JPS6337077B2 - - Google Patents

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JPS6337077B2
JPS6337077B2 JP57167859A JP16785982A JPS6337077B2 JP S6337077 B2 JPS6337077 B2 JP S6337077B2 JP 57167859 A JP57167859 A JP 57167859A JP 16785982 A JP16785982 A JP 16785982A JP S6337077 B2 JPS6337077 B2 JP S6337077B2
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JP
Japan
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layer
metal
metal layer
ceramic
ceramics
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Application number
JP57167859A
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Japanese (ja)
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JPS5957976A (en
Inventor
Rokuro Kanbe
Takaharu Imai
Kazuo Kimura
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Niterra Co Ltd
Original Assignee
NGK Spark Plug Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPS6337077B2 publication Critical patent/JPS6337077B2/ja
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Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

発明の目的 [産業上の利用分野] 本発明は金属膜積層セラミツクスに関し、更に
詳しくは外力、熱的歪みを受けた場合においても
金属膜とセラミツクスとの間で高い耐久付着性を
示す金属膜積層セラミツクスに関するものであ
る。 [従来の技術] セラミツクスは一般に優れた耐熱性、熱衝撃強
度、高温時の機械的強度、耐摩耗性あるいは高絶
縁性を有するために厳しい条件下で使用される部
材として好適なものである。しかし現実にはセラ
ミツクス単独で用いられることは少なく、セラミ
ツクスを用いる機械部品などにおいて他の材料例
えば金属などと共に用いられて、その機能を発揮
する。 ところが、セラミツクスと金属とを接合しよう
とする場合、直接両者を接合することは困難であ
るので、一旦セラミツクスの表面をある種の方法
で金属化し、その後目的の金属部材を接合する方
法が行われてきた。この方法としてはメタライズ
ペーストをセラミツクスの表面にスクリーン印刷
した後、非酸化性雰囲気で加熱する高融点金属
法、活性の高い金属(Ti,Zr)をセラミツクス
の表面にのせ真空容器内又は不活性雰囲気内で加
熱して行う活性金属法あるいは真空中で金属を強
熱して、その時発生する蒸気を付着させる方法等
による物理蒸着法がなされてきた。 [発明が解決しようとする問題点] しかし、単に上述のようにして金属層をセラミ
ツクスの上に積層するのみでは、例えば、モリブ
デンとマンガンとを使用した高融点金属法では層
を形成できる金属が限られ、例えばセラミツクス
が窒化珪素の場合、モリブデン―マンガンと反応
相を形成する酸化物がセラミツクス中に非常に少
ないのでこの金属層は十分な付着強度を得ること
はできない。活性金属法でも高融点金属法と同じ
欠点を有している。又、物理蒸着法で金属層を形
成しても、この蒸着した金属層に他の金属部材を
取りつけるような場合、銀ロウ付のような高温ロ
ウ付を用いると、蒸着する金属によつては熱拡散
が生じセラミツクスとの付着強度の低下をもたら
した。 又、セラミツクスが酸化ジルコニウムの場合に
は、上記窒化珪素材に較べれば熱膨張は大きくか
つ酸化物であるので高融点金属法による方法で十
分な付着強度を得ることが期待できるが、セラミ
ツクスの組成の違いにより、付着強度が十分に得
られないものがあつた。付着強度が十分に得られ
た場合でも繰り返し熱処理を加えた場合には金属
層の付着性に十分な信頼性を得ることができなか
つた。 このようにセラミツクス部材をロウ付等により
金属部材に接合させるためにセラミツクス表面に
十分付着強度の高い金属膜を積層することが必要
であるにもかかわらず、セラミツクスと金属との
低反応性あるいは熱膨張率の違いから、あらゆる
状況に耐えられるものが存在しなかつた。 発明の構成及び効果 本発明者等は上記の問題点に鑑み、広範な使用
状況下に耐えられる用途の広い金属膜積層セラミ
ツクスを実現すべく、鋭意研究の結果、本発明を
完成した。 [問題点を解決するための手段及び作用] 即ち、第1発明の要旨とするところは、セラミ
ツクスの表面に物理蒸着法により形成されたチタ
ン、ジルコニウムから選ばれた1種又は2種から
なる第1金属層、該第1金属層の上に物理蒸着法
により形成されたクロム、モリブデン、タングス
テンから選ばれた1種又は2種以上からなる第2
金属層及び該第2金属層の上に物理蒸着法あるい
は化学メツキ法により形成された銀、銅から選ば
れた1種又は2種からなる第3金属層より構成さ
れる金属膜を有することを特徴とする金属膜積層
セラミツクスにあり、第2発明の要旨とするとこ
ろは、セラミツクスの表面に物理蒸着法により形
成されたチタン、ジルコニウムから選ばれた1種
又は2種からなる第1金属層、該第1金属層の上
に物理蒸着法により形成されたクロム、モリブデ
ン、タングステンから選ばれた1種又は2種以上
からなる第2金属層、該第2金属層の上に物理蒸
着法により形成されたニツケル、パラジウムから
選ばれた1種又は2種からなる第3金属層及び該
第3金属層の上に物理蒸着法あるいは化学メツキ
法により形成された銀、銅から選ばれた1種又は
2種からなる第4金属層より構成される金属膜を
有することを特徴とする金属膜積層セラミツクス
にある。 セラミツクスは窒化珪素、ジルコニア、アルミ
