バルブの寿命、電気的特性
に影響を与えている。
Even when adhered through the mesh, the active metal powder was satisfactorily present in the corners of the mesh. For example, in the airtight joining of a ceramic container of a vacuum valve and a metal lid, the strength of the joining can be easily secured by controlling the deposition amount of the active metal. It depends on the segregation state represented by the deposition distribution rather than the deposition amount. In this way, there is a close correlation between the deposition state of the active metal on the metal part [Y] and the airtight property, and the life and electrical characteristics of electron tubes, power tubes such as thyristor valves, vacuum valves, etc. Have an impact.

【0114】(3)電子管、サイリスタバルブのごとき
電力管、真空遮断器などのセラミックス製絶縁容器(セ
ラミックス部材)は、大きさ(外径、内径)がまちまち
である上に、その高さも不定の為、品質管理上技術的問
題が多い。そのため従来法の活性金属法による接合方法
では、大きさ、形状のまちまちのセラミックス部材に被
着する場合不利益が多い。例えば、セラミックス円柱の
厚さ5mm以下の微少厚さ、30〜1000mm高さの
セラミックス製絶縁容器端面にロウ付けが行われてい
る。この場合セラミックス製絶縁容器端面の被接合面へ
のTi、Zr、Cr、Hf粉等の活性金属を被着する時
の作業性、メタライジング層の不均一性が課題となって
いる。
(3) Ceramic insulating containers (ceramic members) such as electron tubes, power tubes such as thyristor valves, and vacuum circuit breakers vary in size (outer diameter, inner diameter) and their heights are also indefinite. Therefore, there are many technical problems in quality control. Therefore, the conventional active metal bonding method has many disadvantages when it is applied to ceramic members having different sizes and shapes. For example, brazing is performed on the end face of the ceramic insulating container having a thickness of 30 to 1000 mm and a thickness of the ceramic cylinder of 5 mm or less. In this case, workability at the time of depositing an active metal such as Ti, Zr, Cr, and Hf powder on the joined surface of the end face of the ceramic insulating container and nonuniformity of the metalizing layer are problems.

【0115】これらの課題に対して、請求項1〜請求項
7のいずれかに記載の発明ではセラミックス部[X]と
金属部[Y]とを接合するための複合ロウ材料板の製造
において、前記所定の主要構成成分板[A]と所定の活
性金属成分板[B]とを重ね合わせた状態で、両者を打
抜くと同時に成形一体化して複合ロウ材片[AB]を作
製する方法を採っている。このため、従来の活性金属成
分を含むAgCu合金をロウ材として使用する方法と比
較すると、活性金属成分のセラミックス被接合部との接
触状態が改善され、接合強度、気密接合性が向上する。
さらに活性金属粉をセラミックス被接合部に直接被着さ
せる方法と比較して、微粉末や溶剤の取扱い問題から解
放されると共に簡便性も向上する。この様に活性金属成
分板[B]を活用することによって、前記ばらつき、不
均一性を回避し良好な気密性と接合強度を持ったセラミ
ックス製絶縁容器(セラミックス部材)とすることがで
きる。
With respect to these problems, in the invention according to any one of claims 1 to 7, in the production of the composite brazing material plate for joining the ceramic part [X] and the metal part [Y], A method for producing a composite brazing material piece [AB] by punching the predetermined main constituent component plate [A] and the predetermined active metal component plate [B] in an overlapping state and simultaneously molding and integrating them. I am collecting. Therefore, as compared with the conventional method of using an AgCu alloy containing an active metal component as a brazing material, the contact state of the active metal component with the portion to be joined to the ceramic is improved, and the joining strength and airtight joining property are improved.
Further, as compared with the method of directly depositing the active metal powder on the ceramic bonded portion, the handling problem of fine powder and solvent is released and the simplicity is improved. By utilizing the active metal component plate [B] as described above, it is possible to obtain a ceramic insulating container (ceramic member) having good airtightness and bonding strength while avoiding the above-mentioned variations and nonuniformities.

【0116】(4)被着部(セラミックス部[X]、金
属部[Y])へ活性金属粉を被着させる従来方法では,
被着させたのみではTi、Zr、Cr、Hf等の付着強
さが十分でない場合があり、どうしてもメタライジング
化の為の加熱処理を必要としていた。これに対して、主
要構成成分板[A]と所定の活性金属成分板[B]とを
重ね合わせた状態で、両者を打抜くと同時に成形一体化
して複合ロウ材片[AB]を作る本発明の製造方法の第
4工程では、金属部[Y]全面に均一に十分よく馴染め
かつ密着する為、被着面全面に均一に付着分散する特徴
を有する。その結果、メタライジング化の為の加熱処理
をしなくとも良好な気密性と接合強度を得る特徴を有す
る。もしさらに十分よく馴染ませる要求の時には、第3
工程の前に、主要構成成分板[A]、活性金属成分板
[B]のいずれか又は両者を軟化処理してもよい。
(4) In the conventional method of depositing the active metal powder on the adhered portion (ceramics portion [X], metal portion [Y]),
In some cases, the adhesion strength of Ti, Zr, Cr, Hf, etc., is not sufficient just by applying them, and heat treatment for metalizing was inevitably required. On the other hand, in the state where the main component plate [A] and the predetermined active metal component plate [B] are superposed, both are punched and simultaneously molded and integrated to make a composite brazing material piece [AB]. In the fourth step of the production method of the present invention, since the metal part [Y] is uniformly and sufficiently conformed and adheres well, it is characterized in that it is uniformly attached and dispersed on the entire surface to be adhered. As a result, it has a characteristic that good airtightness and bonding strength can be obtained without heat treatment for metallization. If there is a demand to make it even more familiar, the third
Before the step, either or both of the main component plate [A] and the active metal component plate [B] may be softened.

【0117】(5)本発明の製造方法では、Ti等の活
性金属成分板[B]は、0.001〜0.1mm(1〜
100μm)の板厚さとすることを要する。板厚さが
0.001mm以下では、主要構成成分板[A]と活性
金属成分板[B]とを重ね合わせを行い、打抜き成形型
に導入する第3の工程での活性金属成分板[B]の取扱
いの点での技術的な困難さが増し非効率的となるのみな
らず、第3の工程の後の主要構成成分板[A]と活性金
属成分板[B]とを打抜くと同時に成形一体化したて複
合ロウ材片[AB]を作製する第4の工程でも、活性金
属成分板[B]の破断部分が多くなる欠点が目立ち好ま
しくない。
(5) In the manufacturing method of the present invention, the active metal component plate [B] such as Ti has a thickness of 0.001 to 0.1 mm (1 to
It is necessary to have a plate thickness of 100 μm). When the plate thickness is 0.001 mm or less, the main component plate [A] and the active metal component plate [B] are superposed on each other, and the active metal component plate [B] in the third step is introduced into the punching die. ] Not only becomes technically difficult in terms of handling but becomes inefficient, and when the main component plate [A] and the active metal component plate [B] are punched out after the third step. Even in the fourth step of simultaneously forming and integrally forming the composite brazing material piece [AB], the disadvantage that the active metal component plate [B] has many fractured portions is not noticeable.

【0118】板厚さが0.1mm以上では、接合部への
過剰量の活性金属の供給となり、接合後の接合部近傍に
巨大な空孔の発生の一因となるのみならず、接合部への
過剰量の活性金属の供給は、接合加熱処理中に主要構成
成分板[A]との合金化の進行で高融点化し接合不良部
の発生の一因ともなる。
When the plate thickness is 0.1 mm or more, an excessive amount of active metal is supplied to the joint portion, which not only contributes to the generation of huge holes near the joint portion after the joint but also causes the joint portion to grow. The supply of an excessive amount of active metal to the alloy causes a high melting point due to the progress of alloying with the main component plate [A] during the bonding heat treatment, which also contributes to the occurrence of defective bonding.

【0119】更に、活性金属成分板[B]の表面粗さ
は、主要構成成分板[A]のそれと同等若しくは以下が
好ましく、また0.1〜30μmの範囲の表面粗さとす
ることを要する。すなわち表面粗さが0.1μm以下で
は、成形一体化して複合ロウ材片[AB]を作製する第
4の工程に於いて、主要構成成分板[A]と活性金属成
分板[B]との密着度の向上に対して、マイナスとなる
傾向を示すのみならず経済性もマイナスとなり、活性金
属成分の過剰な表面状態といえる。一方表面粗さが30
μm以上では、活性金属成分のセラミックス部[X]に
対する付着度(付着の強さ、付着密度など)に粗密の状
態が発生し、その結果接合強さ、気密接合性のばらつき
の一因となる。
Further, the surface roughness of the active metal component plate [B] is preferably equal to or less than that of the main constituent component plate [A], and the surface roughness in the range of 0.1 to 30 μm is required. That is, when the surface roughness is 0.1 μm or less, the main component plate [A] and the active metal component plate [B] are separated from each other in the fourth step of forming and integrating the composite brazing material pieces [AB]. With respect to the improvement of the adhesiveness, not only does it show a negative tendency but also the economic efficiency becomes negative, which can be said to be an excessive surface state of the active metal component. On the other hand, the surface roughness is 30
If the thickness is more than μm, the degree of adhesion (adhesion strength, adhesion density, etc.) of the active metal component to the ceramic part [X] will be in a coarse and dense state, and as a result, it will be one of the causes of variations in joining strength and airtight joining property. .

【0120】(6)代表的なロウ材料として、779℃
の溶融温度を持つ共晶銀ロウ材(72wt%Ag−Cu
合金)が知られている。本発明方法の接合の一実施例で
も、例えば、厚さ0.1mmの板状の共晶銀ロウ板の一
面(両面でも可)に、Ti活性金属板を打抜くと同時に
成形一体化した複合ロウ材料を使用している。
(6) As a typical brazing material, 779 ° C.
Eutectic silver brazing material (72 wt% Ag-Cu)
Alloy) is known. Also in one embodiment of the joining of the method of the present invention, for example, a Ti active metal plate is punched on one surface (both sides are acceptable) of a plate-shaped eutectic silver brazing plate having a thickness of 0.1 mm, and at the same time, a composite is formed. Uses wax material.

【0121】なお、以上述べた実施例の主要構成成分
は、前述した実施例に限定されるものではなく、前記共
晶銀ロウの構成成分であるAg、Cuを別々に供給する
方法すなわちAg薄板、Cu薄板として、このAg薄板
(またはCu薄板)に、活性金属成分Tiを重ね合せ第
3の工程、第4の工程最終的な組成比率が希望する組成
(例えば72wt%Ag−Cu合金)となるようにして
も良い。
The main constituents of the above-mentioned embodiment are not limited to the above-mentioned embodiment, but the method of separately supplying Ag and Cu which are the constituents of the eutectic silver wax, that is, the Ag thin plate. As the Cu thin plate, the active metal component Ti is superposed on this Ag thin plate (or Cu thin plate), the third step, the fourth step and the final composition ratio is desired (for example, 72 wt% Ag-Cu alloy). It may be.

【0122】ロウ材料としては銀系ロウ材料に限ること
はなく、前述の実施例の接合用ロウ材構造をとることに
よって、Au系ロウ材、Pd系ロウ材、Pt系ロウ材、
Cu系ロウ材であってもよい。
The brazing material is not limited to the silver brazing material, but the Au brazing material, the Pd brazing material, the Pt brazing material,
It may be a Cu-based brazing material.

【0123】前述した実施例は、必要により主要構成成
分板[A]と活性金属成分板[B]とを重ね合わせ、打
抜くと同時に成形一体化して得た複合ロウ材片[AB]
を、Agなどのメッキ層を持たせた金属部[Y]面とセ
ラミックス部[X]との間に、活性金属成分板[B]の
面がセラミックス部[X]と接触する用介挿配置し、加
熱封着してなることにある。したがって、活性金属をど
のような条件、どのような手段で金属部[Y]面に成形
一体化するかがポイントである。この場合主要構成成分
板[A]と活性金属成分金属板部[Y]の表面粗さを
0.1〜30μmの範囲とすることが一層好ましい。以
上によって電子管、電力管、真空バルブの製造に好適な
高性能の気密封着方法とそれに必要な複合ロウ材料の製
造方法が提供できる。
In the above-mentioned embodiment, if necessary, the main component plate [A] and the active metal component plate [B] are overlapped, punched and simultaneously molded and integrated to obtain a composite brazing material piece [AB].
Between the metal portion [Y] surface having a plating layer such as Ag and the ceramic portion [X] so that the surface of the active metal component plate [B] contacts the ceramic portion [X]. However, it is to be heat sealed. Therefore, the point is how to integrate the active metal on the [Y] surface of the metal part under what conditions and by what means. In this case, it is more preferable that the surface roughness of the main component plate [A] and the active metal component metal plate portion [Y] be in the range of 0.1 to 30 μm. As described above, it is possible to provide a high-performance airtight sealing method suitable for manufacturing electron tubes, power tubes, and vacuum valves, and a method for manufacturing a composite brazing material required therefor.

【0124】[実施例32〜40、比較例9〜11]
次、前述した接合用複合ロウ材料の製造方法と異なる接
合用複合ロウ材料の製造方法について表5を参照して説
明する。この製造方法は、Ag、Cuを主成分とするロ
ウ材料と、例えば厚さ5μmのTi箔と、拡散防止層
を、真空中で熱処理することにより、Ag、Cuを主成
分とするロウ材料の片面にTi箔を接合させたものであ
る。
[Examples 32 to 40, Comparative Examples 9 to 11]
Next, with reference to Table 5, description will be made on a manufacturing method of a bonding composite brazing material different from the manufacturing method of the bonding composite brazing material described above. In this manufacturing method, a brazing material containing Ag and Cu as a main component, a Ti foil having a thickness of 5 μm, and a diffusion prevention layer are heat-treated in a vacuum to obtain a brazing material containing Ag and Cu as a main component. The Ti foil is bonded to one surface.

【0125】<比較例9、実施例32、33>ロウ材料
をCu、熱処理温度を800℃、真空度を1×10-3
aとして、従来の方法と本発明による方法で、ロウ材の
片面にTi層を有するロウ材を製造した。比較例9の従
来の方法では、拡散防止材を使用しないでCuとTi箔
を、熱拡散により接合させたところ、CuとTiが全て
一体化してしまい、ロウ材として使用不可能であった。
拡散防止材としてAl23 粉末を使用して、CuとT
i箔と共に、積層構造を形成したものを、熱処理した実
施例32では、CuとTiだけが接合され、Al23
はCu及びTiの両方とも未反応であり、Cuの片面に
均質なTi層を有するロウ材を、複数枚得ることができ
た。またCuと、Ti箔と、Al23 粉末で形成され
た拡散防止層を、ロール形状に複数回巻いたものを、熱
処理した実施例33では、CuとTiだけが接合され、
Al23はCu及びTiの両方とも未反応であり、C
uの片面に均質なTi層を有する1枚の長いコイル状の
ロウ材を得ることができた。コイル状となったロウ材を
巻き戻し、1枚の長い板状とし、切断し、ロウ付に供し
た。
<Comparative Example 9, Examples 32 and 33> The brazing material is Cu, the heat treatment temperature is 800 ° C., and the degree of vacuum is 1 × 10 −3 P.
As a, a brazing material having a Ti layer on one surface of the brazing material was manufactured by the conventional method and the method according to the present invention. In the conventional method of Comparative Example 9, when Cu and Ti foils were joined by thermal diffusion without using a diffusion preventive material, Cu and Ti were all integrated, and it was impossible to use as a brazing material.
Using Al 2 O 3 powder as a diffusion barrier, Cu and T
In Example 32 in which the laminated structure was formed together with the i-foil and heat-treated, only Cu and Ti were bonded, and Al 2 O 3 was added.
Both Cu and Ti did not react, and a plurality of brazing materials having a uniform Ti layer on one surface of Cu could be obtained. In Example 33 in which Cu, Ti foil, and a diffusion barrier layer formed of Al 2 O 3 powder were wound in a roll shape a plurality of times and heat-treated, only Cu and Ti were bonded,
Al 2 O 3 is unreacted with both Cu and Ti, and C
One long coil-shaped brazing material having a uniform Ti layer on one surface of u could be obtained. The coiled brazing material was rewound to form a single long plate, cut and used for brazing.

