JPH08119760A - ＳｉＣのろう付方法 - Google Patents
ＳｉＣのろう付方法Info
- Publication number
- JPH08119760A JPH08119760A JP25659494A JP25659494A JPH08119760A JP H08119760 A JPH08119760 A JP H08119760A JP 25659494 A JP25659494 A JP 25659494A JP 25659494 A JP25659494 A JP 25659494A JP H08119760 A JPH08119760 A JP H08119760A
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- Japan
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- sic
- brazing
- layer
- soldering
- metallizing
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 ＳｉＣ部材にき裂等が生じることがなく、Ｓ
ｉＣ部材と金属部材の接合界面で剥離を生じることがな
いろう付方法を実現する。 【構成】 ＳｉＣ部材１にメタライズ処理を施した後、
Ｓｎ−Ａｕ系ろう材６を用いて金属部材２とＳｉＣ部材
１をろう付することによって、低温でろう付を行うこと
ができるため、ＳｉＣ部材１にき裂等を発生させること
がなく、また、ＳｉＣ部材１の接合面をメタライズ処理
した後にろう付を行うため、ＳｉＣ部材１と金属部材２
は強固に接合され、その接合界面で剥離を生じることの
ないろう付方法を実現する。
ｉＣ部材と金属部材の接合界面で剥離を生じることがな
いろう付方法を実現する。 【構成】 ＳｉＣ部材１にメタライズ処理を施した後、
Ｓｎ−Ａｕ系ろう材６を用いて金属部材２とＳｉＣ部材
１をろう付することによって、低温でろう付を行うこと
ができるため、ＳｉＣ部材１にき裂等を発生させること
がなく、また、ＳｉＣ部材１の接合面をメタライズ処理
した後にろう付を行うため、ＳｉＣ部材１と金属部材２
は強固に接合され、その接合界面で剥離を生じることの
ないろう付方法を実現する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、加速管のＳｉＣ接合部
等に適用されるＳｉＣのろう付方法に関する。
等に適用されるＳｉＣのろう付方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のＳｉＣと金属とを接合する方法と
しては、２種類の方法があり、第１は、ＳｉＣにメタラ
イズ処理を施して銀ろうによりろう付する方法であり、
第２は、メタライズ処理は行わずに活性金属入り銀ろう
によりＳｉＣを直接接合する方法であった。
しては、２種類の方法があり、第１は、ＳｉＣにメタラ
イズ処理を施して銀ろうによりろう付する方法であり、
第２は、メタライズ処理は行わずに活性金属入り銀ろう
によりＳｉＣを直接接合する方法であった。
【０００３】第１のＳｉＣにメタライズ処理を施して銀
ろうによりろう付する方法は、ＳｉＣに対しＴｉ，Ｍ
ｏ，Ｎｉの３層のメタライズ処理を行った後、ＢＡｇ−
８ろう材（組成：Ａｇ−２８Ｃｕ、融点：約７８０℃）
を用いてＳｉＣと金属とを約８００℃でろう付するもの
である。
ろうによりろう付する方法は、ＳｉＣに対しＴｉ，Ｍ
ｏ，Ｎｉの３層のメタライズ処理を行った後、ＢＡｇ−
８ろう材（組成：Ａｇ−２８Ｃｕ、融点：約７８０℃）
を用いてＳｉＣと金属とを約８００℃でろう付するもの
である。
【０００４】第２の活性金属入り銀ろうによりＳｉＣを
直接接合する方法は、Ｔｉ入りＢＡｇ−８ろう付（組
成：Ａｇ−２８Ｃｕ−２Ｔｉ、融点：約７９０℃）を用
いてＳｉＣと金属とを約８２０℃で直接ろう付するもの
である。
直接接合する方法は、Ｔｉ入りＢＡｇ−８ろう付（組
成：Ａｇ−２８Ｃｕ−２Ｔｉ、融点：約７９０℃）を用
いてＳｉＣと金属とを約８２０℃で直接ろう付するもの
である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】従来の方法において
は、いずれの方法の場合もろう付温度が約８００℃と高
いために、ＳｉＣの熱膨張率（５×１０-6／Ｋ）とこれ
に接合する金属の熱膨張率（例えば、Ｃｕは１８×１０
-6／Ｋ）の差、及びろう付温度と室温との温度差に起因
する過大な熱応力がろう付温度からの冷却時に接合界面
に発生し、接合界面で剥離が生じたり、比較的もろいＳ
ｉＣにき裂が生じたりしていた。
は、いずれの方法の場合もろう付温度が約８００℃と高
いために、ＳｉＣの熱膨張率（５×１０-6／Ｋ）とこれ
に接合する金属の熱膨張率（例えば、Ｃｕは１８×１０
-6／Ｋ）の差、及びろう付温度と室温との温度差に起因
する過大な熱応力がろう付温度からの冷却時に接合界面
に発生し、接合界面で剥離が生じたり、比較的もろいＳ
ｉＣにき裂が生じたりしていた。
【０００６】なお、この接合界面で発生する熱応力を緩
和するためには、以下の２点が考えられる。第１はろう
付温度を下げることであり、第２は接合部に応力緩衝材
をインサートすることである。
和するためには、以下の２点が考えられる。第１はろう
付温度を下げることであり、第２は接合部に応力緩衝材
をインサートすることである。
【０００７】しかし、後者の応力緩衝材の適用について
は、ＳｉＣが、通常のセラミックスと金属の接合に用い
られる応力緩衝材Ｃｕとのろう付の場合でさえも、接合
部での熱応力が過大となり、ＳｉＣに割れが発生し易い
ものであり、金属とのろう付が最も困難なセラミックス
の１つであるため、この実施は不可能であった。本発明
は上記の課題を解決しようとするものである。
は、ＳｉＣが、通常のセラミックスと金属の接合に用い
られる応力緩衝材Ｃｕとのろう付の場合でさえも、接合
部での熱応力が過大となり、ＳｉＣに割れが発生し易い
ものであり、金属とのろう付が最も困難なセラミックス
の１つであるため、この実施は不可能であった。本発明
は上記の課題を解決しようとするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明のＳｉＣのろう付
方法は、ＳｉＣ部材にメタライズ処理を施した後、Ｓｎ
−Ａｕ系ろう材を用いて金属部材と上記ＳｉＣ部材をろ
う付することを特徴としている。
方法は、ＳｉＣ部材にメタライズ処理を施した後、Ｓｎ
−Ａｕ系ろう材を用いて金属部材と上記ＳｉＣ部材をろ
う付することを特徴としている。
【０００９】
【作用】上記においては、金属部材とＳｉＣ部材のろう
付にＳｎ−Ａｕ系ろう材を用いているために低温でろう
付を行うことができ、ＳｉＣ部材と金属部材との熱膨張
の差が従来の方法に比べて小さくなることにより、Ｓｉ
Ｃ部材にき裂等が生じない。
付にＳｎ−Ａｕ系ろう材を用いているために低温でろう
付を行うことができ、ＳｉＣ部材と金属部材との熱膨張
の差が従来の方法に比べて小さくなることにより、Ｓｉ
Ｃ部材にき裂等が生じない。
【００１０】また、上記ＳｉＣ部材の接合面には、上記
ろう付に先立って、メタライズ処理を施しているため、
ろう付後の接合部は強固に接合され、接合界面で剥離を
生じることがない。
ろう付に先立って、メタライズ処理を施しているため、
ろう付後の接合部は強固に接合され、接合界面で剥離を
生じることがない。
【００１１】
【実施例】本発明の一実施例を図１及び図２により説明
する。なお、本実施例のろう付方法は、図２に示す加速
管ダミーロードの製作において、無酸化銅（以下、ＯＦ
Ｃｕとする）製の導波管２の内面に、大電力マイクロ波
吸収体として優れた作用を行うＳｉＣ製のボタン１を接
合する際に適用されたものである。
する。なお、本実施例のろう付方法は、図２に示す加速
管ダミーロードの製作において、無酸化銅（以下、ＯＦ
Ｃｕとする）製の導波管２の内面に、大電力マイクロ波
吸収体として優れた作用を行うＳｉＣ製のボタン１を接
合する際に適用されたものである。
【００１２】図１及び図２に示す本実施例のろう付方法
においては、まず、ＳｉＣボタン１の接合部にメタライ
ズ処理を施し、ＳｉＣボタン１側から順次Ｔｉメタライ
ズ層１０、Ｍｏメタライズ層９、Ｎｉメタライズ層８、
Ｃｕメタライズ層７の４層を形成する。
においては、まず、ＳｉＣボタン１の接合部にメタライ
ズ処理を施し、ＳｉＣボタン１側から順次Ｔｉメタライ
ズ層１０、Ｍｏメタライズ層９、Ｎｉメタライズ層８、
Ｃｕメタライズ層７の４層を形成する。
【００１３】こゝで、、Ｔｉメタライズ層１０の厚さ
は、０．１μｍ〜１μｍ、Ｍｏメタライズ層９の厚さ
は、０．１μｍ〜１μｍ、Ｎｉメタライズ層８の厚さ
は、０．１μｍ〜１μｍ、Ｃｕメタライズ層７の厚さ
は、１５μｍ〜５０μｍに制御した。
は、０．１μｍ〜１μｍ、Ｍｏメタライズ層９の厚さ
は、０．１μｍ〜１μｍ、Ｎｉメタライズ層８の厚さ
は、０．１μｍ〜１μｍ、Ｃｕメタライズ層７の厚さ
は、１５μｍ〜５０μｍに制御した。
【００１４】次に、メタライズ処理されたＳｉＣボタン
１とＯＦＣｕ導波管２の間に、厚さが５０μｍ〜１００
μｍのＳｎ−１０Ａｕろう材箔６を置いて加熱し、ろう
付する。こゝで、ろう付温度は３００〜３５０℃として
１０〜３０分間保持し、冷却は剥離や割れを生じないよ
うに十分ゆっくりと行った。
１とＯＦＣｕ導波管２の間に、厚さが５０μｍ〜１００
μｍのＳｎ−１０Ａｕろう材箔６を置いて加熱し、ろう
付する。こゝで、ろう付温度は３００〜３５０℃として
１０〜３０分間保持し、冷却は剥離や割れを生じないよ
うに十分ゆっくりと行った。
【００１５】本実施例のろう付方法による接合において
は、従来の方法に比べてろう付温度を著しく低下させて
いるため、ろう付界面で生じる熱応力が極めて低い値と
なり、ろう付中にＳｉＣボタン１のき裂発生がみられな
かった。
は、従来の方法に比べてろう付温度を著しく低下させて
いるため、ろう付界面で生じる熱応力が極めて低い値と
なり、ろう付中にＳｉＣボタン１のき裂発生がみられな
かった。
【００１６】また、ろう付前にメタライズ処理を行って
おり、Ｔｉ層１０はＳｉＣとの結合力を向上させる役割
を、Ｍｏ層９はＴｉが金属側に拡散して脆化層を形成す
るのを防ぐ拡散バリアの役割を、Ｎｉ層８はＭｏ層９と
Ｃｕ層７、金属とを結合する役割を、Ｃｕ層７はＳｎ−
Ａｕ系ろう材との濡れ性を向上する（ろう付性を向上す
る）役割を果たしているため、これらの層７，８，９，
１０で形成されたメタライズ層により良好なろう付品質
が得られ、接合界面での剥離が生じなかった。
おり、Ｔｉ層１０はＳｉＣとの結合力を向上させる役割
を、Ｍｏ層９はＴｉが金属側に拡散して脆化層を形成す
るのを防ぐ拡散バリアの役割を、Ｎｉ層８はＭｏ層９と
Ｃｕ層７、金属とを結合する役割を、Ｃｕ層７はＳｎ−
Ａｕ系ろう材との濡れ性を向上する（ろう付性を向上す
る）役割を果たしているため、これらの層７，８，９，
１０で形成されたメタライズ層により良好なろう付品質
が得られ、接合界面での剥離が生じなかった。
【００１７】本実施例のろう付方法が適用されて製作さ
れた加速管ダミーロードは、加速管に生じる不用の大電
力マイクロ波３をＳｉＣボタン１が吸収して熱エネルギ
ーに変換し、変換された熱エネルギーはＯＦＣｕ導波管
２を介して水冷ジャケット４内を流れる冷却水５に伝達
されて除去されるものである。
れた加速管ダミーロードは、加速管に生じる不用の大電
力マイクロ波３をＳｉＣボタン１が吸収して熱エネルギ
ーに変換し、変換された熱エネルギーはＯＦＣｕ導波管
２を介して水冷ジャケット４内を流れる冷却水５に伝達
されて除去されるものである。
【００１８】そのため、上記ＳｉＣボタン１とＯＦＣｕ
導波管２の接合部の温度は約１００℃程度に維持され
る。この状態で加速管ダミーロードを長時間使用した
が、ＳｉＣボタン１のき裂や接合部の剥離等の欠陥が上
記加速管ダミーロードに全く生じなかった。
導波管２の接合部の温度は約１００℃程度に維持され
る。この状態で加速管ダミーロードを長時間使用した
が、ＳｉＣボタン１のき裂や接合部の剥離等の欠陥が上
記加速管ダミーロードに全く生じなかった。
【００１９】
【発明の効果】本発明のＳｉＣのろう付方法は、ＳｉＣ
部材にメタライズ処理を施した後、Ｓｎ−Ａｕ系ろう材
を用いて金属部材とＳｉＣ部材をろう付することによっ
て、低温でろう付を行うことができるため、ＳｉＣ部材
にき裂等を発生させることがなく、また、ＳｉＣ部材の
接合面をメタライズ処理した後にろう付を行うため、Ｓ
ｉＣ部材と金属部材は強固に接合され、その接合界面で
剥離を生じることのないろう付方法を実現する。
部材にメタライズ処理を施した後、Ｓｎ−Ａｕ系ろう材
を用いて金属部材とＳｉＣ部材をろう付することによっ
て、低温でろう付を行うことができるため、ＳｉＣ部材
にき裂等を発生させることがなく、また、ＳｉＣ部材の
接合面をメタライズ処理した後にろう付を行うため、Ｓ
ｉＣ部材と金属部材は強固に接合され、その接合界面で
剥離を生じることのないろう付方法を実現する。
【図１】本発明の一実施例に係るろう付方法の説明図で
ある。
ある。
【図２】上記一実施例のろう付方法が適用された加速管
ダミーロードの説明図で、（ａ）は側面図、（ｂ）は
（ａ）のＡ−Ａ矢視図である。
ダミーロードの説明図で、（ａ）は側面図、（ｂ）は
（ａ）のＡ−Ａ矢視図である。
１ ＳｉＣボタン ２ ＯＦＣｕ導波管 ３ 大電力マイクロ波 ４ 水冷ジャケット ５ 冷却水 ６ Ｓｎ−１０Ａｕろう材 ７ Ｃｕメタライズ層 ８ Ｎｉメタライズ層 ９ Ｍｏメタライズ層 １０ Ｔｉメタライズ層
Claims (1)
- 【請求項１】 ＳｉＣ部材にメタライズ処理を施した
後、Ｓｎ−Ａｕ系ろう材を用いて金属部材と上記ＳｉＣ
部材をろう付することを特徴とするＳｉＣのろう付方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25659494A JPH08119760A (ja) | 1994-10-21 | 1994-10-21 | ＳｉＣのろう付方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25659494A JPH08119760A (ja) | 1994-10-21 | 1994-10-21 | ＳｉＣのろう付方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08119760A true JPH08119760A (ja) | 1996-05-14 |
Family
ID=17294805
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25659494A Withdrawn JPH08119760A (ja) | 1994-10-21 | 1994-10-21 | ＳｉＣのろう付方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08119760A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1176128A2 (en) | 2000-07-27 | 2002-01-30 | Ngk Insulators, Ltd. | Composite member comprising bonded different members and method for making the composite member |
-
1994
- 1994-10-21 JP JP25659494A patent/JPH08119760A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1176128A2 (en) | 2000-07-27 | 2002-01-30 | Ngk Insulators, Ltd. | Composite member comprising bonded different members and method for making the composite member |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20020115 |