JPH05261495A - Peeling method for rapidly cooled and solidified foil in single roll method - Google Patents
Peeling method for rapidly cooled and solidified foil in single roll methodInfo
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- JPH05261495A JPH05261495A JP6390392A JP6390392A JPH05261495A JP H05261495 A JPH05261495 A JP H05261495A JP 6390392 A JP6390392 A JP 6390392A JP 6390392 A JP6390392 A JP 6390392A JP H05261495 A JPH05261495 A JP H05261495A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、単ロール法によりAu
系合金、特にAu−Sn合金の急冷凝固薄膜アモルファ
ス箔帯を製造する際、該箔帯を前記冷却単ロールより剥
離する方法に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention uses a single roll method for Au.
The present invention relates to a method for peeling a rapidly solidified thin film amorphous foil strip of a system alloy, particularly an Au-Sn alloy, from the cooling single roll.
【0002】[0002]
【従来の技術】近年、電子機器の小型化、高速化はめざ
ましく、これに対応した種々の材料開発が進められてい
る。とくに電子機器の要求されれいる諸特性に優れ、ま
た比較的製造が容易であるアモルファス素材の利用が盛
んに行われている。例えば、半導体デバイスにおける接
合部分にはAu系合金のアモルファス材がロウ材として
使用されている。2. Description of the Related Art In recent years, electronic devices have been remarkably miniaturized and increased in speed, and various materials have been developed to meet the demand. In particular, amorphous materials, which are excellent in various required characteristics of electronic devices and which are relatively easy to manufacture, are actively used. For example, an amorphous material of an Au-based alloy is used as a brazing material in a joint portion of a semiconductor device.
【0003】従来、ロウ材として使用されているAu系
合金箔は、主として圧延法で製造されていたが、圧延法
による現状の製造法では、当該合金箔は組織が結晶質で
あるため非常に脆い。前記半導体デバイス等のロウ材と
して使用する場合には、局部的な小さな面積であった
り、また接合精度の要求される部位が多く、そのため薄
い整形された形状が要求されると共に、圧延時のエッジ
われ等を除去しなければならず、そのために製品とし
て、或いは所要の形状に適するようにサイジングが行わ
れる。しかし、圧延法で製造されたAu系合金箔のロウ
材は脆い材質のため、所望形状への整形が難しく、サイ
ジング歩留まりが極めて低くなり、そのため製造コスト
を一層高めている。Conventionally, the Au-based alloy foil used as a brazing material has been manufactured mainly by the rolling method. However, in the current manufacturing method by the rolling method, the alloy foil is very crystalline because its structure is crystalline. brittle. When used as a brazing material for the semiconductor device or the like, the area is locally small, and there are many parts where bonding accuracy is required. Therefore, a thin shaped shape is required and the edge during rolling is also required. It is necessary to remove cracks and the like, and for that purpose, sizing is carried out as a product or suitable for a desired shape. However, since the brazing material of the Au-based alloy foil manufactured by the rolling method is a brittle material, it is difficult to shape it into a desired shape, and the sizing yield is extremely low, which further increases the manufacturing cost.
【0004】この脆性を改善する方法として箔材質のア
モルファス化がある。アモルファス化した箔では、材質
が極めて均質であり、脆化がないためサイジングが有効
に実施でき歩留まりが飛躍的に向上する。またアモルフ
ァスの均質性により、ロウ材として溶融、浸透、融着な
どの特性が極めて優れている。As a method of improving this brittleness, there is an amorphization of the foil material. Amorphized foil has extremely homogeneous material and does not become brittle, so sizing can be effectively performed and the yield is dramatically improved. Further, due to the homogeneity of the amorphous material, the brazing material has extremely excellent characteristics such as melting, permeation, and fusion.
