JP2016506870A - 合金 - Google Patents
合金 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2016506870A JP2016506870A JP2015553099A JP2015553099A JP2016506870A JP 2016506870 A JP2016506870 A JP 2016506870A JP 2015553099 A JP2015553099 A JP 2015553099A JP 2015553099 A JP2015553099 A JP 2015553099A JP 2016506870 A JP2016506870 A JP 2016506870A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- weight
- solder alloy
- copper
- gallium
- manganese
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 125
- 239000000956 alloy Substances 0.000 title claims abstract description 125
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 14
- 229910000679 solder Inorganic materials 0.000 claims description 114
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims description 51
- GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N Gallium Chemical compound [Ga] GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 47
- 229910052733 gallium Inorganic materials 0.000 claims description 47
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 46
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 44
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 claims description 43
- 239000004332 silver Substances 0.000 claims description 42
- 238000005476 soldering Methods 0.000 claims description 38
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 34
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 claims description 27
- APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N indium atom Chemical compound [In] APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 27
- WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L manganese(2+);methyl n-[[2-(methoxycarbonylcarbamothioylamino)phenyl]carbamothioyl]carbamate;n-[2-(sulfidocarbothioylamino)ethyl]carbamodithioate Chemical compound [Mn+2].[S-]C(=S)NCCNC([S-])=S.COC(=O)NC(=S)NC1=CC=CC=C1NC(=S)NC(=O)OC WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 26
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 24
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 claims description 15
- 239000011572 manganese Substances 0.000 claims description 15
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 15
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 14
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 claims description 13
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 claims description 13
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims description 12
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 claims description 12
- 229910052732 germanium Inorganic materials 0.000 claims description 11
- GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N germanium atom Chemical compound [Ge] GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims description 11
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 239000010936 titanium Substances 0.000 claims description 10
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims description 9
- 238000010276 construction Methods 0.000 claims description 7
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 239000010931 gold Substances 0.000 claims description 7
- 229910000881 Cu alloy Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 229910001369 Brass Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 229910000570 Cupronickel Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 229910000990 Ni alloy Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000010951 brass Substances 0.000 claims description 5
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 claims description 5
- 229910000746 Structural steel Inorganic materials 0.000 claims description 4
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 238000005275 alloying Methods 0.000 claims description 4
- 238000005097 cold rolling Methods 0.000 claims description 4
- 230000009467 reduction Effects 0.000 claims description 4
- 239000002436 steel type Substances 0.000 claims description 4
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000011701 zinc Substances 0.000 claims description 4
- 238000004378 air conditioning Methods 0.000 claims description 3
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 3
- 238000005057 refrigeration Methods 0.000 claims description 3
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims description 3
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 33
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 8
