JP2784540B2 - メタライズ用組成物 - Google Patents
メタライズ用組成物Info
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- JP2784540B2 JP2784540B2 JP19025089A JP19025089A JP2784540B2 JP 2784540 B2 JP2784540 B2 JP 2784540B2 JP 19025089 A JP19025089 A JP 19025089A JP 19025089 A JP19025089 A JP 19025089A JP 2784540 B2 JP2784540 B2 JP 2784540B2
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- Japan
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- aluminum
- metal layer
- metallizing composition
- metallized metal
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- Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はセラミック体にメタライズ金属層を形成する
ためのメタライズ用組成物に関し、より詳細には非磁性
体であるアルミニウム（Al）がロウ付けされるメタライ
ズ金属層の形成に使用されるメタライズ用組成物に関す
るものである。
ためのメタライズ用組成物に関し、より詳細には非磁性
体であるアルミニウム（Al）がロウ付けされるメタライ
ズ金属層の形成に使用されるメタライズ用組成物に関す
るものである。
（従来の技術） 従来、セラミックは電器絶縁性、化学的安定性、機械
的強度等の特性に優れていることから半導体素子を収容
する半導体素子収納用パッケージや回路配線を有する回
路基板等の電子部品に多用されており、セラミック体の
表面に外部リード端子当がロウ付けされるメタライズ金
属層が被着形成されている。
的強度等の特性に優れていることから半導体素子を収容
する半導体素子収納用パッケージや回路配線を有する回
路基板等の電子部品に多用されており、セラミック体の
表面に外部リード端子当がロウ付けされるメタライズ金
属層が被着形成されている。
かかるセラミック体表面のメタライズ金属層は通常、
モリブデン−マンガン（Mo−Mn）、タングステン（Ｗ）
当の高融点金属粉末に有機溶剤、溶媒を添加し、ペース
ト状となしたものをアルミナから成る生もしくは焼結セ
ラミック体表面にスクリーン印刷により被着させ、しか
る後、前記セラミック体を還元性雰囲気中で焼成し、高
融点金属とセラミック体とを焼結一体化させることによ
って製作されている。
モリブデン−マンガン（Mo−Mn）、タングステン（Ｗ）
当の高融点金属粉末に有機溶剤、溶媒を添加し、ペース
ト状となしたものをアルミナから成る生もしくは焼結セ
ラミック体表面にスクリーン印刷により被着させ、しか
る後、前記セラミック体を還元性雰囲気中で焼成し、高
融点金属とセラミック体とを焼結一体化させることによ
って製作されている。
（発明が解決しようとする課題） しかし乍ら、この従来のモリブデン−マンガン（Mo−
Mn）等を使用したメタライズ金属層は鉄（Fe）、コバー
ル（Fe−Ni−Co合金）等をロウ付けする銀ロウ材とは濡
れ性が良く、鉄等は強固にロウ付けし得るものの非磁性
材料であるアルミニウム（Al）をロウ付けするアルミニ
ウムロウ材とは濡れ性が悪く、その結果、従来のモリブ
デン−マンガン（Mo−Mn）等を使用したメタライズ金属
層上には直接、非磁性材料のアルミニウムはロウ付けで
きないという欠点を有していた。そのため、電子、磁気
等が作用する電子部品において、その電子、磁気の作用
に悪影響を与えないような非磁性材料からなる端子等を
ロウ付けしたい場合、その要求は満たされず、電子部品
の特性は低下し、信頼性の悪いものであった。
Mn）等を使用したメタライズ金属層は鉄（Fe）、コバー
ル（Fe−Ni−Co合金）等をロウ付けする銀ロウ材とは濡
れ性が良く、鉄等は強固にロウ付けし得るものの非磁性
材料であるアルミニウム（Al）をロウ付けするアルミニ
ウムロウ材とは濡れ性が悪く、その結果、従来のモリブ
デン−マンガン（Mo−Mn）等を使用したメタライズ金属
層上には直接、非磁性材料のアルミニウムはロウ付けで
きないという欠点を有していた。そのため、電子、磁気
等が作用する電子部品において、その電子、磁気の作用
に悪影響を与えないような非磁性材料からなる端子等を
ロウ付けしたい場合、その要求は満たされず、電子部品
の特性は低下し、信頼性の悪いものであった。
（発明の目的） 本発明者等は上記欠点に鑑み種々の実験の結果、ジル
コニウムもしくはその水素化物とアルミニウムもしくは
その合金との共晶物はセラミックに対して活性があり、
5Kg/mm2以上の強度で強固に接合するとともにアルミニ
ウムをロウ付けするアルミニウムロウ材とも濡れ性が極
めて良いことを知見した。
コニウムもしくはその水素化物とアルミニウムもしくは
その合金との共晶物はセラミックに対して活性があり、
5Kg/mm2以上の強度で強固に接合するとともにアルミニ
ウムをロウ付けするアルミニウムロウ材とも濡れ性が極
めて良いことを知見した。