ナあるいは炭化珪素等の公知の全てのセラミツク
スが含まれる。 物理蒸着法は一般的な公知の方法が用いられ、
例えば真空蒸着法、イオンビーム蒸着法あるいは
スパツタリング法等が挙げられ、これらは材質及
び膜厚を自由に選定できるという特徴を有する。
又、最上層に用いることが可能な化学メツキ法も
一般的な公知の方法が用いられ、例えば電解メツ
キ法、無電解メツキ法等が挙げられる。 セラミツクスと接する第1層金属のチタン、ジ
ルコニウムは活性度の高い金属であり、セラミツ
クス中の窒素や酸素とよく反応し窒化物や酸化物
の中間層を形成する。このため第1層は強固にセ
ラミツクスに付着する作用を有する。第1層の厚
さは通常500〜5000Åに設定され、この内でも耐
熱衝撃性の点から1000〜2000Åの範囲が好まし
い。第1層が500Å未満であるとセラミツクスと
他層あるいは最上層に接合される金属部材との熱
膨脹差が緩和されず、付着強度低下を招き、又、
5000Åを越えると第1層自体の熱膨張とセラミツ
クスとの差の影響が現われ付着強度低下を招く。 第2層金属のクロム、モリブデン、タングステ
ンは熱膨張係数が5.5〜8.4×10-6/℃であり、セ
ラミツクスの熱膨張係数2.9〜12×10-6/℃と比
較的近く、熱衝撃の緩衝材としての効果を生ずる
ことと、活性度も高いので第1層の付着性の補助
効果もある。又、本金属膜積層セラミツクスを他
の金属部材と接合するような場合、共晶銀ロウを
用いたロウ付けを行うが、このような高温時に第
1発明における最上層である第3層金属あるいは
第2発明における第3層金属の熱拡散が第1層ま
で及ぶことによる付着性の低下を防止する隔壁的
効果をも第2層は果している。 上記の第1及び第2層の説明は第1発明及び第
2発明に共通である。 次に第1発明の第3層金属の銀、銅は特に展延
性に富み、本発明の積層セラミツクスの適用によ
りこの層に接合される相手部材との熱膨張差を緩
和する効果を有する。それ故、この層の厚さは厚
い程よいのであるが、試料形状にも関係があり、
1μm以上であることが望ましく、更に本発明の
積層セラミツクスと接合する金属部材の熱膨張係
数差に比例して厚くすることが好ましく、その差
による歪みの吸収能が向上する。又、この第3層
は物理蒸着法の他に、前述の電解メツキ法、無電
解メツキ法等の化学メツキ法で形成しても同様な
効果を生ずるが第2層との付着強度の点から物理
蒸着法による方が好ましい。第1発明は上述した
ように、セラミツクス側よりチタン、ジルコニウ
ムから選ばれてなる第1層、クロム、モリブデ
ン、タングステンから選ばれてなる第2層及び
銀、銅から選ばれてなる第3層が積層したもので
あつたが、第2発明は第1発明の第2層と第3層
の間にニツケル、パラジウムから選ばれてなる層
を有する構造となつている。つまり、第2発明は
セラミツクス側からチタン、ジルコニウムから選
ばれてなる第1層、クロム、モリブデン、タング
ステンから選ばれてなる第2層、ニツケル、パラ
ジウムから選ばれてなる第3層及び銀、銅から選
ばれてなる第4層より構成されていることにな
る。この4層の内、第1層、第2層及び第4層は
上述した第1発明の第1層、第2層及び第3層に
該当し、その内容も全く同様である。 第2発明のニツケル、パラジウムから選ばれて
なる第3層について説明すると、この層は第4層
に覆われているにもかかわらず銀ロウ付等のぬれ
性向上の効果を果すもので、厚さは通常500〜
5000Åに形成されるが、他層との熱膨張係数の差
による付着強度低下を考慮すると1000〜2000Åが
好ましく、500Å未満ではぬれ性の効果が薄く、
5000Åを越えると付着強度が急速に低下する。
又、本層は、この上の層つまり第4層を化学メツ
キ法で形成させる場合に第2層が酸化してもろく
なるのを防止する効果も果す。 [発明の効果] 以上の如く構成されていることにより第1発明
の金属膜積層セラミツクスは金属膜自体強固にセ
ラミツクスに付着し、激しい熱衝撃にも耐久性を
有するものであり、更に金属膜上にロウ付等によ
り他の金属部材が取り付けられても該金属部材と
セラミツクスとの熱膨張係数の差による歪みを吸
収し、高い付着性を保持するものである。又、第
2発明においても第1発明と同様な効果を生ずる
他に、ニツケル、パラジウムから選ばれた第3層
が存在することにより銀ロウ付等のぬれ性が向上
して、より高付着性となると共に、化学メツキ時
の第2層の酸化を防止し、より強固な付着効果を
生ずるものである。 これら第1発明、第2発明による金属膜積層セ
ラミツクスは変圧器用の絶縁性放熱フインの部品
として変圧器本体と金属フインとの中間にあつて
両者を接合するのに用いたり、自動車用として耐
熱性、耐摩耗性部品に用いたり、その他各種機械
の軽量化、耐熱化、耐摩耗化にその部品として用
い、又、金属膜自体導電層として用いて効果的で
ある。 [実施例] 次に実施例に基づき本発明を具体的に説明す
る。 まず第1発明を実施例1に説明する。 実施例 1 セラミツクスを加圧成型及び焼成の後、金属膜
を形成する面を研磨した。その後、中性洗剤及び
純水による洗浄、次いでアセトンによる水分の置
換、更に1,1,1―トリクロルエタン及びアセ
トンによる乾燥という洗浄工程を実施した。この
洗浄したセラミツクスを基板とし真空蒸着機(日
本真空技術株式会社製 EBV―6DH)の真空槽
内にセツトし、内部を10-6Torr台に減圧して300
℃に加熱し、チタン又はジルコニウム、クロム又
はモリブデン又はタングステン及び銀又は銅の順
で電子ビームにより溶融蒸着させ、3層の金属膜
をセラミツクス上に形成した。 次に第2発明を実施例2に説明する。 実施例 2 実施例1と同様にセラミツクスに対し洗浄工程
を実施した。次いで同様な真空槽内にセツトし、
同様な条件で、チタン又はジルコニウム、クロム
又はモリブデン、ニツケル又はパラジウムおよび
銅の順で蒸着させ4層の金属膜を形成した。 上記、実施例1,2に対し比較例1として従来
のセラミツクス表面金属化法として知られている
第1層をチタンとし、第2層を銅とする2層金属
膜を実施例と同様にセラミツクス表面に形成し
た。これら実施例1,2及び比較例1においてセ
ラミツクスの種類、金属層の種類あるいは厚さを
かえて、次に示す付着強度試験を行つた。実施例
1および比較例1の試験片による試験結果を第1
表に、実施例2の試験片による試験結果を第2表
に示す。 付着強度試験 第1図の正面図に示す如く、上記実施例1,2
あるいは比較例により製作されたセラミツクス1
上の金属膜2表面に銀ロウ付3にて銀塊4を接合
し、試験片を製作した。但し、セラミツクス1は
15mm×15mm×5mm、銀塊4は15mm×15mm×10mmの
寸法に銀ロウ3の厚さは0.03mmに設定した。 このようにして製作した試験片の銀塊4側を治
具に固定した後、セラミツクス1の側面から力を
加えて金属膜2の付着剪断強度を測定した。又、
別に600℃×2時間→25℃×2時間の熱処理試験
後の試験片も同様に付着剪断強度を測定した。 実施例 3 実施例1と同様にして、アルミナセラミツクス
表面に、チタン、モリブデン及び銅の順に蒸着
し、さらに、化学メツキ法により銅をメツキして
3層の金属膜を形成した。 上記実施例3に対し比較例2として高融点金属
法を用いてアルミナセラミツクス表面にモリブデ
ン―マンガンによる金属膜を形成した。 上記実施例3及び比較例2について繰り返し熱
処理耐久性試験を行ないその結果を第3表に示
す。 繰り返し熱処理耐久性試験 第2図の断面図に示す如く、上記実施例3ある
いは比較例2により製作されたセラミツクス1上
の金属膜2表面に銀ロウ付3にてピン5を接合
し、試験片を製作した。その後、上記試験片を
500℃10分間加熱した後室温に冷却する処理を5
回実行した。 このようにして製作した試験片のピン5とセラ
ミツクス1を治具にて固定し引張加重を加えて金
属膜2の付着引張強度を測定した。
Purpose of the Invention [Field of Industrial Application] The present invention relates to metal film laminated ceramics, and more specifically to metal film laminated ceramics that exhibit high durable adhesion between metal films and ceramics even when subjected to external force or thermal strain. It concerns ceramics. [Prior Art] Ceramics generally have excellent heat resistance, thermal shock strength, mechanical strength at high temperatures, abrasion resistance, or high insulation properties, and are therefore suitable as members used under severe conditions. However, in reality, ceramics are rarely used alone, and in mechanical parts using ceramics, they are used together with other materials, such as metals, to perform their functions. However, when attempting to join ceramics and metal, it is difficult to join them directly, so the method is to first metallize the surface of the ceramic using a certain method and then join the desired metal member. It's here. This method involves screen-printing a metallizing paste on the surface of the ceramic and then heating it in a non-oxidizing atmosphere, or placing highly active metals (Ti, Zr) on the surface of the ceramic in a vacuum container or in an inert atmosphere. Physical vapor deposition methods have been used, such as an activated metal method in which metal is heated in a vacuum, or a method in which metal is ignited in a vacuum and the vapor generated at that time is deposited. [Problems to be Solved by the Invention] However, simply laminating a metal layer on ceramics as described above, for example, using a high melting point metal method using molybdenum and manganese, does not allow the metal to form a layer. For example, when the ceramic is silicon nitride, this metal layer cannot obtain sufficient adhesion strength because there is very little oxide in the ceramic that forms a reactive phase with molybdenum-manganese. The active metal method also has the same drawbacks as the refractory metal method. In addition, even if a metal layer is formed by physical vapor deposition, when attaching other metal members to this vapor-deposited metal layer, if high-temperature brazing such as silver brazing is used, depending on the metal to be vapor-deposited, Heat diffusion occurred, resulting in a decrease in adhesive strength with