CN1990426A - 氮化铝接合体及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供即使在较低接合温度下也能得到良好的接合状态，且制造工序中不需要加压的氮化铝接合体及其制造方法。本发明的氮化铝接合体具备：包含氮化铝的棒状安装体；包含氮化铝且上述安装体的前端部螺纹连接到支撑孔中的被安装体；以及，使上述安装体和被安装体接合的接合层。

Description

氮化铝接合体及其制造方法
技术领域
本发明涉及氮化铝及其制造方法，更具体涉及将作为半导体制造装置的构成部件的多个氮化铝部件接合的接合体及其制造方法。
背景技术
以往，在使氮化铝部件接合的情况下，有时使用例如固相接合。固相接合是在氮化铝部件间不存在接合材料而在固相状态下进行接合的方法(例如，参照专利文献1“特开平8-73280号公报”)。
此外，已知方法为，在氮化铝质陶瓷所构成的多个基本材料之间，设置含有氮化铝质陶瓷和熔剂的接合剂，然后，在加热到预定温度的同时施加载荷来制造接合体(例如，参照专利文献2“专利3604888号公报”)。
使用这些接合技术，制造作为构成具有发热体的加热装置和具有电极的静电吸盘等的部件的半导体制造装置。
但是，在上述现有固相接合中，为得到良好的接合状态，而需要将接合温度设定为1850℃以上的高温，所以氮化铝部件有可能因接合而变形。
此外，在加热装置和静电吸盘的制造工程中进行固相接合的情况下，通过高接合温度，有可能出现发热体和电极变质，或体积电阻率变化。其结果，存在加热装置的均匀加热性下降且导致静电吸盘的吸附力下降的可能。另外，由于需要非常好的接合面的平面度，所以不但成为成本增加的重要原因，而且还限制了接合部的形状。
再有，在上述专利文献2中公开的接合方法中，如说明书中第0061段所述，在加热基本材料和接合剂的同时，有时需要在与接合面正交的方向上加压。
发明内容
于是，本发明的目的是提供即使在较低接合温度下也能得到良好的接合状态，且制造工序中不需要加压的氮化铝接合体及其制造方法。
为实现上述目的，本发明的氮化铝接合体，其特征在于，具备：包含氮化铝的棒状安装体；包含氮化铝，且上述安装体的前端部螺纹连接到支撑孔中的被安装体；在这些安装体和被安装体的接触部中，至少形成在安装体通过上述螺纹连接而承受压接力的压接部，且使上述安装体和被安装体接合的接合层；该接合层包含氮、氧、铝、钙，稀土类元素的含有量不满15重量％。
以往，将含有氮化铝的安装体和被安装体接合的方法主要是固相接合和液相接合。此外，对于上述日本国专利第3604888号公报(专利文献2)，如说明那样，由于以往需要加压工序，所以难以将多个安装体同时接合到被安装体上。但是，根据本发明，由于将多个安装体同时接合到被安装体上，所以可提高制造效率。
此外，在安装体为细棒状，例如为细长圆柱状和圆筒状的情况下，以往难以向被安装体施加载荷而推压安装体。但是，根据本发明，安装体和被安装体的接触部中，至少在安装体通过上述螺纹连接而承受压接力的压接部上形成接合层。即，由于利用螺纹连接所产生的压接力来接合，所以不需要向安装体施加载荷并推压，可有效率地制造氮化铝接合体。
此外，由于上述接合材料包含氮化铝，所以对氮化铝接合性高，能够可靠地将安装体接合到被安装体上。
再有，上述安装体和被安装体的接触部中，至少在安装体通过上述螺纹连接而承受压接力的压接部上设置接合层，所以即使在设置接合层的部位即压接部的表面粗糙度大的情况下，接合层进入在该接合面上形成的微小凹凸内，也可确保将安装体接合到被安装体上。
上述接合层理想的是包含15～30重量％氮、10～35重量％氧、20～55重量％铝、5～20重量％钙。
理想的是，将上述安装体形成为内部具有通孔的圆筒状，同时，通过在上述被安装体上形成连通到支撑孔底面的插入孔，而将安装体的通孔连通到上述被安装体的插入孔中。
