JP3447532B2 - ろう付け用構造体およびメタライズ構造体 - Google Patents

ろう付け用構造体およびメタライズ構造体

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、窒化ケイ素焼結体
を基材とし、この窒化ケイ素焼結体上に活性金属を含む
ろう材層もしくはメタライズ層を接合配置した、ろう付
け用構造体およびメタライズ構造体に関する。
【０００２】
【従来の技術】窒化ケイ素焼結体などに代表されるセラ
ミックス焼結体は、金属などの従来材料にない各種特性
を有することから、各種部品材料として応用展開されて
いる。例えば、窒化ケイ素焼結体の耐熱性、耐磨耗性、
軽量・高強度などの特性を利用して、構造・機械部品な
どへの適用が進められている。ただし、窒化ケイ素焼結
体を含むセラミックス材料は本質的に脆いという欠点を
有しており、このような欠点を補うためには金属材料と
接合一体化して使用することが一般的である。
【０００３】上記したような窒化ケイ素焼結体と金属材
料との接合には、例えばＡｇ−Ｃｕ−Ｔｉ合金のような
活性金属を含むろう材（活性金属ろう材）が用いられて
おり、このような活性金属ろう材層を予め窒化ケイ素焼
結体上に形成することが行われている。活性金属ろう材
層は、各金属箔の積層体、合金箔、合金粉末などを窒化
ケイ素焼結体上に配置した後、活性金属ろう材の融点以
上の温度で熱処理することにより形成される。
【０００４】一方、窒化ケイ素焼結体の高電気絶縁性、
高熱伝導性、高強度などの特性を利用して、電子部品へ
の適用も進められている。この場合、配線層や回路網の
形成などを目的として、窒化ケイ素焼結体（基板）表面
にＡｇ−Ｃｕ−Ｔｉ合金のような活性金属を含む金属層
（メタライズ層）を形成することが行われている。この
ようなメタライズ層の形成は、ろう材層の形成と同様に
して実施されている。また、配線層などに銅板のような
金属板を用いる場合には、活性金属を含む金属は構造用
材料と同様にろう材層として使用される。
【０００５】上述したような活性金属を含有する金属層
（ろう材層もしくはメタライズ層）を窒化ケイ素焼結体
の表面に形成する場合、従来は窒化ケイ素焼結体の表面
に対して活性金属含有ろう材もしくはメタライズ材料が
十分に濡れ広がるような条件で熱処理することが一般的
である。
【０００６】しかしながら、従来の熱処理条件ではろう
材層やメタライズ層の接合強度、さらにはろう接後の強
度が不十分になる場合があった。これは、従来の熱処理
条件は主として窒化ケイ素焼結体に対する金属層の濡れ
性に着目し、金属層の接触角（濡れ角）を小さくするよ
うに設定されていたものの、実際には窒化ケイ素焼結体
と金属層との反応を十分に考慮する必要があり、このよ
うな点に対する配慮が不足していたためであると考えら
れる。
【０００７】また、窒化ケイ素焼結体上にＡｇ−Ｃｕ−
Ｔｉ合金層のような活性金属を含む金属層を熱処理によ
り形成する場合、窒化ケイ素焼結体とＡｇ−Ｃｕ−Ｔｉ
合金とが反応して、例えばＴｉＮのような反応生成物が
界面に形成されることが知られている。しかし、金属層
の拡散や濡れ性との関係から反応生成物を制御するよう
なことは行われていない。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】上述したように、従来
の窒化ケイ素焼結体上への活性金属を含む金属層（ろう
材層もしくはメタライズ層）の形成方法では、金属層の
接合強度や金属層がろう材層である場合にはろう接後の
強度が不十分になる場合があるというような問題があっ
た。このようなことから、金属層の拡散（濡れ）性など
を損なうことなく、ろう材層やメタライズ層としての活
性金属を含む金属層の接合強度などを再現性よく高める
ことを可能にすることが求められている。
