(57)【要約】      （修正有）【課題】自重による撓みによって接合体が変形しても、側面に亀裂が発生し難く、破損し難い接合体の提供。【解決手段】第１面１ａ、該第１面１ａの反対に位置する第２面、第１面１ａと前記第２面との間に位置する第３面１ｃを有する第１部材１と、第１部材１の第１面１ａ上に位置する第２部材２と、第１部材１及び第２部材２の間に位置する接合層３とを備え、第１部材１が、第１面１ａ及び第３面１ｃに開口し、第３面１ｃの正面視において、第１面１ａよりも第２面に近い部分の幅が狭い切欠部４を有する接合体。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１面、該第１面の反対に位置する第２面、前記第１面と前記第２面との間に位置する第３面を有する第１部材と、該第１部材の前記第１面上に位置する第２部材と、前記第１部材および前記第２部材の間に位置する接合層とを備え、
前記第１部材は、前記第１面および前記第３面に開口し、前記第３面の正面視において、前記第１面よりも前記第２面に近い部分の幅が狭い切欠部を有する接合体。
【請求項２】
前記切欠部の幅は、前記第１面から前記第２面に向かって漸次狭くなる請求項１に記載の接合体。
【請求項３】
前記切欠部は複数であり、複数の前記切欠部が連なっている請求項１または請求項２に記載の接合体。
【請求項４】
前記切欠部は、前記第３面の全周にわたって存在する請求項３に記載の接合体。
【請求項５】
前記切欠部は、前記切欠部の深さｈと前記切欠部の最大幅ｒとの比ｒ／ｈが０．４以上０．６以下である請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の接合体。
【請求項６】
前記切欠部の深さｈは、２００μｍ以上５００μｍ以下である請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の接合体。
【請求項７】
前記切欠部の最大幅ｒは、１００μｍ以上２００μｍ以下である請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の接合体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、接合体に関する。
【背景技術】
【０００２】
大型、長尺形状の部材が必要とされる場合があるが、このような部材を一体的に製造することは困難である。そこで、複数の単純形状の部材を製造した後、この単純形状の部材同士を接合することで、大型、長尺形状の部材を製造することが、広く一般的に行なわれている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、ガラス前駆体組成物をセラミックスの接合面に塗布した後、貼り合わせて接合面を十分に乾燥し、８５０〜１２００℃で熱処理して接合部をガラス化するセラミックスの接合方法が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１３−１９９４１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
部分的に所望の厚みとしたい場合にも、上述した複数の部材の接合が行なわれている。具体的には、平板状の部材に、大きさの異なる平板状の部材が接合される場合である。このような接合体において、大型や長尺である場合、自重による撓み等によって接合体が変形すると、特に接合体の側面に亀裂が発生し、この亀裂が進展することで、破損するおそれがあった。
【０００６】
そこで、本開示は、このような事情に鑑みて案出されたものであり、側面に亀裂が発生しにくく、破損しにくい接合体を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本開示の接合体は、第１面、該第１面の反対に位置する第２面、前記第１面と前記第２面との間に位置する第３面を有する第１部材と、該第１部材の前記第１面上に位置する第２部材と、前記第１部材および前記第２部材の間に位置する接合層とを備える。そして、前記第１部材は、前記第１面および前記第３面に開口し、前記第３面の正面視において、前記第１面よりも前記第２面に近い部分の幅が狭い切欠部を有する。
【発明の効果】
【０００８】
本開示の接合体は、側面に亀裂が発生しにくく、破損しにくい。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本開示の接合体の一例を示す、（ａ）は斜視図であり、（ｂ）は（ａ）に示す接合体を白抜き矢印側から観察した模式図である。
【図２】図１に示すＳ部における拡大図の一例である。
【図３】図１に示すＳ部における拡大図の他の例である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本開示の接合体について、図１〜図３を用いて説明する。なお、各図においては、識別のために数字とアルファベットとにより符号を付している。
【００１１】
本開示の接合体１０は、図１および図２に示すように、第１面１ａと、第１面１ａの反対に位置する第２面１ｂ、第１面１ａと第２面１ｂとの間に位置する第３面１ｃを有する第１部材１と、第１部材１の第１面１ａ上に位置する第２部材２と、第１部材１および前第２部材２の間に位置する接合層３とを備えている。ここで、図１においては、第１部材１および第２部材２は、いずれも四角板状である例を示しているが、第１部材１および第２部材２の形状は、四角板状に限定されるものではなく、円板状等の平板状等であっても構わない。なお、第１部材１が四角板状であるならば、第３面１ａは４面存在することになる。
【００１２】
また、本開示の接合体１０における第１部材１は、第１面１ａおよび第３面１ｃに開口し、第３面１ｃの正面視において、第１面１ａよりも第２面１ｂに近い部分の幅が狭い切欠部４を有している。ここで、図２には、この切欠部４の形状の一例を示している。そして、このような構造を満足していることで、自重による撓みによって接合体１０が変形しても、その変形による応力を切欠部４により逃がすことができる。よって、本開示の接合体１０は、第３面１ｃ（側面）に亀裂が発生しにくく、破損しにくいものである。
【００１３】
また、本開示の接合体１０における切欠部４の幅は、第１面１ａから第２面１ｂに向かって漸次狭くなっていてもよい。ここで、図３には、幅が漸次狭くなる切欠部４の形状の一例を示している。そして、このような構造を満足するならば、図２に示すような幅が一定の部分を一部有する切欠部４に比べて、切欠部４の形状がより応力を逃がしやすいため、本開示の接合体１０は、より破損しにくいものとなる。
【００１４】
また、本開示の接合体１０における切欠部４は複数であり、複数の切欠部４が連なっていもよい。ここで、複数の切欠部４が連なっているとは、図３に示すように、隣り合う切欠部４同士が間隔を空けずに並んでいる状態をいう。このような構造を満足するならば、複数の切欠部４により、応力を分散させて逃がすことができ、本開示の接合体１０は、さらに破損しにくいものとなる。
【００１５】
さらに、本開示の接合体１０における切欠部４は、第３面１ｃの全周にわたって存在していてもよい。このような構造を満足するならば、応力を切欠部４でより分散させて逃がすことができ、本開示の接合体１０は、より一層破損しにくいものとなる。
【００１６】
また、本開示の接合体１０における切欠部４は、切欠部４の深さｈと切欠部４の最大幅ｒとの比ｒ／ｈが０．４以上０．６以下であってもよい。ここで、切欠部４の深さｈとは、図３に示すように、第３面１ｃの正面視において、切欠部４の底から第１面１ａまでの垂線の長さのことである。また、切欠部４の最大幅ｈとは、図３に示すように、第１面１ａと平行な方向における幅の最大長さのことである。そして、切欠部４の深さｈと切欠部４の最大幅ｒとが上記数値範囲を満足するならば、切欠部４はさらに応力を逃がしやすい形状となり、本開示の接合体１０は、さらに破損しにくいものとなる。
【００１７】
ここで、切欠部４の深さｈは、２００μｍ以上５００μｍ以下であってもよい。また、切欠部４の最大幅ｒは、１００μｍ以上２００μｍ以下であってもよい。
【００１８】
また、本開示の接合体１０は、切欠部４の深さｈと第１部材１の厚みＴとの比Ｔ／ｈが２．５以上４．０以下であるならば、第１部材１の機械的強度を維持しつつ、切欠部４がより応力を逃がしやすいものとなる。ここで、第１部材１の厚みＴは、例えば、０．５ｍｍ以上２．０ｍｍ以下である。同様に、第２部材２の厚みは、例えば、０．５ｍｍ以上２．０ｍｍ以下である。
【００１９】
また、本開示の接合体１０における第１部材１および第２部材２は、どのような材料で構成されていてもよいが、セラミックスから構成されているならば、耐久性や耐熱性や耐腐食性等に優れたものとなる。ここで、セラミックスとしては、例えば、酸化アルミニウム質セラミックス、窒化珪素質セラミックス、窒化アルミニウム質セラミックス、炭化珪素質セラミックスまたはコージェライト質セラミックス等が挙げられる。特に、セラミックスの中でも、酸化アルミニウム質セラミックスからなるならば、加工が容易であることから、製造コストを抑えることができる。
【００２０】
ここで、例えば、酸化アルミニウム質セラミックスとは、酸化アルミニウムを主成分としたセラミックスである。また、主成分とは、セラミックスを構成する全成分１００質量％のうち、酸化アルミニウムを７０質量％以上含有する場合のことをいう。そして、第１部材１および第２部材２の材質は、以下の方法により確認することができる。まず、Ｘ線回折装置（ＸＲＤ：例えば、ＢｒｕｋｅｒＡＸ社製のＤ８  ＡＤＶＡＮＣＥ）を用いて測定し、得られた２θ（２θは、回折角度である。）の値をＪＣＰＤＳカードで同定する。次に、ＩＣＰ（Inductively Coupled Plasma）発光分光分析装置（ＩＣＰ）または蛍光Ｘ線分析装置（ＸＲＦ）を用いて、各成分の定量分析を行なう。ＸＲＤにおいて、酸化アルミニウムの存在が確認され、ＩＣＰまたはＸＲＦで測定したアルミニウム（Ａｌ）の含有量から酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）に換算した含有量が７０質量％以上であれば、酸化アルミニウム質セラミックスである。なお、他のセラミックスについても同様である。
【００２１】
また、本開示の接合体１０における接合層３は、第１部材１および第２部材２を接合できるものであれば、どのような材料で構成されていてもよい。ここで、第１部材１および第２部材２がセラミックスからなる場合、接合層３は、接合層３を構成する全成分１００質量％のうち、酸化珪素（ＳｉＯ２）を３０質量％以上６０質量％以下含有するガラス層であれば、セラミックスと強固に接合できるとともに、耐食性に優れたものとなる。
【００２２】
ここで、接合層３を構成する成分の確認方法としては、例えば、接合層３が露出するように接合体１０を切断し、クロスセクションポリッシャー（ＣＰ）にて研磨した後、この研磨面を観察面として、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）を用いて観察し、ＳＥＭ付設のエネルギー分散型Ｘ線分析装置（ＥＤＳ）を用いることにより確認すればよい。または、接合層３が露出するように接合体１０を切断した後、接合層３を削り取り、ＩＣＰ発光分光分析装置（ＩＣＰ）または蛍光Ｘ線分析装置（ＸＲＦ）を用いることによっても確認することができる。
【００２３】
次に、本開示の接合体１０の製造方法の一例について説明する。なお、以下では、第１部材１および第２部材２が酸化アルミニウム質セラミックスからなる場合について説明する。
【００２４】
まず、平均粒径が１μｍ以上２μｍ以下の酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）粉末を準備する。次に、焼結助剤粉末として、酸化珪素（ＳｉＯ２）と、酸化カルシウム（ＣａＯ）および酸化マグネシウム（ＭｇＯ）の少なくとも１種とを含む粉末を準備する。そして、酸化アルミニウム粉末と焼結助剤粉末とを、各粉末の合計１００質量％のうち、酸化アルミニウム粉末が７０質量％以上となるように、各粉末を秤量し、混合粉末を得る。次に、この混合粉末を、水等の溶媒とともに回転ミルに投入して混合する。次に、ポリビニルアルコール、ポリエチレングリコール、アクリル樹脂またはブチラール樹脂等のうち少なくとも一種を含むバインダを、混合粉末１００質量％に対して４質量％以上８質量％以下添加する。次に、高純度のアルミナボールを用いて、さらに回転ミルで混合しスラリーを得る。
【００２５】
次に、スプレードライヤを用いて、このスラリーを造粒体にする。そして、この造粒体
を使用し、メカプレス法、ロールコンパクション法または冷間等方圧加圧法（ＣＩＰ：Cold Isostatic Pressing）によって成形することによって第１部材１および第２部材２と
なる成形体を得る。または、混合粉末にバインダおよび溶媒を所定量添加した後、攪拌混合機にて所定時間攪拌・混合し、さらにこれをニーダー混練機により所定時間混練して坏土とし、得られた坏土を押出成形機に投入することで成形体を得てもよい。さらには、得られたスラリーを用いてドクターブレード法で成形体を得てもよい。
【００２６】
次に、第１部材１となる成形体の第１面１ａから第３面１ｃにかけて加工を施すことによって、切欠部４を形成する。なお、切欠部４を形成する加工方法としては、金型による型押しやレーザ加工等がある。その後、第１部材１、第２部材２となる成形体を、大気雰囲気において、最高温度を１４５０℃以上１７００℃以下とし、最高温度の保持時間を１５分以上１０時間以下として焼成することで、第１部材１および第２部材２を得る。
【００２７】
ここで、第１部材１に切欠部４を形成する他の方法としては、第１部材１、第２部材２となる成形体を上述した焼成条件で焼成することによって焼結体を得た後、第１部材１の第１面１ａとなる焼結体の面にレーザにてドット状のラインを入れ、分割機で分割することによって、第１部材１の第１面１ａから第３面１ｃにかけて切欠部４を形成することができる。このような方法ならば、レーザの出力および焦点距離を調整することによって、切欠部４の形状および大きさを自由に変更することができ、また、容易に複数の切欠部４を形成することができる。
【００２８】
次に、第１部材１の第３面１ｃ上に接合層３となるガラスペーストを印刷または塗布する。ここでガラスペーストは、固形成分のうち酸化硅素を３０質量％以上６０質量％以下含有するのがよく、酸化珪素の含有量が上記範囲内ならば、組成が安定することから、空孔のような欠陥が生じにくい。
【００２９】
そして、ガラスペーストを印刷または塗布した第１部材１上に、ガラスペーストを挟み込むように第２部材２を載置し、ガラスペーストの固形成分に合わせた温度で焼成することによって、本開示の接合体１０を得る。
【００３０】
なお、このように得られた本開示の接合体１０は、電子部品用実装基板、熱処理治具、検査装置用冶具等として使用することができる。
【符号の説明】
【００３１】
１：第１部材
１ａ：第１面
１ｂ：第２面
１ｃ：第３面
２：第２部材
３：接合層
４：切欠部
１０：接合体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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