JPH046173A - セラミックス接合用複合箔ろう材 - Google Patents
セラミックス接合用複合箔ろう材Info
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- JPH046173A JPH046173A JP10580290A JP10580290A JPH046173A JP H046173 A JPH046173 A JP H046173A JP 10580290 A JP10580290 A JP 10580290A JP 10580290 A JP10580290 A JP 10580290A JP H046173 A JPH046173 A JP H046173A
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Landscapes
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
この発明は、セラミックスを接合する箔状の複合ろう材
に係り、Ｚｒ材を芯材としてその両面に、Ｃｕ ／ Ｔ
ｉ ／ Ｎｉ２０〜７０ｗｔ％−Ｃｕの外皮材を被覆し
た７層複合箔ろう材に構成することにより、ろう付は作
業温度が９００℃と比較的低温であり、ろう付は作業性
にすぐれ、高い接着強度が得られるセラミックス接合用
複合箔ろう材に関する。
に係り、Ｚｒ材を芯材としてその両面に、Ｃｕ ／ Ｔ
ｉ ／ Ｎｉ２０〜７０ｗｔ％−Ｃｕの外皮材を被覆し
た７層複合箔ろう材に構成することにより、ろう付は作
業温度が９００℃と比較的低温であり、ろう付は作業性
にすぐれ、高い接着強度が得られるセラミックス接合用
複合箔ろう材に関する。
従来の技術
一般に、機構部品、電気・電子部品等においては、セラ
ミックス同志の接合には、その対向面に熱膨張係数が近
似し、且つその濡れ性の良好なＭｏ、Ｗ等の金属をメタ
ライジングした後、前記メタライジング面上にＡｇろう
付けして接合していたが、メタライジング、及びＡｇろ
う付けに多大の手間、コストを要し、特に、接合表面に
凹凸を有する異形のセラミックス板への接合には多くの
問題点があった。
ミックス同志の接合には、その対向面に熱膨張係数が近
似し、且つその濡れ性の良好なＭｏ、Ｗ等の金属をメタ
ライジングした後、前記メタライジング面上にＡｇろう
付けして接合していたが、メタライジング、及びＡｇろ
う付けに多大の手間、コストを要し、特に、接合表面に
凹凸を有する異形のセラミックス板への接合には多くの
問題点があった。
この発明は、かかる現状に鑑み、セラミックス同志の接
合に際し、ろう付は作業温度が低く、かつ取扱いが容易
で接着作業性にすぐれ、高い接着強度が得られるととも
に、接着コストを低減できるろう材の提供を目的として
いる。
合に際し、ろう付は作業温度が低く、かつ取扱いが容易
で接着作業性にすぐれ、高い接着強度が得られるととも
に、接着コストを低減できるろう材の提供を目的として
いる。
発明の概要
発明者らは、機構部品、電気・電子部品等におけるセラ
ミックス同志の接合コストの低減を計り、ろう付は作業
温度が低く、かつろう付は性にすぐれたろう材を目的に
、取扱いが容易と考えられる箔状のろう材について種々
検討した結果、Ｔｉ材、Ｚｒ材、Ｃｕ材及びＮｉ２０〜