【０００９】本発明は、このような課題に対処するため
になされたもので、活性金属を含む金属層の接合強度な
どの特性を再現性よく高めることを可能にしたろう付け
用構造体およびメタライズ構造体を提供することを目的
としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明のろう付け用構造
体は、窒化ケイ素焼結体と、前記窒化ケイ素焼結体の表
面に接合配置された、活性金属としてチタンを含むろう
材層と、前記窒化ケイ素焼結体と前記ろう材層との界面
に前記ろう材層の外周部より先行するように生成され、
前記窒化ケイ素焼結体の構成元素と前記活性金属とを含
む化合物層とを具備するろう付け用構造体であって、前
記化合物層は、前記窒化ケイ素焼結体側に形成され、前
記窒化ケイ素焼結体の構成元素である窒素と前記チタン
との化合物である窒化チタンを主成分とする第１の反応
層と、前記ろう材層側に形成され、前記窒化ケイ素焼結
体の構成元素であるケイ素と前記チタンとの化合物であ
るチタンシリサイドを主成分とする第２の反応層とを有
し、前記第１の反応層は前記第２の反応層の外周部より
先行して存在することを特徴としている。
【００１１】また、本発明のメタライズ構造体は、窒化
ケイ素焼結体と、前記窒化ケイ素焼結体の表面に接合配
置され、活性金属としてチタンを含むメタライズ層と、
前記窒化ケイ素焼結体と前記メタライズ層との界面に前
記メタライズ層の外周部より先行するように生成され、
前記窒化ケイ素焼結体の構成元素と前記活性金属とを含
む化合物層とを具備するメタライズ構造体であって、前
記化合物層は、前記窒化ケイ素焼結体側に形成され、前
記窒化ケイ素焼結体の構成元素である窒素と前記チタン
との化合物である窒化チタンを主成分とする第１の反応
層と、前記メタライズ層側に形成され、前記窒化ケイ素
焼結体の構成元素であるケイ素と前記チタンとの化合物
であるチタンシリサイドを主成分とする第２の反応層と
を有し、前記第１の反応層は前記第２の反応層の外周部
より先行して存在することを特徴としている。
【００１２】
【００１３】
【００１４】本発明においては、窒化ケイ素焼結体の構
成元素と活性金属とを含む化合物層を、ろう材層やメタ
ライズ層としての金属層の外周部より先行させている。
このように、窒化ケイ素焼結体と活性金属との反応生成
物である化合物層を、金属層の濡れ広がる方向（拡散方
向）に対して先行させることによって、金属層の接合強
度を安定して高めることができる。
【００１５】特に、活性金属としてチタンを用いた場合
には、窒化ケイ素焼結体と金属層との接合強度の向上に
大きく寄与する窒化チタン（窒化ケイ素焼結体の構成元
素である窒素と活性金属としてのチタンとの化合物）を
主成分とする第１の反応層を、チタンシリサイド（窒化
ケイ素焼結体の構成元素であるケイ素と活性金属として
のチタンとの化合物）を主成分とする第２の反応層より
先行させることによって、高強度に接合された金属層を
再現性よく得ることが可能となる。また、窒化チタンを
主成分とする第１の反応層が一様に形成されていること
によって、金属層の接合強度の再現性を向上させること
ができる。チタンシリサイドを主成分とする第２の反応
層が先行した状態となると、窒化チタンの量が減少して
第１の反応層の形成状態が離散的になり、接合強度の低
下を招く。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下、本発明を実施するための形
態について説明する。
【００１７】図１は、本発明のろう付け用構造体および
メタライズ構造体の一実施形態としての窒化ケイ素／金
属層の接合構造体の概略構造を模式的に示す断面図であ
る。同図に示す窒化ケイ素／金属層の接合構造体１は、
窒化ケイ素（Ｓｉ3 Ｎ4 ）焼結体２の表面に金属層３を