【0126】<実施例34〜37>ロウ材料として、C
u、Ag−28wt%Cu、CuとAg−28wt%C
uの2層、を使用して、Ti箔との拡散接合を、Al2
3 粉末を拡散防止材として挟み込んで、ロール状にし
た後、熱処理温度700℃、真空度1×10-3Paの条
件で行った。ロウ材料として、Cuを使用した実施例3
4、Ag−28wt%Cuを使用した実施例35につい
ては、それぞれCu、Ag−28wt%Cuの片面に均
質なTi層を有するロウ材を得ることができた。ロウ材
料として、CuとAg−28wt%Cuの2層を使用し
た実施例36については、CuとAg−28wt%Cu
接合され、更にCuの多面には、均質なTi層を有する
ロウ材を得ることができた。
<Examples 34 to 37> As a brazing material, C was used.
u, Ag-28 wt% Cu, Cu and Ag-28 wt% C
2 layers of u are used for diffusion bonding with Ti foil, Al 2
O 3 powder was sandwiched as a diffusion preventive material to form a roll, and then heat treatment was performed at a temperature of 700 ° C. and a vacuum degree of 1 × 10 −3 Pa. Example 3 using Cu as a brazing material
4. In Example 35 using Ag-28 wt% Cu, it was possible to obtain a brazing material having a uniform Ti layer on one surface of Cu and Ag-28 wt% Cu, respectively. For Example 36 in which two layers of Cu and Ag-28 wt% Cu were used as the brazing material, Cu and Ag-28 wt% Cu were used.
It was possible to obtain a brazing material which was joined and had a uniform Ti layer on the multiple faces of Cu.

【0127】ロウ材料として、Ag−27wt%Cu−
5wt%Inを使用して、Ti箔との拡散防止材Al2
3 と共に、積層構造を形成したものを、温度650
℃、真空度1×10-3Paの条件で熱処理を行った実施
例37については、Ag−27wt%Cu−5wt%I
nの片面に均質なTi層を有するロウ材を、複数枚得る
ことができた。
As a brazing material, Ag-27 wt% Cu-
Diffusion preventive material Al 2 with Ti foil using 5 wt% In
A laminated structure was formed with O 3 at a temperature of 650
Regarding Example 37 which was heat-treated under the conditions of the temperature of 1 ° C. and the degree of vacuum of 1 × 10 −3 Pa, Ag-27 wt% Cu-5 wt% I
A plurality of brazing materials having a uniform Ti layer on one surface of n could be obtained.

【0128】<比較例10、実施例38>ロウ材料をC
uとTi箔と拡散防止剤Al23 をコイル状に巻き付
けてから、1×10-3Paの真空雰囲気中で、温度を1
000℃、850℃として、熱処理を行った。熱処理温
度が1000℃である比較例2は、熱処理時に金属部が
溶融してしまい、ロウ材としては、使用不可能であっ
た。熱処理温度が850℃である実施例38では、金属
ロウ材料の片面に均質なTi層を有するロウ材を得るこ
とができた。
Comparative Example 10 and Example 38 The brazing material is C
After winding u, Ti foil, and diffusion preventive agent Al 2 O 3 into a coil, the temperature was set to 1 in a vacuum atmosphere of 1 × 10 −3 Pa.
Heat treatment was performed at 000 ° C. and 850 ° C. In Comparative Example 2 in which the heat treatment temperature was 1000 ° C., the metal part was melted during the heat treatment and could not be used as a brazing material. In Example 38 in which the heat treatment temperature was 850 ° C., a brazing material having a uniform Ti layer on one side of the metal brazing material could be obtained.

【0129】<実施例39、比較例11>ロウ材料をC
uとTi箔と拡散防止剤Al23 をコイル状に巻き付
けてから、保持温度を800℃で、雰囲気を1×10-1
Paの真空中又は大気中で、熱処理を行った。1×10
-1Paの真空中で行った実施例39では、金属ロウ材料
の片面に均質なTi層を有するロウ材を得ることができ
た。大気中で熱処理を行った比較例3では、Tiの表面
が酸化されてしまい、活性ロウ材としては性能が低下し
てしまった。
<Example 39, Comparative Example 11> The brazing material is C
After winding u, Ti foil and diffusion preventive agent Al 2 O 3 into a coil, the holding temperature was 800 ° C. and the atmosphere was 1 × 10 −1.
The heat treatment was performed in a Pa vacuum or in the atmosphere. 1 x 10
In Example 39 performed in a vacuum of -1 Pa, a brazing material having a uniform Ti layer on one surface of the metal brazing material could be obtained. In Comparative Example 3 in which the heat treatment was performed in the atmosphere, the surface of Ti was oxidized and the performance of the active brazing material was deteriorated.

【0130】<実施例40>拡散防止材として、紙を使
用した実施例40では、熱処理後には紙は変質していた
が、金属ロウ材料の片面に均質なTi層を有するロウ材
を得ることができた。
<Example 40> In Example 40 in which paper was used as the diffusion preventing material, although the paper was deteriorated after the heat treatment, a brazing material having a uniform Ti layer on one surface of the metal brazing material was obtained. I was able to.

【0131】[0131]

【表1】 [Table 1]

【0132】[0132]

【表2】 [Table 2]

【0133】[0133]

【表3】 [Table 3]

【0134】[0134]

【表4】 [Table 4]

【0135】[0135]

【表5】 [Table 5]

【0136】以上述べた請求項8〜14のいずれかに対
応する実施例によれば、以下のような作用効果が得られ
る。前述したように、セラミックスと金属を接合するた
めには、接合界面にはTiが多く存在しているロウ材を
使用することが好ましく、Ag−Cuを主成分とするロ
ウ材料の片面にTi層を形成する方法として、ペースト
法、蒸着法等が検討されているが、信頼性、環境面、経
済性等の問題点があった。しかし、本発明方法のような
熱拡散により、均一なTi層を得ることができるように
なった。熱拡散により、異種金属を接合することは公知
の技術であるが、本発明の特徴は、拡散防止層を導入す
ることである。それにより、積層及びロール形状として
も、金属部分が全て一体化することもなく、広範囲に渡
って均一なTi層を安価に得ることができ、セラミック
と金属を接合するロウ材料の製造が可能である。
According to the embodiment corresponding to any of claims 8 to 14 described above, the following operational effects can be obtained. As described above, in order to bond the ceramics and the metal, it is preferable to use a brazing material having a large amount of Ti at the bonding interface, and a Ti layer is formed on one surface of the brazing material containing Ag-Cu as a main component. Although a paste method, a vapor deposition method, or the like has been studied as a method for forming a film, there are problems such as reliability, environmental aspects, and economical efficiency. However, it has become possible to obtain a uniform Ti layer by thermal diffusion as in the method of the present invention. Although joining dissimilar metals by thermal diffusion is a known technique, a feature of the present invention is to introduce a diffusion prevention layer. This makes it possible to obtain a uniform Ti layer over a wide range at low cost even if the metal parts are not integrated as a laminated or roll shape, and it is possible to manufacture a brazing material for bonding a ceramic and a metal. is there.

【0137】以上述べた実施例によれば、金属ロウ材料
の片面にTi層を有する複合ロウ材を得ることができ、
このように得られた材料を、例えば真空スイッチ容器、
シリコン整流器用容器、接合端子板等の気密封着部の接
合に使用することができる。
According to the embodiments described above, a composite brazing material having a Ti layer on one side of a metal brazing material can be obtained,
The material thus obtained, for example, a vacuum switch container,
It can be used for joining airtightly adhered parts such as a silicon rectifier container and a joining terminal plate.

【0138】[0138]

【発明の効果】本発明によれば以下のような効果が得ら
れる。すなわち、請求項1〜請求項7に対応する発明
は、接合強度と気密接合性を改善でき、また請求項8〜
請求項14に対応する発明は、積層およびロール形状に
としても金属部が全て一体化することもなく、広範囲に
渡って均一なTi層を安価に得ることができるセラミッ
クス部[X]と金属部[Y]との接合用複合ロウ材料の
製造方法を提供することができる。
According to the present invention, the following effects can be obtained. That is, the inventions corresponding to claims 1 to 7 can improve the bonding strength and airtight bondability, and the inventions of claims 8 to
The invention corresponding to claim 14 is a ceramic part [X] and a metal part capable of inexpensively obtaining a uniform Ti layer over a wide range without forming all the metal parts in a laminated or roll shape. A method for manufacturing a composite brazing material for joining with [Y] can be provided.

【0139】また請求項15〜請求項18に対応する発
明によれば、接合強度と気密接合性を改善できるセラミ
ックス部[X]と金属部[Y]との接合方法を提供する
ことができる。
Further, according to the inventions corresponding to claims 15 to 18, it is possible to provide a method of joining the ceramic part [X] and the metal part [Y] capable of improving the joining strength and the airtight joining property.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山本 敦史 東京都府中市東芝町1番地 株式会社東芝 府中工場内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (72) Inventor Atsushi Yamamoto 1st Toshiba Town, Fuchu City, Tokyo Toshiba Corporation Fuchu Factory

