JPH0751887A - 低融点の硬ロウ - Google Patents

低融点の硬ロウ

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JPH0751887A JP6158593A JP15859394A JPH0751887A JP H0751887 A JPH0751887 A JP H0751887A JP 6158593 A JP6158593 A JP 6158593A JP 15859394 A JP15859394 A JP 15859394A JP H0751887 A JPH0751887 A JP H0751887A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 ６３０℃以下の加工温度を有する、カドミウ
ム不含の硬ロウ。 【構成】 銀３０〜６０重量％、銅１０〜３６重量％、
亜鉛１５〜３２重量％、ガリウム０．５〜７重量％、錫
０．５〜７重量％及びインジウム０〜５重量％から成
る。 【構成】 容易に変形可能で、かつ延性のロウ付接合を
生じる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、カドミウム不含の銀合
金を、６３０℃より低い加工温度を有する、低融点の硬
ロウとして、殊に、ロウ付け用の万能ロウとして、融剤
と共に空気中で使用することに関する。
【０００２】
【従来の技術】硬ロウは、ロウ付けに好適な、４５０℃
より高い加工温度を有する、金属合金である。これは、
しばしば、銅、亜鉛及びカドミウムの添加物を有する銀
から成る。
【０００３】今日まで、勿論、融剤と共に又は真空もし
くは保護ガス下で使用するための、加工温度が６００℃
より低い、実際に使用可能な万能ロウは、公知ではなか
った。だが、加工温度が低い程、ロウ付け工程の際の、
ロウ付け温度までの加熱による接合されるべき部品の機
械的特性への悪影響は、僅かである。殊に鍛煉鋼の強度
への影響と並んで、熱膨張も、硬ロウの加工温度が低い
程、僅かである。同時に、エネルギー消費も減少する。
このように、可能な限り低い加工温度を有する硬ロウ
を、提供することが重要である。
【０００４】６００〜７００℃の加工温度を有する硬ロ
ウは、主として、銀、銅、錫、亜鉛及びカドミウムの金
属の合金から成っている。だが、カドミウム及びその易
揮発性酸化物は、それらが、人体に摂取される場合に、
毒性作用を有し得ることが、公知である。この体内摂取
（Ｉｎｋｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ）を、カドミウム含有ロ
ウを用いる、適切でないロウ付けの際に、常に完全には
回避することができないので、中毒症状の危険性が存在
しうる。従って、硬ロウ中のカドミウム含分を、著るし
く減少させるか、又は技術的に可能であるならば、完全
に避ける必要がある。加えて、このことは、一般に、生
態学的な理由から追求されるべきである。
【０００５】従来使用されていた、大抵の６００〜７０
０℃の加工温度を有する硬ロウ合金において、この低い
温度の達成のためには、多かれ少なかれ高いカドミウム
含分が必要である。従来使用されていた低融点の、カド
ミウム含有ロウは、Ａｇ４４、Ｃｕ １９、Ｚｎ ２
１、Ｃｄ ２０の組成を有している。これは６１０℃の
加工温度を有する。加えて、これは、生じるロウ接合の
優れた機械的特性をもたらす。ロウ付け接合は、高い堅
牢度で、かつ非常に延性である。この延性は、屡々、鈍
角の、ロウ付けされた接合の所で測定される、いわゆる
曲げ角度（Ｂｉｅｇｅｗｉｎｋｌ）で示される。
【０００６】カドミウム不含のロウ合金は、従来から長
い間存在し、かつ、常に頻繁に使用されている。従来公
知のカドミウム不含の硬ロウは、通常、銀、銅、亜鉛及
び錫から成る。だが、これらのロウの加工温度は、相当
する、カドミウム含有ロウの加工温度より、８０〜１２