接合配置した構造を有している。
【００１８】窒化ケイ素焼結体２は、特に組成やその製
造方法などに限定されるものではなく、各種組成および
製造方法による窒化ケイ素焼結体を使用することができ
る。例えば、イットリア、アルミナ、マグネシアなどの
各種金属酸化物もしくは金属窒化物などの焼結助剤を用
い、常圧焼結法、雰囲気加圧焼結法、ホットプレス法、
反応焼結法などの焼結法により作製した窒化ケイ素焼結
体、さらにはＨＩＰ処理などを施した窒化ケイ素焼結体
など、種々のものを使用することができる。
【００１９】また、窒化ケイ素／金属層の接合構造体１
をろう付け用構造体として用いる場合、窒化ケイ素焼結
体２には各種の構造材料用もしくは電子材料用窒化ケイ
素焼結体が使用される。構造材料用の窒化ケイ素焼結体
としては、主として機械的強度、硬度、靭性などの向上
を図った窒化ケイ素焼結体が好ましく用いられる。ま
た、窒化ケイ素／金属層の接合構造体１をメタライズ構
造体として用いる場合、窒化ケイ素焼結体２には例えば
電子材料用の窒化ケイ素基板などが用いられる。電子材
料用の窒化ケイ素基板としては、主として熱伝導性や絶
縁性などを考慮した窒化ケイ素焼結体が好ましく用いら
れる。
【００２０】窒化ケイ素焼結体２上には、活性金属を含
む金属層（以下、活性金属含有金属層と記す）３が活性
金属ろう材層やメタライズ層として形成されている。活
性金属含有金属層３には、活性金属としてＴｉを添加し
た金属層形成材料が用いられる。この金属層形成材料の
ベースとなる金属材料としては、Ａｇ−Ｃｕ合金、Ｃｕ
などが挙げられる。
【００２１】上記したような活性金属は、金属層形成材
料中に 1〜10重量% 程度の範囲で含有させることが好ま
しい。活性金属量が 1重量% 未満であると、後に詳述す
る反応層としての化合物層の生成量が不足して、窒化ケ
イ素焼結体２との接合強度を十分に高めることができな
い。一方、10重量% を超えると化合物層量が増大しすぎ
て接合強度を低下させるおそれがある。
【００２２】これらのうち、特に活性金属としてＴｉを
含むＡｇ−Ｃｕ−Ｔｉ合金が好ましく用いられる。Ａｇ
−Ｃｕ−Ｔｉ合金は、ろう材層およびメタライズ層のい
ずれとしても良好な機能を有している。また、活性金属
としてのＴｉは特に窒化ケイ素焼結体との反応性に優れ
ることから、窒化ケイ素焼結体２と活性金属含有金属層
３との接合強度の向上に大きく貢献する。
【００２３】上述したような活性金属含有金属層３は、
まず金属層の主形成材料および活性金属を含む合金箔、
合金粉末、あるいは各金属箔の積層体などを窒化ケイ素
焼結体２上に所望形状に配置した後、用いた活性金属含
有金属材料の融点以上の温度で熱処理することにより形
成される。このような熱処理おいて、活性金属含有金属
材料は溶融され、窒化ケイ素焼結体２の表面を拡散する
（濡れ広がる）。
【００２４】活性金属含有金属材料の濡れの進行に伴っ
て、活性金属の拡散および窒化ケイ素焼結体２との反応
が起こり、窒化ケイ素焼結体２と活性金属含有金属層３
との界面には、窒化ケイ素焼結体２の構成元素と活性金
属とを含む化合物層４が反応層として生成する。この
際、活性金属含有金属層３が拡散する方向（濡れ広がる
方向：図２中矢印で示す）に対して、反応層としての化
合物層４が活性金属含有金属層３の外周部より先行する
ような条件下で熱処理を実施する。
【００２５】すなわち、窒化ケイ素焼結体２と活性金属
との反応を、活性金属含有金属層３の外周部より窒化ケ
イ素焼結体２の面方向に先行させる。言い換えると、窒
化ケイ素焼結体２の構成元素と活性金属とを含む反応生
成物を面方向に成長させる。そして、この反応および成
長に基づいて形成される化合物層４上を活性金属含有金
属層３を拡散させる。これによって、最終的に図１に示
したように、窒化ケイ素焼結体２の構成元素と活性金属
とを含む化合物層４が活性金属含有金属層３の外周部よ
り先行した状態が得られる。このような状態は窒化ケイ
素焼結体２と活性金属との反応を制御することにより得
られる。
【００２６】上述したように、窒化ケイ素焼結体２の構
成元素と活性金属とを含む化合物層４を活性金属含有金
属層３の外周部より先行させることによって、窒化ケイ
素焼結体２と活性金属含有金属層３との間には常に反応
層が存在すると共に、その形成量や形成状態なども安定
化させることができる。
【００２７】窒化ケイ素焼結体２と活性金属含有金属層
３との接合強度には、特に活性金属含有金属層３の端部
と窒化ケイ素焼結体２との結合状態が影響するため、化
合物層４を活性金属含有金属層３の外周部より先行さ
せ、活性金属含有金属層３の端部と窒化ケイ素焼結体２
との間の反応層の状態を安定化させることによって、活
性金属含有金属層３の端部からの剥がれなどを抑制する
ことができる。これらによって、窒化ケイ素焼結体２と
活性金属含有金属層３との接合強度を再現性よく高める
ことが可能となる。
【００２８】従来の窒化ケイ素／金属層の接合体のよう
に、窒化ケイ素焼結体と活性金属含有金属層との界面の
みで活性金属と窒化ケイ素焼結体とを反応させた場合、
特に金属層の端部において反応層の形成状態にばらつき
が発生するおそれがあった。これに対して、化合物層４
を活性金属含有金属層３の外周部より先行させることに
よって、活性金属含有金属層３の接合状態、特に端部の
接合状態を再現性よく安定化することができる。
【００２９】言い換えると、従来は窒化ケイ素焼結体２
／活性金属含有金属層３／雰囲気の3重点を反応起点と
していたのに対して、本発明では活性金属含有金属層３
の端部近傍を活性金属含有金属層３／反応層（化合物層
４）／雰囲気の 3重点とそれに先行する数10nm厚の反応
層（化合物層４）とで構成し、活性金属含有金属層３の
端部近傍の安定化を図っている。従って、窒化ケイ素焼
結体２と活性金属含有金属層３との接合強度を再現性よ
く高めることが可能となる。
【００３０】次に、反応層としての化合物層４について
詳細に述べる。例えば、活性金属としてＴｉを用いた場
合、図２に示すように、窒化ケイ素焼結体２側には窒化
チタン（ＴｉＮ）を主成分とする第１の反応層５が生成
し、活性金属含有金属層３側にはチタンシリサイド（例
えばＴｉ5 Ｓｉ3 ）を主成分とする第２の反応層６が生
成する。このように、窒化ケイ素焼結体２と活性金属含
有金属層３との界面には、窒化ケイ素焼結体２の構成元
素であるＳｉおよびＮと活性金属との反応に基づいて、
2層構造の化合物層４が得られる。
【００３１】活性金属含有金属層３から拡散（例えば表
面拡散）してくるＴｉの活量が高い状態では、窒化チタ
ンが優先的に形成される。従って、反応点である窒化ケ
イ素焼結体２側には窒化チタンを主成分とする第１の反
応層５が形成され、活性金属含有金属層３側には安定相
であるチタンシリサイドを主成分とする第２の反応層６
が形成する。これら反応生成物のうち、窒化チタンはチ
タンシリサイドに比べて窒化ケイ素焼結体２と活性金属
含有金属層３との接合強度の向上により大きく寄与す
る。
【００３２】従って、 2層構造の反応生成物層（化合物
層４）を有する窒化ケイ素／金属層の接合構造体１にお
いては、図２に示すように、窒化チタンを主成分とする
第１の反応層５がチタンシリサイドを主成分とする第２
の反応層６より先行した状態、言い換えると窒化チタン
を主成分とする第１の反応層５がより多く生成した状態
とすることが望ましい。
【００３３】第１の反応層５が第２の反応層６より先行
した状態は、Ｔｉを含む金属層形成材料の熱処理時間を
制御することにより得られる。図３に窒化ケイ素焼結体
２に対するＴｉ含有金属層（具体的にはＡｇ−Ｃｕ−Ｔ
ｉ合金）３の接触角とＴｉ含有金属層３の濡れ広がる方
向への半径（濡れ半径）の時間変化を示す。図３から明
らかなように、濡れ半径の増大率すなわち拡散率は、濡
れの開始から例えば 250秒以内程度の第１の段階(I) が
高く、その後の第２の段階(II)では激減することが分か
る。一方、接触角も第１の段階(I) で急速に減少するも
のの、第２の段階(II)でも減少し続ける。
【００３４】上記したような熱処理の各段階(I) 、(II)
において、Ｔｉ含有金属層３の濡れ半径が急速に増大す
る第１の段階(I) は、Ｔｉ含有金属層３の濡れ方向に対
してＴｉ含有金属層３の外周部より先行する位置に、Ｔ
ｉ含有金属層３からＴｉが十分に拡散している。すなわ
ち、表面拡散してくるＴｉの活量が高く、Ｔｉと窒化ケ
イ素焼結体２との反応により十分な量の窒化チタンが生
成されている状態である。また、生成した窒化チタンも
一様な状態にある。
【００３５】このような第１の段階(I) で熱処理を終了
することによって、第１の反応層５が第２の反応層６よ
り先行した状態を得ることができる。第１の段階(I) で
熱処理を終了しても、上述したように第１の段階(I) で
Ｔｉ含有金属層３は十分に拡散する（濡れ広がる）た
め、Ｔｉ含有金属層３の形成領域の不足に伴う不良など
を引き起こすこともない。
【００３６】一方、第１の段階(I) 後にさらに熱処理を
継続して第２の段階(II)に入ると、Ｔｉ含有金属層３の
接触角（濡れ角）は第１の段階(I) 後より小さくなるも
のの、濡れの進行（反応の進行）につれて融液中のＴｉ
が消費されてＴｉ活量が低下するため、チタンシリサイ
ドが生成しやすい状態となる。すなわち、図４に示すよ
うに、チタンシリサイドを主成分とする第２の反応層６
が第１の反応層５より先行した状態となる。
【００３７】チタンシリサイドの生成に伴って、窒化チ
タンは生成しにくくなり、第１の反応層５は離散的な形
状となる。熱力学的観点から、Ｔｉ活量の減少に伴って
窒化チタン（ＴｉＮ）からチタンシリサイド（例えばＴ
ｉ５Ｓｉ３）に安定相を変えることは可能である。Ｔｉ
活量は濡れ時間の増加に伴って減少し、先行層は窒化チ
タンを主成分とする第１の反応層５からチタンシリサイ
ドを主成分とする第２の反応層６に変化する。
【００３８】上述したように、第１の反応層５が第２の
反応層６より先行した状態、言い換える窒化チタンを主
成分とする第１の反応層５がより多く生成され、さらに
は窒化チタンが一様に生成された状態とすることによっ
て、窒化チタンによる窒化ケイ素焼結体２とＴｉ含有金
属層３との接合強度の向上効果をより安定に得ることが
可能となるため、窒化ケイ素焼結体２とＴｉ含有金属層
３との接合強度をより増大させることができると共に、
そのような接合強度の再現性を大幅に高めることが可能
となる。さらに、後工程の接合などに必要とされるＴｉ
の消費を抑えることができる。
【００３９】
【００４０】この実施形態の窒化ケイ素／金属層の接合
構造体１をろう付け用構造体として用いる場合には、活
性金属ろう材層としての活性金属含有金属層３の窒化ケ
イ素焼結体２に対する接合強度を再現性よく向上させる
ことができるため、活性金属ろう材層の信頼性のみなら
ず、その後のろう接工程で作製する接合体の強度および
信頼性を大幅に高めることが可能となる。また、窒化ケ
イ素／金属層の接合構造体１をメタライズ構造体として
用いる場合には、配線層や回路網としてのメタライズ層
の信頼性を大幅に高めることが可能となる。
【００４１】
【実施例】次に、本発明の具体的な実施例について述べ
る。
【００４２】実施例１、比較例１ まず、窒化ケイ素焼結体上に67.7重量％Ａｇ−27.4重量
％Ｃｕ−4.9重量％Ｔｉ組成の合金を配置し、10-3Pa以
下の真空下で加熱溶融した。加熱温度はこの合金の融
点、すなわち1183K以上とした。観察のための試料は、
それぞれ濡れはじめから60秒後（実施例１）と900秒後
（比較例１）に冷却した。
【００４３】これら各試料の 3重点を走査型イオン顕微
鏡（ＳＩＭ）を用いて表面から観察すると共に、 3重点
近傍の断面構造を冷却放射銃を有する透過型電子顕微鏡
（ＦＥ−ＴＥＭ）により観察した。さらに、各層の組成
をエネルギー分散型Ｘ線分光法（ＥＤＳ）により分析し
た。また、従来のマクロスコピックな濡れ挙動変化と3
重点組織の変化を比較するため、Ａｇ−Ｃｕ−Ｔｉ合金
の接触角および濡れ半径の時間変化も測定した。測定結
果は図３に示した通りである。
【００４４】まず、ＳＩＭによる観察結果から、金属／
基板／気相の 3重点に先行して反応層が生成しているこ
とが確認された。この先行層は実施例１および実施例２
の各試料で観察された。金属／基板／気相の 3重線は、
ミクロオ−ダの波形を有していたが、先行層の前線はほ
とんど真っ直ぐであった。これらの線のモフォロジーに
基づくと、先行層は冷却時の金属の収縮によってではな
く、金属／基板／気相の 3重線を越える濡れ工程時に反
応生成物の横方向への成長により形成されたものと考え
られる。金属の収縮は等方性の現象であるため、このよ
うな波形 3重線は形成されない。また、モフォロジーか
ら反応層は非常に薄いと考えられる。
【００４５】図５に実施例１による試料の3重点近傍の
断面観察結果（ＴＥＭ写真）を模式的に示す。また、図
６に比較例１による試料の3重点近傍の断面観察結果
（ＴＥＭ写真）を模式的に示す。図５および図６に示す
ように、各試料共に反応生成物層（化合物層）が3重
点、すなわち活性金属含有金属層の外周部より先行して
存在していることが分かる。
【００４６】さらに、図５および図６において、いずれ
の試料もＳｉ3Ｎ4焼結体と金属層との界面には2層構造
の反応層が生成していることが分かる。元素分析および
質量分析から上層はＴｉ5Ｓｉ3であり、下層はＴｉＮで
あることが確認された。ＴｉＮ層はＴｉＮナノ微粒子か
らなるものであった。ただし、熱処理時間を短くした実
施例１ではＴｉＮ層がＴｉ5Ｓｉ3層より先行しているの
に対して、熱処理時間を長く設定した比較例１では逆に
Ｔｉ5Ｓｉ3層がＴｉＮ層より先行していることが分か
る。
【００４７】図３からも明らかなように、濡れ時間の増
大につれてＴｉ5 Ｓｉ3 がより優先的に先行する。これ
は濡れの進行につれて融液中のＴｉが消費され、Ｔｉ活
量が低下することに起因するものと考えられる。Ｔｉの
活性減少に伴って、ＴｉＮからＴｉ5 Ｓｉ3 へ安定相を
変えることは可能である。Ｔｉの活性は濡れ時間の増大
に伴い低下し、先行層はＴｉＮからＴｉ5 Ｓｉ3 に変化
する。
【００４８】Ｓｉ3 Ｎ4 焼結体と金属層との接合強度に
対しては、ＴｉＮ層が一様に形成されていると共に、Ｔ
ｉＮ層がＴｉ5 Ｓｉ3 層より先行している実施例１の試
料の方が優れている。また、実施例１の試料は、例えば
後工程の接合などに必要とされるＴｉの消費が抑えられ
ているため、より一層ろう接強度などを高めることがで
きる。金属層がメタライズ層の場合においても同様な効
果が得られる。
【００４９】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のろう付け
用構造体によれば、活性金属ろう材層の信頼性のみなら
ず、その後のろう接工程で作製する接合体の強度および
信頼性を大幅に高めることが可能となる。また、本発明
のメタライズ構造体によれば、例えば配線層や回路網な
どとして使用されるメタライズ層の信頼性を大幅に高め
ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明のろう付け用構造体およびメタライズ
構造体の一実施形態の窒化ケイ素／金属層の接合構造体
の概略構造を模式的に示す断面図である。
【図２】 図１に示す窒化ケイ素／金属層の接合構造体
の要部を拡大して示す断面図である。
【図３】 窒化ケイ素焼結体に対するＡｇ−Ｃｕ−Ｔｉ
合金の接触角とＴｉ含有金属層の濡れ半径の時間変化を
示す図である。
【図４】 図１に示す窒化ケイ素／金属層の接合構造体
の他の熱処理工程に基づいて形成された界面構造を示す
断面図である。
【図５】 本発明の実施例１による窒化ケイ素／金属層
の接合構造体の断面観察結果を模式的に示す図である。
【図６】 比較例１による窒化ケイ素／金属層の接合構
造体の断面観察結果を模式的に示す図である。
【符号の説明】
１……窒化ケイ素／金属層の接合構造体 ２……窒化ケイ素焼結体 ３……活性金属含有金属層 ４……窒化チタンを主成分とする第１の反応層 ５……チタンシリサイドを主成分とする第２の反応層
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平７−33566（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−183188（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C04B 41/80 - 41/91 C04B 37/00 - 37/04

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 窒化ケイ素焼結体と、前記窒化ケイ素焼
    結体の表面に接合配置された、活性金属としてチタンを
    含むろう材層と、前記窒化ケイ素焼結体と前記ろう材層
    との界面に前記ろう材層の外周部より先行するように生
    成され、前記窒化ケイ素焼結体の構成元素と前記活性金
    属とを含む化合物層とを具備するろう付け用構造体であ
    って、 前記化合物層は、前記窒化ケイ素焼結体側に形成され、
    前記窒化ケイ素焼結体の構成元素である窒素と前記チタ
    ンとの化合物である窒化チタンを主成分とする第１の反
    応層と、前記ろう材層側に形成され、前記窒化ケイ素焼
    結体の構成元素であるケイ素と前記活チタンとの化合物
    であるチタンシリサイドを主成分とする第２の反応層と
    を有し、前記第１の反応層は前記第２の反応層の外周部
    より先行して存在することを特徴とするろう付け用構造
    体。
  2. 【請求項２】 請求項１記載のろう付け用構造体におい
    て、 前記第１の反応層が一様に形成されていることを特徴と
    するろう付け用構造体。
  3. 【請求項３】 窒化ケイ素焼結体と、前記窒化ケイ素焼
    結体の表面に接合配置され、活性金属としてチタンを含
    むメタライズ層と、前記窒化ケイ素焼結体と前記メタラ
    イズ層との界面に前記メタライズ層の外周部より先行す
    るように生成され、前記窒化ケイ素焼結体の構成元素と
    前記活性金属とを含む化合物層とを具備するメタライズ
    構造体であって、 前記化合物層は、前記窒化ケイ素焼結体側に形成され、
    前記窒化ケイ素焼結体の構成元素である窒素と前記チタ
    ンとの化合物である窒化チタンを主成分とする第１の反
    応層と、前記メタライズ層側に形成され、前記窒化ケイ
    素焼結体の構成元素であるケイ素と前記チタンとの化合
    物であるチタンシリサイドを主成分とする第２の反応層
    とを有し、前記第１の反応層は前記第２の反応層の外周
    部より先行して存在することを特徴とするメタライズ構
    造体。
  4. 【請求項４】 請求項３記載のメタライズ構造体におい
    て、 前記第１の反応層が一様に形成されていることを特徴と
    するメタライズ構造体。
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