JP3063176B2 - 金属との接合層を有するセラミックス基体及びその製造方法 - Google Patents
金属との接合層を有するセラミックス基体及びその製造方法Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は金属との接合層を有する
セラミックス基体とその製造方法に関し、詳しくはアル
ミナを含むセラミックス基体と金属接合層間において接
合のために1000℃以上の高温処理を必要とせず、通常の
スパッタリング装置などでも簡単な方法で、接合強度に
優れ、かつ耐酸化性耐拡散性に優れた金属接合層を有す
るセラミックス基体およびその製造方法に関する。
セラミックス基体とその製造方法に関し、詳しくはアル
ミナを含むセラミックス基体と金属接合層間において接
合のために1000℃以上の高温処理を必要とせず、通常の
スパッタリング装置などでも簡単な方法で、接合強度に
優れ、かつ耐酸化性耐拡散性に優れた金属接合層を有す
るセラミックス基体およびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来よりセラミックスを金属化して金属
との接合性を持たせる方法のなかで、セラミックス基体
と金属化層との間の比較的高い接合強度の得られる方法
としてテレフンケン法がある。この方法は、通常モリブ
デンとマンガンの粉末に有機バインダーを加えて混合し
て得られるペーストをアルミナ等のセラミックス上に塗
布し、加湿水素または加湿フォーミングガス中で高温熱
処理し、図３に示すようにセラミックス31上に金属層32
を形成するものであるが、高温熱処理の際1300〜1700℃
にする必要がある。
との接合性を持たせる方法のなかで、セラミックス基体
と金属化層との間の比較的高い接合強度の得られる方法
としてテレフンケン法がある。この方法は、通常モリブ
デンとマンガンの粉末に有機バインダーを加えて混合し
て得られるペーストをアルミナ等のセラミックス上に塗
布し、加湿水素または加湿フォーミングガス中で高温熱
処理し、図３に示すようにセラミックス31上に金属層32
を形成するものであるが、高温熱処理の際1300〜1700℃
にする必要がある。
【０００３】また、セラミックスを金属化する方法のな
かに、 800℃程度の熱処理で、比較的高い接合強度の得
られる方法もある。これは、図４（ａ）に示すようにア
ルミナまたはアルミナを含むセラミックス41からなるセ
ラミックス基体と、該セラミックス基体上に形成された
少なくともモリブデンを含む金属層43とからなるもので
あって、前記セラミックス基体および金属層は、チタ
ン、ジルコニウム、ニオブのうち１種または２種以上と
アルミニウムとの酸化物42で形成された結合層を介して
接合されている構成である（特開平１−136961号公
報）。さらに図４（ｂ）に示すように、モリブデン層43
上にニッケル、金、白金、銅、パラジウム等の金属層44
を形成した場合、モリブデンを含む金属層43はチタン、
ジルコニウム、ニオブの金属層44への拡散を抑える役割
も果たす。
かに、 800℃程度の熱処理で、比較的高い接合強度の得
られる方法もある。これは、図４（ａ）に示すようにア
ルミナまたはアルミナを含むセラミックス41からなるセ
ラミックス基体と、該セラミックス基体上に形成された
少なくともモリブデンを含む金属層43とからなるもので
あって、前記セラミックス基体および金属層は、チタ
ン、ジルコニウム、ニオブのうち１種または２種以上と
アルミニウムとの酸化物42で形成された結合層を介して
接合されている構成である（特開平１−136961号公
報）。さらに図４（ｂ）に示すように、モリブデン層43
上にニッケル、金、白金、銅、パラジウム等の金属層44
を形成した場合、モリブデンを含む金属層43はチタン、
ジルコニウム、ニオブの金属層44への拡散を抑える役割
も果たす。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
方法においては金属層はチタン、ジルコニウムおよびニ
オブのうち１種または２種以上とモリブデンとの合金か
らなっているため、 800℃程度の高温にて長時間熱処理
を行うと、上記の金属（チタン、ジルコニウム、ニオ
ブ）がモリブデンを含む金属層に拡散し、ろう付け作業
等で図４（ｂ）のニッケル等の金属層44を形成する際、
モリブデンを含む金属層43とニッケル等の金属層44のぬ
