JPH0354181A - メタライズ用組成物 - 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〉 本発明はセラミフク体にメタライズ金属層を形戒するた
めのメタライズ用組底物に関し、より詳細には非磁性体
であるアル旦ニウム（ＡＩ）がロウ付けされるメタライ
ズ金属層の形戒に使用されるメタライズ用組或物に関す
るものである。

（従来の技術） 従来、セラミソクは電器絶縁性、化学的安定性、機械的
強度等の特性に優れていることから半導体素子を収容す
る半導体素子収納用パッケージや回路配線を有する回路
基板等の電子部品に多用されており、セラミック体の表
面には外部リード端子当がロウ付けされるメタライズ金
属層が被着形戒されている。

かかるセラミソク体表面のメタライズ金属層は通常、モ
リブデンーマンガン（Ｍｏ−Ｍｎ）　、タングステン（
匈）当の高融点金属粉末に有機溶剤、溶媒を添加し、ペ
ースト状となしたものをアルミナから或る生もしくは焼
結セラミソク体表面にスクリーン印刷により被着させ、
しかる後、前記セラミソク体を還元性雰囲気中で焼威し
、高融点金属とセラξツク体とを焼結一体化させること
によって製作されている。

（発明が解決しようとする課題） しかし乍ら、この従来のモリブデンーマンガン（Ｍｏ−
Ｍｎ）等を使用したメタライズ金属層は鉄（Ｐｅ）、コ
バール（Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｏ合金）等をロウ付けする銀ロ
ウ材とは濡れ性が良く、鉄等は強固にロウ付けし得るも
のの非磁性材料であるアルξニウム（　ＡＩ）をロウ付
けするアルミニウムロウ材とは濡れ性が悪く、その結果
、従来のモリブデンーマンガン（Ｈａ−Ｍｎ）等を使用
したメタライズ金属層上には直接、非磁性材料のアルミ
ニウムはロウ付けできないという欠点を有していた。そ
のため、電子、磁気等が作用する電子部品において、そ
の電子、磁気の作用に悪影響を与えないような非磁性材
料からなる端子等をロウ付けしたい場合、その要求は満
たされず、電子部品の特性は低下し、信頼性の悪いもの
であった。

（発明の目的） 本発明者等は上記欠点に鑑み種々の実験の結果、ジルコ
ニウムもしくはその水素化物とアルミニウムもしくはそ
の合金との共品物はセラミックに対して活性があり、５
Ｋｇ／ｍｍ”以上の強度で強固に接合するとともにアル
ミニウムをロウ付けするアルミニウムロウ材とも濡れ性
が極めて良いことを知見した。

本発明は上記知見に基づき非磁性材料であるアルミニウ
ムを強固にロウ付けすることが可能なメタライズ金属層
を形成することのできるメタライズ用組或物を提供する
ことをその目的とするものである。

本発明のメタライズ用組成物は電子、磁気が作用する電
子部品、具体的には加速管等に非磁性材料であるアルミ
ニウムから或る端子等をロウ付けするメタライズ金属層
の形威に好適に使用される。

（課題を解決するための手段） 本発明のメタライズ用ｍ戒物はジルコニウムもしくはそ
の水素化物２乃至５０重量％とアルミニウムもしくはそ
の合金５０乃至９８重量％とから或ることを特徴とする
ものである。

本発明のメタライズ用組戒物においてはジルコニウムも
しくはその水素化物の量が２重量％未満、アルミニウム
もしくはその合金の量が９８重量％を越える場合はジル
コニウムもしくはその水素化物とアルミニウムもしくは
その合金とで形成される共品物の絶対量が不足し、メタ
ライズ金属層とセラミノク体との接合強度が低下する。

またジルコニウムもしくはその水素化物の量が５０重景
％を越え、アルミニウムもしくはその合金の量が５０重
量％未満の場合はメタライズ用組成物の溶融温度が極め
て高くなり、一般の焼威温度（７００〜８００℃）では
メタライズ金属層をセラミソク体に強固に接合できない
。

よって、本発明のメタライズ用組成物においてはジルコ
ニウムもしくはその水素化物は２乃至５０重景％の範囲
に、アルミニウムもしくはその合金は５０乃至９８重量
％の範囲に特定される。

