JP2948297B2 - スクリーン印刷用試料保持器及びそれを用いて行うメタライズ処理方法 - Google Patents

スクリーン印刷用試料保持器及びそれを用いて行うメタライズ処理方法

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【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、主として超硬合金,サーメット,セラミッ
クスの焼結体からなるチップの少なくとも2面にメタラ
イズ層を塗布するのに適したスクリーン印刷用試料保持
器及びそれを用いて行うメタライズ処理方法に関する。
(従来の技術) 超硬合金,サーメット,セラミックスの焼結体からな
るチップを鋼等に接合した複合材料が、切削工具,耐摩
工具,土木建設工具として用いられている。この複合材
料の1つに、チップと鋼との間にメタライズ層を介在さ
せて接合したものがある。
例えば、外壁材料、床材料、内装材料などの建築材
料、炉壁材料などの耐火材料、又は宇宙ロケットに用い
られる断熱材料などを切断するためのチップソーは、超
硬合金,サーメット又はセラミックス製の小さいチップ
の2面がメタライズ層を介在して円板状の鋼に接合され
たものである。
(発明が解決しようとする課題) メタライズ層を介在した複合材料を例えはチップソー
として実用した場合、メタライズ層の厚さが均一でない
とチップに加わる荷重が不均一になり、その結果チップ
の欠損又は脱落が生じるという問題がある。
また、特に小さいチップの面にメタライズ層を均一に
形成させること、しかもチップの複数面へメタライズ層
を形成させること、その中でも隣接面へメタライズ層を
形成させることは、非常に困難であるという問題があ
る。
本発明は、上述のような問題点を解決したもので、具
体的には、スクリーン印刷法を応用してチップの表面に
メタライズ層を形成するために用いる治具及びその治具
を用いて行なうメタライズ処理方法を提供することを目
的とするものである。
(課題を解決するための手段) 本発明のスクリーン印刷用試料保持器は、多角形状又
は円形状の端面と外周面とでなる板状体の該端面に凹状
に形成された試料保持用の空隙部を複数個設けてなる試
料保持器であって、該端面に対する垂直断面からの該空
隙部における形状が該端面から該空隙部の底面に向って
少なくとも一辺を傾斜状に形成してなる傾斜状面を該空
隙部に有することを特徴とするものである。
このスクリーン印刷用試料保持器の例は、第1図に示
したように、端面(2)と外周面(3)とでなる角状の
板状体でなる保持器(1)の端面(2)に凹状の空隙部
(4)を複数個設けたもので、保持器(1)の形状は、
特に制限を受けるものでなく、作業製,能率製などを考
慮して決めればよく、この保持器(1)の端面(2)に
設ける空隙部(4)の形状は、メタライズ層を形成しよ
うとするチップの形状及びメタライズ層厚さに従って決
定される。この空隙部(4)の例は、端面(2)に対す
る垂直断面からの断面図として示した第2図のように、
端面(2)から底面(5)に向って傾斜状に形成した傾
斜状面(6)を設けたもので、この傾斜状面(6)の傾
斜角は、メタライズ処理時に用いるメタライズの粘性な
どで考慮する必要があるが、メタライズの粘度及び作業
性でカバーできることから特に制限を受けるものではな
く、この空隙部(4)の底面(5)からもう一方の端面
である裏面(7)に貫通した貫通孔(8)を設けておく
と、メタライズ処理時に貫通孔(8)を通して減圧吸引
力でチップを保持した状態にして保持器の移動を行うこ
と、又は保持器からのチップの離脱などが容易に行うこ
とができるので好ましいことである。
このスクリーン印刷用試料保持器をも用いて行う本発
明のメタライズ処理方法は、 (イ)上述のスクリーン印刷用試料保持器の空隙部にチ
ップを配列させる工程、 (ロ)チップの配列された試料保持器の端面にメタライ
ズの厚さを制御するための制御板を重ね合わせる工程、 (ハ)該制御板の上からペースト状メタライズを塗布
し、試料保持器の空隙部に設けた傾斜上面にもペースト
状メタライズを浸入させ、空隙部に配列したチップの少
なくとも2面に同時にメタライズを塗布する工程、 (ニ)メタライズの塗布されたチップを空隙部に設けた
状態のまま、試料保持器を乾燥する工程、 (ホ)乾燥したチップを加熱焼成する工程、 からなる方法である。
このメタライズ処理方法において用いる制御板は、保
持器の端面と同形状に合わせておくのが好ましく、この
制御板の厚さは、チップの表面に塗布しようとするメタ
ライズ層の厚さに合わせて形成する必要がある。また、
制御板には、保持器の空隙部と合致する開孔部を設けて
おく必要があるが、その大きさはチップの他面に塗布し
ようとするメタライズ層の厚さを考慮した状態にしてお
く必要があること、その数は保持器の空隙部と一致させ
ておくことが好ましいことである。保持器の空隙部にチ
ップを設置して、この空隙部に制御板の開孔部を合致さ
せた状態の例は、第3図に示したように、保持器(1)
に設けられた空隙部(4)にチップ(10)を配置し、こ
の空隙部(4)に制御板(9)に設けた開口部(11)を
合致させる。特に、チップの2面を一度にメタライズさ
せる場合におけるチップ表面のメタライズ層の厚さ制御
は、制御板の厚さ調整の他に、開孔部(11)とチップ
(10)と空隙部(4)との一関係が重要になる。すなわ
ち、制御板(9)とチップ(10)との隙間からメタライ
ズが侵入して空隙部(4)の傾斜状面(6)に残存し、
その結果第4図に例示したようなチップ(10)の表面に
メタライズ層(12)が形成されたメタライズ層付きチッ
プが得られる。
このときのチップ及びメタライズ層は、特に制限を受
けるものではないが、例えば、チップは超硬合金,サー
メット,セラミックスなど、メタライズ層はAg−Ti,Ag
−Cu−Ti,Ag−Cu−In−Ti,Ag−Ni−Ti,Cu−In−Ti,Cu−
Al−Ti,Ni−Ti,Ti−V−Al,Ti−V−Cr,Ti−V−Nb,Ti
−V−Mo,Zr−Ni,Zr−Fe,Al−Si,Al−Cu,Cu−Mn,Mo−Mn
−Niなどを挙げることができる。
(作用) 本発明のスクリーン印刷用試料保持器は、空隙部に設
けた傾斜状面によりチップの複数面、特に隣接面を含め
た2面へのメタライズが1度塗りで行うことができるこ
と、空隙部に設けた貫通孔からの減圧吸引又は大気圧状
態への切換えにより、多数のチップを保持させた状態の
保持器を移動させること及び保持器からのチップ離脱が
短時間で簡単に、かつ容易に行うことができる。
また、この保持器を用いて行う本発明のメタライズ処
理方法は、制御板の厚さを調整することによりメタライ
ズ層の厚さのコントロールが容易に行うことができるこ
と、この制御板の形状及び大きさを保持器の端面に合致
させて、かつ制御板の開孔部と保持器の空隙部を合致さ
せることにより、チップの少なくとも2面へメタライズ
層を形成することが容易に、かつ量産的にできるもので
ある。
(実施例) 実施例1 Si3N4−AlN−Y2O3組成成分の市販Si3N4基セラミック
ス焼結体チップ(形状2.0×2.4×6.0mm)を第1図に示
した板状体の保持器(1)の空隙部(4)に設置し、こ
の保持器(1)の端面(2)の側に制御板(9)を合わ
せて第3図に示した状態にした。次いで、スクリーン印
刷機を用いて、70wt%Ag−26wt%Cu−4wt%Ti組成の金
属粉末とエチルセルロースとテレピネオールとを混練し
たペースト状混合物を制御板の上からチップの2面に一
度で塗布した。次に、乾燥した後、保持器からチップを
取り出して、10-3Torrの真空中、900℃−5分間保持及
び冷却処理でもって、チップの表面にメタライズ層を形
成した。
こうして得たメタライズ層付チップを円板状の制御本
体(SK5)に設置し、Ag−Cuロー材による差しロー及び
フラックスを用いて高周波ロー付法でもって接合し、28
枚刃付チップソーを作製した。
比較として、上記と同一チップ及び同一混合物を用い
て、チップの一面に塗布後、さらに隣接面に塗布すると
いう二度処理し、他は上記と同様にして28枚刃付チップ
ソーを作製した。