れ性が悪化し、強度が低下する。またモリブデンを含む
金属層43の表面にてモリブデンの酸化による強度劣化等
の信頼性低下は避けがたい。
方法においては金属層はチタン、ジルコニウムおよびニ
オブのうち１種または２種以上とモリブデンとの合金か
らなっているため、 800℃程度の高温にて長時間熱処理
を行うと、上記の金属（チタン、ジルコニウム、ニオ
ブ）がモリブデンを含む金属層に拡散し、ろう付け作業
等で図４（ｂ）のニッケル等の金属層44を形成する際、
モリブデンを含む金属層43とニッケル等の金属層44のぬ
れ性が悪化し、強度が低下する。またモリブデンを含む
金属層43の表面にてモリブデンの酸化による強度劣化等
の信頼性低下は避けがたい。
【０００５】本発明は、上記実情に鑑みてなされたもの
であり、耐酸化性に優れかつろう付け作業等で他の金属
と接合する際に高温での熱処理を施す必要がなく接合力
に優れている金属接合層を有するセラミックス基体およ
びその製造方法を提供することを目的とするものであ
る。
であり、耐酸化性に優れかつろう付け作業等で他の金属
と接合する際に高温での熱処理を施す必要がなく接合力
に優れている金属接合層を有するセラミックス基体およ
びその製造方法を提供することを目的とするものであ
る。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、以下に示す発
想に基づいてなされたものである。すなわち、モリブデ
ンを含む金属層を有するセラミックス基体をろう付けす
る際には、図４（ｂ）のようにニッケルなどの金属層44
をモリブデンを含む金属層43上に形成するが、このとき
モリブデンを含む金属層43の表面にはモリブデン酸化膜
があるため、またチタン、ジルコニウムおよびニオブの
拡散により強度劣化をまねく。そこで、モリブデンに比
べて耐酸化性および耐拡散性に優れ、金属との接合性が
少らず、かつ図４（ａ）の構成による金属化したセラミ
ックス基体の金属化層と比べて、セラミックス基体との
接合強度が劣らない金属窒化物を用い、図５に示す構造
として上記欠点を克服せんとするものである。
想に基づいてなされたものである。すなわち、モリブデ
ンを含む金属層を有するセラミックス基体をろう付けす
る際には、図４（ｂ）のようにニッケルなどの金属層44
をモリブデンを含む金属層43上に形成するが、このとき
モリブデンを含む金属層43の表面にはモリブデン酸化膜
があるため、またチタン、ジルコニウムおよびニオブの
拡散により強度劣化をまねく。そこで、モリブデンに比
べて耐酸化性および耐拡散性に優れ、金属との接合性が
少らず、かつ図４（ａ）の構成による金属化したセラミ
ックス基体の金属化層と比べて、セラミックス基体との
接合強度が劣らない金属窒化物を用い、図５に示す構造
として上記欠点を克服せんとするものである。
【０００７】アルミナと金属窒化物との結合はアルミナ
と金属窒化物との界面での反応性が律速段階となるの
で、これらは高温の熱処理を要する。そこで本発明は窒
化チタン、窒化ジルコニウム、窒化ニオブ、など金属窒
化物に比べアルミナとの反応性に富みかつアルミニウム
との間で三元複合酸化物を形成しやすい材料を添加して
低温での反応を促進させた上に前記金属窒化物層を形成
する。これによって、低温で熱処理しても上記三元複合
酸化物が形成されてそれが窒化物層及びアルミナ含有基
体の両表と強力に結合する。
と金属窒化物との界面での反応性が律速段階となるの
で、これらは高温の熱処理を要する。そこで本発明は窒
化チタン、窒化ジルコニウム、窒化ニオブ、など金属窒
化物に比べアルミナとの反応性に富みかつアルミニウム
との間で三元複合酸化物を形成しやすい材料を添加して
低温での反応を促進させた上に前記金属窒化物層を形成
する。これによって、低温で熱処理しても上記三元複合
酸化物が形成されてそれが窒化物層及びアルミナ含有基
体の両表と強力に結合する。
【０００８】すなわち、本発明の金属接合層を有するセ
ラミックス基体は、アルミナまたはアルミナを含むセラ
ミックスからなるセラミックス基体と、該セラミックス
基体上に形成された金属窒化物層とからなり、前記セラ
ミックス基体および金属接合層はチタン、ジルコニウ
ム、ニオブとアルミニウムとの酸化物で形成された結合
層を介して接合されている。
ラミックス基体は、アルミナまたはアルミナを含むセラ
ミックスからなるセラミックス基体と、該セラミックス