Claims (18)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 セラミックス部[X]と金属部[Y]と
の接合用複合ロウ材料の製造方法において、 板厚さ又は線太さが30〜2000μmのAg、Cu、
AgCu、AgCuln、AgCuSn、AgCuZ
n、AgCuCd、CuMnから選択された1つの主要
構成成分板または線[A]を準備する第1の工程と、 板厚さ又は線太さが1〜100μmのTi、AgTi、
CuTi、AgCuTiから選択された1つの活性金属
成分板[B]を準備する第2の工程と、 前記主要構成成分板又は線[A]と活性金属成分板又は
線[B]を打抜き成形型に導入する第3の工程と、 前記主要構成成分板又は線[A]と活性金属成分板又は
線[B]とを打抜くと同時に成形一体化した複合ロウ材
片[AB]を作製する第4の工程とを含み、 前記第1〜第4の工程を順次実施するようにしたことを
特徴とする複合ロウ材料の製造方法。
1. A method of manufacturing a composite brazing material for joining a ceramic part [X] and a metal part [Y], wherein Ag, Cu having a plate thickness or a wire thickness of 30 to 2000 μm,
AgCu, AgCuln, AgCuSn, AgCuZ
n, AgCuCd, the first step of preparing one main component plate or wire [A] selected from CuMn, and Ti, AgTi having a plate thickness or line thickness of 1 to 100 μm,
The second step of preparing one active metal component plate [B] selected from CuTi and AgCuTi, and the main component plate or wire [A] and the active metal component plate or wire [B] into a punching die. A third step of introducing and a fourth step of producing a composite brazing material piece [AB] in which the main constituent component plate or wire [A] and the active metal component plate or wire [B] are punched and integrated at the same time. And a step of sequentially performing the first to fourth steps.
【請求項2】 前記第3の工程は、主要構成成分板又は
線[A]と活性金属成分板又は線[B]とを、予め重ね
合せた後打抜き成形型に導入することを特徴とする請求
項1記載の複合ロウ材料の製造方法。
2. The third step is characterized in that the main constituent component plate or wire [A] and the active metal component plate or wire [B] are superposed in advance and then introduced into a punching die. A method for manufacturing the composite brazing material according to claim 1.
【請求項3】 前記第3の工程は、主要構成成分板又は
線[A]と活性金属成分板又は線[B]とロウ材料板の
3者を順序不同に予め重ね合せた後打抜き成形型に導入
することを特徴とする請求項1記載の複合ロウ材料の製
造方法。
3. The punching die according to the third step, which comprises preliminarily superimposing the main component plate or wire [A], the active metal component plate or wire [B], and the brazing material plate in any order. 2. The method for producing a composite brazing material according to claim 1, wherein
【請求項4】 前記主要構成成分板又は線[A]は、C
uクラッドAg、AgクラッドCu、CuクラッドAg
Cu、AgCuクラッドCu、CuクラッドAgCul
n、CuクラッドAgCuSn、CuクラッドCuMn
から選択された1つであることを特徴とする請求項1〜
3のいずれかに記載の複合ロウ材料の製造方法。
4. The main component plate or wire [A] is C
u clad Ag, Ag clad Cu, Cu clad Ag
Cu, AgCu clad Cu, Cu clad AgCul
n, Cu clad AgCuSn, Cu clad CuMn
It is one selected from the following.
4. The method for manufacturing the composite brazing material according to any one of 3 above.
【請求項5】 前記主要構成成分板又は線[A]は活性
金属成分板又は線[B]とは、第3の工程の前に、加熱
処理によって十分軟化させたものであることを特徴とす
る請求項1〜4のいずれかに項記載の複合ロウ材料の製
造方法。
5. The main component plate or wire [A] is an active metal component plate or wire [B] which is sufficiently softened by heat treatment before the third step. The method for manufacturing the composite brazing material according to claim 1.
【請求項6】 前記活性金属成分板又は線[B]の表面
粗さは、主要構成成分板又は線[A]のそれとほぼ同等
であり、かつ0.1〜30μmの範囲の表面粗さ(但し
[A]板厚さμm又は線太さμm>[B]の表面粗さμ
m)を有することを特徴とする請求項1〜5のいずれか
に記載の複合ロウ材料の製造方法。
6. The surface roughness of the active metal component plate or line [B] is almost the same as that of the main component plate or line [A], and the surface roughness in the range of 0.1 to 30 μm ( However, [A] plate thickness μm or line thickness μm> [B] surface roughness μ
m) is contained, The manufacturing method of the composite brazing material in any one of Claims 1-5 characterized by the above-mentioned.
【請求項7】 第3の工程の前に、前記主要成文成分板
又は線[A]と活性金属成分板又は線[B]との密着性
向上のために加熱処理を与えることを特徴とする請求項
1〜6のいずれかに記載の複合ロウ材料の製造方法。
7. Before the third step, a heat treatment is applied to improve the adhesion between the main textural component plate or wire [A] and the active metal component plate or wire [B]. A method for manufacturing the composite brazing material according to claim 1.
【請求項8】 ロウ材料と、活性な金属箔と、拡散防止
材料を同一順序で積層した後、熱処理を施し、前記ロウ
材料と前記金属箔を一体化することを特徴とする複合ロ
ウ材料の製造方法。
8. A composite brazing material, wherein the brazing material, the active metal foil, and the diffusion preventing material are laminated in the same order and then heat-treated to integrate the brazing material and the metal foil. Production method.
【請求項9】 ロウ材料と、活性な金属箔と、拡散防止
材料をロール状に巻き付けた後、熱処理を施し、前記ロ
ウ材料と前記金属箔を一体化することを特徴とする複合
ロウ材料の製造方法。
9. A composite brazing material, characterized in that the brazing material, the active metal foil and the diffusion preventive material are wound in a roll shape and then heat treated to integrate the brazing material and the metal foil. Production method.
【請求項10】 前記ロウ材料は、Cu、Ag−Cu、
CuとAg−Cuの2層、Ag−Cu−Inのいずれか
であることを特徴とする請求項8または請求項9記載の
複合ロウ材料の製造方法。
10. The brazing material is Cu, Ag—Cu,
10. The method for producing a composite brazing material according to claim 8 or 9, wherein the composite brazing material is one of two layers of Cu and Ag-Cu, and Ag-Cu-In.
【請求項11】 前記活性な金属箔はTiであることを
特徴とする請求項8または9記載の複合ロウ材料の製造
方法。
11. The method for producing a composite brazing material according to claim 8, wherein the active metal foil is Ti.
【請求項12】 前記熱処理温度は、880℃以下であ
ること特徴とする請求項8または請求項9記載の複合ロ
ウ材料の製造方法。
12. The method for producing a composite brazing material according to claim 8, wherein the heat treatment temperature is 880 ° C. or lower.