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 8
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 7
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 5
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 4
- 229910000640 Fe alloy Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 description 3
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 3
- 238000005242 forging Methods 0.000 description 3
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 3
- 238000005491 wire drawing Methods 0.000 description 3
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 2
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N Palladium Chemical compound [Pd] KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BUGBHKTXTAQXES-UHFFFAOYSA-N Selenium Chemical compound [Se] BUGBHKTXTAQXES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052787 antimony Inorganic materials 0.000 description 2
- WATWJIUSRGPENY-UHFFFAOYSA-N antimony atom Chemical compound [Sb] WATWJIUSRGPENY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000012300 argon atmosphere Substances 0.000 description 2
- 229910052788 barium Inorganic materials 0.000 description 2
- DSAJWYNOEDNPEQ-UHFFFAOYSA-N barium atom Chemical compound [Ba] DSAJWYNOEDNPEQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052790 beryllium Inorganic materials 0.000 description 2
- ATBAMAFKBVZNFJ-UHFFFAOYSA-N beryllium atom Chemical compound [Be] ATBAMAFKBVZNFJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052793 cadmium Inorganic materials 0.000 description 2
- BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N cadmium atom Chemical compound [Cd] BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052792 caesium Inorganic materials 0.000 description 2
- TVFDJXOCXUVLDH-UHFFFAOYSA-N caesium atom Chemical compound [Cs] TVFDJXOCXUVLDH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 2
- QDOXWKRWXJOMAK-UHFFFAOYSA-N dichromium trioxide Chemical compound O=[Cr]O[Cr]=O QDOXWKRWXJOMAK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 2
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 2
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 2
- 239000011133 lead Substances 0.000 description 2
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 2
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 2
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 2
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 2
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 2
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 2
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 2
- 229910052701 rubidium Inorganic materials 0.000 description 2
- IGLNJRXAVVLDKE-UHFFFAOYSA-N rubidium atom Chemical compound [Rb] IGLNJRXAVVLDKE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052711 selenium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011669 selenium Substances 0.000 description 2
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 2
- 229910052712 strontium Inorganic materials 0.000 description 2
- CIOAGBVUUVVLOB-UHFFFAOYSA-N strontium atom Chemical compound [Sr] CIOAGBVUUVVLOB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 2
- 229910052714 tellurium Inorganic materials 0.000 description 2
- PORWMNRCUJJQNO-UHFFFAOYSA-N tellurium atom Chemical compound [Te] PORWMNRCUJJQNO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000011135 tin Substances 0.000 description 2
- 229910000851 Alloy steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052684 Cerium Inorganic materials 0.000 description 1
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052692 Dysprosium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052691 Erbium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052693 Europium Inorganic materials 0.000 description 1
- CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N Fe2+ Chemical compound [Fe+2] CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052688 Gadolinium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052689 Holmium Inorganic materials 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052765 Lutetium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052779 Neodymium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052777 Praseodymium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052773 Promethium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052772 Samarium Inorganic materials 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052771 Terbium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052775 Thulium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052769 Ytterbium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 1
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000000889 atomisation Methods 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- GWXLDORMOJMVQZ-UHFFFAOYSA-N cerium Chemical compound [Ce] GWXLDORMOJMVQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 1
- 238000009694 cold isostatic pressing Methods 0.000 description 1
- 238000009749 continuous casting Methods 0.000 description 1
- 238000000280 densification Methods 0.000 description 1
- 238000000113 differential scanning calorimetry Methods 0.000 description 1
- KBQHZAAAGSGFKK-UHFFFAOYSA-N dysprosium atom Chemical compound [Dy] KBQHZAAAGSGFKK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009713 electroplating Methods 0.000 description 1
- UYAHIZSMUZPPFV-UHFFFAOYSA-N erbium Chemical compound [Er] UYAHIZSMUZPPFV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OGPBJKLSAFTDLK-UHFFFAOYSA-N europium atom Chemical compound [Eu] OGPBJKLSAFTDLK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 230000001747 exhibiting effect Effects 0.000 description 1
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 1
- -1 for example Substances 0.000 description 1
- UIWYJDYFSGRHKR-UHFFFAOYSA-N gadolinium atom Chemical compound [Gd] UIWYJDYFSGRHKR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- KJZYNXUDTRRSPN-UHFFFAOYSA-N holmium atom Chemical compound [Ho] KJZYNXUDTRRSPN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 229910052746 lanthanum Inorganic materials 0.000 description 1
- FZLIPJUXYLNCLC-UHFFFAOYSA-N lanthanum atom Chemical compound [La] FZLIPJUXYLNCLC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004093 laser heating Methods 0.000 description 1
- OHSVLFRHMCKCQY-UHFFFAOYSA-N lutetium atom Chemical compound [Lu] OHSVLFRHMCKCQY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- QEFYFXOXNSNQGX-UHFFFAOYSA-N neodymium atom Chemical compound [Nd] QEFYFXOXNSNQGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000009704 powder extrusion Methods 0.000 description 1
- PUDIUYLPXJFUGB-UHFFFAOYSA-N praseodymium atom Chemical compound [Pr] PUDIUYLPXJFUGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- VQMWBBYLQSCNPO-UHFFFAOYSA-N promethium atom Chemical compound [Pm] VQMWBBYLQSCNPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000001953 recrystallisation Methods 0.000 description 1
- KZUNJOHGWZRPMI-UHFFFAOYSA-N samarium atom Chemical compound [Sm] KZUNJOHGWZRPMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052706 scandium Inorganic materials 0.000 description 1
- SIXSYDAISGFNSX-UHFFFAOYSA-N scandium atom Chemical compound [Sc] SIXSYDAISGFNSX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 1
- GZCRRIHWUXGPOV-UHFFFAOYSA-N terbium atom Chemical compound [Tb] GZCRRIHWUXGPOV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009736 wetting Methods 0.000 description 1
- NAWDYIZEMPQZHO-UHFFFAOYSA-N ytterbium Chemical compound [Yb] NAWDYIZEMPQZHO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052727 yttrium Inorganic materials 0.000 description 1
- VWQVUPCCIRVNHF-UHFFFAOYSA-N yttrium atom Chemical compound [Y] VWQVUPCCIRVNHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B1/00—Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations
- B21B1/22—Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations for rolling plates, strips, bands or sheets of indefinite length
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K1/00—Soldering, e.g. brazing, or unsoldering
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K35/00—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
- B23K35/22—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by the composition or nature of the material
- B23K35/24—Selection of soldering or welding materials proper
- B23K35/30—Selection of soldering or welding materials proper with the principal constituent melting at less than 1550 degrees C
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K35/00—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
- B23K35/22—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by the composition or nature of the material
- B23K35/24—Selection of soldering or welding materials proper
- B23K35/30—Selection of soldering or welding materials proper with the principal constituent melting at less than 1550 degrees C
