JPH08294792A - ろう接材料及びろう接方法 - Google Patents
ろう接材料及びろう接方法Info
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- JPH08294792A JPH08294792A JP12044395A JP12044395A JPH08294792A JP H08294792 A JPH08294792 A JP H08294792A JP 12044395 A JP12044395 A JP 12044395A JP 12044395 A JP12044395 A JP 12044395A JP H08294792 A JPH08294792 A JP H08294792A
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- brazing
- brazing material
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 ろう接温度の大幅な降下を可能とし、かつ高
い接合部の強度を実現できるろう接材料の提供及びろう
接方法の提供。 【構成】 ろう接用材料の金属又は合金粉末とフラック
スの混合物に、超微粒子金属(例えば粒径50nm未満
の超微粒の銀粉末)を添加混合する。超微粒子金属はバ
インダーとの混合物を添加することも好ましい。超微粒
子金属の添加量は、ろう接材料の金属又は合金粉末10
0重量部に対して、1〜50重量部が好ましい。超微粒
子金属は、マイクロカプセル化されたものであってもよ
い。前記のろう接材料を、金属、合金又はセラミツクス
からなる被接合素材間に供給して、600〜150℃加
熱することによりろう接を行う。
い接合部の強度を実現できるろう接材料の提供及びろう
接方法の提供。 【構成】 ろう接用材料の金属又は合金粉末とフラック
スの混合物に、超微粒子金属(例えば粒径50nm未満
の超微粒の銀粉末)を添加混合する。超微粒子金属はバ
インダーとの混合物を添加することも好ましい。超微粒
子金属の添加量は、ろう接材料の金属又は合金粉末10
0重量部に対して、1〜50重量部が好ましい。超微粒
子金属は、マイクロカプセル化されたものであってもよ
い。前記のろう接材料を、金属、合金又はセラミツクス
からなる被接合素材間に供給して、600〜150℃加
熱することによりろう接を行う。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】】本発明は、ろう接材料に関し、
特にろう接温度の大幅な降下を可能とし、かつ高い接合
部の強度を実現できるろう接材料に関する。
特にろう接温度の大幅な降下を可能とし、かつ高い接合
部の強度を実現できるろう接材料に関する。
【0002】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】従来、
金属と金属又は金属とセラミックス等異種材料とを接合
する方法の一つとしてろう接があり、それは接合しよう
とする材料(母材)の融点より低い温度で溶ける溶加材
(ろう又ははんだ)を接合部に溶融、添加して母材に濡
れさせ接合する方法であるが、ろう接は、ろう付とはん
だ付に分類され、ろう付は450℃以上の融点の溶加材
(ろう)を用いてろう接する方法、はんだ付は、450
℃未満の融点の溶加材(はんだ)を用いてろう接する方
法であるとされている。ろう付の材料としては、アルミ
ニウム合金ろう、銀ろう、リン銅ろう、パラジウムろう
などが挙げられるが、接合作業及び接合部に要求される
特性、すなわち作業性、強度、電導性、熱伝導性、耐熱
性、耐食性、色調、生体特性などの面から、多くは60
0℃以上の加熱温度で接合されていた。しかしながら、
600℃以上の高温度にすると、接合母材(基材)やそ
の近接部材、部品、半導体素子等に熱的悪影響を与える
場合が多々あり、またろう接作業においても作業性が悪
くなるため、その温度を降下できる技術の提供が待望さ
れていた。また、はんだ付の材料としては、すず鉛系は
んだ、すず亜鉛はんだ、すず銀はんだ、鉛銀はんだ、亜
鉛アルミニウムはんだ等があり、450℃未満の低温で
接合処理されていたが、より低温度ではんだ付ができ、
かつ高い接合部強度を保持できるはんだの提供が期待さ
れていた。ろう接温度を引き下げることは、前記のよう
な多くの利点を有するため、古くからろう接材料の融点
降下に関する研究が行われてきたが、これらを解決する
ろう接材料は見いだされなかった。
金属と金属又は金属とセラミックス等異種材料とを接合
する方法の一つとしてろう接があり、それは接合しよう
とする材料(母材)の融点より低い温度で溶ける溶加材
(ろう又ははんだ)を接合部に溶融、添加して母材に濡
れさせ接合する方法であるが、ろう接は、ろう付とはん
だ付に分類され、ろう付は450℃以上の融点の溶加材
(ろう)を用いてろう接する方法、はんだ付は、450
℃未満の融点の溶加材(はんだ)を用いてろう接する方
法であるとされている。ろう付の材料としては、アルミ
ニウム合金ろう、銀ろう、リン銅ろう、パラジウムろう
などが挙げられるが、接合作業及び接合部に要求される
特性、すなわち作業性、強度、電導性、熱伝導性、耐熱
性、耐食性、色調、生体特性などの面から、多くは60
0℃以上の加熱温度で接合されていた。しかしながら、
600℃以上の高温度にすると、接合母材(基材)やそ
の近接部材、部品、半導体素子等に熱的悪影響を与える
場合が多々あり、またろう接作業においても作業性が悪
くなるため、その温度を降下できる技術の提供が待望さ
れていた。また、はんだ付の材料としては、すず鉛系は
んだ、すず亜鉛はんだ、すず銀はんだ、鉛銀はんだ、亜
鉛アルミニウムはんだ等があり、450℃未満の低温で
接合処理されていたが、より低温度ではんだ付ができ、
かつ高い接合部強度を保持できるはんだの提供が期待さ
れていた。ろう接温度を引き下げることは、前記のよう
な多くの利点を有するため、古くからろう接材料の融点
降下に関する研究が行われてきたが、これらを解決する
ろう接材料は見いだされなかった。
【0003】
【課題を解決するための手段及び作用】本発明者らは上
記従来技術の課題を解決すべく鋭意研究を進めた結果、
従来技術におけるろう接温度を大幅に降下できるろう接
材料を開発し、本発明を提供するに至った。本発明者ら
は、銀ろう、銅ろう、金ろう、ニッケルろう、パラジウ
ムろう等のろう接材粉末に金、銀、銅、ニッケル、アル
ミニウム、コバルト等の超微粒子を添加混合したもの
を、ろう接材料として用いることによってろう接温度を
極端に低下することに成功した。すなわち本発明は、
(1)ろう接用材料の金属又は合金粉末とフラックスの
混合物に、超微粒子金属を添加混合してなることを特徴
とするろう接材料、(2)ろう接用材料の金属又は合金
粉末とフラックスの混合物に、超微粒子金属とバインダ
ーとの混合物を添加混合してなることを特徴とするろう
接材料、(3)超微粒子金属の添加量が、ろう接材料の
金属又は合金粉末100重量部に対して、1〜50重量
部であることを特徴とする前記1項又は2項記載のろう
接材料、(4)超微粒子金属が、マイクロカプセル化さ
れたものであることを特徴とする1項ないし3項のいず
れかに記載のろう接材料、(5)超微粒子金属が、その
表面が酸化処理されたものであることを特徴とする1項
ないし4項のいずれかに記載のろう接材料、(6)超微
粒子金属が、銀であることを特徴とする1項ないし5項
のいずれかに記載のろう接材料、(7)ろう接用材料
が、粒径300メッシュ未満の銀又は銀合金粉末であ
り、超微粒子金属が、粒径50nm未満の超微粉末銀で
あることを特徴とする1項ないし6項のいずれかに記載
のろう接材料、(8)前記1項ないし7項のいずれかに
記載のろう接材料を、金属、合金又はセラミツクスから
なる被接合素材間に供給して、加熱・接合することを特
徴とするろう接方法、(9)前記1項ないし7項のいず
れかに記載のろう接材料を、金属、合金又はセラミツク
