(57)【要約】      （修正有）【課題】処理チャンバ構成要素の寿命延長するため、構成要素の不具合による保守を減らすろう付けジョイントを改善する方法を提供する。【解決手段】セラミックろう付けジョイントの形成方法は、金属構成要素の表面の脱酸素化し、ジョイントを組み立て、ジョイント構成要素の融合のためにジョイントを加熱し、ジョイントを冷却する。ろう付けジョイント５００は、共形層５３０を含む。凹部５０２内に配設されるロッド５０６は、ろう付けジョイント内での応力集中を低減する特徴を備える。【選択図】図５
2020047914.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板処理構成要素の金属−セラミックろう付けジョイントを形成する方法であって、
一または複数のジョイント構成要素の複数の表面を脱酸素化することと、
セラミック体の凹部の上に共形層を形成することと、
前記一または複数のジョイント構成要素とろう付け材料をセラミック体の前記凹部に配設することと、
前記一または複数のセラミックジョイント構成要素と前記ろう付け材料を加熱してろう付けジョイントを形成することと、
前記ろう付けジョイントを冷却することと
を含む方法。
【請求項２】
前記一または複数のジョイント構成要素とろう付け材料を加熱することは、前記一または複数のジョイント構成要素に連続的な力を加えることを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記連続的な力は、約５ｋｇｆから９０ｋｇｆの間である、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記共形層は、タングステン、チタン、クロム、またはこれらの組み合わせを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記共形層は２つ以上の層を含む、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
内部に凹部を有するセラミック体と、
前記凹部の上に配設された共形層と、
前記凹部内に配設された部分を有するロッドと、
前記凹部内に配設されたメッシュを有する第１の層と、
前記第１の層に近接して配設されたろう付け材料を含む第２の層と、
前記第２の層に近接して配設されたインサートを含む第３の層と、
前記第３の層に近接して配設されたろう付け材料を含む第４の層と、
を含む、基板処理構成要素の金属−セラミックろう付けジョイント。
【請求項７】
前記メッシュに連結された接地接続をさらに備える、請求項６に記載のジョイント。
【請求項８】
前記ロッドは、少なくとも１つの応力を低減する特徴を有する本体を備える、請求項６に記載のジョイント。
【請求項９】
前記インサートは、内部に形成された少なくとも１つの膨張用特徴を有する本体を備える、請求項６に記載のジョイント。
【請求項１０】
前記共形層は、タングステン、チタン、クロム、またはこれらの組み合わせを含む、請求項６に記載のジョイント。
【請求項１１】
内部に凹部を有するセラミック体と、
前記凹部の上に配設された共形層と、
前記凹部内に配設された部分を有するロッドと、
前記ロッドの一部を取り囲むスリーブと、
前記凹部内に配設されたメッシュを有する第１の層と、
前記第１の層に近接して配設されたろう付け材料を含む第２の層と、
前記第２の層に近接して配設されたインサートを含む第３の層と、
前記第３の層に近接して配設されたろう付け材料を含む第４の層と、
を含む、基板処理構成要素の金属−セラミックろう付けジョイント。
【請求項１２】
前記メッシュに連結された接地接続をさらに備える、請求項１１に記載のジョイント。
【請求項１３】
前記共形層が前記凹部の内面を完全に覆う、請求項１１に記載のジョイント。
【請求項１４】
前記ロッドは、内部に配設された少なくとも１つの応力低減特徴を有する本体を備え、前記少なくとも１つの応力低減特徴はチャンファー、丸みを帯びた角、チャネル、凹部、またはこれらの組み合わせを備える、請求項１１に記載のジョイント。
【請求項１５】
前記インサートは、内部に配設された少なくとも１つの膨張用特徴を有する本体を備え、前記少なくとも１つの膨張用特徴はチャネル、開口部、またはこれらの組み合わせを備える、請求項１１に記載のジョイント。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
［０００１］  本開示の実施形態は概して、半導体処理チャンバ構成要素で使用されるろう付けジョイントに関する。
【背景技術】
【０００２】
関連技術の説明
［０００２］  半導体などの電子デバイスの需要は、引き続き製造処理の改善を推進している。例えば、処理チャンバの保守による停止期間を短縮し、利用率を高めるため、製造チャンバ内で使用される構成要素の信頼性の向上と寿命延長が求められている。
【０００３】
［０００３］  ろう付けジョイントは一般的に、電子部品製造のための半導体処理チャンバで使用される処理チャンバ構成要素にみられる。化学気相堆積（ＣＶＤ）処理、物理的気相堆積処理またはエッチング処理などの半導体製造処理でのろう付けジョイントは、半導体処理チャンバの操作性を維持するため、頻繁な保守が必要となる。処理チャンバ構成要素の寿命延長の要望は高まり続けており、構成要素の不具合による保守を減らすためろう付けジョイントの改善が必要になっている。
【０００４】
［０００４］  そのため、構成要素の不具合の少ないろう付けジョイントが必要になっている。
【発明の概要】
【０００５】
［０００５］  本開示は概して、半導体製造及び半導体処理構成要素で使用されるろう付けジョイントに関する。一態様では、ろう付けジョイントは、内部の応力を低減するため、ろう付けジョイントの一または複数の構成要素上の特徴を含む。別の態様では、ろう付けジョイントは、多層構造を使用して形成される。多層構造はメッシュ、インサート、及びろう付け材料を含む。ろう付けジョイントはオプションにより、クロム、タングステン、チタン、またはこれらの窒化物から形成された共形層を含む。別の態様では、ろう付けジョイントを形成する方法には、それらの構成要素を脱酸素化すること、ジョイントを組み立てること、ジョイントを加熱して材料と融合すること、及びジョイントを冷却することが含まれる。加熱中にジョイントに過剰な応力が導入されるのを防止するため、制御された力がジョイントに加えられる。
【０００６】
［０００６］  一実施形態では、ろう付けジョイントを作成する方法には、金属ジョイント構成要素の表面の脱酸素化が含まれる。金属ジョイント構成要素とろう付け材料は、セラミック体の凹部内に配設される。金属構成要素、ろう付け材料、及びセラミック体は加熱されて、ろう付けセラミックジョイントを形成する。
【０００７】
［０００７］  別の実施形態では、ろう付けジョイントは内部に凹部を有するセラミック体を含む。金属ロッド、メッシュ、インサート、及びろう付け材料は、凹部内に配設される。ロッドとインサートは更に、ジョイント内での応力集中を低減する特徴を備える。
【０００８】
［０００８］  さらなる実施形態では、ろう付けジョイントは、内部に凹部を有するセラミック体を含む。金属ロッド、メッシュ、インサート、及びろう付け材料は、凹部内に配設される。ロッドとインサートはさらに、ジョイント内での応力集中を低減する特徴を備える。タングステン、チタン、クロム、またはこれらの窒化物を含む共形層は、ロッド、インサート、メッシュ、及びろう付け材料を取り囲む凹部内に配設される。
【０００９】
［０００９］  本開示の上述の特徴を詳細に理解することができるように、上記で簡単に要約された本開示のより具体的な説明は、実施形態を参照することによって、得ることができる。そのうちの幾つかの実施形態は添付の図面で例示されている。しかし、添付図面は例示的な実施形態のみを示すものであり、したがって、本開示の範囲を限定すると見なすべきではなく、その他の等しく有効な実施形態も許容されうることに留意されたい。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】一実施形態によるろう付けジョイントの断面の概略的な配置である。
【図２】一実施形態によるろう付けジョイントの断面の概略的な配置である。
【図３Ａ】一実施形態によるろう付けジョイント内で使用される構成要素の概略的な立面図である。
【図３Ｂ】一実施形態によるろう付けジョイント内で使用される構成要素の概略的な立面図である。
【図４】一実施形態によるろう付けジョイントの断面の概略的な配置である。
【図５】一実施形態によるろう付けジョイントの断面の概略的な配置である。
【図６】一実施形態によるろう付けジョイントを形成する方法のフロー図である。
【図７】一実施形態によるろう付けジョイントを形成する方法のフロー図である。
【図８】一実施形態によるろう付けジョイントの拡大図である。
【００１１】
［００１８］  理解を容易にするために、可能な場合には、図に共通する同一の要素を指し示すのに同一の参照番号を使用した。一実施形態の要素及び特徴は、さらなる記述がなくとも、他の実施形態に有益に組み込まれうると考えられている。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
［００１９］  本開示は概して、金属−セラミックろう付けジョイントを形成する方法に関する。このような金属−セラミックろう付けジョイントは、半導体チャンバ部品の製造時の使用に適している。ろう付けジョイントの形成方法には、金属構成要素の表面の脱酸素化、ジョイントの組み立て、ジョイント構成要素の融合のためのジョイントの加熱、及びジョイントの冷却が含まれる。ある種の実施形態では、ろう付けジョイントは共形層の形成を含む。さらなる実施形態では、ろう付けジョイントは、ジョイント内の応力集中を低減するために形成される特徴を含む。
【００１３】
［００２０］  図１は、例示的なろう付けジョイント１００の概略的な配置である。ろう付けジョイント１００は、セラミック体１０４にろう付けされたロッド１０６を備える。セラミック体１０４は、アルミナ及び窒化アルミニウムなどの任意の適切なセラミック材料から作られうる。ロッド１０６は、金属または金属材料から作られる。例えば、ロッド１０６は、ステンレス鋼、ニッケル、モリブデン、またはチタン、その他の適切な材料から作られうる。ロッド１０６は、セラミック体１０４に配設される。例えば、ロッド１０６は、セラミック体１０４に形成された凹部１０２内に配設される。他の実施形態では、ロッド１０６は、セラミック体１０４を通る孔（図示せず）、またはセラミック体１０４に配設された円筒形の延長部（図示せず）に配設されうる。ろう付け材料１０８は、ロッド１０６と凹部１０２との間に配設される。ろう付け材料１０８は金、チタン、またはパラジウムなど、またはこれらの組み合わせなどの金属、または金属材料であってよい。ろう付け材料１０８は、ロッド１０６とセラミック体１０４との間に融合した接合部を形成するために使用される。
【００１４】
［００２１］  ロッド１０６は、円筒形の側面１１４と円形の底面１１６を有する。底面１１６は一般的に円筒形の側面１１４に垂直である。ロッド１０６は、円筒形の側面１１４と底面１１６とをつなぐ一又は複数の特徴１１２を含む。特徴１１２は、単一のまたは複合的なチャンファーまたは半径であってよい。図１の実施形態では、特徴１１２は、円筒形の側面１１４の当接する端面と底面１１６との間に形成されたチャンファーである。一実施形態では、チャンファーは、例えば、底面１１６に対して約３０度から約６０度までの範囲内で角度がつけられている線形平面を有しうる。チャンファーは、例えば、０．１０ｍｍから１ｍｍまでの範囲内の長さを有しうる。チャンファーは、ロッド１０６の端部に機能的な特徴を形成する。
【００１５】
［００２２］  有利には、特徴１１２は、ある種の幾何形状によってろう付けジョイント１００内に高い応力集中が発生するのを防止する。ろう付けジョイント１００を有するチャンバ構成要素を使用して、半導体処理中に加熱と冷却が繰り返されるなど、ろう付けジョイント１００が熱的に循環される際、ろう付けジョイント内に生成される応力は、直角の構造を有する従来のろう付けジョイントと比較して大幅に低減される。ろう付けジョイント１００内での応力集中は大幅に少ないため、ろう付けジョイントは、応力によって誘発される亀裂に対して耐性が高い。
【００１６】
［００２３］  特徴１１２は、ろう付けジョイント１００内の応力集中を低減する任意の形状であってよい。チャンファーは、図１の実施形態で特徴１１２に利用される。丸みを帯びた角、複数のチャンファー、ファセット、またはこれらの組み合わせなど、その他の形状も、応力低減特徴１１２に利用されうる。
【００１７】
［００２４］  図２は、改良されたろう付けジョイント２００の概略的な配置である。ろう付けジョイント２００は、ろう付けジョイント１００に似ているが、異なる配置のろう付け材料を使用する。ろう付けジョイント２００は、セラミック体２０４に形成された凹部２０２に配設されたロッド２０６を備える。ロッド２０６は、ニッケル、モリブデン、またはチタンなどの金属または金属材料から形成されうる。セラミック体２０４は、アルミナまたは窒化アルミニウムなどの任意の適切なセラミック材料であってよい。図２の実施形態では、ろう付けジョイント２００は、多層構造を使用して形成される。
【００１８】
［００２５］  第１の層２１４は、凹部２０２内に配設される。第１の層２１４は、金属メッシュから形成される。金属メッシュは、ニッケル、モリブデンなどの任意の適切な金属から作られうる。第２の層２１６は、第１の層２１４の上に配設される。第２の層２１６は、ろう付け材料から作られる。第３の層２１８は、第２の層２１６の上に配設される。第３の層２１８は、金属インサートから作られる。第３の層２１８は、ニッケル、モリブデンなどの任意の適切な金属から作られうる。第４の層２２０は、第３の層２１８の上に配設される。第４の層２２０は、ろう付け材料から形成される。第３の層２１８は有利には、表面積を増大させ、ろう付け材料とろう付けジョイント構成要素との間の結合を高めることによって、ろう付けジョイント２００の引張強度を高める。図２のロッド２０６は図１の特徴１１２なしで示されているが、特徴１１２がロッド２０６の端部に組み込まれていてもよいと理解されたい。
【００１９】
［００２６］  第２の層２１６及び第４の層２２０は、ろう付け材料で構成されている。ろう付け処理中に熱を加えると、ろう付け材料は固まり、１つの材料塊を形成する。１つの塊は、ろう付けジョイント２００の構成要素に結合する。第２の層２１６及び第４の層２２０は、ロッド２０６、第１の層２１８、第３の層  ２２０、及びセラミック体２０４などの他のろう付けジョイント構成要素の材料との関係で選択された、任意の適切なろう付け材料で形成されうる。一実施例では、第２の層２１６及び第４の層２２０は、金、チタン、及びパラジウムを含む一または複数のろう付け材料から作られうる。ある種の実施形態では、第２の層２１６及び第４の層２２０は、ろう付け材料のシートを備える。シートは、金属箔、或いは結合剤によって所定の場所に保持された粉末金属のシートであってもよい。ろう付け材料のシートは、例えば、約５０ミクロンから約２５０ミクロンの厚みを有しうる。ろう付け材料のシートは、ろう付けジョイント２００内での酸化の発生を大幅に低減する。第２の層２１６及び第４の層２２０は、ペースト、粉末、または流動性金属などの他の形態をとりうる。第２の層２１６及び第４の層２２０としての使用に適した他の材料には、銀、銅、タングステン、コバルト、クロム、及び鉄、或いはこれらの組み合わせが含まれる。第２の層２１６及び第４の層２２０は、材料の組み合わせであってもよい。ある種の実施形態では、第２の層２１６及び第４の層２２０は、およそ９０％のパラジウムを含む。さらなる実施形態では、第２の層２１６及び第４の層２２０は、およそ３０％の銅、６０％の金、及び１０％のニッケルを含む。なおさらなる実施形態では、第２の層２１６及び第４の層２２０は、およそ８０％の金及び２０％のニッケルを含む。さらに別の実施形態では、第２の層２１６及び第４の層２２０は、およそ６０％のパラジウム及び４０％のコバルトを含む。第２の層２１６及び第４の層２２０に適切な任意の材料の組み合わせは、引張強度、耐腐食性、または熱伝導性などの所望のろう付けジョイント特性を実現するように選択可能である。