- B23K35/3006—Ag as the principal constituent
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K35/00—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
- B23K35/22—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by the composition or nature of the material
- B23K35/24—Selection of soldering or welding materials proper
- B23K35/30—Selection of soldering or welding materials proper with the principal constituent melting at less than 1550 degrees C
- B23K35/302—Cu as the principal constituent
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C30/00—Alloys containing less than 50% by weight of each constituent
- C22C30/02—Alloys containing less than 50% by weight of each constituent containing copper
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C5/00—Alloys based on noble metals
- C22C5/06—Alloys based on silver
- C22C5/08—Alloys based on silver with copper as the next major constituent
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C9/00—Alloys based on copper
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Electric Connection Of Electric Components To Printed Circuits (AREA)
- Adornments (AREA)
- Conductive Materials (AREA)
Abstract
接合技術で利用可能であり、改良された湿潤性を有する新規な合金が記載されている。
Description
非鉄半田を用いて、金属部材、たとえば、鋼部材、銅および銅合金、ニッケルおよびニッケル合金、黄銅合金、または金属化セラミックスを半田付けすることは、公知である。典型的な半田は、銀半田、金半田、ニッケル半田、および銅半田を包含する。銀半田は、より高価であり、一般的には、銅合金よりも低い温度で融解する。
銀半田が広範に使用されているにもかかわらず、たとえば、鋼基材上への改良された半田付け性を呈するかつ必要とされる銀含有率を低減する、合金の必要性が依然として存在する。
マンガンおよび／またはニッケルを含み、銅含有率を有する銀軟質半田合金または銀硬質半田合金は、たとえば、特開昭５７−１４９０２２号公報、特開昭５７−１４９０９３号公報、または米国特許第２，３０３，２７２号明細書に記載されている。
さらに、鋼またはフリー鋼合金の半田付けは、通常、公知の半田合金「Ｂｒａｚｅ５８０」および「Ｂｒａｚｅ６５５」を用いて行われる。これらは、銀をベースとしてＣｕおよびＭｎが加えられており、または追加的にニッケルを含有する（Ｂｒａｚｅ６５５）。したがって、改良された湿潤性を有する銀半田合金を提供することが望ましいであろう。
本発明の目的は、高い冷間変形能と、ステンレス鋼および構造用鋼の良好な湿潤性と、７５０℃〜９００℃の使用温度と、を呈する新規な本質的に亜鉛フリーの（したがって真空用途に使用可能な）半田合金を提供することであった。
この目的は、２０重量％〜４４重量％の銀と、５重量％〜１５重量％のガリウムと、１００重量％に対する残部としての銅と、を含有する半田合金であって、これらの成分は、不可避不純物を含有することもありうる半田合金によって達成される。
１．４１重量％〜７５重量％の銅と、２０重量％〜４４重量％の銀と、５重量％〜１５重量％のガリウムと、を含有し、これらの成分は、合計で１００重量％になり、かつ不可避不純物を含有することもありうる半田合金。
２．亜鉛の含有率が０．０１重量％を超えてはならない、項目１に記載の半田合金。
３．４１重量％〜７５重量％の銅と、２０重量％〜４４重量％の銀と、５重量％〜１５重量％のガリウムと、インジウム、スズ、ゲルマニウム、チタン、マンガン、ケイ素、ニッケル、およびそれらの組合せからなる群から選択される０〜１５重量％のさらなる合金成分と、で構成され、これらの成分は、合計で１００重量％になり、かつ不可避不純物を含有することもありえ、亜鉛の含有率は、０．０１重量％を超えてはならない、項目１または２に記載の半田合金。
４．２５〜４４重量％または３０〜４４重量％の銀を含有する、項目１、２、または３に記載の半田合金。
５．４５〜６０重量％の銅を含有する、項目１、２、３、または４に記載の半田合金。
６．６重量％〜１４重量％のガリウムを含有する、項目１、２、３、４、または５に記載の半田合金。
７．２０重量％〜４４重量％の銀と、５重量％〜１５重量％のガリウムと、インジウム、スズ、ゲルマニウム、チタン、マンガン、ケイ素、ニッケル、およびそれらの組合せからなる群から選択される０．１重量％〜１５重量％（または０．１重量％〜１０重量％）のさらなる合金元素と、１００重量％に対する残部としての銅と、を含有し、これらの成分は、合計で１００重量％になり、かつ不可避不純物を含有することもありうる、先行する項目の１つまたは複数に記載の半田合金。
８．インジウムが、さらなる元素としてスズ、チタン、またはマンガンと組み合わされて存在する、項目５に記載の半田合金。
９．４８重量％〜６７重量％の銅と、２０重量％〜２５重量％の銀と、５〜１５重量％のガリウムと、０重量％〜１５重量％のマンガンと、０重量％〜３重量％のインジウムと、で構成され、ガリウムの含有率が１０重量％未満である場合、マンガンの含有率は、１０重量％超であり、これらの量は、合計で１００重量％になる、先行する項目の１つまたは複数に記載の半田合金。
１０．５８重量％〜６５重量％の銅と、２０重量％〜２５重量％の銀と、５〜１５重量％のガリウムと、０重量％〜１５重量％のマンガンと、０重量％〜３重量％のインジウムと、で構成され、ガリウムの含有率が１０重量％未満である場合、マンガンの含有率は、１０重量％超であり、これらの量は、合計で１００重量％になる、項目１〜８の１つまたは複数に記載の半田合金。
１１．マンガンの含有率が１０重量％未満の場合、ガリウムの含有率が１０重量％超である、項目９または１０に記載の半田合金。
１２．４１重量％〜５４重量％の銅と、３８重量％〜４２重量％の銀と、８〜１２重量％のガリウムと、０重量％〜５重量％のマンガンと、０重量％〜４重量％のインジウムと、で構成され、これらの量は、合計で１００重量％になる、項目１〜８の１つまたは複数に記載の半田合金。
１３．４１重量％〜５２重量％の銅と、３８重量％〜４２重量％の銀と、５〜９重量％のガリウムと、７重量％〜１２重量％のマンガンと、０重量％〜４重量％のインジウムと、で構成され、これらの量は、合計で１００重量％になる、項目１〜８の１つまたは複数に記載の半田合金。
１４．５０重量％〜６４重量％の銅と、２８重量％〜３４重量％の銀と、８〜１２重量％のガリウムと、０重量％〜５重量％のマンガンと、０重量％〜４重量％のインジウムと、で構成され、これらの量は、合計で１００重量％になる、項目１〜８の１つまたは複数に記載の半田合金。
１５．４５重量％〜６２重量％の銅と、２８重量％〜３４重量％の銀と、５〜９重量％のガリウムと、７重量％〜１２重量％のマンガンと、０重量％〜４重量％のインジウムと、で構成され、これらの量は、合計で１００重量％になる、項目１〜８の１つまたは複数に記載の半田合金。
１６．０．５重量％〜７重量％または０．２重量％〜４重量％または０．５重量％〜３重量％のインジウムを含有する、先行する項目の１つまたは複数に記載の半田合金。
１７．０．３重量％〜３重量％または０．５重量％〜１．５重量％のスズを含有する、先行する項目の１つまたは複数に記載の半田合金。
１８．０．３重量％〜３重量％または０．３重量％〜１．５重量％または０．４重量％〜１重量％または０．５重量％〜０．７５重量％のゲルマニウムを含有する、先行する項目の１つまたは複数に記載の半田合金。
１９．０．１重量％〜４重量％または０．５重量％〜２重量％のチタンを含有する、先行する項目の１つまたは複数に記載の半田合金。
２０．０．５重量％〜１５重量％または０．５重量％〜１０重量％のマンガンを含有する、先行する項目の１つまたは複数に記載の半田合金。
２１．０．１重量％〜１重量％のケイ素を含有する、先行する項目の１つまたは複数に記載の半田合金。
２２．０．１重量％〜５重量％または１重量％〜４重量％または０．３重量％〜２重量％のニッケルを含有する、先行する項目の１つまたは複数に記載の半田合金。
２３．５〜１５重量％のガリウムで構成され、その残りの組成（１００重量％に対する残部）が２５：６１〜４４：４５の比でＡｇ、Ｃｕを含有する、とくに先行する項目のいずれか一つに記載の半田合金。
２４．銅対銀の重量比Ｃｕ／Ａｇが１〜２．１である、先行する項目の１つまたは複数に記載の半田合金。
２５．銅対ガリウムの重量比Ｃｕ／Ｇａが４．５〜７．５である、先行する項目の１つまたは複数に記載の半田合金。
２６．真空硬質半田としての、先行する項目の１つまたは複数に記載の半田合金の使用。
