接合体的制造方法技术

在工序(a)中，将保护环(60)按照由陶瓷基体(12)(第2部件)的接合面(13)堵住贯通孔(61)的一侧开口方式配置于陶瓷基体(12)上。在工序(b)中，将包含金属的钎料(56)、包含热膨胀系数比钎料(56)小的材料的粉末(54)、供电端子(40)插入于贯通孔(61)的内部，使得陶瓷基体(12)的接合面(13)与供电端子(40)的接合面(43)对置且钎料(56)和粉末(54)位于陶瓷基体(12)与供电端子(40)之间。在工序(c)中，使钎料(56)熔融，使钎料(56)含浸于粉末(54)之间而形成包含钎料(56)和粉末(54)的接合层，介由接合层将接合面(13)与接合面(43)进行接合。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及接合体的制造方法。
技术介绍
以往，已知有介由接合层将包含陶瓷的部件与包含金属的部件进行接合的接合体的制造方法。例如，在专利文献1中记载了具有凹部的陶瓷部件与具有凸部的金属部件的接合方法。在专利文献1的接合方法中，首先，在陶瓷部件的凹部铺满微粒状的物质，在其上配置钎料，进一步在其上插入金属部件的凸部。而后，使钎料熔融并含浸于微粒状的物质，形成包含钎料与微粒状的物质的接合层，利用该接合层将陶瓷部件与金属部件进行接合。关于这样的接合方法，例如，在静电卡盘等半导体用基座中，在将埋设有电极的陶瓷制的基材与用于对电极进行通电的金属制的供电端子进行接合时使用。现有技术文献专利文献专利文献1：日本专利第3792440号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的课题然而，专利文献1中记载的接合方法是利用陶瓷部件的凹部进行接合的方法，在例如将金属部件接合于陶瓷部件中没有凹部的平坦部分时是不适合的。具体而言，假如使用专利文献1中记载的接合方法，则即使在平板状的陶瓷部件上配置微粒状的物质，微粒状的物质也在陶瓷部件的表面上扩散，导致无法进行恰当的接合。本专利技术为了解决这样的课题而完成，其主要目的在于，无论包含陶瓷的第1部件是否具有自接合面起的立设壁部，都能够制造将第1部件与包含金属的第2部件接合而得到的接合体。用于解决问题的方法本专利技术的接合体的制造方法是介由接合层将包含陶瓷的第1部件的接合面与包含金属的第2部件的接合面进行接合的接合体的制造方法，其包含如下工序：(a)将具有能够将前述第2部件插入的贯通孔的插入夹具，按照由前述第1部件的前述接合面堵住该贯通孔的一侧开口的方式配置于该第1部件上的工序，(b)将包含热膨胀系数比前述第1部件大的金属的钎料、包含热膨胀系数比该钎料小的材料的粉末、前述第2部件配置于前述贯通孔的内部的工序，(c)使前述钎料熔融，使该钎料含浸于前述粉末之间而形成包含该钎料和该粉末的接合层，介由该接合层将前述第1部件的接合面与前述第2部件的接合面进行接合的工序。在本专利技术的接合体的制造方法中，当将包含陶瓷的第1部件与包含金属的第2部件进行接合时，在第1部件上配置具有贯通孔的插入夹具。此时，通过按照由第1部件的接合面堵住贯通孔的一侧开口的方式将插入夹具配置于第1部件上，从而形成以第1部件的接合面为底面且以插入夹具的贯通孔的内周面为侧面的凹部。因此，即使在第1部件不具有自接合面起的立设壁部(第1部件不具有以接合面为底面的凹部)的情况下，也能够向由第1部件和插入夹具形成的凹部中插入钎料、粉末及第2部件。其结果是，能够在凹部的内部形成包含钎料和粉末的接合层，从而将第1部件与第2部件进行接合。这样，无论第1部件是否具有自接合面起的立设壁部，都能够制造将第1部件与第2部件接合而得到的接合体。另外，由于使用热膨胀系数比第1部件大的钎料与包含热膨胀系数比钎料小的材料的粉末来形成接合层，因而与例如仅由钎料形成接合层时相比，能够更加抑制当接合体发生温度变化时在第1部件的裂纹的产生。予以说明的是，插入夹具在工序(c)之后卸下即可。予以说明的是，在前述工序(b)中，优选按照使前述第2部件的接合面与前述第1部件的接合面对置的方式配置第2部件。另外，在前述工序(b)中，优选按照前述钎料能够在前述工序(c)中含浸于前述粉末的方式配置该钎料和该粉末。例如，也可以按照前述钎料与前述粉末接触的方式配置该钎料和该粉末。在本专利技术的接合体的制造方法中，在前述工序(b)中，前述贯通孔的内径与前述第2部件的侧面的外径之差即余隙(clearance)可设为1mm以下，其中，所述侧面为所述第2部件中与所述贯通孔的内周面对置的面。如果这样做，则能够更加抑制因余隙大而导致配置于贯通孔内部的粉末过度地扩散到与第2部件的侧面相比的外侧。在本专利技术的接合体的制造方法中，前述插入夹具可以是包含碳的插入夹具。由于碳对钎料(金属)的润湿性比较低，因而通过这样设定，从而在形成接合层之后容易卸下插入夹具。在本专利技术的接合体的制造方法中，前述粉末可以设为包含与前述第1部件相同的陶瓷材料的粉末。如果这样的话，则第1部件与粉末的热膨胀系数变得大致相同，因而能够更加抑制当接合体发生温度变化时在第1部件的裂纹的产生。本专利技术的接合体的制造方法，在前述工序(b)中，前述第1部件的接合面、前述第2部件的接合面以及前述粉末中的1个以上可以由与相对应的前述第1部件的接合面自身、前述第2部件的接合面自身以及前述粉末自身相比对前述钎料的润湿性高的材料被覆。通过由对钎料的润湿性高的材料被覆，从而经被覆的物质变得容易被钎料润湿，因而能够提高接合体的接合强度。在此情况下，优选将前述第1部件的接合面、前述第2部件的接合面以及前述粉末中的2个以上进行被覆，更优选对它们都进行被覆。在本专利技术的接合体的制造方法中，前述第1部件可以不具有自前述接合面起的立设壁部。换言之，第1部件可以不具有以接合面为底面的凹部。对于本专利技术的接合体的制造方法而言，即使是不具有自接合面起的立设壁部的第1部件，也可以与第2部件进行接合，因而适用本专利技术的意义大。在本专利技术的接合体的制造方法中，前述第2部件可以具有在前述接合面和除前述接合面以外的面开口的排气孔。如果这样的话，则在工序(c)中，存在于粉末的颗粒之间的气体(例如空气等)能够通过该排气孔向外部流出，因而钎料变得容易含浸于粉末的颗粒之间。在此情况下，前述排气孔也可以在前述第2部件中的前述接合面以及与前述贯通孔的内周面对置的侧面开口。如果这样的话，则在工序(c)中，当存在不含浸于粉末中而沿着第2部件的侧面上升这样的钎料时，能够使钎料通过该排气孔而返回至第2部件的接合面侧。由此，能够使钎料充分地含浸于粉末中。附图说明图1为将静电卡盘10沿着中心轴切断时的截面图。图2为陶瓷基体12与供电端子40的接合部分的放大截面图。图3为静电卡盘10的制造工序的说明图。图4为陶瓷基体12与供电端子40的接合工序的说明图。图5为陶瓷基体12与供电端子40的接合工序的说明图。图6为陶瓷基体12与供电端子40的接合工序的说明图。图7为陶瓷基体12与供电端子40的接合工序的说明图。图8为陶瓷基体12与供电端子40的接合工序的说明图。图9为陶瓷基体12与供电端子40的接合工序的说明图。图10为陶瓷基体12与供电端子40的接合工序的说明图。图11为图10的A-A截面图。图12为图10的B-B截面图。图13为陶瓷基体12与供电端子40的接合工序的说明图。图14为陶瓷基体12与变形例的供电端子140的接合部分的放大截面图。图15为图14的C-C截面图。图16为陶瓷基体12与变形例的供电端子240的接合部分的放大截面图。图17为陶瓷基体12与变形例的供电端子240的接合部分的放大截面图。图18为粉末54与钎料56的配置的其他例子的放大截面图。图19为接合层50所具有的接合层50a、50b的说明图。具体实施方式接着，使用附图来说明本专利技术的实施方式。图1是将作为本专利技术接合体的一个实施方式的静电卡盘10沿着中心轴切断时的截面图。图2是图1的陶瓷基体12与供电端子40的接合部分的放大截面图。予以说明的是，图2以与图1上下相反的方式显示。本实施方式的静电卡盘10中，在形成有能够载置晶片W的晶片载置面12a的陶瓷基体12中，按照与晶本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种接合体的制造方法，其为介由接合层将包含陶瓷的第1部件的接合面与包含金属的第2部件的接合面进行接合的接合体的制造方法，其包含如下工序：(a)将具有能够将所述第2部件插入的贯通孔的插入夹具，按照由所述第1部件的所述接合面堵住该贯通孔的一侧开口的方式配置于该第1部件上的工序，(b)将包含热膨胀系数比所述第1部件大的金属的钎料、包含热膨胀系数比该钎料小的材料的粉末以及所述第2部件配置于所述贯通孔的内部的工序，(c)使所述钎料熔融，使该钎料含浸于所述粉末之间而形成包含该钎料和该粉末的接合层，介由该接合层将所述第1部件的接合面与所述第2部件的接合面进行接合的工序。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.03.07 JP 2014-0449451.一种接合体的制造方法，其为介由接合层将包含陶瓷的第1部件的接合面与包含金属的第2部件的接合面进行接合的接合体的制造方法，其包含如下工序：(a)将具有能够将所述第2部件插入的贯通孔的插入夹具，按照由所述第1部件的所述接合面堵住该贯通孔的一侧开口的方式配置于该第1部件上的工序，(b)将包含热膨胀系数比所述第1部件大的金属的钎料、包含热膨胀系数比该钎料小的材料的粉末以及所述第2部件配置于所述贯通孔的内部的工序，(c)使所述钎料熔融，使该钎料含浸于所述粉末之间而形成包含该钎料和该粉末的接合层，介由该接合层将所述第1部件的接合面与所述第2部件的接合面进行接合的工序。2.根据权利要求1所述的接合体的制造方法，在所述工序(b)中，所述贯通孔的内...

【专利技术属性】
技术研发人员：南智之，曻和宏，川尻哲也，
申请(专利权)人：日本碍子株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP