JPH0332489A

JPH0332489A - ロウ材の製造方法

Info

Publication number: JPH0332489A
Application number: JP16644789A
Authority: JP
Inventors: Yoshiyuki Kashiwagi; 佳行柏木; Nobuyuki Yoshioka; 信行吉岡
Original assignee: Meidensha Corp; Meidensha Electric Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Meidensha Corp; Meidensha Electric Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1989-06-28
Filing date: 1989-06-28
Publication date: 1991-02-13

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、ロウ材に係り、特にＡｇとＡＩとＣｕとを主
成分とするＡｇ−Ａｌ−Ｃｕ系のロウ材４こ関したもの
である。

Ｂ１発明の概要本発明は、Ａｇ（銀）、へ１（アルミニウム）、Ｃｕ（
銅）を主成分としたＡｇ−Ａｌ−Ｃｕ系のロウ材であり
、２５〜８０重量％のＡｇ粉末と、１４〜７５重量％のＡ
ｌ粉末と、１〜３０重量％のＣｕ粉末との混合粉末を薄
い板状に圧縮成形した後に焼結するロウ材の製造方法で
ある。

Ｃ０従来の技術金属の接合にロウ材を用いることは一般的に行われてお
り、その際のロウ材は、取り扱いの簡便な線状（線ロウ
）、板状（板ロウ）の形で使用されるのが一般的である
。

ロウ材の成分としては、接合金属等の条件にょって選択
できるように各種のものがあり、その一つにＡｇ、ＡＩ
を主成分としたＡｇ−Ａ　Ｉ系のロウ材がある。

Ｄ１発明が解決しようとする課題一般的に知られているＡｇ−Ａｌロウ材は、Ａｇ９５−
ＡＩ５（重量％）であり、このロウ材にあっては、ロウ
付温度が９００℃程度となり、接合部材及び他の構成部
材に熱的悪影響を与える場合がある。

しかして、ＡＩを２０〜５０重量％含有させると、約５
６６℃程度で共晶点を持つことになり、ロウ付温度とし
ては、熱的悪影響の少ない約６５０℃程度の低温にでき
る利点がある。

しかし、ＡＩを６〜７重量％以上含有すると金属間化合
物（例えばＡｇ５Ａｌ）を作り、硬くて延びがなくなり
、圧延等の加工ができず、線材（例えば外形１Ｍ１１の
もの）、板材（例えば０．１〜０　、５　ｍｍのもの）
に加工出来ないものである。

従って、あえて低温用のＡｇ−Ａｌロウ材（例えばＡｇ
７Ｏ−Ａｌ２Ｏ）が必要な場合には各成分の金属粉末を
混合し、この混合粉末の状態（または若干の加工を加え
て）にて使用せざるを得ないのが現状である。

このために、取り扱いが煩雑であり、しかも適応場所に
制限を受けてしまい、その上接合特性の安定性に欠ける
といった問題がある。

８１課題を解決するための手段発明者らは、Ａｇ、ＡＩの粉末をプラズマ溶射して薄膜
状のロウ材を形成することを試みた。

その結果、比較的良好な薄膜状のＡｇ−Ａ　Ｉロウ材を
形成できたが、新たに次のような課題が判明した。

■強度が不足し、取り扱い時に損傷したり、また煩雑で
ある。

■例えばＣｕ部材をロウ付接合した場合に、ＡＩの一部
がＣｕ部材中に拡散して、ロウ材の初期組成からずれて
しまい、ロウ材の厚みにもよるが接合部にクラックが生
じることがある。

■原料を溶射することから、原料の損失があり、また設
定初期組成と、出来上がり組成との間に違いが生じる問
題がある。

そこで発明者らは、Ｃｕを添加して上記の課題を解決で
きないか試みた。その結果、２５〜８０重量％のＡｇと
、１４へ・７５重量％のＡｌと、１〜３０重量％のＣｕ
とでロウ材を形成すれば上記の問題が解決できて良好な
ロウ付特性が得られることが判った。

本発明は、Ａｇ、ＡＩ、Ｃｕを主成分としたＡｇ−Ａｌ
−Ｃｕ系のロウ材であり、２５〜８０重量％のＡ４粉末
と、１４〜７５重量％のＡ＋粉末と、１〜３０重量％の
Ｃｕ粉末との混合粉末を圧縮成形した後に焼結して得る
薄い板状のロウ材の製造方法である。

しかして、Ａｇ、ＡＩが上述の範囲以外（未満、及び越
える場合）の場合にあっては、各々の成分の特性が顕著
となって、ロウ付性、接合特性が急激に低下するもので
ある。

なお、 ■ロウ材の組成は、Ａｇを３０〜５８重量％、ＡＩを２
６〜６０重量％、Ｃｕを１０〜２５重量％とするのが最
も良好なロウ付特性結果が得られる。

■Ａｇ、ＡＩ、Ｃｕ以外には、不可避不純物、接合金属
に対応してロウ付性向上のために添加する他の成分を含
有しても差し支えない。

■粉末は、−１００メツシユ以下（１４９μｍ以下）の
粒径のものが好ましい。またＡＩは、大気中（酸素存在
下）で微粉末になると爆発１発火の恐れがあるので、粒
径は２０μｍ以上とするのが望ましい。

■焼結温度は、共晶点温度、又はロウ付温度以下の温度
、例えば４５０〜５ｆ）０℃で行うのが好ましい。

■圧縮成形体の形状は、金型にて任意の形状にすること
ができ、ロウ付箇所の形状に合わせて、例えばリング状
０円形状に圧縮成形して得る。または圧縮成形して得た
板をレーザ加工等の手段にて所望の形状に加工しても良
い。

Ｆ７作用原料の混合粉末を薄い板状に圧縮成形するので、金型形
状にて任意の形状のロウ材を容易に得ることができ、し
かもＣｕを含有し且つ焼結しているので強度が増し、ロ
ウ材配置時のハンドリング時に形状が損なわれることは
無く、適応箇所に制限の無いＡｇ−Ａｌ−Ｃｕ系のロウ
材を容易に得ることができる。

Ｇ、実施例本発明を実施例に基づいて詳細に説明する。

成分比が、Ａｇ：Ａｌ：Ｃｕ−約４０：４０：２０（重
量％）となるように坪量した、粒径が３２５メツシユ以
下（−３２５メツシユ）のＡｇ粉末（８０ｇ）とＡＩ粉
末（１６０ｇ）とＣｕ粉末（４０ｇ）とを用意し、これ
ら粉末を混合機で充分に混合する。

得られた混合粉末から約１．５ｇ　分取し、径が４０１
１Ｍの金型に均一に充填し、３０トンで加圧成形して厚
さ０．４１１の円形状の薄い成形体を得る。

この成形体を真空中（１（Ｉ’ｔｏｒｒ）で、且つ４８
０℃の温度で１時間加熱してロウ材を得る。

なお、成形体の焼結前後での寸法変化はほとんどなかっ
た。

このロウ材を用いて真空中（１０”’ｔｏｒｒ）で、且
つ６５０℃の温度にてＣｕ部材同志の接合を試みた結果
、ロウ材の流れも良く充分に接合されていることが確認
された。

次に、成分以外の条件は前述の場合と同じくして各種組
成のロウ材を製作し接合実験を行った。

その結果図に示す組成範囲、すムわちＡｇが２５〜８０
重量％、ＡＩが１４〜７５重量％、Ｃｕが１〜３０重量
％であれば、良好なロウ付特性が得られ、この範囲以外
の場合には、ロウ付部に「クラック」、「剥離」等のロ
ウ付特性を悪化させる要因が顕苔に発生した。

一方、特にＡｇが３０〜５８重量％、ＡＩが２６〜６０
重量％、Ｃｕが１０〜２５重量％の場合には、強固な結
合組織が得られ安定したロウ付特性結果を得ることがで
きた。

Ｈ，発明の効果本発明のロウ材は、原料のＡｇ、ＡＩ及びＣｕの混合粉
末をまず圧縮成形するので、薄い板状のＡ　ｇ　−Ａ　
Ｉ　−Ｃｕ系のロウ材を容易に得ることができる。

また金型の形状を選択することにより圧機の形状のロウ
材を容易に得ることができ、適応箇所に制限の無い板状
のロウ材を得ることができる。

しかも、圧縮成形体を焼結して形成しており、更にはＣ
ｕを含有していることから強度が増しており、セット時
等の取り扱い時にロウ材が損傷することはなくて取り扱
いが簡便となり、その上、ハサミ、カッター等で切断加
工できることから、−層ロウ材の適用範囲が拡大する。

更には、ロウ付温度が約６５０℃程度の比較的低い温度
のロウ材であるから、接合部材及び他の構成部材に与え
る熱的影響を軽減することができ、しかも、銅に限らず
鉄、ステンレス鋼、コバール合金、チタン、ニッケル等
の各種金属材料からなる部材を良好に接合できる。

従って、真空機器、電力機器（例えば真空インタラプタ
、ＧＴＯ）、電子機器、産業機器等の各種のロウ付箇所
に広く適用することができて、生産性の向上と価格低減
を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

図は、実験結果に基づく有用なロウ材の組成範囲の説明
図である。外２名

Claims

【特許請求の範囲】

（１）ＡｇとＡｌとＣｕとを主成分とするロウ材であっ
て、２５〜８０重量％のＡｇ粉末と、１４〜７５重量％のＡ
ｌ粉末と、１〜３０重量％のＣｕ粉末との混合粉末を薄
い板状に圧縮成形した後、この成形体を焼結することを
特徴とするロウ材の製造方法。