２７．真空用途、真空のまたは真空に対するシーリング、真空スイッチングチャンバーにおける、接点の半田付け、スイッチの半田付けのための、自動車工業、工具の半田付けに、焼結硬質材料の半田付け、冷蔵または空調（ＨＶＡＣ）の分野での半田付け、プラント建設および特殊機械構築での半田付け、家庭用機器たとえば白物家電での半田付け、宝石類での半田付けにおける、ならびにそれらの組合せにおける、半田としての、先行する請求項の１つまたは複数に記載の半田合金の使用。
２８．少なくとも１つの基材に接触した状態の先行する項目の１つまたは複数に記載の半田合金を含有する、造形物。
２９．基材が、銅および銅合金、ニッケルおよびニッケル合金、黄銅合金、構造用鋼タイプ（たとえば、Ｓ２３５）、ステンレス鋼タイプ（たとえば、１．４３０１／１．４３０６／１．４４０１／１．４４０４／１．４５７１）、ニッケルメッキ、銅メッキ、または金被覆のセラミックス、ならびにそれらの組合せからなる群から選択される、項目２８に記載の造形物。
３０．半田合金が、熱処理を行うことなく、約６０％超または約８０％超かつ約９６％または約９９％または約９９．９％までの冷間圧延中に達成可能な厚さ減少まで冷間成形される、先行する項目の１つまたは複数に記載の半田合金から造形物を製造する方法。
３１．成形が、圧延、鍛造、伸線、または押出しにより行われる、項目３０に記載の方法。
３２．さらなる工程で熱処理が行われ、かつ続いてさらなる冷間成形が行われる、項目３０または３１に記載の方法。
３３．熱処理の温度が４００℃〜６００℃もしくは４００℃〜５５０℃であるかまたは３０分間〜３００分間もしくは６０分間〜１５０分間の時間にわたり行われる、項目３２に記載の方法。
３４．項目１〜２５のいずれか一つに記載の半田合金が使用され、かつ半田付け温度が０．３＊（ＴＬ−Ｔｓ）＋Ｔｓケルビンの下限およびＴＬ＋５０ケルビンの上限を有する範囲内であり、ＴＬは、それぞれの半田合金の液相線温度であり、かつＴｓは、それぞれの半田合金の固相線温度である、基材を半田付けする方法。
３５．基材が、銅および銅合金、ニッケルおよびニッケル合金、鉄または鉄合金、黄銅合金、構造用鋼タイプ（たとえば、Ｓ２３５）、ステンレス鋼タイプ（たとえば、１．４３０１／１．４３０６／１．４４０１／１．４４０４／１．４５７１）、焼結硬質材料、焼結硬質材料複合体、接点材料、たとえば、ＣｕＣｒ、ＡｇＳｎＯ２、およびＡｇＷＣ材料など、ならびにニッケルメッキ、銅メッキ、または金被覆のセラミックス、ならびにそれらの組合せからなる群から選択される、項目３４に記載の方法。
３６．項目３０〜３５のいずれか一つに従って取得可能な造形物。
３７．半田と少なくとも１つの基材との間に相互拡散ゾーンが形成される、項目２６または２７に記載の使用、項目２８、２９、または３６のいずれか一つに記載の造形物、および項目３４〜３５のいずれか一つに記載の方法。
３８．基材が鉄もしくは鉄合金またはステンレス鋼たとえばステンレス鋼１．４４０４である、項目３７に記載の使用、方法、または造形物。
半田合金は、２０重量％〜４４重量％の銀と、５重量％〜１５重量％のガリウムと、１００重量％に対する残部の銅と、を含有する。ただし、これらの成分は、不可避不純物を含有することもありうる。
半田合金は、４１重量％〜７５重量％または４５〜６０重量％の銅と、２０重量％〜４４重量％の銀または２５〜４４重量％もしくは３０〜４４重量％の銀と、５重量％〜１５重量％または６重量％〜１４重量％のガリウムと、を含有する。ただし、これらの成分は、合計で１００重量％になり、かつ不可避不純物を含有することもありうる。
特定の実施形態では、半田合金は、２０重量％〜４４重量％の銀と、５重量％〜１５重量％のガリウムと、インジウム、スズ、ゲルマニウム、チタン、マンガン、ケイ素、ニッケル、およびそれらの組合せからなる群から選択される０．１重量％〜１５重量％または０．１重量％〜１０重量％のさらなる合金元素と、１００重量％に対する残部としての銅と、を含有可能である。ただし、これらの成分は、合計で１００重量％になり、かつ不可避不純物を含有することもありうる。
半田合金は、４１重量％〜７５重量％または４５〜６０重量％の銅と、２０重量％〜４４重量％の銀または２５〜４４重量％もしくは３０〜４４重量％の銀と、５重量％〜１５重量％または６重量％〜１４重量％のガリウムと、さらにまたインジウム、スズ、ゲルマニウム、チタン、マンガン、ケイ素、ニッケル、およびそれらの組合せからなる群から選択される０．１重量％〜１５重量％または０．１重量％〜１０重量％のさらなる合金元素と、を含有する。ただし、これらの成分は、合計で１００重量％になり、かつ不可避不純物を含有することもありうる。
さらなる特定の実施形態では、半田合金は、スズ、チタン、マンガン、またはそれらの組合せと組み合わされてインジウムを含有する。
半田合金は、０．５重量％〜７重量％のインジウム、０．３重量％〜３重量％のスズ、０．３重量％〜３重量％のゲルマニウムもしくは０．３重量％〜１．５重量％のゲルマニウム、０．１重量％〜４重量％のチタン、０．５重量％〜１５重量％さもなければ０．５重量％〜１０重量％のマンガン、０．１重量％〜１重量％のケイ素、０．１重量％〜５重量％もしくは１重量％〜４重量％のニッケル、または適切な量のそれらの組合せを追加的に含有可能である。ただし、これらの成分は、合計で１００％になり、かつ不可避不純物を含有することもありうる。
合金はまた、合計で０．１５重量％までの許容不可避不純物、たとえば、リチウム、ナトリウム、カリウム、ルビジウム、セシウム、ベリリウム、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、バリウム、アンチモン、セレン、テルル、鉄、亜鉛、ケイ素、リン、硫黄、白金、パラジウム、鉛、金、アルミニウム、スズ、ゲルマニウム、炭素、カドミウム、スカンジウム、ランタン、セリウム、プラセオジム、ネオジム、プロメチウム、サマリウム、ユウロピウム、イットリウム、ガドリニウム、テルビウム、ジスプロシウム、ホルミウム、エルビウム、ツリウム、イッテルビウム、ルテチウム、および酸素を含有することもありうる。炭素の含有率は、０．００５重量％以下でなければならず、かつカドミウム、リン、鉛、および亜鉛の含有率は、それぞれ、０．０１重量％以下でなければならない。
リチウム、ナトリウム、カリウム、ルビジウム、セシウム、ベリリウム、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、バリウム、アンチモン、セレン、テルル、および硫黄の全含有率は、特定的には、０．０１重量％以下である。
さらなる実施形態では、合金は、４８重量％〜６７重量％の銅と、２０重量％〜２５重量％の銀と、５〜１５重量％のガリウムと、０重量％〜１５重量％のマンガンと、０重量％〜３重量％のインジウムと、で構成される。ただし、ガリウムの含有率が１０重量％未満である場合、マンガンの含有率は、１０重量％超である。また、これらの量は、合計で１００重量％になる。ガリウムの含有率が１０重量％超である場合かつマンガンの含有率が１０重量％未満である場合にも、好結果を達成することが可能である。
さらなる実施形態では、合金は、５８重量％〜６５重量％の銅と、２０重量％〜２５重量％の銀と、５〜１５重量％のガリウムと、０重量％〜１５重量％のマンガンと、０重量％〜３重量％のインジウムと、で構成される。ただし、ガリウムの含有率が１０重量％未満である場合、マンガンの含有率は、１０重量％超である。また、これらの量は、合計で１００重量％になる。ガリウムの含有率が１０重量％超である場合かつマンガンの含有率が１０重量％未満である場合にも、好結果を達成することが可能である。
驚くべきことに、ガリウムまたはマンガンの含有率が１０重量％超であれば、２０重量％〜２５重量％の低い銀含有率を有する合金でさえも、所望の性質を有することが判明した。この場合、１〜３重量％のインジウム含有率を用いて、同様に好結果を達成することが可能である。
さらなる実施形態では、合金は、４１重量％〜５４重量％の銅と、３８重量％〜４２重量％の銀と、８〜１２重量％のガリウムと、０重量％〜５重量％のマンガンと、０重量％〜４重量％のインジウムと、で構成される。ただし、これらの量は、合計で１００重量％になる。
さらなる実施形態では、合金は、４１重量％〜５２重量％の銅と、３８重量％〜４２重量％の銀と、５〜９重量％のガリウムと、７重量％〜１２重量％のマンガンと、０重量％〜４重量％のインジウムと、で構成される。ただし、これらの量は、合計で１００重量％になる。
さらなる実施形態では、合金は、５０重量％〜６４重量％の銅と、２８重量％〜３４重量％の銀と、８〜１２重量％のガリウムと、０重量％〜５重量％のマンガンと、０重量％〜４重量％のインジウムと、で構成される。ただし、これらの量は、合計で１００重量％になる。
さらなる実施形態では、合金は、４５重量％〜６２重量％の銅と、２８重量％〜３４重量％の銀と、５〜９重量％のガリウムと、７重量％〜１２重量％のマンガンと、０重量％〜４重量％のインジウムと、で構成される。ただし、これらの量は、合計で１００重量％になる。
とくに有用な半田合金としては、（１）４０重量％の銀と、５０重量％の銅と、１０重量％のガリウムと、で構成される半田合金、または（２）４０重量％の銀と、４６．５重量％の銅と、１０重量％のガリウムと、３重量％のインジウムと、０．５重量％のスズと、で構成される半田合金、または（３）５〜１５重量％のガリウムで構成され、その残りの組成（１００重量％に対する残部）が２５：６１〜４４：４５の比例比のＡｇ、Ｃｕである半田合金が挙げられる。銅対銀の重量比Ｃｕ／Ａｇは、一般的には１〜２．１であり、銅対ガリウムの重量比Ｃｕ／Ｇａは、一般的には４．５〜７．５である。
半田合金は、当技術分野で公知の任意の方法により取得可能であり、かつ当技術分野で公知のあらゆる方法を用いて所望の鋳型に注加可能である。たとえば、半田合金は、ストリップ形態、ワイヤー形態、ロッド形態、プレート形態、フォイル形態、未加工形態、パウダー形態、ショット形態、プレートレット形態、またはペースト形態でありうる。合金は、たとえば、チル鋳造により製造可能である。また、より均な一マイクロ構造を生成するために、連続鋳造または合金グラニュレーターまたは合金アトマイゼーションの使用が可能である。
同様に、このタイプの合金粉末製造工程に続いて、後続の緻密化、たとえば、ＴＥＭＣＯＮＥＸ（登録商標）という名称でも知られる連続粉末押出しを行うことが可能である。加圧、たとえば、後続の焼結および押出しを伴う冷間等方圧加圧（ＣＩＰ）による粉末のさらなる処理が、同様に可能である。
半田合金は、約７５０℃〜９００℃または約７８０℃〜約８３０℃の範囲内の温度で、半田合金を融解させるのに十分な時間をかけて、基材上に、たとえば、鋼やステンレス鋼などの鉄含有材料により形成された基材上に硬質半田付けすることが可能である。たとえば、構造用鋼タイプ（たとえば、Ｓ２３５）およびステンレス鋼タイプ（たとえば、１．４３０１／１．４３０６／１．４４０１／１．４４０４／１．４５７１）が同様に好適である。本発明に係る合金を使用すれば、炉を用いて、局所的に半田付け用ランプを用いて、誘導ヒーターを用いて、半田浴中またはフラックス浴中に浸漬して、抵抗加熱、レーザー加熱、または赤外線加熱により、半田付けを行うことが可能である。使用される半田付け方法に依存して、不活性ガス雰囲気中で、たとえば、アルゴン雰囲気中または他のタイプの保護雰囲気中で、半田付けを行うことが可能である。これらの温度では、本発明に係る半田合金は、鉄含有基材材料を融解させることなく結合されるように、難なく融解して鉄含有基材材料を湿潤する。半田合金を使用した場合、基材材料が部分的に溶解される相互拡散ゾーンを形成することが多い。これは、たとえば、半田合金と組み合わされた鋼などの鉄合金の場合に観測されることが多い。そのような相互拡散ゾーンは、半田付け中に発生し、半田と基材との間の活性相互作用として有利でありかつ望ましい。先行技術の銀リッチ半田、たとえば、ＡｇＣｕ２８またはＡｇ６０Ｃｕ２７Ｉｎ１３の場合、そのような相互拡散ゾーンは、一般的には、ステンレス鋼の半田付け中に発生しない。本発明に係る半田合金は、鋼表面とくにステンレス鋼で構成された表面を硬質半田付けするためにとくに使用可能である。鉄含有合金の基材の代わりに、同様に、銅または銅合金、ニッケルまたはニッケル合金、黄銅合金、焼結硬質材料、焼結硬質材料複合体、接点材料、たとえば、ＣｕＣｒ、ＡｇＳｎＯ２、およびＡｇＷＣ材料、またはニッケルメッキ／銅メッキ／金被覆セラミックスを使用することが可能である。
したがって、本特許出願はまた、対応する造形物を提供する。
半田合金は、たとえば、真空のもしくは真空に対するシーリング、真空スイッチングチャンバー、Ｘ線管、またはクーラー構築などの真空用途、さらには、半田付け接点、スイッチ、または自動車工業に好適である。半田合金はまた、工具の半田付け、たとえば、焼結硬質材料の半田付け、または冷蔵もしくは空調の分野、プラント建設および特殊機械構築での半田付けに好適である。家庭用機器たとえば白物家電または宝石類の半田付けが、同様に可能である。
半田合金の利点は、合金中のガリウム濃度が高いにもかかわらず、その冷間変形能が良好なことである。この性質は、第１に、半田付け結合の機械的安定性を改良する。したがって、第２に、焼鈍熱処理や再結晶熱処理などの熱処理を施すことなく約６０％超または約８０％超かつ約９６％または約９９％または約９９．９％までの冷間圧延時に達成可能な厚さ減少まで加工可能であるので、半田合金は、圧延、鍛造、伸線、または押出しによる成形、とくに圧延、鍛造、または伸線による冷間成形を容易に行うことが可能である。続いて、すなわち、約６０％〜約９９．９％の冷間成形後、熱処理を行うことが可能であり、かつ約６０％〜約９９．９％の新たな冷間成形を行うことが可能である。そのような熱処理は、４００℃〜６００℃または４００℃〜５５０℃の温度で行うことが可能である。熱処理の持続時間は、一般的には、３０分間〜３００分間または６０分間〜１５０分間または９０分間〜１４０分間でありうる。熱処理は、減圧下でまたはアルゴンや窒素などの保護ガス中でまたはＮ２／Ｈ２混合物（たとえば、Ｎ２／Ｈ２９５／５、Ｎ２／Ｈ２８０／２０、Ｎ２／Ｈ２５０／５０）や水素などの還元性雰囲気中で行うことが可能である。
不活性ガス雰囲気中たとえばアルゴン雰囲気中で半田合金を使用する場合、なんらフラックスを使用する必要がない。
記載の半田合金はまた、脱酸化されていない表面または不完全に脱酸化されたにすぎない表面すなわち不完全な酸化物除去が行われた表面で使用可能である。記載の半田合金は、これらを良好に湿潤して容易に半田付け可能である。したがって、たとえば、電解研磨または金、ニッケル、銅、もしくはそれらの組合せの電気メッキにより表面を改質する必要なく、表面上に酸化クロム（ＩＩＩ）の天然層を有するクロム含有ステンレス鋼を半田付けすることも可能である。
上限がＴＬ＋５０ケルビンにより定義されるかつ下限が０．３＊（ＴＬ−Ｔｓ）＋Ｔｓケルビンにより定義される特定の温度範囲内で、半田合金を用いた半田付けを容易に行うことが可能である。ただし、ＴＬは、それぞれの半田合金の液相線温度であり、かつＴｓは、それぞれの半田合金の固相線温度である。したがって、一実施形態はまた、半田合金が使用される、かつ半田付け温度が、０．３＊（ＴＬ−Ｔｓ）＋Ｔｓケルビンの下限およびＴＬ＋５０ケルビンの上限を有する範囲内である、基材、好ましくは鋼で構成された基材の半田付け方法を提供する。ただし、ＴＬは、それぞれの半田合金の液相線温度であり、かつＴｓは、それぞれの半田合金の固相線温度である。
対応する合金成分のチル鋳造により、記載の合金を得た。誘導炉内で溶融を行った。バッチのサイズは、いずれの場合も半田合金５００ｇであった。得られた合金を圧延によりさらに加工し、ステンレス鋼１．４４０４の半田付けのために、同一材料（ステンレス鋼１．４４０４）の基材上に減圧下８３０℃の温度で通炉半田付けした。湿潤性を目視評価した。圧延による厚さ減少により冷間変形能を決定し、かつ示差走査熱量測定（ＤＳＣ）により固相線温度および液相線温度を決定した。組成ＣｕＡｇ４０Ｇａ１０を有する合金の場合、熱処理を施すことなく冷間圧延により達成可能な厚さ減少は９６％であり、固相線温度は７２４℃であり、かつ液相線温度は８４６℃であった。
Ｂ欄は、ステンレス鋼上での湿潤性および流動挙動を報告しており、Ｋ欄は、冷間変形能であり、かつＬ欄は、８３０℃での半田付け挙動である。合金成分の量は、重量パーセントで報告されている。湿潤性および流動挙動、８３０℃での半田付け挙動、ならびに冷間変形能の評価は、＋＋非常に良好、＋良好、ｏ不良、−許容不可の等級で与えられている。略語「ｎ．ｄ．」は、決定できない値を意味する。
Claims (21)
- ４１重量％〜７５重量％の銅と、２０重量％〜４４重量％の銀と、５重量％〜１５重量％のガリウムと、インジウム、スズ、ゲルマニウム、チタン、マンガン、ケイ素、ニッケル、およびそれらの組合せからなる群から選択される０〜１５重量％のさらなる合金成分と、で構成され、前記成分は、合計で１００重量％になり、かつ不可避不純物を含有することもありえ、亜鉛の含有率は、０．０１重量％を超えてはならない、半田合金。
- ２５〜４４重量％の銀を含有する、請求項１に記載の半田合金。
- ４５〜６０重量％の銅を含有する、請求項１または２に記載の半田合金。
- ６重量％〜１４重量％のガリウムを含有する、請求項１〜３のいずれか一項に記載の半田合金。
- ４８重量％〜６７重量％の銅と、２０重量％〜２５重量％の銀と、５〜１５重量％のガリウムと、０重量％〜１５重量％のマンガンと、０重量％〜３重量％のインジウムと、で構成され、ガリウムの含有率が１０重量％未満である場合、マンガンの含有率は１０重量％超であり、前記量は合計で１００重量％になる、請求項１〜４のいずれか一項に記載の半田合金。
- ５８重量％〜６５重量％の銅と、２０重量％〜２５重量％の銀と、５〜１５重量％のガリウムと、０重量％〜１５重量％のマンガンと、０重量％〜３重量％のインジウムと、で構成され、ガリウムの含有率が１０重量％未満である場合、マンガンの含有率は１０重量％超であり、前記量は合計で１００重量％になる、請求項１〜４のいずれか一項に記載の半田合金。
- マンガンの含有率が１０重量％未満である場合、ガリウムの含有率は１０重量％超である、請求項５または６に記載の半田合金。
- ４１重量％〜５４重量％の銅と、３８重量％〜４２重量％の銀と、８〜１２重量％のガリウムと、０重量％〜５重量％のマンガンと、０重量％〜４重量％のインジウムと、で構成され、前記量は合計で１００重量％になる、請求項１〜４のいずれか一項に記載の半田合金。
- ４１重量％〜５２重量％の銅と、３８重量％〜４２重量％の銀と、５〜９重量％のガリウムと、７重量％〜１２重量％のマンガンと、０重量％〜４重量％のインジウムと、で構成され、前記ｓ量は合計で１００重量％になる、請求項１〜４のいずれか一項に記載の半田合金。
- ５０重量％〜６４重量％の銅と、２８重量％〜３４重量％の銀と、８〜１２重量％のガリウムと、０重量％〜５重量％のマンガンと、０重量％〜４重量％のインジウムと、で構成され、前記量は合計で１００重量％になる、請求項１〜４のいずれか一項に記載の半田合金。
- ４５重量％〜６２重量％の銅と、２８重量％〜３４重量％の銀と、５〜９重量％のガリウムと、７重量％〜１２重量％のマンガンと、０重量％〜４重量％のインジウムと、で構成され、前記量は合計で１００重量％になる、請求項１〜４のいずれか一項に記載の半田合金。
- ０．５重量％〜１５重量％のマンガン、０．１重量％〜５重量％のニッケル、０．５重量％〜７重量％のインジウム、０．３重量％〜３重量％のスズ、０．３重量％〜１．５重量％のゲルマニウム、０．１重量％〜４重量％のチタン、０．１重量％〜１重量％のケイ素、およびそれらの組合せからなる群から選択されるさらなる合金成分を含有する、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の半田合金。
- 銀および銅が２５：６１〜４４：４５の比例比で存在する、請求項１〜１２のいずれか一項に記載の半田合金。
- ゲルマニウムの含有率が１．５重量％未満である、請求項１〜１３のいずれか一項に記載の半田合金。
- 真空用途、真空のまたは真空に対するシーリング、真空スイッチングチャンバーにおける、接点の半田付け、スイッチの半田付けのための、自動車工業、工具の半田付け、焼結硬質材料の半田付け、冷蔵または空調（ＨＶＡＣ）の分野での半田付け、真空硬質半田としてプラント建設および特殊機械構築での半田付け、家庭用機器たとえば白物家電での半田付け、宝石類での半田付けにおける、ならびにそれらの組合せにおける、半田としての、請求項１〜１４のいずれか一項に記載の半田合金の使用。
