(57)【要約】【課題】接合母材の接合面端部も良好に接合でき信頼性に優れるとともに、接合状態が悪い部分を見込んだ大き目の材料での接合が不要であり、高い生産性と低コスト化とが実現できる拡散接合法を得ることである。【解決手段】平面部の輪郭が接合母材の接合面の輪郭と同様である金属薄板を接合母材間に挟持した積層体を、加圧・加熱する工程を備えており、金属薄板が、接合部材の接合面における輪郭から所定の幅の領域を覆う形状であり、加圧・加熱工程が、第１段の加圧・加熱工程と第１段の加圧・加熱工程より高い圧力と温度で加圧・加熱する第２段の加圧・加熱工程との、２段階で行われる拡散接合法である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
平面部の輪郭が接合母材の接合面の輪郭と同様である金属薄板を上記接合母材間に挟持した積層体を、真空中で加圧・加熱する工程を備えており、
上記金属薄板は、上記平面部が上記接合母材の接合面における輪郭から所定の幅の領域を覆う形状であり、且つ材質が上記接合母材と共晶反応するものであり、
上記加圧・加熱工程が、上記接合母材の厚さが保持される低い圧力と上記接合母材と上記金属薄板とが共晶反応を起こす温度とで、加圧・加熱する第１段の加圧・加熱工程と、上記第１段の加圧・加熱工程において、上記金属薄板が上記接合母材内に全て拡散した後に、上記第１段の加圧・加熱工程より高い、圧力と温度とで、加圧・加熱する第２段の加圧・加熱工程との、２段階で行われる拡散接合法。
【請求項２】
上記接合母材の接合面を覆う金属薄板の平面部の幅が、数１０ｍｍであることを特徴とする請求項１に記載の拡散接合法。
【請求項３】
上記接合母材に、Ｍｇ含有率が０．５％〜４％のＡｌ−Ｍｇ系アルミ合金板を用い、上記金属薄板に、厚さ５〜５０μｍのＮｉ薄板を用いることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の拡散接合法。
【請求項４】
上記接合母材に、Ｍｇ含有率が０．５％〜４％のＡｌ−Ｍｇ系アルミ合金板を用い、上記金属薄板に、厚さ５〜２００μｍのＡｇ薄板を用いることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の拡散接合法。
【請求項５】
上記接合母材に、Ｃｕ板を用い、上記金属薄板に、厚さ５〜１００μｍのＡｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系アルミ合金であるＡ６０６１の薄板を用いることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の拡散接合法。
【請求項６】
上記接合母材に、Ｔｉ板を用い、上記金属薄板に、厚さ５〜１００μｍのＮｉ薄板を用いることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の拡散接合法。
【請求項７】
上記接合母材に、Ｔｉ板を用い、上記金属薄板に、厚さ５〜１００μｍのＣｕ薄板を用いることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の拡散接合法。
【請求項８】
上記接合母材に、Ｃｕ板を用い、上記金属薄板に、厚さ５〜１００μｍのＰｂ薄板を用いることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の拡散接合法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、拡散接合法に関するものであり、特に、液相拡散接合を接合面の一部に用いた拡散接合法に関する。
【背景技術】
【０００２】
金属の接合方法の１つとして拡散接合がある。拡散接合とは、被接合物どうし間の物質移動によってなされ、物質間の移動は接触面を通して行われる原子やイオン等の固体内拡散によってなされる。しかし、接合面の接触が悪ければ、良好な接合が行われず、接合不良が発生する。
従来の拡散接合法における接合面を接触させる手段として、下面にスペーサが設けられた押し板と上面にスペーサが設けられた基板との間に、上下の当て板で挟んだ被接合物どうしを挿入し、押し板の上面に設けたバネから加えられる押圧力により、挿入された被接合物どうしを加圧するものがある（例えば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第２５４０７７５号公報（第３頁、第１図）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
拡散接合において、高強度な接合を実現するためには、拡散接合初期において接合面を十分に密着し、その後も、密着面に隙間ができないように保持する必要がある。
拡散接合初期に接合面を十分に密着させるには、接合面の凹凸が変形する程度の加圧力を、被接合物である接合母材に加えることが不可欠である。
【０００５】
しかし、特許文献１に記載の拡散接合法のような、上下の当て板で挟んだ接合母材どうしの加圧では、接合面の周端部（接合面端部と記す）は、その外側に、逃げるスペースがあるので、接合面中央部に比べて加圧による接合母材の移動抵抗が小さくなる。
すなわち、接合面端部では、接合母材が横に広がりやすく、厚さ方向の変形量が大きくなり、接合面中央部に比べて面圧が低下したり、もしくは面圧が加わらなくなる。
このようなことより、接合面端部では、接合面が十分に密着できず、接合面中央部に比べて接合状態が悪くなってしまうとの問題があった。
【０００６】
また、接合面端部の接合状態が悪くなるので、接合面全体が良好に接合した接合品を得るには、あらかじめ接合状態が悪い部分を見込んで大き目の材料を用いて接合し、接合不良部を切り落とす必要があり、接合品を得る工程数が増加し、生産性が低下するとともに、材料コストが増大するとの問題があった。
【０００７】
本発明は、上記のような問題を解決するためになされたものであり、その目的は、被接合物である接合母材の接合面端部も良好に接合でき、信頼性に優れ、且つ、接合状態が悪い部分を見込んで大き目の接合母材を用いる必要がなく、接合品を得る工程数が少なく生産性に優れるとともに、材料コストを低減できる拡散接合法を得ることである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係わる拡散接合法は、平面部の輪郭が接合母材の接合面の輪郭と同様である金属薄板を接合母材間に挟持した積層体を、真空中で加圧・加熱する工程を備えており、金属薄板は、平面部が接合母材の接合面における輪郭から所定の幅の領域を覆う形状であり、且つ材質が接合母材と共晶反応するものであり、加圧・加熱工程が、接合母材の厚さが保持される低い圧力と接合母材と金属薄板とが共晶反応を起こす温度とで、加圧・加熱する第１段の加圧・加熱工程と、第１段の加圧・加熱工程において、金属薄板が接合母材内に全て拡散した後に、第１段の加圧・加熱工程より高い、圧力と温度とで、加圧・加熱する第２段の加圧・加熱工程との、２段階で行われるものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明に係わる拡散接合法は、平面部の輪郭が接合母材の接合面の輪郭と同様である金属薄板を接合母材間に挟持した積層体を、真空中で加圧・加熱する工程を備えており、金属薄板は、平面部が接合母材の接合面における輪郭から所定の幅の領域を覆う形状であり、且つ材質が接合母材と共晶反応するものであり、加圧・加熱工程が、接合母材の厚さが保持される低い圧力と接合母材と金属薄板とが共晶反応を起こす温度とで、加圧・加熱する第１段の加圧・加熱工程と、第１段の加圧・加熱工程において、金属薄板が接合母材内に全て拡散した後に、第１段の加圧・加熱工程より高い、圧力と温度とで、加圧・加熱する第２段の加圧・加熱工程との、２段階で行われるものであり、接合母材の接合面端部も良好に接合でき、信頼性が優れており、且つ、接合状態が悪い部分を見込んだ大き目の接合母材を用いる必要がないので、接合品を得る工程数が少なく生産性に優れるとともに、材料コストを低減できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施の形態１に係わる拡散接合法において、加圧装置に接合母材をセットした状態を示す模式図である。
【図２】図１の加圧装置にセットされた接合母材におけるＡ−Ａ断面を示す模式図である。
【図３】接合母材間に金属薄板を配置しない従来の拡散接合法において、加圧装置に接合母材をセットした状態を示す模式図である。
【図４】従来の拡散接合法において、本実施の形態の第２段の加圧・加熱工程で用いられるのと同様な圧力と温度とで、加圧・加熱した場合の接合母材の接合面端部の状態を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１に係わる拡散接合法において、加圧装置に接合母材をセットした状態を示す模式図である。
図２は、図１の加圧装置にセットされた接合母材におけるＡ−Ａ断面を示す模式図である。
【００１２】
図１に示すように、本実施の形態の拡散接合法では、まず、金属薄板３を挟持した、第１の接合母材１と第２の接合母材２と、つまり、第１の接合母材１と金属薄板３と第２の接合母材２との積層体を、一方側の加圧板４と他方側の加圧板５との間にセットする。
図示しないが、一方側の加圧板４と他方側の加圧板５とは、加熱可能な真空接合炉中に配設されている。
【００１３】
図２に示すように、金属薄板３は、その平面部の輪郭が、第２の接合母材２の接合面の輪郭と同じであり、且つ開口を有する額縁状である。
本実施の形態では、第１の接合母材１と第２の接合母材２とは、平面の寸法が同様であるので、金属薄板３は、その平面部の輪郭が、第２の接合母材２の接合面の輪郭とも同じである。
すなわち、金属薄板３は、各接合母材１，２における接合面の輪郭から所定の幅の内側の領域までを覆う形状である。この幅としては、例えば数１０ｍｍ程度が挙げられる。
また、金属薄板３には、接合母材１および接合母材２と、共晶反応を起す材質のものを用いる。
【００１４】
次に、第１段の加圧・加熱工程として、一方側の加圧板４と他方側の加圧板５との間にセットされた、第１の接合母材１と金属薄板３と第２の接合母材２との積層体を、加圧機構６を用いて、各接合母材１，２を変形させない、その厚さが保持される低い圧力で加圧しながら、接合母材と金属薄板とが共晶反応する温度で加熱する。
【００１５】
第１段の加圧・加熱工程では、第１の接合母材１と第２の接合母材２とは、周端部が金属薄板３と接触しているので、接合面端部のみが加圧される。また、加熱により、第１の接合母材１と金属薄板３との境目および第２の接合母材２と金属薄板３との境目で、各材料が相互拡散し、共晶反応を起こし液相化がおこる。
そして、境界部の液相化により、第１の接合母材１と金属薄板３、および、第２の接合母材２と金属薄板３が、密着し、合金層が形成されることにより冶金的に接合する。
【００１６】
さらに拡散が進行すると、金属薄板３が各接合母材１，２内に全て拡散し、第１の接合母材１と第２の接合母材２とが合金層を介して密着するとともに、今まで接触していなかった第１の接合母材１の接合面中央部と第２の接合母材２の接合面中央部とがお互いに接触するようになる。
【００１７】
次の、第２段の加圧・加熱工程では、第１段の加圧・加熱工程より高い圧力と温度で、第１の接合母材１と第２の接合母材２とを加圧・加熱する。
第２段の加圧・加熱工程では、接触した接合面中央部の材料表面の凹凸を押し付けて変形させ、接合面中央部どうしを密着させることにより、拡散を進展させ、各接合母材１，２の接合面中央部を直接拡散接合する。
第２段の加圧・加熱工程において、接合面端部は、加圧方向への変形の影響により面圧が得られないが、第１段の加圧・加熱工程により、第１の接合母材１と第２の接合母材２とを合金層を介して密着させているので、この部分も拡散が進展し、接合面全体が良好に接合される。
【００１８】
図３は、接合母材間に金属薄板を配置しない従来の拡散接合法において、加圧装置に接合母材をセットした状態を示す模式図である。
図３に示す従来の拡散接合法では、本実施の形態の第１段の加圧・加熱工程で用いられるのと同様な圧力と温度とで、加圧・加熱しても、各接合母材１，２の接合表面の凹凸が押しつぶされないので、密着性が悪く、拡散が進行せず、接合できない。
【００１９】
図４は、従来の拡散接合法において、本実施の形態の第２段の加圧・加熱工程で用いられるのと同様な圧力と温度とで、加圧・加熱した場合の接合母材の接合面端部の状態を示す模式図である。
図４に示すように、本実施の形態の第２段の加圧・加熱工程で用いられるのと同様な圧力と温度で加圧・加熱すると、接合母材の接合面端部は、加圧による接合母材の移動抵抗が小さいので、加圧方向への変形が大きくなり、接合母材の接合面中央部より、厚さが薄くなる。
すなわち、各接合母材１，２の接合面端部では、必要な圧力が加わらず、密着しないので、拡散が進行せず、良好な接合が得られない。
【００２０】
しかし、本実施の形態の拡散接合法は、各接合母材１，２における接合面の輪郭から所定の幅の内側の領域までを覆う形状であり、且つ各接合母材１，２と共晶反応する材質の金属薄板３を、各接合母材１，２の間に設置して、各接合母材１，２を変形させない圧力と共晶反応が起きる温度とで、加圧・加熱する第１段の加圧・加熱工程と、第１段の加圧・加熱工程より高い圧力と温度で加圧・加熱する第２段の加圧・加熱工程との、２段階の加圧・加熱工程で、接合母材を接合するものである。
【００２１】
すなわち、本実施の形態の拡散接合法は、第１段の加圧・加熱工程おける、接合母材と金属薄板との液相拡散接合により、接合母材の接合面端部を密着させ、第２段の加圧・加熱工程おいて、接合母材の接合面中央部を直接拡散接合するとともに、合金層を介して密着した接合面端部の拡散を進展させるので、接合母材の良好な拡散接合が可能であり、信頼性が優れている。
【００２２】
本実施の形態では、金属薄板３は、各接合母材１，２における接合面の輪郭から所定の幅の内側の領域までを覆う形状であり、各接合母材１，２の全面を覆うものではないので、接合面積が大きくなっても、大量の金属薄板は不要であり、接合コストの増加を抑制できる。
本実施の形態では、平面の形状が矩形状である接合母材を用いているが、これに限定されない。また、額縁状の金属薄板を用いているが、平面部の輪郭が、接合母材の輪郭と同じであり、接合母材における接合面の輪郭から所定の幅の内側の領域までを覆う形状であれば、これに限定されない。
【００２３】
本実施の形態の拡散接合方法に用いる加圧機構６は、一方側の加圧板４を鉛直方向へ加圧するものであれば良く、例えば、バネ、錘、サーボ等を用いた機構が挙げられる。
また、金属薄板３には、各接合母材１，２と共晶反応するものから選定され、その厚みは接合母材の表面粗さから決定され、第１段の加圧・加熱工程おける、加熱温度と加圧・加熱の時間とは、金属薄板３が各接合母材１，２内に全て拡散する条件から決定される。
【００２４】
次に、実施例を用いて、本実施の形態の拡散接合法を具体的に説明する。
実施例１．
実施例１の拡散接合法では、各接合母材１，２に、Ａｌ−Ｍｇ系アルミ合金であるＡ５０５２の板を用い、金属薄板３に厚さ２５μｍのニッケル薄板（Ｎｉ薄板と記す）を用いた。
まず、第１の接合母材１であるＡ５０５２板と金属薄板３であるＮｉ薄板と第２の接合母材２であるＡ５０５２板との積層体を、接合炉中に配設された、カーボン製の一方側の加圧板４とカーボン製の他方側の加圧板５との間にセットした。
【００２５】
次に、接合炉を７．５×１０−５ｔｏｒｒ程度まで真空引きし、第１段の加圧・加熱工程として、１ＭＰａ程度の圧力で接合面端部を加圧するとともに、５００℃の温度で加熱し、約２時間保持した。
加圧は、例えば、サーボでボールネジを回転させることにより圧力を制御する加圧機構６で行なう。
【００２６】
第１段の加圧・加熱工程では、Ａ５０５２板の変形はほとんど発生せず、Ｎｉ薄板とＡ５０５２板の境界が液相化して密着し、上記の２時間程度の加圧・加熱保持により、Ｎｉ薄板の全てが接合母材であるＡ５０５２板内に拡散し、液相拡散接合した。
すなわち、Ａ５０５２板の接合面端部はＡ５０５２−Ｎｉの合金層を介して第１の接合母材１のＡ５０５２板と第２の接合母材２のＡ５０５２板とが密着しており、接合面中央部も接触するようになった。
【００２７】
次に、第２段の加圧・加熱工程として、第１段の加圧・加熱工程より高い、圧力と温度とにより、接合母材のＡ５０５２板を加圧・加熱した。
第２段の加圧・加熱工程では、Ａ５０５２板における接触した中央部の接合面表面の凹凸が、押し付けられて変形して密着し、拡散が進展した。
この時、Ａ５０５２板の接合面端部は、Ａ５０５２−Ｎｉ合金層を介して密着しているので、面圧が加わらなくても、この部分も拡散が進展した。
すなわち、実施例１の拡散接合法では、接合母材であるＡ５０５２の接合面全体を、良好に接合できた。
【００２８】
なお、実施例１では、Ｎｉ薄板の厚さを２５μｍ、第１段の加圧・加熱工程の加熱時間を２時間としたが、接合母材の表面粗さや、Ｎｉ薄板を接合母材内に全て拡散させるのにかかる時間を考慮し、Ｎｉ薄板の厚さは５〜５０μｍのいずれかであれば良い。
また、第１段の加圧・加熱工程の加熱時間は、用いた厚さのＮｉ薄板が全て接合母材内に拡散しきる時間に調整すれば良い。
また、接合母材に、Ａｌ−Ｍｇ系アルミ合金であるＡ５０５２の板を用いたが、これに限定されることはなく、Ｍｇ含有率が０．５〜４％のＡｌ−Ｍｇ系アルミ合金であれば良い。
【００２９】
実施例２．
実施例２の拡散接合法では、金属薄板３に、厚さ１５０μｍの銀薄板（Ａｇ薄板と記す）を用いた以外、実施例１と同様にして、接合母材であるＡ５０５２板を拡散接合した。
実施例２において、第１段の加圧・加熱工程では、接合母材であるＡ５０５２板の変形はほとんど発生せず、Ａｇ薄板とＡ５０５２板の境界が液相化して密着し、２時間程度の加圧・加熱保持により、Ａｇ薄板の全てがＡ５０５２板内に拡散し、液相拡散接合した。
すなわち、Ａ５０５２板の接合面端部はＡ５０５２−Ａｇの合金層を介して第１の接合母材１のＡ５０５２板と第２の接合母材２のＡ５０５２板とが密着しており、接合面中央部も接触するようになった。
【００３０】
第２段の加圧・加熱工程では、Ａ５０５２板における接触した中央部の接合面表面の凹凸が、実施例１と同様に、押し付けられて変形して密着し、拡散が進展した。
この時、Ａ５０５２板の接合面端部は、Ａ５０５２−Ａｇ合金層を介して密着しているので、面圧が加わらなくても、この部分も拡散が進展した。
すなわち、実施例２の拡散接合法でも、接合母材であるＡ５０５２の接合面全体を、良好に接合できた。
【００３１】
なお、実施例２では、Ａｇ薄板の厚さを１５０μｍ、第１段の加圧・加熱工程の加熱時間を２時間としたが、接合母材の表面粗さや、Ａｇ薄板を接合母材内に全て拡散させるのにかかる時間を考慮し、Ａｇ薄板の厚さは５〜２００μｍのいずれかであれば良い。
また、第１段の加圧・加熱工程の加熱時間は、用いた厚さのＮｉ薄板が全て接合母材内に拡散しきる時間に調整すれば良い。
また、接合母材に、Ａｌ−Ｍｇ系アルミ合金であるＡ５０５２の板を用いたが、これに限定されることはなく、Ｍｇ含有率が０．５〜４％のＡｌ−Ｍｇ系アルミ合金であれば良い。
【００３２】
実施例３．
実施例３の拡散接合法では、各接合母材１，２に、銅板（Ｃｕ板と記す）を用い、金属薄板３に、５〜１００μｍのいずれかの厚さのＡｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系アルミ合金であるＡ６０６１の薄板を用い、第１段の加圧・加熱工程の加熱時間を、用いた厚さのＡ６０６１薄板が全て接合母材内に拡散しきる時間とした以外、実施例１と同様にして、接合母材であるＣｕ板を拡散接合した。
【００３３】
実施例３において、第１段の加圧・加熱工程では、接合母材であるＣｕ板の変形はほとんど発生せず、Ａ６０６１薄板とＣｕ板の境界が液相化して密着し、所定の時間の加圧・加熱保持により、Ａ６０６１薄板の全てがＣｕ板内に拡散し、液相拡散接合した。
すなわち、Ｃｕ板の接合面端部は、Ｃｕ−Ａ６０６１の合金層を介して第１の接合母材１のＣｕ板と第２の接合母材２のＣｕ板とが密着しており、接合面中央部も接触するようになった。
【００３４】
第２段の加圧・加熱工程では、Ｃｕ板における接触した中央部の接合面表面の凹凸が、実施例１と同様に、押し付けられて変形して密着し、拡散が進展した。
この時、Ｃｕ板の接合面端部は、Ｃｕ−Ａ６０６１合金層を介して密着しているので、面圧が加わらなくても、この部分も拡散が進展した。
すなわち、実施例３の拡散接合法でも、接合母材であるＣｕ板の接合面全体を、良好に接合できた。
なお、実施例３において、Ａ６０６１薄板の厚さを５〜１００μｍのいずれかにしたのは、接合母材の表面粗さや、Ａ６０６１薄板を接合母材内に全て拡散させるのにかかる時間を考慮したものである。
【００３５】
実施例４．
実施例４の拡散接合法では、各接合母材１，２に、チタン板（Ｔｉ板と記す）を用い、金属薄板３に、５〜１００μｍのいずれかの厚さのＮｉ薄板を用い、第１段の加圧・加熱工程の加熱時間を、用いた厚さのＮｉ薄板が全て接合母材内に拡散しきる時間とした以外、実施例１と同様にして、接合母材であるＴｉ板を拡散接合した。
【００３６】
実施例４において、第１段の加圧・加熱工程では、接合母材であるＴｉ板の変形はほとんど発生せず、Ｎｉ薄板とＴｉ板の境界が液相化して密着し、所定の時間の加圧・加熱保持により、Ｎｉ薄板の全てがＴｉ板内に拡散し、液相拡散接合した。
すなわち、Ｔｉ板の接合面端部は、Ｔｉ−Ｎｉ合金層を介して第１の接合母材１のＴｉ板と第２の接合母材２のＴｉ板とが密着しており、接合面中央部も接触するようになった。
【００３７】
第２段の加圧・加熱工程では、Ｔｉ板における接触した中央部の接合面表面の凹凸が、実施例１と同様に、押し付けられて変形して密着し、拡散が進展した。
この時、Ｔｉ板の接合面端部は、Ｔｉ−Ｎｉ合金層を介して密着しているので、面圧が加わらなくても、この部分も拡散が進展した。
すなわち、実施例４の拡散接合法でも、接合母材であるＴｉ板の接合面全体を、良好に接合できた。
なお、実施例４において、Ｎｉ薄板の厚さを５〜１００μｍのいずれかにしたのは、接合母材の表面粗さや、Ｎｉ薄板を接合母材内に全て拡散させるのにかかる時間を考慮したものである。
【００３８】
実施例５．
実施例５の拡散接合法では、各接合母材１，２に、Ｔｉ板を用い、金属薄板３に、５〜１００μｍのいずれかの厚さのＣｕ薄板を用い、第１段の加圧・加熱工程の加熱時間を、用いた厚さのＣｕ薄板が全て接合母材内に拡散しきる時間とした以外、実施例１と同様にして、接合母材であるＴｉ板を拡散接合した。
【００３９】
実施例５において、第１段の加圧・加熱工程では、接合母材であるＴｉ板の変形はほとんど発生せず、Ｃｕ薄板とＴｉ板の境界が液相化して密着し、所定の時間の加圧・加熱保持により、Ｃｕ薄板の全てがＴｉ板内に拡散し、液相拡散接合した。
すなわち、Ｔｉ板の接合面端部は、Ｔｉ−Ｃｕ合金層を介して第１の接合母材１のＴｉ板と第２の接合母材２のＴｉ板とが密着しており、接合面中央部も接触するようになった。
【００４０】
第２段の加圧・加熱工程では、Ｔｉ板における接触した中央部の接合面表面の凹凸が、実施例１と同様に、押し付けられて変形して密着し、拡散が進展した。
この時、Ｔｉ板の接合面端部は、Ｔｉ−Ｃｕ合金層を介して密着しているので、面圧が加わらなくても、この部分も拡散が進展した。
すなわち、実施例５の拡散接合法でも、接合母材であるＴｉ板の接合面全体を、良好に接合できた。
なお、実施例５において、Ｃｕ薄板の厚さを５〜１００μｍのいずれかにしたのは、接合母材の表面粗さや、Ｃｕ薄板を接合母材内に全て拡散させるのにかかる時間を考慮したものである。
【００４１】
実施例６．
実施例６の拡散接合法では、各接合母材１，２に、Ｃｕ板を用い、金属薄板３に、５〜１００μｍのいずれかの厚さの鉛薄板（Ｐｂ薄板と記す）を用い、第１段の加圧・加熱工程の加熱時間を、用いた厚さのＰｂ薄板が全て接合母材内に拡散しきる時間とした以外、実施例１と同様にして、接合母材であるＣｕ板を拡散接合した。
【００４２】
実施例６において、第１段の加圧・加熱工程では、接合母材であるＣｕ板の変形はほとんど発生せず、Ｐｂ薄板とＣｕ板の境界が液相化して密着し、所定の時間の加圧・加熱保持により、Ｐｂ薄板の全てがＣｕ板内に拡散し、液相拡散接合した。
すなわち、Ｃｕ板の接合面端部は、Ｃｕ−Ｐｂ合金層を介して第１の接合母材１のＣｕ板と第２の接合母材２のＣｕ板とが密着しており、接合面中央部も接触するようになった。
【００４３】
第２段の加圧・加熱工程では、Ｃｕ板における接触した中央部の接合面表面の凹凸が、実施例１と同様に、押し付けられて変形して密着し、拡散が進展した。
この時、Ｃｕ板の接合面端部は、Ｃｕ−Ｐｂ合金層を介して密着しているので、面圧が加わらなくても、この部分も拡散が進展した。
すなわち、実施例６の拡散接合法でも、接合母材であるＣｕ板の接合面全体を、良好に接合できた。
なお、実施例６において、Ｐｂ薄板の厚さを５〜１００μｍのいずれかにしたのは、接合母材の表面粗さや、Ｐｂ薄板を接合母材内に全て拡散させるのにかかる時間を考慮したものである。
【産業上の利用可能性】
【００４４】
本発明に係わる拡散接合法は、接合母材どうしを、接合母材と共晶反応を起す材質の金属薄板を介して積層し、接合母材の接合面端部と金属薄板とを、液相拡散接合する第１段の加圧・加熱工程と、接合母材の接合面中央部どうしを直接拡散接合する第２段の加圧・加熱工程とで接合するものであり、接合部に高い信頼性が要求される機器に用いることができる。
【符号の説明】
【００４５】
１  第１の接合母材、２  第２の接合母材、３  金属薄板、４  加圧板、５  加圧板、
６  加圧機構。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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