JPH03297595A

JPH03297595A - ロウ材とロウ付け方法

Info

Publication number: JPH03297595A
Application number: JP10267790A
Authority: JP
Inventors: Toshimasa Fukai; 深井　利真; Nobuyuki Yoshioka; 信行吉岡; Taiji Noda; 泰司野田
Original assignee: Meidensha Corp; Meidensha Electric Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Meidensha Corp; Meidensha Electric Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1990-04-18
Filing date: 1990-04-18
Publication date: 1991-12-27

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】Ａ、産業上の利用分野本発明は、ロウ材とロウ付け方法に係り、ＣｕとＮｉと
ＰとＳｎとからなるアモルファス質のロウ材に関したも
のである。

Ｂ０発明の概要本発明は、ＣｕとＮｉとＰとＳｎとからなるアモルファ
ス質のロウ材であり、例えば低融点金属を含有する金属
部材のロウ付け接合、及び低融点金属を含有する金属部
材の近傍に位置する部材相互のロウ付け接合に適したロ
ウ材とロウ付け方法を得るものである。

Ｃ０従来の技術従来、低融点金属、例えばＢｉ（ビスマス）を含有する
金属部材として、例えば電極接点がある。

この種の電極接点においては、低融点金属を０．１重量
％以ト含有させることが電気的性能の要求から多々行わ
れている。

しかし、低融点金属を多く含むと、ロウ付は加熱時に、
ロウ材の流動温度以下で低融点金属か接合部の界面に析
出（または溶出）し、ロウ材の［ぬれ性ゴを阻害して、
結果としてロウ付は出来ない現象を引き起こしていた。

また、接合出来たとしても、低融点金属がロウ付は接合
部に存在すると、接合強度が著しく低下し、容易に取れ
てしまうものであった。

」−述のようなことから、低融点金属を含有する金属部
材の接合は、機械的に変形（例えば「かしめ」）させる
か、ネジ止め、といった手段で行っている。

０４発明か解決しようとする課題従来は、低融点金属を含有する金属部材の接合は、機械
的な手段で接合するものであったので、これを電気、電
子機器の接点と導体との接合に用いた場合には多頻度の
開閉により、接合強度が低下して接触抵抗が増加したり
、またそれに伴う発熱の発生等の問題があった。さらに
は、接点が脱落してしまう場合もあり、耐久性は悪いも
のであつ　ノこ。

また、ロウ付は加熱時に電極接点表面より蒸発した低融
点金属の蒸気は電極接点のロウ付は接合部以外の各所の
ロウ付は部に飛散侵入して悪影響を及はすことがあった
。例えば容器の気密シールのロウ付は部に侵入して接合
強度を害し、リークに至らしめる恐れがあった。

Ｅ０課題を解決するための手段本発明者らは、種々の実験を行った結果、■　まず低融
点金属（例えばＢｊ）を含有する金属におけるＢ１の蒸
発飛散が活発となる温度に着目した。

図は、ｉＩ　５Ｃｕ−４５Ｃｒ−１０Ｂ　ｉ（重量％）
の組成からなる金属部材において、加熱温度（横？ｌ＋
＋　）七重量減少率（縦軸）との関係を不活性雰囲気（
真空中）で調べたものである。

この図から、温度７００℃辺りから急激に重量が減少す
る、っまりＢｉの蒸発飛散が７００　’Ｃ辺りから活発
となることが判った。換言すれば７゜０℃以下の温度で
ロウ付けずれば、Ｂｉの蒸発飛散はほとんどなく、悪影
響はないことが判った。

■　−に記■のことから７００℃以下の温度でロウ付け
できるロウ材として、Ｃｕ　、！：Ｎ　ｉとＰとＳｎと
からなるアモルファス質で形成ずれば、安定にロウイ」
け接合できることを見い出した。

ずなわち、ＣｕとＮｉとＰとＳｎとからなるアモルファ
ス質のロウ材であれば、Ｂｉの蒸発飛散のない７００℃
以下の温度でロウ付けできるばかりでなく、低融点金属
に犯されないＣｕ−Ｎ１Ｐ−８ｎの拡散層が存在し、こ
れによって安定にロウ付けできることが判った。

従って、本発明は、例えば低融点金属を含有していても
これの悪影響を受けないロウ材とロウ付は方法を提供す
るものであり、（＋）ＣｕとＮｉとＰとＳｎとからなるアモルファス質
のロウ材であって、Ｃｕを７７〜８０重量％、Ｎｉを３
８〜５３重量％、Ｐを７〜８重量％、Ｓｎを４〜１０重
量％で形成したロウ材。

（２）そして、６３０℃以上の温度で且つ低融点金属を
含有する金属部材におけるこの低融点金属の蒸発飛散が
活発とならない７００℃以下の温度にてロウ付けする方
法である。

しかして、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｐ、Ｓｎの割合、また温度が上
記の関係より外れる場合には安定したロウ付は接合を得
ることが出来なかった。

なお、 ■　低融点金属としては、例えば、ＹＢ２（ビスマス）
、ｓｂ（アンチモン）等の低融点金属として良く知られ
ている金属が該当する。

■　低融点金属を含有する金属としては、銅、銅合金、
銀、銀合金、等の導電性に富む金属が該当する。

■　接合できる金属は、低融点金属を含有したものに限
らず適用できる。

Ｆ３作用本発明によるロウ材を使用した場合には、加熱温度か７
００℃以下でロウ付けてきるので、低融点金属の蒸発飛
散が活発化しない。従って、ロウ（ｔ　ＩＪを安定に行
うことができ、低融点金属を含有する金属と同種金属（
または含まない金属）を安定にロウ（＝ｊけすることが
できる。

Ｇ　実施例本発明を以下の実施例に基づいて詳細に説明する。

（実施例）Ｃｕが５０重量％、Ｃｒが４０重量％、Ｂｉが１０重量
％の成分からなる、低融点金属含有の金属部材と無酸素
銅との接合例である。

（ａ）低融点金属を含有した部材について１００メツシ
ユの粒径のＣｒ（クロム）粉末を、アルミナ容器（内径
６８ｍｍ）に約１６０ｇ入れ、このＣｒ粉末」二にＣｕ
　　Ｂ　］合金（約４００ｇ）を載置し、容器に蓋をか
ぶせ、これを真空炉内にて脱ガスと共にＣｕ−Ｂ１合金
の融点以下の温度で加熱処理して、まずＣｒ粒子を拡散
結合させて多孔質の溶浸母材を形成する。

その後温度を上げて、Ｃｕ、Ｂｉを溶浸母材に溶浸させ
る。

この際にアルミナ容器内は、Ｂｉ蒸気を含んだ雰囲気と
なり、Ｂ１を多量に含有した複合金属が得られる。

こうして得られた金属材料を、容器から取り出し、外面
を機械加工して所定の寸法形状にする。

（ｂ）ロウ材について７７．６Ｃｕ−５，７Ｎｉ−７Ｐ−９，７Ｓｎ（重量％
）のアモルファス質のロウ材を用意する。

（ｃ）ロウ付げについて上記ロウ材（Ｃｕ−Ｎ１−■〕−８ｎ）を、萌記Ｃｕ−
Ｃｒ−ＢＩ合金部材と、無酸素銅からなる部材との間に
入れ、これらをアルミナ容器内に設置し、真空炉にて加
熱処理（５００℃、１５分間）して接合した。

（ｄ）ロウ付けの結果について］−記のようにして得られた接合物は、強固に接合され
ており、しかもロウ材も十分に流動していることが確認
された。

また、Ｘ線マイクロアナライザにて接合部の断而を観察
すると、ロウ材成分の拡散層によって、Ｂｉの界面への
析出は防止され、安定したロウ付は接合層が形成されて
いることが確認された。

（比較例）比較のために〜船釣に知られている、６３Ａｇ２７Ｃ１
１−１０１ｎｏつ材、Ｃ１】−Ｍｎ−Ｎｉ系ロウ材を用
い、温度条件を前者は８００℃、後者は９５０℃とし、
目、つ他の条件は上記実施例と同様にしてロウ付けを試
みたが剥離し、ロウ付けができなかった。

Ｔ−Ｔ　　発明の効果本発明によるロウ付け、ＣｕとＮｉとＰとＳｎとからな
るアモルファス質のロウ材であることから、ロウ付は加
熱温度を７００℃以下で行うことができるので、低融点
金属の蒸発飛散を効果的に防止でき、これによってロウ
付は部に低融点金属の侵入がなくなる。

しかも、ロウ付は部にＣｕ−Ｎ１−Ｐ−５ｎの拡散層が
形成されるので、この拡散層が低融点金属の接合界面へ
の侵入を抑制できることから、従来ロウ付けが不可能で
あった多量（１，０重量％以上）の低融点金属を含有す
る導電性金属のロウ付けができるようになった。従って
、ロウ付は安定化を一層図れるばかりでなく、電気、電
子機器における低融点金属を含有する電極接点を備えた
機器に適用した場合には、接触抵抗の低減、安定化及び
発熱防止等の特性安定化を図ることができ、さらには、
耐久性の向」−が図れ、品質向」二に寄与できるもので
ある。

【図面の簡単な説明】

１２図面は、加熱温度と重量減少率との関係図である。外２名

Claims

【特許請求の範囲】

（１）ＣｕとＮｉとＰとＳｎとからなるアモルファス質
のロウ材であって、Ｃｕを７７〜８０重量％、Ｎｉを３
８〜５３重量％、Ｐを７〜８重量％、Ｓｎを４〜１０重
量％としたことを特徴とするロウ材。
（２）ＣｕとＮｉとＰとＳｎとからなるアモルファス質
のロウ材であって、Ｃｕを７７〜８０重量％、Ｎｉを３
８〜５３重量％、Ｐを７〜８重量％、Ｓｎを４〜１０重
量％としたロウ材を、接合部材間に配置して７００℃以
下の温度にてロウ付け接合することを特徴とするロウ付
け方法。