- 少なくとも１つの基材に接触した状態の請求項１〜１４のいずれか一項に記載の半田合金を含有する造形物。
- 前記半田合金が、熱処理を行うことなく約６０％超の冷間圧延により達成可能な厚さ減少まで冷間成形される、請求項１〜１４のいずれか一項に記載の半田合金から造形物を製造する方法。
- 請求項１〜１４のいずれか一項に記載の半田合金が使用され、かつ半田付け温度が０．３＊（ＴＬ−Ｔｓ）＋Ｔｓケルビンの下限およびＴＬ＋５０ケルビンの上限を有する範囲内であり、ＴＬは、それぞれの半田合金の液相線温度であり、Ｔｓは、それぞれの半田合金の固相線温度である、基材を半田付けする方法。
- 前記基材が、銅および銅合金、ニッケルおよびニッケル合金、黄銅合金、構造用鋼タイプ（たとえば、Ｓ２３５）、ステンレス鋼タイプ（たとえば、１．４３０１／１．４３０６／１．４４０１／１．４４０４／１．４５７１）、焼結硬質材料、焼結硬質材料複合体、接点材料、またはニッケルメッキ、銅メッキ、もしくは金被覆のセラミックス、ならびにそれらの組合せからなる群から選択される、請求項１６に記載の造形物または請求項１８に記載の方法。
- 請求項１７〜１９のいずれか一項の記載に従って取得可能な造形物。
- 前記半田と少なくとも１つの基材との間に相互拡散ゾーンが形成される、請求項１５に記載の使用、請求項１６もしくは２０のいずれかに記載の造形物、または請求項１８に記載の方法。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP13151874.8A EP2756914A1 (de) | 2013-01-18 | 2013-01-18 | Lotlegierung |
| EP13151874.8 | 2013-01-18 | ||
| PCT/EP2014/050937 WO2014111538A2 (de) | 2013-01-18 | 2014-01-17 | Legierungen |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2016506870A true JP2016506870A (ja) | 2016-03-07 |
| JP6464096B2 JP6464096B2 (ja) | 2019-02-06 |
Family
ID=47561446
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2015553099A Active JP6464096B2 (ja) | 2013-01-18 | 2014-01-17 | 合金 |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US20150306709A1 (ja) |
| EP (2) | EP2756914A1 (ja) |
| JP (1) | JP6464096B2 (ja) |
| KR (1) | KR102204246B1 (ja) |
| CN (1) | CN104411450B (ja) |
| DE (1) | DE112014000475B4 (ja) |
| PL (1) | PL2945772T3 (ja) |
| WO (1) | WO2014111538A2 (ja) |
Families Citing this family (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2832488A1 (en) * | 2013-07-31 | 2015-02-04 | Umicore AG & Co. KG | Brazing alloys |
| EP2977140A1 (de) * | 2014-07-22 | 2016-01-27 | Umicore AG & Co. KG | Ringscheibe |
| CN106222478B (zh) * | 2016-08-23 | 2018-02-13 | 无锡日月合金材料有限公司 | 一种三元合金封接材料及其制备方法 |
| CN106435325B (zh) * | 2016-10-10 | 2018-06-08 | 无锡日月合金材料有限公司 | 一种多元合金封接材料及其制备方法 |
| CN106514044A (zh) * | 2016-11-30 | 2017-03-22 | 安徽华众焊业有限公司 | 铜基钎焊膏 |
| CN107470795B (zh) * | 2017-08-20 | 2019-10-25 | 东北石油大学 | 用于SiC陶瓷低温钎焊的活性钎料及其焊接使用方法 |
| CN107855679B (zh) * | 2017-11-10 | 2021-04-16 | 北京有色金属与稀土应用研究所 | 一种真空电子器件封接用低银钎料及其制备方法 |
| CN107916347A (zh) * | 2017-11-15 | 2018-04-17 | 广西塔锡科技有限公司 | 一种合金焊粉及其制备方法 |
| CN109175784A (zh) * | 2018-10-31 | 2019-01-11 | 无锡日月合金材料有限公司 | 一种新型抗氧化四元合金钎料 |
| CN110449681A (zh) * | 2019-07-09 | 2019-11-15 | 中国航发哈尔滨东安发动机有限公司 | 一种铂铱贵金属和低碳钢真空钎焊方法 |
| KR102197121B1 (ko) * | 2020-07-29 | 2020-12-30 | 조주현 | 브레이징 합금 |
| CN113369747A (zh) * | 2021-05-20 | 2021-09-10 | 贵州安吉航空精密铸造有限责任公司 | 一种焊丝抛光方法 |
| CN114227064B (zh) * | 2021-12-27 | 2022-10-04 | 浙江亚通焊材有限公司 | 一种银铜钛活性钎料层状复合带材及其制备方法 |
| KR102684541B1 (ko) * | 2022-10-27 | 2024-07-15 | 단국대학교 천안캠퍼스 산학협력단 | 고전기전도성 합금형 솔더볼 및 이의 제조방법 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61109018A (ja) * | 1984-11-01 | 1986-05-27 | Tanaka Kikinzoku Kogyo Kk | 眼鏡フレ−ム用複合素材 |
| JPH04339590A (ja) * | 1991-05-10 | 1992-11-26 | Citizen Watch Co Ltd | 銀ロウ材 |
| JPH0751887A (ja) * | 1993-07-12 | 1995-02-28 | Degussa Ag | 低融点の硬ロウ |
| JPH08310877A (ja) * | 1995-05-12 | 1996-11-26 | Tanaka Kikinzoku Kogyo Kk | セラミックス用ろう材 |
Family Cites Families (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2303272A (en) | 1941-09-18 | 1942-11-24 | Fansteel Metallurgical Corp | Metal alloy |
| SU450673A1 (ru) * | 1973-01-12 | 1974-11-25 | Предприятие П/Я А-1067 | Припой дл пайки узлов электровакуумных приборов |
| GB1469856A (en) * | 1974-05-28 | 1977-04-06 | Johnson Matthey Co Ltd | Solder alloy |
| JPS586599B2 (ja) * | 1975-05-02 | 1983-02-05 | タナカキキンゾクコウギヨウ カブシキガイシヤ | テイユウテンギンロウ |
| SU637217A1 (ru) * | 1977-04-18 | 1978-12-15 | Педприятие П/Я В-8584 | Припой дл пайки деталей электровакуумных приборов |
| JPS57149093A (en) | 1981-03-11 | 1982-09-14 | Tokuriki Honten Co Ltd | Silver solder material |
| JPS57149092A (en) | 1981-03-11 | 1982-09-14 | Tokuriki Honten Co Ltd | Silver solder material |
| JPS6457996A (en) * | 1987-08-29 | 1989-03-06 | Tokuriki Honten Kk | Gold alloy filler metal |
| DE19629375C2 (de) * | 1996-07-20 | 1998-07-02 | Degussa | Kupfer-Phosphor-Lote zum Löten von Teilen aus Kupfer |
| DE19725956A1 (de) * | 1996-07-20 | 1998-01-22 | Degussa | Hartlot zum Löten von unter Verformungsspannungen stehenden Stahlrohren (I) |
| DE19629376C2 (de) * | 1996-07-20 | 1998-07-02 | Degussa | Hartlot zum Löten von unter Verformungsspannungen stehenden Stahlrohren (II) |
