JPS60187485A - 接合装置 - Google Patents

接合装置

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JPS60187485A
JPS60187485A JP59041221A JP4122184A JPS60187485A JP S60187485 A JPS60187485 A JP S60187485A JP 59041221 A JP59041221 A JP 59041221A JP 4122184 A JP4122184 A JP 4122184A JP S60187485 A JPS60187485 A JP S60187485A
Authority
JP
Japan
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chamber
ultra
high vacuum
joining
bonding
Prior art date
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Pending
Application number
JP59041221A
Other languages
English (en)
Inventor
Yukio Sekiguchi
行雄 関口
Hiroyasu Funakubo
舟久保 煕康
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
RAIFU TECHNOL KENKYUSHO
Original Assignee
RAIFU TECHNOL KENKYUSHO
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Publication date
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Pending legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K20/00Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating
    • B23K20/24Preliminary treatment
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K20/00Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating
    • B23K20/14Preventing or minimising gas access, or using protective gases or vacuum during welding

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)
  • Ceramic Products (AREA)

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】 本発明は金属あるいはセラミック等の接合に関し、特に
精密機械部品の接合に好適な接合装置に係るものである
金属と金属との圧接は、その圧接面を原子間引力が作用
する距離まで近づけることにより可能となることが知ら
れている。
しかし、通常は金属表面に酸化膜や窒化膜等の表面被膜
が存在するため、金属間の圧接は困難である。
そこで、一般的な圧接方法として圧接面を高温に保ち、
その拡散現象を利用することによって、強固な化学結合
を持たない表面被膜を有する材料を拡散接合する方法が
提案されている。この方法は、圧接材料をその再結晶温
度付近に加熱するため、接合部の金属組織の変化及び熱
歪を生ずる欠点があり、高精度を必要とする精密機械部
品の接合には不適当である。
一方、圧接面の高温加熱処理に代え、圧接面間の摩擦或
は金属ブラシで圧接面をブラッシングすることにより表
面被膜層を除去し、再び表面被膜生成が生ずる前に、速
かに圧接接合する方法も提案されている。
しかし、この方法によっても、圧接面に多大な歪及び熱
の誘発を伴うため、圧接部の寸法変化が避けられないと
いう欠点があった。
このように圧接は、金属の表面状態に非常に影響される
ため、表面被膜層が存在する場合には殆ど不可能である
。従ってもし表面被膜層が存在しないような清浄な表面
にすることができれば、圧接が可能となる。しかし、表
面に何らかの歪を加えずに被膜を除去することは極めて
困難であり、逆に表面被膜層除去に際し、表面歪を極め
て微少にすることも困難である。
そこで本発明者は種々研究の結果、金属表面被膜を不活
性ガスイオンでスパッターリングにより除去した後、l
o−9mmI(g以上の超高真空内で圧接することによ
って、圧接材料の金属組織の変化や熱歪及び圧接部の寸
法変化がなく、しかも従前のような特殊な加熱処理等の
手段を要することな(、容易に接合できることを見い出
し、既に特願昭53−32416号として提案している
しかし乍ら、接合室内に接合物を出し入れする際は、接
合室を略大気圧状態に戻さねばならないから、接合時に
おいて再び接合室内をIQ−9mmHg程度に減圧する
のにかなりの時間を要し、生産性の向上が望めない。
本発明は上記の欠点を取り除くためになされたもので、
効率よく金属あるいはセラミック等の接合物を超高真空
接合室内にて接合する装置の提供を目的としている。
以下に本発明の実施例を図面に基づき説明する。
第1図は本発明実施例のに面図、第2図は第1図をA−
A方向から見た側面図である。本実施例は主として次の
4つの部分から構成される。
第1は超高真空接合室(以下単に接合室という)1であ
る。接合室1はIO−9mmHg以」二の高真空に保た
れ、二つの接合物2を保持固定する保持手段3、微少圧
力を発生する加圧手段4、接合操作前に接合表面を理想
に近い清浄表面にするため、10−9mmHgの真空度
を保ったままの状態で不活性ガススパッタエツチングを
可能にする差動圧力型スパッタエツチング手段5等を設
けている。
第2は超高真空予備室(以下単に予備室という)6であ
る。予備室6は10−8mm Hg以上の高真空に保た
れ、仕切弁7を介して接合室1とは遮断されている。予
備室6は接合物2を出し入れする際には大気中に解放さ
れるが、接合物2を複数個のボルダ−8に設置した後は
超高真空に保つことが可能となる他、接合物2の表面に
他の物体の薄膜を得ることのできるスパッタ蒸着装置9
を設置している。
第3は予備室6に設置した接合物を接合室1の接合物保
持手段3に設置するための接合物移動手段10である。
第4は第3図に示す如く、予備室6、接合室1の雰囲気
を超高真空にするための超高真空排気装置11である。
上記第1〜第4の部分を更に詳細に説明すると、接合室
1は略円筒形状であり、接合室1−P3には回転架台1
2が設けられ、回転架台12は接合室1外に配された回
転装置17により、必要なときに適当な角度だけ自在に
回動するように制御されるものである。この回転架台1
2上には第4図に示すように断面コ字状の接合物架台1
3が固定されており、接合物架台13に形成した溝13
8内に接合物ホルダ14の鍔部14aが係合することに
より接合物2を接合室1内に保持して、接合物2の保持
手段3を構成している。また前記接合物架台13と対向
する接合室1の一ヒ部にはこの保持手段3の一部を構成
する第2の接合物架台15が設けられており、この接合
物架台15は第1の接合物架台13と逆向きの断面コの
字状であり、前記接合物ホルダ14を逆向きに保持する
ように溝15aを備えている。そしてこの接合物架台1
5は加圧手段4と連結しており、上下に可動であるとと
もに、コの字状の両腕を開閉できるように開閉装置16
を備えている。
更に接合室1には必要に応じて接合物2の表面をエツチ
ングするための差動圧力型エツチング手段5が取り付け
られ、このうち、上部スパッタエツチング装置5aは前
記第2の接合物架台15と反対側の接合室1上部に、下
部スパッタエツチング装置5bは第2の接合物架台15
と対向する接合室1下部にそれぞれ設けられる。尚その
他接合室1には前記超高真空排気装置11と連結される
排気ボート18、及び作業監視用ポー1−19,20、
計測用ボート21、表面分析用ボート22等が設けられ
ている。
円筒状の予備室6内には接合室1内の回転架台】2と同
様の回転架台23が取り付けられており、回転架台23
上には等間隔(90度)にて4(Ililのホルダ8が
固定されている。このボルダ8ば第4図に示す如く前記
接合物架台13と略同−形状の断面コの字状のもので、
コの字状の開放部分が側方を向くように固定されており
、溝8a内に接合物ホルダ14の鍔部14aを係合する
ことにより接合物2を保持するようになっている。この
ホルダ8と対向する予備室6の側面にはスパッタ蒸着装
置9が設けてあり、これによりホルダ8上に取り付けた
接合物2の表面に他の物体の薄膜を形成できる。
接合物移動手段10は、軸方向及び回転方向に可動な移
動シャツl−] Oaを備えており、移動シャツ)10
aは予備室6の側壁を貫き、前記ホルダ8、仕切弁7を
介して接合室1内の接合物架台13にまで達する。この
移動シャフト10aは先端にネジ部10bを有し、この
ネジ部10bが接合物ホルダ14のネジ部14bに螺着
することにより、接合物2を予備室6と接合室1間にて
移動させるものである。尚、24は超高真空排気装置1
1に連結した排気ボートである。
超高真空排気装置11は第3図に示す如く、10−2〜
10−110−1O程度まで減圧可能な第1、第2の超
高真空ポンプPI、P2と、IQ−’mmHg程度まで
減圧可能な高真空ポンプP3と、真空計Gl、G2ど、
各ポンプP1 、P2 、P3及ヒ接合室l、予備室6
、アルゴンガスポンベ25間に配されたバルブB+ 、
B2 、B3 、Bll 、135、Ba 、B7 、
Be等からなっており、各バルブの開閉により、接合室
1、予備室6内を必要な真空度に調整するとともに、接
合室1、予備室6内でのイオンエツチング用、あるいは
イオンスパッタ蒸着用としてアルゴンガスを送るように
なっている。
次に本実施例による装置の操作を説明する。まず接合室
1、予備室6をそれぞれ超高真空雰囲気にする。次いで
予備室6を大気圧に解放し、接合物2を取り付けた複数
個の接合物ホルダ14をホルダ8に固定する。固定後予
備室6を再び所望の超高真空にする。
超高真空の予備室6内に配置した接合物2は必要に応じ
て、その表面にスパッタ蒸着膜を施ずことが可能である
。この場合には予備室6内を10−5 mm Hg程度
までアルゴン等の不活性ガスを導入し、この不活性ガス
を用いて目的とする薄膜の物質をスパッタ接合表面にス
パッタ蒸着膜として得ることができる。スパッタ蒸着膜
を得た後は再び10’mmHgの超高真空にする。
以上予備室6での操作が終了した段階で、移動シャフト
10aを回転して先端のネジ部10bを接合物ホルダー
4のネジ部14bに螺合し、移動シャフト10aを軸方
向に移動してホルダ8から接合物ホルダー4を取り外す
。次に予備室6内の回転架台23を45度回転させ、移
動シャツl−1Oaを90度回転させるとともに仕切弁
7をあけ、仕切弁7内を挿通さセて接合物ホルダー4を
接合室1内の接合物架台13に係合固定する。固定後移
動シャフZOaを逆方向に回転させて接合物ホルダ14
から外し、予備室6内の元位置まで戻す。次に回転架台
23を更に45度回転し、他の接合物ホルダ14に移動
シャフト10aの先端を螺合し、移動シャツl−10a
の軸方向への移動により接合物ホルダ14をホルダ8か
ら外し、かつ移動シャフト10aを90度回転する。こ
の際、接合室1内におむ)ては、回転架台12を180
80度回転おき、接合物架台15を固定位置まで降下し
ておく。次に移動シャツ)10aを軸方向に移動させて
接合物ホルダ14を接合物架台15に係合固定し、移動
シャツ)10aを回転させて螺着を外し、予備室6内の
元位置まで戻すとともに、仕切弁7を閉じる。この状態
で、接合室1内に保持固定された接合物2は、一つは加
圧手段4の先端部に、他の一つは回転架台12上に取付
けられている。従ってそれぞれの接合物2の表面が上部
、及び下部差動圧力型スパッタエツチング装置5a、5
bに対向する位置に固定されるため、その状態で接合物
2の表面をスパッタエツチングを行い理想に近い清浄表
面が得られるまでエツチングす0 る。このスパッタエツチング装置5a 、5bは既知の
市販されているもので10 ’ mm Hgの超高真空
中内で不活性ガスを用いたスパッタエツチングができ、
かつ表面を走査することによっである程度以上の面積を
スパッタエツチングすることができるものである。
スパッタエツチングによって理想的に近い清浄度を持っ
た接合表面が得られた接合物2,2は回転架台12を1
80度回転することにより互いに対向する位置にくる。
この状態で加圧手段4によって接合面同志に微少圧力を
加え接合操作を行う。
接合操作終了後、加圧手段の圧力を除去した状態で保持
し、接合室lと予備室6との仕切弁7を開放し、移動シ
ャフト10aを挿入して接合物ボルダ14に螺着する。
次に開閉装置16により接合物架台15の両腕間を開き
接合物ホルダ14と接合物架台15との係合を緩め、移
動シャフト10aを予備室6内に戻し、予備室6内のボ
ルダ8に接合物ホルダ14を係合し、同時に仕切弁7を
閉しる。これにより接合された2つの接合物は共に予備
室6内に持ち来たされ、その後予備室6を大気圧に戻す
ことにより、外部に取り出すことができる。
以上により接合物の設置から接合後の取り出しまでの手
順が終了する訳であり、これを繰り返せば多数の接合物
が得られる。また本実施例では予備室6内に4個のホル
ダ8を設けたから、予備室6を大気圧に戻すことなく2
回の接合操作が可能であり、予備室6内のホルダ8の数
を増加することにより、多数回の連続操作が可能である
ことは明らかである。
本発明は以上説明した如くであり、本発明に依れば接合
室は常に超高真空に保たれ、接合室内が常に清浄に保持
されることにより外気の汚れから守られるのみならず、
超高真空雰囲気を得る時間も短縮され、能率よく超高真
空結合を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明実施例の上面図、第2図は第1図の接合
室部分をA−A線方向から見た側面図、1 第3図は本発明実施例の超高真空排気装置の説明図、第
4図は本発明実施例の動作を説明する主要部分の分解斜
視図である。 1・・・・・・超高真空接合室、2・・・・・・接合物
、3・・・・・・保持手段、4・・・・・・加圧手段、
6・・・・・・超高真空接合予備室、7・・・・・・仕
切弁。 特許出願人 財団法人ライフテクノロジー研究所間 舟
 久 保 煕 康 3 2

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 接合物の保持手段と、この接合物を互いに圧接させるた
    めの加圧手段と、前記保持手段及び加圧手段を備えた超
    高真空接合室と、この超高真空接合室に対し仕切弁を介
    して接続された超高真空接合予備室と、接合物を超高真
    空接合予備室と超高真空接合室との間で移動せしめる接
    合物移動手段とからなる接合装置。
JP59041221A 1984-03-06 1984-03-06 接合装置 Pending JPS60187485A (ja)

Priority Applications (3)

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JP59041221A JPS60187485A (ja) 1984-03-06 1984-03-06 接合装置
EP85306557A EP0216968B1 (en) 1984-03-06 1985-09-16 Pressure welding bonding apparatus
US06/839,180 US4709844A (en) 1984-03-06 1986-03-13 Pressure welding bonding apparatus

Applications Claiming Priority (1)

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JP59041221A JPS60187485A (ja) 1984-03-06 1984-03-06 接合装置

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ID=12602337

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4709844A (en) * 1984-03-06 1987-12-01 Life Technology Research Found. Pressure welding bonding apparatus
JP2007296526A (ja) * 1994-09-14 2007-11-15 Emitec Ges Fuer Emissionstechnologie Mbh 金属構造物を製造するための方法

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5073461A (en) * 1989-11-27 1991-12-17 The Dow Chemical Company Tribochemical method of producing an oxidized surface on a ceramic or metal-ceramic
JP3136390B2 (ja) * 1994-12-16 2001-02-19 株式会社日立製作所 半田接合方法及びパワー半導体装置
US5799860A (en) * 1995-08-07 1998-09-01 Applied Materials, Inc. Preparation and bonding of workpieces to form sputtering targets and other assemblies
TW450861B (en) * 1998-05-13 2001-08-21 Toyo Kohan Co Ltd Manufacturing method of a combination material of metal foil and ceramic, and metal foil laminated ceramic substrate
ES2316892T3 (es) * 2004-03-31 2009-04-16 APPLIED MATERIALS GMBH & CO. KG Disposicion de esclusa para una instalacion de tratamiento al vacio y procedimiento para su operacion.

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS55130388A (en) * 1979-03-30 1980-10-09 Hitachi Ltd Vacuum diffusion bonding equipment
JPS57202989A (en) * 1981-06-10 1982-12-13 Hitachi Ltd Diffusion bonding method
JPS5828711U (ja) * 1981-08-12 1983-02-24 住友電気工業株式会社 圧延用ロ−ラ−ガイド

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3257539A (en) * 1961-02-27 1966-06-21 Kazakov Nicolay Fedotovich Apparatus for diffusion joining in a vacuum of metals, alloys and materials different in kind
US3770015A (en) * 1968-12-26 1973-11-06 Johnson Matthey & Mallory Ltd Manufacture of composite materials
FR2281635A1 (fr) * 1974-08-09 1976-03-05 Commissariat Energie Atomique Procede et dispositif pour remplir une gaine de produits contenus dans une enceinte etanche
DD126993A1 (ja) * 1976-07-28 1977-08-31
US4166563A (en) * 1977-09-27 1979-09-04 Societe Suisse Pour L'industrie Horlogere Management Services, S.A. Transfer machine for sealing electronic or like components under vacuum
JPS5653886A (en) * 1979-10-03 1981-05-13 Hiroyasu Funakubo Micro-strain pressure welding device of metals and ceramics and its method
SU1166947A1 (ru) * 1983-07-11 1985-07-15 Саратовский Ордена Трудового Красного Знамени Политехнический Институт Способ диффузионной сварки металлов в вакууме
JPS60187485A (ja) * 1984-03-06 1985-09-24 Raifu Technol Kenkyusho 接合装置

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS55130388A (en) * 1979-03-30 1980-10-09 Hitachi Ltd Vacuum diffusion bonding equipment
JPS57202989A (en) * 1981-06-10 1982-12-13 Hitachi Ltd Diffusion bonding method
JPS5828711U (ja) * 1981-08-12 1983-02-24 住友電気工業株式会社 圧延用ロ−ラ−ガイド

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4709844A (en) * 1984-03-06 1987-12-01 Life Technology Research Found. Pressure welding bonding apparatus
JP2007296526A (ja) * 1994-09-14 2007-11-15 Emitec Ges Fuer Emissionstechnologie Mbh 金属構造物を製造するための方法

Also Published As

Publication number Publication date
EP0216968A1 (en) 1987-04-08
EP0216968B1 (en) 1990-02-21
US4709844A (en) 1987-12-01

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