(57)【要約】【課題】高い接合強度を備え、且つ接合面に高いシール性を備える金属接合体を得ることができる金属接合体の製造方法を提供する。【解決手段】金属接合体の製造方法において、第一金属部材１１と第二金属部材１３とを重ね合わせて重ね面１５を形成する工程と、重ね面１５のいずれか一方の端部に、第一金属部材１１及び第二金属部材１３よりも融点が低く、第一金属部材１１及び第二金属部材１３と共晶反応する第三部材２１を配置する工程と、重ね面１５を保持した状態で、第一金属部材１１、第二金属部材１３、及び第三部材２１を、第三部材２１の融点以上に加熱して第三部材２１を溶融させる工程と、溶融した第三部材２１を重ね面１５に流動させて、第三部材２１と第一金属部材１１と第二金属部材１３とで共晶接合部（共晶部２９）を形成させる工程と、を有する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一金属部材と第二金属部材とを重ね合わせて重ね面を形成する工程と、
前記重ね面のいずれか一方の端部に、前記第一金属部材及び前記第二金属部材よりも融点が低く、前記第一金属部材及び前記第二金属部材と共晶反応する第三部材を配置する工程と、
前記重ね面を保持した状態で、前記第一金属部材、前記第二金属部材、及び前記第三部材を前記第三部材の融点以上に加熱して前記第三部材を溶融させる工程と、
溶融した前記第三部材を前記重ね面に流動させて、前記第三部材と前記第一金属部材と前記第二金属部材とで共晶接合部を形成させる工程と、
を有することを特徴とする金属接合体の製造方法。
【請求項２】
溶融した前記第三部材を、一部が前記重ね部の他の端部から流出するように前記重ね面に流動させることを特徴とする請求項１に記載の金属接合体の製造方法。
【請求項３】
前記第三部材に圧力を加え、前記第三部材を前記流動する方向に流動させることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の金属接合体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属接合体の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
銅合金材同士を接合した接合体は、熱伝導性や電気伝導性に優れることからヒートパイプ、ヒートシンク、ベーパチャンバー等の熱交換器に用いられている。このような用途において銅合金部材の接合は、ろう付けや拡散接合が一般的に用いられている。
【０００３】
ろう付けは、被接合部材よりも融点が低いろう材を接合部に配置して加熱し、ろう材を溶融させ、被接合部材を溶融させないで、且つ被接合部材にろう材の成分を拡散させて接合するものである。ろう材の濡れ広がりを確保するためにフラックス等を用いて予め接合界面を清浄にする処理が行われるが、被接合部材の表面には油分や酸化皮膜等が存在し、これらを完全に除去するのは難しい。更に、ろう付けでは、毛細管現象を利用して溶融したろう材を広げていくが、被接合部材の形状や部材の間隔によっては毛細管現象が働きにくい場合がある。したがって、被接合部材の形状や表面性状によっては、十分な接合品質が得られない場合がある。
【０００４】
一方、拡散接合による接合は、被接合部材（母材）を密着させ、被接合部材の融点以下の温度で、塑性変形をできるだけ生じない程度に加圧して、接合面間に生じる原子の拡散を利用して接合する方法である。この方法は、部材の形状の影響を受けにくく、異種材の接合も可能である。拡散接合方法には、被接合部材同士を直接接合する方法と、接合界面にインサート金属を挟んで接合する方法がある（例えば特許文献１）。
【０００５】
更にインサート金属を挟んで接合する方法には、インサート金属を溶かさない固相拡散接合、インサート金属を溶かす液相拡散接合がある。液相拡散接合は、インサート金属を溶融温度に保持して凝固させて接合するため、固相拡散接合よりも接合面の密着が容易である。更に、液相拡散接合は、溶融したインサート金属（液相状態）による清浄効果もあり、溶融状態のインサートを接合部以外に押し出して更に接合部の清浄化効果を高めることも検討されている（特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１６−５２６６９号公報