スからなる被接合素材間に供給して、600〜150℃
に加熱・接合することを特徴とするろう接方法。
記従来技術の課題を解決すべく鋭意研究を進めた結果、
従来技術におけるろう接温度を大幅に降下できるろう接
材料を開発し、本発明を提供するに至った。本発明者ら
は、銀ろう、銅ろう、金ろう、ニッケルろう、パラジウ
ムろう等のろう接材粉末に金、銀、銅、ニッケル、アル
ミニウム、コバルト等の超微粒子を添加混合したもの
を、ろう接材料として用いることによってろう接温度を
極端に低下することに成功した。すなわち本発明は、
(1)ろう接用材料の金属又は合金粉末とフラックスの
混合物に、超微粒子金属を添加混合してなることを特徴
とするろう接材料、(2)ろう接用材料の金属又は合金
粉末とフラックスの混合物に、超微粒子金属とバインダ
ーとの混合物を添加混合してなることを特徴とするろう
接材料、(3)超微粒子金属の添加量が、ろう接材料の
金属又は合金粉末100重量部に対して、1〜50重量
部であることを特徴とする前記1項又は2項記載のろう
接材料、(4)超微粒子金属が、マイクロカプセル化さ
れたものであることを特徴とする1項ないし3項のいず
れかに記載のろう接材料、(5)超微粒子金属が、その
表面が酸化処理されたものであることを特徴とする1項
ないし4項のいずれかに記載のろう接材料、(6)超微
粒子金属が、銀であることを特徴とする1項ないし5項
のいずれかに記載のろう接材料、(7)ろう接用材料
が、粒径300メッシュ未満の銀又は銀合金粉末であ
り、超微粒子金属が、粒径50nm未満の超微粉末銀で
あることを特徴とする1項ないし6項のいずれかに記載
のろう接材料、(8)前記1項ないし7項のいずれかに
記載のろう接材料を、金属、合金又はセラミツクスから
なる被接合素材間に供給して、加熱・接合することを特
徴とするろう接方法、(9)前記1項ないし7項のいず
れかに記載のろう接材料を、金属、合金又はセラミツク
スからなる被接合素材間に供給して、600〜150℃
に加熱・接合することを特徴とするろう接方法。
【0004】上記において、ろう接材料としては、ろう
材及びはんだ材が含まれる。ろう材としては、アルミニ
ウム合金ろう、銀ろう、リン銅ろう、パラジウムろう等
が挙げられ、はんだ材としては、すず鉛系はんだ、すず
亜鉛はんだ、すず銀はんだ、鉛銀はんだ、亜鉛アルミニ
ウムはんだ等が挙げられる。超微粒子金属としては、粒
径1μm以下の銀、金、銅、鉄、ニッケル、クロム、コ
バルト、マンガン、モリブデン、パラジウム等が挙げら
れ、それら各金属の単独種の超微粒子又は二種以上の混
合物である混合超微粒子が使用できる。なお、金属化合
物、例えば炭化珪素、窒化チタン、炭化タングステン等
の超微粒子も使用できる。さらに、前記超微粒子金属又
は超微粒子金属化合物の表面を酸化して安定化したもの
を使用することもできる。超微粒子は、粒径が小さくな
るほど、その溶融温度が低下することが知られており、
図1にその粒径と融点との関係図(Ph.Buffet
&J−P.Borel,Phys.Rev.A,Vo
l.13,No.6(1976),p2287〜229
6)による実測値と計算値により作成)を示すごとく、
バルクの金(Au)の溶融温度が1053℃であるのに
対して、超微粒子金は、粒径2〜3nmにおいて極端に
低下し、約430〜630℃となることが解る。図2
に、超微粒子銀の粒径と融点との関係図(「粉体」神保
元二著、日本規格協会,1991,第1版,p185
(式3,4,14)に基づき計算により作成)を示す。
本発明では、従来ろう接温度を低下する技術が種々開発
されてきたが、理想的な技術が提供されなかったことに
鑑み、ここに斯界において新たに超微粒子金属をろう接
材料に添加使用することにより、ろう接温度を低下する
技術を提供するものである。超微粒子金属の添加使用に
より、ろう接温度の低下と接合部の強度向上を実現し、
一気に従来技術の課題を解決するものである。超微粒子
の製造は、細径粒子を物理的に更に細砕するブレークダ
ウン法又は原子、分子、イオンなどから微粒子を合成す
るビルドアップ法によって行われる。ビルドアップ法と
しては、気相法としてのガス中蒸発法、スパッタ法、ア
ークプラズマ蒸発法、レーザー蒸発法、高周波プラズマ
蒸発法、熱CVD法、レーザーCVD法、液相法として
の共沈法、均一沈殿法、アルコキシド法、水熱合成法、
ゾルーゲル法、懸濁重合法、保護コロイド法、噴霧乾燥
法、エマルジヨン法等が挙げられる。
材及びはんだ材が含まれる。ろう材としては、アルミニ
ウム合金ろう、銀ろう、リン銅ろう、パラジウムろう等
が挙げられ、はんだ材としては、すず鉛系はんだ、すず
亜鉛はんだ、すず銀はんだ、鉛銀はんだ、亜鉛アルミニ
ウムはんだ等が挙げられる。超微粒子金属としては、粒
径1μm以下の銀、金、銅、鉄、ニッケル、クロム、コ
バルト、マンガン、モリブデン、パラジウム等が挙げら
れ、それら各金属の単独種の超微粒子又は二種以上の混
合物である混合超微粒子が使用できる。なお、金属化合
物、例えば炭化珪素、窒化チタン、炭化タングステン等
の超微粒子も使用できる。さらに、前記超微粒子金属又
は超微粒子金属化合物の表面を酸化して安定化したもの
を使用することもできる。超微粒子は、粒径が小さくな
るほど、その溶融温度が低下することが知られており、
図1にその粒径と融点との関係図(Ph.Buffet
&J−P.Borel,Phys.Rev.A,Vo
l.13,No.6(1976),p2287〜229
6)による実測値と計算値により作成)を示すごとく、
バルクの金(Au)の溶融温度が1053℃であるのに
対して、超微粒子金は、粒径2〜3nmにおいて極端に
低下し、約430〜630℃となることが解る。図2
に、超微粒子銀の粒径と融点との関係図(「粉体」神保
元二著、日本規格協会,1991,第1版,p185
(式3,4,14)に基づき計算により作成)を示す。
本発明では、従来ろう接温度を低下する技術が種々開発
されてきたが、理想的な技術が提供されなかったことに
鑑み、ここに斯界において新たに超微粒子金属をろう接
材料に添加使用することにより、ろう接温度を低下する
技術を提供するものである。超微粒子金属の添加使用に
より、ろう接温度の低下と接合部の強度向上を実現し、
一気に従来技術の課題を解決するものである。超微粒子
の製造は、細径粒子を物理的に更に細砕するブレークダ
ウン法又は原子、分子、イオンなどから微粒子を合成す
るビルドアップ法によって行われる。ビルドアップ法と
しては、気相法としてのガス中蒸発法、スパッタ法、ア
ークプラズマ蒸発法、レーザー蒸発法、高周波プラズマ
蒸発法、熱CVD法、レーザーCVD法、液相法として
の共沈法、均一沈殿法、アルコキシド法、水熱合成法、
ゾルーゲル法、懸濁重合法、保護コロイド法、噴霧乾燥
法、エマルジヨン法等が挙げられる。
【0005】さらに通常補助剤としてのフラックス、バ
インダー及び溶剤等は、各ろう接材料にあわせて適宜な
ものを選択・組み合わせて使用することができる。フラ
ックスとしては、(1)ろう付においては、ほう砂、ほ
う酸、塩化リチウム、塩化カリウム、塩化ナトリウム、
ふっ化ナトリウム、塩化亜鉛、ふっ化アルミニウム、ほ
う酸カリウム、ふっ化カリウム、ほうふっ化カリウム、
ほう酸リチウム、ふっ化リチウム、塩化リチウム等の混
合物が、(2)はんだ付においては、塩化亜鉛、塩化ア
ンモニウム、塩酸、第1りん酸ナトリウム、りん酸アン
モニウム、ジエチルアミン塩酸塩、ヒドラジン塩酸塩、
エチレングリコール、アルコール、乳酸、コハク酸、グ
リセリン、グルタミン酸塩酸塩、イソプロピルアミン塩
酸塩、ロジン、イソプロピルアルコール、エチレンジア
ミン、ジエタノールアミン、水等の混合物が使用でき
る。バインダーは粘度調整や付着性調整のために用いら
れ、水、樹脂,オリーブ油などの油脂等が用いられる。
溶剤はフラックスの溶解のために用いられ、水、アルコ
ール、エーテル、キシレン、ポリエチレングリコールな
どが挙げられる。本発明においては、超微粒金属粒子の
複数個を心物質として内包したマイクロカプセルとな