０℃だけ高く、温度に敏感な材料には使用できないの
で、今日も、まだ多くの場合に、カドミウム含有ロウが
必要とされている。最も低い融点を有する、カドミウム
不含の硬ロウは、Ａｇ ５６、Ｃｕ ２２、Ｚｎ１７、
Ｓｎ ５の組成を有し、６６５℃の加工温度を有する。
このロウでのロウ付け接合は、優れた堅牢度と延性を示
すが、殊にカドミウム含有硬ロウでの延性（特性）、即
ち、ロウ接合の曲げ角度には達しない。確かに、カドミ
ウム含有ロウを用いて得るロウ付け接合の延性に達する
硬ロウも存在するが、このロウは７００℃以上の高い加
工温度を有する。
【０００７】ドイツ特許出願広告（ＤＥ−ＡＳ）第２４
１７０６０号明細書から、銀４０〜５０重量％、銅１５
〜３８重量％、亜鉛２２〜３２重量％、錫１〜６重量％
及びインジウム０．５〜３重量％を含有する、銀をベー
スとする、カドミウム不含の硬ロウ合金が公知である。
この硬ロウの加工温度は７１０〜６３０℃であるが、こ
れはまだ、多くの使用には高すぎる。更に、この合金
は、ロウ接合の要求される延性に達しない。
【０００８】ドイツ特許出願公開（ＤＥ−ＯＳ）第３３
１５４９８号明細書は、微小電流用接続のための、積層
接合用接続片（Ｓｃｈｉｃｈｔｖｅｒｂｕｎｄｋｏｎｔ
ａｋｔｓｔｕｅｃｋ）を記載しており、その際、ロウ層
は、銀−銅−ガリウム合金から成っている。これは、銀
６０〜７５重量％、銅１８〜３５重量％及びガリウム５
〜８重量％を含有しており、この際、後者の成分は、ガ
リウム４〜７重量％＋インジウム１〜４重量％又は、ガ
リウム１〜４重量％＋錫３〜７重量％で代えられていて
もよい。このロウの融点は示されていない。だが、この
融点は６５０℃以上である。
【０００９】ソ連特許（ＳＵ−ＰＳ）第４５０６７３号
明細書（Ｄｅｒｗｅｎｔ Ａｂｓｔｒ．７５−６５０６
６Ｗ７／３９）から、銀５０〜６５重量％、銅５〜４１
重量％、ガリウム３〜１２重量％及びインジウム６〜１
８重量％を有するロウが公知である。この融点は、６４
０〜６８０℃である。この合金は、極めて脆い。
【００１０】ドイツ特許出願公開（ＤＥ−ＯＳ）第２７
４５４０９号明細書は、銀５０〜７０重量％、銅１５〜
３０重量％、亜鉛８〜２０重量％及びガリウム及び／又
はインジウム０．１〜８重量％を有する硬ロウ合金を記
載している。この融点は、６５０〜６８０℃であり、そ
れは、一部、明らかに、カドミウム含有の合金の融点を
上回っている。
【００１１】Ｇａ−含分の増加により、これらの合金の
融点を、さらに低下させることができる。勿論、ガリウ
ムを８重量％より多く含有する、通常の亜鉛、錫及び／
又はインジウム含分を有する、銀−銅合金は、変形が難
しく、かつ、それ故、半成品（Ｈａｌｂｚｅｕｇ）まで
加工することができない。それ故、これは、延性なロウ
付け接合の要件も満たさない。
【００１２】
【発明が解決しようと課題】従って、本発明の課題は、
６３０℃より低い、可能な限り低い加工温度を有し、容
易に変形可能で、十分に延性で、カドミウム含有のロウ
に匹敵しうるロウ付け接合の延性をもたらし、かつ多方
面に使用可能である、銀をベースとする、カドミウム不
含の硬ロウ合金を開発することである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】この課題は、本発明によ
って、銀３０〜８０重量％、銅１０〜３６重量％、亜鉛
１５〜３２重量％、ガリウム０．５〜７重量％、錫０．
５〜７重量％及びインジウム０〜５重量％を有する合金
を使用することにより解決される。
【００１４】銀５０〜６０重量％、銅１５〜２５重量
％、亜鉛１５〜２５重量％、ガリウム０．５〜５重量
％、錫０．５〜５重量％及びインジウム０〜５重量％を
有する合金を使用するのが有利であり、その際、ガリウ
ム含分と錫含分は、合計、少くとも２重量％でなければ
ならない。
【００１５】銀５２〜５８重量％、銅１５〜２２重量
％、亜鉛１６〜２３重量％、ガリウム０．５〜４重量