基体上に形成された金属窒化物層とからなり、前記セラ
ミックス基体および金属接合層はチタン、ジルコニウ
ム、ニオブとアルミニウムとの酸化物で形成された結合
層を介して接合されている。
【０００９】基体を構成するセラミックスは、アルミナ
だけでもよく、あるいは窒化珪素等他のセラミックスを
必要に応じて混合したものでもよい。また、こうして、
本発明によれば、上記の如き金属接合層を有するセラミ
ックス基体の製造方法として、アルミナまたはアルミナ
を含むセラミックスからなるセラミックス基体上に、チ
タン、ジルコニウムおよびニオブのうち１種または２種
以上からなる中間層を形成する中間層形成工程と、前記
中間層上に前記金属の窒化物の層を形成する金属窒化物
層形成工程と、前記中間層形成工程および金属窒化物層
形成工程により得られた積層体を熱処理し、前記アルミ
ナと前記中間層とを反応させてアルミニウムを含む酸化
物からなる結合層を形成する結合層形成工程とよりなる
ことを特徴とする方法が提供される。
だけでもよく、あるいは窒化珪素等他のセラミックスを
必要に応じて混合したものでもよい。また、こうして、
本発明によれば、上記の如き金属接合層を有するセラミ
ックス基体の製造方法として、アルミナまたはアルミナ
を含むセラミックスからなるセラミックス基体上に、チ
タン、ジルコニウムおよびニオブのうち１種または２種
以上からなる中間層を形成する中間層形成工程と、前記
中間層上に前記金属の窒化物の層を形成する金属窒化物
層形成工程と、前記中間層形成工程および金属窒化物層
形成工程により得られた積層体を熱処理し、前記アルミ
ナと前記中間層とを反応させてアルミニウムを含む酸化
物からなる結合層を形成する結合層形成工程とよりなる
ことを特徴とする方法が提供される。
【００１０】セラミックス基体上にチタン、ジルコニウ
ム、ニオブのうち１種または２種以上からなる中間金属
層を形成する方法は真空蒸着、スパッタリング、イオン
プレーティング等の物理的手段や湿式メッキ、プラズマ
ＣＶＤ、アルコキシド法等の化学的手段など一般に知ら
れている方法を利用することができる。好ましくは真空
蒸着、スパッタリング、イオンプレーティング等の物理
的手段がよい。これらはチタン、ジルコニウム、ニオブ
等の金属ターゲットと不活性ガスのみを使用するため手
軽な装置で形成でき危険性が少ないからである。
ム、ニオブのうち１種または２種以上からなる中間金属
層を形成する方法は真空蒸着、スパッタリング、イオン
プレーティング等の物理的手段や湿式メッキ、プラズマ
ＣＶＤ、アルコキシド法等の化学的手段など一般に知ら
れている方法を利用することができる。好ましくは真空
蒸着、スパッタリング、イオンプレーティング等の物理
的手段がよい。これらはチタン、ジルコニウム、ニオブ
等の金属ターゲットと不活性ガスのみを使用するため手
軽な装置で形成でき危険性が少ないからである。
【００１１】前述の如く、上記中間金属層を形成した
後、窒化物層を形成する際には、真空を破ることなく、
真空室中の雰囲気を窒素雰囲気に変え、そして製膜条件
を制御することによって行なう。こうして、セラミック
ス基体上に金属層、その上に窒化物層を形成した後、得
られた積層体を熱処理して、金属層とセラミックス基体
中のアルミナとを反応させる。これにより、中間層を三
元複合酸化物に変換させ、セラミックス基体と窒化物層
との接合強度を増大させる。熱処理の条件として 800℃
以上の温度であればセラミックス基体中のアルミナと中
間層とを反応させてアルミニウムを含む酸化物から形成
された結合層を形成することができ、充分な結合力を得
ることができる。
後、窒化物層を形成する際には、真空を破ることなく、
真空室中の雰囲気を窒素雰囲気に変え、そして製膜条件
を制御することによって行なう。こうして、セラミック
ス基体上に金属層、その上に窒化物層を形成した後、得
られた積層体を熱処理して、金属層とセラミックス基体
中のアルミナとを反応させる。これにより、中間層を三
元複合酸化物に変換させ、セラミックス基体と窒化物層
との接合強度を増大させる。熱処理の条件として 800℃
以上の温度であればセラミックス基体中のアルミナと中
間層とを反応させてアルミニウムを含む酸化物から形成
された結合層を形成することができ、充分な結合力を得
ることができる。
【００１２】
【実施例】以下本発明を実施例に基づいて具体的に説明
する。 （実施例）図１は本発明の１つの適用例である高温用圧
力検出器の断面図であり、図２は図１のＡ部分拡大断面
図である。図２に示すように金属ダイヤフラム２の表面
にこの表面側よりろう材４−１、ろう材が漏れ易い金属
４−２、金属窒化物層４−３、および結合層４−４が形
成され、これら層上に単結晶サファイアチップ３が接合
されている。この構成（Ａ部）は図１に示されたように
ハウジング５とコネクタ６によって形成された画室７内
に収納される。８はリード線、９はセラミックス基板で
ある。
する。 （実施例）図１は本発明の１つの適用例である高温用圧
力検出器の断面図であり、図２は図１のＡ部分拡大断面
図である。図２に示すように金属ダイヤフラム２の表面
にこの表面側よりろう材４−１、ろう材が漏れ易い金属
４−２、金属窒化物層４−３、および結合層４−４が形
成され、これら層上に単結晶サファイアチップ３が接合
されている。この構成（Ａ部）は図１に示されたように
ハウジング５とコネクタ６によって形成された画室７内
に収納される。８はリード線、９はセラミックス基板で
ある。
【００１３】上記構成の製造例を以下に述べる。セラミ
ックス基体として単結晶サファイア基板を、金属層とし
てはチタンおよび窒化チタンを用いた。まず研磨された
サファイア基板表面を洗浄・乾燥後スパッタリング装置
内に配置し、１×10-3Pa以下まで真空排気した。そして
チャンバー内をアルゴンガスで十分に置換し、アルゴン
ガスをチャンバー内に１×100Paまで導入し、チタンタ
ーゲットに対し高周波電力を印加しプラズマを発生さ
せ、 200Ｗの電力を投入して中間層としてチタンを形成
する。次いでアルゴンガス中に窒素ガスを混入して、ア
ルゴンと窒素の混合比を65：35になるようにし、チャン
バー内圧力を１×10 0 Paに調整する。その際チャンバー
内は大気に開放されることなく真空状態を破らずに行っ
た。そしてサファイア基板上に形成した中間層上に高周
波を印加し、プラズマを発生させ 200Ｗの投入電力でス
パッタリングを行い、金属窒化物層として窒化チタンを
形成し、サファイア基板と活性金属（チタン）層および
金属窒化物（窒化チタン）層との積層体を得た。
ックス基体として単結晶サファイア基板を、金属層とし
てはチタンおよび窒化チタンを用いた。まず研磨された
サファイア基板表面を洗浄・乾燥後スパッタリング装置
内に配置し、１×10-3Pa以下まで真空排気した。そして
チャンバー内をアルゴンガスで十分に置換し、アルゴン
ガスをチャンバー内に１×100Paまで導入し、チタンタ
ーゲットに対し高周波電力を印加しプラズマを発生さ
せ、 200Ｗの電力を投入して中間層としてチタンを形成
する。次いでアルゴンガス中に窒素ガスを混入して、ア
ルゴンと窒素の混合比を65：35になるようにし、チャン
バー内圧力を１×10 0 Paに調整する。その際チャンバー
内は大気に開放されることなく真空状態を破らずに行っ
た。そしてサファイア基板上に形成した中間層上に高周
波を印加し、プラズマを発生させ 200Ｗの投入電力でス
パッタリングを行い、金属窒化物層として窒化チタンを
形成し、サファイア基板と活性金属（チタン）層および
金属窒化物（窒化チタン）層との積層体を得た。
【００１４】得られたサファイア基板と活性金属層およ
び金属窒化物層との積層体に 800℃の熱処理を施し、サ
ファイア基板中のアルミナとチタンとを反応させてアル
ミニウムを含む酸化物から形成された結合層を形成す
る。次に、この実施例で製造した金属接合層を有するセ
ラミックス基体について引張り試験を行い接合力につい
て評価した。なお引張り試験は、金属窒化物層上に２μ
ｍのニッケルを成膜し、さらにコバール（銅合金）に 8
00℃にてろう付け（Ａg ろう）したものを引張り、耐引
張り強度を測定した。それによると耐引張り強度は、1
4.5（Kg／mm2)であった。いうまでもなく、この耐引張
り強度はコバールとセラミックス基体との間の総合的な
接合強度（セラミックス基体と窒化チタン層との接合力
と、窒化チタン層とニッケルとの接合力と、ニッケルと
コバールとの接合力を含む）を表わすものである。
び金属窒化物層との積層体に 800℃の熱処理を施し、サ
ファイア基板中のアルミナとチタンとを反応させてアル
ミニウムを含む酸化物から形成された結合層を形成す
る。次に、この実施例で製造した金属接合層を有するセ
ラミックス基体について引張り試験を行い接合力につい
て評価した。なお引張り試験は、金属窒化物層上に２μ
ｍのニッケルを成膜し、さらにコバール（銅合金）に 8
00℃にてろう付け（Ａg ろう）したものを引張り、耐引
張り強度を測定した。それによると耐引張り強度は、1
4.5（Kg／mm2)であった。いうまでもなく、この耐引張
り強度はコバールとセラミックス基体との間の総合的な
接合強度（セラミックス基体と窒化チタン層との接合力
と、窒化チタン層とニッケルとの接合力と、ニッケルと
コバールとの接合力を含む）を表わすものである。
【００１５】結果を表に示す。
【００１６】
【表１】
【００１７】（比較例１）アルミナ基板上にスパッタリ
ング法によりチタン薄膜を形成し、次いでモリブデン薄
膜をスパッタリング法により形成し、アルミナ基板−チ
タン薄膜−モリブデン薄膜からなる積層体を得た。次い
で得られた積層体を大気中に出し、実施例と同様にニッ
ケルを成膜し、 800℃にて熱処理を施して接合体を得
た。得られた接合体について引張り試験を行ったとこ
ろ、耐引張り強度は10.6（Kg／mm2)であり、本発明に基
付いて製造したアルミナ基体の方が優れた強度を有す
る。 （比較例２）アルミナ基板上にスパッタリング法より窒
化チタン薄膜を形成し、アルミナ基板−窒化チタン薄膜
からなる積層体を得た。次に得られた積層体を大気中に
出し実施例と同様にニッケルを成膜し、 800℃にて熱処
理を施して接合体を得た。得られた接合体について引張
り試験を行ったところ、耐引張り強度は4.６（Kg／mm 2)
であった。本発明のアルミナ基体は活性金属であるチタ
ン、ジルコニウムおよびニオブを中間層に用いているた
め極めて優れた強度を有することが認められる。
ング法によりチタン薄膜を形成し、次いでモリブデン薄
膜をスパッタリング法により形成し、アルミナ基板−チ
タン薄膜−モリブデン薄膜からなる積層体を得た。次い
で得られた積層体を大気中に出し、実施例と同様にニッ
ケルを成膜し、 800℃にて熱処理を施して接合体を得
た。得られた接合体について引張り試験を行ったとこ
ろ、耐引張り強度は10.6（Kg／mm2)であり、本発明に基
付いて製造したアルミナ基体の方が優れた強度を有す
る。 （比較例２）アルミナ基板上にスパッタリング法より窒
化チタン薄膜を形成し、アルミナ基板−窒化チタン薄膜
からなる積層体を得た。次に得られた積層体を大気中に
出し実施例と同様にニッケルを成膜し、 800℃にて熱処
理を施して接合体を得た。得られた接合体について引張
り試験を行ったところ、耐引張り強度は4.６（Kg／mm 2)
であった。本発明のアルミナ基体は活性金属であるチタ
ン、ジルコニウムおよびニオブを中間層に用いているた
め極めて優れた強度を有することが認められる。
【００１８】本発明にて中間層にチタン、ジルコニウム
およびニオブのうち１種または２種以上の金属を用いる
理由は、アルミナを含むセラミックス基体中のアルミナ
に対して密着性が高いためである。また上記金属の窒化
物層を金属接合層として設ける理由は、金属窒化物層は
中間層を形成後にそのまま真空状態を破ることなく簡単
な方法で形成できるためであり，それゆえに製造価格を
低減することができる。
およびニオブのうち１種または２種以上の金属を用いる
理由は、アルミナを含むセラミックス基体中のアルミナ
に対して密着性が高いためである。また上記金属の窒化
物層を金属接合層として設ける理由は、金属窒化物層は
中間層を形成後にそのまま真空状態を破ることなく簡単
な方法で形成できるためであり，それゆえに製造価格を
低減することができる。
【００１９】また、金属接合層として炭化タングステ
ン、炭化チタン等を用いれば、引張り強度において比較
的高い強度を有するが、形成時に例えば通常使用されて
いるスパッタリング装置を用いた場合、真空状態を破る
ことなく連続して中間層および金属層を形成することが
困難であり、金属接合層としては金属窒化物層を用いる
方が有利である。
ン、炭化チタン等を用いれば、引張り強度において比較
的高い強度を有するが、形成時に例えば通常使用されて
いるスパッタリング装置を用いた場合、真空状態を破る
ことなく連続して中間層および金属層を形成することが
困難であり、金属接合層としては金属窒化物層を用いる
方が有利である。
【００２０】また、金属窒化物層は、金属接合層として
優れ、ろう材等との濡れ性、結合力が高い。さらにモリ
ブデン等の金属に比べて耐酸化性、耐拡散性にすぐれ、
図２の４−３金属窒化物層中へのチタン、ジルコニウ
ム、ニオブ等の拡散が抑えられ、４−２ろう材が濡れ易
い金属（ニッケル等の金属）との界面は金属酸化物等の
異種材料を狭み込むことがなくなる。
優れ、ろう材等との濡れ性、結合力が高い。さらにモリ
ブデン等の金属に比べて耐酸化性、耐拡散性にすぐれ、
図２の４−３金属窒化物層中へのチタン、ジルコニウ
ム、ニオブ等の拡散が抑えられ、４−２ろう材が濡れ易
い金属（ニッケル等の金属）との界面は金属酸化物等の
異種材料を狭み込むことがなくなる。
【００２１】金属窒化物層の厚さは0.１〜20μｍ程度が
望ましい。下限を0.１μｍとしたのは形成時膜を均一に
するのが困難であり、層が不連続になる可能性があるた
めである。上限を20μｍとしたのは、膜内部の応力等に
より剥離が生じる可能性があるからである。中間層の厚
さは 0.005〜0.５μｍ程度であることが望ましい。下限
を 0.005μｍとしたのは形成時膜を均一にすることが困
難であり、層が不連続になる可能性があるためである。
上限を0.５μｍとしたのは、膜内部の応力等により剥離
が生じる可能性があるからである。
望ましい。下限を0.１μｍとしたのは形成時膜を均一に
するのが困難であり、層が不連続になる可能性があるた
めである。上限を20μｍとしたのは、膜内部の応力等に
より剥離が生じる可能性があるからである。中間層の厚
さは 0.005〜0.５μｍ程度であることが望ましい。下限
を 0.005μｍとしたのは形成時膜を均一にすることが困
難であり、層が不連続になる可能性があるためである。
上限を0.５μｍとしたのは、膜内部の応力等により剥離
が生じる可能性があるからである。
【００２２】
【発明の効果】金属接合層を有するセラミックス基体に
おいて、金属接合層を従来のモリブデンを含む金属層か
ら、窒化チタン、窒化ジルコニウムまたは窒化ニオブに
することで、耐酸化性、耐拡散性に優れ、モリブデン等
の金属に比べて高い強度を保有する金属接合層を有する
セラミックス基体となり、接合力および信頼性に優れた
効果がある。
おいて、金属接合層を従来のモリブデンを含む金属層か
ら、窒化チタン、窒化ジルコニウムまたは窒化ニオブに
することで、耐酸化性、耐拡散性に優れ、モリブデン等
の金属に比べて高い強度を保有する金属接合層を有する
セラミックス基体となり、接合力および信頼性に優れた
効果がある。
【００２３】さらに、金属接合層を有するセラミックス
基体において、金属接合層と中間層をチタン、ジルコニ
ウムおよびニオブのうち少なくとも１種を形成し、その
上に前記中間層と同一金属の窒化物を形成する場合、多
元スパッタリング装置を必要とせず通常のスパッタリン
グ装置で中間層および金属窒化物層を連続で成膜でき、
また高温にて熱処理を施す必要もなく極めて優れた結合
力を有する金属接合層を有するセラミックス基体を短時
間で簡単な方法にて製造することが可能となる効果があ
る。
基体において、金属接合層と中間層をチタン、ジルコニ
ウムおよびニオブのうち少なくとも１種を形成し、その
上に前記中間層と同一金属の窒化物を形成する場合、多
元スパッタリング装置を必要とせず通常のスパッタリン
グ装置で中間層および金属窒化物層を連続で成膜でき、
また高温にて熱処理を施す必要もなく極めて優れた結合
力を有する金属接合層を有するセラミックス基体を短時
間で簡単な方法にて製造することが可能となる効果があ
る。
【図１】本発明に係る実施例を示す断面図である。
【図２】図１中のＡ部の拡大断面図である。
【図３】テレフンケン法で製造した金属層を有するセラ
ミックス基体の断面図である。
ミックス基体の断面図である。
【図４】（ａ）及び（ｂ）は低温化した製造プロセスに
て製造した金属接合層を有するセラミックス基体の断面
図である。
て製造した金属接合層を有するセラミックス基体の断面
図である。
【図５】本発明の実施例に基づいて製造した金属接合層
を有するセラミックス基体の断面図である。 ２…金属ダイヤフラム ３…サファイアチップ ４−１…ろう材 ４−２…ろう材が漏れやすい金属層 ４−３…金属窒化物層 ４−４…活性金属層 ５…ハウジング ６…コネクタ ８…リード線 ９…セラミックス基体 31…セラミックス基体 32…モリブデン層 41…セラミックス基体 42…中間層 43…モリブデン層 44…ろう材が漏れやすい金属 51…セラミックス基体 52…活性金属層 53…金属窒化物層
を有するセラミックス基体の断面図である。 ２…金属ダイヤフラム ３…サファイアチップ ４−１…ろう材 ４−２…ろう材が漏れやすい金属層 ４−３…金属窒化物層 ４−４…活性金属層 ５…ハウジング ６…コネクタ ８…リード線 ９…セラミックス基体 31…セラミックス基体 32…モリブデン層 41…セラミックス基体 42…中間層 43…モリブデン層 44…ろう材が漏れやすい金属 51…セラミックス基体 52…活性金属層 53…金属窒化物層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小野田 真稔 愛知県西尾市下羽角町岩谷14番地 株式 会社日本自動車部品総合研究所内 (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C04B 37/00 - 37/04 C04B 41/89,41/90
Claims (2)
- 【請求項１】 アルミナ又はアルミナを含むセラミック
スからなるセラミックス基体表面に、チタン、ジルコニ
ウムおよびニオブから選ばれた少なくとも１種の金属の
窒化物の層を有し、該窒化物層とセラミックス基体とが
上記金属とアルミニウムとの酸化物からなる結合層を介
して接合されていることを特徴とする金属との接合層を
有するセラミックス基体。 - 【請求項２】 アルミナまたはアルミナを含むセラミッ
クスからなるセラミックス基体上に、チタン、ジルコニ
ウムおよびニオブのうち１種または２種以上からなる中
間層を形成する中間層形成工程と、前記中間層上に前記
金属の窒化物の層を形成する金属窒化物層形成工程と、
前記中間層形成工程および金属窒化物層形成工程により
得られた積層体を熱処理し、前記アルミナと前記中間層
とを反応させてアルミニウムを含む酸化物からなる結合
層を形成する結合層形成工程とよりなることを特徴とす
る金属との接合層を有するセラミックス基体の製造方
法。
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|---|---|---|---|
| JP3014191A JP3063176B2 (ja) | 1991-02-05 | 1991-02-05 | 金属との接合層を有するセラミックス基体及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3014191A JP3063176B2 (ja) | 1991-02-05 | 1991-02-05 | 金属との接合層を有するセラミックス基体及びその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04254479A JPH04254479A (ja) | 1992-09-09 |
| JP3063176B2 true JP3063176B2 (ja) | 2000-07-12 |
Family
ID=11854238
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3014191A Expired - Fee Related JP3063176B2 (ja) | 1991-02-05 | 1991-02-05 | 金属との接合層を有するセラミックス基体及びその製造方法 |
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|---|---|
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| CN112089103A (zh) * | 2019-06-17 | 2020-12-18 | 深圳市卓力能电子有限公司 | 一种雾化器发热体和雾化器发热体的制作方法 |
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-
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- 1991-02-05 JP JP3014191A patent/JP3063176B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| JPH04254479A (ja) | 1992-09-09 |
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