【００２０】
［００２７］  図３Ａ及び図３Ｂは、ろう付けジョイントの例示的な構成要素である。図３Ａは、金属インサート３１６の例示的な実施例である。金属インサート３１６は、図２の金属インサート２１６の代わりに使用されうる。金属インサート３１６は、上面３０４と下面３１０を有する円形本体３０２を含む。外表面３０８は、上面３０４と下面３１０との間に延在し、上面３０４と下面３１０とをつなぐ。図３の金属インサート３１６は、一または複数の膨張用特徴（ｅｘｐａｎｓｉｏｎ  ｆｅａｔｕｒｅｓ）を含む。第１の膨張用特徴は、外表面３０８内に配設された環状チャネル３２０である。チャネル３２０は、本体３０２の中、及び周囲に延在する。第２の膨張用特徴は、上面３０４と下面３１０との間の本体３０２の中心を通って延在する開口部３２２である。膨張用特徴の目的は、以下でさらに説明される。
【００２１】
［００２８］  図３Ｂはロッド３０６の例示的な実施例である。ロッド３０６は、図２のロッド２０６の代わりに使用されうる。ロッド２０６は、本体３３８を部分的に画定する円筒形の外表面３３０と円形の下面３３２を有する。ロッド３０６はまた、膨張用特徴を有する。第１の膨張用特徴は、本体  ３３８の外表面３３０内に配設された環状チャネル３３４である。チャネル３３４は、本体３３８の中、及び周囲に延在する。第２の膨張用特徴は（点線で示した）ボア３３６である。ボア３３６は、内部の凹部を画定するため、下面３３２から中心性に沿って、本体３３８の内側に向かって部分的に延在する。
【００２２】
［００２９］  チャネル３２０、３３４、開口部３２２、及びボア３３６などの膨張用特徴は、ろう付けジョイントを形成する材料が膨張しうる空間を提供する。ジョイントの製造中または半導体処理作業中に、ろう付けジョイントが高温まで加熱されると、ろう付けジョイント内の材料は熱膨張する。従来のろう付けジョイントでは、膨張は、凹部の滑らかなボア及びロッドの滑らかな円筒形面など、ろう付けジョイントの幾何形状によって制約されうる。材料が制約されると、ろう付けジョイントが膨張を続けるにつれて応力が増大する。この応力は、材料特性を超えることがあり、これによってジョイント内部に亀裂を形成しうる。本書に記載の膨張用特徴により、ろう付けジョイントの材料は制約されることなく膨張することができる。すなわち、チャネル３２０、３３４、開口部３２２、及びボア３３６によって作り出された空間は、ジョイント内に過度な応力を誘発することなく、ろう付けジョイントを含む材料に領域を提供する。膨張用特徴のサイズ及び幾何形状は、ろう付けジョイントの設計及び製造時と使用時に予測される熱膨張に関連して選択される。膨張用空間の様々な配置が利用されうることが理解される。さらに、同一のジョイント内で、チャネル３２０、３３４、開口部３２２、及びボア３３６の各々を使用する必要はない。チャネル３２０、３３４、開口部３２２、及びボア３３６などの任意の膨張用特徴は、単独で、或いは一または複数の他の任意の特徴と併用して実行されてもよい。
【００２３】
［００３０］  図４は、例示的なろう付けジョイント４００の概略的な配置である。ろう付けジョイント４００は、ろう付けジョイント２００に類似しているが、追加的にスリーブを使用する。ろう付けジョイント４００は、セラミック体４０４に形成された凹部４０２に挿入されたロッド４０６を含む。ロッド４０６は、ニッケル、モリブデン、またはチタンなどの金属または金属材料から形成されうる。セラミック体４０４は、アルミナまたは窒化アルミニウムなどの任意の適切なセラミック材料であってよい。多層ろう付け構造が凹部４０２内に配設されている。第１の層４１４は金属メッシュで形成されている。金属メッシュは、ニッケル、モリブデンなどの任意の適切な金属から作られうる。第２の層４１６は、第１の層４１４の上に形成される。第２の層４１６は、ろう付け材料で形成される。第３の層４１８は、第２の層４１６の上に配設される。第３の層４１８は、金属インサートから形成される。第３の層４１８は、ニッケル、モリブデンなどの任意の適切な金属から作られうる。第２の層４１６及び第４の層４２０の材料は、図２の第２の層２１６と第４の層２２０と同一の材料である。ねじ式スリーブ４２４が、凹部４０２内に配置される。ねじ式スリーブ４２４は、ニッケル、モリブデン、またはチタンなどの金属または金属材料から形成されうる。ある種の実施形態においては、ねじ式スリーブ４２４及びロッド４０６は、同一の材料から形成される。ねじ式スリーブ４２４は、凹部４０２のねじ切りされた部分に係合する。ねじ式スリーブ４２４は、ジョイントの表面積を増やすことによって、ロッド４０６と凹部４０２との間に確実な接続をもたらす。ろう付け材料４２２はオプションにより、ねじ式スリーブ４２４と凹部４０２のねじ切りされた部分との間に配設される。ここで、ろう付け材料４２２は、第２の層４１６及び第４の層４２０と同じ材料で形成されうる。ある種の実施形態では、ロッド４０６とねじ式スリーブ４２４とは一体であってもよい。さらなる実施形態では、ねじ式スリーブ４２４は、溶接または結合によってロッド４０６に連結されうる。
【００２４】
［００３１］  図５は、ろう付けジョイント５００の概略図である。ろう付けジョイント５００は、ろう付けジョイント２００に類似しているが、追加的に共形層を含む。ろう付けジョイント５００は、セラミック体５０４内に形成された凹部５０２に配設されたロッド５０６を含む。ロッド５０６は、ニッケル、モリブデン、またはチタンなどの金属または金属材料から形成されうる。セラミック体５０４は、アルミナまたは窒化アルミニウムなどの任意の適切なセラミック材料であってよい。共形層５３０は、凹部５０２上に形成される。共形層５３０は一般的にスパッタ処理によって形成されるが、任意の適切な堆積処理が利用されてもよい。共形層５３０は、タングステン、チタン、クロム、またはこれらの窒化物から形成される。共形層５３０は、単一材料の単一層、または各層が異なる材料から形成された複数の層から形成されうる。凹部５０２は、凹部５０２と共形層５３０との結合を強化するため、例えば、約５ミクロンから約４０ミクロンの範囲の平均粗度（Ｒａ）を有する粗面を有しうる。共形層５３０の材料は、材料とセラミック体５０４の表面処理（すなわち、凹部５０２の粗度）との関係で選択される。共形層５３０は、第２の層５１６と第４の層５２０のろう付け材料層の材料と容易に融合する表面を提供することによって、ろう付けジョイント５００の強度を高める。ある種の実施形態では、共形層５３０は、クロムから形成された層、チタンから形成された層、及びタングステンから形成された層を含む。一実施形値では、共形層５３０は、クロム層の上に形成されるチタン層の上に形成されるタングステン層である。別の実施形態では、共形層５３０は、クロム層の上に形成されるタングステン層の上に形成されるチタン層である。なおさらなる実施形態では、共形層５３０は、凹部５０２の内面を完全に覆う。
【００２５】
［００３２］  第１の層５１４は、共形層５３０の内部に向かって凹部５０２内に配設される。第１の層５１４は金属メッシュから作られる。金属メッシュは、ニッケルまたはモリブデンなどの任意の適切な金属から作られうる。第２の層５１６は、第１の層５１４の上に配設される。第２の層５１６は、ろう付け材料から作られる。第３の層５１８は、第２の層５１６の上に配設される。第３の層５１８は、金属インサートから作られる。第３の層５１８は、ニッケルまたはモリブデンなどの任意の適切な金属から作られうる。第４の層５２０は、第３の層５１８の上で、さらにロッド５０６と共形層５３０との間に配設される。第４の層５２０は、ろう付け材料から形成される。第２の層５１６及び第４の層５２０の材料は、図２の第２の層２１６と第４の層２２０で使用される材料と同一である。
【００２６】
［００３３］  図６は、ろう付けジョイント２００などのろう付けジョイントを作る方法のフロー図である。方法６００は、ジョイントの酸化を防止するため、オプションにより脱酸素化された環境で実施される。方法６００は、ろう付けジョイン内の多孔性を十分に防止するため、ステップ６１０で、すべての金属構成要素の表面を脱酸素化することによって、開始される。ステップ６２０では、ろう付けジョイントの構成要素が（例えば、凹部２０２内に層２１２、２１４、２１６、２２０を配設して）組み立てられる。ステップ６３０では、ろう付けされたジョイントを融合するため、ろう付けされた構成要素を高温（例えば、約４５０℃）に加熱される。ろう付けジョイントは、任意の適切な方法（例えば、抵抗加熱または炉内での加熱）を用いて加熱されうる。ステップ６３０での加熱中、ろう付けジョイントの構成要素（例えば、ロッド２０６または本体２０４など）に力が加えられるジョイントへの過剰な応力の導入を低減するため、ジョイント構成要素に加えられる力は、加熱中に連続的に加えられてもよい。力は、例えば、約５重量キログラム（ｋｇｆ）から約９０ｋｇｆまでの範囲にあってよく、ろう付け温度とろう付けジョイントの材料との関係で選択される。ろう付けジョイント内に一定の応力を維持するため、力は調節されうる。ステップ６３０でろう付けが完了した後、ステップ６４０でジョイントは冷却される。ろう付けジョイントの冷却の速度と方法は、ジョイントへの過剰な応力の導入を低減するように選択されうる。例えば、ろう付けジョイントは、自然放熱冷却または制御された急冷によって冷却されうる。冷却方法及び冷却速度は、ろう付け温度とろう付けジョイントの材料との関係で再び選択される。
【００２７】
［００３４］  図７は、ろう付けジョイント５００などのろう付けジョイントを作る方法のフロー図である。図６の方法６００同様に、図７の方法７００はオプションにより、ジョイントの酸化を防止するため、脱酸素化された雰囲気内で実施される。方法７００は、ろう付けジョイントの多孔性を十分に防止するため、金属構成要素の表面が脱酸素化されるステップ７１０から開始される。ステップ７２０で次に、図５の共形層５３０などの共形層がジョイント内に形成される。共形層は、任意の適切な手段によって、単一層または複数の層に、タングステン、チタン、クロム、またはこれらの窒化物から形成されうる。ステップ７３０では、ジョイントは（例えば、凹部５０２内に層５１４、５１６、５１８、及び５２０を配設して）組み立てられる。このジョイントは次に、ろう付けジョイントを融合するため、ステップ７４０で加熱される。ステップ７４０で加熱した後、ステップ７５０で、内部に過剰な応力が誘導されるのを防止するように、ろう付けジョイントは冷却される。例えば、ろう付けジョイントは、自然放熱冷却または制御された急冷によって冷却されうる。
【００２８】
［００３５］  図６の方法６００と同様に、ろう付けジョイントはステップ７４０で加熱される。ろう付けジョイントは、任意の適切な方法（例えば、抵抗加熱または炉加熱）を用いて加熱されうる。ステップ７４０での加熱中、ろう付けジョイントの構成要素（例えば、ロッド５０６または本体５０４など）に力が加えられる。ジョイントへの過剰な応力の導入を低減するため、構成要素に加えられる力は、ジョイントの加熱中に連続的に加えられてもよい。力は、例えば、約５ｋｇｆから約９０ｋｇｆの範囲内にあってよく、ろう付け温度とろう付けジョイントの材料との関係で選択される。ろう付けジョイントの構成要素に加えられる力を制御するため、力は荷重センサなどのセンサを使用して測定されうる。さらに、ジョイント内に一定の応力を維持するため、力は調整されうる。
【００２９】
［００３６］  図８は、ろう付けジョイント８００の拡大部分である。ここで、ろう付けジョイント８００は、メッシュ８０４に連結された接地接続（ｇｒｏｕｎｄｉｎｇ  ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ）８０６を有するセラミック体８０２に形成される。ここで、接地接続８０６は矩形で表されている。しかしながら、接地接続８０６は様々な設計で作られうる。一実施例では、接地接続８０６は、メッシュ８０４とセラミック体８０２にろう付けされる（８１０で示されている）金属構成要素である。別の実施例では、接地接続８０６は、メッシュ８０４に接触する、ねじ山付きの構成要素である。接地接続８０６は、セラミック体８０２に形成された凹部の補完的なねじ山部分に係合する内向きねじ（すなわち、セラミック体８０２にスタッドがついた雌ねじ）、または外向きねじ（すなわち、雄ねじ）であってよい。接地接続８０６のねじ山は、例えば、＃６−３２ＵＮＣになりうる。代替的に、ねじ山はＭ２〜Ｍ１０のメートルねじになりうる。さらに別の実施例では、接地接続８０６は被覆されている。例えば、接地接続８０６は、金または金のメッキで被覆されている。被覆は単一層または複数層で行われうる。なお別の実施例では、接地接続８０６は多重ピンコネクタまたはばね式コネクタである。
【００３０】
［００３７］  上記の説明は本開示の実施形態を対象としているが、本開示の基本的な範囲を逸脱しなければ、本開示の他の実施形態及び更なる実施形態が考案されてよく、本開示の範囲は以下の特許請求の範囲によって決まる。
【符号の説明】
【００３１】
１００    例示的なろう付けジョイント
１０２    凹部
１０４    セラミック体
１０６    ロッド
１０８    ろう付け材料
１１２    特徴
１１４    円筒形の側面
１１６    円形の底面
２００    改良されたろう付けジョイント
２０２    凹部
２０４    セラミック体
２０６    ロッド
２１２    層
２１４    円筒形の側面
２１６    第２の層
２１８    第３の層
２２０    第４の層
３０２    円形の本体
３０４    上面
３０６    下面
３０８    外表面
３１０    下面
３１６    金属インサート
３２０    環状チャネル
３２２    開口部
３３０    円筒形の側面
３３２    円形の下面
３３４    環状チャネル
３３６    ボア
３３８    本体
４００    例示的なろう付けジョイント
４０２    凹部
４０４    セラミック体
４０６    ロッド
４１４    第１の層
４１６    第２の層
４１８    第３の層
４２０    第４の層
４２２    ろう付け材料
４２４    ねじ式スリーブ
５００    ろう付けジョイント
５０２    凹部
５０４    セラミック体
５０６    ロッド
５１４    第１の層
５１６    第２の層
５１８    第３の層
５２０    第４の層
５３０    共形層
６００    方法
６１０    ステップ
６２０    ステップ
６３０    ステップ
６４０    ステップ
７００    方法
７１０    ステップ
７２０    ステップ
７３０    ステップ
７４０    ステップ
７５０    ステップ
８００    ろう付けジョイント
８０２    セラミック体
８０４    メッシュ
８０６    接地接続
【図１】
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【図２】
2020047914.tif 000004
【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
2020047914.tif 000011
【外国語明細書】
2020047914000001.pdf
2020047914000002.pdf
2020047914000003.pdf
2020047914000004.pdf