本発明のメタライズ用組戒物はジルコニウムもしくはそ
の水素化物の粉末と、アルξニウムもしくはその合金の
粉末とを混合し、混合粉末状となすか、ジルコニウムも
しくはその水素化物の箔とアルξニウムもしくはその合
金の箔とを重ね合わせ二重構造となすか、粉末状のジル
コニウムもしくはその水素化物と箔状のアル果ニウムも
しくはその合金とを組合わせるか、或いはその逆の組合
せによってメタライズ用組戊物として使用される。

（実施例） 次に本発明を実施例に基づき説明する。

まず、・゛シルコニウム（Ｚｒ）もしくはその水素化物
（Ｚｒ｝ｌｚ）及びアルミニウム（ＡＩ）もしくはその
合金（例えばＡＩ−Ｓｉ）の粉末及び箔を準備し、これ
を第１表に示すような組合せ、厚みでメタライズ用試料
を得た。次にこれをアルξナ（＾１２０３）、炭化珪素
質焼桔体（ＳｉＣ）、窒化珪素質焼結体（Ｓｉ：＋Ｎ＜
）から戒るセラミック体表面に直径５ｍｍの円形状に取
着するとともに真空炉中、約７００゜Ｃの温度で焼威し
、セラミソク体表面にメタライズ金属層を被着させる。

そして次に直径５ｍｍ−．長さ２０ｍｍのアルミニウム
（ＡＩ）から成る円柱体をアル旦ニウムロウ材を介して
ロウ付けし、しかる後、アルξニウム円柱体を垂直方向
に引っ張り、単位面積当たりの接合強度を調べた。

尚、前記ジルコニウム（Ｚｒ）もしくはその水素化Ｔｈ
（Ｚｒｌｌｇ）及びアルミニウム（Ａ１）もしくはその
合金（例えばＡＩ−Ｓｉ）は粉末状のものを使用する場
合、その粒径を１〜５μｍに調整し、これに有機溶剤、
溶媒を添加するとともに混練機で１０時間混練し、ペー
スト状となしてセラξツク体表面に取着した。

また試料番号２４〜２６は本発明品と比較するための比
較試料であり、従来一般に使用されているモリブデンー
マンガン（Ｍｏ−Ｍｎ）から成るメタライズ用組成物で
ある。

上記の結果を第１表に示す。

（以下、余白） （発明の効果） 上記実験結果からも判るように従来のメタライズ用組或
物（Ｍｏ−Ｍｎ）を使用したメタライズ金属層はアルミ
ナ（＾ｌｚｏ＋　）には被着されるものの炭化珪素質焼
結体（ＳｉＣ）、窒化珪素質焼結体（ＳｉＪ４）には一
切被着されず、またアルミナ（　ＡＩＺＯ３　）に被着
されたメタライズ金属層上には非磁性材料であるアルミ
ニウム（　ＡＩ）がロウ付けできないのに対し、本発明
のメタライズ用組底物を使用したメタライズ金属層はア
ルミナ（　ＡＩＺＯ３　）　、炭化珪素質焼結体（Ｓｉ
Ｃ）及び窒化珪素質焼結体（ＳｉＪａ）のいずれのセラ
ミ・７ク体にも接合強度５κｇ／ｍｍ”以上の強度で被
着させることができ、かつ非磁性材料であるアルミニウ
ム（ＡＩ）も直接強固にロウ付けすることができる。特
にジルコニウムもしくはその水素化物３乃至３５重量％
、アルミニウムもしくはその合金６５乃至９７重量％か
ら或るメタライズ用組或物を使用したメタライズ金属層
はその接合強度が１０Ｋｇ／ｍｍ２以上と極めて強く、
非磁性材料であるアルミニウムをロウ付けするメタライ
ズ金属層を形戒するメタライズ用組底物として好適であ
る。

従って、本発明のメタライズ用組戒物は電子、磁気が作
用する電子部品において、非磁性材料から戒る端子等が
ロウ付けされるメタライズ金属層の形威に極めて有用で
ある。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ジルコニウムもしくはその水素化物２乃至５０重量％と
   アルミニウムもしくはその合金５０乃至９８重量％とか
   ら成り、メタライズ金属層をセラミック体に５Ｋｇ／ｍ
   ｍ＾２以上の接合強度で接合することができるメタライ
   ズ用組成物。