JP2511614B2 - Method for joining metal member and ceramic member - Google Patents
Method for joining metal member and ceramic memberInfo
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Description
【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、金属部材とセラミック
部材とをアルミニウム部材用のろう材又ははんだを用い
てろう付け又ははんだ付けにより接合する方法に関する
ものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for joining a metal member and a ceramic member by brazing or soldering using a brazing material or solder for an aluminum member.
【０００２】[0002]
【従来技術及びその問題点】セラミックは多岐に渡って
使用されており、金属と接合して用いることも望まれて
いる。そのような接合を行なうには、一般に、ろう付け
が考えられるが、ろう付けでは、接合後にフラックスの
後処理等の手間がかかっていた。2. Description of the Related Art Ceramics have been used in a wide variety of fields, and it is desired to bond them to metals. Generally, brazing can be considered for performing such joining, but in brazing, it takes a lot of trouble such as post-treatment of flux after joining.
【０００３】[0003]
【発明の目的】本発明は、金属部材とセラミック部材と
をアルミニウム部材用のろう材又ははんだを用いてろう
付け又ははんだ付けにより接合する方法を提供すること
を目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a method for joining a metal member and a ceramic member by brazing or soldering using a brazing material or solder for an aluminum member.
【０００４】[0004]
【目的を達成するための手段】本願の第１の発明の金属
部材とセラミック部材との接合方法は、アルミニウム及
び銅を除く金属部材と、セラミック部材とを、アルミニ
ウム部材用のろう材又ははんだを用いてろう付け又はは
んだ付けにより接合する方法であって、金属部材及びセ
ラミック部材の各接合部分の表面に、予め、銅、アルミ
ニウム、亜鉛、鉛、ケイ素、カドミウム、スズ、及びこ
れらの１種以上を主成分とする合金、の内から任意に選
択した金属からなるめっきを施しておき、このめっきを
施した金属部材及びセラミック部材の各接合部分を溶融
ろう材中又は溶融はんだ中に浸漬し、超音波振動を加え
て接合部分にろう材又ははんだを付着させ、その後にろ
う付け又ははんだ付けを行なうことを特徴とするもので
ある。本願の第２の発明の金属部材とセラミック部材と
の接合方法は、アルミニウム又は銅からなる金属部材
と、セラミック部材とを、アルミニウム部材用のろう材
又ははんだを用いてろう付け又ははんだ付けにより接合
する方法であって、セラミック部材の接合部分の表面
に、予め、銅、アルミニウム、亜鉛、鉛、ケイ素、カド
ミウム、スズ、及びこれらの１種以上を主成分とする合
金、の内から任意に選択した金属からなるめっきを施し
ておき、このめっきを施したセラミック部材の接合部分
を溶融ろう材中又は溶融はんだ中に浸漬し、超音波振動
を加えることによって、接合部分に、ろう材又ははんだ
の成分とセラミック部材の成分とからなる化合物層を形
成するとともに、該化合物層を介してろう材又ははんだ
からなる層を形成し、その後に、ろう材又ははんだから
なる層を用いてろう付け又ははんだ付けを行なうことを
特徴とするものである。A method for joining a metal member and a ceramic member according to the first aspect of the present invention is a metal member excluding aluminum and copper, a ceramic member, and a brazing material or solder for the aluminum member. A method of joining by brazing or soldering using copper, aluminum, zinc, lead, silicon, cadmium, tin, and one or more of them in advance on the surface of each joining portion of a metal member and a ceramic member. An alloy containing as a main component, which has been plated with a metal arbitrarily selected from among, and each joint portion of the plated metal member and ceramic member is immersed in a molten brazing material or molten solder, It is characterized in that a brazing material or solder is attached to the joint portion by applying ultrasonic vibration, and then brazing or soldering is performed. A method for joining a metal member and a ceramic member according to a second aspect of the present application is to join a metal member made of aluminum or copper and a ceramic member by brazing or soldering using a brazing material or solder for an aluminum member. In the method, the surface of the joined portion of the ceramic member is arbitrarily selected in advance from the group consisting of copper, aluminum, zinc, lead, silicon, cadmium, tin, and an alloy containing one or more of them as a main component. The plated metal is plated, and the joint of the plated ceramic member is immersed in molten brazing filler metal or molten solder, and ultrasonic vibration is applied to the joint so that the brazing filler metal or solder A compound layer composed of the components and the components of the ceramic member is formed, and a layer composed of a brazing material or solder is formed through the compound layer, and thereafter, And it is characterized in that performing the brazing or soldering using a brazing material or made of solder layer.
【０００５】[0005]
【作用】上記選択された金属からなるめっきが施された
セラミック部材の接合部分に、ろう材又ははんだを付着
させる際においては、次のような反応が生じると考えら
れる。即ち、上記めっきとろう材又ははんだとの界面に
おいては、金属間化合物及び酸化物からなる層が形成さ
れる。この層は超音波振動に伴なうキャビテーションに
よって剥離していき、その際に、この層中のめっき成分
が、セラミック部材表面の酸化物から酸素を奪いなが
ら、ろう材中又ははんだ中に拡散していく。これによ
り、セラミック部材表面は活性化され、ろう材又ははん
だのぬれが生じ、セラミック部材表面には、ろう材又は
はんだの成分とセラミック部材の成分とからなる化合物
層が形成されるとともに、その化合物層を介してろう材
又ははんだが強固に付着し、ろう材又ははんだからなる
めっき層が形成される。アルミニウム及び銅を除く金属
部材の接合部分に上記めっきが施されたものにおいて、
ろう材又ははんだを付着させる際においても、同様の反
応により、ろう材又ははんだが付着してろう材又ははん
だからなるめっき層が形成されると考えられる。なお、
ろう材又ははんだを強固に付着させるための化合物層
は、ろう材又ははんだの成分と金属部材の成分とからな
っていると考えられる。When the brazing material or the solder is attached to the joint portion of the ceramic member plated with the selected metal, the following reaction is considered to occur. That is, a layer made of an intermetallic compound and an oxide is formed at the interface between the plating and the brazing material or solder. This layer is separated by the cavitation caused by ultrasonic vibration, and at that time, the plating component in this layer diffuses into the brazing material or solder while depriving the oxides of the ceramic member surface of oxygen. To go. As a result, the surface of the ceramic member is activated to cause wetting of the brazing material or solder, and a compound layer composed of a component of the brazing material or solder and a component of the ceramic member is formed on the surface of the ceramic member, and the compound thereof is formed. The brazing material or the solder is firmly attached through the layer, and a plating layer made of the brazing material or the solder is formed. In the case where the above-mentioned plating is applied to the joint part of the metal member except aluminum and copper,
It is considered that when the brazing material or the solder is adhered, the brazing material or the solder adheres to form a plating layer made of the brazing material or the solder by the same reaction. In addition,
The compound layer for firmly adhering the brazing material or solder is considered to be composed of the components of the brazing material or solder and the components of the metal member.
【０００６】[0006]
【実施例】以下、本願の第１の発明の実施例を図に基づ
いて説明する。なお、ここでは、アルミニウム部材用の
はんだを用い、予め施すめっきとして銅を用いている。
図１は本発明により接合する金属部材とセラミック部材
を示す縦断面図である。図１において、１はセラミック
部材、２はインバー合金（Ｆｅ−４２％Ｎｉ合金）から
なる金属部材である。なお、金属部材２としては、アル
ミニウム及び銅を除く金属部材であればよく、例えばチ
タン、ステンレス等を用いることもできる。接合はセラ
ミック部材１の端部（接合部分）１ａと金属部材２の凹
部（接合部分）２ａとで行なわれる。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the first invention of the present application will be described below with reference to the drawings. In addition, here, the solder for the aluminum member is used, and copper is used as the plating to be applied in advance.
FIG. 1 is a vertical sectional view showing a metal member and a ceramic member to be joined according to the present invention. In FIG. 1, 1 is a ceramic member and 2 is a metal member made of an Invar alloy (Fe-42% Ni alloy). Note that the metal member 2 may be any metal member except aluminum and copper, and for example, titanium, stainless steel, or the like can be used. The joining is performed at the end (joint portion) 1a of the ceramic member 1 and the recess (joint portion) 2a of the metal member 2.
【０００７】図２ないし図６は本発明の方法を工程順に
示す縦断面図である。まず、図２に示すように、セラミ
ック部材１の端部１ａの表面に銅めっき層３を形成す
る。銅めっき層３は、下地処理、活性化、化学めっきの
工程を経て形成される。なお、下地処理は、サンドブラ
スト、はけ掛け、化学エッチング等を行なって、新しい
表面を形成することである。活性化は、中性洗剤等の界
面活性剤を含む溶液で洗浄した後、塩化パラジウム０．
１ｇ／ｌ水溶液に浸漬することである。化学めっきは、
例えば表１に示す電解浴中で無電解めっきを行なうこと
である。2 to 6 are longitudinal sectional views showing the method of the present invention in the order of steps. First, as shown in FIG. 2, the copper plating layer 3 is formed on the surface of the end 1 a of the ceramic member 1. The copper plating layer 3 is formed through the steps of base treatment, activation, and chemical plating. The surface treatment is to form a new surface by sandblasting, brushing, chemical etching, or the like. The activation is carried out by washing with a solution containing a surfactant such as a neutral detergent and then adding palladium chloride 0.
Immersion in a 1 g / l aqueous solution. Chemical plating is
For example, performing electroless plating in the electrolytic bath shown in Table 1.
【表１】 [Table 1]
【０００８】一方、金属部材２の凹部２ａの内面にも、
銅めっき層３ａを同様の方法により形成する。なお、そ
の際の電解浴組成及び電解条件は表２に示す通りであ
る。電解時間を約１〜３分とすることにより、数μｍの
厚さの銅めっき層３、３ａが得られた。On the other hand, on the inner surface of the recess 2a of the metal member 2,
The copper plating layer 3a is formed by the same method. The composition of the electrolytic bath and the electrolysis conditions at that time are as shown in Table 2. By setting the electrolysis time to about 1 to 3 minutes, the copper plating layers 3 and 3a having a thickness of several μm were obtained.
【表２】 [Table 2]
【０００９】次に、図３に示すように、銅めっき層３の
形成されたセラミック部材１の銅めっき層３の部分を、
溶融されたはんだ４中に浸漬し、超音波振動を適切なホ
ーンを通じてセラミック部材１又ははんだ浴７に加え
る。はんだ４としては、アルミニウム部材用のはんだで
あるＺｎ−５％Ａｌを用いる。この融点は３８０℃であ
る。超音波の周波数は約１７．６ＫＨｚとする。超音波
振動を加えることにより、キャビテーションが生じる。
この際、次のような反応が生じると考えられる。即ち、
銅めっき層３とはんだ４との界面においては、金属間化
合物及び酸化物からなる層が形成される。この層は超音
波振動に伴なうキャビテーションによって剥離してい
き、その際に、この層中の銅が、セラミック部材１表面
の酸化物から酸素を奪いながら、はんだ４中に拡散して
いく。これにより、セラミック部材１表面は活性化さ
れ、はんだ４のぬれが生じ、セラミック部材１表面に
は、図５に示すように、はんだ４の成分とセラミック部
材１の成分とからなる化合物層５が形成されるととも
に、その化合物層５を介してはんだ４が強固に付着して
はんだめっき層６が形成される。Next, as shown in FIG. 3, the portion of the copper plating layer 3 of the ceramic member 1 on which the copper plating layer 3 is formed is
It is dipped in the molten solder 4 and ultrasonic vibration is applied to the ceramic member 1 or the solder bath 7 through a suitable horn. As the solder 4, Zn-5% Al, which is a solder for aluminum members, is used. This melting point is 380 ° C. The frequency of ultrasonic waves is about 17.6 KHz. Cavitation occurs by applying ultrasonic vibration.
At this time, the following reactions are considered to occur. That is,
At the interface between the copper plating layer 3 and the solder 4, a layer made of an intermetallic compound and an oxide is formed. This layer is separated by cavitation accompanying ultrasonic vibration, and at that time, copper in this layer diffuses into the solder 4 while depriving the oxide of the surface of the ceramic member 1 of oxygen. As a result, the surface of the ceramic member 1 is activated and the solder 4 is wetted, and as shown in FIG. 5, the compound layer 5 including the components of the solder 4 and the components of the ceramic member 1 is formed on the surface of the ceramic member 1. While being formed, the solder 4 is firmly adhered via the compound layer 5 to form the solder plating layer 6.
【００１０】一方、図４に示すように、銅めっき層３ａ
の形成された金属部材２の銅めっき層３ａの部分も、セ
ラミック部材１と同様に、溶融されたはんだ４中に浸漬
し、超音波振動を適切なホーンを通じて金属部材２又は
はんだ浴７に加える。これによっても、セラミック部材
１の場合と同様の反応が生じると考えられる。即ち、金
属部材２の表面が活性化され、はんだ４のぬれが生じ、
金属部材２表面には、図５に示すように、はんだ４の成
分と金属部材２の成分とからなる化合物層５ａが形成さ
れるとともに、その化合物層５ａを介してはんだ４が強
固に付着してはんだめっき層６ａが形成される。On the other hand, as shown in FIG. 4, the copper plating layer 3a
Similarly to the ceramic member 1, the portion of the copper plating layer 3a of the metal member 2 on which is formed is immersed in the molten solder 4 and ultrasonic vibration is applied to the metal member 2 or the solder bath 7 through an appropriate horn. . It is considered that this also causes the same reaction as in the case of the ceramic member 1. That is, the surface of the metal member 2 is activated, the wetting of the solder 4 occurs,
As shown in FIG. 5, a compound layer 5a composed of the components of the solder 4 and the components of the metal member 2 is formed on the surface of the metal member 2, and the solder 4 is firmly adhered via the compound layer 5a. To form the solder plating layer 6a.
【００１１】そして、図６に示すように、セラミック部
材１のはんだめっき層６と金属部材２のはんだめっき層
６ａとを合わせ、両めっき層６、６ａを溶融させるとと
もにセラミック部材１又は金属部材２に超音波振動を加
えることにより、セラミック部材１と金属部材２とを接
合させる。Then, as shown in FIG. 6, the solder plating layer 6 of the ceramic member 1 and the solder plating layer 6a of the metal member 2 are combined to melt both plating layers 6 and 6a, and the ceramic member 1 or the metal member 2 is melted. The ceramic member 1 and the metal member 2 are joined by applying ultrasonic vibration to the.
【００１２】以上のように、本発明の方法では、銅めっ
き層３、３ａを形成したことにより化合物層５、５ａが
形成され、化合物層５、５ａを介することによってはん
だめっき層６、６ａがセラミック部材１、金属部材２に
強固に付着する。従って、はんだめっき層６、６ａを介
することによってセラミック部材１と金属部材２とがは
んだ付けにより接合されることとなる。なお、はんだめ
っき層６、６ａを形成する際の温度は、はんだ４を溶融
させるための４００℃程度である。As described above, in the method of the present invention, the compound layers 5, 5a are formed by forming the copper plating layers 3, 3a, and the solder plating layers 6, 6a are formed by interposing the compound layers 5, 5a. It adheres firmly to the ceramic member 1 and the metal member 2. Therefore, the ceramic member 1 and the metal member 2 are joined by soldering through the solder plating layers 6 and 6a. The temperature for forming the solder plating layers 6 and 6a is about 400 ° C. for melting the solder 4.
【００１３】しかも、超音波振動を加えることにより、
フラックスを用いることなくはんだめっき層６、６ａが
形成される。従って、フラックスの後処理は不要であ
り、またフラックスによってセラミック部材１や金属部
材２が腐食されることもない。Moreover, by applying ultrasonic vibration,
The solder plating layers 6 and 6a are formed without using flux. Therefore, the post-treatment of the flux is unnecessary, and the ceramic member 1 and the metal member 2 are not corroded by the flux.
【００１４】なお、セラミック部材１と金属部材２とを
接合する際に超音波振動を加えることは必ずしも必要で
はない。It is not always necessary to apply ultrasonic vibration when joining the ceramic member 1 and the metal member 2.
【００１５】次に、本願の第２の発明の実施例を図に基
づいて説明する。なお、ここでは、アルミニウム部材用
のはんだを用い、予め施すめっきとして銅を用いてい
る。図７は本発明により接合する金属部材とセラミック
部材を示す縦断面図である。図７において、１はセラミ
ック部材、１２はアルミニウム合金（例えばＡ６０６
３、Ａ１０５０）からなる金属部材である。なお、金属
部材１２としては、他のアルミニウム合金や、アルミニ
ウム、銅を用いることもできる。接合はセラミック部材
１の端部（接合部分）１ａと金属部材１２の凹部（接合
部分）１２ａとで行なわれる。Next, an embodiment of the second invention of the present application will be described with reference to the drawings. In addition, here, the solder for the aluminum member is used, and copper is used as the plating to be applied in advance. FIG. 7 is a vertical sectional view showing a metal member and a ceramic member to be joined according to the present invention. In FIG. 7, 1 is a ceramic member, 12 is an aluminum alloy (for example, A606
3, A1050) is a metal member. The metal member 12 may be made of another aluminum alloy, aluminum, or copper. The joining is performed at the end portion (joint portion) 1a of the ceramic member 1 and the concave portion (joint portion) 12a of the metal member 12.
【００１６】本発明は、金属部材１２に銅めっき層を形
成しない点において、第１の発明と異なっている。その
他は第１の発明と同様である。まず、セラミック部材１
の端部１ａの表面に銅めっき層３を形成し、更に図８に
示すように化合物層５及びはんだめっき層６を形成す
る。これを行なう方法は、第１の発明の場合と同様であ
る。The present invention differs from the first invention in that a copper plating layer is not formed on the metal member 12. Others are the same as the first invention. First, the ceramic member 1
The copper plating layer 3 is formed on the surface of the end portion 1a of the above, and further the compound layer 5 and the solder plating layer 6 are formed as shown in FIG. The method of doing this is similar to that of the first invention.
【００１７】一方、図９に示すように、金属部材１２の
凹部１２ａの内面にもはんだ４からなるめっき層６ｂを
形成する。このめっき処理は図４に示す場合と同様に、
金属部材１２を溶融されたはんだ４中に浸漬し、超音波
振動を金属部材１２に加えて行なわれる。On the other hand, as shown in FIG. 9, the plating layer 6b made of the solder 4 is also formed on the inner surface of the recess 12a of the metal member 12. This plating process is similar to the case shown in FIG.
The metal member 12 is dipped in the molten solder 4 and ultrasonic vibration is applied to the metal member 12.
【００１８】そして、図１０に示すように、セラミック
部材１のはんだめっき層６と金属部材１２のはんだめっ
き層６ｂとを合わせ、両めっき層６、６ｂを溶融させる
とともにセラミック部材１又は金属部材１２に超音波振
動を加えることにより、セラミック部材１と金属部材１
２とを接合させる。Then, as shown in FIG. 10, the solder plating layer 6 of the ceramic member 1 and the solder plating layer 6b of the metal member 12 are combined to melt both plating layers 6 and 6b, and the ceramic member 1 or the metal member 12 is melted. By applying ultrasonic vibration to the ceramic member 1 and the metal member 1
Join with 2.
【００１９】以上のように、本発明の方法では、銅めっ
き層３を形成したことにより化合物層５が形成され、化
合物層５を介することによってはんだめっき層６がセラ
ミック部材１に強固に付着する。従って、はんだめっき
層６、６ｂを介することによってセラミック部材１と金
属部材１２とがはんだ付けにより接合されることとな
る。As described above, according to the method of the present invention, the compound layer 5 is formed by forming the copper plating layer 3, and the solder plating layer 6 is firmly attached to the ceramic member 1 through the compound layer 5. . Therefore, the ceramic member 1 and the metal member 12 are joined by soldering through the solder plating layers 6 and 6b.
【００２０】その他の作用効果は第１の発明と同様であ
る。即ち、はんだめっき層６の形成において、フラック
スが不要であるので、フラックスの後処理は不要であ
り、また、フラックスによってセラミック部材１や金属
部材１２が腐食されることもない。Other operational effects are similar to those of the first invention. That is, since the flux is unnecessary in the formation of the solder plating layer 6, the post-treatment of the flux is unnecessary, and the ceramic member 1 and the metal member 12 are not corroded by the flux.
【００２１】なお、セラミック部材１と金属部材１２と
を接合する際に超音波振動を加えることは必ずしも必要
ではない。It is not always necessary to apply ultrasonic vibration when joining the ceramic member 1 and the metal member 12.
【００２２】[0022]
【発明の効果】以上のように、本願の第１の発明によれ
ば、セラミック部材１、金属部材２に予め銅めっき層
３、３ａを形成したので、化合物層５、５ａを形成し
て、これを介することによってはんだめっき層６、６ａ
をセラミック部材１、金属部材２に強固に付着させるこ
とができる。このため、はんだめっき層６、６ａを介す
ることによって、セラミック部材１と、アルミニウム及
び銅を除く金属からなる金属部材２とを、はんだ付けに
より接合することができる。フラックスを用いることな
くはんだめっき層６、６ａを形成することができるの
で、フラックスの後処理を不要にでき、また、フラック
スによってセラミック部材１や金属部材２が腐食される
のを防止できる。このため、作業の簡易化、作業後のセ
ラミック部材１や金属部材２の品質の向上を図ることが
できる。As described above, according to the first invention of the present application, since the copper plating layers 3 and 3a are formed on the ceramic member 1 and the metal member 2 in advance, the compound layers 5 and 5a are formed. Through this, the solder plating layers 6 and 6a
Can be firmly attached to the ceramic member 1 and the metal member 2. Therefore, by interposing the solder plating layers 6 and 6a, the ceramic member 1 and the metal member 2 made of a metal other than aluminum and copper can be joined by soldering. Since the solder plating layers 6 and 6a can be formed without using the flux, the post-treatment of the flux can be omitted and the ceramic member 1 and the metal member 2 can be prevented from being corroded by the flux. Therefore, the work can be simplified and the quality of the ceramic member 1 and the metal member 2 after the work can be improved.
【００２３】また、本願の第２の発明によれば、セラミ
ック部材１に予め銅めっき層３を形成したので、化合物
層５を形成して、これを介することによってはんだめっ
き層６をセラミック部材１に強固に付着させることがで
きる。このため、はんだめっき層６を介することによっ
て、セラミック部材１と、アルミニウム又は銅からなる
金属部材１２とを、はんだ付けにより接合することがで
きる。フラックスを用いることなくはんだめっき層６、
６ｂを形成することができるので、フラックスの後処理
を不要にでき、また、フラックスによってセラミック部
材１や金属部材１２が腐食されるのを防止できる。この
ため、作業の簡易化、作業後のセラミック部材１や金属
部材１２の品質の向上を図ることができる。Further, according to the second aspect of the present invention, since the copper plating layer 3 is formed on the ceramic member 1 in advance, the compound layer 5 is formed, and the solder plating layer 6 is formed on the ceramic member 1 by forming the compound layer 5 therebetween. Can be firmly attached to. Therefore, by interposing the solder plating layer 6, the ceramic member 1 and the metal member 12 made of aluminum or copper can be joined by soldering. Solder plating layer 6 without using flux,
Since 6b can be formed, it is possible to eliminate the need for post-treatment of the flux and prevent the ceramic member 1 and the metal member 12 from being corroded by the flux. Therefore, the work can be simplified and the quality of the ceramic member 1 and the metal member 12 after the work can be improved.
【００２４】[0024]
【別の実施例】本願の第１及び第２の発明の上記各実施
例では、アルミニウム部材用のはんだを用いているが、
アルミニウム部材用のろう材の範疇に含まれるものであ
れば、はんだに限らず用いることができる。更に、予め
施すめっきとしては銅を用いているが、次に列挙する金
属を用いることもできる。即ち、アルミニウム、亜鉛、
鉛、ケイ素、カドミウム、スズ、及びこれらの１種以上
を主成分とする合金。これらの場合においても、上記実
施例と同様の作用効果を奏する。即ち、上記列挙された
金属からなるめっきが施されたセラミック部材の接合部
分に、ろう材又ははんだを付着させる際においては、次
のような反応が生じると考えられる。即ち、上記めっき
とろう材又ははんだとの界面においては、金属間化合物
及び酸化物からなる層が形成される。この層は超音波振
動に伴なうキャビテーションによって剥離していき、そ
の際に、この層中のめっき成分が、セラミック部材表面
の酸化物から酸素を奪いながら、ろう材中又ははんだ中
に拡散していく。これにより、セラミック部材表面は活
性化され、ろう材又ははんだのぬれが生じ、セラミック
部材表面には、ろう材又ははんだの成分とセラミック部
材の成分とからなる化合物層が形成されるとともに、そ
の化合物層を介してろう材又ははんだが強固に付着し、
ろう材又ははんだからなるめっき層が形成される。一
方、アルミニウム及び銅を除く金属部材の接合部分に上
記めっきが施されたものにおいて、ろう材又ははんだを
付着させる際においても、同様の反応により、ろう材又
ははんだが付着してろう材又ははんだからなるめっき層
が形成されると考えられる。なお、ろう材又ははんだを
強固に付着させるための化合物層は、ろう材又ははんだ
の成分と金属部材の成分とからなっていると考えられ
る。このような作用に基づき、金属部材とセラミック部
材とは、ろう材又ははんだからなるめっき層によりろう
付け又ははんだ付けされることとなる。[Other Embodiments] In the above-described embodiments of the first and second inventions of the present application, the solder for aluminum member is used.
Not limited to solder, it can be used as long as it is included in the brazing material for aluminum members. Further, although copper is used as the plating to be applied in advance, the metals listed below can also be used. That is, aluminum, zinc,
Lead, silicon, cadmium, tin, and alloys containing one or more of these as main components. Also in these cases, the same operation and effect as those of the above-described embodiment can be obtained. That is, it is considered that the following reactions occur when the brazing material or the solder is attached to the joint portion of the plated ceramic member made of the metal listed above. That is, a layer made of an intermetallic compound and an oxide is formed at the interface between the plating and the brazing material or solder. This layer is separated by the cavitation caused by ultrasonic vibration, and at that time, the plating component in this layer diffuses into the brazing material or solder while depriving the oxides of the ceramic member surface of oxygen. To go. As a result, the surface of the ceramic member is activated to cause wetting of the brazing material or solder, and a compound layer composed of a component of the brazing material or solder and a component of the ceramic member is formed on the surface of the ceramic member, and the compound thereof is formed. The brazing material or solder adheres strongly through the layer,
A plating layer made of a brazing material or solder is formed. On the other hand, in the case where the above-mentioned plating is applied to the joining portion of the metal members except aluminum and copper, when the brazing material or the solder is adhered, the brazing material or the solder adheres to the brazing material or the solder by the same reaction. It is considered that a plating layer composed of is formed. The compound layer for firmly adhering the brazing material or solder is considered to be composed of the components of the brazing material or solder and the components of the metal member. Based on such an action, the metal member and the ceramic member are brazed or soldered by the plating layer made of a brazing material or solder.
【図１】 本願の第１の発明により接合する金属部材と
セラミック部材を示す縦断面図である。FIG. 1 is a vertical cross-sectional view showing a metal member and a ceramic member to be joined according to the first invention of the present application.
【図２】 第１の発明の方法の第１工程を示す縦断面図
である。FIG. 2 is a longitudinal sectional view showing a first step of the method of the first invention.
【図３】 第１の発明の方法の第２工程を示す縦断面図
である。FIG. 3 is a vertical sectional view showing a second step of the method of the first invention.
【図４】 第１の発明の方法の第３工程を示す縦断面図
である。FIG. 4 is a longitudinal sectional view showing a third step of the method of the first invention.
【図５】 第１の発明の方法の第４工程を示す縦断面図
である。FIG. 5 is a vertical sectional view showing a fourth step of the method of the first invention.
【図６】 第１の発明の方法の第５工程を示す縦断面図
である。FIG. 6 is a longitudinal sectional view showing a fifth step of the method of the first invention.
【図７】 本願の第２の発明により接合する金属部材と
セラミック部材を示す縦断面図である。FIG. 7 is a vertical cross-sectional view showing a metal member and a ceramic member to be joined according to the second invention of the present application.
【図８】 第２の発明の方法の一工程を示す縦断面図で
ある。FIG. 8 is a vertical cross-sectional view showing one step of the method of the second invention.
【図９】 第２の発明の方法の一工程を示す縦断面図で
ある。FIG. 9 is a vertical cross-sectional view showing one step of the method of the second invention.
【図１０】 第２の発明の方法の一工程を示す縦断面図
である。FIG. 10 is a vertical cross-sectional view showing one step of the method of the second invention.
１ セラミック部材 １ａ 端部（接合部分） ２、１２ 金属部材 ３、３ａ 銅めっき層 ４ （アルミニウム部材用の）はんだ ５、５ａ 化合物層 ６、６ａ、６ｂ はんだめっき層 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Ceramic member 1a Edge part (joint part) 2, 12 Metal member 3, 3a Copper plating layer 4 Solder (for aluminum member) 5, 5a Compound layer 6, 6a, 6b Solder plating layer
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ２３Ｃ 2/08 Ｃ２３Ｃ 2/08 (56)参考文献 特開 昭63−222087（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−9884（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−26788（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−228284（ＪＰ，Ａ)─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Internal reference number FI Technical display location C23C 2/08 C23C 2/08 (56) References JP-A-63222087 (JP, A) Special features Kai 64-9884 (JP, A) JP 56-26788 (JP, A) JP 4-228284 (JP, A)
Claims (2)
ラミック部材とを、アルミニウム部材用のろう材又はは
んだを用いてろう付け又ははんだ付けにより接合する方
法であって、金属部材及びセラミック部材の各接合部分
の表面に、予め、銅、アルミニウム、亜鉛、鉛、ケイ
素、カドミウム、スズ、及びこれらの１種以上を主成分
とする合金、の内から任意に選択した金属からなるめっ
きを施しておき、このめっきを施した金属部材及びセラ
ミック部材の各接合部分を溶融ろう材中又は溶融はんだ
中に浸漬し、超音波振動を加えて接合部分にろう材又は
はんだを付着させ、その後にろう付け又ははんだ付けを
行なうことを特徴とする金属部材とセラミック部材との
接合方法。1. A method of joining a metal member excluding aluminum and copper and a ceramic member by brazing or soldering using a brazing material or solder for an aluminum member, which comprises: The surface of the joint portion is previously plated with a metal arbitrarily selected from copper, aluminum, zinc, lead, silicon, cadmium, tin, and an alloy containing one or more of these as the main components. , Immersing each joint of the plated metal member and ceramic member in a molten brazing material or molten solder, applying ultrasonic vibration to adhere the brazing material or solder to the joint, and then brazing or A method for joining a metal member and a ceramic member, characterized by performing soldering.
セラミック部材とを、アルミニウム部材用のろう材又は
はんだを用いてろう付け又ははんだ付けにより接合する
方法であって、セラミック部材の接合部分の表面に、予
め、銅、アルミニウム、亜鉛、鉛、ケイ素、カドミウ
ム、スズ、及びこれらの１種以上を主成分とする合金、
の内から任意に選択した金属からなるめっきを施してお
き、このめっきを施したセラミック部材の接合部分を溶
融ろう材中又は溶融はんだ中に浸漬し、超音波振動を加
えることによって、接合部分に、ろう材又ははんだの成
分とセラミック部材の成分とからなる化合物層を形成す
るとともに、該化合物層を介してろう材又ははんだから
なる層を形成し、その後に、ろう材又ははんだからなる
層を用いてろう付け又ははんだ付けを行なうことを特徴
とする金属部材とセラミック部材との接合方法。2. A metal member made of aluminum or copper,
A ceramic member and a method of joining by brazing or soldering using a brazing material or solder for an aluminum member, wherein the surface of the joined portion of the ceramic member is previously copper, aluminum, zinc, lead, silicon, Cadmium, tin, and alloys containing one or more of these as the main component,
Plated with a metal arbitrarily selected from the above, and the joint part of the plated ceramic member is immersed in a brazing filler metal or molten solder, and ultrasonic vibration is applied to the joint part. , Forming a compound layer consisting of the components of the brazing material or solder and the components of the ceramic member, forming a layer consisting of the brazing material or solder through the compound layer, and then forming a layer consisting of the brazing material or solder A method for joining a metal member and a ceramic member, characterized by performing brazing or soldering using the same.
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| JP4100935A JP2511614B2 (en) | 1992-01-21 | 1992-04-21 | Method for joining metal member and ceramic member |
Applications Claiming Priority (3)
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|---|---|---|---|
| JP4-8434 | 1992-01-21 | ||
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| JP4100935A JP2511614B2 (en) | 1992-01-21 | 1992-04-21 | Method for joining metal member and ceramic member |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0761879A JPH0761879A (en) | 1995-03-07 |
| JP2511614B2 true JP2511614B2 (en) | 1996-07-03 |
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Family Applications (1)
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-
1992
- 1992-04-21 JP JP4100935A patent/JP2511614B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
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|---|---|
| JPH0761879A (en) | 1995-03-07 |
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