７０ｗｔ％−Ｃｕ材を用い、これら材料の組合せを選定
し、圧接にて特定の断面積比率となした複合箔材が、機
構部品、電気・電子部品等におけるセラミックス同志の
ろう材として、比較的低温ですぐれたろう付は性を発揮
し、かつ安価に提供できることを知見し、この発明を完
成したものである。
ミックス同志の接合コストの低減を計り、ろう付は作業
温度が低く、かつろう付は性にすぐれたろう材を目的に
、取扱いが容易と考えられる箔状のろう材について種々
検討した結果、Ｔｉ材、Ｚｒ材、Ｃｕ材及びＮｉ２０〜
７０ｗｔ％−Ｃｕ材を用い、これら材料の組合せを選定
し、圧接にて特定の断面積比率となした複合箔材が、機
構部品、電気・電子部品等におけるセラミックス同志の
ろう材として、比較的低温ですぐれたろう付は性を発揮
し、かつ安価に提供できることを知見し、この発明を完
成したものである。
すなわち、この発明は、
芯材のＺｒ材の両面に、最外面がＮｉ２０〜７０ｗｔ％
−Ｃｕ材になる如く、Ｃｕ ／ Ｔｉ ／ Ｎｉ２０〜
７０ｗｔ％−Ｃｕからなる３積層材を外皮材として被覆
して形成した７層複合材からなり、前記Ｚｒ材、Ｔｉ材
、Ｃｕ材及びＮｉ２０〜７０ｗｔ％−Ｃｕ材の断面積比
率が、Ｚｒ材 ３０％〜４０％ Ｔｉ材 ３５％〜４５％ Ｃｕ材 １０％〜２０％ Ｎｉ２０〜７０ｗｔ％−Ｃｕ材 ５％〜１５％を有する
ことを特徴とするセラミックス接合用複合箔ろう材であ
る。
−Ｃｕ材になる如く、Ｃｕ ／ Ｔｉ ／ Ｎｉ２０〜
７０ｗｔ％−Ｃｕからなる３積層材を外皮材として被覆
して形成した７層複合材からなり、前記Ｚｒ材、Ｔｉ材
、Ｃｕ材及びＮｉ２０〜７０ｗｔ％−Ｃｕ材の断面積比
率が、Ｚｒ材 ３０％〜４０％ Ｔｉ材 ３５％〜４５％ Ｃｕ材 １０％〜２０％ Ｎｉ２０〜７０ｗｔ％−Ｃｕ材 ５％〜１５％を有する
ことを特徴とするセラミックス接合用複合箔ろう材であ
る。
この発明による複合箔ろう材は、セラミックスとの濡れ
性が良好で、セラミックス同志のろう付けに最適であり
、従来のＡｇろう材の如き事前にセラミックスへのメタ
ライジング工程が不要となり、さらに、ろう付は作業温
度が９００℃と比較的低温であり、作業性にすぐれ、高
い接着強度が得られる箔状複合ろう材である。
性が良好で、セラミックス同志のろう付けに最適であり
、従来のＡｇろう材の如き事前にセラミックスへのメタ
ライジング工程が不要となり、さらに、ろう付は作業温
度が９００℃と比較的低温であり、作業性にすぐれ、高
い接着強度が得られる箔状複合ろう材である。
また、この発明による複合箔ろう材は、同材質同志の接
合、あるいは異材質同志の接合でも、いずれの酸化物系
セラミックス同志の接合が可能である。
合、あるいは異材質同志の接合でも、いずれの酸化物系
セラミックス同志の接合が可能である。
発明の構成
この発明によるセラミックス接合用複合箔ろう材は、Ｚ
ｒ材を芯材としてその両面に、Ｃｕ ／ Ｔｉ ／Ｎｉ
２０〜７０ｗｔ％−Ｃｕの外皮材を被覆したＮｉ２０〜
７０ｗｔ％−Ｃｕ ／ Ｔｉ ／ Ｃｕ ／ Ｚｒ ／
Ｃｕ ／ Ｔｉ ／Ｎｉ２０〜７０ｗｔ％−Ｃｕの７
層複合箔ろう材であり、第１図に示す如く、最上面層を
第１層、最下面層を第７層とすると、下記第１表の如く
積層されている。
ｒ材を芯材としてその両面に、Ｃｕ ／ Ｔｉ ／Ｎｉ
２０〜７０ｗｔ％−Ｃｕの外皮材を被覆したＮｉ２０〜
７０ｗｔ％−Ｃｕ ／ Ｔｉ ／ Ｃｕ ／ Ｚｒ ／
Ｃｕ ／ Ｔｉ ／Ｎｉ２０〜７０ｗｔ％−Ｃｕの７
層複合箔ろう材であり、第１図に示す如く、最上面層を
第１層、最下面層を第７層とすると、下記第１表の如く
積層されている。
第１表
この発明において、複合箔ろう材として第４層の芯材に
Ｚｒを用いる理由は、外皮材の３積層材中のＴｉ材（第
２層、第６層）と共に活性金属として、セラミックスと
の接合に寄与するだけでなく、Ｔｉ−Ｃｕの融点を更に
低下させるために必要である。
Ｚｒを用いる理由は、外皮材の３積層材中のＴｉ材（第
２層、第６層）と共に活性金属として、セラミックスと
の接合に寄与するだけでなく、Ｔｉ−Ｃｕの融点を更に
低下させるために必要である。
Ｔｉ材（第２層、第６層）は、上記の如く、活性金属と
してセラミックスと反応して、所要の接着強度を得るた
めに必要である。
してセラミックスと反応して、所要の接着強度を得るた
めに必要である。
また、この発明において、第４層の芯材のＺｒ材との接
触面（第３層、第５層）にＣｕ材を用いる理由は、Ｔｉ
の融点を低下させるために必要なためである。
触面（第３層、第５層）にＣｕ材を用いる理由は、Ｔｉ
の融点を低下させるために必要なためである。
また、この発明において、外皮材の最外面（第１層、第
７層）にＮｉ２０〜７０ｗｔ％−Ｃｕ材を用い・る理由
は、Ｔｉの融点を低下させるために必要であると同時に
、セラミックスの接合強度を高めるために必要であり、
Ｎｉ−Ｃｕ材のＮｉが２０ｗｔ％未満では、接合強度の
向上効果がなく、Ｎｉが７０ｗｔ％を越えると、Ｔｉの
融点が低下せず作業温度が高くなり好ましくない。
７層）にＮｉ２０〜７０ｗｔ％−Ｃｕ材を用い・る理由
は、Ｔｉの融点を低下させるために必要であると同時に
、セラミックスの接合強度を高めるために必要であり、
Ｎｉ−Ｃｕ材のＮｉが２０ｗｔ％未満では、接合強度の
向上効果がなく、Ｎｉが７０ｗｔ％を越えると、Ｔｉの
融点が低下せず作業温度が高くなり好ましくない。
さらに、この発明の複合箔ろう材を構成しているＺｒ材
（第４層）、Ｔｉ材（第２，６層）、Ｃｕ材（第３，５
層）及びＮｉ２０〜７０ｗｔ％−Ｃｕ材（第１，７層）
の断面積比率を限定した理由は、Ｚｒが３０％未満、Ｔ
ｉが３５％未満、Ｃｕが２０％を超え、Ｎｉ２０〜７０
ｗｔ％−Ｃｕが１５％を超えると、セラミックスとの反
応が起こり難く、接合できない問題があり、また、Ｚｒ
が４０％を超え、またＴｉが４５％を超え、Ｃｕが１０
％未満、Ｎｉ２０〜７０ｗｔ％−Ｃｕが５％未満では融
点が高くなり、作業性が悪く、セラミックスに対する濡
れ性が悪くなるので、好ましくない。
（第４層）、Ｔｉ材（第２，６層）、Ｃｕ材（第３，５
層）及びＮｉ２０〜７０ｗｔ％−Ｃｕ材（第１，７層）
の断面積比率を限定した理由は、Ｚｒが３０％未満、Ｔ
ｉが３５％未満、Ｃｕが２０％を超え、Ｎｉ２０〜７０
ｗｔ％−Ｃｕが１５％を超えると、セラミックスとの反
応が起こり難く、接合できない問題があり、また、Ｚｒ
が４０％を超え、またＴｉが４５％を超え、Ｃｕが１０
％未満、Ｎｉ２０〜７０ｗｔ％−Ｃｕが５％未満では融
点が高くなり、作業性が悪く、セラミックスに対する濡
れ性が悪くなるので、好ましくない。
この発明による複合箔ろう材は、例えば、以下の製造方
法にて得られる。
法にて得られる。
コイル状Ｃｕ板及びコイル状Ｎｉ２０〜７０ｗｔ％−Ｃ
ｕ板を巻戻し、また、コイル状Ｔｉ板を巻戻しながら、
前記Ｔｉ板を中間層にして、前記Ｃｕ板及びＮｉ２０〜
７０ｗｔ％−Ｃｕ板を上方及び下方より板状に圧接しな
がら、Ｃｕ ／ Ｔｉ ／ Ｎｉ２０〜７０ｗｔ％−Ｃ
ｕの３層クラツド板を作製する。その後、焼鈍を行なう
。
ｕ板を巻戻し、また、コイル状Ｔｉ板を巻戻しながら、
前記Ｔｉ板を中間層にして、前記Ｃｕ板及びＮｉ２０〜
７０ｗｔ％−Ｃｕ板を上方及び下方より板状に圧接しな
がら、Ｃｕ ／ Ｔｉ ／ Ｎｉ２０〜７０ｗｔ％−Ｃ
ｕの３層クラツド板を作製する。その後、焼鈍を行なう
。
さらに、得られた前記のコイル状Ｃｕ ／ Ｔｉ ／Ｎ
ｉ２０〜７０ｗｔ％−ＣｕＮｉ２０ル７０して、Ｃｕ
／ Ｔｉ ／ Ｎｉ２０〜７０ｗｔ％−Ｃｕクラツド板
を上方及び下方より、最外面がＮｉ２０〜７０ｗｔ％−
Ｃｕ材になる如く、板状に圧接しながら７層クラツド板
を作製する。
ｉ２０〜７０ｗｔ％−ＣｕＮｉ２０ル７０して、Ｃｕ
／ Ｔｉ ／ Ｎｉ２０〜７０ｗｔ％−Ｃｕクラツド板
を上方及び下方より、最外面がＮｉ２０〜７０ｗｔ％−
Ｃｕ材になる如く、板状に圧接しながら７層クラツド板
を作製する。
その後、焼鈍、圧延を繰返し、所定寸法及び所定断面積
比率の複合箔ろう材に仕上げる。
比率の複合箔ろう材に仕上げる。
この発明の複合箔ろう材としては、厚みは３０〜１１０
０ｐの箔が適当であり、被接着材の種々の形状に容易に
馴染み、すぐれた接着性が得られるほか、接着作業が容
易になる等の利点がある。
０ｐの箔が適当であり、被接着材の種々の形状に容易に
馴染み、すぐれた接着性が得られるほか、接着作業が容
易になる等の利点がある。
また、この発明の複合箔ろう材を、Ａｇ材で被覆するこ
とにより、セラミックスへの濡れ性を著しく改善するこ
とができる。
とにより、セラミックスへの濡れ性を著しく改善するこ
とができる。
実施例
板厚０．４ｍｍ、板幅２５０ｍｍのＴｉ板、板厚０、１
８ｍｍ、板幅２５０ｍｍのＣｕ板、及び板厚０、０８ｍ
ｍ、板幅２５０ｍｍのＮｉ３１ｗｔ％−Ｃｕ板を巻戻し
ながら、Ｔｉ板を芯にして両面にＣｕ板及びＮｉ３１ｗ
ｔ％−Ｃｕ板を当接させて、圧延率６５％で圧接し、板
厚０、２３ｍｍ，板幅２５０ｍｍのＣｕ ／ Ｔｉ ／
Ｎｉ３１ｗｔ％−Ｃｕの３層クラツド板を得た。その
後、圧接界面の接合強度を高めるため、拡散焼鈍を施し
た。
８ｍｍ、板幅２５０ｍｍのＣｕ板、及び板厚０、０８ｍ
ｍ、板幅２５０ｍｍのＮｉ３１ｗｔ％−Ｃｕ板を巻戻し
ながら、Ｔｉ板を芯にして両面にＣｕ板及びＮｉ３１ｗ
ｔ％−Ｃｕ板を当接させて、圧延率６５％で圧接し、板
厚０、２３ｍｍ，板幅２５０ｍｍのＣｕ ／ Ｔｉ ／
Ｎｉ３１ｗｔ％−Ｃｕの３層クラツド板を得た。その
後、圧接界面の接合強度を高めるため、拡散焼鈍を施し
た。
次に、板厚０．２４ｍｍ、板幅２５０ｍｍのＺｒ板、及
び前記の板厚０．２３ｍｍ、板幅２５０ｍｍのＣｕ ／
Ｔｉ ／Ｎｉ３１ｗｔ％−Ｃｕの３層クラツド板を巻
戻ししながら、Ｚｒ板を芯にして両面に３層クラツド板
を当接させて、最外面がＮｉ３１ｗｔ％−Ｃｕ材になる
如く、圧延率６５％で圧接し、板厚０．２５ｍｍ、板幅
２５０ｍｍの７層クラツド板を得た。
