JPH06263552A - セラミック体の接合構造 - Google Patents
セラミック体の接合構造Info
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- JPH06263552A JPH06263552A JP5583993A JP5583993A JPH06263552A JP H06263552 A JPH06263552 A JP H06263552A JP 5583993 A JP5583993 A JP 5583993A JP 5583993 A JP5583993 A JP 5583993A JP H06263552 A JPH06263552 A JP H06263552A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 シール性や接合強度に対する信頼性が高い接
合体を短時間かつ低コストに得ることができるセラミッ
ク体の接合構造を提供する。 【構成】 セラミック体２に金属製部材５またはセラミ
ック製部材５を接合する構造において、前記セラミック
体２と金属体６とを一体焼結し、この金属体６に前記金
属製部材５またはセラミック製部材５を接合する。
合体を短時間かつ低コストに得ることができるセラミッ
ク体の接合構造を提供する。 【構成】 セラミック体２に金属製部材５またはセラミ
ック製部材５を接合する構造において、前記セラミック
体２と金属体６とを一体焼結し、この金属体６に前記金
属製部材５またはセラミック製部材５を接合する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はセラミック体に金属製部
材またはセラミック製部材を接合する構造に関し、特に
セラミックヒーターや静電チャック等において使用され
るセラミック体の接合構造に関するものである。
材またはセラミック製部材を接合する構造に関し、特に
セラミックヒーターや静電チャック等において使用され
るセラミック体の接合構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、セラミック体に金属製部材または
セラミック製部材を接合する方法としては、セラミック
体と金属製部材またはセラミック製部材とをガラス接合
により接合する方法が一般的に用いられていた。図１１
は従来のセラミック体の結合構造の一例としてセラミッ
クヒーターの例を示す図である。図１１において、セラ
ミックヒータ５１はセラミック基体５２内に高抵抗発熱
体５３と電極５４とを埋め込んで構成されており、この
セラミックヒータ５１のセラミック基体５２を金属製ま
たはセラミック製の支持部材５５により基台５６に固定
するとともに、電極５４にリード５７を接続している。
セラミック製部材を接合する方法としては、セラミック
体と金属製部材またはセラミック製部材とをガラス接合
により接合する方法が一般的に用いられていた。図１１
は従来のセラミック体の結合構造の一例としてセラミッ
クヒーターの例を示す図である。図１１において、セラ
ミックヒータ５１はセラミック基体５２内に高抵抗発熱
体５３と電極５４とを埋め込んで構成されており、この
セラミックヒータ５１のセラミック基体５２を金属製ま
たはセラミック製の支持部材５５により基台５６に固定
するとともに、電極５４にリード５７を接続している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上述した構造のセラミ
ックヒータ５１では、支持部材５５とセラミック基体５
２との間のａ部は、金属とセラミックまたはセラミック
とセラミックとの接合構造となり、周囲の雰囲気からリ
ード５７を保護する必要性がある場合等があるため、通
常ガラスにより接合している。ガラスによる接合は、例
えば両部材間に無機ガラスを配した後約１４００℃の温
度で実施されるが、コストおよび処理のための時間がか
かる問題があった。また、約１４００℃の高温にセラミ
ック基体５２や支持部材５５がさらされるため、各部材
に与えられる熱の影響が大きく、シール性や接合強度に
対する信頼性を十分に得ることができない問題もあっ
た。
ックヒータ５１では、支持部材５５とセラミック基体５
２との間のａ部は、金属とセラミックまたはセラミック
とセラミックとの接合構造となり、周囲の雰囲気からリ
ード５７を保護する必要性がある場合等があるため、通
常ガラスにより接合している。ガラスによる接合は、例
えば両部材間に無機ガラスを配した後約１４００℃の温
度で実施されるが、コストおよび処理のための時間がか
かる問題があった。また、約１４００℃の高温にセラミ
ック基体５２や支持部材５５がさらされるため、各部材
に与えられる熱の影響が大きく、シール性や接合強度に
対する信頼性を十分に得ることができない問題もあっ
た。
【０００４】本発明の目的は上述した課題を解決して、
シール性や接合強度に対する信頼性が高い接合体を短時
間かつ低コストに得ることができるセラミック体の接合
構造を提供しようとするものである。
シール性や接合強度に対する信頼性が高い接合体を短時
間かつ低コストに得ることができるセラミック体の接合
構造を提供しようとするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明のセラミック体の
接合構造は、セラミック体に金属製部材またはセラミッ
ク製部材を接合する構造において、前記セラミック体と
金属体とを一体焼結し、この金属体に前記金属製部材ま
たはセラミック製部材を接合したことを特徴とするもの
である。
接合構造は、セラミック体に金属製部材またはセラミッ
ク製部材を接合する構造において、前記セラミック体と
金属体とを一体焼結し、この金属体に前記金属製部材ま
たはセラミック製部材を接合したことを特徴とするもの
である。
【０００６】
【作用】上述した構成において、セラミック体の接合部
に一体焼結して設けた金属体が、このセラミック体と接
合すべき金属製部材またはセラミック製部材と接合され
ることとなり、接合部を金属と金属または金属とセラミ
ックとの接合構造とすることができる。そのため、気密
接合方法として、金属と金属との接合構造では、ろう付
け接合、拡散接合、摩擦圧接接合等を利用することがで
き、金属とセラミックとの接合構造では、ガラス接合と
上記機械的接合を利用することができ、いずれの場合も
従来の金属とセラミックとの接合構造またはセラミック
とセラミックとの接合構造と比較して、低コストかつ短
時間で接合が実施できるとともに、高温の熱履歴を受け
ないためシール性や接合強度に対する十分な信頼性を得
ることができる。
に一体焼結して設けた金属体が、このセラミック体と接
合すべき金属製部材またはセラミック製部材と接合され
ることとなり、接合部を金属と金属または金属とセラミ
ックとの接合構造とすることができる。そのため、気密
接合方法として、金属と金属との接合構造では、ろう付
け接合、拡散接合、摩擦圧接接合等を利用することがで
き、金属とセラミックとの接合構造では、ガラス接合と
上記機械的接合を利用することができ、いずれの場合も
従来の金属とセラミックとの接合構造またはセラミック
とセラミックとの接合構造と比較して、低コストかつ短
時間で接合が実施できるとともに、高温の熱履歴を受け
ないためシール性や接合強度に対する十分な信頼性を得
ることができる。
【０００７】
【実施例】図１〜図６はそれぞれ本発明のセラミック体
の接合構造の一例を示す図である。図１は本発明の接合
構造をセラミックヒータに応用した例を示しており、本
例において、セラミックヒータ１は、セラミック基体２
内に高抵抗発熱体３と電極４とを埋め込むとともに、セ
ラミック基体２内であって接合すべき金属製またはセラ
ミック製の支持部材５を接する部分の全体に金属体６を
埋め込んで構成されている。そして、セラミックヒータ
１のセラミック基体２の金属体６と支持部材５とを気密
に接合するとともに、支持部材５のセラミック基体２と
接合した端部の他端を基台７に気密に固定している。ま
た、円筒形状の支持部材５内において、電極４にリード
８を接続している。
の接合構造の一例を示す図である。図１は本発明の接合
構造をセラミックヒータに応用した例を示しており、本
例において、セラミックヒータ１は、セラミック基体２
内に高抵抗発熱体３と電極４とを埋め込むとともに、セ
ラミック基体２内であって接合すべき金属製またはセラ
ミック製の支持部材５を接する部分の全体に金属体６を
埋め込んで構成されている。そして、セラミックヒータ
１のセラミック基体２の金属体６と支持部材５とを気密
に接合するとともに、支持部材５のセラミック基体２と
接合した端部の他端を基台７に気密に固定している。ま
た、円筒形状の支持部材５内において、電極４にリード
８を接続している。
【０００８】上述した構成のセラミックヒータ１では、
セラミック基体２と支持部材５との接合を、セラミック
基体２内に一体焼結して設けた金属製の金属体６と金属
製またはセラミック製の支持部材５とを接合することに
より行えるため、従来のガラス接合の場合と比べて、低
温でかつ簡単に実施できるろう付け接合、各線接合、摩
擦圧接接合、ガラス接合と機械的接合の組み合わせ等の
手段をとることができる。なお、金属体６の材質として
は、セラミック基体２と一体焼結して一体化する必要が
あるため、セラミック基体２の焼結温度より高い融点を
有するモリブデン、タングステン、タンタル等の材料を
使用することが好ましい。
セラミック基体２と支持部材５との接合を、セラミック
基体２内に一体焼結して設けた金属製の金属体６と金属
製またはセラミック製の支持部材５とを接合することに
より行えるため、従来のガラス接合の場合と比べて、低
温でかつ簡単に実施できるろう付け接合、各線接合、摩
擦圧接接合、ガラス接合と機械的接合の組み合わせ等の
手段をとることができる。なお、金属体６の材質として
は、セラミック基体２と一体焼結して一体化する必要が
あるため、セラミック基体２の焼結温度より高い融点を
有するモリブデン、タングステン、タンタル等の材料を
使用することが好ましい。
【０００９】図２は図１と同様本発明の接合構造をセラ
ミックヒータに応用した例を示しており、図１に示した
例と異なるのは、電極４の周囲に各別の円筒形状の支持
体５−１、５−２をセラミック基体２中の金属体６−
１、６−２に接合して設けてリード８を保護している点
である。また、図３も図１と同様本発明の接合構造をセ
ラミックヒータに応用した例であり、図１に示した例と
異なるのは、支持体５−１、５−１をロッド形状のもの
としてセラミック基体２を支持固定するのみに使用する
とともに、リード８を保護するため支持体５−１、５−
２とは別体の円筒形状の金属製またはセラミック製の支
持部材１１を、セラミック基体２中に一体焼結して設け
た金属体６とは別体の金属体１２に、上述した各種の接
合方法を利用して接合している点である。
ミックヒータに応用した例を示しており、図１に示した
例と異なるのは、電極４の周囲に各別の円筒形状の支持
体５−１、５−２をセラミック基体２中の金属体６−
１、６−２に接合して設けてリード８を保護している点
である。また、図３も図１と同様本発明の接合構造をセ
ラミックヒータに応用した例であり、図１に示した例と
異なるのは、支持体５−１、５−１をロッド形状のもの
としてセラミック基体２を支持固定するのみに使用する
とともに、リード８を保護するため支持体５−１、５−
２とは別体の円筒形状の金属製またはセラミック製の支
持部材１１を、セラミック基体２中に一体焼結して設け
た金属体６とは別体の金属体１２に、上述した各種の接
合方法を利用して接合している点である。
【００１０】図４は本発明の接合構造をヒータサセプタ
ーに応用した例を示しており、図４に示す例において、
ヒータサセプター２１は、セラミック製のサセプター２
２と基台２７上に気密に設けた円筒形状で金属製または
セラミック製の支持部材２５とを気密に接合し、支持部
材２５内に断熱材２４を介して高抵抗発熱体２３および
リード２８を配して構成している。本例でも、セラミッ
ク製のサセプター２２内に金属体２６を一体焼結して設
け、この金属体２６と支持部材２５とを上述した接合手
段により固定する点は他の例と同様である。
ーに応用した例を示しており、図４に示す例において、
ヒータサセプター２１は、セラミック製のサセプター２
２と基台２７上に気密に設けた円筒形状で金属製または
セラミック製の支持部材２５とを気密に接合し、支持部
材２５内に断熱材２４を介して高抵抗発熱体２３および
リード２８を配して構成している。本例でも、セラミッ
ク製のサセプター２２内に金属体２６を一体焼結して設
け、この金属体２６と支持部材２５とを上述した接合手
段により固定する点は他の例と同様である。
【００１１】図５は本発明の接合構造を静電チャックに
応用した例を示しており、図５に示す例において、静電
チャック３１は、セラミック基体３２内に誘電板３３と
電極３４を埋め込むとともに、セラミック基体３２内の
円筒形状の金属製またはセラミック製の支持部材３５−
１、３５−２と接する部分の全体に金属体３６−１、３
６−２を埋め込んで構成されている。そして、金属体３
６−１、３６−２と支持部材３５−１、３５−２とを上
述した接合手段を利用して気密に接合するとともに、支
持部材３５−１、３５−２の他端を基台３７に気密に固
定している。また、電極３４にリード３８を接続してい
る。
応用した例を示しており、図５に示す例において、静電
チャック３１は、セラミック基体３２内に誘電板３３と
電極３４を埋め込むとともに、セラミック基体３２内の
円筒形状の金属製またはセラミック製の支持部材３５−
１、３５−２と接する部分の全体に金属体３６−１、３
６−２を埋め込んで構成されている。そして、金属体３
６−１、３６−２と支持部材３５−１、３５−２とを上
述した接合手段を利用して気密に接合するとともに、支
持部材３５−１、３５−２の他端を基台３７に気密に固
定している。また、電極３４にリード３８を接続してい
る。
【００１２】図６は本発明の接合構造を電流導入端子に
応用した例を示しており、図６に示す例において、電流
導入端子４１は、アルミナ等からなる碍子４２の外周部
において金属製またはセラミック製の支持部材４５と接
する部分の全体に金属体４６を埋め込むとともに、碍子
４２に設けた外部端子４３−１、４３−２と内部端子４
４−１，４４−２とを碍子４２の内部に配したリード４
８−１、４８−２により接続して構成されている。そし
て、金属体４６と支持部材４５とを上述した接合手段を
利用して気密に接合している。
応用した例を示しており、図６に示す例において、電流
導入端子４１は、アルミナ等からなる碍子４２の外周部
において金属製またはセラミック製の支持部材４５と接
する部分の全体に金属体４６を埋め込むとともに、碍子
４２に設けた外部端子４３−１、４３−２と内部端子４
４−１，４４−２とを碍子４２の内部に配したリード４
８−１、４８−２により接続して構成されている。そし
て、金属体４６と支持部材４５とを上述した接合手段を
利用して気密に接合している。
【００１３】本発明は上述した実施例にのみ限定される
ものでなく、幾多の変形、変更が可能である。例えば、
上述した実施例は本発明の接合構造の一例を示したもの
であり、他の例でも本発明の接合構造を適用できること
はいうまでもない。また、使用するセラミックと金属の
材質には何等限定されるものではなく、従来から公知の
材料を何でも使用できることもいうまでもない。
ものでなく、幾多の変形、変更が可能である。例えば、
上述した実施例は本発明の接合構造の一例を示したもの
であり、他の例でも本発明の接合構造を適用できること
はいうまでもない。また、使用するセラミックと金属の
材質には何等限定されるものではなく、従来から公知の
材料を何でも使用できることもいうまでもない。
【００１４】また、上述した実施例では、例えば金属体
６をセラミック基体２内の支持部材５と接する部分の全
体に埋め込んだ例について説明したが、図７（ａ），
（ｂ）に示すように、接する部分の全体ではなく、１個
が0.5 〜１０mmφ程度のピン４７を複数部分的に設けて
金属体６を構成しても本発明を達成できる。さらに、図
８（ａ），（ｂ）に示すように、図７と同様にセラミッ
ク基体２内に複数のピン４７を金属体６として設けると
ともに、これらのピン４７と接触しないセラミック製の
支持部材５内に同様なピン４８を複数金属体６として設
け、これらのピン４７と４８とを利用して接合しても本
発明を達成できる。さらにまた、図９に示すように、セ
ラミック基体２内の金属体６とセラミック製の支持部材
５内の金属体４９とを全周にわたって接触させて接合す
ることもできる。
６をセラミック基体２内の支持部材５と接する部分の全
体に埋め込んだ例について説明したが、図７（ａ），
（ｂ）に示すように、接する部分の全体ではなく、１個
が0.5 〜１０mmφ程度のピン４７を複数部分的に設けて
金属体６を構成しても本発明を達成できる。さらに、図
８（ａ），（ｂ）に示すように、図７と同様にセラミッ
ク基体２内に複数のピン４７を金属体６として設けると
ともに、これらのピン４７と接触しないセラミック製の
支持部材５内に同様なピン４８を複数金属体６として設
け、これらのピン４７と４８とを利用して接合しても本
発明を達成できる。さらにまた、図９に示すように、セ
ラミック基体２内の金属体６とセラミック製の支持部材
５内の金属体４９とを全周にわたって接触させて接合す
ることもできる。
【００１５】また、上述した実施例では、セラミック基
体２内に埋設した金属体６として中実品を使用した例に
ついて説明したが、図１０（ａ）に示すような円筒形状
の金属体６や、図１０（ｂ）に示すようなコイル形状の
金属体６や、図１０（ｃ）に示すような円筒穴明き形状
の金属体６や、図１０（ｄ）に示すような円筒穴明き形
状で上端部を凹凸形状とした金属体６や、図１０（ｅ）
に示すようなリング形状を連ねた金属体６を好適に使用
できる。
体２内に埋設した金属体６として中実品を使用した例に
ついて説明したが、図１０（ａ）に示すような円筒形状
の金属体６や、図１０（ｂ）に示すようなコイル形状の
金属体６や、図１０（ｃ）に示すような円筒穴明き形状
の金属体６や、図１０（ｄ）に示すような円筒穴明き形
状で上端部を凹凸形状とした金属体６や、図１０（ｅ）
に示すようなリング形状を連ねた金属体６を好適に使用
できる。
【００１６】
【発明の効果】以上の説明から明かなように、本発明に
よれば、セラミック体の接合部に一体焼結して金属体を
設けているため、このセラミック体と接合すべき金属製
部材またはセラミック製部材と接合されることとなり、
接合部を金属と金属または金属とセラミックとの接合構
造とすることができるため、従来の金属とセラミックと
の接合構造またはセラミックとセラミックとの接合構造
と比較して、低コストかつ短時間で接合が実施できると
ともに、高温の熱履歴を受けないためシール性や接合強
度に対する十分な信頼性を得ることができる。
よれば、セラミック体の接合部に一体焼結して金属体を
設けているため、このセラミック体と接合すべき金属製
部材またはセラミック製部材と接合されることとなり、
接合部を金属と金属または金属とセラミックとの接合構
造とすることができるため、従来の金属とセラミックと
の接合構造またはセラミックとセラミックとの接合構造
と比較して、低コストかつ短時間で接合が実施できると
ともに、高温の熱履歴を受けないためシール性や接合強
度に対する十分な信頼性を得ることができる。
【図１】本発明のセラミック体の接合構造の一例を示す
図である。
図である。
【図２】本発明のセラミック体の接合構造の他の例を示
す図である。
す図である。
【図３】本発明のセラミック体の接合構造のさらに他の
例を示す図である。
例を示す図である。
【図４】本発明のセラミック体の接合構造のさらに他の
例を示す図である。
例を示す図である。
【図５】本発明のセラミック体の接合構造のさらに他の
例を示す図である。
例を示す図である。
【図６】本発明のセラミック体の接合構造のさらに他の
例を示す図である。
例を示す図である。
【図７】本発明のセラミック体の接合構造のさらに他の
例を示す図である。
例を示す図である。
【図８】本発明のセラミック体の接合構造のさらに他の
例を示す図である。
例を示す図である。
【図９】本発明のセラミック体の接合構造のさらに他の
例を示す図である。
例を示す図である。
【図１０】本発明における金属体の他の例を示す図であ
る。
る。
【図１１】従来のセラミック体の接合構造の一例を示す
図である。
図である。
２、２２、３２ セラミック体 ６、６−１、６−２、２６、３６−１、３６−２、４６
金属体 ５、５−１、５−２、１２、２５、３５−１、３５−
２、４５ 支持部材 ４２ 碍子
金属体 ５、５−１、５−２、１２、２５、３５−１、３５−
２、４５ 支持部材 ４２ 碍子
Claims (3)
- 【請求項１】 セラミック体に金属製部材またはセラミ
ック製部材を接合する構造において、前記セラミック体
と金属体とを一体焼結し、この金属体に前記金属製部材
またはセラミック製部材を接合したことを特徴とするセ
ラミック体の接合構造。 - 【請求項２】 請求項１記載の接合構造のうちセラミッ
ク体とセラミック製部材とを接合する場合、前記セラミ
ック製部材にもさらに金属体を一体焼結して設け、この
金属体に前記セラミック体を接合した請求項１記載のセ
ラミック体の接合構造。 - 【請求項３】 前記セラミック体と金属製部材またはセ
ラミック製部材との接合が、ろう付け接合、拡散接合、
摩擦圧接接合またはガラス接合と機械的接合との組み合
せである請求項１または２記載のセラミック体の接合構
造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5583993A JP3220274B2 (ja) | 1993-03-16 | 1993-03-16 | 耐腐食性セラミック体の接合構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5583993A JP3220274B2 (ja) | 1993-03-16 | 1993-03-16 | 耐腐食性セラミック体の接合構造 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06263552A true JPH06263552A (ja) | 1994-09-20 |
| JP3220274B2 JP3220274B2 (ja) | 2001-10-22 |
Family
ID=13010172
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5583993A Expired - Lifetime JP3220274B2 (ja) | 1993-03-16 | 1993-03-16 | 耐腐食性セラミック体の接合構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3220274B2 (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999054928A1 (en) * | 1998-04-21 | 1999-10-28 | Applied Materials, Inc. | Electrostatic chuck formed by integral ceramic and metal sintering |
| JP2002299432A (ja) * | 2001-03-30 | 2002-10-11 | Ngk Insulators Ltd | セラミックサセプターの支持構造 |
| US6831307B2 (en) * | 2002-03-19 | 2004-12-14 | Ngk Insulators, Ltd. | Semiconductor mounting system |
| JP2006179897A (ja) * | 2001-09-11 | 2006-07-06 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 被処理物保持体、半導体製造装置用サセプタおよび処理装置 |
| JP2006313919A (ja) * | 2001-09-11 | 2006-11-16 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 被処理物保持体、半導体製造装置用サセプタおよび処理装置 |
| JPWO2005073149A1 (ja) * | 2004-01-29 | 2007-08-23 | 有限会社山口ティー・エル・オー | 接合部材の製造方法、及びその接合部材 |
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|---|---|---|---|---|
| JPS63159048U (ja) * | 1987-04-08 | 1988-10-18 | ||
| JPH0455955U (ja) * | 1990-09-21 | 1992-05-13 |
-
1993
- 1993-03-16 JP JP5583993A patent/JP3220274B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
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| JPS63159048U (ja) * | 1987-04-08 | 1988-10-18 | ||
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