JPH0725675A - アルミナセラミックスとアルミニウムの接合方法 - Google Patents
アルミナセラミックスとアルミニウムの接合方法Info
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- JPH0725675A JPH0725675A JP19288793A JP19288793A JPH0725675A JP H0725675 A JPH0725675 A JP H0725675A JP 19288793 A JP19288793 A JP 19288793A JP 19288793 A JP19288793 A JP 19288793A JP H0725675 A JPH0725675 A JP H0725675A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 構造用部品として接合部分の強度や信頼性を
必要とする特定組成のアルミニウムとアルミナセラミッ
クスとの接合において、接合時の加熱温度が６００℃以
下であり、かつ母材強度に達する接合強度が得られるア
ルミナセラミックスとアルミニウムの接合方法の提供。 【構成】 アルミナセラミックスとアルミニウムとの界
面形成に、Ｓｉ９．０ｗｔ％〜１１．０ｗｔ％含有のア
ルミニウム合金材を用いた６００℃で１５分程度の短時
間の直接接合か、予めアルミナ表面にＴｉ，Ｃｕを９０
０℃以上の高温でメタライズ処理し、その後上記合金材
接合する方法により、接合界面の強度はほぼ母材強度に
達する。
必要とする特定組成のアルミニウムとアルミナセラミッ
クスとの接合において、接合時の加熱温度が６００℃以
下であり、かつ母材強度に達する接合強度が得られるア
ルミナセラミックスとアルミニウムの接合方法の提供。 【構成】 アルミナセラミックスとアルミニウムとの界
面形成に、Ｓｉ９．０ｗｔ％〜１１．０ｗｔ％含有のア
ルミニウム合金材を用いた６００℃で１５分程度の短時
間の直接接合か、予めアルミナ表面にＴｉ，Ｃｕを９０
０℃以上の高温でメタライズ処理し、その後上記合金材
接合する方法により、接合界面の強度はほぼ母材強度に
達する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、構造用部品として接
合部分の強度や信頼性を必要とする特定組成のアルミニ
ウムとアルミナセラミックスとの接合方法に係り、特定
量のＳｉを含有するアルミニウム合金を介在させ、ある
いはさらにアルミナセラミックスにＴｉ、Ｃｕをメタラ
イズして接合することにより、母材強度に達する２００
ＭＰａ以上の接合強度が得られるアルミナセラミックス
とアルミニウムの接合方法に関する。
合部分の強度や信頼性を必要とする特定組成のアルミニ
ウムとアルミナセラミックスとの接合方法に係り、特定
量のＳｉを含有するアルミニウム合金を介在させ、ある
いはさらにアルミナセラミックスにＴｉ、Ｃｕをメタラ
イズして接合することにより、母材強度に達する２００
ＭＰａ以上の接合強度が得られるアルミナセラミックス
とアルミニウムの接合方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】アルミナセラミックスと金属との接合方
法としては、Ｍｏ−Ｍｎなどのメタライズ用金属を予め
アルミナセラミックス表面に焼き付けておき、銀ろう材
を用いて接合する方法や、Ｔｉなどの活性金属を介在さ
せて接合する活性金属法が知られている。メタライズの
ための厳格な雰囲気調整の問題や９５０℃以上に加熱す
る必要がある活性金属法の問題を解消して容易にアルミ
ナセラミックスと金属とを接合する方法として、Ａｌ又
はＡｌ合金をＡｌ−Ｓｉ合金で挟んだ三層構造材を介在
させて６５０℃以下の加熱温度で接合する方法（特公平
２−４９２６７号）が提案されている。
法としては、Ｍｏ−Ｍｎなどのメタライズ用金属を予め
アルミナセラミックス表面に焼き付けておき、銀ろう材
を用いて接合する方法や、Ｔｉなどの活性金属を介在さ
せて接合する活性金属法が知られている。メタライズの
ための厳格な雰囲気調整の問題や９５０℃以上に加熱す
る必要がある活性金属法の問題を解消して容易にアルミ
ナセラミックスと金属とを接合する方法として、Ａｌ又
はＡｌ合金をＡｌ−Ｓｉ合金で挟んだ三層構造材を介在
させて６５０℃以下の加熱温度で接合する方法（特公平
２−４９２６７号）が提案されている。
【０００３】セラミックス表面のメタライズを真空中で
行うと銀ろう材などの蒸気圧が高くなり好ましくないと
して、減圧不活性ガスまたは窒素ガスあるいはこれらの
混合ガス中でメタライズあるいはさらに接合を行う方法
（特開平２−８８４８２号）も提案されている。
行うと銀ろう材などの蒸気圧が高くなり好ましくないと
して、減圧不活性ガスまたは窒素ガスあるいはこれらの
混合ガス中でメタライズあるいはさらに接合を行う方法
（特開平２−８８４８２号）も提案されている。
【０００４】半導体パッケージ用のアルミナセラミック
スとアルミニウムリード線とのろう付けのために使用す
るメタライズ用組成物として、ジルコニウム又はその水
素化物とアルミニウム又はその水素化物を所定量含有す
るもの（特開平３−５４１８１号）が提案されている。
スとアルミニウムリード線とのろう付けのために使用す
るメタライズ用組成物として、ジルコニウム又はその水
素化物とアルミニウム又はその水素化物を所定量含有す
るもの（特開平３−５４１８１号）が提案されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】アルミナセラミックス
とアルミニウムとを接合する場合、Ｍｏ−Ｍｎのメタラ
イズ層はアルミニウムろう材との濡れ性が悪く接合力が
弱いことから、例えば、上記のメタライズ用組成物が提
案されているが、これは半導体パッケージのリード線の
ろう付け用であり、熱交換器や構造用部品として接合部
分の強度や信頼性を必要とする場合には不適である。ま
た、構造用部品に用いられるアルミニウム材、例えば３
００３合金材の融点は６３０℃付近にあるため、接合時
に６００℃を超える加熱を構造用部品に与えることは好
ましくない。
とアルミニウムとを接合する場合、Ｍｏ−Ｍｎのメタラ
イズ層はアルミニウムろう材との濡れ性が悪く接合力が
弱いことから、例えば、上記のメタライズ用組成物が提
案されているが、これは半導体パッケージのリード線の
ろう付け用であり、熱交換器や構造用部品として接合部
分の強度や信頼性を必要とする場合には不適である。ま
た、構造用部品に用いられるアルミニウム材、例えば３
００３合金材の融点は６３０℃付近にあるため、接合時
に６００℃を超える加熱を構造用部品に与えることは好
ましくない。
【０００６】この発明は、構造用部品として接合部分の
強度や信頼性を必要とする特定組成のアルミニウムとア
ルミナセラミックスとの接合において、接合時の加熱温
度が６００℃以下であり、かつ母材強度に達する接合強
度が得られるアルミナセラミックスとアルミニウムの接
合方法の提供を目的としている。
強度や信頼性を必要とする特定組成のアルミニウムとア
ルミナセラミックスとの接合において、接合時の加熱温
度が６００℃以下であり、かつ母材強度に達する接合強
度が得られるアルミナセラミックスとアルミニウムの接
合方法の提供を目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この発明は、アルミナセ
ラミックス材と、Ｓｉ０．６ｗｔ％以下、Ｆｅ０．７ｗ
ｔ％以下、Ｃｕ０．２ｗｔ％以下、Ｍｎ２．０ｗｔ％以
下含有するアルミニウム材との接合に、Ｓｉ９．０ｗｔ
％〜１１．０ｗｔ％、Ｆｅ０．８ｗｔ％以下、Ｃｕ０．
３ｗｔ％以下、Ｍｎ０．０５ｗｔ％以下、Ｍｇ０．０５
ｗｔ％以下、Ｚｎ０．１ｗｔ％以下、Ｔｉ０．２ｗｔ％
以下、残部実質的にＡｌからなるアルミニウム合金材を
介在させて、真空又は不活性雰囲気中で５９０℃〜６０
０℃に加熱して接合し、２００ＭＰａ以上の接合強度を
得ることを特徴とするアルミナセラミックスとアルミニ
ウムの接合方法である。
ラミックス材と、Ｓｉ０．６ｗｔ％以下、Ｆｅ０．７ｗ
ｔ％以下、Ｃｕ０．２ｗｔ％以下、Ｍｎ２．０ｗｔ％以
下含有するアルミニウム材との接合に、Ｓｉ９．０ｗｔ
％〜１１．０ｗｔ％、Ｆｅ０．８ｗｔ％以下、Ｃｕ０．
３ｗｔ％以下、Ｍｎ０．０５ｗｔ％以下、Ｍｇ０．０５
ｗｔ％以下、Ｚｎ０．１ｗｔ％以下、Ｔｉ０．２ｗｔ％
以下、残部実質的にＡｌからなるアルミニウム合金材を
介在させて、真空又は不活性雰囲気中で５９０℃〜６０
０℃に加熱して接合し、２００ＭＰａ以上の接合強度を
得ることを特徴とするアルミナセラミックスとアルミニ
ウムの接合方法である。
【０００８】また、この発明は、上記の構成において、
アルミナセラミックス材の接合予定面に、予めＴｉＨペ
ーストをスクリーン印刷し、これを真空中、９００℃〜
１０００℃でメタライズさせておくことを特徴とするア
ルミナセラミックスとアルミニウムの接合方法を併せて
提案する。
アルミナセラミックス材の接合予定面に、予めＴｉＨペ
ーストをスクリーン印刷し、これを真空中、９００℃〜
１０００℃でメタライズさせておくことを特徴とするア
ルミナセラミックスとアルミニウムの接合方法を併せて
提案する。
【０００９】この発明において、アルミナセラミックス
材はシリカを主材として焼結助材を含むものなど公知の
いずれの組成も対象とし、アルミニウム材としては公知
の構造材用に使用されるものを対象とするが、不純物と
してＳｉ０．６ｗｔ％以下、Ｆｅ０．７ｗｔ％以下、Ｃ
ｕ０．２ｗｔ％以下、Ｍｎ２．０ｗｔ％以下であること
が望ましい。
材はシリカを主材として焼結助材を含むものなど公知の
いずれの組成も対象とし、アルミニウム材としては公知
の構造材用に使用されるものを対象とするが、不純物と
してＳｉ０．６ｗｔ％以下、Ｆｅ０．７ｗｔ％以下、Ｃ
ｕ０．２ｗｔ％以下、Ｍｎ２．０ｗｔ％以下であること
が望ましい。
【００１０】この発明において、接合用のアルミニウム
合金材は、Ｓｉを９．０ｗｔ％〜１１．０ｗｔ％含有す
ることが重要であり、この範囲外では２００ＭＰａ以上
の接合強度を得ることができない。また、不純物として
Ｆｅ０．８ｗｔ％以下、Ｃｕ０．３ｗｔ％以下、Ｍｎ
０．０５ｗｔ％以下、Ｍｇ０．０５ｗｔ％以下、Ｚｎ
０．１ｗｔ％以下、Ｔｉ０．２ｗｔ％以下であることが
望ましい。さらに接合温度は５９０℃〜６００℃に限定
するが、この範囲外では２５０ＭＰａ以上の接合強度を
得ることができない。上記接合温度までの昇温速度は１
０℃／分程度が好ましく、５９０℃〜６００℃での加熱
時間は１０分〜１５分が好ましく、その後は炉冷すると
よい。
合金材は、Ｓｉを９．０ｗｔ％〜１１．０ｗｔ％含有す
ることが重要であり、この範囲外では２００ＭＰａ以上
の接合強度を得ることができない。また、不純物として
Ｆｅ０．８ｗｔ％以下、Ｃｕ０．３ｗｔ％以下、Ｍｎ
０．０５ｗｔ％以下、Ｍｇ０．０５ｗｔ％以下、Ｚｎ
０．１ｗｔ％以下、Ｔｉ０．２ｗｔ％以下であることが
望ましい。さらに接合温度は５９０℃〜６００℃に限定
するが、この範囲外では２５０ＭＰａ以上の接合強度を
得ることができない。上記接合温度までの昇温速度は１
０℃／分程度が好ましく、５９０℃〜６００℃での加熱
時間は１０分〜１５分が好ましく、その後は炉冷すると
よい。
【００１１】この発明のアルミナセラミックスとアルミ
ニウムの接合において、アルミナセラミックス材の接合
予定面にチタンをメタライズすることは有効な手段であ
るが、チタン箔、チタンパウダーを用いることは接合強
度の点で好ましくなく、該接合予定面にＴｉＨペースト
をスクリーン印刷し、これを真空中で９００℃〜１００
０℃でメタライズする方法を採用することにより、アル
ミナセラミックス表面に緻密なメタライズ層が形成さ
れ、上記のアルミニウム合金材を介在させて５９０℃〜
６００℃に加熱した際、２００ＭＰａ以上の接合強度を
得ることができる。また、ＴｉＨペーストは、粒度５〜
１０μｍ程度のＴｉＨ粉を用いて、単体ペースト状態に
するため、通常の有機バインダーでは酸化反応及び高温
カーバイト化が進行しやすいため、２００〜３００℃程
度で炭酸ガス化する生化学バインダーのアミロースを主
材に用い、希釈材にはジエチルエーテルにて希釈し粘性
調整用とすることが望ましい。メタライズ層厚みは５μ
ｍ〜２０μｍが好ましい。
ニウムの接合において、アルミナセラミックス材の接合
予定面にチタンをメタライズすることは有効な手段であ
るが、チタン箔、チタンパウダーを用いることは接合強
度の点で好ましくなく、該接合予定面にＴｉＨペースト
をスクリーン印刷し、これを真空中で９００℃〜１００
０℃でメタライズする方法を採用することにより、アル
ミナセラミックス表面に緻密なメタライズ層が形成さ
れ、上記のアルミニウム合金材を介在させて５９０℃〜
６００℃に加熱した際、２００ＭＰａ以上の接合強度を
得ることができる。また、ＴｉＨペーストは、粒度５〜
１０μｍ程度のＴｉＨ粉を用いて、単体ペースト状態に
するため、通常の有機バインダーでは酸化反応及び高温
カーバイト化が進行しやすいため、２００〜３００℃程
度で炭酸ガス化する生化学バインダーのアミロースを主
材に用い、希釈材にはジエチルエーテルにて希釈し粘性
調整用とすることが望ましい。メタライズ層厚みは５μ
ｍ〜２０μｍが好ましい。
【００１２】メタライズ層にＣｕを用いることはアルミ
ナセラミックスとアルミニウムの接合に極めて有効であ
り、またＣｕの高温液状化でのＴｉの拡散度がＴｉ単独
の場合に比べて非常に大きく、アルミナセラミック粒界
中への進行が深く、良好な界面形成を生成するため、Ｃ
ｕとの併用は頗る有効な方法である。
ナセラミックスとアルミニウムの接合に極めて有効であ
り、またＣｕの高温液状化でのＴｉの拡散度がＴｉ単独
の場合に比べて非常に大きく、アルミナセラミック粒界
中への進行が深く、良好な界面形成を生成するため、Ｃ
ｕとの併用は頗る有効な方法である。
【００１３】
【作用】この発明は、アルミナセラミックスとアルミニ
ウムとの界面形成に、Ｓｉ９．０ｗｔ％〜１１．０ｗｔ
％含有のアルミニウム合金材を用いた６００℃で１５分
程度の短時間の直接接合か、予めアルミナ表面にＴｉ及
び／又はＣｕを９００℃以上の高温でメタライズ処理
し、その後上記合金材接合する方法により、接合界面の
強度はほぼ母材強度に達する。又、実施例に明らかなよ
うに、２０ｍｍ角の接合体でも界面剥離や亀裂の発生無
しに良好に接合されていおり、通常、アルミナと熱膨張
係数の差の大きい金属の接合では大きな熱応力を発生
し、接合しても界面剥離やアルミナ側の亀裂などにより
健全な接合体が得られないが、この発明方法ではアルミ
ニウム自体が容易に塑性変形し、熱応力での悪影響は殆
どないと考えられる。
ウムとの界面形成に、Ｓｉ９．０ｗｔ％〜１１．０ｗｔ
％含有のアルミニウム合金材を用いた６００℃で１５分
程度の短時間の直接接合か、予めアルミナ表面にＴｉ及
び／又はＣｕを９００℃以上の高温でメタライズ処理
し、その後上記合金材接合する方法により、接合界面の
強度はほぼ母材強度に達する。又、実施例に明らかなよ
うに、２０ｍｍ角の接合体でも界面剥離や亀裂の発生無
しに良好に接合されていおり、通常、アルミナと熱膨張
係数の差の大きい金属の接合では大きな熱応力を発生
し、接合しても界面剥離やアルミナ側の亀裂などにより
健全な接合体が得られないが、この発明方法ではアルミ
ニウム自体が容易に塑性変形し、熱応力での悪影響は殆
どないと考えられる。
【００１４】
実施例１ アルミナセラミックスには９２ｗｔ％Ａｌ2Ｏ3で焼結助
材を約８ｗｔ％程度含んだ常圧焼結体で、室温ＪＩＳ
４点曲げ強度が３００ＭＰａ〜３５０ＭＰａの素材を用
いた。形状は２０ｍｍ×２０ｍｍ×２０ｍｍ立方体形状
であり、接合点は焼き上がり状態のままで使用した。被
接合アルミニウム材にはＪＩＳ３００３材を用い、形状
は２０ｍｍ×２０ｍｍ×２０ｍｍ立方体形状である。接
合用アルミニウム合金材には、Ｆｅ，Ｃｕ，Ｍｎ，Ｚｎ
などの不純物濃度は同等で、Ｓｉ含有量を１０．０ｗｔ
％（本発明１）、８．０ｗｔ％（比較例１）及び１１．
５ｗｔ％（比較例２）とした３種のものを用いた。接合
片は２０ｍｍ×２０ｍｍ×２０ｍｍとした。アルミナセ
ラミックスとアルミニウム材との間に接合用アルミニウ
ム合金片を介在させ、真空度１×１０-5〜１０-7Ｔｏｒ
ｒの雰囲気で５８０℃〜６１０℃と加熱温度を種々変え
て１５分間保持して接合を行い、炉冷した後、接合強度
を測定した。その結果を表１に示す。
材を約８ｗｔ％程度含んだ常圧焼結体で、室温ＪＩＳ
４点曲げ強度が３００ＭＰａ〜３５０ＭＰａの素材を用
いた。形状は２０ｍｍ×２０ｍｍ×２０ｍｍ立方体形状
であり、接合点は焼き上がり状態のままで使用した。被
接合アルミニウム材にはＪＩＳ３００３材を用い、形状
は２０ｍｍ×２０ｍｍ×２０ｍｍ立方体形状である。接
合用アルミニウム合金材には、Ｆｅ，Ｃｕ，Ｍｎ，Ｚｎ
などの不純物濃度は同等で、Ｓｉ含有量を１０．０ｗｔ
％（本発明１）、８．０ｗｔ％（比較例１）及び１１．
５ｗｔ％（比較例２）とした３種のものを用いた。接合
片は２０ｍｍ×２０ｍｍ×２０ｍｍとした。アルミナセ
ラミックスとアルミニウム材との間に接合用アルミニウ
ム合金片を介在させ、真空度１×１０-5〜１０-7Ｔｏｒ
ｒの雰囲気で５８０℃〜６１０℃と加熱温度を種々変え
て１５分間保持して接合を行い、炉冷した後、接合強度
を測定した。その結果を表１に示す。
【００１５】
【表１】
【００１６】実施例２ 実施例１のアルミナセラミックスの接合予定面にチタン
を真空度１×１０-6Ｔｏｒｒの雰囲気で９５０℃に加熱
してメタライズするに際し、５０μｍ厚みの純Ｔｉ箔を
用いた比較例３、ＴｉＨペースト（アミロースバインダ
ー、希釈材：ジエチルエーテル）を塗布した本発明２、
同じＴｉＨペーストを１０μｍ厚みにスクリーン印刷し
た本発明３の３種のメタライズ層を設けたアルミナセラ
ミックスを用意した。上記のアルミナセラミックスを実
施例１の被接合アルミニウム材と接合するのにＳｉ １
０．０ｗｔ％の本発明による接合用アルミニウム合金片
を用いて、真空度１×１０-5Ｔｏｒｒの雰囲気で６００
℃に加熱して１５分間保持する接合を行い、炉冷した
後、接合強度を測定した。その結果、比較例３は３０Ｍ
Ｐａであるのに対して、ペースト塗布した本発明２は２
００ＭＰａ、スクリーン印刷した本発明３では平均で２
６０ＭＰａと接合面ではなくアルミナ母材中で破壊する
ものもあり、従って得られるアルミナ／アルミニウム界
面強度としては最も優れたものである。
を真空度１×１０-6Ｔｏｒｒの雰囲気で９５０℃に加熱
してメタライズするに際し、５０μｍ厚みの純Ｔｉ箔を
用いた比較例３、ＴｉＨペースト（アミロースバインダ
ー、希釈材：ジエチルエーテル）を塗布した本発明２、
同じＴｉＨペーストを１０μｍ厚みにスクリーン印刷し
た本発明３の３種のメタライズ層を設けたアルミナセラ
ミックスを用意した。上記のアルミナセラミックスを実
施例１の被接合アルミニウム材と接合するのにＳｉ １
０．０ｗｔ％の本発明による接合用アルミニウム合金片
を用いて、真空度１×１０-5Ｔｏｒｒの雰囲気で６００
℃に加熱して１５分間保持する接合を行い、炉冷した
後、接合強度を測定した。その結果、比較例３は３０Ｍ
Ｐａであるのに対して、ペースト塗布した本発明２は２
００ＭＰａ、スクリーン印刷した本発明３では平均で２
６０ＭＰａと接合面ではなくアルミナ母材中で破壊する
ものもあり、従って得られるアルミナ／アルミニウム界
面強度としては最も優れたものである。
【００１７】実施例３ 実施例１のアルミナセラミックスの接合予定面にＣｕを
真空度１×１０-7Ｔｏｒｒの雰囲気で９００〜１１００
℃に加熱してメタライズするに際し、５０μｍ厚みの純
Ｃｕ箔を用いた比較例４、Ｃｕペースト（生化学セルロ
ースバインダー、希釈材：エーテル）を塗布した比較例
５、同Ｃｕペーストを１０μｍ厚みにスクリーン印刷し
た本発明の３種のメタライズ層を設けたアルミナセラミ
ックスを用意した。上記のアルミナセラミックスを実施
例１の被接合アルミニウム材と接合するのにＳｉ １
０．０ｗｔ％の本発明による接合用アルミニウム合金片
を用いて、真空度１×１０-5Ｔｏｒｒの雰囲気で６００
℃に加熱して１５分間保持する接合を行い、炉冷した
後、接合強度を測定した。その結果、比較例４は１００
ＭＰａ、比較例５は１５０ＭＰａであるのに対して、本
発明は平均で２５０ＭＰａと接合面ではなくアルミナ母
材中で破壊するものもあり、従って得られるアルミナ／
アルミニウム界面強度としては最も優れたものである。
真空度１×１０-7Ｔｏｒｒの雰囲気で９００〜１１００
℃に加熱してメタライズするに際し、５０μｍ厚みの純
Ｃｕ箔を用いた比較例４、Ｃｕペースト（生化学セルロ
ースバインダー、希釈材：エーテル）を塗布した比較例
５、同Ｃｕペーストを１０μｍ厚みにスクリーン印刷し
た本発明の３種のメタライズ層を設けたアルミナセラミ
ックスを用意した。上記のアルミナセラミックスを実施
例１の被接合アルミニウム材と接合するのにＳｉ １
０．０ｗｔ％の本発明による接合用アルミニウム合金片
を用いて、真空度１×１０-5Ｔｏｒｒの雰囲気で６００
℃に加熱して１５分間保持する接合を行い、炉冷した
後、接合強度を測定した。その結果、比較例４は１００
ＭＰａ、比較例５は１５０ＭＰａであるのに対して、本
発明は平均で２５０ＭＰａと接合面ではなくアルミナ母
材中で破壊するものもあり、従って得られるアルミナ／
アルミニウム界面強度としては最も優れたものである。
【００１８】
【発明の効果】実施例で得られた試験片より曲げ試験片
を切り出し強度評価を行ったが、いずれの試験片もアル
ミニウム側で大きく塑性変形し、強度の評価ができず、
接合体は十分な強度を有していると結論される。従っ
て、この発明は、アルミナセラミックスとアルミニウム
の接合に際し、特定量のＳｉを含有するアルミニウム合
金を介在させ、あるいはさらに予めアルミナセラミック
スに水素化チタンペーストあるいはＣｕをスクリーン印
刷してメタライズしておき、真空中で５９０℃〜６００
℃に加熱して接合することにより、平均で２００ＭＰａ
以上、好ましい条件ではさらに高く平均で２５０ＭＰａ
以上と母材強度に達する接合強度が得られ、構造用部品
として接合部分の強度や信頼性を必要とするアルミニウ
ムとアルミナセラミックスとの接合に最適である。
を切り出し強度評価を行ったが、いずれの試験片もアル
ミニウム側で大きく塑性変形し、強度の評価ができず、
接合体は十分な強度を有していると結論される。従っ
て、この発明は、アルミナセラミックスとアルミニウム
の接合に際し、特定量のＳｉを含有するアルミニウム合
金を介在させ、あるいはさらに予めアルミナセラミック
スに水素化チタンペーストあるいはＣｕをスクリーン印
刷してメタライズしておき、真空中で５９０℃〜６００
℃に加熱して接合することにより、平均で２００ＭＰａ
以上、好ましい条件ではさらに高く平均で２５０ＭＰａ
以上と母材強度に達する接合強度が得られ、構造用部品
として接合部分の強度や信頼性を必要とするアルミニウ
ムとアルミナセラミックスとの接合に最適である。
Claims (3)
- 【請求項１】 アルミナセラミックス材と、Ｓｉ０．６
ｗｔ％以下、Ｆｅ０．７ｗｔ％以下、Ｃｕ０．２ｗｔ％
以下、Ｍｎ２．０ｗｔ％以下含有するアルミニウム材と
の接合に、Ｓｉ９．０ｗｔ％〜１１．０ｗｔ％、Ｆｅ
０．８ｗｔ％以下、Ｃｕ０．３ｗｔ％以下、Ｍｎ０．０
５ｗｔ％以下、Ｍｇ０．０５ｗｔ％以下、Ｚｎ０．１ｗ
ｔ％以下、Ｔｉ０．２ｗｔ％以下、残部実質的にＡｌか
らなるアルミニウム合金材を介在させて、真空又は不活
性雰囲気中で５９０℃〜６００℃に加熱して接合し、２
００ＭＰａ以上の接合強度を得ることを特徴とするアル
ミナセラミックスとアルミニウムの接合方法。 - 【請求項２】 アルミナセラミックス材の接合予定面
に、予めＴｉＨペーストをスクリーン印刷し、これを真
空中、９００℃〜１０００℃でメタライズさせておくこ
とを特徴とする請求項１に記載のアルミナセラミックス
とアルミニウムの接合方法。 - 【請求項３】 アルミナセラミックス材の接合予定面
に、予めＣｕペーストをスクリーン印刷し、これを真空
中、９００℃〜１２００℃でメタライズさせておくこと
を特徴とする請求項１に記載のアルミナセラミックスと
アルミニウムの接合方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19288793A JP2729751B2 (ja) | 1993-07-06 | 1993-07-06 | アルミナセラミックスとアルミニウムの接合方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19288793A JP2729751B2 (ja) | 1993-07-06 | 1993-07-06 | アルミナセラミックスとアルミニウムの接合方法 |
Publications (2)
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| US6328198B1 (en) | 1998-05-01 | 2001-12-11 | Ngk Insulators, Ltd. | Method of manufacturing joint body |
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1993
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| KR100322785B1 (ko) * | 1998-05-01 | 2002-03-18 | 시바타 마사하루 | 접합체의 제조 방법 |
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| EP1295858A3 (en) * | 2001-09-25 | 2003-12-03 | Lucas-Milhaupt, Inc. | Method and composition for metallizing a refractory material by coating the refractory material |
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