ceramics. Furthermore, when the ceramic is zirconium oxide, its thermal expansion is larger than that of the silicon nitride material mentioned above, and since it is an oxide, it can be expected that sufficient adhesion strength can be obtained by the high melting point metal method, but the composition of the ceramic Due to the difference in the adhesive strength, some adhesives were not able to obtain sufficient adhesive strength. Even when sufficient adhesion strength was obtained, sufficient reliability in adhesion of the metal layer could not be obtained when repeated heat treatments were applied. Although it is necessary to laminate a metal film with sufficient adhesion strength on the ceramic surface in order to bond ceramic parts to metal parts by brazing etc., Due to differences in expansion rates, there was no one that could withstand all conditions. Structure and Effects of the Invention In view of the above-mentioned problems, the present inventors completed the present invention as a result of intensive research in order to realize a versatile metal film laminated ceramic that can withstand a wide range of usage conditions. [Means and effects for solving the problem] That is, the gist of the first invention is to provide a ceramic material made of one or two selected from titanium and zirconium formed on the surface of ceramics by physical vapor deposition. a second metal layer made of one or more selected from chromium, molybdenum, and tungsten formed by physical vapor deposition on the first metal layer;
having a metal layer and a third metal layer made of one or two selected from silver and copper formed by physical vapor deposition or chemical plating on the metal layer and the second metal layer; The gist of the second invention lies in the metal film laminated ceramics characterized by a first metal layer made of one or two selected from titanium and zirconium formed on the surface of the ceramic by a physical vapor deposition method; A second metal layer made of one or more selected from chromium, molybdenum, and tungsten formed on the first metal layer by physical vapor deposition, and formed on the second metal layer by physical vapor deposition. A third metal layer consisting of one or two selected from nickel and palladium, and one or two selected from silver and copper formed on the third metal layer by physical vapor deposition or chemical plating. A metal film laminated ceramic is characterized in that it has a metal film composed of a fourth metal layer made of two types. Ceramics include all known ceramics such as silicon nitride, zirconia, alumina, and silicon carbide. A general known method is used for the physical vapor deposition method,
Examples include vacuum evaporation, ion beam evaporation, sputtering, etc., and these methods have the characteristic that the material and film thickness can be selected freely.
Further, as the chemical plating method that can be used for the uppermost layer, a general known method can be used, such as an electrolytic plating method, an electroless plating method, and the like. Titanium and zirconium, which are the first layer metals in contact with the ceramics, are highly active metals and react well with nitrogen and oxygen in the ceramics to form an intermediate layer of nitride or oxide. Therefore, the first layer has the effect of strongly adhering to ceramics. The thickness of the first layer is usually set to 500 to 5000 Å, and preferably 1000 to 2000 Å from the viewpoint of thermal shock resistance. If the thickness of the first layer is less than 500 Å, the difference in thermal expansion between the ceramic and the other layer or the metal member bonded to the top layer will not be alleviated, leading to a decrease in bond strength.
If the thickness exceeds 5000 Å, the influence of the difference between the thermal expansion of the first layer itself and the ceramic will appear, resulting in a decrease in adhesive strength. The second layer metals, chromium, molybdenum, and tungsten, have thermal expansion coefficients of 5.5 to 8.4 × 10 -6 /°C, which are relatively close to the thermal expansion coefficients of ceramics, which are 2.9 to 12 × 10 -6 / °C, and buffer thermal shock. It is effective as a material and has a high degree of activity, so it also has an auxiliary effect on the adhesion of the first layer. In addition, when this metal film laminated ceramic is joined to other metal members, brazing is performed using eutectic silver solder, but at such high temperatures, the third layer metal or the top layer in the first invention In the second invention, the second layer also has the effect of preventing adhesion from decreasing due to thermal diffusion of the third layer metal reaching the first layer. The above description of the first and second layers is common to the first invention and the second invention. Next, silver and copper, which are the third layer metals of the first invention, have particularly good malleability, and when the laminated ceramics of the invention is applied, they have the effect of alleviating the difference in thermal expansion between this layer and the mating member to be joined. Therefore, the thicker this layer is, the better, but it also depends on the sample shape.
The thickness is preferably 1 μm or more, and it is further preferable to increase the thickness in proportion to the difference in coefficient of thermal expansion of the metal member to be bonded to the laminated ceramic of the present invention, so that the ability to absorb strain due to the difference is improved. In addition to the physical vapor deposition method, this third layer can also be formed by chemical plating methods such as the electrolytic plating method and electroless plating method described above to produce the same effect, but from the viewpoint of adhesion strength with the second layer, Physical vapor deposition is preferred. As described above, the first invention includes, from the ceramic side, a first layer selected from titanium and zirconium, a second layer selected from chromium, molybdenum, and tungsten, and a third layer selected from silver and copper. However, the second invention has a structure in which a layer selected from nickel and palladium is provided between the second and third layers of the first invention. That is, in the second invention, from the ceramic side, the first layer is selected from titanium and zirconium, the second layer is selected from chromium, molybdenum, and tungsten, the third layer is selected from nickel and palladium, and the third layer is selected from silver and copper. The fourth layer is selected from the following. Of these four layers, the first layer, second layer, and fourth layer correspond to the first layer, second layer, and third layer of the above-mentioned first invention, and their contents are also exactly the same. Explaining the third layer selected from nickel and palladium of the second invention, this layer has the effect of improving wettability for silver soldering etc. even though it is covered with the fourth layer, and has a thick layer. Usually 500~
It is formed to a thickness of 5000 Å, but considering the decrease in adhesion strength due to the difference in thermal expansion coefficient with other layers, it is preferably 1000 to 2000 Å. If it is less than 500 Å, the wettability effect is weak;
When the thickness exceeds 5000 Å, the adhesion strength decreases rapidly.