こうして得た本発明の保持器及びそれを用いたメタラ
イズ処理方法によるチップソーと比較のチップソーのそ
れそれについて、そのロー付時によるチップへのクラッ
クの発生状態及びグラスファイバー入りセメントの切断
による実用試験を行った結果、本発明はの保持器及びこ
の保持器を用いてメタライズ処理したときの処理時間
は、従来のように一面塗布後また一面塗布したものに比
べて、約43%の時間を短縮できたにもかかわらず、チッ
プへのクラックの発生状態及び実用試験時における寿命
は殆んど同等であった。
(発明の効果) 本発明のスクリーン印刷用試料保持器は、チップの複
数面を一度で塗布できること、この結果メタライズ処理
時間が短縮できること、メタライズ層厚さが均一でバラ
ツキが少なくなるという効果がある。
また、本発明のメタライズ処理方法は、多量のチップ
の処理が短時間で行うことができること、さらに連続化
処理もできるものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明の保持器を例示した斜視図、第2図
は、本発明の保持器の空隙部における端面に対する垂直
断面図、第3図は、本発明の保持器にチップと制御板を
配置した状態の空隙部における端面に対する垂直断面
図、第4図は、本発明のメタライズ処理方法でもって処
理したメタライズ層付チップの断面図を示す。 図中、1:保持器、2:端面、3:外周面、4:空隙部、5:底
面、6:傾斜状面、7:裏面、8:貫通穴、9:制御板、10:チ
ップ、11:開孔部、12:メタライズ層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI C04B 41/88 C04B 41/88 審査官 南 宏輔 (56)参考文献 特開 平3−261687(JP,A) 特開 昭54−83512(JP,A) 実開 昭61−177839(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) B41F 15/20 B41F 15/26 B41F 15/08 C04B 41/88 B23B 27/14 B22F 7/04

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】多角形状又は円形状の端面と外周面とでな
    る板状体の該端面に凹状に形成された試料保持用の空隙
    部を複数個設けてなる試料保持器であって、 該端面に対する垂直断面からの該空隙部における形状が
    該端面から該空隙部の底面に向って少なくとも一辺を傾
    斜状に形成してなる傾斜状面を該空隙部に有することを
    特徴とするスクリーン印刷用試料保持器。
  2. 【請求項2】上記空隙部は、該空隙部の底面から該空隙
    部の形成された端面からもう一方の端面である裏面へ貫
    通孔が形成されていることを特徴とする特許請求の範囲
    第1項記載のスクリーン印刷用試料保持器。
  3. 【請求項3】(イ)多角形状又は円形状の端面と外周面
    とでなる板体の該端面に凹状に形成された試料保持用の
    空隙部を複数個設けてなる試料保持器の該空隙部にチッ
    プを配列させる工程、 (ロ)チップの配列された該試料保持器の端面に、該チ
    ップの少なくとも一面に塗布するメタライズの厚さを制
    御するための制御板を重ね合わせる工程、 (ハ)該制御板の上からペースト状メタライズを塗布
    し、該試料保持器の端面に対する垂直断面からの該空隙
    部の形状が該端面から該空隙部の底面に向って少なくと
    も一辺が傾斜状になっている傾斜状面にもペースト状メ
    タライズを浸入させ、該空隙部に配列したチップの少な
    くとも2面に同時にメタライズを塗布する工程、 (ニ)メタライズの塗布されたチップを該空隙部に設け
    てなる試料保持器を乾燥する工程、 (ホ)乾燥したチップを加熱焼成する工程、かならるこ
    とを特徴とするメタライズ処理方法。
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