本発明は上記知見に基づき非磁性材料であるアルミニ
ウムを強固にロウ付けすることが可能なメタライズ金属
層を形成することのできるメタライズ用組成物を提供す
ることをその目的とするものである。
ウムを強固にロウ付けすることが可能なメタライズ金属
層を形成することのできるメタライズ用組成物を提供す
ることをその目的とするものである。
本発明のメタライズ用組成物は電子、磁気が作用する
電子部品、具体的には加速管等には非磁性材料であるア
ルミニウムから成る端子等をロウ付けするメタライズ金
属層の形成に好適に使用される。
電子部品、具体的には加速管等には非磁性材料であるア
ルミニウムから成る端子等をロウ付けするメタライズ金
属層の形成に好適に使用される。
（課題を解決するための手段） 本発明のメタライズ用組成物はジルコニウムもしくは
その水素化物２乃至50重量％とアルミニウムもしくはそ
の合金50乃至98重量％とから成ることを特徴とするもの
である。
その水素化物２乃至50重量％とアルミニウムもしくはそ
の合金50乃至98重量％とから成ることを特徴とするもの
である。
本発明のメタライズ用組成物においてはジルコニウム
もしくはその水素化物の量が２重量％未満、アルミニウ
ムもしくはその合金の量が98重量％を超える場合はジル
コニウムもしくはその水素化物とアルミニウムもしくは
その合金とで形成される共晶物の絶対量が不足し、メタ
ライズ金属層とセラミック体との接合強度が低下する。
もしくはその水素化物の量が２重量％未満、アルミニウ
ムもしくはその合金の量が98重量％を超える場合はジル
コニウムもしくはその水素化物とアルミニウムもしくは
その合金とで形成される共晶物の絶対量が不足し、メタ
ライズ金属層とセラミック体との接合強度が低下する。
またジルコニウムもしくはその水素化物の量が50重量
％を越え、アルミニウムもしくはその合金の量が50重量
％未満の場合にはメタライズ用組成物の溶融温度が極め
て高くなり、一般の焼成温度（700〜800℃）ではメタラ
イズ金属層をセラミック体に強固に接合できない。
％を越え、アルミニウムもしくはその合金の量が50重量
％未満の場合にはメタライズ用組成物の溶融温度が極め
て高くなり、一般の焼成温度（700〜800℃）ではメタラ
イズ金属層をセラミック体に強固に接合できない。
よって、本発明のメタライズ用組成物においてはジル
コニウムもしくはその水素化物は２乃至50重量％の範囲
に、アルミニウムもしくはその合金50乃至98重量％の範
囲に特定される。
コニウムもしくはその水素化物は２乃至50重量％の範囲
に、アルミニウムもしくはその合金50乃至98重量％の範
囲に特定される。
本発明のメタライズ用組成物はジルコニウムもしくは
その水素化物の粉末と、アルミニウムもしくはその合金
の粉末とを混合し、混合粉末状となすか、ジルコニウム
もしくはその水素化物の箔とアルミニウムもしくはその
合金の箔とを重ね合わせ二重構造となすか、粉末状のジ
ルコニウムもしくはその水素化物と箔状のアルミニウム
もしくはその合金とを組合わせるか、或いはその逆の組
合せによってメタライズ用組成物として使用される。
その水素化物の粉末と、アルミニウムもしくはその合金
の粉末とを混合し、混合粉末状となすか、ジルコニウム
もしくはその水素化物の箔とアルミニウムもしくはその
合金の箔とを重ね合わせ二重構造となすか、粉末状のジ
ルコニウムもしくはその水素化物と箔状のアルミニウム
もしくはその合金とを組合わせるか、或いはその逆の組
合せによってメタライズ用組成物として使用される。
（実施例） 次に本発明を実施例に基づき説明する。
まず、ジルコニウム（Zr）もしくはその水素化物（Zr
H2）及びアルミニウム（Al）もしくはその合金（例えば
Al−Si）の粉末及び箔を準備し、これを第１表に示すよ
うな組合せ、厚みでメタライズ用試料を得た。次にこれ
をアルミナ（Al2O3）、炭化珪素質結晶体（SiC）、窒化
珪素質焼結体（Si3N4）から成るセラミック体表面に直
径5mmの円形状に取着するとともに真空炉中、約700℃の
温度で焼成し、セラミック体表面にメタライズ金属層を
被着させる。そして次に直径5mm、長さ20mmのアルミニ
ウム（Al）から成る円柱体をアルミニウムロウ材を介し
てロウ付けし、しかる後、アルミニウム円柱体を垂直方
向に引っ張り、単体面積当たりの接合強度を調べた。
H2）及びアルミニウム（Al）もしくはその合金（例えば
Al−Si）の粉末及び箔を準備し、これを第１表に示すよ
うな組合せ、厚みでメタライズ用試料を得た。次にこれ
をアルミナ（Al2O3）、炭化珪素質結晶体（SiC）、窒化
珪素質焼結体（Si3N4）から成るセラミック体表面に直
径5mmの円形状に取着するとともに真空炉中、約700℃の
温度で焼成し、セラミック体表面にメタライズ金属層を
被着させる。そして次に直径5mm、長さ20mmのアルミニ
ウム（Al）から成る円柱体をアルミニウムロウ材を介し
てロウ付けし、しかる後、アルミニウム円柱体を垂直方
向に引っ張り、単体面積当たりの接合強度を調べた。
尚、前記ジルコニウム（Zr）もしくはその水素化物
（ZrH2）及びアルミニウム（Al）もしくはその合金（例
えばAl−Si）は粉末状のものを使用する場合、その粒径
を１〜５μｍに調整し、これに有機溶剤、溶媒を添加す
るとともに混練機で10時間混練し、ペースト状となして
セラミック体表面に取着した。
（ZrH2）及びアルミニウム（Al）もしくはその合金（例
えばAl−Si）は粉末状のものを使用する場合、その粒径
を１〜５μｍに調整し、これに有機溶剤、溶媒を添加す
るとともに混練機で10時間混練し、ペースト状となして
セラミック体表面に取着した。
また試料番号24〜26は本発明品と比較するための比較
試料であり、従来一般に使用されているモリブデン−マ
ンガン（Mo−Mn）から成るメタライズ用組成物である。
試料であり、従来一般に使用されているモリブデン−マ
ンガン（Mo−Mn）から成るメタライズ用組成物である。
上記の結果を第１表に示す。
（発明の効果） 上記実験結果からも判るように従来のメタライズ用組
成物（Mo−Mn）を使用したメタライズ金属層はアルミナ
（Al2O3）には被着されるものの炭化珪素質焼結体（Si
C）、窒化珪素質焼結体（Si3N4）には一切被着されず、
またアルミナ（Al2O3）に被着されたメタライズ金属層
上には非磁性材料であるアルミニウム（Al）がロウ付け
できないのに対し、本発明のメタライズ用組成物を使用
したメタライズ金属層はアルミナ（Al2O3）、炭化珪素
焼結体（SiC）及び窒化珪素質焼結体（Si3N4）のいずれ
のセラミック体にも接合強度5Kg/mm2以上の強度で被着
させることができ、かつ非磁性材料であるアルミニウム
（Al）も直接強固にロウ付けすることができる。特にジ
ルコニウムもしくはその水素化物３乃至35重量％、アル
ミニウムもしくはその合金65乃至97重量％から成るメタ
ライズ用組成物を使用したメタライズ金属層はその接合
強度が10Kg/mm2以上と極めて強く、非磁性材料であるア
ルミニウムをロウ付けするメタライズ金属層を形成する
メタライズ用組成物として好適である。
成物（Mo−Mn）を使用したメタライズ金属層はアルミナ
（Al2O3）には被着されるものの炭化珪素質焼結体（Si
C）、窒化珪素質焼結体（Si3N4）には一切被着されず、
またアルミナ（Al2O3）に被着されたメタライズ金属層
上には非磁性材料であるアルミニウム（Al）がロウ付け
できないのに対し、本発明のメタライズ用組成物を使用
したメタライズ金属層はアルミナ（Al2O3）、炭化珪素
焼結体（SiC）及び窒化珪素質焼結体（Si3N4）のいずれ
のセラミック体にも接合強度5Kg/mm2以上の強度で被着
させることができ、かつ非磁性材料であるアルミニウム
（Al）も直接強固にロウ付けすることができる。特にジ
ルコニウムもしくはその水素化物３乃至35重量％、アル
ミニウムもしくはその合金65乃至97重量％から成るメタ
ライズ用組成物を使用したメタライズ金属層はその接合
強度が10Kg/mm2以上と極めて強く、非磁性材料であるア
ルミニウムをロウ付けするメタライズ金属層を形成する
メタライズ用組成物として好適である。
従って、本発明のメタライズ用組成物は電子、磁気が
作用する電子部品において、非磁性材料から成る端子等
がロウ付けされるメタライズ金属層の形成に極めて有用
である。
作用する電子部品において、非磁性材料から成る端子等
がロウ付けされるメタライズ金属層の形成に極めて有用
である。
Claims (1)
- 【請求項１】ジルコニウムもしくはその水素化物２乃至
50重量％とアルミニウムもしくはその合金50乃至98重量
％とから成り、メタライズ金属層をセラミック体に5Kg/
mm2以上の接合強度で接合することができるメタライズ
用組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19025089A JP2784540B2 (ja) | 1989-07-21 | 1989-07-21 | メタライズ用組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19025089A JP2784540B2 (ja) | 1989-07-21 | 1989-07-21 | メタライズ用組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0354181A JPH0354181A (ja) | 1991-03-08 |
| JP2784540B2 true JP2784540B2 (ja) | 1998-08-06 |
Family
ID=16255010
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19025089A Expired - Fee Related JP2784540B2 (ja) | 1989-07-21 | 1989-07-21 | メタライズ用組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2784540B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19681296C2 (de) * | 1995-03-08 | 2003-01-23 | Tocalo Co Ltd | Element mit Verbundbeschichtung und Verfahren zu dessen Herstellung |
-
1989
- 1989-07-21 JP JP19025089A patent/JP2784540B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0354181A (ja) | 1991-03-08 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |