JP3220274B2 - 耐腐食性セラミック体の接合構造 - Google Patents
耐腐食性セラミック体の接合構造Info
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Description
材またはセラミック製部材を接合する構造に関し、特に
セラミックヒーターや静電チャック等において使用され
るセラミック体の接合構造に関するものである。
セラミック製部材を接合する方法としては、セラミック
体と金属製部材またはセラミック製部材とをガラス接合
により接合する方法が一般的に用いられていた。図11
は従来のセラミック体の結合構造の一例としてセラミッ
クヒーターの例を示す図である。図11において、セラ
ミックヒータ51はセラミック基体52内に高抵抗発熱
体53と電極54とを埋め込んで構成されており、この
セラミックヒータ51のセラミック基体52を金属製ま
たはセラミック製の支持部材55により基台56に固定
するとともに、電極54にリード57を接続している。
ックヒータ51では、支持部材55とセラミック基体5
2との間のa部は、金属とセラミックまたはセラミック
とセラミックとの接合構造となり、周囲の雰囲気からリ
ード57を保護する必要性がある場合等があるため、通
常ガラスにより接合している。ガラスによる接合は、例
えば両部材間に無機ガラスを配した後約1400℃の温
度で実施されるが、コストおよび処理のための時間がか
かる問題があった。また、約1400℃の高温にセラミ
ック基体52や支持部材55がさらされるため、各部材
に与えられる熱の影響が大きく、シール性や接合強度に
対する信頼性を十分に得ることができない問題もあっ
た。
シール性や接合強度に対する信頼性が高い接合体を短時
間かつ低コストに得ることができるセラミック体の接合
構造を提供しようとするものである。
ック体の接合構造は、セラミック基体にセラミック製支
持部材を接合してなるセラミックヒータにおいて、前記
セラミック基体に第1の金属体を埋設し、前記支持部材
に第2の金属体を埋設し、第1の金属体と第2の金属体
とを接触させてセラミック基体と支持部材とを接合した
ことを特徴とするものである。
に一体焼結して設けた金属体が、このセラミック体と接
合すべき金属製部材またはセラミック製部材と接合され
ることとなり、接合部を金属と金属または金属とセラミ
ックとの接合構造とすることができる。そのため、気密
接合方法として、金属と金属との接合構造では、ろう付
け接合、拡散接合、摩擦圧接接合等を利用することがで
き、金属とセラミックとの接合構造では、ガラス接合と
上記機械的接合を利用することができ、いずれの場合も
従来の金属とセラミックとの接合構造またはセラミック
とセラミックとの接合構造と比較して、低コストかつ短
時間で接合が実施できるとともに、高温の熱履歴を受け
ないためシール性や接合強度に対する十分な信頼性を得
ることができる。
の接合構造の一例を示す図である。図1は本発明の接合
構造をセラミックヒータに応用した例を示しており、本
例において、セラミックヒータ1は、セラミック基体2
内に高抵抗発熱体3と電極4とを埋め込むとともに、セ
ラミック基体2内であって接合すべき金属製またはセラ
ミック製の支持部材5を接する部分の全体に金属体6を
埋め込んで構成されている。そして、セラミックヒータ
1のセラミック基体2の金属体6と支持部材5とを気密
に接合するとともに、支持部材5のセラミック基体2と
接合した端部の他端を基台7に気密に固定している。ま
た、円筒形状の支持部材5内において、電極4にリード
8を接続している。
セラミック基体2と支持部材5との接合を、セラミック
基体2内に一体焼結して設けた金属製の金属体6と金属
製またはセラミック製の支持部材5とを接合することに
より行えるため、従来のガラス接合の場合と比べて、低
温でかつ簡単に実施できるろう付け接合、各線接合、摩
擦圧接接合、ガラス接合と機械的接合の組み合わせ等の
手段をとることができる。なお、金属体6の材質として
は、セラミック基体2と一体焼結して一体化する必要が
あるため、セラミック基体2の焼結温度より高い融点を
有するモリブデン、タングステン、タンタル等の材料を
使用することが好ましい。
ミックヒータに応用した例を示しており、図1に示した
例と異なるのは、電極4の周囲に各別の円筒形状の支持
体5−1、5−2をセラミック基体2中の金属体6−
1、6−2に接合して設けてリード8を保護している点
である。また、図3も図1と同様本発明の接合構造をセ
ラミックヒータに応用した例であり、図1に示した例と
異なるのは、支持体5−1、5−1をロッド形状のもの
としてセラミック基体2を支持固定するのみに使用する
とともに、リード8を保護するため支持体5−1、5−
2とは別体の円筒形状の金属製またはセラミック製の支
持部材11を、セラミック基体2中に一体焼結して設け
た金属体6とは別体の金属体12に、上述した各種の接
合方法を利用して接合している点である。
ーに応用した例を示しており、図4に示す例において、
ヒータサセプター21は、セラミック製のサセプター2
2と基台27上に気密に設けた円筒形状で金属製または
セラミック製の支持部材25とを気密に接合し、支持部
材25内に断熱材24を介して高抵抗発熱体23および
リード28を配して構成している。本例でも、セラミッ
ク製のサセプター22内に金属体26を一体焼結して設
け、この金属体26と支持部材25とを上述した接合手
段により固定する点は他の例と同様である。
応用した例を示しており、図5に示す例において、静電
チャック31は、セラミック基体32内に誘電板33と
電極34を埋め込むとともに、セラミック基体32内の
円筒形状の金属製またはセラミック製の支持部材35−
1、35−2と接する部分の全体に金属体36−1、3
6−2を埋め込んで構成されている。そして、金属体3
6−1、36−2と支持部材35−1、35−2とを上
述した接合手段を利用して気密に接合するとともに、支
持部材35−1、35−2の他端を基台37に気密に固
定している。また、電極34にリード38を接続してい
る。
応用した例を示しており、図6に示す例において、電流
導入端子41は、アルミナ等からなる碍子42の外周部
において金属製またはセラミック製の支持部材45と接
する部分の全体に金属体46を埋め込むとともに、碍子
42に設けた外部端子43−1、43−2と内部端子4
4−1,44−2とを碍子42の内部に配したリード4
8−1、48−2により接続して構成されている。そし
て、金属体46と支持部材45とを上述した接合手段を
利用して気密に接合している。
ものでなく、幾多の変形、変更が可能である。例えば、
上述した実施例は本発明の接合構造の一例を示したもの
であり、他の例でも本発明の接合構造を適用できること
はいうまでもない。また、使用するセラミックと金属の
材質には何等限定されるものではなく、従来から公知の
材料を何でも使用できることもいうまでもない。
6をセラミック基体2内の支持部材5と接する部分の全
体に埋め込んだ例について説明したが、図7(a),
(b)に示すように、接する部分の全体ではなく、1個
が0.5 〜10mmφ程度のピン47を複数部分的に設けて
金属体6を構成しても本発明を達成できる。さらに、図
8(a),(b)に示すように、図7と同様にセラミッ
ク基体2内に複数のピン47を金属体6として設けると
ともに、これらのピン47と接触しないセラミック製の
支持部材5内に同様なピン48を複数金属体6として設
け、これらのピン47と48とを利用して接合しても本
発明を達成できる。さらにまた、図9に示すように、セ
ラミック基体2内の金属体6とセラミック製の支持部材
5内の金属体49とを全周にわたって接触させて接合す
ることもできる。
体2内に埋設した金属体6として中実品を使用した例に
ついて説明したが、図10(a)に示すような円筒形状
の金属体6や、図10(b)に示すようなコイル形状の
金属体6や、図10(c)に示すような円筒穴明き形状
の金属体6や、図10(d)に示すような円筒穴明き形
状で上端部を凹凸形状とした金属体6や、図10(e)
に示すようなリング形状を連ねた金属体6を好適に使用
できる。
よれば、セラミック体の接合部に一体焼結して金属体を
設けているため、このセラミック体と接合すべき金属製
部材またはセラミック製部材と接合されることとなり、
接合部を金属と金属または金属とセラミックとの接合構
造とすることができるため、従来の金属とセラミックと
の接合構造またはセラミックとセラミックとの接合構造
と比較して、低コストかつ短時間で接合が実施できると
ともに、高温の熱履歴を受けないためシール性や接合強
度に対する十分な信頼性を得ることができる。
図である。
す図である。
例を示す図である。
例を示す図である。
例を示す図である。
例を示す図である。
例を示す図である。
例を示す図である。
例を示す図である。
る。
図である。
金属体 5、5−1、5−2、12、25、35−1、35−
2、45 支持部材 42 碍子
Claims (2)
- 【請求項1】セラミック基体にセラミック製支持部材を
接合してなるセラミックヒータにおいて、前記セラミッ
ク基体に第1の金属体を埋設し、前記支持部材に第2の
金属体を埋設し、第1の金属体と第2の金属体とを接触
させてセラミック基体と支持部材とを接合したことを特
徴とする耐腐食性セラミック体の接合構造。 - 【請求項2】前記セラミック基体と支持部材との接合
が、ろう付け接合、拡散接合、摩擦圧接接合のいずれか
である請求項1記載の耐腐食性セラミック体の接合構
造。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5583993A JP3220274B2 (ja) | 1993-03-16 | 1993-03-16 | 耐腐食性セラミック体の接合構造 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5583993A JP3220274B2 (ja) | 1993-03-16 | 1993-03-16 | 耐腐食性セラミック体の接合構造 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06263552A JPH06263552A (ja) | 1994-09-20 |
JP3220274B2 true JP3220274B2 (ja) | 2001-10-22 |
Family
ID=13010172
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5583993A Expired - Lifetime JP3220274B2 (ja) | 1993-03-16 | 1993-03-16 | 耐腐食性セラミック体の接合構造 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
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-
1993
- 1993-03-16 JP JP5583993A patent/JP3220274B2/ja not_active Expired - Lifetime
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