| US20050089440A1 (en) * | 2003-10-24 | 2005-04-28 | Kembaiyan Kumar T. | Braze alloy |
| CN100352597C (zh) * | 2005-11-25 | 2007-12-05 | 常熟市华银焊料有限公司 | 含镓、铟和铈的无镉银钎料 |
| PL392497A1 (pl) * | 2010-09-24 | 2012-03-26 | Instytut Metali Nieżelaznych | Spoiwo twarde |
| CN102240870A (zh) * | 2011-05-20 | 2011-11-16 | 杭州华光焊接新材料股份有限公司 | 一种多组元稀土银钎料 |
-
2013
- 2013-01-18 EP EP13151874.8A patent/EP2756914A1/de not_active Withdrawn
-
2014
- 2014-01-17 KR KR1020147010733A patent/KR102204246B1/ko active IP Right Grant
- 2014-01-17 US US14/345,646 patent/US20150306709A1/en not_active Abandoned
- 2014-01-17 JP JP2015553099A patent/JP6464096B2/ja active Active
- 2014-01-17 EP EP14702765.0A patent/EP2945772B1/de active Active
- 2014-01-17 WO PCT/EP2014/050937 patent/WO2014111538A2/de active Application Filing
- 2014-01-17 CN CN201480000173.1A patent/CN104411450B/zh active Active
- 2014-01-17 PL PL14702765T patent/PL2945772T3/pl unknown
- 2014-01-17 DE DE112014000475.8T patent/DE112014000475B4/de active Active
-
2019
- 2019-10-03 US US16/592,504 patent/US20200030921A1/en not_active Abandoned
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61109018A (ja) * | 1984-11-01 | 1986-05-27 | Tanaka Kikinzoku Kogyo Kk | 眼鏡フレ−ム用複合素材 |
| JPH04339590A (ja) * | 1991-05-10 | 1992-11-26 | Citizen Watch Co Ltd | 銀ロウ材 |
| JPH0751887A (ja) * | 1993-07-12 | 1995-02-28 | Degussa Ag | 低融点の硬ロウ |
| JPH08310877A (ja) * | 1995-05-12 | 1996-11-26 | Tanaka Kikinzoku Kogyo Kk | セラミックス用ろう材 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20150114381A (ko) | 2015-10-12 |
| US20150306709A1 (en) | 2015-10-29 |
| WO2014111538A3 (de) | 2014-09-12 |
| PL2945772T3 (pl) | 2017-05-31 |
| KR102204246B1 (ko) | 2021-01-18 |
| WO2014111538A4 (de) | 2014-10-30 |
| JP6464096B2 (ja) | 2019-02-06 |
| CN104411450A (zh) | 2015-03-11 |
| DE112014000475B4 (de) | 2022-05-25 |
| DE112014000475A5 (de) | 2015-10-15 |
| EP2945772B1 (de) | 2016-12-14 |
| EP2945772A2 (de) | 2015-11-25 |
| CN104411450B (zh) | 2018-06-15 |
| EP2756914A1 (de) | 2014-07-23 |
| WO2014111538A2 (de) | 2014-07-24 |
| US20200030921A1 (en) | 2020-01-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP6464096B2 (ja) | 合金 | |
| EP2832488A1 (en) | Brazing alloys | |
| JP6951438B2 (ja) | ＳｎＢｉＳｂ系低温鉛フリーはんだ | |
| JP5866411B2 (ja) | 銅合金薄板および銅合金薄板の製造方法 | |
| JP6860484B2 (ja) | ろう付け合金 | |
| JP5866410B2 (ja) | 銅合金薄板および銅合金薄板の製造方法 | |
| US20110244252A1 (en) | Solder alloy | |
| EP4299238A2 (en) | Low-silver tin based alternative solder alloy to standard sac alloys for high reliability applications | |
| CA2540486A1 (en) | Pb-free solder alloy compositions comprising essentially tin (sn), silver (ag), copper (cu), nickel (ni), phosphorus (p) and/or rare earth: cerium (ce) or lanthanum (la) | |
| JP6887183B1 (ja) | はんだ合金および成形はんだ | |
| EP3707286B1 (en) | High reliability lead-free solder alloy for electronic applications in extreme environments | |
| JP4359983B2 (ja) | 電子部品の実装構造体およびその製造方法 | |
| EP2974818A1 (en) | Solder alloy and joint thereof | |
| JP5652001B2 (ja) | Ｚｎを主成分とするＰｂフリーはんだ合金 | |
| JPS6113912B2 (ja) | ||
| JP2005138152A (ja) | 低融点ろう材 | |
| JP2011235314A (ja) | Ｚｎを主成分とするＰｂフリーはんだ合金 | |
| CN106825979A (zh) | 一种低熔点Sn‑Zn‑Bi‑Mg系无铅焊料及其制备方法 | |
| Murad et al. | Effects of sintering temperatures on microstructures and mechanical properties of Sn4. 0Ag0. 5Cu1. 0Ni solder alloy | |
| JPS6236800B2 (ja) | ||
| JP2011240372A (ja) | Ｚｎを主成分とするＰｂフリーはんだ合金 | |
| Tian et al. | Interfacial Morphology Studies of Sn-3.8 Ag-0.7 Cu Alloy on Different Substrates | |
| CA2541637A1 (en) | Pb-free solder alloy compositions comprising essentially tin (sn), silver (ag), copper (cu), phosphorus (p) and rare earth: cerium (ce) or lanthanum (la) | |
| JPH06277874A (ja) | 複合活性銀ろう材 | |
| Shazlin et al. | Evaluation of Alloying Additions on the Microstructure and IMC Formation of Sn-Ag-Cu Solder on Cu and Ni (P) Substrates |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20170104 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20180122 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20180205 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20180502 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20180806 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20181019 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20181210 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20190107 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6464096 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |