JPH02271975A - セラミックスの接合方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野〕 本発明は熱軟化型接合部材を用いて接合する接合方法に
関する。

【従来の技術］ 従来における、熱軟化型接合部材を用いたセラミックス
−金属、あるいはセラミックス−セラミックスの接合方
法は、例えば第７図に示すように金属２を加熱し所定の
温度に達した時点で熱軟化型接合部材３を前記金１２Ｅ
２の表面に配置し軟化させ、次いでセラミックスｌを前
記接合部材３を介して前記金属２の上に置き、その後冷
却して接合するという方法であった。

〔発明が解決しようとする課題１ しかしながら上述の従来技術では、金属及びセラミック
スの全体を加熱するため、金属又はセラミックス内に、
“熱膨張係数の異なる第３の物質を含む場合に、加熱に
より熱膨張の差に起因するクラックや変形が生じるとい
う課題を有していた。

また金属、セラミックスの全体を加熱するために加熱に
時間がかかるという課題を有していた。

さらに加熱接合後に冷却する場合にも時間がかかり、そ
の間に接合部分がずれることや、接合の間隔（接合厚み
）が大きくなったり、接合ごとにばらつくという課題を
有していた。

〔課題を解決するための手段〕

本発明のセラミックスの接合方法は、セラミックスー金
属間、及びセラミックス−セラミックス間の、熱軟化型
接合部材を用いて接合する接合方法において、前記セラ
ミックス及び前記金属の少なくとも一方を超音波を用い
て加熱することにより接合することを特徴とする。

［実　施　例］ 第１図は本発明による一実施例の斜視図である。本実施
例は、磁気ヘッド（チタン酸カルシウム＝セラミックス
）を加工用治具（鉄＝金属、又はアルミナ製＝セラミッ
クス）に接合する場合の例である。第１図に示すように
加工用治具４の上に薄片にした熱軟化型接合部材５（本
実施例では１２０°Ｃで接合するワックス）を配置する
。次いで、前記接合部材５の上にセラミックスからなる
６ｎ気ヘツド６を置く、そして超音波溶接機のホーン７
に前記６１１気ヘツド６を真空吸引により、固定保持す
る。次いで第２図に示すように３８ＫＨｚでホーン７を
励振し、前記６ｎ気ヘツド６と熱軟化型接合部材５との
間で摩擦による熱を発生させ、瞬時に熱軟化型接合部材
５を溶融し、磁気ヘッド６と加工用治具４との間に均一
に１シ合部材６を配置する。

次いで超音波溶接機のホーンの振動を止める。

この週間に磁気へラド６と接合部材５、金属加工治具４
の間の温度は急激に下降するため接合が完成する。ホー
ン７を振動させ接合する工程から、ホーン７の振動を止
めるまで一定の圧力で６ｆｉ気ヘツド６を押さえておく
ことにより、磁気ヘッド６と金属加工物４との間の接合
間隔を、接合毎に一定に、ばらつきを小さく接合するこ
とができる。本実施例では約４．０Ｋｇ重の荷重により
接合間隔は３１１ｍ以下となり、ばらつきも±ＩＬＬｍ
以内に制御することができる。

また接合時間は、ホーン７の振動時間のみを測定したと
ころ約１秒であった。従来の方式によれば約１０分加熱
し、約２０分冷却したことを考えると非常に短時間であ
るといえる。

また第４図は本実施例による磁気ヘッド６の平面度をレ
ーザー干渉計（Ｈｅ−Ｎｅレーザー）により測定した測
定例であるが、両し♀上面９を合わせて５０ｕｍ以下で
ある。−力筒５図は従来技術による接合方法により製造
された磁気ヘッドの平面度の測定例であるが、磁気へラ
ドコア８を挿入した部分の周辺が盛り上がっている。こ
れは第３図に示すように、磁気ヘッドコア８を固定して
いるガラス１１の熱膨張係数と、周囲のＥｆ１気ヘッド
スライダ−１Ｏの材質であるチタン酸カルシウムとの熱
膨張係数が異な°る（ガラス＝１．０５Ｘ１０−’／’
Ｃ、チタン酸カルシウム＝１１５Ｘ１０−’／”Ｃ）た
めに生じた変形である。

さらに第６図は本発明による第２の実施例の斜視図であ
る。前述の実施例においては１個ごとの６１１気ヘツド
６を接合していたが、本実施例では２０個のＫｎ気ヘッ
ドを同時に接合する例である。

磁気ヘッドについてはモノリシック型や薄膜型も可能で
ある。

さて第１及び第２の実施例においては、熱軟化型接合部
材５の形状は薄片であったが、粉状の形状であっても何
ら問題はない。また前もって加工用治具を加熱し塗布し
た後冷却したものを用意しておいても問題はない。

一方超音波溶接機のホーン形状は四角型以外も丸型、菱
型等いずれのものでもかまわない。

［発明の効果］ 以上のように本発明によれば、セラミックス−金属間、
及びセラミックス−セラミックス間の、熱軟化型接合部
材を用いて接合する接合方法において、前記セラミック
ス及び前記金属の少なくとも一方を超音波を用いて加熱
す、ることにより接合することにより、接合に要する時
間を従来に対して非常に短縮できるという効果を有する
。さらに接合時に加熱される部分が局所的であるため熱
膨張係数の差による変形が生じないという効果を有する
。

またセラミックス−金属あるいはセラミックス−セラミ
ックスの接合において、両者を一定の圧力で押さえてい
るため、接合間隔を非常に小さく維持でき、又接合毎の
間隔ばらつきを小さくすることができるという効果を有
する。

さらにセラミックス−金属、あるいはセラミックスーセ
ラミックスの各々の接合において少なくとも一方を超音
波溶着機のホーンに真空等により固定保持できるため接
合工程を自動化できるという効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図　本発明による一実施例の斜視図。 第２図　前記実施例の接合部分の測面図。 第３図　前記実施例における磁気ヘッドの斜視図。 第４図　前記実施例で作製した磁気ヘッドの浮動面の平
面度測定結果の斜視図。 第５図　従来技術により作製された五ｎ気ヘッドの浮動
面の平面度測定結果の斜視図。 第６図　本発明による第２の実施例の斜視図。 第７図　従来技術による接合方法の斜視図。 加工用治具（金属） 熱軟化型接合部材 磁気ヘッド（セラミックス） 超音波溶接機のホーン 磁気ヘッドコア 浮上面 スライダー ガラス 以 出願人　セイコーエプソン株式会社 代理人　弁理士　鈴　木　喜三部（他１名）１・・・セ
ラミックス ２・・・金属 ３・・・接合部材 犠１　図 第 図 第２図 と〜 第 を図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. セラミックス−金属間、及びセラミックス−セラミック
   ス間の、熱軟化型接合部材を用いて接合する接合方法に
   おいて、前記セラミックス及び前記金属の少なくとも一
   方を超音波を用いて加熱することにより接合することを
   特徴とする、セラミックスの接合方法。