Método para unir un cuerpo de cerámica y un miembro de metal
Descripción general
 Es otro objeto de la presente invención proporcionar un método capaz de unir firmemente un miembro de metal a todos los cuerpos cerámicos de tipo óxido, tipo carburo y tipo nitruro, que es resistente a un gas corrosivo. ] Cuerpo de cerámica y método para unir miembros de metal en el cuerpo cerámico, el espesor de 500 a 10,000 capa angstrom de titanio se coloca un elemento de metal de níquel sobre la película de titanio con depositar, a continuación, el vacío en este , Y el eutéctico del titán de níquel está formado por la película de titanio y una parte del miembro metálico y el miembro metálico se une al cuerpo cerámico haciendo reaccionar el eutéctico con el cuerpo cerámico.
Campo técnico
La presente invención se refiere a un método para unir un cuerpo de cerámica y un miembro de metal.
Antecedentes de la técnica
Convencionalmente, el cuerpo cerámico y la unión del elemento de metal es en vivo o sinterizado molibdeno superficie de cerámica, la adición de aglutinante orgánico y un disolvente adecuados para el polvo de metal de alto punto de fusión, tal como manganeso, una pasta de metal sin una pasta por serigrafía miembro de la soldadura fuerte de metal revestido, plata a las causas capa de metal metalizados que se deposita una calcina a un polvo de metal refractario y el cuerpo de cerámica y la capa metálica metalizada se sinteriza integrado en una atmósfera reductora (cobre sobre aleación de plata) Soldadura a través de un material.
Tarea de solución
Sin embargo, se permite la unión de cuerpo de cerámica convencional y el elemento de metal para avanzar el depósito de una capa metálica metalizada sobre el cuerpo de cerámica, y el miembro de metal a la capa de metal metalizado se realiza por soldadura a través de un material de soldadura fuerte de plata, molibdeno constituye la capa metálica metalizada, la aplicación de cobre que constituye el manganeso y el material de soldadura, ya que los gases corrosivos débiles tales como plata ambos cloro gas, como un componente de un dispositivo que utiliza un gas corrosivo tal como, por ejemplo, un dispositivo de fabricación de semiconductores Luego, la capa metálica metalizada y el metal de aportación de soldadura fuerte se corroen y la unión entre el cuerpo cerámico y el miembro metálico se rompe.
La unión del cuerpo cerámico convencional y el elemento de metal debe ser previamente guardado la capa metálica metalizada se depositó sobre la superficie de cerámica, al depositar la capa metálica metalizada sobre la superficie del cuerpo de cerámica, pasta metálica proporcionado previamente debe, la pasta metálica se añade molibdeno, manganeso, un aglutinante orgánico y un disolvente con finamente molido a un polvo de metal refractario se convierte en un grado de tamaño de partículas que pasa a través de una impresora de la pantalla de malla, una pasta También tiene inconvenientes de que se requiere mucho tiempo y trabajo para preparar la pasta de metal.
Aunque aún más la pasta metálica se aplica a la superficie de la cerámica por serigrafía, recubrimiento de pasta metálica por la impresión de la pantalla son aquellos que tienen una gran variación en su espesor, como resultado, la capa metálica metalizada de espesor uniforme sobre la superficie de cerámica Es imposible adherir el miembro metálico a la capa metálica metalizada, y el elemento metálico no puede ser fuertemente soldado a la capa metálica metalizada.
Además, el molibdeno, capa de metal metalizado usando manganeso no se deposita sólo en material cerámico de óxido representado por óxido de aluminio, nitruro de aluminio o carburo de silicio, carburo de tipificado por nitruro de silicio, materiales cerámicos de nitruro Tiene la desventaja de que está muy restringido en el material del lado del cuerpo de cerámica en el momento de unir el cuerpo de cerámica y el miembro de metal porque no se aplica al cuerpo.
La presente [inventor] Los resultados de varios experimentos en vista de los inconvenientes anteriormente, titanio y níquel que material eutéctico es el óxido que tiene resistencia a gases corrosivos, todo el cuerpo cerámico de la actividad de carburo y nitruro basa- Y descubrió que están firmemente unidos.
En base a los hallazgos anteriores, la presente invención tiene como objetivo proporcionar un método capaz de unir firmemente el níquel como un miembro de metal a todos los cuerpos cerámicos de tipo óxido, tipo de carburo y tipo de nitruro .
Desde el uso único metal que es resistente a los gases corrosivos de acuerdo con el método de la presente invención, por ejemplo, se utiliza de manera adecuada para las partes tales como un dispositivo de fabricación de semiconductores utilizando un gas corrosivo.
Solución
Método de unión de un miembro de cerámica y el elemento de metal de la presente invención en el cuerpo de cerámica, el espesor de 500 a 10.000 capa angstrom de titanio se coloca un elemento de metal de níquel sobre la película de titanio con el depósito, que es entonces y disparó en un vacío, y caracterizado por la unión del elemento de metal con el cuerpo cerámico mediante la reacción del cuerpo cerámico co Akirabutsu con para producir eutéctica de titanio-níquel en una porción de la película de titanio y un elemento de metal Por ejemplo.
En el método de unión del cuerpo cerámico y el elemento de metal de la presente invención, el espesor de la película de titanio se deposita sobre el cuerpo cerámico es cantidades absolutas insuficientes de la co titanio-níquel Akirabutsu es inferior a 500 angstroms, el elemento de metal no puede ser firmemente unido al cuerpo de cerámica, también excede 10.000 Å capa de reacción vulnerable por reacción con el titanio-níquel co Akirabutsu el cuerpo de cerámica con un material eutéctico de titanio-níquel se genera excesivamente Se forma en una gran cantidad, y la resistencia mecánica en la porción de unión entre el cuerpo cerámico y el miembro metálico se deteriora en gran medida. Por lo tanto, el espesor de la película de titanio depositada en el cuerpo cerámico se especifica en el rango de 500 a 10,000 angstroms.
Lo que la película de titanio se deposita sobre el cuerpo cerámico sin la lámina por el método de laminación en un cuerpo cerámico adherido, o de titanio mediante el empleo de una técnica de formación de película delgada tal como una deposición de vapor conocido convencionalmente o pulverización catódica En el cuerpo de cerámica colocándolo en el cuerpo de cerámica.
Por cierto, la película de titanio se deposita sobre el cuerpo cerámico mediante el empleo de una técnica de formación de película delgada tal como deposición de vapor, o se deposita sobre el cuerpo cerámico mediante la colocación de los que no tienen el papel de aluminio mediante el método de laminación que es un no innecesario preparar un aglutinante orgánico, añadiendo metal de pegar el disolvente mientras pulverizar el metal de Rukoto, trabajabilidad del producto adherente es muy buena, se hace uniforme a través de todo el espesor de la película de titanio simultáneamente, el Como resultado, también es posible unir firmemente los miembros metálicos al cuerpo cerámico.
El miembro se calienta y el metal hecha de depositado no es la película de titanio y el níquel sobre un cuerpo cerámico, cuando para producir una eutéctica de titanio y níquel, óxido de titanio o realiza su calentamiento en la atmósfera ambiente o nitrógeno se nitrurado, han de titanio fuerza de unión del elemento de metal con el miembro de cerámica ya que también elimina la actividad para el cuerpo cerámico con no más de níquel y eutéctica a unir como una gran tiene un vacío que no se oxidará o nitruro Ahí
A continuación, la presente invención se explicará en base a ejemplos. cuerpo cerámico de nitruro de silicio En primer lugar, el cuerpo de alúmina de cerámica (Al 2 O 3), carburo de silicio cuerpo de cerámica (SiC), se prepararon (Si 3 N 4), la siguiente en la Tabla 1 en la superficie exterior de cada cuerpo cerámico Una película de titanio (Ti) que tiene un diámetro de 5 mm se deposita a un espesor predeterminado mediante un método de deposición de vapor o un método de bombardeo iónico.
Entonces el diámetro de 5 mm en la película de titanio se depositó sobre el cuerpo cerámico, en un vacío de 10-4Torr esta se pone en contacto con longitud de la varilla de níquel 20 mm, y cuece a una temperatura de 950 1200 ° C, una película de titanio una parte de las barras de níquel se hace reaccionar con un co Akirabutsu hace reaccionar con el cuerpo cerámico con para producir eutéctica de titanio-níquel unir el cuerpo cerámico bar níquel y.
Finalmente tirando en una dirección perpendicular al cuerpo de cerámica la barra de níquel, investigó la resistencia a la tracción cuando la varilla de níquel se peló del cuerpo de cerámica, se calculó la fuerza de unión por unidad de área.
En la Tabla 1, la Muestra No. 11 a 13 son muestras comparativas para la comparación con la presente invención, la capa de metal metalizado hecha de pre-molibdeno sobre manganeso a cada cuerpo cerámico se deposita, la barra de níquel a la capa metálica metalizada Para ser unido Los resultados anteriores se muestran en la Tabla 1.
Efecto de la invención
capa de metal El cuerpo cerámico convencional de molibdeno como puede verse a partir de los resultados, mediante el depósito de una capa metálica metalizada de manganeso o similares, la deposición es uno obtenido mediante la unión de un miembro metálico se metaliza es un cuerpo cerámico de alúmina a la capa metálica metalizada el cuerpo y nitruro de silicio cuerpo de cerámica de cerámica de carburo de silicio que no depositar cualquier problema es grave del lado del cuerpo de cerámica en la unión entre el cuerpo cerámico y el elemento de metal. En contraste, el miembro de metal de acuerdo con el método del cuerpo cerámico presente invención alúmina, la fuerza de unión en cualquiera de carburo de silicio cuerpo y nitruro de silicio cuerpo de cerámica de cerámica está unido a una intensidad de más de 5,0 Kg / mm @ 2, el miembro de metal Puede unirse firmemente a cualquier cuerpo de cerámica.
Según el método de la presente invención, la unión con el cuerpo de cerámica del elemento de metal, colocando el elemento de metal de níquel sobre la película de titanio con el depósito de un cuerpo cerámico película de titanio, a continuación, el vacío en este en calcinado, que se realiza mediante la generación de un eutéctico de titanio-níquel en una porción de la película de titanio y el miembro de metal, en el que la capa de titanio se emplea una película delgada que forma técnica tal como la deposición de vapor de titanio sobre un cuerpo cerámico que permite o proceso de laminado, haciendo que el aglutinante orgánico pasta metálica añadida, un disolvente junto con el metal de fresado de ser depositado mediante la colocación de los que no tienen el papel de aluminio es un no innecesario , La trabajabilidad de unir el cuerpo de cerámica y el miembro de metal es extremadamente buena.
Además, la película de titanio se deposita sobre el cuerpo cerámico se hace uniforme en todo su espesor, como resultado, también puede ser muy firmemente unido al elemento de metal en los cuerpos cerámicos.
Además, no está recibiendo el miembro de metal se corroe incluso en contacto gas corrosivo Cuando se utiliza sólo el metal en el elemento de metal o similar, que es resistente a los gases corrosivos en todavía presente invención, como resultado, el cuerpo cerámico Y el miembro de metal se puede mantener durante un largo período de tiempo.
Por lo tanto, el método de unión del cuerpo de cerámica y el elemento metálico de la presente invención, el componente que comprende por miembros de unión de metal para el cuerpo cerámico, se aplica preferentemente a un componente, por ejemplo utilizado en un aparato de fabricación de semiconductores utilizando un gas corrosivo.
Reclamo
En la reivindicación 1 cuerpo cerámico, el espesor de 500 a 10000 angstrom capa de titanio se coloca un elemento de metal de níquel sobre la película de titanio con depósito, que se dispara a continuación, en un vacío, y una película de titanio método de unión de un miembro de cerámica y un miembro metálico, caracterizado porque unir el miembro de metal para el cuerpo cerámico mediante la reacción del cuerpo cerámico co Akirabutsu con para producir eutéctica de titanio-níquel en una parte del elemento de metal .
Application number :1994-001671
Inventors :京セラ株式会社
Original Assignee :八木隆志