This layer also has the effect of preventing the second layer from becoming brittle due to oxidation when the layer above it, that is, the fourth layer, is formed by chemical plating. [Effects of the Invention] With the structure as described above, the metal film laminated ceramic of the first invention has the metal film itself firmly attached to the ceramic, has durability against severe thermal shock, and furthermore Even if another metal member is attached to the ceramic member by brazing or the like, it absorbs distortion due to the difference in thermal expansion coefficient between the metal member and the ceramic and maintains high adhesion. In addition, in the second invention, in addition to producing the same effects as in the first invention, the presence of the third layer selected from nickel and palladium improves the wettability of silver brazing, etc., resulting in higher adhesion. At the same time, it prevents oxidation of the second layer during chemical plating and produces a stronger adhesion effect. The metal film laminated ceramics according to the first and second inventions can be used as parts of insulating heat dissipation fins for transformers to join the transformer body and metal fins, and can be used for automobiles as heat resistant parts. The metal film itself can be effectively used as a conductive layer, and can be used as a wear-resistant part, or as a part to make various machines lighter, more heat resistant, and more wear resistant. [Example] Next, the present invention will be specifically described based on Examples. First, the first invention will be explained using Example 1. Example 1 After pressure molding and firing ceramics, the surface on which the metal film was to be formed was polished. Thereafter, a cleaning process was carried out including washing with a neutral detergent and pure water, then replacing water with acetone, and drying with 1,1,1-trichloroethane and acetone. This cleaned ceramic was used as a substrate and placed in the vacuum chamber of a vacuum evaporation machine (EBV-6DH manufactured by Japan Vacuum Technology Co., Ltd.), and the internal pressure was reduced to 10 -6 Torr level to 300
℃ and melt-deposited titanium or zirconium, chromium or molybdenum or tungsten, and silver or copper in this order using an electron beam to form a three-layer metal film on the ceramic. Next, the second invention will be explained in Example 2. Example 2 A cleaning process was performed on ceramics in the same manner as in Example 1. Next, set it in a similar vacuum chamber,
Under similar conditions, titanium or zirconium, chromium or molybdenum, nickel or palladium, and copper were deposited in this order to form a four-layer metal film. Comparative Example 1 for Examples 1 and 2 above is a two-layer metal film in which the first layer is titanium and the second layer is copper, which is known as a conventional ceramic surface metallization method. formed on the surface. In Examples 1 and 2 and Comparative Example 1, the following adhesion strength test was conducted by changing the type of ceramic, the type or thickness of the metal layer. The test results using the test pieces of Example 1 and Comparative Example 1 were
Table 2 shows the test results using the test piece of Example 2. Adhesion strength test As shown in the front view of Fig. 1, the above Examples 1 and 2
Or ceramics 1 manufactured according to comparative example
A silver ingot 4 was bonded to the surface of the upper metal film 2 using a silver solder 3 to produce a test piece. However, ceramics 1
The dimensions of the silver ingot 4 were 15 mm x 15 mm x 5 mm, and the thickness of the silver solder 3 was set to 0.03 mm. After fixing the silver ingot 4 side of the thus produced test piece to a jig, force was applied from the side of the ceramic 1 to measure the adhesion shear strength of the metal film 2. or,
Separately, the adhesive shear strength of the test piece after a heat treatment test of 600°C x 2 hours → 25°C x 2 hours was similarly measured. Example 3 In the same manner as in Example 1, titanium, molybdenum, and copper were deposited in this order on the surface of alumina ceramics, and then copper was plated using a chemical plating method to form a three-layer metal film. In contrast to Example 3, as Comparative Example 2, a metal film of molybdenum-manganese was formed on the surface of alumina ceramics using a refractory metal method. A repeated heat treatment durability test was conducted for the above Example 3 and Comparative Example 2, and the results are shown in Table 3. Repeated heat treatment durability test As shown in the cross-sectional view of Figure 2, a pin 5 was bonded to the surface of the metal film 2 on the ceramic 1 manufactured in Example 3 or Comparative Example 2 using silver solder 3, and a test piece was was produced. After that, the above test piece was
5. Heating at 500℃ for 10 minutes and then cooling to room temperature.
Executed times. The pin 5 of the thus produced test piece and the ceramic 1 were fixed with a jig and a tensile load was applied to measure the adhesion tensile strength of the metal film 2.

【表】【table】

【表】【table】

【表】【table】

【表】 記した。
第1表に示された結果の如く、第1発明の実施
例の試料No.1〜7,9,10,12,13の試験片は他
の試料に比してセラミツクスに金属膜が非常に強
固に付着していることがわかり、熱処理に対して
も高い耐久性を示した。 又、第2表に示された結果の如く、第2発明の
実施例の試料No.21〜28の試験片はセラミツクスに
金属膜が非常に強固に付着している。又、実施例
1に比べて熱処理に対する耐久性が更に高いこと
が常温の剪断強度と熱処理後の剪断強度との差が
小さいことからわかる。 さらに、第3表に示された結果の如く、第1発
明の実施例の試料No.29の試験片は繰り返し熱処理
を負荷された時も非常に優れた付着強度を有し、
高融点金属法を用いた比較例に比し5.8倍以上の
引張強度を示した。
[Table] Written.
As shown in the results shown in Table 1, the test pieces of samples No. 1 to 7, 9, 10, 12, and 13 of the example of the first invention had a metal film on the ceramic to a greater extent than the other samples. It was found that it adhered firmly and showed high durability against heat treatment. Further, as shown in the results shown in Table 2, in the test pieces of samples Nos. 21 to 28 of the example of the second invention, the metal film was very firmly adhered to the ceramic. Furthermore, it can be seen that the durability against heat treatment is even higher than that of Example 1, as the difference between the shear strength at room temperature and the shear strength after heat treatment is small. Furthermore, as shown in the results shown in Table 3, the test piece of sample No. 29 of the example of the first invention had very excellent adhesive strength even when subjected to repeated heat treatments.
The tensile strength was 5.8 times higher than that of the comparative example using the high melting point metal method.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は剪断強度試験の試験片の正面図を、第
2図は引張強度試験の試験片の断面図を表わす。 1……セラミツクス、2……金属膜、3……ロ
ウ付部分、4……銀塊、5……ピン。
FIG. 1 shows a front view of a test piece for a shear strength test, and FIG. 2 shows a cross-sectional view of a test piece for a tensile strength test. 1... Ceramics, 2... Metal film, 3... Brazed part, 4... Silver ingot, 5... Pin.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 セラミツクスの表面に物理蒸着法により形成
されたチタン、ジルコニウムから選ばれた1種又
は2種からなる第1金属層、該第1金属層の上に
物理蒸着法により形成されたクロム、モリブデ
ン、タングステンから選ばれた1種又は2種以上
からなる第2金属層及び該第2金属層の上に物理
蒸着法あるいは化学メツキ法により形成された
銀、銅から選ばれた1種又は2種からなる第3金
属層より構成される金属膜を有することを特徴と
する金属膜積層セラミツクス。 2 セラミツクスの表面に物理蒸着法により形成
されたチタン、ジルコニウムから選ばれた1種又
は2種からなる第1金属層、該第1金属層の上に
物理蒸着法により形成されたクロム、モリブデ
ン、タングステンから選ばれた1種又は2種以上
からなる第2金属層、該第2金属層の上に物理蒸
着法により形成されたニツケル、パラジウムから
選ばれた1種又は2種からなる第3金属層及び該
第3金属層の上に物理蒸着法あるいは化学メツキ
法により形成された銀、銅から選ばれた1種又は
2種からなる第4金属層より構成される金属膜を
有することを特徴とする金属膜積層セラミツク
ス。
[Scope of Claims] 1. A first metal layer made of one or two selected from titanium and zirconium formed on the surface of ceramics by physical vapor deposition, and formed on the first metal layer by physical vapor deposition. a second metal layer made of one or more selected from chromium, molybdenum, and tungsten; and a second metal layer selected from silver and copper formed on the second metal layer by physical vapor deposition or chemical plating. A metal film laminated ceramic characterized by having a metal film composed of a third metal layer made of one or two types. 2. A first metal layer made of one or two selected from titanium and zirconium formed on the surface of the ceramic by physical vapor deposition, chromium and molybdenum formed on the first metal layer by physical vapor deposition, A second metal layer made of one or more selected from tungsten, and a third metal layer made of one or more selected from nickel and palladium formed on the second metal layer by physical vapor deposition. layer and a fourth metal layer made of one or two selected from silver and copper formed by physical vapor deposition or chemical plating on the third metal layer. Metal film laminated ceramics.
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