由于安装体内部形成的通孔和被安装体的插入孔连通，所以可从安装体向被安装体输送氦气等流体。此外，通过上述接合材料，能够可靠地密封支撑孔和安装体的前端部。
上述安装体及被安装体可在300℃～800℃的高温状态下使用。
上述被安装体是构成半导体制造装置的加热装置，安装体理想的为管状部件。
此外，由于与现有接合方法比较可在低温下接合，因此半导体制造装置的加热装置的发热体不变质，体积电阻率在接合时也几乎不变，所以作为加热装置发挥优良性能。
本发明的氮化铝接合体的制造方法，具有以下步骤：在含有氮化铝的棒状安装体以及含有氮化铝的被安装体的至少一个上涂抹接合材料的步骤；将所述安装体螺纹连接到被安装体的支撑孔中，并将所述安装体通过所述接合材料压接到被安装体上的步骤；以及，通过对所述安装体、接合材料及被安装体以1500℃以下的接合温度进行加热，将安装体介由接合层接合在被安装体上的步骤，
所述接合材料通过包括含有氧化钙铝或氧化钙及氧化铝，且含有稀土类元素不满5重量％的熔剂和氮化铝粉末，而将安装体和被安装体的接触部中至少因上述螺纹连接而使安装体承受来自被安装体的压接力的压接部，通过接合层相互接合。
根据此类制造方法，由于将接合温度设定为1500℃以下的低温，可大幅减小接合时氮化铝接合体的热变形。此外，由于接合温度低，所以可减小接合所需的能量，且接合后的再加工也不需要，所以可大幅降低制造成本。
在上述制造方法中，理想的是以升温速度0.5～10.0℃/分钟升至上述接合温度。
上述安装体和被安装体的接触部中，理想的是，至少因上述螺纹连接而承受压接力的压接部的平均表面粗糙度为0.4～1.6μm。
通过采用该平均表面粗糙度，接合材料熔化或软化，填补上述压接部表面上形成的凹凸，所以可提高安装体和被安装体的接合强度。
根据本发明的氮化铝接合体及制造方法，可将多个安装体同时接合到被安装体上。以往，将含有氮化铝的安装体和被安装体接合的方法主要是固相接合和液相接合。此外，由于如同对上述日本专利第3604888号公报的说明那样在以往的陶瓷间接合时需要加压工序，所以难以将多个安装体同时接合到被安装体上。但是，根据本发明，可将多个安装体同时接合到被安装体上。
此外，根据本发明的氮化铝接合体的制造方法，由于将接合温度设定为1500℃以下的低温，所以可大幅降低接合时氮化铝接合体的热变形。而且，由于在接合时不需要将安装体对被安装体加压，所以可减少制造工时。
附图说明
图1是表示本发明实施方式的氮化铝接合体的剖视图。
图2是表示本发明另一实施方式的氮化铝接合体的剖视图。
图3是表示本发明实施方式的半导体制造装置的加热装置的剖视图。
图4是表示本发明又一实施方式的氮化铝接合体的剖视图。
图5是表示本发明又一实施方式的氮化铝接合体的剖视图。
图6是表示本发明又一实施方式的氮化铝接合体的剖视图。
图7是表示本发明又一实施方式的氮化铝接合体的剖视图。
图8是表示本发明又一实施方式的氮化铝接合体的剖视图。
图中：
1、21-氮化铝接合体，3、23、52、82-安装体，3a、23a-前端部，5、25、56-支撑孔，7、27、53、62、83-被安装体，11、44、57-接合层，31、86-通孔，33-插入孔，41-加热装置，42-圆盘状部件(被安装体)，43-管状部件(安装体)
具体实施方式
下面对本发明实施方式的氮化铝接合体及其制造方法进行说明。
(接合材料)
本发明实施方式的接合材料包含熔剂和氮化铝(AlN)粉末，可适用于包含氮化铝的安装体及被安装体彼此的接合。
接合材料理想的是含有10～90重量％熔剂、10～90重量％氮化铝粉末。根据此类熔剂和氮化铝粉末的配合，可减小含有氮化铝的安装体及被安装体和接合材料的热膨胀差，并可在接合部分残留适量的熔剂。因此，可提高接合部分的强度和气密性。接合材料更理想的是含有80～40重量％熔剂、20～60重量％氮化铝粉末。再有，氮化铝粉末中也可含有Y、Yb、Sm、Ce那样的稀土类元素。
(熔剂)
熔剂含有氧化钙铝(CaxAlyOz)，或氧化钙(CaO)及氧化铝(Al2O3)。即，熔剂至少含有氧化钙铝，或氧化钙及氧化铝两者。因此，熔剂理想的是仅含有氧化钙铝、含有氧化钙铝及氧化钙、含有氧化钙铝及氧化铝、含有氧化钙铝和氧化钙及氧化铝、含有氧化钙及氧化铝。
此外，作为氧化钙铝(CaxAlyOz)，熔剂可含有Ca12Al14O33(x＝12、y＝14、z＝33)或Ca3Al2O6(x＝3、y＝2、z＝6)中至少一种。即，作为氧化钙铝，熔剂可仅含有Ca12Al14O33，也可仅含有Ca3Al2O6，还可含有Ca12Al14O33和Ca3Al2O6两者，除Ca12Al14O33和Ca3Al2O6之外，还可含有Ca12Al14O33和Ca3Al2O6以外相的氧化钙铝。再有，熔剂中的稀土类元素(Y、Yb、Sm、Ce)的含量为相对于熔剂整体量不满5重量％(对应于方案4的记载)。还有，也可完全不含稀土类元素。
(氮化铝接合体)
如图1所示，本实施方式的氮化铝接合体1具备形成为细长圆柱状(棒状)的以氮化铝为主成分的安装体3、将安装体3的前端部3a螺纹连接并接合到支撑孔5中的以氮化铝为主成分的被安装体7、在被安装体7的支撑孔5的底面9整体上配置的接合层11。该接合层11含有氮(N)、氧(O)、铝(Al)、钙(Ca)，稀土类元素的含有量不足15重量％。再有，接合层11中所含的稀土类元素原本包含于接合材料中，而且，作为被接合对象物的安装体3和被安装体7中的氮化铝中所含的稀土类元素进入接合层11中。此外，也可完全不含稀土类元素。
由于此类氮化铝接合体1可由1500℃以下的低接合温度得到，所以可抑制接合时的安装体3及被安装体7的热变形，且接合状态也良好。此外，通过接合层11来接合安装体3前端面3b和被安装体7的支撑孔5的底面9。在将该安装体3螺纹连接到被安装体7的支撑孔5的状态下，安装体3的前端面3b从底面9的接合层11承受螺纹连接所产生的压接力。这样，在图1的氮化铝接合体中，前端面3b及支撑孔5的底面9成为压接部。因此，不会如以往那样施加载荷，且可利用螺纹连接所产生的压接力来接合，所以可减少接合体的制造工时。安装体3及被安装体7的材质以氮化铝为主成分，可含有(Y、Yb、Sm、Ce)那样的稀土类元素。
再有，接合层11理想的是含有15～30重量％氮、10～35重量％氧、20～55重量％铝、5～20重量％钙。通过此类接合层11的组成，可提高接合部分的强度和气密性。接合层11理想的是含有例如化合物N-O-Al-Ca和化合物N-O-Al-Ca-X(X为稀土类元素)、氧化钙、氧化铝、氧化钙铝等。
如图2所示，本实施方式的另一氮化铝接合体21具备形成为细长圆柱状(棒状)的安装体23、将安装体23的前端部23a螺纹连接并接合到支撑孔25中的被安装体27、在被安装体27的支撑孔25的底面29整体上配置的接合层11。该接合层11含有与上述图1中所说明的接合层相同的组成。由于此类氮化铝接合体21可由1500℃以下的低接合温度得到，所以可抑制接合时的安装体23及被安装体27的热变形，且接合状态也良好。此外，由于不会如以往那样施加载荷，且可利用螺纹连接所产生的压接力来接合，所以可减少接合体的制造工时。
此外，安装体23形成为内部具有通孔31的大体圆筒形。被安装体27上形成了支撑孔25，该支撑孔25中形成了与底面29连通的插入孔33。因此，构成为，插入孔33和通孔31互相连通，所以在从安装体23的前端导入氦气等流体时，该流体从通孔31输送到插入孔33。
图3是表示本发明实施方式的半导体制造装置的加热装置的剖视图。该加热装置41具备作为被安装体的圆盘状部件(盘)42、作为安装体的管状部件(轴)43、将这些圆盘状部件42及管状部件43接合的接合层44，圆盘状部件42及管状部件43皆含有氮化铝。
在圆盘状部件42的内部埋设了发热体45。作为该发热体45，可使用钼(Mo)、钨(W)等电阻发热体。此外，发热体45可使用线状、线圈状、筛网状、片状、块状等形状。
圆盘状部件42的上面是装载了半导体基板(晶片)的装载面42a，该装载面42a的相对侧背面42b上接合了管状部件43。具体地说，背面42b上形成了圆环状的凹部(支撑孔)46，在该凹部46的内面形成了接合层11。而且，管状部件43的前端43a嵌入凹部46中，该前端43a通过上述接合层11嵌入并接合到凹部46中。即使在该情况下，由于不会如以往那样施加载荷，且可利用螺纹连接所产生的压接力来接合，所以也可减少接合体的制造工时。另外，该接合层11含有与上述图1及图2中所说明的接合层相同的组成。
此外，在管状部件43的内周侧，容纳了圆筒状的供电部件47，供电部件47的端部47a通过焊接等与发热体45的端子电连接。这样，供电部件47可向发热体45供给电力。
另外，对于本实施方式的其它氮化铝接合体，使用图4～图8来进行说明。
这些氮化铝接合体51、61、71、81、91，相对于具有贯穿的支撑孔56的被安装体53、62、83来螺纹连接作为安装体的螺栓52、82，同时，在螺栓52、82和被安装体53、62、83之间的接触部上形成了接合层57。下面具体说明。
图4所示的氮化铝接合体51具备作为安装体的螺栓52、具有支撑孔56的被安装体53以及在螺栓52和被安装体53的接触部形成的接合层11。
螺栓52由头部54和在该头部54下部设置的螺栓部55一体化形成，该螺栓部55螺纹连接到被安装体53的螺栓孔56中。此外，通过螺栓52的螺纹连接，螺栓52的头部54的外周部下面58承受从被安装体53的上面59向上的压接力。这样，外周部下面58和上面59成为压接部。
而且，接合层11形成于螺栓52的外周部下面58和被安装体53的上面59之间，以及螺栓52的螺栓部55的外周面和被安装体53的螺栓孔56的内周面之间。该接合层11也具有与上述图1～图3中所说明的接合层相同的组成。
接着，在图5所示的氮化铝接合体61中，被安装体62上面形成了豁口64，该豁口64内配置了螺栓52的头部54。
即使在该情况下，通过螺栓52的螺纹连接，螺栓52的头部54的外周部下面58承受从被安装体62的豁口64的上面59向上方的压接力。这样，外周部下面58及上面59成为压接部。接合层11形成于作为螺栓52的外周部下面58和被安装体62的豁口64的上面59之间，以及螺栓52的螺栓部55的外周面和被安装体62的螺栓孔56的内周面之间。该接合层11也具有与上述图1～图4中所说明的接合层相同的组成。
图6所示的氮化铝接合体71具备螺栓52和被安装体53及接合层57。与图4比较，该情况在螺栓部55上没有形成接合层，螺栓52的头部54的外周部下面58和被安装体53的上面59之间形成了接合层11。这样，外周部下面58及上面59成为压接部。该接合层11也具有与上述图1～图5中所说明的接合层相同的组成。
此外，图7及图8所示的氮化铝接合体81、91在螺栓82上设置沿轴向贯穿的通孔86。
即，图7所示的氮化铝接合体81为与图4的氮化铝接合体51大体相同的构成，但在作为安装体的螺栓82的径向中心部上沿轴向形成了通孔86这点上不同。此外，图8所示的氮化铝接合体91为与图6的氮化铝接合体71大体相同的构成，但在作为安装体的螺栓82的径向中心部上沿轴向形成了通孔86这点上不同。即使在这些氮化铝接合体81、91中，通过螺栓82的螺纹连接，螺栓82的头部84的外周部下面58承受从被安装体83的上面59向上方的压接力。因此，由于不会如以往那样施加载荷，且可利用螺纹连接所产生的压接力来接合，所以也可减少接合体的制造工时。再有，图7、8的接合层11也含有与上述图1～图6中所说明的接合层相同的组成。
根据这些氮化铝接合体51、61、81、91，螺栓孔56在被安装体53、62、83的厚度方向上贯穿，所以可减小被安装体53、62、83的厚度。
(氮化铝接合体的制造方法)
对于本发明实施方式的氮化铝接合体的制造方法，参照图2进行说明。
(接合材料的涂抹工序)
在被安装体27的支撑孔25的侧面上切有阴螺纹。首先，从支撑孔25的底面29到底面29附近的侧面来涂抹接合材料。此外，支撑孔25的底面29的平均表面粗糙度为0.4～1.6μm。
该接合材料含有氧化钙铝或氧化钙及氧化铝，且含有稀土类材料不足5重量％的熔剂和氮化铝粉末。此外，为易于涂抹，接合材料可混合使用IPA(异丙醇)、乙醇等。另外，也可将接合材料形成为片状，配置于支撑孔25的底面29，夹在安装体23和被安装体27之间。为使接合材料的量变均匀，理想的是5～35mg/cm2。更理想的接合材料的量是10～30mg/cm2。再有，如果使用稀土类元素的含量为5重量％以上的熔剂，则在加热工序中存在可能产生需要加热到1500℃以上的温度，变得比较不利。
(安装体的螺纹连接工序)
其次，将安装体23的前端部23a螺纹连接到被安装体27的支撑孔25中。该前端部23a的外周切有阳螺纹，且形成为可螺纹连接到被安装体27的支撑孔25的阴螺纹上。使安装体23螺纹连接，前端部23a的前端面23b接触支撑孔25内的接合材料。这样，在本实施方式中，不需要将安装体23相对于被安装体27加压。此外，安装体23的前端部23a的平均表面粗糙度为0.4～1.6μm。
再有，在螺纹连接时，安装体23上理想的是施加0.01～0.5Nm的转矩。在转矩不满0.01Nm的情况下，存在压接力不足且接合强度下降的可能。另一方面，在转矩比0.5Nm大的情况下，螺纹连接所产生的转矩超过安装体23或被安装体27的材料强度，存在发生变形的可能。
(加热工序)
在该状态下，将安装体23及被安装体27配置于氮气和氩气等惰性气体环境中或减压环境中，并以1500℃以下的接合温度加热。据此，能以较低的接合温度来得到良好的接合状态，并能减小含氮化铝的安装体和被安装体的热变形。接合温度更理想的是1400～1500℃。根据安装体23和被安装体27的大小和形状，理想的是以1500℃以下的接合温度保持5分钟～3小时。
此外，理想的是以升温速度0.5～10.0℃/分上升到接合温度。在升温速度不足0.5℃/分时，熔剂结晶化且熔点上升，接合性有可能变差。在超过10.0℃/分时，可能在制造工序中破损、成品率下降。
如上所述，根据本实施方式的氮化铝接合体的制造方法，以1500℃及其以下的低接合温度，可得到良好的接合状态。因此，所得到的氮化铝接合体其接合状态良好，且氮化铝烧结体的变形小。而且，由于接合温度低，所以可减小接合所需能量，且可不需要接合后的再次加工，所以可大幅减少制造成本。
下面通过实施例来更具体地说明本发明。
实施例1
说明实施例1。首先，对本发明例1的氮化铝接合体详细描述。
(氮化铝烧结体的制造工序)
首先，在氮化铝粉末95重量％中，作为烧结助剂加入氧化钇5重量％，并用球磨机混合。在所得到的混合粉末中，添加粘接剂，由喷雾造粒法来形成颗粒。将所得到的颗粒粉用金属模具成形及CIP成形为板状成形体和管状成形体。将所得到的板状成形体(被安装体)在氮气中通过热压法在1860℃烧结6小时，将管状成形体(安装体)在氮气中通过常压烧结来以1860℃烧结6小时。通过该热压烧制，上述板状成形体成为板状烧结体，管状成形体成为管状烧结体。
其次，在上述板状烧结体上形成了具有阴螺纹的支撑孔，在管状成形体的前端部形成了阳螺纹。该支撑孔形成为可螺纹连接管状烧结体的前端部。
(接合工序)
将氧化钙(CaO)50重量％和氧化铝(Al2O3)50重量％所构成的熔剂和含有5重量％的钇(Y)的氮化铝粉末混合入PVA及乙醇中而制成浆状接合材料。在上述板状烧结体的支撑孔的底面，均匀涂抹接合材料以使接合材料的量为14mg/cm2。
接着，将管状烧结体的前端部螺纹连接到板状烧结体的支撑孔中直到该前端部的前端面接触接合材料。在该状态下，将管状烧结体和板状烧结体配置于氮气中，在接合温度1450℃下保持2小时。升温速度为3.3℃/分钟，氮气(压力1.5atm)以1200℃导入。将以上工序在表1中表示为“低温接合”。再有，在螺纹连接管状烧结体时，以0.1Nm转矩安装，并以管状烧结体的前端螺纹旋入所产生的推力来推压板状烧结体的支撑孔的底面。
这样，通过将管状烧结体经接合层接合到板状烧结体上，而制作了图2所示的氮化铝接合体。
(评价方法)
对于上述本发明例1所得到的氮化铝接合体的接合部分，评价强度及气密性。强度，根据JIS R1601，在室温下测定四点弯曲强度。强度分别在耐久性试验前(下称“初期状态”)、耐久性试验后测定。耐久性试验是将在大气中使升温速度为10℃/分钟将氮化铝接合体加热到800℃，且冷却到室温的处理重复进行100次。
气密性是，将氦气从氮化铝接合体外部导入，并将从接合部流入到管状烧结体的管内的氦气的漏泄量用氦漏泄检测器测定。
这些结果在下表1中表示。
  接合方法   接合时有无载荷   接合部有无螺栓   初期(接合后)   热循环试验后 结果
强度(Mpa) 氦漏泄量(Torr·I/sec) 强度(Mpa) 氦漏泄量(Torr·I/sec)
本发明例1   低温接合 无 有 280 1×10-8以下 275 1×10-8以下 ○
比较例1   低温接合 无 无 160 1×10-8以下 100 1×10-8以上 △
比较例2   固相接合 无 有 100 1×10-8以上 35 1×10-8以上 ×
比较例3   液相接合 无 有 100 1×10-8以上 30 1×10-8以上 ×
根据表1，本发明例1的氮化铝接合体在热循环试验后几乎看不到强度的下降，氦的泄漏量也被确认为没有变化。
比较例
此外，在比较例1中，与上述本发明例1同样，成形为板状烧结体和管状烧结体，将管状烧结体经接合层接合到板状烧结体上。但是，在管状烧结体的前端部，没有形成阳螺纹，且板状烧结体的支撑孔中也没有形成阴螺纹。
再有，在比较例2、3中，在管状烧结体的前端部形成阳螺纹，在板状烧结体的支撑孔中形成阴螺纹，但是，在比较例2中，使用固相接合来作为接合方法，在比较例3中，使用作为液相接合中一种的固液接合来进行接合。
再有，在比较例2的固相接合中，具体地，将2.61×10-4mol/cc的硝酸钇溶液水合物Y(NO3)2·6H2O水溶液涂抹到接合面上，通过在氮气中升温到1850℃并加热两小时而接合。
此外，在比较例3的固液接合中，具体地，把以重量％将37wt％CaO、19wt％Y2O3、44wt％Al2O3混合的混合粉末(结晶点1375℃)作为接合材料，将该接合材料混合乙醇而涂抹到接合面上，通过在氮气中升温到1600℃并加热两小时而接合。
使用以上比较例1～3的氮化铝接合体，进行与本发明例1同样的强度及气密性评价。其结果在上述表1中表示。
从该表1中判断，在比较例1～3中，在热循环试验后看到了强度的下降，并确认氦的泄漏量也增加了。
这样，本发明例1与比较例1～3比较，确认在热循环试验后的强度和气体泄漏方面有利。
实施例2
接着，说明实施例2。该实施例2，相对于实施例1，仅改变了接合材料中的熔剂组成，其它条件(例如氮化铝接合体的制造方法等)与实施例1完全相同。
熔剂的组成为使氧化钙和氧化铝粉末成为如下表2中所示的组成比。
表2
    熔剂组成     接合层组成     接合强度(MPa)
    CaO相当量(重量％)     Al2O3相当量(重量％) Ca(重量％) Al(重量％) O(重量％) N(重量％) Y(重量％)
本发明例2     41     59     7     52     13     25     3     295
本发明例3     50     50     12     39     22     21     3     300
本发明例4     58     41     20     25     33     18     4     305
比较例4     68     32     23     17     33     24     3     230
比较例5     30     70     4     57     28     8     3     220
将上述熔剂和含5重量％钇(Y)的氧化铝粉末混合到PVA及乙醇中而制成浆状接合材料。熔剂和氮化铝粉末的混合比以重量比为60：40。再有，接合材料的涂抹量皆为14mg/cm2。
从表2可判断，本发明例2～4的氮化铝接合体比比较例4、5的接合强度高。再有，本发明例2～4的接合层的组成设定为氮15～30重量％、氧10～35重量％、铝20～55重量％、钙5～20重量％。此外，比较例4、5的接合层的组成未在这些范围内。
实施例3
接着，说明实施例3。该实施例3，相对于实施例1，仅改变了图2所示的前端面23b及底面29的表面粗糙度，其它条件(例如氮化铝接合体的制造方法等)与实施例1完全相同。
表3
    前端面23b的表面粗糙度Ra(μm)     底面29的表面粗糙度Ra(μm) 接合强度(MPa)
    本发明例5     0.4     0.4     290
    本发明例6     1     1     280
    本发明例7     1.6     1.6     260
    比较例6     0.3     0.4     230
    比较例7     1.7     1.7     250
如表3所示，本发明例5～7，前端面23b及底面29的平均表面粗糙度为0.4～1.6μm的范围，比较例6、7中平均表面粗糙度在0.4～1.6μm的范围以外。
从表3可判断，本发明例5～7的氮化铝接合体的接合强度比比较例6、7的接合强度高。

Claims (6)

1.一种氮化铝接合体，其特征在于，具备：
包含氮化铝的棒状安装体；
包含氮化铝，且所述安装体的前端部螺纹连接到支撑孔中的被安装体；以及，
在这些安装体和被安装体的接触部中，至少形成在安装体通过所述螺纹连接而承受压接力的压接部，且将所述安装体和被安装体接合的接合层，
该接合层包含氮、氧、铝、钙，稀土类元素的含有量不满15重量％。
2.根据权利要求1所述的氮化铝接合体，其特征在于，
所述接合层包含15～30重量％氮、10～35重量％氧、20～55重量％铝、5～20重量％钙。
3.根据权利要求1所述的氮化铝接合体，其特征在于，
将所述安装体形成为内部具有通孔的圆筒状，同时，通过在所述被安装体上形成连通到支撑孔的插入孔，而使安装体的通孔连通到所述被安装体的插入孔中。
4.一种氮化铝接合体的制造方法，其特征在于，具有以下步骤：
在含有氮化铝的棒状安装体以及含有氮化铝的被安装体的至少一个上涂抹接合材料的步骤；
将所述安装体螺纹连接到被安装体的支撑孔中，并将所述安装体通过所述接合材料压接到被安装体上的步骤；以及，
通过对所述安装体、接合材料及被安装体以1500℃以下的接合温度进行加热，将安装体通过接合层接合在被安装体上的步骤，
所述接合材料通过包括含有氧化钙铝或氧化钙及氧化铝，且含有稀土类元素不满5重量％的熔剂和氮化铝粉末，而将安装体和被安装体的接触部中至少因上述螺纹连接而使安装体承受来自被安装体的压接力的压接部通过接合层相互接合。
5.根据权利要求4所述的氮化铝接合体的制造方法，其特征在于，
所述安装体和被安装体的接触部中，至少因所述螺纹连接而承受压接力的压接部的平均表面粗糙度为0.4～1.6μm。
6.根据权利要求4所述的氮化铝接合体的制造方法，其特征在于，
以升温速度0.5～10.0℃/分钟升至所述接合温度。
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