JPH0328392B2 - - Google Patents
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- JPH0328392B2 JPH0328392B2 JP59055901A JP5590184A JPH0328392B2 JP H0328392 B2 JPH0328392 B2 JP H0328392B2 JP 59055901 A JP59055901 A JP 59055901A JP 5590184 A JP5590184 A JP 5590184A JP H0328392 B2 JPH0328392 B2 JP H0328392B2
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Landscapes
- Ceramic Products (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
［発明の目的］
（産業上の利用分野）
本発明は、ひび割れや剥離等の欠陥のないセラ
ミツクス−金属接合体に関する。
ミツクス−金属接合体に関する。
（従来の技術とその課題）
セラミツクス焼結体と金属部材との接合技術は
電子管を中心に発展し、現在では各種の電子部品
に適用されている。
電子管を中心に発展し、現在では各種の電子部品
に適用されている。
このような機能部品においては、気密性が重要
な問題となつているが、この問題は金属部材とし
て熱膨張係数がセラミツクス焼結体のそれと近似
しているものを使用することによりほぼ解決され
ている。
な問題となつているが、この問題は金属部材とし
て熱膨張係数がセラミツクス焼結体のそれと近似
しているものを使用することによりほぼ解決され
ている。
しかしながら、構造用部品にこの接合技術を適
用させることは使用する金属部材がほとんど鋼材
等に限定されていることから困難であり、従来は
接着剤や機械的に嵌合させることによりセラミツ
クス焼結体と金属部材とを接合させることが行な
われていた。
用させることは使用する金属部材がほとんど鋼材
等に限定されていることから困難であり、従来は
接着剤や機械的に嵌合させることによりセラミツ
クス焼結体と金属部材とを接合させることが行な
われていた。
しかしながら、このような方法では接合強度の
小さいものしか得られず、また熱膨張係数の差に
よりひび割れや剥離等の欠陥が発生し易いという
問題があつた。
小さいものしか得られず、また熱膨張係数の差に
よりひび割れや剥離等の欠陥が発生し易いという
問題があつた。
本発明は、このような問題を解決するためなさ
れたもので、接合時の集中応力を緩和してひび割
れや剥離等の欠陥の発生し難いセラミツクス−金
属接合体を提供することを目的とする。
れたもので、接合時の集中応力を緩和してひび割
れや剥離等の欠陥の発生し難いセラミツクス−金
属接合体を提供することを目的とする。
［発明の構成］
（課題を解決するための手段と作用）
本発明における第１のセラミツクス−金属接合
体は、表面に直接加熱接合法による銅層を有する
セラミツクス焼結体と金属部材とが、前記銅層を
介してろう接されているセラミツクス−金属接合
体であつて、前記金属部材のセラミツクス焼結体
に接合する面に不連続部が形成されていることを
特徴としている。
体は、表面に直接加熱接合法による銅層を有する
セラミツクス焼結体と金属部材とが、前記銅層を
介してろう接されているセラミツクス−金属接合
体であつて、前記金属部材のセラミツクス焼結体
に接合する面に不連続部が形成されていることを
特徴としている。
また、第２のセラミツクス−金属接合体は、表
面に活性金属を含むモリブデン酸塩法による導電
層を有するセラミツクス焼結体と金属部材とが、
前記導電層を介してろう接されているセラミツク
ス−金属接合体であつて、前記金属部材のセラミ
ツクス焼結体に接合する面に不連続部が形成され
ていることを特徴としている。
面に活性金属を含むモリブデン酸塩法による導電
層を有するセラミツクス焼結体と金属部材とが、
前記導電層を介してろう接されているセラミツク
ス−金属接合体であつて、前記金属部材のセラミ
ツクス焼結体に接合する面に不連続部が形成され
ていることを特徴としている。
さらに、第３のセラミツクス−金属接合体は、
セラミツクス焼結体と金属部材とが活性金属法に
より接合されているセラミツクス−金属接合体で
あつて、前記金属部材のセラミツクス焼結体に接
合する面に不連続部が形成されていることを特徴
としている。
セラミツクス焼結体と金属部材とが活性金属法に
より接合されているセラミツクス−金属接合体で
あつて、前記金属部材のセラミツクス焼結体に接
合する面に不連続部が形成されていることを特徴
としている。
本発明におけるセラミツクス焼結体としては、
例えばアルミナ等の酸化物系セラミツクス焼結
体、窒化ケイ素、炭化ケイ素等の非酸化物系セラ
ミツクス焼結体等があげられる。
例えばアルミナ等の酸化物系セラミツクス焼結
体、窒化ケイ素、炭化ケイ素等の非酸化物系セラ
ミツクス焼結体等があげられる。
本発明における金属部材としては、例えば鋼材
があげられるが、これに限定されるものではな
い。
があげられるが、これに限定されるものではな
い。
本発明においては、接合に際して金属部材側の
セラミツクス焼結体に接合する面に多数のスリツ
ト等の切欠を入れて接合面に不連続部を形成させ
ておく。
セラミツクス焼結体に接合する面に多数のスリツ
ト等の切欠を入れて接合面に不連続部を形成させ
ておく。
これらのスリツトは、金属部材の大きさにもよ
るが、幅0.1〜３mm、ピツチ0.5〜20mm、深さ0.3〜
5.0mmが好ましい。
るが、幅0.1〜３mm、ピツチ0.5〜20mm、深さ0.3〜
5.0mmが好ましい。
本発明のセラミツクス−金属接合体は、例えば
次のようにして製造される。
次のようにして製造される。
上述した第１のセラミツクス−金属接合体にお
いては、まずセラミツクス焼結等が酸化物系の場
合はそのまま、非酸化物系の場合はできれば酸化
して表面に酸化層を形成させた後、この酸化層上
にタフピツチ電界銅等の含酸素銅を接触させた状
態で、不活性雰囲気中において1065℃〜1083℃に
加熱することにより、銅層をいわゆるDBC法に
よつて形成する。次いで、この銅層をろう材を介
して金属部材の不連続な面に接合させる。
いては、まずセラミツクス焼結等が酸化物系の場
合はそのまま、非酸化物系の場合はできれば酸化
して表面に酸化層を形成させた後、この酸化層上
にタフピツチ電界銅等の含酸素銅を接触させた状
態で、不活性雰囲気中において1065℃〜1083℃に
加熱することにより、銅層をいわゆるDBC法に
よつて形成する。次いで、この銅層をろう材を介
して金属部材の不連続な面に接合させる。
また、第２のセラミツクス−金属接合体におい
ては、含酸素銅の代りに活性金属の化合物を添加
したモリブデン酸リチウム溶液をセラミツクス焼
結体の接合面上に塗布し、加熱して、いわゆるモ
リブデン酸塩法によつて導電層を形成する。次い
で、この導電層上にニツケルめつきを施した後、
ろう材を介して金属部材の不連続な面に接合させ
る。
ては、含酸素銅の代りに活性金属の化合物を添加
したモリブデン酸リチウム溶液をセラミツクス焼
結体の接合面上に塗布し、加熱して、いわゆるモ
リブデン酸塩法によつて導電層を形成する。次い
で、この導電層上にニツケルめつきを施した後、
ろう材を介して金属部材の不連続な面に接合させ
る。
さらに、第３のセラミツクス−金属接合体は、
セラミツクス焼結体と金属部材の不連続な面との
間に、活性金属粉末または箔を介在させ、加熱す
ることによつてセラミツクス焼結体と金属部材と
を接合させる。
セラミツクス焼結体と金属部材の不連続な面との
間に、活性金属粉末または箔を介在させ、加熱す
ることによつてセラミツクス焼結体と金属部材と
を接合させる。
なお、第２および第３のセラミツクス−金属接
合体においては、銅あるいは銅合金のような延性
金属の薄板を接合面に挾み、中間緩衝層を設けた
方がより高い強度が得られる。
合体においては、銅あるいは銅合金のような延性
金属の薄板を接合面に挾み、中間緩衝層を設けた
方がより高い強度が得られる。
（実施例）
次に、本発明の実施例について説明する。
実施例 １
常圧焼結法により第１図に示すような、直方体
状の窒化ケイ素系セラミツクス焼結体１を製造し
た。このセラミツクス焼結体１の金属部材２に接
合する面に二酸化チタンを添加したモリブデン酸
リチウム溶液を塗布焼付けして導電層を形成した
後、この上にニツケルめつきを施した。
状の窒化ケイ素系セラミツクス焼結体１を製造し
た。このセラミツクス焼結体１の金属部材２に接
合する面に二酸化チタンを添加したモリブデン酸
リチウム溶液を塗布焼付けして導電層を形成した
後、この上にニツケルめつきを施した。
次に、鋼製の直方体状の金属部材２のセラミツ
クス焼結体に接合する面に幅0.5mm、ピツチ1.0
mm、深さ2.0mmの平行する多数のスリツト３を入
れ、これを銀−銅ろう材４を介してセラミツクス
焼結体１のニツケルめつきの面に接触させて加熱
することによりセラミツクス−金属接合体を製造
した。
クス焼結体に接合する面に幅0.5mm、ピツチ1.0
mm、深さ2.0mmの平行する多数のスリツト３を入
れ、これを銀−銅ろう材４を介してセラミツクス
焼結体１のニツケルめつきの面に接触させて加熱
することによりセラミツクス−金属接合体を製造
した。
このようにして得られた10個の接合体にはひび
割れや剥離等の欠陥は発見されなかつた。
割れや剥離等の欠陥は発見されなかつた。
一方、金属部材としてスリツトを入れないもの
を使用して同様にセラミツクス焼結体に接合させ
たものはすべてにひび割れが発生した。
を使用して同様にセラミツクス焼結体に接合させ
たものはすべてにひび割れが発生した。
実施例 ２
常圧焼結法により第２図に示すような形状の窒
化ケイ素製セラミツクス焼結体５，５′を製造し
た。
化ケイ素製セラミツクス焼結体５，５′を製造し
た。
このセラミツクス焼結体５，５′の金属部材６
に接合する面にチタンおよび銅の混合粉末を介し
て厚さ0.03mmの銅板を載せ、窒化雰囲気中で加熱
して鋼層６を形成した。
に接合する面にチタンおよび銅の混合粉末を介し
て厚さ0.03mmの銅板を載せ、窒化雰囲気中で加熱
して鋼層６を形成した。
次に、鋼製の金属部材７のセラミツクス焼結体
５，５′に接合する面に幅0.5mm、ピツチ1.0mm、
深さ3.0mmのスリツト８を入れ、これを銀−銅ろ
う材８を介してセラミツクス焼結体５，５′の銅
層６に接触させて加熱することにより、木材加工
用工具を製造した。
５，５′に接合する面に幅0.5mm、ピツチ1.0mm、
深さ3.0mmのスリツト８を入れ、これを銀−銅ろ
う材８を介してセラミツクス焼結体５，５′の銅
層６に接触させて加熱することにより、木材加工
用工具を製造した。
この接合体を10個製造したが、これらにはいず
