(57)【要約】【課題】大電流を流せて且つ、埋設金属と端子間の応力を緩和することができ、長期間使用しても埋設部材およびそれが進展してセラミックスの基体にクラックが入ることがないセラミックス部材を提供すること。【解決手段】セラミックス部材１は、主面１１を有するセラミックス基材１０と、穴部１２と、セラミックス基材１０に埋設されている金属電極層２０と、セラミックス基材１０に埋設されている導電部材３０と、導電部材３０とロウ材固化部を介して接続されている緩衝部材４０とを含む。緩衝部材４０は、導電部材３０の平均線膨張係数以上で金属端子６０の平均線膨張係数より小さい平均線膨張係数を有する第１の金属からなる心材４１と、引張強度σをヤング率Ｅで割った（σ／Ｅ）が、（σ／Ｅ）≦１．６×１０−３を満たす第２の金属からなる金属層５１とからなる積層構造を有する。【選択図】図１
2019185905.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
主面を有するセラミックス基材と、
前記主面から前記セラミックス基材の内部に伸長する穴部と、
前記セラミックス基材に埋設されている金属電極層と、
前記金属電極層に電気的に接続され且つ前記穴部の底部を構成するように前記セラミックス基材に埋設されている導電部材と、
前記導電部材とロウ材固化部を介して接続されている緩衝部材と、
前記穴部に少なくとも一部が位置し、前記緩衝部材に接合され、前記導電部材より平均線膨張係数が大きい金属端子とを備えたセラミックス部材であって、
前記緩衝部材は、前記導電部材の平均線膨張係数以上で前記金属端子の平均線膨張係数より小さい平均線膨張係数を有する第１の金属からなる心材と、引張強度σをヤング率Ｅで割った（σ／Ｅ）が、（σ／Ｅ）≦１．６×１０−３を満たす第２の金属からなる金属層と、からなる積層構造を有し、
互いに隣接する前記金属層及び前記心材について、前記心材の厚みに対する前記金属層の厚みの比率が１０[％]以上であり、
前記心材及び前記金属層の積層方向における前記緩衝部材の厚みが１[ｍｍ]以上であることを特徴とするセラミックス部材。
【請求項２】
主面を有するセラミックス基材と、
前記主面から前記セラミックス基材の内部に伸長する穴部と、
前記セラミックス基材に埋設されている金属電極層と、
前記金属電極層に電気的に接続され且つ前記穴部の底部を構成するように前記セラミックス基材に埋設されているタングステンからなる導電部材と、
前記導電部材とロウ材固化部を介して接続されている緩衝部材と、
前記穴部に少なくとも一部が位置し、前記緩衝部材に接合され、ニッケルを含む金属端子と、を備えたセラミックス部材であって、
前記緩衝部材は、第１の金属からなる心材と、第２の金属からなる金属層と、からなる積層構造を有し、
前記第１の金属は、タングステン、モリブデン又はコバールであり、
前記第２の金属からなる金属層は、金、銀、銅、白金、及びニッケルの少なくともいずれか一つを含む、又は、金、銀、銅、白金、及びニッケルの少なくとも二つ以上の組み合わせを含み、
互いに隣接する前記金属層及び前記心材について、前記心材の厚みに対する前記金属層の厚みの比率が１０[％]以上であり、
前記心材及び前記金属層の積層方向における前記緩衝部材の厚みが１[ｍｍ]以上であることを特徴とするセラミックス部材。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載のセラミックス部材であって、
前記緩衝部材の厚みは、０．２[ｍｍ]／（前記第２の金属の金属層の厚み／前記第１の金属の心材の厚み）以上であることを特徴とするセラミックス部材。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれか１項記載のセラミックス部材であって、
前記緩衝部材には、互いに異なる種類の前記第１の金属からなる複数の心材を含むことを特徴とするセラミックス部材。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれか１項記載のセラミックス部材であって、
前記緩衝部材には、互いに異なる厚みの前記第１の金属からなる複数の心材を含むことを特徴とするセラミックス部材。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれか１項記載の緩衝部材の製造方法であって、
前記第１の金属からなる心材と前記第２の金属からなる金属層とを交互に積層する積層工程と、
積層した前記第１の金属からなる心材と前記第２の金属からなる金属層とを、熱間でプレスして一体化したのちに所定の形状に加工する加工工程とを備える緩衝部材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、セラミックス部材および緩衝部材の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、金属端子が設けられたセラミックス部材に対して、高温と低温との熱サイクルを非常に多数回、あるいは長期間にわたって繰り返した場合や、各熱サイクルにおける温度差や温度降下速度・温度上昇速度が非常に大きい場合、さらには端子に対して高い機械的応力が加わるような場合には、金属端子とセラミックスの接合部分において、各部材中にクラックが発生・進展するおそれがある。その対策として、セラミックスからなる基体と金属端子との間に中間挿入材を設けてクラックを抑えようとする技術が提案されている。（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第４００５２６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１の技術は、セラミックスからなる基体と、この基体に埋設されている金属埋設体とを備えている第１の部材であって、第１の部材の接合面に金属埋設体の一部が露出している第１の部材と、金属からなる第２の部材との接合構造体であって、第１の部材の接合面と第２の部材との間に介在する中間挿入材と、第１の部材の接合面と中間挿入材とを接合する第1の接合層と、第２の部材との中間挿入材とを接合する第２の接合層とを備えており、中間挿入材が、複数のセラミックス層と、各セラミックス層の間に介在する少なくとも１つの金属層との積層体が開示されていた。
【０００５】
しかし、特許文献１のような端子部の構造であっても、セラミックスの基体に内蔵される電極と端子が電気的接続をとるために、中間挿入材を構成する金属層は一定の断面積を有する必要があるが、大電流を流す用途に対しては十分ではなかった。
【０００６】
本発明は、以上の点に鑑み、大電流を流せて且つ、埋設金属と端子間の応力を緩和することができ、長期間使用しても埋設部材およびセラミックスの基体にクラックが入ることがないセラミックス部材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】
［１］上記目的を達成するため、本発明のセラミックス部材は、
主面を有するセラミックス基材と、
前記主面から前記セラミックス基材の内部に伸長する穴部と、
前記セラミックス基材に埋設されている金属電極層と、
前記金属電極層に電気的に接続され且つ前記穴部の底部を構成するように前記セラミックス基材に埋設されている導電部材と、
前記導電部材とロウ材固化部を介して接続されている緩衝部材と、
前記穴部に少なくとも一部が位置し、前記緩衝部材に接合され、前記導電部材より平均線膨張係数が大きい金属端子とを備えたセラミックス部材であって、
前記緩衝部材は、前記導電部材の平均線膨張係数以上で前記金属端子の平均線膨張係数より小さい平均線膨張係数を有する第１の金属からなる心材と、引張強度σをヤング率Ｅで割った（σ／Ｅ）が、（σ／Ｅ）≦１．６×１０−３を満たす第２の金属からなる金属層と、からなる積層構造を有し、
互いに隣接する前記金属層及び前記心材について、前記心材の厚みに対する前記金属層の厚みの比率が１０[％]以上であり、
前記心材及び前記金属層の積層方向における前記緩衝部材の厚みが１[ｍｍ]以上であることを特徴とする。
【０００８】
かかる構成によれば、緩衝部材を、導電部材の平均線膨張係数以上で金属端子の平均線膨張係数より小さい平均線膨張係数を有する金属からなる心材と、引張強度σをヤング率Ｅで割った（σ／Ｅ）が、（σ／Ｅ）≦１．６×１０−３を満たす金属からなる金属層と、からなる積層構造を有するセラミックス部材にした。セラミックス基材に埋設された導電部材は、焼成温度を経験し粒成長するため脆弱化して強度が低下するが、緩衝部材を、導電部材の平均線膨張係数以上で金属端子の平均線膨張係数より小さい平均線膨張係数を有する第1の金属からなる心材と、引張強度σをヤング率Ｅで割った（σ／Ｅ）が、（σ／Ｅ）≦１．６×１０−３を満たす第２の金属からなる金属層と、からなる積層構造とすることで、導電部材と金属端子との平均線膨張係数の差によって働く応力を、導電部材の平均線膨張係数以上で金属端子の平均線膨張係数より小さい平均線膨張係数を有する第１の金属からなる積層された心材で受けて、導電部材に働く応力を抑制することができる。
【０００９】
このように、平均線膨張係数が昇順に大きくなるように傾斜化して導電部材に、第１の金属を含む緩衝部材および金属端子を順に接合したので、導電部材および緩衝部材間に働く応力、緩衝部材および金属端子間に働く応力を抑制することができ、導電部材にクラックが入ることを防止できる。
【００１０】
また、緩衝部材を、第1の金属からなる心材と、引張強度σをヤング率Ｅで割った（σ／Ｅ）が、（σ／Ｅ）≦１．６×１０−３を満たす第２の金属からなる金属層と、からなる積層構造を有するセラミックス部材にした。心材の間に（σ／Ｅ）≦１．６×１０−３を満たす第２の金属からなる金属層を用いたので、金属層に平面方向の塑性変形を誘起させ、埋設された導電部材と金属端子間の平均線膨張係数の差による歪を緩和し、導電部材及び金属端子間の応力を緩和する。結果、埋設された導電部材に働く応力を低減し、クラックを防止することができる。また、金属層を心材に積層することで、緩衝部材に大電流を流すことができる。
【００１１】
［２］また、本発明のセラミックス部材において、主面を有するセラミックス基材と、
前記主面から前記セラミックス基材の内部に伸長する穴部と、
前記セラミックス基材に埋設されている金属電極層と、
前記金属電極層に電気的に接続され且つ前記穴部の底部を構成するように前記セラミックス基材に埋設されているタングステンからなる導電部材と、
前記導電部材とロウ材固化部を介して接続されている緩衝部材と、
前記穴部に少なくとも一部が位置し、前記緩衝部材に接合され、ニッケルを含む金属端子と、を備えたセラミックス部材であって、
前記緩衝部材は、第１の金属からなる心材と、第２の金属からなる金属層と、からなる積層構造を有し、
前記第１の金属は、タングステン、モリブデン又はコバールであり、
前記第２の金属からなる金属層は、金、銀、銅、白金、及びニッケルの少なくともいずれか一つを含む、又は、金、銀、銅、白金、及びニッケルの少なくとも二つ以上の組み合わせを含み、
互いに隣接する前記金属層及び前記心材について、前記心材の厚みに対する前記金属層の厚みの比率が１０[％]以上であり、
前記心材及び前記金属層の積層方向における前記緩衝部材の厚みが１[ｍｍ]以上であることが好ましい。
【００１２】
かかる構成によれば、第２の金属からなる金属層を、金、銀、銅、白金及びニッケルの少なくともいずれか一つを含む、又はこれらの金属の少なくとも二つ以上の組み合わせを含むものとすることで、心材間で平面方向の塑性変形を誘起させ、埋設された導電部材と金属端子間の平均線膨張係数の差による歪を緩和し、導電部材及び金属端子間の応力をより緩和する。結果、埋設された導電部材に働く応力を低減し、クラックを防止することができる。また、緩衝部材に金、銀、銅、白金及びニッケルの少なくともいずれか一つを含む、又はこれらの金属の少なくとも二つ以上の組み合わせを含む金属層を、心材に積層することで、大電流を流すことができる。
【００１３】
［３］また、本発明のセラミックス部材において、前記緩衝部材の厚みは、０．２[ｍｍ]／（前記第２の金属の金属層の厚み／前記第１の金属の心材の厚み）以上であることが好ましい。
【００１４】
かかる構成によれば、金属層において平面方向の塑性変形を良好に誘起させ、クラックを防止することができる。
【００１５】
［４］また、本発明のセラミックス部材において、前記緩衝部材には、互いに異なる種類の前記第１の金属からなる複数の心材を含むことが好ましい。
【００１６】
かかる構成によれば、用途に応じた材料の選択ができ設計の自由度を向上させることができる。
【００１７】
［５］また、本発明のセラミックス部材において、前記緩衝部材には、互いに異なる厚みの前記第１の金属からなる複数の心材を含むことが好ましい。
【００１８】
かかる構成によれば、用途に応じた緩衝部材の厚みを変更でき設計の自由度を向上させることができる。
【００１９】
［６］また、本発明の緩衝部材の製造方法において、前記第１の金属からなる心材と前記第２の金属からなる金属層とを交互に積層する積層工程と、
積層した前記第１の金属からなる心材と前記第２の金属からなる金属層とを、熱間でプレスして一体化したのちに所定の形状に加工する加工工程とを備えることが好ましい。
【００２０】
かかる構成によれば、心材と金属層を積層した状態にて熱間でプレスするだけで緩衝部材を得ることができ、緩衝部材の加工を容易におこなうことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】図１Ａは本発明のセラミックス部材を示す断面図である。図１Ｂは図１Ａにおける第１態様の緩衝部材を示す要部拡大図である。
【図２】第２態様の緩衝部材を示す要部拡大図である。
【図３】第３態様の緩衝部材を示す要部拡大図である。
【図４】金属層と心材との厚み比率を示す相関図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
（実施形態）
以下、図面を用いて本発明の実施形態を説明する。なお、図面は、セラミックス部材１を概念的（模式的）に示すものとする。
【００２３】
図１Ａに示すように、セラミックス部材１は、主面１１を有するセラミックス基材１０と、主面１１からセラミックス基材１０の内部に伸長する穴部１２と、セラミックス基材１０に埋設されている金属電極層２０と、金属電極層２０に電気的に接続され且つ穴部１２の底部１３を構成するようにセラミックス基材１０に埋設されている導電部材３０と、導電部材３０とロウ材固化部２１を介して接続されている緩衝部材４０と、穴部１２に少なくとも一部が位置し、緩衝部材４０に接合され、導電部材３０より平均線膨張係数が大きい金属端子６０と、を備えている。穴部１２は円柱状であり、直径は５ｍｍであるが４〜１２ｍｍの範囲で任意の寸法に設定することができる。
【００２４】
セラミックス部材１は、半導体製造装置において半導体ウエハを載置するために用いられるヒータ又は静電チャックである。セラミックス基材１０は、窒化アルミニウムから形成される板状部材であり、主面１１の反対側の表面に半導体ウエハが載置されることとなる。なお、セラミックス基材１０は、窒化アルミニウムに代えてアルミナなどの他のセラミックス材料から形成されていてもよい。金属電極層２０は、吸着電極、ヒータ電極または高周波発生用電極として用いられ、モリブデンからなるメッシュまたは箔である。
【００２５】
緩衝部材４０及び金属端子６０と、穴部１２を画定するセラミックス基材１０の内側面１４との間には、隙間１５が形成されている。隙間１５の幅は、０．１［ｍｍ］である。
【００２６】
なお、実施形態では、隙間１５の幅を０．１［ｍｍ］としたが、これに限定されず、隙間１５の幅は０．０５［ｍｍ］、０．３［ｍｍ］など間隙が設けられていれば差し支えないが、０．１［ｍｍ］以上であれば好ましい。導電部材３０の一部は穴部１２に露出する露出面３１を有する。なお、図１の模式図においては、ロウ材固化部２１が、緩衝部材４０と内側面１４との隙間１５が残るように、すなわち露出面３１を緩衝部材４０の全周に亘って露出させるように存在しているが、導電部材３０の露出面３１が周方向について一部又は全部が露出しないようにロウ材固化部２１が穴部１２の径方向に広がっていても良い。
【００２７】
導電部材３０は、板状部材であるとともに、タングステンからなる。金属端子６０は、柱状部材であり、ニッケルを含む。ロウ材固化部２１は、いわゆるＡｕロウ材（Ａｕ−Ｎｉ）である。実施形態において、導電部材３０は直径６ｍｍ、厚さ０．２ｍｍの円板状部
材である。
【００２８】
なお、１［ａｔｍ］（１０１３．２５［ｈＰａ］）、２０［℃］のときの各材料の平均線膨張係数は、タングステンが略４．３［×１０−６／℃］であり、コバールが略４．８［×１０−６／℃］であり、ニッケルが１３．３［×１０−６／℃］であり、金が１４．２［×１０−６／℃］であり、モリブデンが５．２［×１０−６／℃］である。
【００２９】
図１Ｂに示すように、第１態様の緩衝部材４０は、導電部材３０の平均線膨張係数以上で金属端子６０の平均線膨張係数より小さい平均線膨張係数を有する第１の金属からなる心材４１と、引張強度σをヤング率Ｅで割った（σ／Ｅ）が、（σ／Ｅ）≦１．６×１０−３を満たす第２の金属からなる金属層５１と、からなる積層構造を有する。なお、引張強度やヤング率は、従前の引張強度試験(JIS Z2241)や共振法で測定される。また、ナノインデンテーションにおいて圧子を押圧したときの荷重変位曲線からヤング率の測定をすることができる。更にナノインデンテーション法においては降伏応力が測定できるが、これを引張強度に代用することができる。
【００３０】
第１の金属からなる複数の心材４１のそれぞれは、タングステン、モリブデン及びコバールのいずれか一つであり、心材４１の厚みのそれぞれは等しい。また、第２の金属からなる複数の金属層５１は、金、銀、銅、白金、及びニッケルの少なくともいずれか一つを含み、金属層５１の厚みのそれぞれは等しい。複数の心材４１は金属層５１を介して積層されている。
【００３１】
次に、第２態様の緩衝部材４０について説明する。図２に示すように、緩衝部材４０は、第１の金属からなる心材４１と、第２の金属からなる金属層５１とが複数交互に積層されている。緩衝部材４０には、互いに異なる種類の第１の金属からなる複数の心材４１を含み、例えば心材４１ａ（ａは第１の金属からなる心材４１の材料の種類を識別するための符号、以下同じ。）はタングステンであり、心材４１ｂ（ｂは第１の金属からなる心材４１の材料の種類を識別するための符号、以下同じ。）はモリブデンである。なお、心材４１にコバールを組み合わせても差し支えない。
【００３２】
なお、図２では第２の金属からなる複数の金属層５１を同一の材料からなるものとしたがこれに限定されず、第２の金属からなる複数の金属層５１は、金、銀、銅、白金、及びニッケルの少なくとも二つを含む組み合わせを含み、例えば複数の金属層５１を金と銀との組み合わせにしてもよく、金、銀、銅、白金、及びニッケルの組み合わせであればいずれの組み合わせであってもよい。
【００３３】
次に、第３態様の緩衝部材４０について説明する。図３に示すように、緩衝部材４０には、互いに異なる厚みの第１の金属からなる複数の心材４１を含む。例えば、心材４１ａはタングステンであるとともに厚みがｔ１であり、心材４１ｂはモリブデンであるとともに厚みがｔ２である。
【００３４】
図１Ａ〜図３に示すように、心材４１と金属層５１の積層方向における緩衝部材４０の厚みは、０．２[ｍｍ]／（第２の金属の金属層５１の厚み／第１の金属の心材４１の厚み）以上である。
【００３５】
このような構成にすることで、心材４１間で金属層５１の平面方向の塑性変形を良好に誘起させ、クラックを防止することができる。
【００３６】
次に、上記の理由となる評価方法について説明する。評価方法は、緩衝部材４０を構成する第１の金属からなる心材４１を、タングステン（表中：Ｗと示す）、モリブデン（表中：Ｍｏと示す）及びコバールのいずれか一つ又はそれらの組み合わせとし、第２の金属からなる金属層５１を金（表中：Ａｕと示す）として、心材４１のそれぞれの厚み、金属層５１のそれぞれの厚みを表１のように変えて試験を行った。
【００３７】
表１では、隣接する金属層及び心材についての（金属層／心材）の厚みの比率を[％]で表記し、緩衝部材厚みを［ｍｍ］で表記し、セラミックス基材１０および導電部材３０にクラックが発生しないものを表１で「○」と表記し、クラックが発生したものを「×」と表記した。クラックの発生の有無を確認するにあたっては、金属電極層２０をヒータ電極とし、これに金属端子６０から交流電流を流し、自己発熱によりセラミックス部材１を加熱し以下の条件での試験を行った。尚、昇温時の電流は３０〜４０[Ａ]であった。
(1)サイクリック加熱試験：室温から６００℃まで昇温し、室温まで冷却する温度サイクルを１０回繰り返し実施。
(2)高温放置試験：６００℃で３００時間放置。
上記(1)、(2)の試験の後、目視でクラックの有無を確認するとともに、焼損その他外観上の変化の発生の有無および、金属端子６０の剥離、セラミックス基材１０のクラックの発生の有無を確認した。その後、断面をＳＥＭ観察することによってセラミックス基材１０及び導電部材３０におけるクラックの有無を確認した。
【００３８】
下表は、以上の試験結果を示している。
【００３９】
【表１】
2019185905.tif 000003
【００４０】
比較例１は、緩衝部材がタングステンのみから構成されており、心材４１と金属層５１の積層構造を有していない。そのため、ニッケルの金属端子６０と埋設されたタングステンの導電部材３０との間の応力緩和効果が小さいため、埋設されたタングステンの導電部材３０にクラックが発生した。
比較例２は、緩衝部材４０の総厚が小さく、ニッケルの金属端子６０と埋設されたタングステンの導電部材３０との間の応力緩和効果が小さいため、埋設されたタングステンの導電部材３０にクラックが発生した。
【００４１】
比較例３は、タングステンの心材４１が厚すぎたため、心材４１に隣接する金の金属層５１では歪を十分に緩和できない。そのため、緩衝効果が小さくニッケルの金属端子６０と緩衝部材４０を構成する心材４１との間で剥離が発生した。
【００４２】
比較例４は、タングステンの心材４１の厚みが金の金属層５１の厚みと比較して厚すぎたため、心材４１に隣接する金属層５１では歪を十分に緩和できない。そのため、緩衝効果が小さくニッケルの金属端子６０と緩衝部材４０を構成する心材４１との間で剥離が発生した。
【００４３】
比較例５は、緩衝部材４０の総厚が小さく、ニッケルの金属端子６０と埋設されたタングステンの導電部材３０との間委の応力緩和効果が小さいため、埋設されたタングステンの導電部材３０にクラックが発生した。
【００４４】
この表１を参照すると、実施例１〜実施例９が、クラックが発生せずに合格「〇」となっていることが判る。比較例１〜比較例５は、クラックが発生し不合格「×」となっている。この評価結果をグラフ化したものを次に示す。
【００４５】
図４に示すように、横軸は（金属層／心材）の厚み比率を示し、縦軸は緩衝部材厚みを示し、曲線は合否を分ける（０．２［ｍｍ］／（金属層の厚み／心材の厚み））の線を示す。表中◇は合格である実施例の値をプロットしたものであり、表中△は不合格である比較例の値をプロットしたものである。
【００４６】
なお、実施形態では、図４の合否は上記(1)、(2)の試験における結果であるが、試験は上記(1)、(2)の試験に限定されず、上記(1)の温度サイクルを５回繰り返し実施にすることや、上記(2)の高温放置試験を：４００℃で３００時間放置にするなど試験条件を変更することで、（０．２［ｍｍ］／（金属層の厚み／心材の厚み））未満の厚みであっても、クラックが入らなければ合格に含まれるものとする。
【００４７】
次に、金属層５１を金以外の材料にした実験について説明する。評価方法は、緩衝部材４０を構成する第１の金属からなる心材４１を、タングステン（表中：Ｗと示す）とし、第２の金属からなる金属層５１を銀（表中：Ａｇと示す）、銅（表中：Ｃｕと示す）、ニッケル（表中：Ｎｉと示す）及びチタン（表中：Ｔｉと示す）のいずれか一つを表２のように変えて試験を行った。
【００４８】
表２では、心材４１の厚みを［μｍ］で表記し、金属層５１の厚みを［μｍ］で表記し、（金属層／心材）の厚みの比率を[％]で表記し、緩衝部材厚みを［ｍｍ］で表記し、セラミックス基材１０および導電部材３０にクラックが発生しないものを表２で「○」と表記し、クラックが発生したものを「×」と表記した。
【００４９】
下表は、以上の試験結果を示している。
【００５０】
【表２】
2019185905.tif 000004
【００５１】
金属層５１の引張強度をσ／Ｐａ、ヤング率Ｅ／Ｐａとして、変形のしやすさを（σ／Ｅ）で表すと、実施例１０は、（σ／Ｅ）比が小さく、塑性変形する効果が大きい。その結果、応力緩和効果が大きい。
【００５２】
比較例６は、（σ／Ｅ）比が大きく、塑性変形する効果が小さい。その結果、応力緩和効果が小さい。
【００５３】
この表２を参照すると、実施例１０〜実施例１２が、クラックが発生せずに合格「〇」となっていることが判る。比較例６は、クラックが発生し不合格「×」となっている。
【００５４】
次に、金属層５１の材料と変形のしやすさを（σ／Ｅ）の値について説明する。下表は（σ／Ｅ）の値をまとめたものを示している。
【００５５】
【表３】
2019185905.tif 000005
【００５６】
この表３を参照すると、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、銅（Ｃｕ）およびニッケル（Ｎｉ）はクラックが発生せずに合格「○」となり、チタン（Ｔｉ）およびジルコニウム（Ｚｒ）はクラックが発生し不合格「×」となっていることが判る。これにより、（σ／Ｅ）≦１．６×１０−３である金属層５１の種類が好適であることが確認された。なお、実施形態では、上記の金属を使用したが、これに限定されず、クラックが発生しない金属であれば、これ以外の金属による金属層５１としても差し支えない。
【００５７】
次に、緩衝部材４０の製造方法について説明する。ステップ１で、第１の金属からなる心材４１と第２の金属からなる金属層５１とを交互に積層する（積層工程）。
【００５８】
ステップ２で、積層した第１の金属からなる心材４１と第２の金属からなる金属層５１とを、熱間でプレスして一体化したのちに所定の形状に加工する（加工工程）。
【００５９】
このような製造方法によれば、心材４１と金属層５１を積層した状態にて熱間でプレスするだけで緩衝部材４０を得ることができ、緩衝部材４０の加工を容易におこなうことができる。
【００６０】
次に作用、効果について説明する。セラミックス基材１０に埋設された導電部材３０は、焼成温度１８００℃以上を経験し粒成長するため脆弱化して強度が低下するが、緩衝部材４０を、導電部材３０の平均線膨張係数以上で金属端子６０の平均線膨張係数より小さい平均線膨張係数を有する第1の金属からなる心材４１と、引張強度σをヤング率Ｅで割
った（σ／Ｅ）が、（σ／Ｅ）≦１．６×１０−３を満たす第２の金属からなる金属層５１と、からなる積層構造とすることで、導電部材３０と金属端子６０との平均線膨張係数の差によって働く応力を、導電部材３０の平均線膨張係数以上で金属端子６０の平均線膨張係数より小さい平均線膨張係数を有する第１の金属からなる積層された心材４１で受けて、導電部材３０に働く応力を抑制することができる。
【００６１】
さらに、平均線膨張係数が昇順に大きくなるように傾斜化して導電部材３０に、第１の金属を含む緩衝部材４０および金属端子６０を順に接合したので、導電部材３０および緩衝部材４０間に働く応力、緩衝部材４０および金属端子６０間に働く応力を抑制することができ、導電部材３０にクラックが入ることを防止できる。
【００６２】
さらに、緩衝部材４０を、第1の金属からなる心材４１と、引張強度σをヤング率Ｅで割った（σ／Ｅ）が、（σ／Ｅ）≦１．６×１０−３を満たす第２の金属からなる金属層５１と、からなる積層構造を有するセラミックス部材１にした。心材４１の間に（σ／Ｅ）≦１．６×１０−３を満たす第２の金属からなる金属層５１を用いたので、心材４１間で平面方向の塑性変形を誘起させ、埋設された導電部材３０と金属端子６０間の平均線膨張係数の差による歪を緩和し、導電部材３０及び金属端子６０間の応力を緩和する。結果、埋設された導電部材３０に働く応力を低減し、クラックを防止することができる。さらに、金属層５１を心材４１の間に積層することで、緩衝部材４０に大電流を流すことができる。
【００６３】
さらに、第２の金属からなる金属層５１を、金、銀、銅、白金及びニッケルの少なくともいずれか一つを含む、又はこれらの金属の少なくとも二つ以上の組み合わせを含むものとすることで、心材４１間で金属層５１に平面方向の塑性変形を誘起させ、埋設された導電部材３０と金属端子６０間の平均線膨張係数の差による歪を緩和し、導電部材３０及び金属端子６０間の応力をより緩和する。結果、埋設された導電部材３０に働く応力を低減し、クラックを防止することができる。また、緩衝部材４０に金、銀、銅、白金及びニッケルの少なくともいずれか一つを含む、又はこれらの金属の少なくとも二つ以上の組み合わせを含む金属層５１を、心材４１を介して積層することで、大電流を流すことができる。
【００６４】
さらに、緩衝部材４０には、互いに異なる種類の第１の金属からなる複数の心材４１を含んだので、用途に応じた材料の選択ができ設計の自由度を向上させることができる。
【００６５】
さらに、緩衝部材４０には、互いに異なる厚みの第１の金属からなる複数の心材４１を含んだので、用途に応じた緩衝部材の厚みを変更でき設計の自由度を向上させることができる。
【００６６】
なお、実施形態における、セラミックス基材１０の穴部１２の穴径、緩衝部材４０の直径は、例であり、穴部１２の穴径をφ５．２［ｍｍ］とし、緩衝部材４０の直径をφ５．０［ｍｍ］にするなど、部材にクラックが生じない寸法であれば適宜変更してもよい。また、実施形態では、心材４１を、タングステン、モリブデン、コバールとしたが、これに限定されず、導電部材３０の平均線膨張係数以上で金属端子６０の平均線膨張係数より小さい平均線膨張係数を有する金属であれば他の一般的な金属であっても差し支えない。
【符号の説明】
【００６７】
１  …  セラミックス部材
１０…  セラミックス基材
１１…  主面
１２…  穴部
１３…  底部
２０…  金属電極層
２１…  ロウ材固化部
３０…  導電部材（タングステン）
４０…  緩衝部材
４１、４１ａ、４１ｂ…  心材（第１の金属、タングステン、モリブデン、コバール）
５１…  金属層（第２の金属、金、銀、銅、白金、ニッケル）
６０…  金属端子（ニッケル）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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