【特許文献２】特公昭６２−３５８６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１に示す接合部材を用いたＡｌ−Ｃｕ接合管の製造方法では、インサート金属（接合部材）が溶融する前に、接合部材を伸ばしていくため、接合界面の清浄作用が少ないという欠点がある。また、特許文献２に示す金属の接合方法では、溶融したインサート金属（低融点接合部材）を被接合部材同士で押圧することにより、接合部分に生成された酸化物を接合部分の周りに押し出すことができる。しかし、部材の肉厚端部方向のメタルフローが小さくなるため、十分に酸化物を排除できないことがある。また、被接合部材同士を押圧することは、メタルフローの均等な広がりを阻害することが危惧される。メタルフローが均等に広がらなければ、ムラが生じ十分な接合品質（接合強度やシール性）が得られない。
【０００８】
本発明は上記状況に鑑みてなされたもので、その目的は、高い接合強度を備え、且つ接合面に高いシール性を備える金属接合体を得ることができる金属接合体の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は下記構成からなる。
第一金属部材と第二金属部材とを重ね合わせて重ね面を形成する工程と、前記重ね面のいずれか一方の端部に、前記第一金属部材及び前記第二金属部材よりも融点が低く、前記第一金属部材及び前記第二金属部材と共晶反応する第三部材を配置する工程と、前記重ね面を保持した状態で、前記第一金属部材、前記第二金属部材、及び前記第三部材を前記第三部材の融点以上に加熱して前記第三部材を溶融させる工程と、溶融した前記第三部材を前記重ね面に流動させて、前記第三部材と前記第一金属部材と前記第二金属部材とで共晶接合部を形成させる工程と、を有することを特徴とする金属接合体の製造方法。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に係る金属接合体の製造方法によれば、高い接合強度を備え、且つ接合面に高いシール性を備える金属接合体を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】第１構成例における金属接合体の接合前の工程を模式的に表した製造装置の構成図である。
【図２】第１構成例における金属接合体の接合開始直後の状況を模式的に表した金型及び金属接合体の断面図である。
【図３】第１構成例における金属接合体の接合が進行している状況を模式的に表した金型及び金属接合体の断面図である。
【図４】重ね面の要部拡大図とその一部を模式的に拡大して示した重ね面の説明図である。
【図５】溶融した第三部材が終端から流出して接合が終わった状況を模式的に表した断面図である。
【図６】第２構成例における金属接合体の接合前の工程を模式的に表した製造装置の構成図である。
【図７】第２構成例における金属接合体の接合開始直後の状況を模式的に表した金型及び金属接合体の断面図である。
【図８】第２構成例における金属接合体の接合が進行している状況を模式的に表した金型及び金属接合体の断面図である。
【図９】第３構成例における金属接合体の接合前の工程を模式的に表した製造装置の構成図である。
【図１０】第３構成例における金属接合体の接合開始直後の状況を模式的に表した金型及び金属接合体の断面図である。
【図１１】第３構成例における金属接合体の接合が進行している状況を模式的に表した金型及び金属接合体の断面図である。
【図１２】第１構成例の製造方法に準じて接合された試験片の重ね面に垂直方向の断面図である。
【図１３】図１２のＡ部を顕微鏡で撮像した拡大図である。
【図１４】図１３のＢ部を更に拡大した要部拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明に係る実施形態を図面を参照して説明する。
＜第１構成例＞
図１は第１構成例における金属接合体の接合前の工程を模式的に表した製造装置の構成図である。
本構成による金属接合体の製造方法は、銅合金部材等の金属接合体の製造に用いて好適となる。この金属接合体の製造方法は、重ね面形成工程と、第三部材配置工程と、第三部材溶融工程と、共晶接合部形成工程と、第三部材流出工程と、を有する。
【００１３】
（１）重ね面形成工程
重ね面形成工程は、第一金属部材１１と第二金属部材１３とを重ね合わせて重ね面１５を形成する。ここでは、第一金属部材１１と第二金属部材１３は、銅合金である場合を例に説明する。以下、第一金属部材１１と第二金属部材１３は、単に銅とも称する。なお、第一金属部材１１と第二金属部材１３は、銅合金に限定されず、それ以外の金属、例えばアルミニウム合金等であってもよい。
【００１４】
第一金属部材１１と第二金属部材１３とは、例えば板状に形成され、板面同士が重ね合わされることにより重ね面１５が形成される。重ね合わされた第一金属部材１１と第二金属部材１３とは、その外側が金型１７の一対の保持部１９により挟まれて重ね合わされた状態に保持される。金型１７としては、熱伝導性の高い銅材料等を用いることができる。
【００１５】
なお、ここでいう「保持」とは、重ね面１５が離反しない程度の力で挟持を維持する状態を意味し、例えば一対の保持部１９をクランプで挟むことであってもよい。本構成では、重ね面１５に、積極的な押圧力は加えない。これは、後述する溶融した第三部材２１の重ね面１５での広がりが抑制されることを極力回避するためである。
【００１６】
（２）第三部材配置工程
第三部材配置工程は、重ね面１５のいずれか一方の端部に、第一金属部材１１及び第二金属部材１３よりも融点が低く、第一金属部材１１及び第二金属部材１３と共晶反応する第三部材２１を配置する。ここでは、第三部材２１はアルミニウム又はアルミニウム合金である場合を例に説明する。以下、第三部材２１は、単にアルミとも称する。
【００１７】
第三部材２１は、重ね面１５と反対側が、金型１７の封止部２３により保持される。封止部２３も、保持部１９と同様に熱伝導性の高い銅材料を用いることができる。金型１７は、保持部１９と封止部２３とにより密閉空間を形成し、この密閉空間に第三部材２１が配置される。第三部材２１は、金型１７の内部と第一金属部材１１と第二金属部材１３に隙間なく密着する。
【００１８】
また、第一金属部材１１と第二金属部材１３の重ね面１５も密着状態となる。ここでいう密着状態とは、平滑な面を接触させた状態であるが、微視的には重ね面１５には微細な凹凸が存在するため、重ね面１５には微細な空隙が分布した状態となっている。つまり、重ね面１５は、一端部から他端部まで連通する流路が形成されている。
【００１９】
金型１７の外部には、加熱部２５が設けられる。加熱部２５としては、高周波誘導加熱コイル、電気ヒータ、レーザ光等を用いることができる。また、金型１７全体を熱風循環炉の熱処理炉で加熱してもよい。加熱部２５は、加熱部２５の保持部１９と封止部２３を均等に加熱する。この加熱部２５は、第一金属部材１１、第二金属部材１３及び第三部材２１を、少なくとも第三部材２１の融点よりも高い温度で加熱できる。
【００２０】
（３）第三部材溶融工程
図２は第１構成例における金属接合体の接合開始直後の状況を模式的に表した金型及び金属接合体の断面図である。
第三部材溶融工程は、重ね面１５を保持した状態で、第一金属部材１１、第二金属部材１３、及び第三部材２１を第三部材２１の融点以上（第一金属部材１１及び第二金属部材１３の融点未満）に加熱して、第三部材２１を溶融させる。
【００２１】
すると、溶融状態の第三部材２１は、第一金属部材１１と第二金属部材１３の重ね面１５に毛細管現象と、熱膨張で生じた溶湯の体積変化によって流動する。つまり、溶融した第三部材２１は、アルミ−銅界面ＰＡ側から銅−銅界面である重ね面１５に沿って浸入する。この過程において、重ね面１５では、表面拡散により第一金属部材１１及び第二金属部材１３に拡散部２７が生じる。
【００２２】
（４）共晶接合部形成工程
図３は第１構成例における金属接合体の接合が進行している状況を模式的に表した金型及び金属接合体の断面図である。
共晶接合部形成工程は、溶融した第三部材２１が重ね面１５に流動し、第三部材２１と第一金属部材１１と第二金属部材１３とで共晶接合部を形成する。この状態では、溶融した第三部材２１と、第一金属部材１１、第二金属部材１３との間は、相互拡散によって、冷却後に拡散部２７（金属間化合物層）の内側に共晶部２９が形成される。つまり、重ね面１５の一部の第一金属部材１１と第二金属部材１３は、共晶部２９を介して接合される。これにより、強固な金属接合体を得ることができる。
【００２３】
図４は重ね面１５の要部拡大図とその一部を模式的に拡大して示した重ね面の説明図である。
図４中の破線は、接合前の第一金属部材１１と第二金属部材１３の重ね面１５である。アルミ−銅界面（図２のＰＡ参照）においては、銅−銅接合面から離れた位置のアルミ拡散速度よりも、銅−銅接合界面に近づくほど、速い拡散速度Ｖで、アルミ原子が銅内に拡散する。そのため、銅−銅接合界面の角部は、エッジを丸めながら急速に縮退する。そして、銅−銅接合面では、溶融アルミが流動する層が生じ、溶融アルミによる拡散部２７が第三部材２１側（図中左側）から重ね面１５に沿って成長する。そして、拡散部２７の内側（溶融アルミ側）は、冷却後に溶融アルミが共晶部２９となる。なお、図３，図４では、共晶部２９を模式的に楔状として表しているが、実際には共晶部２９は殆ど同一厚みの層となることが知見されている。
【００２４】
冷却後、溶融アルミが流れる層は共晶部２９となり、共晶部２９に隣接する領域は、溶融アルミが拡散した拡散部２７となる。銅結晶粒への拡散は、上記の表面拡散より遅い拡散速度になる。この他、拡散部２７では、結晶粒界に拡散する粒界拡散、結晶粒内に拡散する粒内拡散が生じる。
【００２５】
拡散現象では、結晶格子中で熱振動している金属原子が、高温により一つの格子点から他の格子点へと自由に移動する。表面拡散では、銅の結晶表面に沿って、アルミ原子が拡散する。粒界拡散では、銅の結晶粒界に沿ってアルミ原子が拡散する。粒内拡散では、銅の結晶粒内にアルミ原子が拡散する。拡散速度は、表面拡散、粒界拡散、粒内拡散の順で遅くなる。
【００２６】
なお、共晶部２９及び金属間化合物層の厚みは、接合部に供給する溶融金属の量や第一金属部材１１、第二金属部材１３の加熱温度、加圧力、冷却条件等により適宜コントロール可能である。
【００２７】
（５）第三部材流出工程
図５は溶融した第三部材が終端から流出して接合が終わった状況を模式的に表した金型及び金属接合体の断面図である。
第三部材流出工程は、溶融した第三部材２１を、その一部が重ね面１５の他の端部から流出するように、重ね面１５に沿って流動させる。溶融アルミが流動する層は、最終的に銅−銅接合面である重ね面１５の終端（図中右端）まで広がり、終端から溶融アルミが流出する。重ね面１５の終端で、溶融アルミの流出（共晶部２９の突出）があれば、接合面全体に溶融アルミが浸透したことが判断できる。
【００２８】
溶融アルミは、重ね面１５の幅内の全体に流動して一部が排出されることが、重ね面１５の性状を整える観点からは好ましい。溶融アルミが重ね面１５を通過することにより、界面に元々存在する酸化物等の汚れが除去される。これにより、第一金属部材１１と第二金属部材１３との接合強度が向上する。また、溶融アルミが重ね面１５の幅内の全体に流動することで、第一金属部材１１と第二金属部材１３との間のシール性が高められる。
【００２９】
また、溶融アルミは、重ね面１５の途中で流動を停止させてもよい。この場合、第一金属部材１１と第二金属部材１３との接合強度が、重ね面１５の幅内の全体に拡散部２７が生じたものよりも高くなる。
【００３０】
このように、金属接合体の製造方法は、第三部材２１の浸入位置により、目的に応じた接合部が製造可能となる。
【００３１】
本構成の金属接合体の製造方法は、特に、銅−銅の接合面のシール性を高めることができ、これにより、チャンバー等のシール性の確保が重要となる用途に好適となる。
【００３２】
以上説明したように、上記した金属接合体の製造方法によれば、溶融状態の第三部材２１が重ね面１５に広がる際、広がり方向に方向性を有する。一方、従来技術では、重ね面１５を垂直に加圧するが、本構成では加圧しない分、溶融アルミが広がりやすい。そのため、溶融アルミが未接合面に向けて重ね面１５上を流動するときに、均等な流動動作が得られる。すなわち、重ね面１５に局所的な凹凸が存在していても、流動アルミがムラなく広がり、接合面の均一化に有利となる。また、第一金属部材１１と第二金属部材１３は、重ね面１５における表面の介在物や酸化皮膜が、溶融アルミによって効果的に除去される。その結果、接合品質のよい接合部が得られる。
【００３３】
また、従来技術では被接合部材とインサートとの双方を溶融して接合するが、本構成では、インサートを挟まずに接合する。そのため、本構成では、重ね面１５に溶融アルミが後から浸入し、逐次的に接合が行われる。これにより、安定的な接合が得られやすくなる。更に接合部は、拡散しながら共晶が進み、より安定的な接合面に形成される。このように、接合部では一方から他方へ徐々に新生面（拡散面）を作りながら接合が進むため、均質な接合部を安定して得ることができる。
【００３４】
更に、ろう材を用いる接合では、接合ムラが生じることがある。箔状のろう材では、方向性がなく、均等に広がりにくい。特に、重ね面１５に凹凸状となる介在物が存在すると、更に広がりにくくなり、フラックスで酸化皮膜を破壊しても接合面に存在する無用な不純物の排出ができない。これに対し、本構成の金属接合体の製造方法では、前述したように、溶融アルミの一部が、重ね面１５の他の端部から流出する。これにより、第一金属部材１１と第二金属部材１３は、予め含まれる表面の酸化皮膜等を、接合面からより確実に排除できる。
【００３５】
＜第２構成例＞
次に、金属接合体の製造方法の第２構成例を説明する。なお、以下の説明においては、第１構成例で示した部材と同一の部材には同一の符号を付し重複する説明は省略する。
図６は第２構成例における金属接合体の接合前の工程を模式的に表した製造装置の構成図である。
本構成による金属接合体の製造方法は、第三部材２１の流動方向に圧力を加える。すなわち、溶融アルミを加圧して他方の端部に押し出す。このため、金型１７の封止部２３は、一対の保持部１９の間で、加圧部３１により加圧されることによって、第三部材２１を押圧する方向に移動可能となっている。他の構成は、第１構成例と同様である。
【００３６】
図７は第２構成例における金属接合体の接合開始直後の状況を模式的に表した金型及び金属接合体の断面図である。
この構成例では、重ね面形成工程と、第三部材配置工程とは、第１構成例と同様である。一方、第三部材溶融工程では、第三部材２１を第三部材２１の融点以上に加熱して第三部材２１を溶融させながら、第三部材２１を封止部２３により押圧する。この場合、溶融アルミは、毛細管現象や、熱膨張で生じた溶湯の体積変化による押し出しに加え、封止部２３による押圧力Ｐによって重ね面１５に浸入する。この過程において、前述した表面拡散が生じる。
【００３７】
図８は第２構成例における金属接合体の接合が進行している状況を模式的に表した金型及び金属接合体の断面図である。
共晶接合部形成工程では、溶融した第三部材２１と、第一金属部材１１、第二金属部材１３との間は、相互拡散により冷却後に共晶部２９が形成される。共晶部２９の外側には、金属間化合物層が形成される。つまり、第一金属部材１１と第二金属部材１３は、共晶部２９を介して接合される。これにより、強固な金属接合体を得ることができる。
【００３８】
そして、第三部材流出工程では、溶融した第三部材２１を、一部が重ね面１５の他の端部から流出するように、重ね面１５で流動させる。重ね面１５の終端に、溶融アルミの流出（共晶部２９の突出）があれば、接合面全体に溶融アルミが浸透したことが判断できる。
【００３９】
この金属接合体の製造方法によれば、溶融した第三部材２１に、流動方向の力が加えられることにより、第三部材２１を接合面の終端まで確実に到達させることができる。また、加圧部３１の駆動により、押圧力Ｐを増減制御することで、溶融アルミの到達位置を高精度に調整できる。
【００４０】
＜第３構成例＞
次に、金属接合体の製造方法の第３構成例を説明する。
図９は第３構成例における金属接合体の接合前の工程を模式的に表した製造装置の構成図である。
本構成による金属接合体の製造方法は、第三部材２１を配置した金型１７の周囲を減圧することで、溶融した第三部材２１を、金型１７の開口側となる重ね面１５の端部に向けて流動させる。すなわち、本構成では、溶融アルミを重ね面１５の一方の端部から他方の端部に向けて負圧によって吸引する。このため、金型１７は、真空チャンバー３３等の密閉空間に収容される。真空チャンバー３３には、減圧部３５が接続され、密閉空間内を負圧に減圧可能としている。他の構成は、第１構成例と同様である。
【００４１】
図１０は第３構成例における金属接合体の接合開始直後の状況を模式的に表した金型及び金属接合体の断面図である。
本構成では、重ね面形成工程と、第三部材配置工程とは、第１構成例と同様である。一方、第三部材溶融工程では、第三部材２１を第三部材２１の融点以上（第一金属部材１１及び第二金属部材１３の融点未満）に加熱して第三部材２１を溶融させながら、減圧部３５により真空チャンバー内を減圧する。溶融アルミは、毛細管現象や、熱膨張で生じた溶湯の体積変化による押し出し力に加え、重ね面１５の他端が通じる密閉空間の減圧によって、重ね面１５に吸引されて浸入する。この過程において前述した表面拡散が生じる。
【００４２】
図１１は第３構成例における金属接合体の接合が進行している状況を模式的に表した金型及び金属接合体の断面図である。
共晶接合部形成工程では、溶融した第三部材２１と、第一金属部材１１、第二金属部材１３との間は、冷却後に共晶部２９が形成される。共晶部２９の外側には、金属間化合物層が形成される。第一金属部材１１と第二金属部材１３は、共晶部２９を介して接合されることで、強固な金属接合体となる。
【００４３】
そして、第三部材流出工程では、溶融した第三部材２１を、その一部が重ね面１５の他の端部から流出するように、重ね面１５に沿って流動させる。溶融アルミの流出（共晶部２９の突出）があれば、接合面全体に溶融アルミが浸透したことが判断できる。
【００４４】
この金属接合体の製造方法によれば、溶融した第三部材２１に、流動方向の下流側からの吸引力Ｓが加えられることにより、第三部材２１を接合面の終端まで確実に到達させることができる。また、減圧部３５の駆動により、吸引力Ｓを増減制御することで、溶融アルミの到達位置を高精度に調整できる。
【実施例】
【００４５】
次に、第１構成例の製造方法に準じて接合した試験片を観察した結果を説明する。
図１２は第１構成例の製造方法に準じて接合された試験片の重ね面に垂直方向の断面図である。
試験片３７は、同一厚ｔの銅板３９を三枚重ねて厚み３ｔとした。中間に挟まれる銅板３９の中央に、閉鎖空間４１を形成した。閉鎖空間４１には、アルミ板４３を配置した。アルミ板４３の上面長さはＬ１、下面長さはＬ２とした（Ｌ１＞Ｌ２）。
【００４６】
図１３は図１２のＡ部を顕微鏡で撮像した拡大図である。
重ね面１５を保持した状態で、銅板３９及びアルミ板４３をアルミ板４３の融点以上（銅の融点未満）に加熱してアルミ板４３を溶融させた。すると、溶融状態のアルミは、銅板３９の重ね面１５に沿って浸入し、アルミ−銅界面側から主に上層二枚の銅−銅の重ね面１５に沿って流動した。この重ね面１５には、アルミと銅による共晶部を有した接合部が形成された。その結果、銅板同士は接合されて、強固な金属接合体となった。
【００４７】
図１４は図１３のＢ部を更に拡大した要部拡大図である。
冷却後の共晶接合部の中央には、重ね面１５に沿って均質な共晶部２９が形成された。共晶部２９の外側には、銅の結晶粒との間に、均質で密な拡散部２７が形成されていることが知見できた。
【００４８】
以上より、本構成の金属接合体の製造方法によれば、高い接合強度を備え、且つ接合面に高いシール性を備える金属接合体が得られた。
【００４９】
本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、実施形態の各構成を相互に組み合わせることや、明細書の記載、並びに周知の技術に基づいて、当業者が変更、応用することも本発明の予定するところであり、保護を求める範囲に含まれる。
【００５０】
例えば上記構成例では、第一金属部材と第二金属部材とが銅合金であり、第三部材がアルミニウムである場合を例に説明したが、本発明に係る金属接合体の製造方法は、これに制限されない。第一金属部材、第二金属部材と、第三部材とが、共晶組織を形成可能な組み合わせであれば、他の金属同士の接合体であってもよい。
【００５１】
以上の通り、本明細書には次の事項が開示されている。
（１）  第一金属部材と第二金属部材とを重ね合わせて重ね面を形成する工程と、前記重ね面のいずれか一方の端部に、前記第一金属部材及び前記第二金属部材よりも融点が低く、前記第一金属部材及び前記第二金属部材と共晶反応する第三部材を配置する工程と、前記重ね面を保持した状態で、前記第一金属部材、前記第二金属部材、及び前記第三部材を前記第三部材の融点以上に加熱して前記第三部材を溶融させる工程と、溶融した前記第三部材を前記重ね面に流動させて、前記第三部材と前記第一金属部材と前記第二金属部材とで共晶接合部を形成させる工程と、を有することを特徴とする金属接合体の製造方法。
この金属接合体の製造方法によれば、第一金属部材と第二金属部材との重ね面に、溶融した第三部材による金属原子が拡散する。第三部材は、第一金属部材と第二金属部材と共晶反応する金属材料であって、第一金属部材と第二金属部材の重ね面の端部外側に配置される。そして、第一金属部材、第二金属部材と共に第三部材の融点以上の温度まで加熱されることで溶融状態となる。溶融状態の第三部材は、毛細管現象、熱膨張により、第一金属部材と第二金属部材の界面に浸入して移動する。このため、第一金属部材と第二金属部材は、表面の介在物や酸化皮膜が、溶融した第三部材により除去される。その結果、接合品質のよい接合部が得られる。
【００５２】
（２）  溶融した前記第三部材を、一部が前記重ね部の他の端部から流出するように前記重ね面に流動させることを特徴とする（１）の金属接合体の製造方法。
この金属接合体の製造方法によれば、溶融状態の第三部材の一部が、重ね部の他の端部から流出する。これにより、第一金属部材と第二金属部材は、表面の酸化皮膜等を、重ね面からより確実に排除できる。
【００５３】
（３）  前記第三部材に圧力を加え、前記第三部材を前記流動する方向に流動させることを特徴とする（１）又は（２）の金属接合体の製造方法。
この金属接合体の製造方法によれば、溶融した第三部材に圧力を加えることで、第三部材が流動方向へ向かって流動し、第三部材を重ね面の終端まで確実に到達させることができる。
【符号の説明】
【００５４】
１１  第一金属部材
１３  第二金属部材
１５  重ね面
２１  第三部材
２９  共晶部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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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】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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