れもひび割れや剥離等の欠陥は発生しなかつた。
れもひび割れや剥離等の欠陥は発生しなかつた。
一方、金属部材としてスリツトを入れないもの
を使用した場合はすべてのセラミツクス焼結体に
ひび割れが生じた。
を使用した場合はすべてのセラミツクス焼結体に
ひび割れが生じた。
［発明の効果］
以上説明したように本発明のセラミツクス−金
属接合体は、接合時に生じる応力が予め金属部材
に形成された不連続部により緩和されるので、ひ
び割れや剥離等の欠陥が生じることがない。
属接合体は、接合時に生じる応力が予め金属部材
に形成された不連続部により緩和されるので、ひ
び割れや剥離等の欠陥が生じることがない。
第１図は本発明のセラミツクス−金属接合体の
一実施例を模式的に示す断面図、第２図は別の実
施例を示す斜視図である。 １，５，５′……セラミツクス焼結体、２，６
……金属部材、３，７……スリツト、４，８……
銀―銅ろう材。
一実施例を模式的に示す断面図、第２図は別の実
施例を示す斜視図である。 １，５，５′……セラミツクス焼結体、２，６
……金属部材、３，７……スリツト、４，８……
銀―銅ろう材。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 表面に直接加熱接合法による銅層を有するセ
ラミツクス焼結体と金属部材とが、前記銅層を介
してろう接されているセラミツクス−金属接合体
であつて、前記金属部材のセラミツクス焼結体に
接合する面に不連続部が形成されていることを特
徴とするセラミツクス−金属接合体。 ２ 表面が活性金属を含むモリブデン酸塩法によ
る導電層を有するセラミツクス焼結体と金属部材
とが、前記導電層を介してろう接されているセラ
ミツクス−金属接合体であつて、前記金属部材の
セラミツクス焼結体に接合する面に不連続部が形
成されていることを特徴とするセラミツクス−金
属接合体。 ３ セラミツクス焼結体と金属部材とが活性金属
法により接合されているセラミツクス−金属接合
体であつて、前記金属部材のセラミツクス焼結体
に接合する面に不連続部が形成されていることを
特徴とするセラミツクス−金属接合体。 ４ 不連続部が複数条の平行するスリツトにより
形成されている特許請求の範囲第１項ないし第３
項のいずれか１項記載のセラミツクス−金属接合
体。 ５ 複数条の平行するスリツトの幅が0.1〜0.3
mm、ピツチが0.5〜20mm、深さが0.3〜5.0mmである
特許請求の範囲第４項記載のセラミツクス−金属
接合体。 ６ 金属部材は鋼材である特許請求の範囲第１項
ないし第５項のいずれか１項記載のセラミツクス
−金属接合体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5590184A JPS60200870A (ja) | 1984-03-23 | 1984-03-23 | セラミツクス−金属接合体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5590184A JPS60200870A (ja) | 1984-03-23 | 1984-03-23 | セラミツクス−金属接合体 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60200870A JPS60200870A (ja) | 1985-10-11 |
| JPH0328392B2 true JPH0328392B2 (ja) | 1991-04-18 |
Family
ID=13012014
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5590184A Granted JPS60200870A (ja) | 1984-03-23 | 1984-03-23 | セラミツクス−金属接合体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60200870A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0662344B2 (ja) * | 1988-06-03 | 1994-08-17 | 株式会社日立製作所 | セラミツクスと金属の接合体 |
| JP5011556B2 (ja) * | 2007-11-09 | 2012-08-29 | イビデン株式会社 | 炭素系複合部材 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59137378A (ja) * | 1983-01-24 | 1984-08-07 | 三菱重工業株式会社 | セラミツク又はサ−メツトと金属の接合方法 |
-
1984
- 1984-03-23 JP JP5590184A patent/JPS60200870A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59137378A (ja) * | 1983-01-24 | 1984-08-07 | 三菱重工業株式会社 | セラミツク又はサ−メツトと金属の接合方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60200870A (ja) | 1985-10-11 |
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