％、錫０．５〜５重量％及びインジウム０〜５重量％を
有する合金が、有効であり、その際、ガリウム含分と錫
含分が合計で５重量％より多く、殊に７重量％より多く
なければならない。
【００１６】殊に、銀５６重量％、銅１９重量％、亜鉛
１７重量％、錫５重量％及びガリウム３重量％を含有す
る合金が、殊に有効である。
【００１７】これらの合金は、６３０℃より低い加工温
度を有し、かつ、カドミウム含有ロウを用いてロウ付け
された接合の曲げ角度と同様か、又はむしろ良好な、ロ
ウ付け接合の意外な曲げ角度を有する。銀−銅−亜鉛−
錫合金へガリウムを添加合金化することにより、ガリウ
ム添加は、通常の合金では脆弱化を招く作用をするにも
かかわらず、延性を劣化させることなく、さらに液相化
温度を明らかに低くすることができることが明らかにな
った。ガリウム含有の、Ａｇ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｓｎから成
る５種元素合金は、意外にも、ガリウム不含では明らか
に高い加工温度を有する従来使用されていた、Ａｇ Ｃ
ｕ Ｚｎ Ｓｎ −合金に比べて、高いか、又は少くとも
同様に大きい曲げ角度を示す。こうして、実際に使用さ
れていたカドミウム含有ロウ合金の特性を有するが、ど
のような毒性添加物にも由来しない、ロウ合金が提供さ
れた。
【００１８】
【実施例】表は、本発明によるロウ合金を、加工温度及
び真鍮片で測定された曲げ角度と共に示している。
【００１９】 表： Ａｇ Ｃｕ Ｚｎ Ｓｎ Ｇａ Ｉｎ 加工温度 曲げ角度 １ ５６ １９ １７ ５ ３ ０ ６１０℃ ６０° ２ ５６ １９ １７ ６ ２ ０ ６０５℃ ６０° ３ ５５ １５ ２２ ２ ６ ０ ６１０℃ ５５° ４ ６３ １５ １５ ２ ５ ０ ６１５℃ ５８° ５ ６３ １５ １５ ５ ２ ０ ６２０℃ ５２° ６ ６０ １５ １７ １ ５ ２ ６１０℃ ５６°
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ディーター カウフマン ドイツ連邦共和国 ビルシュタイン ウン タードルフ ６ (72)発明者 ハラルト クラピツ ドイツ連邦共和国 ハーナウ グライフェ ンハーゲンシュトラーセ 12アー

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 銀３０〜８０重量％、銅１０〜３６重量
    ％、亜鉛１５〜３２重量％、ガリウム０．５〜７重量
    ％、錫０．５〜７重量％及びインジウム０〜５重量％を
    有する、カドミウム不含の銀合金から成る、６３０℃よ
    り低い加工温度を有する、低融点の硬ロウ。
  2. 【請求項２】 銀５０〜６０重量％、銅１５〜２５重量
    ％、亜鉛１５〜２５重量％、ガリウム０．５〜５重量
    ％、錫０．５〜５重量％及びインジウム０〜５重量％を
    有し、この際、ガリウム−及び錫含分の合計は最低２重
    量％であるべきである、カドミウム不含の銀合金から成
    る、請求項１に記載の硬ロウ。
  3. 【請求項３】 銀５２〜５８重量％、銅１５〜２２重量
    ％、亜鉛１６〜２３重量％、ガリウム０．５〜４重量
    ％、錫０．５〜５重量％及びインジウム０〜５重量％を
    有し、この際ガリウム及び錫含分の合計は最低５重量％
    であるべきである、カドミウム不含の銀合金から成る、
    請求項１に記載の硬ロウ。
  4. 【請求項４】 ガリウム含分及び錫含分が、合計少くと
    も７重量％であるべきである、請求項３に記載の、硬ロ
    ウ。
  5. 【請求項５】 銀５６重量％、銅１９重量％、亜鉛１７
    重量％、Ｓｎ ５重量％及びガリウム３重量％を有す
    る、カドミウム不含の銀合金から成る、請求項１に記載
    の硬ロウ。
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