び前記の板厚０．２３ｍｍ、板幅２５０ｍｍのＣｕ ／
Ｔｉ ／Ｎｉ３１ｗｔ％−Ｃｕの３層クラツド板を巻
戻ししながら、Ｚｒ板を芯にして両面に３層クラツド板
を当接させて、最外面がＮｉ３１ｗｔ％−Ｃｕ材になる
如く、圧延率６５％で圧接し、板厚０．２５ｍｍ、板幅
２５０ｍｍの７層クラツド板を得た。
その後、焼鈍圧延を繰返し、第１図に示す如く、第１、
７層のＮｉ３１ｗｔ％−Ｃｕが０．００４ｍｍ厚み、２
５０ｍｍ幅、第３、５層のＣｕが０．００９ｍｍＪｉＥ
み、２５０ｍｍ幅、第２、６層のＴｉが０．０２ｍｍ厚
み、２５０ｍｍ幅、第４層のＺｒが０．０３４ｍｍ厚み
、２５０ｍｍ幅からなる厚み０．１ｍｍの複合箔ろう材
を得た。
７層のＮｉ３１ｗｔ％−Ｃｕが０．００４ｍｍ厚み、２
５０ｍｍ幅、第３、５層のＣｕが０．００９ｍｍＪｉＥ
み、２５０ｍｍ幅、第２、６層のＴｉが０．０２ｍｍ厚
み、２５０ｍｍ幅、第４層のＺｒが０．０３４ｍｍ厚み
、２５０ｍｍ幅からなる厚み０．１ｍｍの複合箔ろう材
を得た。
得られた７層の複合箔ろう材において、Ｚｒ材、Ｔｉ材
、Ｃｕ材及びＮｉ３１ｗｔ％−Ｃｕ材の断面積比率は、
Ｚｒ材３４％、Ｔｉ材４０％、Ｃｕ＃１８％、Ｎｉ３１
ｗｔ％−Ｃｕ材８％であった。
、Ｃｕ材及びＮｉ３１ｗｔ％−Ｃｕ材の断面積比率は、
Ｚｒ材３４％、Ｔｉ材４０％、Ｃｕ＃１８％、Ｎｉ３１
ｗｔ％−Ｃｕ材８％であった。
複合箔ろう材より、それぞれ試験片を採取し、直径１０
ｍｍ、厚み５ｍｍ及び直径１５ｍｍ、厚み５ｍｍ寸法の
２枚のＡｌ２０３セラミックス板間に介在させ、ｋ雰囲
気中゛にて９００℃、１０分の加熱を施して接合した後
、第２図に示す如く、２枚のセラミックスを夫々反対方
向に引張る条件にて剪断強度試験を行なった。その結果
を第２表に示す。
ｍｍ、厚み５ｍｍ及び直径１５ｍｍ、厚み５ｍｍ寸法の
２枚のＡｌ２０３セラミックス板間に介在させ、ｋ雰囲
気中゛にて９００℃、１０分の加熱を施して接合した後
、第２図に示す如く、２枚のセラミックスを夫々反対方
向に引張る条件にて剪断強度試験を行なった。その結果
を第２表に示す。
また、比較のために、ろう材としてＡｇろうを用いて、
セラミックス板にＷをメタライズした後、実施例と同一
寸法のＡｌ２０３セラミックス板を接合して、Ｈ２ガス
雰囲気中にて８５０”Ｃに５分間加熱した後、前記剪断
強度試験を行なった。その結果を第２表に示す。
セラミックス板にＷをメタライズした後、実施例と同一
寸法のＡｌ２０３セラミックス板を接合して、Ｈ２ガス
雰囲気中にて８５０”Ｃに５分間加熱した後、前記剪断
強度試験を行なった。その結果を第２表に示す。
第２表
発明の効果
実施例より明らがな如く、従来例の如きメタライズ処理
する必要がなく、加熱温度が９００”Ｃと比較的低く、
ろう付は作業性にすぐれ、高い接着強度が得られ、セラ
ミックス同志のろう付けに最適の複合箔ろう材であるこ
とが分る。
する必要がなく、加熱温度が９００”Ｃと比較的低く、
ろう付は作業性にすぐれ、高い接着強度が得られ、セラ
ミックス同志のろう付けに最適の複合箔ろう材であるこ
とが分る。
また、複合箔であるため、被接着材の接合表面形状が複
雑であっても容易にすぐれた接着ができる利点がある。
雑であっても容易にすぐれた接着ができる利点がある。
第１図はこの発明による複合箔ろう材の斜視説明図であ
る。 第２図は剪断強度試験条件を示す被接着材の斜視説明図
である。 代理人 弁理士 押 １）良 久１３猫第１図 第２図
る。 第２図は剪断強度試験条件を示す被接着材の斜視説明図
である。 代理人 弁理士 押 １）良 久１３猫第１図 第２図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 芯材のＺｒ材の両面に、最外面がＮｉ２０〜７０ｗｔ％
−Ｃｕ材になる如く、Ｃｕ／Ｔｉ／Ｎｉ２０〜７０ｗｔ
％−Ｃｕからなる３積層材を外皮材として被覆して形成
した７層複合材からなり、前記Ｚｒ材、Ｔｉ材、Ｃｕ材
及びＮｉ２０〜７０ｗｔ％−Ｃｕ材の断面積比率が、 Ｚｒ材 ３０％〜４０％ Ｔｉ材 ３５％〜４５％ Ｃｕ材 １０％〜２０％ Ｎｉ２０〜７０ｗｔ％−Ｃｕ材 ５％〜１５％ を有することを特徴とするセラミックス接合用複合箔ろ
う材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10580290A JPH046173A (ja) | 1990-04-20 | 1990-04-20 | セラミックス接合用複合箔ろう材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10580290A JPH046173A (ja) | 1990-04-20 | 1990-04-20 | セラミックス接合用複合箔ろう材 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH046173A true JPH046173A (ja) | 1992-01-10 |
Family
ID=14417248
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10580290A Pending JPH046173A (ja) | 1990-04-20 | 1990-04-20 | セラミックス接合用複合箔ろう材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH046173A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7527187B2 (en) * | 2004-12-20 | 2009-05-05 | Honeywell International Inc. | Titanium braze foil |
| US7776454B2 (en) * | 2001-12-14 | 2010-08-17 | EMS Solutions, Inc. | Ti brazing strips or foils |
-
1990
- 1990-04-20 JP JP10580290A patent/JPH046173A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7776454B2 (en) * | 2001-12-14 | 2010-08-17 | EMS Solutions, Inc. | Ti brazing strips or foils |
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