JPH0524958A - アルミナの表面メタライズ方法及び接合方法 - Google Patents
アルミナの表面メタライズ方法及び接合方法Info
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- JPH0524958A JPH0524958A JP17491791A JP17491791A JPH0524958A JP H0524958 A JPH0524958 A JP H0524958A JP 17491791 A JP17491791 A JP 17491791A JP 17491791 A JP17491791 A JP 17491791A JP H0524958 A JPH0524958 A JP H0524958A
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- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B41/00—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone
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- C04B41/00—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone
- C04B41/45—Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements
- C04B41/50—Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements with inorganic materials
- C04B41/51—Metallising, e.g. infiltration of sintered ceramic preforms with molten metal
- C04B41/5133—Metallising, e.g. infiltration of sintered ceramic preforms with molten metal with a composition mainly composed of one or more of the refractory metals
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 簡便かつ低温の工程により、アルミナ表面へ
の高精度なメタライズ又は接合を可能とする。 【構成】 アルミナ基体表面にＰＶＤ法によりＴｉ，Ｚ
ｒ，Ｈｆ等の活性金属薄膜を形成した後、真空中で比較
的低温での熱処理を施すことにより、メタライズ又は被
接合体との接合を行う。
の高精度なメタライズ又は接合を可能とする。 【構成】 アルミナ基体表面にＰＶＤ法によりＴｉ，Ｚ
ｒ，Ｈｆ等の活性金属薄膜を形成した後、真空中で比較
的低温での熱処理を施すことにより、メタライズ又は被
接合体との接合を行う。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ＰＶＤ法により形成し
た活性金属薄膜を用いたアルミナの表面メタライズ方法
及び接合方法に関する。
た活性金属薄膜を用いたアルミナの表面メタライズ方法
及び接合方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来からアルミナは回路基板、構造体等
に幅広く利用されているが、アルミナ表面のメタライズ
方法、被接合体との治金的な接合方法としては以下の様
な方法が知られていた。
に幅広く利用されているが、アルミナ表面のメタライズ
方法、被接合体との治金的な接合方法としては以下の様
な方法が知られていた。
【０００３】1) メタライズろう付法：Ｍｏ−Ｍｎ法に
代表される方法であり、アルミナ表面にＭｏ等の高融点
金属を高温の熱処理によりメタライズする方法であり、
さらにこのメタライズ層上にＮｉメッキを行い、銀ろう
材層を設け熱処理を行う事により接合体を得ることがで
きる。この方法では複数のプロセスが必要となる為、工
程が煩雑であり、また１４００℃以上の高温処理が不可
欠であるという欠点があった。
代表される方法であり、アルミナ表面にＭｏ等の高融点
金属を高温の熱処理によりメタライズする方法であり、
さらにこのメタライズ層上にＮｉメッキを行い、銀ろう
材層を設け熱処理を行う事により接合体を得ることがで
きる。この方法では複数のプロセスが必要となる為、工
程が煩雑であり、また１４００℃以上の高温処理が不可
欠であるという欠点があった。
【０００４】2) 直接ろう付法：アルミナ表面にＡｇ−
Ｃｕ−Ｔｉ等の積層体、合金層等からなるろう材層を設
け８００〜８５０℃程度での熱処理を施し、ろう材を溶
融しメタライズする方法であり、またアルミナと被接合
体間にこのろう材層を介在させて熱処理を施すことによ
り接合体を得る方法である。
Ｃｕ−Ｔｉ等の積層体、合金層等からなるろう材層を設
け８００〜８５０℃程度での熱処理を施し、ろう材を溶
融しメタライズする方法であり、またアルミナと被接合
体間にこのろう材層を介在させて熱処理を施すことによ
り接合体を得る方法である。
【０００５】しかしながらこの方法ではろう材層の液相
状態を利用するため、ろう材の側面へのはみ出し等を生
じ易く微細なパターンのメタライジング、精密構造体の
接合は困難であるという欠点を有していた。
状態を利用するため、ろう材の側面へのはみ出し等を生
じ易く微細なパターンのメタライジング、精密構造体の
接合は困難であるという欠点を有していた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明は前述のＭｏ−
Ｍｎ法に代表されるメタライズろう付法、直接ろう付法
の欠点を考慮し、簡便かつ低温の工程で高精度なメタラ
イズ又は接合が可能な方法を提供するものである。
Ｍｎ法に代表されるメタライズろう付法、直接ろう付法
の欠点を考慮し、簡便かつ低温の工程で高精度なメタラ
イズ又は接合が可能な方法を提供するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段及び作用】本発明はアルミ
ナ基体表面にＰＶＤ法によりＴｉ，Ｚｒ，Ｈｆの少なく
とも１種からなる活性金属薄膜を形成する工程と真空中
で５００〜９００℃で熱処理を施す工程とを具備したア
ルミナ表面のメタライズ法及びアルミナ基体と被接合体
との少なくとも一方の接合面にＰＶＤ法によりＴｉ，Ｚ
ｒ，Ｈｆの少なくとも１種からなる活性金属薄膜を形成
する工程と、前記アルミナ基体と被接合体とを圧接状態
で真空中において５００〜９００℃の熱処理を施す工程
とを具備したアルミナの接合方法である。
ナ基体表面にＰＶＤ法によりＴｉ，Ｚｒ，Ｈｆの少なく
とも１種からなる活性金属薄膜を形成する工程と真空中
で５００〜９００℃で熱処理を施す工程とを具備したア
ルミナ表面のメタライズ法及びアルミナ基体と被接合体
との少なくとも一方の接合面にＰＶＤ法によりＴｉ，Ｚ
ｒ，Ｈｆの少なくとも１種からなる活性金属薄膜を形成
する工程と、前記アルミナ基体と被接合体とを圧接状態
で真空中において５００〜９００℃の熱処理を施す工程
とを具備したアルミナの接合方法である。
【０００８】つまり本発明方法は、アルミナ基体表面に
ＰＶＤ法によりＴｉ等の活性金属薄膜を形成した後、比
較的低温の加熱処理を施すことにより、アルミナがＰＶ
Ｄ法により成膜した活性金属により還元されて３価のＡ
ｌイオンが０価の金属Ａｌに変化し、この金属ＡｌはＰ
ＶＤ膜中に拡散し、反応するという新たな現象を見い出
した事によるものである。つまりＰＶＤ法により形成さ
れた活性金属薄膜は溶融する事なくアルミナと固相反応
を起し、アルミナ表面における還元反応により形成され
た金属ＡｌがＰＶＤ膜に拡散、反応することによりアル
ミナとＰＶＤ膜とが接合されるというものである。本発
明方法ではこのような新規な接合現象をアルミナのメタ
ライズ、接合に用いたものである。以下本発明を詳細に
説明する。
ＰＶＤ法によりＴｉ等の活性金属薄膜を形成した後、比
較的低温の加熱処理を施すことにより、アルミナがＰＶ
Ｄ法により成膜した活性金属により還元されて３価のＡ
ｌイオンが０価の金属Ａｌに変化し、この金属ＡｌはＰ
ＶＤ膜中に拡散し、反応するという新たな現象を見い出
した事によるものである。つまりＰＶＤ法により形成さ
れた活性金属薄膜は溶融する事なくアルミナと固相反応
を起し、アルミナ表面における還元反応により形成され
た金属ＡｌがＰＶＤ膜に拡散、反応することによりアル
ミナとＰＶＤ膜とが接合されるというものである。本発
明方法ではこのような新規な接合現象をアルミナのメタ
ライズ、接合に用いたものである。以下本発明を詳細に
説明する。
【０００９】まず本発明に用いる基体としてのアルミナ
は、通常の焼結助剤等の添加物を含むものも当然用いる
ことが可能であるが本発明方法は固相拡散反応を用いる
ことから、出来るだけ緻密度及び純度の高いものを用い
る事が好ましい。また基体の表面平滑性、清浄度も高い
ものを用いる事が好ましいため、予じめアルミナ基体表
面に研磨を施して平滑性を高め、又ＰＶＤ膜を形成する
前に脱脂処理を施すことが好ましい。特に表面清浄度を
上げる点からは逆スパッタ処理を施すことが好ましい。
は、通常の焼結助剤等の添加物を含むものも当然用いる
ことが可能であるが本発明方法は固相拡散反応を用いる
ことから、出来るだけ緻密度及び純度の高いものを用い
る事が好ましい。また基体の表面平滑性、清浄度も高い
ものを用いる事が好ましいため、予じめアルミナ基体表
面に研磨を施して平滑性を高め、又ＰＶＤ膜を形成する
前に脱脂処理を施すことが好ましい。特に表面清浄度を
上げる点からは逆スパッタ処理を施すことが好ましい。
【００１０】活性金属薄膜を形成する工程としては、通
常の蒸着、スパッタ等を用いることが出来、これらのＰ
ＶＤ法を用いることにより、従来用いられていたろう材
の箔、ペーストなどでは得られないアルミナと活性金属
薄膜との良好な密着性を達成することができる。この活
性金属薄膜としては、Ｔｉ，Ｚｒ，Ｈｆの少なくとも１
種からなる合金薄膜、またはこれら金属元素の積層膜を
用いることもできる。なお活性金属薄膜の厚さとしては
１ｎｍ〜１０μｍ程度を用いることができ、好ましくは
１０ｎｍ〜１μｍストローム程度である。
常の蒸着、スパッタ等を用いることが出来、これらのＰ
ＶＤ法を用いることにより、従来用いられていたろう材
の箔、ペーストなどでは得られないアルミナと活性金属
薄膜との良好な密着性を達成することができる。この活
性金属薄膜としては、Ｔｉ，Ｚｒ，Ｈｆの少なくとも１
種からなる合金薄膜、またはこれら金属元素の積層膜を
用いることもできる。なお活性金属薄膜の厚さとしては
１ｎｍ〜１０μｍ程度を用いることができ、好ましくは
１０ｎｍ〜１μｍストローム程度である。
【００１１】次に真空中での熱処理工程としては、まず
雰囲気はアルミナ表面及び活性金属薄膜の清浄度を保つ
ために真空中で行う必要があり、実用上は１０-5ｔｏｒ
ｒ以上の高真空とすることが好ましい。また熱処理温度
を５００℃以上、治性金属薄膜の融点以下としたのは、
５００℃未満では本願発明の固相拡散反応が起きず、活
性金属薄膜の融点以上では活性金属薄膜が溶融し、本願
発明の効果が得られないためである。この熱処理温度
は、アルミナへの熱衝撃を低減するためになるべく低温
にすることが好ましく、かつアルミナと活性金属の反応
により強固に固定するためには５００℃以上、９００℃
以下とすることが好ましい。
雰囲気はアルミナ表面及び活性金属薄膜の清浄度を保つ
ために真空中で行う必要があり、実用上は１０-5ｔｏｒ
ｒ以上の高真空とすることが好ましい。また熱処理温度
を５００℃以上、治性金属薄膜の融点以下としたのは、
５００℃未満では本願発明の固相拡散反応が起きず、活
性金属薄膜の融点以上では活性金属薄膜が溶融し、本願
発明の効果が得られないためである。この熱処理温度
は、アルミナへの熱衝撃を低減するためになるべく低温
にすることが好ましく、かつアルミナと活性金属の反応
により強固に固定するためには５００℃以上、９００℃
以下とすることが好ましい。
【００１２】なおアルミナ基体と被接合体とを接合する
場合には、特に加圧する必要はないが、アルミナ基体表
面の活性金属薄膜と被接合体表面を出来るだけ密着する
如く当接させることが好ましい。また活性金属薄膜表面
に酸化膜等の非清浄層が形成されている場合には、この
非清浄層を機械的に破壊し得る程度の加圧を行う事も有
効である。
場合には、特に加圧する必要はないが、アルミナ基体表
面の活性金属薄膜と被接合体表面を出来るだけ密着する
如く当接させることが好ましい。また活性金属薄膜表面
に酸化膜等の非清浄層が形成されている場合には、この
非清浄層を機械的に破壊し得る程度の加圧を行う事も有
効である。
【００１３】また接合体を得る場合、被接合体としては
各種のセラミックス、金属を用いる事が可能であり、例
えばセラミックスとしてはアルミナなどの酸化物系セラ
ミックス、またはＭｇＡｌ2 Ｏ4 などのスピネルなどの
複合酸化物等が挙げられ、又金属としてはＣｕ，Ｍｏ，
Ｗ，Ｎｉ，Ａｕ，Ａｇ，Ｆｅ，Ｔａ，Ｃｒ，Ｃｏの金属
及びその合金が挙げられる。特に被接合体としてアルミ
ナを用いた場合には前述の反応が活性金属薄膜とその両
側に配置されたアルミナとの間で起り強固な接合体を得
ることが出来る。
各種のセラミックス、金属を用いる事が可能であり、例
えばセラミックスとしてはアルミナなどの酸化物系セラ
ミックス、またはＭｇＡｌ2 Ｏ4 などのスピネルなどの
複合酸化物等が挙げられ、又金属としてはＣｕ，Ｍｏ，
Ｗ，Ｎｉ，Ａｕ，Ａｇ，Ｆｅ，Ｔａ，Ｃｒ，Ｃｏの金属
及びその合金が挙げられる。特に被接合体としてアルミ
ナを用いた場合には前述の反応が活性金属薄膜とその両
側に配置されたアルミナとの間で起り強固な接合体を得
ることが出来る。
【００１４】以上の如き本発明方法においては、簡略化
された製造工程において、比較的低温でメタライズ又は
接合が可能であり、熱膨張差による応力歪等を考慮する
必要が少なくなる。又ろう材を融溶状態で使用しない
為、まわり込みを生じることがなく精密なパターンのメ
タライズ、精密接合が可能となる。なお本発明方法は例
えば以下の如き用途に用いることができる。
された製造工程において、比較的低温でメタライズ又は
接合が可能であり、熱膨張差による応力歪等を考慮する
必要が少なくなる。又ろう材を融溶状態で使用しない
為、まわり込みを生じることがなく精密なパターンのメ
タライズ、精密接合が可能となる。なお本発明方法は例
えば以下の如き用途に用いることができる。
【００１５】メタライズ法により基板材料を得る場合に
は、配線等を接合するために、この活性金属膜上に低電
気抵抗金属のＡｇ，Ｃｕ，Ａｕ，Ｎｉあるいはそれらの
合金などの金属をつければ良い。湿式電気メッキを行う
場合でも、すでに活性金属膜がアルミナ表面に形成され
ているので容易にメッキを必要とする部分にのみ行うこ
とができる。またメタライズ法を窓材表面のマーキン
グ、表示として使う場合には基体として透明の単結晶ア
ルミナを用い、この表面に活性金属膜による表示を行え
ば高温にさらされたり腐食されやすい環境においても、
あるいは有機溶剤によっても通常の顔料のように表示が
消失するといったことはない。また通常の顔料が摩耗に
より消えるような状況でも活性金属膜による表示は消え
ないことが期待される。特に表面に、Ａｇ，Ｃｕ，Ａ
ｕ，Ｎｉなどの耐酸化性に富む金属をつけたい場合に
は、この活性金属膜上にＰＶＤあるいは湿式電気メッキ
などの方法を用いれば容易に行うことができる。
は、配線等を接合するために、この活性金属膜上に低電
気抵抗金属のＡｇ，Ｃｕ，Ａｕ，Ｎｉあるいはそれらの
合金などの金属をつければ良い。湿式電気メッキを行う
場合でも、すでに活性金属膜がアルミナ表面に形成され
ているので容易にメッキを必要とする部分にのみ行うこ
とができる。またメタライズ法を窓材表面のマーキン
グ、表示として使う場合には基体として透明の単結晶ア
ルミナを用い、この表面に活性金属膜による表示を行え
ば高温にさらされたり腐食されやすい環境においても、
あるいは有機溶剤によっても通常の顔料のように表示が
消失するといったことはない。また通常の顔料が摩耗に
より消えるような状況でも活性金属膜による表示は消え
ないことが期待される。特に表面に、Ａｇ，Ｃｕ，Ａ
ｕ，Ｎｉなどの耐酸化性に富む金属をつけたい場合に
は、この活性金属膜上にＰＶＤあるいは湿式電気メッキ
などの方法を用いれば容易に行うことができる。
【００１６】また接合体を得る場合としては、半導体基
板、中を真空あるいは不活性雰囲気として用いる気密容
器、ハロゲンランプなどランプ類など多くの用途が挙げ
られる。
板、中を真空あるいは不活性雰囲気として用いる気密容
器、ハロゲンランプなどランプ類など多くの用途が挙げ
られる。
【００１７】
実施例１
【００１８】回路基板材に用いるアルミナの表面を研磨
し鏡面とした。アセトンで脱脂を行いアルミナ表面の汚
れを除去した後、逆スパッタによる表面クリーニングを
行った。このアルミナ表面をマスキングした後スパッタ
法によりＴｉパターンを厚さ０．３μｍに形成した。パ
ターニングを行ったアルミナ基板を真空中で熱処理を行
った。真空度５×１０-6ｔｏｒｒ、温度７００℃で、５
分間行った。この結果アルミナ基板上にＴｉの精密なパ
ターンが形成された。図１はこのような工程を経て作成
したアルミナ基板の断面図である。アルミナ基板１と活
性金属薄膜としてのＴｉ膜２との界面には遊離部分は無
く密着性の良いパターンが形成された。このように加工
したアルミナ基板にＣｕを湿式電気メッキを行ったとこ
ろＴｉパターン上にのみＣｕをメッキすることができ
た。 実施例２
し鏡面とした。アセトンで脱脂を行いアルミナ表面の汚
れを除去した後、逆スパッタによる表面クリーニングを
行った。このアルミナ表面をマスキングした後スパッタ
法によりＴｉパターンを厚さ０．３μｍに形成した。パ
ターニングを行ったアルミナ基板を真空中で熱処理を行
った。真空度５×１０-6ｔｏｒｒ、温度７００℃で、５
分間行った。この結果アルミナ基板上にＴｉの精密なパ
ターンが形成された。図１はこのような工程を経て作成
したアルミナ基板の断面図である。アルミナ基板１と活
性金属薄膜としてのＴｉ膜２との界面には遊離部分は無
く密着性の良いパターンが形成された。このように加工
したアルミナ基板にＣｕを湿式電気メッキを行ったとこ
ろＴｉパターン上にのみＣｕをメッキすることができ
た。 実施例２
【００１９】窓材に用いる透光性の単結晶アルミナの表
面を研磨し鏡面とした後、アセトンにより脱脂を行い表
面の汚れを除去した。このアルミナ表面をマスキングし
た後スパッタ法によりＺｒパターンを厚さ０．５μｍに
形成した。パターニングを行ったアルミナ基板を真空中
で熱処理を行った。真空度３×１０-5ｔｏｒｒ、温度６
００℃で、１０分間行った。図２は、このような工程を
経て作成した窓材の斜視図である。この結果、アルミナ
基板１上にＺｒのパターン３が形成された。アルミナと
Ｚｒ膜との界面には遊離部分は無かった。１００℃の水
蒸気中で１時間保持したところ、Ｚｒ膜の剥離は見られ
なかった。 実施例３
面を研磨し鏡面とした後、アセトンにより脱脂を行い表
面の汚れを除去した。このアルミナ表面をマスキングし
た後スパッタ法によりＺｒパターンを厚さ０．５μｍに
形成した。パターニングを行ったアルミナ基板を真空中
で熱処理を行った。真空度３×１０-5ｔｏｒｒ、温度６
００℃で、１０分間行った。図２は、このような工程を
経て作成した窓材の斜視図である。この結果、アルミナ
基板１上にＺｒのパターン３が形成された。アルミナと
Ｚｒ膜との界面には遊離部分は無かった。１００℃の水
蒸気中で１時間保持したところ、Ｚｒ膜の剥離は見られ
なかった。 実施例３
【００２０】アルミナ基体の表面を鏡面研磨した。アセ
ントで脱脂を行い表面の汚れを除去した。逆スパッタで
表面クリーニングを行った。このアルミナ表面上に活性
金属であるＴｉを蒸着した。このときマスキングを行
い、アルミナ上に活性金属の精密なパターニングを形成
した。この後、このアルミナと接合を行う相手金属材で
あるＷとを突き合わせて真空中において熱処理を行っ
た。相手金属材も同様に、あらかじめ鏡面研磨しアセト
ンで脱脂を行い表面の汚れを除去した。熱処理条件は真
空度２×１０5 ｔｏｒｒ、温度７００℃であった。Ｔｉ
の酸化を防ぐよう真空中で熱処理しアルミナはＴｉによ
り還元され相手金属材と接合することができた。図３
に、接合部の断面を示す。なお図中１はアルミナ基体、
２はＴｉ膜、４は被接合体としてのタングステンブロッ
クをそれぞれ示す。ろう材のまわりこみなどは無く、パ
ターニングどうりに接合されていた。 実施例４
ントで脱脂を行い表面の汚れを除去した。逆スパッタで
表面クリーニングを行った。このアルミナ表面上に活性
金属であるＴｉを蒸着した。このときマスキングを行
い、アルミナ上に活性金属の精密なパターニングを形成
した。この後、このアルミナと接合を行う相手金属材で
あるＷとを突き合わせて真空中において熱処理を行っ
た。相手金属材も同様に、あらかじめ鏡面研磨しアセト
ンで脱脂を行い表面の汚れを除去した。熱処理条件は真
空度２×１０5 ｔｏｒｒ、温度７００℃であった。Ｔｉ
の酸化を防ぐよう真空中で熱処理しアルミナはＴｉによ
り還元され相手金属材と接合することができた。図３
に、接合部の断面を示す。なお図中１はアルミナ基体、
２はＴｉ膜、４は被接合体としてのタングステンブロッ
クをそれぞれ示す。ろう材のまわりこみなどは無く、パ
ターニングどうりに接合されていた。 実施例４
【００２１】図２に示す如く被接合体としてのＣｕ材５
の表面を研磨し鏡面とし、エタノールで脱脂を行い、表
面の汚れを除去し、その後逆スパッタで表面クリーニン
グを行った。このＣｕ材の表面に活性金属であるＺｒを
スパッタで成膜しＺｒ膜３を得た。この後、このＣｕ材
５と接合を行う相手材のアルミナ１とを突き合わせて真
空中において熱処理を行った。相手材のアルミナも同様
にあらかじめ鏡面研磨しアセトンで脱脂を行い表面の汚
れを除去した。熱処理条件は真空度４×１０-5ｔｏｒ
ｒ、温度６００℃であった。Ｚｒの酸化を防ぐように真
空中で熱処理を行った。アルミナはＺｒにより還元さ
れ、かつＣｕとＺｒとの間にボンディングが形成されア
ルミナとＣｕを接合することができた。 実施例５
の表面を研磨し鏡面とし、エタノールで脱脂を行い、表
面の汚れを除去し、その後逆スパッタで表面クリーニン
グを行った。このＣｕ材の表面に活性金属であるＺｒを
スパッタで成膜しＺｒ膜３を得た。この後、このＣｕ材
５と接合を行う相手材のアルミナ１とを突き合わせて真
空中において熱処理を行った。相手材のアルミナも同様
にあらかじめ鏡面研磨しアセトンで脱脂を行い表面の汚
れを除去した。熱処理条件は真空度４×１０-5ｔｏｒ
ｒ、温度６００℃であった。Ｚｒの酸化を防ぐように真
空中で熱処理を行った。アルミナはＺｒにより還元さ
れ、かつＣｕとＺｒとの間にボンディングが形成されア
ルミナとＣｕを接合することができた。 実施例５
【００２２】図５に示す如く接合を行う被接合体として
のＴａ材７およびアルミナ１の表面を研磨し鏡面とし、
アセトンで脱脂を行い、表面の汚れを除去し、その後逆
スパッタで表面クリーニングを行った。このＴａ材７お
よびアルミナ材１の表面にそれぞれ活性金属であるＨｆ
をスパッタで成膜しＨｆ膜６を得た。この後、このＴａ
材と接合を行う相手材のアルミナとを突き合わせて、６
０kg／cm2 の圧力で加圧しながら真空中において熱処理
を行った。熱処理条件は真空度３×１０-5ｔｏｒｒ、温
度８００℃であった。Ｈｆの酸化を防ぐように真空中で
熱処理を行った。アルミナはＨｆにより還元されＴａと
Ｚｒとの間にボンディングが形成されＨｆとＨｆは拡散
接合し、結果としてアルミナとＴａ材を接合することが
できた。 実施例６
のＴａ材７およびアルミナ１の表面を研磨し鏡面とし、
アセトンで脱脂を行い、表面の汚れを除去し、その後逆
スパッタで表面クリーニングを行った。このＴａ材７お
よびアルミナ材１の表面にそれぞれ活性金属であるＨｆ
をスパッタで成膜しＨｆ膜６を得た。この後、このＴａ
材と接合を行う相手材のアルミナとを突き合わせて、６
０kg／cm2 の圧力で加圧しながら真空中において熱処理
を行った。熱処理条件は真空度３×１０-5ｔｏｒｒ、温
度８００℃であった。Ｈｆの酸化を防ぐように真空中で
熱処理を行った。アルミナはＨｆにより還元されＴａと
Ｚｒとの間にボンディングが形成されＨｆとＨｆは拡散
接合し、結果としてアルミナとＴａ材を接合することが
できた。 実施例６
【００２３】図６に示す如く基体としてのアルミナ１の
表面を鏡面研磨した。アセトンで脱脂を行い表面の汚れ
を除去した。逆スパッタで表面クリーニングを行った。
このアルミナ表面上に活性金属であるＴｉ膜２を蒸着し
た。このときマスキングを行い、アルミナ上に活性金属
の精密なパターニングを形成した。この後、このアルミ
ナと接合を行う被接合体としてのアルミナ１′とを突き
合わせて真空中において熱処理を行った。相手材のアル
ミナも同様に、あらかじめ鏡面研磨しアセトンで脱脂を
行い表面の汚れを除去した。熱処理条件は真空度２×１
０-5ｔｏｒｒ、温度７００℃であった。Ｔｉの酸化を防
ぐよう真空中で熱処理しアルミナはＴｉにより還元さ
れ、アルミナを接合することができた。ろう材のまわり
こみなどは無く、パターニングどうりに接合されてい
た。 実施例７
表面を鏡面研磨した。アセトンで脱脂を行い表面の汚れ
を除去した。逆スパッタで表面クリーニングを行った。
このアルミナ表面上に活性金属であるＴｉ膜２を蒸着し
た。このときマスキングを行い、アルミナ上に活性金属
の精密なパターニングを形成した。この後、このアルミ
ナと接合を行う被接合体としてのアルミナ１′とを突き
合わせて真空中において熱処理を行った。相手材のアル
ミナも同様に、あらかじめ鏡面研磨しアセトンで脱脂を
行い表面の汚れを除去した。熱処理条件は真空度２×１
０-5ｔｏｒｒ、温度７００℃であった。Ｔｉの酸化を防
ぐよう真空中で熱処理しアルミナはＴｉにより還元さ
れ、アルミナを接合することができた。ろう材のまわり
こみなどは無く、パターニングどうりに接合されてい
た。 実施例７
【００２４】図７に示す如く基体及び被接合体としての
２枚のアルミナ１，１′表面をそれぞれ研磨し鏡面と
し、エタノールで脱脂を行い表面の汚れを除去し、逆ス
パッタを行った。これらの表面に活性金属であるＺｒ膜
３，３′をスパッタで成膜した。この後、この接合を行
うアルミナ材同志を突き合わせて真空中において熱処理
を行った。熱処理条件は真空度４×１０-5ｔｏｒｒ、温
度６００℃であった。Ｚｒの酸化を防ぐように真空中で
熱処理を行った。アルミナはＺｒにより還元され、アル
ミナ材を接合することができた。
２枚のアルミナ１，１′表面をそれぞれ研磨し鏡面と
し、エタノールで脱脂を行い表面の汚れを除去し、逆ス
パッタを行った。これらの表面に活性金属であるＺｒ膜
３，３′をスパッタで成膜した。この後、この接合を行
うアルミナ材同志を突き合わせて真空中において熱処理
を行った。熱処理条件は真空度４×１０-5ｔｏｒｒ、温
度６００℃であった。Ｚｒの酸化を防ぐように真空中で
熱処理を行った。アルミナはＺｒにより還元され、アル
ミナ材を接合することができた。
【００２５】
【発明の効果】本発明によれば簡便かつ低温の工程によ
り、ろう材等のまわり込み等も生じることなく高精度な
メタライズ又は接合が可能となった。
り、ろう材等のまわり込み等も生じることなく高精度な
メタライズ又は接合が可能となった。
【図１】 実施例１を説明する断面図。
【図２】 実施例２を説明する斜視図。
【図３】 実施例３を説明する断面図。
【図４】 実施例４を説明する断面図。
【図５】 実施例５を説明する断面図。
【図６】 実施例６を説明する断面図。
【図７】 実施例７を説明する断面図。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 末永 誠一
神奈川県川崎市幸区小向東芝町１番地 株
式会社東芝総合研究所内
Claims (2)
- 【請求項１】 アルミナ基体表面にＰＶＤ法によりＴ
ｉ，Ｚｒ，Ｈｆの少なくとも１種からなる活性金属薄膜
を形成する工程と、真空中で５００℃以上前記活性金属
薄膜の融点以下で熱処理を施す工程とを具備したことを
特徴とするアルミナ表面のメタライズ法。 - 【請求項２】 アルミナ基体と被接合体との少なくとも
一方の接合面にＰＶＤ法によりＴｉ，Ｚｒ，Ｈｆの少な
くとも１種からなる活性金属薄膜を形成する工程と、前
記アルミナ基体と被接合体とを当接状態で真空中におい
て５００℃以上前記活性金属薄膜の融点以下で熱処理を
施す工程とを具備したことを特徴とするアルミナの接合
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17491791A JPH0524958A (ja) | 1991-07-16 | 1991-07-16 | アルミナの表面メタライズ方法及び接合方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17491791A JPH0524958A (ja) | 1991-07-16 | 1991-07-16 | アルミナの表面メタライズ方法及び接合方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0524958A true JPH0524958A (ja) | 1993-02-02 |
Family
ID=15986972
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17491791A Pending JPH0524958A (ja) | 1991-07-16 | 1991-07-16 | アルミナの表面メタライズ方法及び接合方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0524958A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000335983A (ja) * | 1999-05-28 | 2000-12-05 | Denki Kagaku Kogyo Kk | 接合体の製造方法 |
| US6460241B2 (en) | 1992-08-05 | 2002-10-08 | Southpac Trust International, Inc. | Method for forming a decorative cover |
| JP2017135197A (ja) * | 2016-01-26 | 2017-08-03 | 京セラ株式会社 | 回路基板 |
| CN111205101A (zh) * | 2020-01-16 | 2020-05-29 | 上海电机学院 | 一种采用锆钎料对氧化铝陶瓷直接钎焊的方法 |
-
1991
- 1991-07-16 JP JP17491791A patent/JPH0524958A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6460241B2 (en) | 1992-08-05 | 2002-10-08 | Southpac Trust International, Inc. | Method for forming a decorative cover |
| JP2000335983A (ja) * | 1999-05-28 | 2000-12-05 | Denki Kagaku Kogyo Kk | 接合体の製造方法 |
| JP2017135197A (ja) * | 2016-01-26 | 2017-08-03 | 京セラ株式会社 | 回路基板 |
| CN111205101A (zh) * | 2020-01-16 | 2020-05-29 | 上海电机学院 | 一种采用锆钎料对氧化铝陶瓷直接钎焊的方法 |
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