【請求項13】 前記熱処理の雰囲気は、10-1Pa以
下の圧力を有する真空雰囲気であることを特徴とする請
求項8または請求項9記載の複合ロウ材料の製造方法。
13. The method for producing a composite brazing material according to claim 8, wherein the atmosphere of the heat treatment is a vacuum atmosphere having a pressure of 10 −1 Pa or less.
【請求項14】 前記拡散防止材料は、Al23
末、紙の内、少なくとも1種類であることを特徴とする
請求項8または請求項9記載の複合ロウ材料の製造方
法。
14. The method for producing a composite brazing material according to claim 8, wherein the diffusion preventing material is at least one of Al 2 O 3 powder and paper.
【請求項15】 セラミックス部[X]と金属部[Y]
の接合方法において、 板厚さ又は線太さが30〜2000μmのAg、Cu、
AgCu、AgCuln、AgCuSn、AgCuZ
n、AgCuCd、CuMnから選択された1つの主要
構成成分板または線[A]を準備する第1の工程と、 板厚さ又は線太さが1〜100μmのTi、AgTi、
CuTi、AgCuTiから選択された1つの活性金属
成分板[B]を準備する第2の工程と、 前記主要構成成分板又は線[A]と活性金属成分板又は
線[B]を打抜き成形型に導入する第3の工程と、 前記主要構成成分板又は線[A]と活性金属成分板又は
線[B]とを打抜くと同時に成形一体化した複合ロウ材
片[AB]を作製する第4の工程と、 前記複合ロウ材片[AB]の活性金属成分[B]面を、
セラミックス部の被接合面[X]と対向接触する様に介
挿配置すると共に、必要により金属部の被接合面[Y]
との間にロウ材料を配置した後、加熱溶融させる第5の
工程とを含み、 前記第1〜第5の工程を順次実施するようにしたことを
特徴とするセラミックス部[X]と金属部[Y]との接
合方法。
15. A ceramic part [X] and a metal part [Y].
In the joining method of No. 1, Ag, Cu having a plate thickness or wire thickness of 30 to 2000 μm,
AgCu, AgCuln, AgCuSn, AgCuZ
n, AgCuCd, the first step of preparing one main component plate or wire [A] selected from CuMn, and Ti, AgTi having a plate thickness or line thickness of 1 to 100 μm,
The second step of preparing one active metal component plate [B] selected from CuTi and AgCuTi, and the main component plate or wire [A] and the active metal component plate or wire [B] into a punching die. A third step of introducing and a fourth step of producing a composite brazing material piece [AB] in which the main constituent component plate or wire [A] and the active metal component plate or wire [B] are punched and simultaneously integrated. And the active metal component [B] surface of the composite brazing material piece [AB],
The ceramic part is placed so as to face the surface [X] to be bonded, and if necessary, the surface to be bonded [Y] of the metal part.
And a fifth step of heating and melting the brazing material after the brazing material is disposed between the ceramics part [X] and the metal part. How to join with [Y].
【請求項16】 セラミックス部[X]と金属部[Y]
の接合方法において、 板厚さ又は線太さが30〜2000μmのAg、Cu、
AgCu、AgCuln、AgCuSn、AgCuZ
n、AgCuCd、CuMnから選択された1つの主要
構成成分板または線[A]を準備する第1の工程と、 板厚さ又は線太さが1〜100μmのTi、AgTi、
CuTi、AgCuTiから選択された1つの活性金属
成分板[B]を準備する第2の工程と、 前記主要構成成分板又は線[A]と活性金属成分板又は
線[B]を打抜き成形型に導入する第3の工程と、 前記主要構成成分板又は線[A]と活性金属成分板又は
線[B]とを打抜くと同時に成形一体化した複合ロウ材
片[AB]を作製する第4の工程と、 前記複合ロウ材片[AB]の活性金属成分[B]面を、
金属部の被接合面[Y]と対向接触するように介挿配置
すると共に、セラミックス部の被接合面[X]との間に
ロウ材料を配置した後、加熱溶融させる第5の工程とを
含み、 前記第1〜第5の工程を順次実施するようにしたことを
特徴とするセラミックス部[X]と金属部[Y]との接
合方法。
16. A ceramic part [X] and a metal part [Y].
In the joining method of No. 1, Ag, Cu having a plate thickness or wire thickness of 30 to 2000 μm,
AgCu, AgCuln, AgCuSn, AgCuZ
n, AgCuCd, the first step of preparing one main component plate or wire [A] selected from CuMn, and Ti, AgTi having a plate thickness or line thickness of 1 to 100 μm,
The second step of preparing one active metal component plate [B] selected from CuTi and AgCuTi, and the main component plate or wire [A] and the active metal component plate or wire [B] into a punching die. A third step of introducing and a fourth step of producing a composite brazing material piece [AB] in which the main constituent component plate or wire [A] and the active metal component plate or wire [B] are punched and integrated at the same time. And the active metal component [B] surface of the composite brazing material piece [AB],
A fifth step of placing the brazing material between the joined surface [X] of the ceramic portion and the joined surface [Y] of the ceramic portion, and then heating and melting the brazing material. A method for joining a ceramic part [X] and a metal part [Y], characterized in that the first to fifth steps are sequentially carried out.
【請求項17】 前記第5の工程は、真空雰囲気下また
は非酸化性雰囲気下で実施することを特徴とする請求項
15または請求項16記載のセラミックス部[X]と金
属部[Y]との接合方法。
17. The ceramic part [X] and the metal part [Y] according to claim 15 or 16, wherein the fifth step is performed in a vacuum atmosphere or a non-oxidizing atmosphere. How to join.
【請求項18】 前記セラミックス部[X]が内部に所
望の電極を備えたアルミナ円筒管であり、前記金属部
[Y]が封着用Fe−Ni、Fe−Co合金であること
を特徴とする請求項15〜17のいずれかに記載のセラ
ミックス部[X]と金属部[Y]との接合方法。
18. The ceramic part [X] is an alumina cylindrical tube having a desired electrode inside, and the metal part [Y] is a Fe—Ni or Fe—Co alloy for sealing. A method for joining the ceramic part [X] and the metal part [Y] according to any one of claims 15 to 17.
JP5109795A 1995-03-10 1995-03-10 Production of laminated brazing filler metal and joining method Pending JPH08245275A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP5109795A JPH08245275A (en) 1995-03-10 1995-03-10 Production of laminated brazing filler metal and joining method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP5109795A JPH08245275A (en) 1995-03-10 1995-03-10 Production of laminated brazing filler metal and joining method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH08245275A true JPH08245275A (en) 1996-09-24

Family

ID=12877316

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP5109795A Pending JPH08245275A (en) 1995-03-10 1995-03-10 Production of laminated brazing filler metal and joining method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH08245275A (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8531033B2 (en) 2009-09-07 2013-09-10 Advanced Interconnect Materials, Llc Contact plug structure, semiconductor device, and method for forming contact plug
CN106312369A (en) * 2016-10-31 2017-01-11 天津航空机电有限公司 Solder for connecting ceramics with kovar alloys
CN109622938A (en) * 2018-12-12 2019-04-16 江苏阳明船舶装备制造技术有限公司 It is a kind of to prepare copper alloy surface wear-resistant coating and preparation method with AgCuTi
CN114227064A (en) * 2021-12-27 2022-03-25 浙江亚通焊材有限公司 Silver-copper-titanium active solder laminated composite strip and preparation method thereof
CN116593259A (en) * 2023-07-17 2023-08-15 东北大学 Copper-titanium diffusion couple and preparation method thereof

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8531033B2 (en) 2009-09-07 2013-09-10 Advanced Interconnect Materials, Llc Contact plug structure, semiconductor device, and method for forming contact plug
CN106312369A (en) * 2016-10-31 2017-01-11 天津航空机电有限公司 Solder for connecting ceramics with kovar alloys
CN109622938A (en) * 2018-12-12 2019-04-16 江苏阳明船舶装备制造技术有限公司 It is a kind of to prepare copper alloy surface wear-resistant coating and preparation method with AgCuTi
CN114227064A (en) * 2021-12-27 2022-03-25 浙江亚通焊材有限公司 Silver-copper-titanium active solder laminated composite strip and preparation method thereof
CN114227064B (en) * 2021-12-27 2022-10-04 浙江亚通焊材有限公司 Silver-copper-titanium active solder laminated composite strip and preparation method thereof
CN116593259A (en) * 2023-07-17 2023-08-15 东北大学 Copper-titanium diffusion couple and preparation method thereof
CN116593259B (en) * 2023-07-17 2023-09-26 东北大学 Copper-titanium diffusion couple and preparation method thereof

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5056702A (en) Method of manufacturing a semiconductor device
WO1997042792A1 (en) Electric heating element and electrostatic chuck using the same
EP0989605B1 (en) Production method for lid material for a package for electronic components.
US4049475A (en) SECo5 -Permanent magnet joined to at least one iron mass and method of fabricating such a permanent magnet
JPH08245275A (en) Production of laminated brazing filler metal and joining method
JPH10144459A (en) Conductive heating element
CN113636869B (en) Screen printing slurry of aluminum nitride ceramic substrate and metallization method
JP2017105682A (en) Bonding method of metal member and ceramic member
JPH08253373A (en) Production of vacuum airtight vessel sealant, vacuum airtight vessel, and ceramic-metal junction body
JP3302121B2 (en) Manufacturing method of vacuum valve
JP2752079B2 (en) Method of manufacturing airtight ceramic container
JP2541837B2 (en) Method for manufacturing bonded body of ceramics and metal
KR102220724B1 (en) NiSnP BRAZING FILLER METAL, BRAZING FILLER ALLOY PANNEL AND BRAZING METHOD
JPH04300259A (en) Joining member and joining
JPH08245274A (en) Method for joining ceramic to metal
JPH10255606A (en) Manufacture of vacuum valve
JP2642386B2 (en) Vacuum valve and method of manufacturing the same
JPH09231884A (en) Vacuum valve
JPS6132752A (en) Manufacture of ceramics circuit board
JPH08171839A (en) Manufacture of vacuum bulb
JPH06183851A (en) Soldering pretreatment of ceramic
JP2022054717A (en) Ceramic sealing component and manufacturing method thereof
JP2023141572A (en) Copper ceramic bonded body, brazing filler metal, and method for producing copper ceramic bonded body
JPH05314908A (en) Manufacture of strip getter
JPH1092276A (en) Vacuum valve and its manufacture