【0005】このようなアモルファス金属箔を製造する
方法としては、単ロールによる急冷凝固方法がよく知ら
れている。すなわち、溶融金属を収容した容器のノズル
より、高速回転するロール表面に該溶融金属を噴出させ
てその表面上で急速に冷却凝固させる方法であるが、こ
の際、ロール表面に衝突した溶融金属が遠心力で弾き飛
ばされないようロール表面に凝固に要する時間保持さ
れ、アモルファス化された均一に連続した帯状の箔を形
成させること、およびこの固化した箔を連続してロール
表面から容易にかつ安定して剥離することが不可欠とな
る。As a method for producing such an amorphous metal foil, a rapid solidification method using a single roll is well known. That is, from the nozzle of the container containing the molten metal, is a method of ejecting the molten metal to the surface of the roll rotating at high speed to rapidly cool and solidify on the surface, but at this time, the molten metal colliding with the surface of the roll is The roll surface is held for the time required for solidification so as not to be blown off by centrifugal force, forming an amorphous and uniform continuous strip-shaped foil, and this solidified foil is continuously and easily stabilized from the roll surface. It is indispensable to peel it off.
【0006】冷却ロールから連続フィラメントを剥離す
る方法として特開昭52−133826号公報には、回
転する冷却ロールの内面に流出した溶融金属が固化した
点をこえたところで、固化した金属フィラメントを、冷
却ロール内面からガスジェットを吹きつけて持ちあげた
り、金属ナイフを用いて剥離する方法が開示されてい
る。As a method for separating continuous filaments from a cooling roll, Japanese Patent Application Laid-Open No. 52-133826 discloses a method in which a solidified metal filament is solidified when a molten metal flowing out to the inner surface of a rotating cooling roll exceeds a solidification point. A method is disclosed in which a gas jet is blown from the inner surface of the cooling roll and lifted up, or a metal knife is used for peeling.
【0007】[0007]
【発明が解決しようとする課題】上記公報に開示されて
いるガスジェットや金属ナイフなどによる剥離手段は手
軽であり、採用しやすい方法であるが、単ロール法での
急冷凝固によるAu系合金箔を製造する場合には、ロー
ル表面に固化した箔をロール面から旨く剥離することが
できず、良好な箔を得ることが困難であった。すなわ
ち、通常単ロール法で用いるCuロールでは、鋳造中に
固化した箔のロール巻き付きが発生し、剥離しないまま
注湯点までそれが搬送されるため、注湯を完結できなか
った。The peeling means using a gas jet, a metal knife, etc. disclosed in the above publication is easy and easy to adopt. However, the Au-based alloy foil obtained by rapid solidification by the single roll method is used. In the case of producing, the foil solidified on the roll surface could not be peeled off well from the roll surface, and it was difficult to obtain a good foil. That is, in the Cu roll which is usually used in the single roll method, the solidified foil is wound around the roll during casting, and the foil is conveyed to the pouring point without being peeled off, so that the pouring cannot be completed.
【0008】本発明は、アモルファスAu系合金箔の製
造におけるこのような現状の問題点を解消するために、
Au系合金とロールとの濡れ性に着眼し、ロール材質を
選択することにより、単ロール急冷凝固法によって製造
する凝固箔の冷却ロールからの容易剥離方法を提供する
ことを目的とする。[0008] The present invention has been made in order to solve the problems in the present situation in the production of amorphous Au-based alloy foil.
It is an object of the present invention to provide a method for easily peeling a solidified foil produced by a single roll rapid solidification method from a cooling roll by focusing on wettability between an Au-based alloy and a roll and selecting a roll material.
【0009】[0009]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明は、高速回転する単ロール表面にAu系合金よ
りなる溶融金属を噴出し、急冷凝固せしめて薄膜アモル
ファス箔帯を製造する方法であって、前記単ロールの少
なくとも表面がアルミニウム系材料よりなることを特徴
とする単ロール法における急冷凝固箔の剥離方法であ
る。上記したAu系合金としては、Au−Sn,Au−
Si,Au−Ge等があり、これらより何れかを選択で
きる。特にSn:20重量%、残部実質的にAuよりな
る合金より薄膜アモルファス箔帯を形成した場合には、
ロウ材として好適である。In order to achieve the above object, the present invention is a method for producing a thin film amorphous foil strip by jetting a molten metal of an Au-based alloy onto the surface of a single roll rotating at a high speed and quenching and solidifying the molten metal. In addition, at least the surface of the single roll is made of an aluminum-based material. As the above-mentioned Au-based alloy, Au-Sn, Au-
There are Si, Au-Ge, etc., and any one of them can be selected. In particular, when a thin film amorphous foil strip is formed from an alloy of Sn: 20% by weight and the balance substantially Au,
Suitable as a brazing material.
【0010】以下に本発明を詳細に説明する。ロウ材等
の薄膜としてAu系合金箔帯を単ロール急冷凝固法で連
続して鋳造する場合に、使用する冷却ロールの特性とし
て、当該合金箔をアモルファス化するに必要な熱伝導率
を有すること、また、当該合金箔の連続した形状形成が
可能であり、かつ面粗度が十分滑らかであるよう均一冷
却が補償されること、さらに当該合金箔に付着したロー
ル材質金属が、ロウ材としてと無害化もしくは無害化レ
ベル以下であることが必要であり、これに加えて当該合
金と合金化したり、焼付きなどにより冷却ロールと面付
着しないことが重要である。The present invention will be described in detail below. When continuously casting an Au-based alloy foil strip as a thin film such as a brazing material by a single-roll rapid solidification method, the cooling roll used must have the thermal conductivity required to amorphize the alloy foil. Further, it is possible to form a continuous shape of the alloy foil, and uniform cooling is compensated so that the surface roughness is sufficiently smooth, and the roll material metal adhered to the alloy foil is used as a brazing material. It is necessary to render it harmless or at a level less than the harmless level, and in addition to this, it is important that it does not surface-attach to the cooling roll due to alloying with the alloy or seizure.
【0011】本発明者等は、Au系合金箔帯を鋳造する
に際し、上記条件を満足する冷却ロール材質を種々検討
した。すなわちFe系ロール、Cu系ロール、Cu+N
iメッキ系ロール、Cu+Agメッキ系ロールおよびA
l系ロールについて鋳造を試みたところ、何れの材質の
ロールを用いても鋳造条件を適切に選択することによ
り、Au系アモルファス合金箔が得られることが確認で
きた。しかしながら、上記のほとんどのロールでは、鋳
造中に当該合金箔が冷却ロール面に強固な巻き付きが起
こり、従来用いられている剥離手段によてもロール面か
らの離脱が困難であり、注湯を完結できなかったが、A
l系ロールのみ容易に剥離することが可能であった。The present inventors examined various materials for cooling rolls satisfying the above conditions when casting the Au-based alloy foil strip. That is, Fe-based roll, Cu-based roll, Cu + N
i-plated roll, Cu + Ag plated roll and A
When casting was attempted for an l-based roll, it was confirmed that an Au-based amorphous alloy foil could be obtained by appropriately selecting the casting conditions regardless of which material roll was used. However, in most of the rolls described above, the alloy foil undergoes strong wrapping around the cooling roll surface during casting, and it is difficult to separate from the roll surface even by the conventionally used peeling means, so that pouring is not possible. I couldn't finish it, but A
Only the l-type roll could be easily peeled off.
【0012】本発明はこの様な実験に基づいて、Au系
合金、特にAu−Sn合金を電子デバイス等に使用する
ロウ材としてアモルファス化するため、単ロール急冷凝
固法による箔の製造には、冷却ロールとしてAl系材料
を適用することが工業的に最適であることを見出だした
ものである。Al系材料を用いたロールは、それ自身の
融点の問題から単ロール急冷凝固法では従来使用されて
いなかったが、Au系合金、特にAu−Snアモルファ
ス合金はAlの融点より低いため、この急冷凝固による
連続箔帯の製造を可能とする。このAlロールの剥離性
については明らかではないが、本発明者等の調査による
と研磨されたロール表面は極く薄い高融点の酸化被膜
(Al2 O3 )が形成されており、この被膜で覆われて
いることが濡れを制御し、ロール表面からの鋳造された
箔帯の剥離促進効果を生ぜしめているものと考えられ
る。Based on such an experiment, the present invention amorphizes an Au-based alloy, particularly an Au-Sn alloy, as a brazing material used for electronic devices and the like. Therefore, in the production of foil by the single roll rapid solidification method, It has been found that applying an Al-based material as a cooling roll is industrially optimal. A roll using an Al-based material has not been conventionally used in the single roll rapid solidification method because of the problem of its own melting point, but since an Au-based alloy, particularly an Au-Sn amorphous alloy, has a lower melting point than Al, Enables the production of continuous foil strips by solidification. Although the releasability of this Al roll is not clear, an extremely thin oxide film (Al 2 O 3 ) with a high melting point is formed on the polished roll surface according to the investigation of the present inventors. It is considered that the covering controls the wetting and has an effect of promoting the peeling of the cast foil strip from the roll surface.
【0013】本発明に使用するアルミニウム又はAl系
ロール(材料)とは、Alを主成分とする材料(純Al
又はAlに合計5%以下のFe,Cu,Mgなどを含む
Al合金)を用い、特に純Alがよく、これらの材料で
ロールを形成するか、少なくともロールの表面部分を構
成するようにする。The aluminum or Al-based roll (material) used in the present invention means a material containing Al as a main component (pure Al).
Alternatively, an Al alloy containing 5% or less of Fe, Cu, Mg, etc. in total is used for Al, and pure Al is particularly preferable, and rolls are formed from these materials, or at least the surface portion of the roll is constituted.
【0014】[0014]
【実施例】Sn:20%−残部Auよりなる合金を坩堝
で300℃に溶融後、該溶融合金を坩堝先端のノズルよ
り高速回転する冷却単ロール上に噴出し、幅5mmの連続
急冷凝固箔を鋳造するための実験を行った。冷却ロール
は、同一条件に表面研磨した直径300mm、幅30〜5
0mmのFe、Cu、Cu母材にNiメッキ、およびAl
よりなる各材質のロールを用いて、凝固箔の剥離状況を
観察した。EXAMPLE An alloy consisting of Sn: 20% and the balance Au was melted to 300 ° C. in a crucible, and then the molten alloy was jetted from a nozzle at the tip of the crucible onto a cooling single roll rotating at a high speed, and a continuous rapidly solidified foil of 5 mm in width An experiment for casting was performed. The cooling roll had a diameter of 300 mm and a width of 30 to 5 which was surface-polished under the same conditions.
0mm Fe, Cu, Cu base material with Ni plating and Al
The peeling condition of the coagulated foil was observed using the rolls of the respective materials.
【0015】図1に、Au−Sn合金凝固箔の単ロール
注湯時のロール面巻き付き状況を、ロール材質別にロー
ル周速との関係で示した。図中、縦軸の巻き込み(S)
は鋳造初期から、(M)は鋳造中期以降、(E)は鋳造
末期に巻込みが発生したことを示し、(無)は全く巻込
みが発生せず完鋳したものである。図から明らかのよう
に、Feロール、Cuロール、およびCu+Niメッキ
ロールでは、各ロールともロール周速の如何に関わらず
ロール面へ凝固箔の巻き付きが発生し、鋳造の連続操業
が不可能になるのに対し、Alロールではロール周速が
15m/sec以下の領域でロール面巻き付きが発生してい
ないことが分かる。すなわちAlロールの使用により、
Au−Sn合金凝固箔は該ロール面より容易に剥離させ
ることができ、幅5mmのアモルファス化した均一な連続
箔を得ることができた。FIG. 1 shows the state of winding of the Au-Sn alloy solidified foil on the roll surface when pouring a single roll in relation to the roll peripheral speed for each roll material. In the figure, the vertical axis is involved (S)
Shows the occurrence of entrainment from the early stage of casting, (M) shows the middle stage of casting, and (E) shows the latter stage of casting, and (No) shows complete entrainment with no entrainment. As is clear from the figure, in Fe rolls, Cu rolls, and Cu + Ni plated rolls, wrapping of the solidified foil occurs around the roll surface regardless of the roll peripheral speed, making continuous casting operations impossible. On the other hand, in the Al roll, it can be seen that roll surface winding does not occur in the region where the roll peripheral speed is 15 m / sec or less. That is, by using an Al roll,
The Au-Sn alloy solidified foil could be easily peeled from the roll surface, and an amorphous continuous uniform foil having a width of 5 mm could be obtained.
【0016】[0016]
【発明の効果】以上のように本発明によれば、Au系ア
モルファス合金箔を単ロール急冷凝固法により連続的に
且つ歩留まりよく工業的に生産することができ、ロウ材
等の薄膜材に好適な材料として提供できる。As described above, according to the present invention, an Au-based amorphous alloy foil can be industrially produced continuously by a single roll rapid solidification method with a good yield, and is suitable for a thin film material such as a brazing material. Can be provided as an excellent material.
【図1】Au−Sn合金凝固箔の単ロール注湯時のロー
ル面巻き付き挙動をロール材質毎に示す図である。FIG. 1 is a diagram showing a roll surface winding behavior of an Au—Sn alloy solidified foil when pouring a single roll for each roll material.
フロントページの続き (72)発明者 飯田 宏 福岡県北九州市戸畑区飛幡町1番1号 新 日本製鐵株式会社八幡製鐵所内Continuation of the front page (72) Inventor Hiroshi Iida 1-1, Toibata-cho, Tobata-ku, Kitakyushu, Fukuoka New Nippon Steel Corporation Yawata Works
Claims (3)
よりなる溶融金属を噴出し、急冷凝固せしめて薄膜アモ
ルファス箔帯を製造する方法において、前記単ロールの
少なくとも表面がアルミニウムよりなることを特徴とす
る単ロール法における急冷凝固箔の剥離方法。1. A method for producing a thin film amorphous foil strip by jetting a molten metal of an Au-based alloy onto the surface of a single roll rotating at a high speed and rapidly solidifying the molten metal, wherein at least the surface of the single roll is made of aluminum. Method for peeling rapidly solidified foil in single roll method.
i,Au−Geの何れかであることを特徴とする請求項
1記載の単ロール法における急冷凝固箔の剥離方法。2. The Au-based alloy is Au-Sn, Au-S.
The peeling method for a rapidly solidified foil in the single roll method according to claim 1, wherein the peeling method is any one of i and Au-Ge.
量%、残部実質的にAuよりなるロウ材であることを特
徴とする請求項1記載の単ロール法における急冷凝固箔
の剥離方法。3. The method for stripping a rapidly solidified foil in a single roll method according to claim 1, wherein the thin film amorphous foil strip is a brazing material consisting of Sn: 20% by weight and the balance substantially Au.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6390392A JPH05261495A (en) | 1992-03-19 | 1992-03-19 | Peeling method for rapidly cooled and solidified foil in single roll method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6390392A JPH05261495A (en) | 1992-03-19 | 1992-03-19 | Peeling method for rapidly cooled and solidified foil in single roll method |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05261495A true JPH05261495A (en) | 1993-10-12 |
Family
ID=13242748
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP6390392A Withdrawn JPH05261495A (en) | 1992-03-19 | 1992-03-19 | Peeling method for rapidly cooled and solidified foil in single roll method |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH05261495A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109207752A (en) * | 2018-09-26 | 2019-01-15 | 云南大学 | A kind of AuGe Modeling on Solidificated Structure of Eutectic Alloys regulation method and the alloy material |
-
1992
- 1992-03-19 JP JP6390392A patent/JPH05261495A/en not_active Withdrawn
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109207752A (en) * | 2018-09-26 | 2019-01-15 | 云南大学 | A kind of AuGe Modeling on Solidificated Structure of Eutectic Alloys regulation method and the alloy material |
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Legal Events
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---|---|---|---|
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