JP3293224B2 - Method of joining inkjet print head - Google Patents

Method of joining inkjet print head

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JP3293224B2
JP3293224B2 JP7691793A JP7691793A JP3293224B2 JP 3293224 B2 JP3293224 B2 JP 3293224B2 JP 7691793 A JP7691793 A JP 7691793A JP 7691793 A JP7691793 A JP 7691793A JP 3293224 B2 JP3293224 B2 JP 3293224B2
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  • Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明はインクジェットプリント
ヘッドを構成する合金部材同志を接合するインクジェッ
トプリントヘッドの接合方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for joining ink jet print heads for joining alloy members constituting an ink jet print head.

【0002】[0002]

【従来の技術】インクジェットプリントヘッドでは、微
細な3次元のインク流路を形成するために、エッチング
や電鋳などの技法を用いて微細な2次元パターンを形成
した金属板を積層して接合する必要があり、はんだ接合
やろう付けが多く用いられている。なお、特開平2−1
07451号及び特開平3−142248号公報にはA
u−Ni系合金及びPb−Sn系合金を用いてろう付け
及びはんだ付けを行う方法が開示されている。従来この
種のはんだ接合及びろう付けでは、はんだあるいはろう
材層を単一の層としてめっきあるいは蒸着によって形成
していた。
2. Description of the Related Art In an ink jet print head, in order to form a fine three-dimensional ink flow path, metal plates on which a fine two-dimensional pattern is formed by using techniques such as etching and electroforming are laminated and joined. Therefore, soldering and brazing are often used. Incidentally, Japanese Patent Laid-Open No. 2-1
No. 07451 and JP-A-3-142248 disclose A.
A method of performing brazing and soldering using a u-Ni-based alloy and a Pb-Sn-based alloy is disclosed. Conventionally, in this type of solder joining and brazing, a single layer of solder or brazing material is formed by plating or vapor deposition.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】インクジェットプリン
タに用いられるインクは腐食性を有することが多く、構
成部品及び接合部にはインクに対する耐食性が要求され
る。上記従来技術において、Ni−Au系合金を用いた
ろう付けの場合には、接合部の耐食性は高いが接合温度
が高く被接合物に与える熱的ダメージが大きいという問
題があった。またPb−Sn系合金を用いたはんだ付け
の場合には、接合温度は低いが耐食性が低いという問題
があった。
The inks used in ink jet printers are often corrosive, and components and joints are required to have corrosion resistance to the ink. In the above-mentioned conventional technique, in the case of brazing using a Ni-Au alloy, there is a problem that the corrosion resistance of the joint is high, but the joining temperature is high and the thermal damage to the article to be joined is large. In the case of soldering using a Pb-Sn alloy, there is a problem that the joining temperature is low but the corrosion resistance is low.

【0004】本発明の目的は、被接合物に大きな熱的ダ
メージを与えることなく耐食性に優れた接合部を得るイ
ンクジェットプリントヘッドの接合方法及び接合装置を
提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a method and an apparatus for joining an ink jet print head which can provide a joint having excellent corrosion resistance without causing a large thermal damage to an object to be joined.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するため、SnをAuでサンドイッチした三層構造のメ
タライズ層を接合層として用いる。Au−Sn合金の接
合層を単一の合金層として接合面上に形成する技術は確
立されておらず、接合層の組成を精度よくコントロール
するのは極めて困難であり、実用的でない。Au−Sn
合金箔を接合部に挿入する方法は、Au−Sn合金が極
めてもろく、難加工材であることから実用的とはいえな
い。
In order to achieve the above object, the present invention uses a three-layer metallized layer in which Sn is sandwiched by Au as a bonding layer. A technique for forming a bonding layer of an Au—Sn alloy as a single alloy layer on a bonding surface has not been established, and it is extremely difficult to control the composition of the bonding layer with high accuracy, which is not practical. Au-Sn
The method of inserting the alloy foil into the joint is not practical because the Au-Sn alloy is extremely fragile and difficult to process.

【0006】本発明では、合金部材側から第1メタライ
ズ層としてAu、第2メタライズ層としてSn、第3メ
タライズ層としてAuの順に全体でのSn含有率が20
mass%を超え40mass%未満となるようにそれ
ぞれの厚さを調整した全体の厚さが3μm以上の3層の
メタライズ層(以下接合層と称する)を形成し、接合面
をArビームにて活性化した後、大気中にて位置合わせ
して密着させ、その後真空中あるいは不活性ガス中にて
加熱するものである。
In the present invention, the total Sn content is 20 in the order of Au as the first metallized layer, Sn as the second metallized layer, and Au as the third metallized layer from the alloy member side.
Three metallized layers (hereinafter referred to as bonding layers) having a total thickness of 3 μm or more (hereinafter referred to as “bonding layers”) whose respective thicknesses are adjusted so as to be more than mass% and less than 40 mass% are formed, and the bonding surface is activated by an Ar beam. After the formation, they are aligned and adhered in the air, and then heated in a vacuum or an inert gas.

【0007】また第1、第2及び第3メタライズ層の厚
さを接合層全体でのSn含有率が20mass%を超え
40mass%未満となるよう調整しつつ、第1メタラ
イズ層の厚さを1μm以上、全体の厚さが3μm以上の
接合層を前記合金部材の第1及び第2面の上に形成して
接合に供するものである。
The thickness of the first metallized layer is adjusted to 1 μm while adjusting the thickness of the first, second and third metallized layers so that the Sn content of the entire bonding layer is more than 20 mass% and less than 40 mass%. As described above, the bonding layer having a total thickness of 3 μm or more is formed on the first and second surfaces of the alloy member and is provided for bonding.

【0008】また第1、第2及び第3メタライズ層の厚
さを接合層全体でのSn含有率が20mass%を超え
40mass%未満となるよう調整しつつ、第1メタラ
イズ層と第3メタライズ層との厚さを同一とし、全体の
厚さが3μm以上の接合層を前記合金部材の第1あるい
は第2面のうちのいずれか一方の上に形成して接合に供
するものである。
The first metallized layer and the third metallized layer are adjusted while adjusting the thickness of the first, second and third metallized layers so that the Sn content of the entire bonding layer is more than 20 mass% and less than 40 mass%. And a bonding layer having a total thickness of 3 μm or more is formed on one of the first and second surfaces of the alloy member and is used for bonding.

【0009】更に、加熱に際しては接合面を位置合わせ
した後、真空中あるいは不活性ガス中にて加熱する前に
抵抗溶接あるいは機械的締結を利用して固定された被接
合物に対して予め所定温度に加熱保持された治具を押し
当てて加熱し、被接合物が所定温度に到達後、不活性ガ
スを被接合物に吹き付けて冷却するものである。
Further, upon heating, after the joining surfaces are aligned, before heating in a vacuum or an inert gas, the object to be joined fixed by using resistance welding or mechanical fastening is predetermined. The jig heated and held at the temperature is pressed and heated, and after the workpiece reaches a predetermined temperature, an inert gas is blown onto the workpiece to cool the workpiece.

【0010】[0010]

【作用】Au、Sn及びAuの3層のメタライズからな
る接合層は、接合加熱時に553K以上に加熱すること
によりSnが溶融し、Auと相互拡散してAu−Sn合
金の融液層を形成する。この時Snが合金部材にも拡散
して化合物を形成することにより、接合層中のSn濃度
が減少して接合層の融点を変化させる。本発明による3
層メタライズからなる接合層によれば、AuがSnの拡
散に対してバリア層となり、合金部材とSnとの化合物
形成を抑制する。この作用により接合層中のSn濃度の
変化が低く抑えられ、結果として接合層の融点の変化も
低く抑えられる。本発明によれば第1メタライズ層とし
てのAuの厚さを1μm以上とすることにより、拡散に
よるSnの濃度変化を十分に低く抑えることができる。
第1メタライズ層としてのAuの厚さが1μm未満の場
合には、SnとAuとの拡散により短時間のうちにAu
が溶融し、バリア層としての機能を失う。
The bonding layer composed of three metallized layers of Au, Sn and Au is heated to 553K or more during the bonding heating so that Sn is melted and interdiffuses with Au to form a molten layer of an Au-Sn alloy. I do. At this time, Sn diffuses into the alloy member to form a compound, so that the Sn concentration in the bonding layer is reduced and the melting point of the bonding layer is changed. 3 according to the invention
According to the bonding layer formed by the layer metallization, Au serves as a barrier layer against the diffusion of Sn, and suppresses the formation of a compound between the alloy member and Sn. By this effect, the change in the Sn concentration in the bonding layer is suppressed to a low value, and as a result, the change in the melting point of the bonding layer is also suppressed to a low value. According to the present invention, by setting the thickness of Au as the first metallized layer to 1 μm or more, the change in Sn concentration due to diffusion can be sufficiently suppressed.
When the thickness of Au as the first metallization layer is less than 1 μm, the diffusion of Sn and Au causes the Au to be formed in a short time.
Melts and loses its function as a barrier layer.

【0011】Sn含有量が20mass%Sn以下の接
合層は、前述の通り加熱接合中の化合物形成に起因して
接合層中のSn濃度が低下することにより、接合層融点
が顕著に上昇する。その結果、接合部に十分な融液が生
じる前にはんだが凝固して、接合部の密着が不完全とな
る。しかし本発明によるSn含有量が20mass%を
超え40mass%未満の接合層を用いれば、加熱接合
中の化合物形成に起因する接合層中のSn濃度が低下す
ることにより接合層融点が低下し、接合部に十分な融液
が生じて接合部の密着性を向上させる。
In the bonding layer having a Sn content of 20 mass% Sn or less, as described above, the melting point of the bonding layer is significantly increased due to a decrease in the Sn concentration in the bonding layer due to the formation of the compound during the heat bonding. As a result, the solder solidifies before a sufficient melt is generated at the joint, resulting in incomplete adhesion of the joint. However, when the bonding layer according to the present invention having a Sn content of more than 20 mass% and less than 40 mass% is used, the melting point of the bonding layer is lowered due to a decrease in the Sn concentration in the bonding layer due to the formation of the compound during the heat bonding, and A sufficient melt is generated in the joint to improve the adhesion of the joint.

【0012】真空中で接合面にArビームを照射するこ
とによって、接合表面に付着している油脂や水分、酸化
皮膜などが取り除かれる。それによって接合表面は接合
性の高い活性な面となり、接合性が向上する。大気中で
の位置合わせは真空中での位置合わせよりも容易であ
り、位置合わせに必要な時間の短縮が図れる。真空中あ
るいは不活性ガス中で加熱加圧することにより、活性化
された接合面が再汚染されることがないので接合性が向
上する。接合面を位置合わせした後、真空中あるいは不
活性ガス中にて加熱加圧する前にスポット溶接あるいは
機械的締結を利用して被接合物を固定することにより、
接合中の位置ずれが生じず、歩留まり及び作業効率の向
上が図れる。被接合物に対して予め所定温度に加熱保持
された治具を押し当てて加熱加圧し、被接合物が所定温
度に到達後、不活性ガスを被接合物に吹き付けて冷却す
ることにより、化合物の形成を抑制して接合強度を向上
させることができる。
By irradiating the bonding surface with an Ar beam in a vacuum, fats and oils, moisture, oxide films, and the like adhering to the bonding surface are removed. Thereby, the bonding surface becomes an active surface having high bonding property, and the bonding property is improved. Positioning in the atmosphere is easier than positioning in a vacuum, and the time required for positioning can be reduced. By heating and pressurizing in a vacuum or an inert gas, the activated bonding surface is not re-contaminated, so that the bonding property is improved. After aligning the joining surfaces, fix the workpiece using spot welding or mechanical fastening before heating and pressurizing in vacuum or inert gas.
There is no displacement during joining, and the yield and work efficiency can be improved. A jig heated and held at a predetermined temperature in advance is pressed against the object to be heated and pressurized, and after the object reaches the predetermined temperature, an inert gas is blown onto the object to be cooled, thereby cooling the compound. Formation can be suppressed and the bonding strength can be improved.

【0013】[0013]

【実施例】以下本発明の接合方法にかかる実施例を図
1、図2及び図3により説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment according to the joining method of the present invention will be described below with reference to FIGS.

【0014】まず合金部材へのメタライズ層形成方法に
ついて図1を用いて述べる。101は厚さ50μmのS
US304製第1合金部材、102は厚さ1μmのNi
メタライズ層、103は厚さ2.0μmのAuよりなる
第1メタライズ層、104は厚さ1.8μmのSnより
なる第2メタライズ層、105は厚さ0.3μmのAu
よりなる第3メタライズ層、107は厚さ2.0μmの
Auよりなる第1メタライズ層、108は厚さ1.8μ
mのSnよりなる第2メタライズ層、109は厚さ0.
3μmのAuよりなる第3メタライズ層、111は厚さ
27μmのNi製第2合金部材である。
First, a method for forming a metallized layer on an alloy member will be described with reference to FIG. 101 is a 50 μm thick S
US304 first alloy member, 102 is 1 μm thick Ni
A metallized layer, 103 is a first metallized layer made of Au having a thickness of 2.0 μm, 104 is a second metallized layer made of Sn having a thickness of 1.8 μm, and 105 is Au having a thickness of 0.3 μm.
A third metallized layer 107 made of Au having a thickness of 2.0 μm; and a metallized layer 108 having a thickness of 1.8 μm
m, a second metallized layer made of Sn having a thickness of 0.1 m.
The third metallized layer 111 made of 3 μm Au is a second alloy member made of Ni and having a thickness of 27 μm.

【0015】SUS304製第1合金部材101に湿式
めっきにより厚さ1μmのNi−P無電解めっきを施
す。厚さは必ずしも1μmでなくともよいが、接合後に
Niの全てがSnとの化合物として消費され尽くさない
だけの厚さが必要である。Ni−Sn化合物はSUS3
04との接合性に乏しく、接合後にNiの全てがSnと
の化合物として消費され尽くすと、接合強度は極端に低
下する。次に第1メタライズ層103として厚さ2.0
μmのAuを湿式めっきにより形成する。次に第2メタ
ライズ層104として厚さ1.8μmのSnを湿式めっ
きにより形成する。更に第3メタライズ層105として
厚さ0.3μmのAuを湿式めっきにより形成する。
The first alloy member 101 made of SUS304 is electrolessly plated with Ni-P to a thickness of 1 μm by wet plating. The thickness does not necessarily have to be 1 μm, but it is necessary that the thickness be such that all of Ni is consumed as a compound with Sn after joining. Ni-Sn compound is SUS3
The bonding strength with Ni.04 is poor, and if all of Ni is consumed as a compound with Sn after bonding, the bonding strength is extremely reduced. Next, as the first metallized layer 103, a thickness of 2.0
A μm of Au is formed by wet plating. Next, 1.8 μm thick Sn is formed as a second metallized layer 104 by wet plating. Further, Au having a thickness of 0.3 μm is formed as a third metallized layer 105 by wet plating.

【0016】Ni製第2合金部材111は電鋳により製
作される。電鋳NiはAu−Sn系合金との接合性が良
好にあるので、接合面にはNiメタライズを施す必要は
なく、直接第1メタライズ層107として厚さ2.0μ
mのAuを湿式めっきにより形成する。次に第2メタラ
イズ層108として厚さ1.8μmのSnを湿式めっき
により形成する。更に第3メタライズ層109として厚
さ0.3μmのAuを湿式めっきにより形成する。本発
明ではメタライズ層を全て湿式めっきにより形成してい
るが、全てのメタライズ層、あるいは一部にメタライズ
層を真空蒸着あるいはスパッタリング等の他の成膜手段
によって形成しても同等の効果が得られる。
The second alloy member 111 made of Ni is manufactured by electroforming. Since electroformed Ni has good bondability with the Au-Sn alloy, it is not necessary to apply Ni metallization to the bonding surface, and the first metallized layer 107 is directly 2.0 μm thick.
m of Au is formed by wet plating. Next, 1.8 μm thick Sn is formed as a second metallized layer 108 by wet plating. Further, Au having a thickness of 0.3 μm is formed as a third metallized layer 109 by wet plating. In the present invention, all the metallized layers are formed by wet plating, but the same effect can be obtained by forming all the metallized layers, or partly the metallized layer by other film forming means such as vacuum evaporation or sputtering. .

【0017】次に接合に伴う接合部組織変化について、
図2及び図3を用いて述べる。図2は接合の各過程にお
ける接合部の組織を示す図、図3は接合の各過程におけ
る接合層の組織及び融点を示す図である。
Next, regarding the change in the joint structure due to the joining,
This will be described with reference to FIGS. FIG. 2 is a diagram showing a structure of a joint in each process of joining, and FIG. 3 is a diagram showing a structure and a melting point of a joining layer in each process of joining.

【0018】101は厚さ50μmのSUS304製第
1合金部材、102は第1合金部材側の厚さ1μmのN
iメタライズ層、103は第1合金部材側の厚さ2.0
μmのAuよりなる第1メタライズ層、104は第1合
金部材側の厚さ1.8μmのSnよりなる第2メタライ
ズ層、105は第1合金部材側の厚さ0.3μmのAu
よりなる第3メタライズ層、106は第1合金部材側の
Ni−Sn金属間化合物、107は第2合金部材側の厚
さ2.0μmのAuよりなる第1メタライズ層、108
は第2合金部材側の厚さ1.8μmのSnよりなる第2
メタライズ層、109は第2合金部材側の厚さ0.3μ
mのAuよりなる第3メタライズ層、110は第2合金
部材側のNi−Sn金属間化合物、111は厚さ27μ
mのNi製第2合金部材、130はAu−Sn合金融液
である。
Reference numeral 101 denotes a 50 μm-thick SUS304 first alloy member, and 102 denotes a 1 μm-thick N-side alloy member on the first alloy member side.
The i-metallized layer 103 has a thickness of 2.0 on the first alloy member side.
A first metallized layer made of Au having a thickness of μm, 104 is a second metallized layer made of Sn having a thickness of 1.8 μm on the first alloy member side, and 105 is an Au having a thickness of 0.3 μm on the first alloy member side.
A third metallization layer 106, a Ni-Sn intermetallic compound on the first alloy member side 107; a first metallization layer 107 of Au having a thickness of 2.0 μm on the second alloy member side 108
Is a second alloy made of 1.8 μm thick Sn on the side of the second alloy member.
The metallized layer 109 has a thickness of 0.3 μm on the second alloy member side.
m is a third metallized layer made of Au, 110 is a Ni—Sn intermetallic compound on the second alloy member side, and 111 is a thickness of 27 μm.
m is a second alloy member made of Ni, and 130 is an Au-Sn combined liquid.

【0019】接合の各過程における接合部の組織は次の
通りとなる。接合部の加熱昇温速度が20K/sと高い
場合について述べる。
The structure of the joint in each process of joining is as follows. A case where the heating rate of the temperature of the joint is as high as 20 K / s will be described.

【0020】(1)状態A 第1合金部材101及び第2合金部材111を接合層を
介して密着させた状態が状態Aである。この状態では全
ての層が固体である。
(1) State A State A is a state in which the first alloy member 101 and the second alloy member 111 are brought into close contact with each other via a bonding layer. In this state, all layers are solid.

【0021】(2)状態B 状態AからSnの融点直上まで加熱した状態が状態Bで
ある。第1合金部材側の厚さ1.8μmのSnよりなる
第2メタライズ層104及び第2合金部材側の厚さ1.
8μmのSnよりなる第2メタライズ層108が溶融す
る。
(2) State B State B is a state in which heating is performed from state A to just above the melting point of Sn. Second metallized layer 104 of 1.8 μm thick Sn on the first alloy member side and thickness 1.
The second metallized layer 108 of 8 μm of Sn is melted.

【0022】(3)状態B、C間 更に加熱を続けると、第1合金部材側の厚さ2.0μm
のAuよりなる第1メタライズ層103、第1合金部材
側の厚さ0.3μmのAuよりなる第3メタライズ層1
05、第2合金部材側の厚さ2.0μmのAuよりなる
第1メタライズ層107及び第2合金部材側の厚さ0.
3μmのAuよりなる第3メタライズ層109からAu
が溶融したSnよりなる第2メタライズ層108に溶け
出してAu−Sn合金融液130を形成する。Au−S
n合金融液130の融点はAu濃度の増大に伴い一旦低
下するが、Sn濃度約87mass%を境として再び上
昇する。加熱昇温速度が低い場合にはAu−Sn合金融
液130が凝固する場合もあるが、本実施例の場合には
加熱昇温速度が十分に高いので凝固することはない。
(3) Between the states B and C When the heating is further continued, the thickness of the first alloy member side becomes 2.0 μm.
First metallized layer 103 made of Au, and third metallized layer 1 made of Au having a thickness of 0.3 μm on the first alloy member side
05, a first metallized layer 107 made of Au having a thickness of 2.0 μm on the second alloy member side and a thickness of 0.1 μm on the second alloy member side.
Au from the third metallization layer 109 made of 3 μm Au
Melts into the second metallization layer 108 made of molten Sn to form the Au—Sn combined financial solution 130. Au-S
The melting point of the n-type liquid solution 130 once decreases with an increase in the Au concentration, but rises again after the Sn concentration of about 87 mass%. When the heating rate is low, the Au-Sn combined liquid 130 may coagulate. However, in the case of the present embodiment, the heating rate does not solidify because the heating rate is sufficiently high.

【0023】(4)状態C、D間 593Kまで加熱したら、温度を保持する。この間もA
u−Sn合金融液130へのAuの溶解は進行する。
(4) After heating to 593K between states C and D, the temperature is maintained. A during this time
Dissolution of Au into the u-Sn combined liquid 130 proceeds.

【0024】(5)状態D 本実施例では、Au−Sn合金融液130へのAuの溶
解が終了した時に状態Dとなるように、各メタライズ層
の厚さを調整している。従って状態DではAu−Sn合
金融液と第1合金部材側の厚さ1μmのNiメタライズ
層102及び厚さ27μmのNi製第2合金部材111
とが直接接触する。
(5) State D In this embodiment, the thickness of each metallized layer is adjusted so as to be in the state D when the dissolution of Au in the Au-Sn mixed liquid 130 is completed. Therefore, in the state D, the Au-Sn alloy liquid and the Ni metallized layer 102 having a thickness of 1 μm on the first alloy member side and the second Ni alloy member 111 having a thickness of 27 μm are provided.
Is in direct contact with

【0025】(6)状態D、E間 Au−Sn合金融液と第1合金部材側の厚さ1μmのN
iメタライズ層102及び厚さ27μmのNi製第2合
金部材111とが直接接触することにより、これらの界
面には急速にNi−Sn金属間化合物106が形成され
る。同化合物106には少量のAuも含有されるが、そ
のほとんどはNi及びSnである。この化合物106の
形成により、Au−Sn合金融液130中のSn濃度が
低下し、同合金融液130の融点も低下する。これによ
りAu−Sn合金融液の流動性が向上し、接合部の密着
性が向上する。
(6) Between states D and E: Au-Sn alloy liquid and 1 μm thick N on the first alloy member side
The direct contact between the i-metallized layer 102 and the 27 μm-thick second Ni alloy member 111 causes rapid formation of the Ni-Sn intermetallic compound 106 at the interface therebetween. The compound 106 also contains a small amount of Au, most of which is Ni and Sn. Due to the formation of the compound 106, the Sn concentration in the Au-Sn combined liquid 130 decreases, and the melting point of the combined liquid 130 also decreases. As a result, the fluidity of the Au-Sn combined liquid is improved, and the adhesion at the joint is improved.

【0026】(7)状態E 状態Dから約10s加熱すると、Ni−Sn金属間化合
物106の成長により、Au−Sn合金融液中のSn濃
度が低下し、Au−Sn合金の共晶組成のAu−20m
ass%Snとなる。
(7) State E When heating from state D for about 10 s, the growth of the Ni—Sn intermetallic compound 106 causes the Sn concentration in the Au—Sn alloy solution to decrease, and the eutectic composition of the Au—Sn alloy to change. Au-20m
ass% Sn.

【0027】(8)状態F 状態Eから接合部を冷却すれば、強度信頼性及び耐食性
に優れるAu−Sn共晶合金により接合された接合部を
得ることができる。
(8) State F By cooling the joint from the state E, a joint joined by an Au-Sn eutectic alloy having excellent strength reliability and corrosion resistance can be obtained.

【0028】(9)状態E’ Au−Sn合金融液130へのAuの溶解が終了した時
に状態Dとならず、なお未溶解のAuが残る場合はAu
−Sn合金融液130の融点は数秒で593Kを超えて
状態E’となり固体の晶出が始まり、Au−Sn合金融
液130の流動性は極端に低下する。接合部の密着が完
全に行われないうちにAu−Sn合金融液130の凝固
が始まるので、接合部の強度信頼性は低下する。
(9) State E 'When the dissolution of Au in the Au-Sn combined liquid solution 130 is completed, the state does not change to state D, and if undissolved Au remains, Au
In a few seconds, the melting point of the -Sn combined liquid 130 exceeds 593K, becomes the state E ', and solid crystallization starts, and the fluidity of the Au-Sn combined liquid 130 is extremely reduced. The solidification of the Au-Sn combined liquid 130 begins before the joint is not completely adhered, so that the strength reliability of the joint is reduced.

【0029】状態Dから状態Eへの移行が状態E’への
移行よりも短時間のうちに起こるのは、状態Dから状態
Eへの移行が拡散律速であるNi−Sn化合物の成長に
よっているのに対して、状態Dから状態E’への移行が
Au−Sn合金中130へのAuの溶解によっているこ
とによる。
The transition from the state D to the state E occurs in a shorter time than the transition to the state E 'is due to the growth of the Ni-Sn compound in which the transition from the state D to the state E is diffusion-controlled. On the other hand, the transition from the state D to the state E ′ is due to the dissolution of Au in the Au—Sn alloy 130.

【0030】状態E’では接合部の強度信頼性は低下す
るが、一般にAu濃度が高いほどAu−Sn合金の耐食
性は増大するので、耐食性を第一に要求される接合部と
しては十分に使用に耐える場合もある。
In the state E ′, the strength reliability of the joint decreases, but in general, the higher the Au concentration, the higher the corrosion resistance of the Au—Sn alloy. May endure.

【0031】本実施例ではNi−Sn化合物の成長が状
態Dから開始するものとして扱ったが、実際にはわずか
ではあるが状態Cに先立ってNi−Sn化合物の成長が
生じる。この場合はSnはAuよりなる第1合金部材側
の第1メタライズ層103及び第2合金部材側の第1メ
タライズ層107の内部を拡散してNiに到達し、Ni
−Sn化合物を形成する。このプロセスは拡散律速であ
るので、単位時間当りのSnの供給量は状態D、E間よ
りも極端に少なく、従って化合物成長速度も極めて小さ
くなる。本実施例の如く、加熱昇温速度を20K/s以
上とすれば、状態D以前の化合物形成に伴うAu−Sn
合金融液の組成変化は無視しうる量となる。
In this embodiment, the growth of the Ni—Sn compound is treated as starting from the state D. However, the growth of the Ni—Sn compound occurs slightly before the state C in practice. In this case, Sn diffuses inside the first metallized layer 103 on the first alloy member side and the first metallized layer 107 on the second alloy member side made of Au and reaches Ni,
-Form a Sn compound. Since this process is diffusion-controlled, the supply amount of Sn per unit time is extremely smaller than that between the states D and E, so that the compound growth rate is also extremely small. When the heating rate is set to 20 K / s or more as in this embodiment, Au-Sn accompanying the compound formation before state D
The change in the composition of the synthetic liquid is negligible.

【0032】次に接合プロセスについて述べる。Next, the joining process will be described.

【0033】211は図1に示すAuよりなる第1メタ
ライズ層103、Snよりなる第2メタライズ層104
及びAuよりなる第3メタライズ層105の3層のメタ
ライズ層からなる接合層、221は図1に示すAuより
なる第1メタライズ層107、107、Snよりなる第
2メタライズ層108及びAuよりなる第3メタライズ
層109の3層のメタライズ層からなる接合層、212
及び222は酸化膜や水、有機物からなる汚染物層、2
30は溶融して一体となった接合層、300はArアト
ムビーム、301は抵抗溶接機、302は抵抗溶接チッ
プ、303はアース端子、304は導電性ベース、30
5及び308はヒータを内蔵した加熱加圧治具、306
は厚さ0.5mmのチッ化アルミニウム製合金部材保持
治具、307はコイルばね、309は冷却ガスノズル、
310はガス導入フィードスルー、311はアトムソー
ス、400は真空チャンバである。
Reference numeral 211 denotes a first metallized layer 103 made of Au and a second metallized layer 104 made of Sn shown in FIG.
A bonding layer 221 made of three metalized layers of a third metalized layer 105 made of Au and a first metalized layer 107 made of Au shown in FIG. A bonding layer 212 composed of three metallization layers of the three metallization layers 109;
And 222, a contaminant layer made of an oxide film, water, or an organic substance;
Numeral 30 is a bonding layer that has been melted and integrated, 300 is an Ar atom beam, 301 is a resistance welding machine, 302 is a resistance welding tip, 303 is a ground terminal, 304 is a conductive base, 30
Reference numerals 5 and 308 denote heating and pressing jigs with built-in heaters.
Is an aluminum nitride alloy member holding jig having a thickness of 0.5 mm, 307 is a coil spring, 309 is a cooling gas nozzle,
310 is a gas introduction feedthrough, 311 is an atom source, and 400 is a vacuum chamber.

【0034】(1)セッティング 真空チャンバ400中に第1合金部材101及び第2合
金部材111を装填し、真空排気する。
(1) Setting The first alloy member 101 and the second alloy member 111 are loaded into the vacuum chamber 400 and evacuated.

【0035】第1合金部材101にはNiメタライズ層
102及び図1に示すAuよりなる第1メタライズ層1
03、Snよりなる第2メタライズ層104及びAuよ
りなる第3メタライズ層105の3層のメタライズ層か
らなる接合層211が形成されている。また第2合金部
材111には図1に示すAuよりなる第1メタライズ層
107、Snよりなる第2メタライズ層108及びAu
よりなる第3メタライズ層109の3層のメタライズ層
からなる接合層221が形成されている。真空排気され
た状態では接合層211及び221上には酸化物層や
水、有機物等の吸着物層からなる汚染物層212及び2
22が形成されている。
The first alloy member 101 has a Ni metallized layer 102 and a first metallized layer 1 made of Au shown in FIG.
03, a bonding layer 211 formed of three metallized layers of a second metallized layer 104 made of Sn and a third metallized layer 105 made of Au. The second alloy member 111 includes a first metallized layer 107 made of Au, a second metallized layer 108 made of Sn and Au shown in FIG.
A bonding layer 221 composed of three metallized layers of the third metallized layer 109 is formed. In the evacuated state, the contaminant layers 212 and 2 formed of an oxide layer and an adsorbate layer of water, an organic substance, and the like are formed on the bonding layers 211 and 221.
22 are formed.

【0036】(2)活性化 アトムソース311にArガスを導入し、発生したAr
アトムビーム300によるスパッタリング現象を利用し
て、汚染物層212及び222を除去する。この処理に
より接合層211及び221の表面は清浄となり、接合
性、ぬれ性に富んだ面となる。
(2) Activation Ar gas was introduced into the atom source 311 to generate Ar gas.
The contaminant layers 212 and 222 are removed using a sputtering phenomenon by the atom beam 300. By this treatment, the surfaces of the bonding layers 211 and 221 are cleaned, and become surfaces having excellent bonding and wettability.

【0037】(3)大気中位置決め、固定 第1合金部材101及び第2合金部材111を大気中に
取り出し、アース端子303により接地された導電性ベ
ース304上に設置し、接合層211及び221を対向
させ、第1合金部材101及び第2合金部材111の相
対位置を調整したのち密着させ、抵抗溶接機301及び
抵抗溶接チップ302を用いて抵抗溶接を行い、第1合
金部材101及び第2合金部材111の相対位置を固定
する。この処理により位置決め治具などを用いなくと
も、第1合金部材101及び第2合金部材111の相対
位置のずれを生じさせることなく以降の処理を続けるこ
とができる。
(3) Positioning and Fixation in the Atmosphere The first alloy member 101 and the second alloy member 111 are taken out into the atmosphere, placed on the conductive base 304 grounded by the ground terminal 303, and the bonding layers 211 and 221 are removed. After opposing each other and adjusting the relative positions of the first alloy member 101 and the second alloy member 111, the first alloy member 101 and the second alloy member 111 are subjected to resistance welding using a resistance welding machine 301 and a resistance welding tip 302. The relative position of the member 111 is fixed. By this processing, subsequent processing can be continued without causing a relative position shift between the first alloy member 101 and the second alloy member 111 without using a positioning jig or the like.

【0038】(4)治具予熱 位置決め固定された第1合金部材101及び第2合金部
材111を真空チャンバ400中の合金部材保持治具3
06上に設置し、一旦真空排気した後チッ素やArなど
の不活性ガスを導入する。同時にヒータを内蔵した加熱
加圧治具305及び308を予熱し、573〜593K
に保つ。この状態では合金部材保持治具306はコイル
ばね307で加熱加圧治具308から浮いており、また
加熱加圧治具305は第2合金部材111に接触しない
位置に引き上げられている。従って第1合金部材101
及び第2合金部材111は加熱加圧治具305及び30
8と熱的に接触していないので、加熱加圧治具305及
び308を593Kに予熱しても第1合金部材101及
び第2合金部材111の温度は420K程度までしか上
昇せず、接合層211及び221は溶融しない。これに
よりNiメタライズ層102と接合層211との相互拡
散もほとんど生じない。
(4) Preheating of the jig The first and second alloy members 101 and 111, which have been positioned and fixed, are held in the alloy member holding jig 3 in the vacuum chamber 400.
06 and evacuated once, and then an inert gas such as nitrogen or Ar is introduced. At the same time, the heating and pressurizing jigs 305 and 308 having a built-in heater are preheated to 573-593K.
To keep. In this state, the alloy member holding jig 306 is lifted from the heating and pressing jig 308 by the coil spring 307, and the heating and pressing jig 305 is lifted to a position where it does not contact the second alloy member 111. Therefore, the first alloy member 101
And the second alloy member 111 are heated and pressed jigs 305 and 30
Therefore, even if the heating and pressurizing jigs 305 and 308 are preheated to 593 K, the temperatures of the first alloy member 101 and the second alloy member 111 rise only to about 420 K, and the bonding layer 211 and 221 do not melt. Thereby, the interdiffusion between the Ni metallized layer 102 and the bonding layer 211 hardly occurs.

【0039】(5)加圧、加熱 加熱加圧治具305を図示しない加圧装置を用いて押下
し、第1合金部材101及び第2合金部材111を加圧
して密着させる。この時、コイルばね307が縮み、合
金部材保持治具306が加熱加圧治具308と接触する
ので、合金部材保持治具306を介して熱が急速に第1
合金部材101及び第2合金部材111に伝わり、急速
加熱される。同時に加熱加圧治具305も第2合金部材
111と接触しているので熱が第1合金部材101及び
第2合金部材111に伝わり急速加熱される。加熱加圧
の結果、まず接合層211及び221中のSnが溶融
し、隣接するAuを溶融してAu−Sn合金融液を形成
する。AuがAu−Sn合金融液中に完全に溶解するま
では、AuはSnのNiメタライズ層102及び第2合
金部材111への拡散に対するバリア層として機能す
る。Sn中のAuの濃度が増大するにつれAu−Sn合
金融液の融点は上昇するので、加熱昇温速度がこの融点
上昇速度よりも低い場合には融液は一旦凝固する。しか
しこの間にもSnとAuとの相互拡散は進行し、Au−
Sn合金の融点は連続的に変化する。加熱温度が553
Kを超えると、AuとSnの共晶反応により融液が生じ
て接合部の密着化が進行する。加熱昇温速度がAu−S
n合金の融点上昇速度よりも大きい場合には、Au−S
n合金層は凝固せず、溶融状態を保つ。
(5) Pressing and Heating The heating and pressing jig 305 is pressed down by using a pressing device (not shown), and the first alloy member 101 and the second alloy member 111 are pressed and brought into close contact. At this time, the coil spring 307 contracts and the alloy member holding jig 306 comes into contact with the heating / pressing jig 308, so that the heat is rapidly increased through the alloy member holding jig 306 to the first position.
The heat is transmitted to the alloy member 101 and the second alloy member 111 and rapidly heated. At the same time, since the heating / pressing jig 305 is also in contact with the second alloy member 111, heat is transmitted to the first alloy member 101 and the second alloy member 111 and rapidly heated. As a result of the heating and pressurizing, first, Sn in the bonding layers 211 and 221 is melted, and adjacent Au is melted to form an Au-Sn combined liquid. Until Au completely dissolves in the Au-Sn alloy liquid, Au functions as a barrier layer against the diffusion of Sn into the Ni metallized layer 102 and the second alloy member 111. As the concentration of Au in Sn increases, the melting point of the Au-Sn mixed liquid rises. Therefore, when the heating rate is lower than this melting rate, the melt once solidifies. However, the interdiffusion between Sn and Au proceeds during this time, and Au-
The melting point of the Sn alloy changes continuously. Heating temperature is 553
If it exceeds K, a melt is generated due to the eutectic reaction between Au and Sn, and the adhesion of the joint proceeds. Heating rate is Au-S
When the melting point is higher than the melting point of the n-alloy, Au-S
The n-alloy layer does not solidify and maintains a molten state.

【0040】接合層411が完全に溶融すると、接合部
の密着化が促進されると共にAu−Sn合金融液中のS
nとNiメタライズ層102及び第2合金部材111と
が直接接触してNi−Sn化合物の形成が促進され、接
合層中のSn濃度が急激に減少する。
When the bonding layer 411 is completely melted, the adhesion of the bonding portion is promoted, and the S—
The n is in direct contact with the Ni metallized layer 102 and the second alloy member 111 to promote the formation of a Ni—Sn compound, and the Sn concentration in the bonding layer is rapidly reduced.

【0041】本実施例の場合には、加熱昇温速度が20
K/sec以上とすれば接合層中のSn濃度がAu−S
n共晶組成である20mass%よりも低くなる前に接
合を完了し、強固で気密性のある接合部を得ることがで
きる。また、加熱温度もAu−Sn系合金の共晶点であ
る553Kよりもわずかに高い573〜593Kとすれ
ばよく、第1合金部材101及び第2合金部材111へ
の熱的ダメージを小さく抑えることができる。加熱加圧
時間の最適値は実験により予め求めておく。
In this embodiment, the heating rate is 20
If K / sec or more, the Sn concentration in the bonding layer becomes Au-S
Joining is completed before the composition becomes lower than the n-eutectic composition of 20 mass%, and a strong and airtight joint can be obtained. The heating temperature may be 573 to 593K, which is slightly higher than the eutectic point of 553K of the Au-Sn-based alloy, so that thermal damage to the first alloy member 101 and the second alloy member 111 can be reduced. Can be. The optimum value of the heating and pressurizing time is obtained in advance by an experiment.

【0042】(6)冷却 所定時間加熱加圧した後、加熱加圧治具305を引き上
げて第2合金部材111から離す。この際コイルばね3
07が伸び、合金部材保持治具306を持ち上げるの
で、加熱加圧治具305及び308から第1合金部材1
01及び第2合金部材111への熱の流入は減少する。
次にガス導入フィードスルー310及び冷却ガスノズル
309を通してArあるいはN2などの不活性ガスを第
1合金部材101及び第2合金部材111と一体化した
接合層230へ吹き付けることにより接合部は急速に冷
却される。この急速冷却により、接合層230とNiメ
タライズ層102及び第2合金部材111との界面に形
成されるNi−Sn化合物層の成長を抑制することがで
き、強固で気密性のある接合部を得ることができる。
(6) Cooling After heating and pressing for a predetermined time, the heating and pressing jig 305 is pulled up and separated from the second alloy member 111. At this time, the coil spring 3
07 elongates and raises the alloy member holding jig 306, so that the first alloy member 1 is removed from the heating and pressing jigs 305 and 308.
The flow of heat into the first and second alloy members 111 is reduced.
Next, an inert gas such as Ar or N 2 is sprayed onto the bonding layer 230 integrated with the first alloy member 101 and the second alloy member 111 through the gas introduction feed-through 310 and the cooling gas nozzle 309 to rapidly cool the bonding portion. Is done. By this rapid cooling, the growth of the Ni—Sn compound layer formed at the interface between the bonding layer 230, the Ni metallization layer 102, and the second alloy member 111 can be suppressed, and a strong and airtight bonding portion can be obtained. be able to.

【0043】(7)取り出し 真空チャンバ400から第1合金部材101及び第2合
金部材111を取り出して接合は完了する。第1合金部
材101及び第2合金部材111は一体化した接合層2
30により強固に接合されている。
(7) Removal The first alloy member 101 and the second alloy member 111 are removed from the vacuum chamber 400, and the joining is completed. The first alloy member 101 and the second alloy member 111 are integrated with the bonding layer 2
30 are firmly joined.

【0044】本実施例の場合、加熱昇温速度が20K/
secよりも小さい場合には接合層が溶融したのち完全
に一体となる前に接合層中のSn濃度がAu−Sn共晶
組成である20mass%よりも低くなる。その結果、
接合層融点が急激に上昇し、接合層の一体化が不完全な
まま接合層が凝固するので、強固で気密性のある接合部
は得られない。ただし、接合層の組成が本実施例と異な
る場合には加熱昇温速度を必ずしも20K/sec以上
とする必要はない。
In the case of this embodiment, the heating rate is 20 K /
If it is smaller than sec, the Sn concentration in the bonding layer becomes lower than the Au-Sn eutectic composition of 20 mass% before the bonding layer is completely integrated after melting. as a result,
Since the melting point of the bonding layer sharply rises and the bonding layer solidifies while the integration of the bonding layer is incomplete, a strong and airtight bonded portion cannot be obtained. However, when the composition of the bonding layer is different from that in this embodiment, the heating rate is not necessarily required to be 20 K / sec or more.

【0045】本実施例では接合層のSn濃度を23ma
ss%としたが、Sn濃度は20mass%を超え40
mass%未満ならば良好な接合が可能である。この範
囲では前述の如くNi−Sn化合物の形成により接合層
中のSn濃度が低下すると接合層組成は共晶組成に近付
くので、接合層融点は低下する。その結果、加熱加圧中
に接合層が溶融して一体化するのに十分な時間的余裕が
あり、強固で気密性のある接合部を得ることができる。
一方、接合層組成が20mass%以下及び40mas
s%以上の場合には、Sn濃度が低下すると、接合層融
点は急速に上昇し、接合層が溶融して一体化する時間的
余裕がない。その結果、接合部にはボイドや未接合部な
どの接合欠陥が発生し、接合強度及び気密性を低下させ
る。
In this embodiment, the Sn concentration of the bonding layer is set to 23 ma.
ss%, but the Sn concentration exceeds 20 mass%
If it is less than mass%, good bonding is possible. In this range, when the Sn concentration in the bonding layer decreases due to the formation of the Ni-Sn compound as described above, the bonding layer composition approaches the eutectic composition, and the bonding layer melting point decreases. As a result, there is enough time for the bonding layer to melt and be integrated during the heating and pressing, and a strong and airtight bonding portion can be obtained.
On the other hand, when the bonding layer composition is 20 mass% or less and 40 mass%
In the case of s% or more, when the Sn concentration decreases, the melting point of the bonding layer rapidly increases, and there is no time to melt and integrate the bonding layer. As a result, bonding defects such as voids and unbonded portions occur in the bonded portion, and the bonding strength and airtightness are reduced.

【0046】本実施例では接合層をAu−Sn系合金と
したが、接合中の接合層組成の変化により接合層融点が
変化する合金であれば、その合金組成を接合中に融点が
低下する組成に設定することにより本実施例と同様にし
て良好な接合部を得ることができる。
In this embodiment, the bonding layer is made of an Au--Sn alloy. However, if the melting point of the bonding layer changes due to the change of the bonding layer composition during bonding, the melting point of the alloy decreases during bonding. By setting the composition, a good joint can be obtained in the same manner as in this embodiment.

【0047】本実施例では合金部材を第1合金部材と第
2合金部材の2枚としたが、本発明による接合プロセス
を繰り返すことにより何枚でも積層接合することが可能
である。また位置合わせと抵抗溶接による固定プロセス
を繰り返すことにより3枚以上の合金部材の位置合わせ
固定を行い、一度に加熱接合することもできる。
In this embodiment, the two alloy members are the first alloy member and the second alloy member. However, any number of alloy members can be laminated and joined by repeating the joining process according to the present invention. Further, by repeating the positioning process and the fixing process by resistance welding, the positioning and fixing of three or more alloy members can be performed, and the heating and joining can be performed at once.

【0048】次に本発明の接合方法にかかる他の実施例
を図5及び図6により説明する。
Next, another embodiment according to the joining method of the present invention will be described with reference to FIGS.

【0049】まず合金部材へのメタライズ層形成方法に
ついて述べる。
First, a method for forming a metallized layer on an alloy member will be described.

【0050】101は厚さ50μmのSUS304製第
1合金部材、102は厚さ1μmのNiメタライズ層、
501は厚さ1.15μmのAuよりなる第1メタライ
ズ層、502は厚さ1.8μmのSnよりなる第2メタ
ライズ層、503は厚さ1.15μmのAuよりなる第
3メタライズ層、111は厚さ27μmのNi製第2合
金部材である。
Reference numeral 101 denotes a 50 μm thick SUS304 first alloy member, 102 denotes a 1 μm thick Ni metallized layer,
501 is a first metallized layer made of 1.15 μm thick Au, 502 is a second metallized layer made of Sn 1.8 μm thick, 503 is a third metallized layer made of 1.15 μm thick Au, 111 is This is a Ni second alloy member having a thickness of 27 μm.

【0051】SUS304製第1合金部材101に湿式
めっきにより厚さ1μmのNi−P無電解めっきを施
す。厚さは必ずしも1μmでなくともよいが、接合後に
Niの全てがSnとの化合物として消費され尽くさない
だけの厚さが必要である。Ni−Sn化合物はSUS3
04との接合性に乏しく、接合後にNiの全てがSnと
の化合物として消費され尽くすと、接合強度は極端に低
下する。次に第1メタライズ層501として厚さ1.1
5μmのAuを湿式めっきにより形成する。次に第2メ
タライズ層502として厚さ1.8μmのSnを湿式め
っきにより形成する。更に第3メタライズ層503とし
て厚さ1.15μmのAuを湿式めっきにより形成す
る。Ni製第2合金部材111は電鋳により製作され
る。電鋳NiはAu−Sn系合金との接合性が良好であ
るので、接合面にはNiメタライズを施す必要はない。
The 1st alloy member 101 made of SUS304 is electrolessly plated by Ni-P with a thickness of 1 μm by wet plating. The thickness does not necessarily have to be 1 μm, but it is necessary that the thickness be such that all of Ni is consumed as a compound with Sn after joining. Ni-Sn compound is SUS3
The bonding strength with Ni.04 is poor, and if all of Ni is consumed as a compound with Sn after bonding, the bonding strength is extremely reduced. Next, a first metallized layer 501 having a thickness of 1.1
Au of 5 μm is formed by wet plating. Next, as the second metallization layer 502, 1.8 μm thick Sn is formed by wet plating. Further, Au having a thickness of 1.15 μm is formed as a third metallization layer 503 by wet plating. The second Ni alloy member 111 is manufactured by electroforming. Since electroformed Ni has good bondability with the Au-Sn alloy, it is not necessary to perform Ni metallization on the bonding surface.

【0052】本発明ではメタライズ層を全て湿式めっき
により形成しているが、全てのメタライズ層、あるいは
一部にメタライズ層を真空蒸着あるいはスパッタリング
等の他の成膜手段によって形成しても同等の効果が得ら
れる。
In the present invention, all the metallized layers are formed by wet plating. However, the same effect can be obtained by forming all the metallized layers or partially forming the metallized layer by other film forming means such as vacuum evaporation or sputtering. Is obtained.

【0053】次に接合プロセスについて述べる。Next, the joining process will be described.

【0054】212及び222は酸化膜や水、有機物か
らなる汚染物層、430は溶融して一体となった接合
層、300はArアトムビーム、301は抵抗溶接機、
302は抵抗溶接チップ、303はアース端子、304
は導電性ベース、305及び308はヒータを内蔵した
加熱加圧治具、306は厚さ0.5mmのチッ化アルミ
ニウム製合金部材保持治具、307はコイルばね、30
9は冷却ガスノズル、310はガス導入フィードスル
ー、311はアトムソース、400は真空チャンバであ
る。
Reference numerals 212 and 222 denote contaminant layers made of an oxide film, water, or an organic substance; 430, a bonding layer formed by melting; 300, an Ar atom beam; 301, a resistance welding machine;
302 is a resistance welding tip, 303 is a ground terminal, 304
Is a conductive base, 305 and 308 are heating and pressing jigs with built-in heaters, 306 is a 0.5 mm thick aluminum nitride alloy member holding jig, 307 is a coil spring, 30
9 is a cooling gas nozzle, 310 is a gas introduction feedthrough, 311 is an atom source, and 400 is a vacuum chamber.

【0055】(1)セッティング 真空チャンバ400中に第1合金部材101及び第2合
金部材111を装填し、真空排気する。
(1) Setting The first alloy member 101 and the second alloy member 111 are loaded into the vacuum chamber 400 and evacuated.

【0056】第1合金部材101にはNiメタライズ層
102及び図5に示すAuよりなる第1メタライズ層5
01、Snよりなる第2メタライズ層502及びAuよ
りなる第3メタライズ層503の3層のメタライズ層か
らなる接合層411が形成されている。真空排気された
状態では接合層411及び第2合金部材111上には、
酸化物層や水、有機物等の吸着物層からなる汚染物層2
12及び222が形成されている。
The first alloy member 101 has a Ni metallized layer 102 and a first metallized layer 5 made of Au shown in FIG.
A bonding layer 411 is formed of three metallized layers, that is, a second metallized layer 502 made of Sn and Sn and a third metallized layer 503 made of Au. In the state of being evacuated, on the bonding layer 411 and the second alloy member 111,
Contaminant layer 2 consisting of an oxide layer and a layer of adsorbed substances such as water and organic substances
12 and 222 are formed.

【0057】(2)活性化 アトムソース311にArガスを導入し、発生したAr
アトムビーム300によるスパッタリング現象を利用し
て汚染物層212及び222を除去する。この処理によ
り接合層411及び第2合金部材111の表面は清浄と
なり、接合性、ぬれ性に富んだ面となる。
(2) Activation Ar gas was introduced into the atom source 311 to generate Ar gas.
The contaminant layers 212 and 222 are removed using a sputtering phenomenon by the atom beam 300. By this treatment, the surfaces of the bonding layer 411 and the second alloy member 111 are cleaned, and the bonding layer 411 and the surface of the second alloy member 111 are rich in bonding property and wettability.

【0058】(3)大気中位置決め、固定 第1合金部材101及び第2合金部材111を大気中に
取り出し、アース端子303により接地された導電性ベ
ース304上に設置し、接合層411及び第2合金部材
111を対向させ、第1合金部材101及び第2合金部
材111の相対位置を調整したのち密着させ、抵抗溶接
機301及び抵抗溶接チップ302を用いて抵抗溶接を
行い、第1合金部材101及び第2合金部材111の相
対位置を固定する。この処理により位置決め治具などを
用いなくとも、第1合金部材101及び第2合金部材1
11の相対位置のずれを生じさせることなく以降の処理
を続けることができる。
(3) Positioning and Fixation in the Atmosphere The first alloy member 101 and the second alloy member 111 are taken out into the atmosphere, placed on the conductive base 304 grounded by the ground terminal 303, and the bonding layer 411 and the second The alloy members 111 are opposed to each other, the relative positions of the first alloy member 101 and the second alloy member 111 are adjusted and then brought into close contact with each other, and resistance welding is performed by using a resistance welding machine 301 and a resistance welding tip 302 to form the first alloy member 101 And the relative position of the second alloy member 111 is fixed. By this processing, the first alloy member 101 and the second alloy member 1 can be used without using a positioning jig or the like.
Subsequent processing can be continued without causing a shift in the relative position 11.

【0059】(4)治具予熱 位置決め固定された第1合金部材101及び第2合金部
材111を真空チャンバ400中の合金部材保持治具3
06上に設置し、一旦真空排気した後チッ素やArなど
の不活性ガスを導入する。同時にヒータを内蔵した加熱
加圧治具305及び308を予熱し、573〜593K
に保つ。この状態では合金部材保持治具306はコイル
ばね307で加熱加圧治具308から浮いており、また
加熱加圧治具305は第2合金部材111に接触しない
位置に引き上げられている。従って第1合金部材101
及び第2合金部材111は加熱加圧治具305及び30
8と熱的に接触していないので、加熱加圧治具305及
び308を593Kに予熱しても第1合金部材101及
び第2合金部材111の温度は420K程度までしか上
昇せず、接合層411は溶融しない。これによりNiメ
タライズ層102と接合層411との相互拡散もほとん
ど生じない。
(4) Preheating of the jig The first and second alloy members 101 and 111, which have been positioned and fixed, are held in the alloy member holding jig 3 in the vacuum chamber 400.
06 and evacuated once, and then an inert gas such as nitrogen or Ar is introduced. At the same time, the heating and pressurizing jigs 305 and 308 having a built-in heater are preheated to 573-593K.
To keep. In this state, the alloy member holding jig 306 is lifted from the heating and pressing jig 308 by the coil spring 307, and the heating and pressing jig 305 is lifted to a position where it does not contact the second alloy member 111. Therefore, the first alloy member 101
And the second alloy member 111 are heated and pressed jigs 305 and 30
Therefore, even if the heating and pressurizing jigs 305 and 308 are preheated to 593 K, the temperatures of the first alloy member 101 and the second alloy member 111 rise only to about 420 K, and the bonding layer 411 does not melt. Thereby, the interdiffusion between the Ni metallized layer 102 and the bonding layer 411 hardly occurs.

【0060】(5)加圧、加熱 加熱加圧治具305を図示しない加圧装置を用いて押下
し、第1合金部材101及び第2合金部材111を加圧
して密着させる。この時、コイルばね307が縮み、合
金部材保持治具306が加熱加圧治具308と接触する
ので、合金部材保持治具306を介して熱が急速に第1
合金部材101及び第2合金部材111に伝わり急速加
熱される。同時に加熱加圧治具305も第2合金部材1
11と接触しているので、熱が第1合金部材101及び
第2合金部材111に伝わり急速加熱される。加熱加圧
の結果、まず接合層411中のSnが溶融し、隣接する
Auを溶融してAu−Sn合金融液を形成する。本実施
例ではSnに隣接する第1及び第2メタライズ層として
のAuは同一の厚さであり、AuがAu−Sn合金融液
中に完全に溶解するまでは、SnのNiメタライズ層1
02及び第2合金部材111への拡散に対するバリア層
として機能する。Sn中のAuの濃度が増大するにつ
れ、Au−Sn合金融液の融点は上昇するので、加熱昇
温速度がこの融点上昇速度よりも低い場合には、融液は
一旦凝固する。しかしこの間にもSnとAuとの相互拡
散は進行し、Au−Sn合金の融点は連続的に変化す
る。加熱温度が553Kを超えると、AuとSnの共晶
反応により融液が生じて接合部の密着化が進行する。加
熱昇温速度がAu−Sn合金の融点上昇速度よりも大き
い場合には、Au−Sn合金層は凝固せず、溶融状態を
保つ。
(5) Pressing and Heating The heating and pressing jig 305 is pressed down using a pressing device (not shown), and the first alloy member 101 and the second alloy member 111 are pressed and brought into close contact with each other. At this time, the coil spring 307 contracts and the alloy member holding jig 306 comes into contact with the heating / pressing jig 308, so that the heat is rapidly increased through the alloy member holding jig 306 to the first position.
The heat is transmitted to the alloy member 101 and the second alloy member 111 and rapidly heated. At the same time, the heating and pressing jig 305 is also used for the second alloy member 1.
Since it is in contact with 11, the heat is transmitted to the first alloy member 101 and the second alloy member 111 and is rapidly heated. As a result of the heating and pressurization, first, Sn in the bonding layer 411 is melted, and the adjacent Au is melted to form an Au-Sn combined liquid. In the present embodiment, Au as the first and second metallized layers adjacent to Sn has the same thickness, and until the Au is completely dissolved in the Au-Sn alloy solution, the Ni metallized layer 1 of Sn is used.
02 and functions as a barrier layer against diffusion into the second alloy member 111. As the concentration of Au in Sn increases, the melting point of the Au-Sn mixed liquid increases, so that when the heating rate is lower than the melting point increasing rate, the melt once solidifies. However, during this time, the interdiffusion between Sn and Au proceeds, and the melting point of the Au—Sn alloy changes continuously. When the heating temperature exceeds 553K, a melt is generated by the eutectic reaction of Au and Sn, and the adhesion of the joint proceeds. When the heating rate is higher than the melting point rate of the Au-Sn alloy, the Au-Sn alloy layer does not solidify and maintains a molten state.

【0061】接合層411が完全に溶融すると、接合部
の密着化が促進されると共にAu−Sn合金融液中のS
nとNiメタライズ層102及び第2合金部材111と
が直接接触してNi−Sn化合物の形成が促進され、接
合層中のSn濃度が急激に減少する。本実施例の場合に
は、加熱昇温速度が20K/sec以上とすれば接合層
中のSn濃度がAu−Sn共晶組成である20mass
%よりも低くなる前に接合を完了し、強固で気密性のあ
る接合部を得ることができる。また加熱温度もAu−S
n系合金の共晶点である553Kよりもわずかに高い5
73〜593Kとすればよく、第1合金部材101及び
第2合金部材111への熱的ダメージを小さく抑えるこ
とができる。加熱加圧時間の最適値は実験により予め求
めておく。
When the bonding layer 411 is completely melted, the adhesion of the bonding portion is promoted, and the S—
The n is in direct contact with the Ni metallized layer 102 and the second alloy member 111 to promote the formation of a Ni—Sn compound, and the Sn concentration in the bonding layer is rapidly reduced. In the case of the present embodiment, if the heating rate is 20 K / sec or more, the Sn concentration in the bonding layer is 20 mass, which is the Au-Sn eutectic composition.
% Before the joining is completed, and a strong and airtight joint can be obtained. The heating temperature is Au-S
Slightly higher than the eutectic point of the n-type alloy, 553K5
The temperature may be set to 73 to 593K, so that thermal damage to the first alloy member 101 and the second alloy member 111 can be reduced. The optimum value of the heating and pressurizing time is obtained in advance by an experiment.

【0062】(6)冷却 所定時間加熱加圧した後、加熱加圧治具305を引き上
げて第2合金部材111から離す。この際コイルばね3
07が伸び、合金部材保持治具306を持ち上げるの
で、加熱加圧治具305及び308から第1合金部材1
01及び第2合金部材111への熱の流入は減少する。
次にガス導入フィードスルー310及び冷却ガスノズル
309を通してArあるいはN2などの不活性ガスを第
1合金部材101及び第2合金部材111と一体化した
接合層430へ吹き付けることにより接合部は急速に冷
却される。この急速冷却により、接合層430とNiメ
タライズ層及び第2合金部材111との界面に形成され
るNi−Sn化合物層の成長を抑制することができ、強
固で気密性のある接合部を得ることができる。
(6) Cooling After heating and pressing for a predetermined time, the heating and pressing jig 305 is pulled up and separated from the second alloy member 111. At this time, the coil spring 3
07 elongates and raises the alloy member holding jig 306, so that the first alloy member 1 is removed from the heating and pressing jigs 305 and 308.
The flow of heat into the first and second alloy members 111 is reduced.
Next, an inert gas such as Ar or N 2 is sprayed onto the bonding layer 430 integrated with the first alloy member 101 and the second alloy member 111 through the gas introduction feed-through 310 and the cooling gas nozzle 309 to rapidly cool the bonded portion. Is done. By this rapid cooling, the growth of the Ni—Sn compound layer formed at the interface between the bonding layer 430 and the Ni metallization layer and the second alloy member 111 can be suppressed, and a strong and airtight bonding portion can be obtained. Can be.

【0063】(7)取り出し 真空チャンバ400から第1合金部材101及び第2合
金部材111を取り出して接合は完了する。第1合金部
材101及び第2合金部材111は一体化した接合層4
30により強固に接合されている。
(7) Removal The first alloy member 101 and the second alloy member 111 are removed from the vacuum chamber 400, and the joining is completed. The first alloy member 101 and the second alloy member 111 are integrated with the bonding layer 4
30 are firmly joined.

【0064】本実施例の場合、加熱昇温速度が20K/
secよりも小さい場合には接合層が溶融したのち完全
に一体となると同時に接合層中のSn濃度がAu−Sn
共晶組成である20mass%よりも低くなる。その結
果、接合層融点が急激に上昇し、接合層の密着化が不完
全なまま接合層が凝固するので、強固で気密性のある接
合部は得られない。しかし、接合層の組成が本実施例と
異なる場合には加熱昇温速度を必ずしも20K/sec
以上とする必要はない。
In the case of this embodiment, the heating rate was 20 K /
If it is smaller than sec, the bonding layer is completely integrated after melting, and the Sn concentration in the bonding layer is Au-Sn.
It becomes lower than the eutectic composition of 20 mass%. As a result, the melting point of the bonding layer sharply rises and the bonding layer solidifies while the adhesion of the bonding layer is incomplete, so that a strong and airtight bonded portion cannot be obtained. However, when the composition of the bonding layer is different from that in this embodiment, the heating rate is not necessarily 20 K / sec.
There is no need to do this.

【0065】本実施例では接合層のSn濃度を23ma
ss%としたが、Sn濃度は20mass%を超え40
mass%未満ならば良好な接合が可能である。この範
囲では前述の如くNi−Sn化合物の形成により接合層
中のSn濃度が低下すると接合層組成は共晶組成に近付
くので、接合層融点は低下する。その結果、加熱加圧中
に接合層が溶融した後接合部が完全に密着するのに十分
な時間的余裕があり、強固で気密性のある接合部を得る
ことができる。一方、接合層組成が20mass%以下
及び40mass%以上の場合には、Sn濃度が低下す
ると、接合層融点は急速に上昇し、接合部が完全に密着
化する時間的余裕がない。その結果、接合部にはボイド
や未接合部などの接合欠陥が発生し、接合強度及び気密
性を低下させる。
In this embodiment, the Sn concentration of the bonding layer is set to 23 ma.
ss%, but the Sn concentration exceeds 20 mass%
If it is less than mass%, good bonding is possible. In this range, when the Sn concentration in the bonding layer decreases due to the formation of the Ni-Sn compound as described above, the bonding layer composition approaches the eutectic composition, and the bonding layer melting point decreases. As a result, there is enough time for the bonding portion to completely adhere after the bonding layer is melted during the heating and pressurization, and a strong and airtight bonding portion can be obtained. On the other hand, when the composition of the bonding layer is 20 mass% or less and 40 mass% or more, when the Sn concentration decreases, the melting temperature of the bonding layer rapidly increases, and there is no time to completely bond the bonding portion. As a result, bonding defects such as voids and unbonded portions occur in the bonded portion, and the bonding strength and airtightness are reduced.

【0066】本実施例では接合層をAu−Sn系合金と
したが、接合中の接合層組成の変化により接合層融点が
変化する合金であれば、その合金組成を接合中に融点が
低下する組成に設定することにより本実施例と同様にし
て良好な接合部を得ることができる。
In the present embodiment, the bonding layer is made of an Au—Sn alloy. However, if the bonding layer has a melting point that changes due to a change in the bonding layer composition during bonding, the melting point of the alloy decreases during bonding. By setting the composition, a good joint can be obtained in the same manner as in this embodiment.

【0067】本実施例では合金部材を第1合金部材と第
2合金部材の2枚としたが、本発明による接合プロセス
を繰り返すことにより何枚でも積層接合することが可能
である。また位置合わせと抵抗溶接による固定プロセス
を繰り返すことにより3枚以上の合金部材の位置合わせ
固定を行い、一度に加熱接合することもできる。
In this embodiment, the two alloy members, the first alloy member and the second alloy member, are used. However, by repeating the joining process according to the present invention, any number of alloy members can be laminated and joined. Further, by repeating the positioning process and the fixing process by resistance welding, the positioning and fixing of three or more alloy members can be performed, and the heating and joining can be performed at once.

【0068】[0068]

【発明の効果】本発明によれば、厚さ10ミクロン〜5
0ミクロンのSUS304板及びNi製の薄板の組み合
わせからなる被接合物を、Au、Sn及びAuの3層の
メタライズ層からなる接合層を用いて、真空中でアルゴ
ンアトムビームで清浄化し、その後大気中にて位置合わ
せ及び位置固定を行い、次に真空中あるいは不活性ガス
中にて加圧加熱接合するもので、SUS304板及び電
鋳Ni板に熱的ダメージを与えずに耐食性に優れた接合
を行うことができる。
According to the present invention, the thickness is 10 microns to 5 microns.
An object to be bonded consisting of a combination of a SUS304 plate of 0 micron and a thin plate made of Ni is cleaned with an argon atom beam in a vacuum using a bonding layer consisting of three metallized layers of Au, Sn, and Au, and then air. Aligning and fixing the position inside, then pressurizing and heating in vacuum or in an inert gas, joining with excellent corrosion resistance without thermally damaging the SUS304 plate and the electroformed Ni plate It can be performed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明の接合方法のメタライズ層形成方法に
かかる実施例を説明する図である。
FIG. 1 is a view for explaining an embodiment relating to a metallized layer forming method of a bonding method according to the present invention.

【図2】 本発明の接合方法にかかる実施例の各接合過
程における接合部組織を説明する図である。
FIG. 2 is a diagram illustrating a joint structure in each joining process of an example according to the joining method of the present invention.

【図3】 本発明の接合方法にかかる実施例の各接合過
程におけるAu−Sn合金融液層の組織及び融点を説明
する図である。
FIG. 3 is a diagram illustrating the structure and melting point of an Au—Sn combined liquid layer in each joining process of an example according to the joining method of the present invention.

【図4】 本発明の接合方法にかかる実施例を説明する
図である。
FIG. 4 is a view for explaining an embodiment according to the joining method of the present invention.

【図5】 本発明の接合方法のメタライズ層形成方法に
かかる実施例を説明する図である。
FIG. 5 is a diagram illustrating an example of a method for forming a metallized layer in a bonding method according to the present invention.

【図6】 本発明の接合方法にかかる実施例を説明する
図である。
FIG. 6 is a view for explaining an embodiment according to the joining method of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

101は厚さ50μmのSUS304製第1合金部材、
102は厚さ1μmのNiメタライズ層、103は厚さ
2.0μmのAuよりなる第1メタライズ層、104は
厚さ1.8μmのSnよりなる第2メタライズ層、10
5は厚さ0.3μmのAuよりなる第3メタライズ層、
106は第1合金部材側のNi−Sn金属間化合物、1
07は第2合金部材側の厚さ2.0μmのAuよりなる
第1メタライズ層、108は第2合金部材側の厚さ1.
8μmのSnよりなる第2メタライズ層、109は第2
合金部材側の厚さ0.3μmのAuよりなる第3メタラ
イズ層、110は第2合金部材側のNi−Sn金属間化
合物、111は厚さ27μmのNi製合金部材、130
はAu−Sn合金融液、300はArアトムビーム、3
01は抵抗溶接機、302は抵抗溶接チップ、303は
アース端子、304は導電性ベース、305、308は
ヒータを内蔵した加熱加圧治具、306は厚さ0.5m
mのチッ化アルミニウム製合金部材保持治具、307は
コイルばね、309は冷却ガスノズル、310はガス導
入フィードスルー、311はアトムソース、400は真
空チャンバー、411は接合層、430は溶融して一体
となった接合層、501は厚さ1.15μmのAuより
なる第1メタライズ層、502は厚さ1.8μmのSn
よりなる第2メタライズ層、503は厚さ1.15μm
のAuよりなる第3メタライズ層である。
101 is a first alloy member made of SUS304 having a thickness of 50 μm,
102 is a Ni metallized layer having a thickness of 1 μm, 103 is a first metallized layer made of Au having a thickness of 2.0 μm, 104 is a second metallized layer made of Sn having a thickness of 1.8 μm, 10
5 is a third metallization layer made of Au having a thickness of 0.3 μm,
106 is a Ni—Sn intermetallic compound on the first alloy member side;
07 is a first metallized layer of Au having a thickness of 2.0 μm on the second alloy member side, and 108 is a first metallized layer having a thickness of 1.2 μm on the second alloy member side.
A second metallized layer made of 8 μm Sn;
A third metallized layer made of Au having a thickness of 0.3 μm on the alloy member side; 110, a Ni—Sn intermetallic compound on the second alloy member side; 111, a Ni alloy member having a thickness of 27 μm;
Is Au-Sn alloy liquid, 300 is Ar atom beam, 3
01 is a resistance welding machine, 302 is a resistance welding tip, 303 is a ground terminal, 304 is a conductive base, 305 and 308 are heating and pressing jigs with built-in heaters, and 306 is 0.5 m thick
m, an aluminum nitride alloy member holding jig; 307, a coil spring; 309, a cooling gas nozzle; 310, a gas introduction feedthrough; 311, an atom source; 400, a vacuum chamber; 411, a bonding layer; Is a first metallized layer made of Au having a thickness of 1.15 μm, and 502 is a Sn metal having a thickness of 1.8 μm.
The second metallized layer 503 having a thickness of 1.15 μm
Is a third metallized layer made of Au.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 古家 佑治 茨城県勝田市武田1060番地 日立工機株 式会社内 (72)発明者 久貝 健一 茨城県勝田市武田1060番地 日立工機株 式会社内 審査官 桐畑 幸▲廣▼ (56)参考文献 特開 昭54−148533(JP,A) 特開 昭62−70051(JP,A) 特開 平4−339657(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B41J 2/16 ──────────────────────────────────────────────────の Continuing on the front page (72) Inventor Yuji Furuya 1060 Takeda, Katsuta-shi, Ibaraki Prefecture Inside Hitachi Koki Co., Ltd. Government Satoshi Kiribata Hiroshi (56) References JP-A-54-148533 (JP, A) JP-A-62-70051 (JP, A) JP-A-4-339657 (JP, A) (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) B41J 2/16

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】インクジェットプリントヘッドを構成する
複数の合金部材の第1合金部材の第1面を第2合金部材
の第2面に接合する部材において、 前記合金部材の第1面及び第2面のうち少なくとも一つ
の面の上に母材側から第1メタライズ層としてAu、第
2メタライズ層としてSn、第3メタライズ層としてA
uの順に3層メタライズ層を形成し、前記第1面及び第
2面を向い合わせに配置し、前記第1面及び第2面の相
対位置を調整した後密着させ、前記第1及び第2合金部
材を溶融することなく553K以上の温度に加熱して前
記3層メタライズ層を溶融させて、前記第1及び第2合
金部材を接合することを特徴とするインクジェットプリ
ントヘッドの接合方法。
1. A member for joining a first surface of a first alloy member of a plurality of alloy members constituting an ink jet print head to a second surface of a second alloy member, wherein the first surface and the second surface of the alloy member are provided. Of the first metallized layer, Sn as the second metallized layer, and A as the third metallized layer on at least one of the surfaces from the base material side.
The three metallized layers are formed in the order of u, the first surface and the second surface are arranged to face each other, the relative positions of the first surface and the second surface are adjusted, and then the first and second surfaces are brought into close contact with each other. A method for joining an ink-jet printhead, wherein the first and second alloy members are joined by heating to a temperature of 553 K or higher without melting the alloy member to melt the three metallized layers.
【請求項2】第1、第2及び第3メタライズ層の厚さを
これら3層メタライズ層全体でのSn含有率が20ma
ss%を超え40mass%未満とし、かつ第1メタラ
イズ層の厚さが1μm以上、3層メタライズ層全体の厚
さが3μm以上の3層メタライズを前記合金部材の第1
及び第2面の上に形成して接合に供することを特徴とす
る請求項1記載のインクジェットプリントヘッドの接合
方法。
2. The thickness of each of the first, second and third metallized layers is adjusted so that the Sn content in the entire three metallized layers is 20 ma.
The thickness of the first metallized layer is set to more than ss% and less than 40 mass%, and the thickness of the first metallized layer is 1 μm or more, and the total thickness of the three metallized layers is 3 μm or more.
2. The method according to claim 1, wherein the bonding is performed on the second surface.
【請求項3】第1、第2及び第3メタライズ層の厚さを
これら3層メタライズ層全体でのSn含有率が20ma
ss%を超え40mass%未満とし、かつ第1メタラ
イズ層と第3メタライズ層との厚さを同一とし、3層メ
タライズ層全体の厚さが3μm以上の3層メタライズを
前記合金部材の第1あるいは第2面のうちのいずれか一
方の上に形成して接合に供することを特徴とする請求項
1記載のインクジェットプリントヘッドの接合方法。
3. The thickness of each of the first, second and third metallized layers is adjusted so that the Sn content of the entire three metallized layers is 20 ma.
More than ss% and less than 40 mass%, and the first metallized layer and the third metallized layer have the same thickness, and the three-layer metallized layer has a total thickness of 3 μm or more. 2. The method according to claim 1, wherein the first surface is formed on one of the second surfaces and is provided for bonding.
2. The method for bonding an inkjet print head according to claim 1 .
【請求項4】第1合金部材の第1面及び第2合金部材の
第2面をArビームにて活性化した後、前記第1面及び
第2面の相対位置を大気中にて調整した後密着させ、そ
の後真空中あるいは不活性ガス中にて前記第1及び第2
合金部材を溶融することなく553K以上の温度に加熱
して前記3層メタライズ層を溶融させて、前記第1及び
第2合金部材を接合することを特徴とする請求項1記載
インクジェットプリントヘッドの接合方法。
4. After activating the first surface of the first alloy member and the second surface of the second alloy member with an Ar beam, the relative positions of the first surface and the second surface are adjusted in the atmosphere. After that, the first and second layers are placed in a vacuum or an inert gas.
And is heated to a temperature above 553K to melt the three layers metallized layer without melting the alloy member, according to claim 1, wherein the joining the first and second alloy member
Joining method of the ink jet printhead.
【請求項5】予め所定温度に加熱保持された治具を、相
対位置を調整した後密着させられた前記第1及び第2合
金部材に押し当てて553K以上の温度に加熱し、3層
メタライズ層を溶融させ、前記第1及び第2の合金部材
が所定温度に到達後、不活性ガスを前記第1及び第2の
合金部材に吹き付けて冷却することを特徴とする請求項
4記載のインクジェットプリントヘッドの接合方法。
5. A three-layer metallizing method in which a jig heated and held at a predetermined temperature in advance is adjusted to a relative position and then pressed against the first and second alloy members brought into close contact with each other and heated to a temperature of 553K or more. 5. The ink-jet printing method according to claim 4, wherein the layer is melted, and after the first and second alloy members reach a predetermined temperature, an inert gas is blown onto the first and second alloy members to cool them. Printhead joining method.
【請求項6】第1合金部材の第1面及び第2合金部材の
第2面の相対位置を調整した後、加熱する前に抵抗溶接
あるいは機械的締結を利用して第1合金部材と第2合金
部材とを固定することを特徴とする請求項4記載のイン
クジェットプリントヘッドの接合方法。
6. After the relative positions of the first surface of the first alloy member and the second surface of the second alloy member are adjusted, the first alloy member and the first alloy member are connected to each other by heating or by mechanical fastening before heating. 5. The method according to claim 4, wherein the two alloy members are fixed.
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