し、そうしたマイクロカプセル化された超微粒子金属
を、ろう接材料内に添加混合させることによって分散性
及び反応性ないし溶融性を高め、さらに取り扱い容易な
ものとすることも好ましい。マイクロカプセル化法とし
ては、各種公知方法、例えば界面重縮合法、コアセルベ
ーション法、界面沈殿法、融解分散冷却法等を採用して
行うことができる。
インダー及び溶剤等は、各ろう接材料にあわせて適宜な
ものを選択・組み合わせて使用することができる。フラ
ックスとしては、(1)ろう付においては、ほう砂、ほ
う酸、塩化リチウム、塩化カリウム、塩化ナトリウム、
ふっ化ナトリウム、塩化亜鉛、ふっ化アルミニウム、ほ
う酸カリウム、ふっ化カリウム、ほうふっ化カリウム、
ほう酸リチウム、ふっ化リチウム、塩化リチウム等の混
合物が、(2)はんだ付においては、塩化亜鉛、塩化ア
ンモニウム、塩酸、第1りん酸ナトリウム、りん酸アン
モニウム、ジエチルアミン塩酸塩、ヒドラジン塩酸塩、
エチレングリコール、アルコール、乳酸、コハク酸、グ
リセリン、グルタミン酸塩酸塩、イソプロピルアミン塩
酸塩、ロジン、イソプロピルアルコール、エチレンジア
ミン、ジエタノールアミン、水等の混合物が使用でき
る。バインダーは粘度調整や付着性調整のために用いら
れ、水、樹脂,オリーブ油などの油脂等が用いられる。
溶剤はフラックスの溶解のために用いられ、水、アルコ
ール、エーテル、キシレン、ポリエチレングリコールな
どが挙げられる。本発明においては、超微粒金属粒子の
複数個を心物質として内包したマイクロカプセルとな
し、そうしたマイクロカプセル化された超微粒子金属
を、ろう接材料内に添加混合させることによって分散性
及び反応性ないし溶融性を高め、さらに取り扱い容易な
ものとすることも好ましい。マイクロカプセル化法とし
ては、各種公知方法、例えば界面重縮合法、コアセルベ
ーション法、界面沈殿法、融解分散冷却法等を採用して
行うことができる。
【0006】
【実施例】以下に本発明の実施例を説明するが、本発明
は本実施例のものだけに限られるものではない。 実施例1:下記(1)〜(3)工程により銀ろう付材料
を調製し、(4)工程によって、ステンレス鋼板間にろ
う付けを行った。 (1) .銀ろう[粒径:300メッシュ未満,組
成:Ag56%ーCu22%ーZn17%ーSn5%]
70gと、.フラックス(組成:ほう酸30%、ほう
酸カリウム20%、ふっ化カリウム30%、ほうふっ化
カリウム20%)30gとを混合撹拌して、との混
合物を調製した。 (2) .超微粉銀(超微粒子の銀粉末)[粒径50
nm]1gと、.バインダー及び溶剤(組成:酢酸ア
ミル+ニトロセルローズ+水)10gとを混合撹拌し
て、との混合物(ペースト状)を調製した。なお、
ここでいう粒径50nmの超微粒子の銀とは、粒径が5
nm以上200nm未満のものである。 (3) 前記(1)の混合物に(2)の混合物を加えて
撹拌混合して、銀ろう付材料を調製した。 (4) 前記(3)で得られた銀ろう付材料を、2枚の
ステンレス鋼板の間に2g/cm2の量を供給して押圧
した状態で挟み、それを炉内において350℃で加熱し
てろう接した。その結果、2枚のステンレス鋼板間のろ
う接は、強固になされていることが認められた。
は本実施例のものだけに限られるものではない。 実施例1:下記(1)〜(3)工程により銀ろう付材料
を調製し、(4)工程によって、ステンレス鋼板間にろ
う付けを行った。 (1) .銀ろう[粒径:300メッシュ未満,組
成:Ag56%ーCu22%ーZn17%ーSn5%]
70gと、.フラックス(組成:ほう酸30%、ほう
酸カリウム20%、ふっ化カリウム30%、ほうふっ化
カリウム20%)30gとを混合撹拌して、との混
合物を調製した。 (2) .超微粉銀(超微粒子の銀粉末)[粒径50
nm]1gと、.バインダー及び溶剤(組成:酢酸ア
ミル+ニトロセルローズ+水)10gとを混合撹拌し
て、との混合物(ペースト状)を調製した。なお、
ここでいう粒径50nmの超微粒子の銀とは、粒径が5
nm以上200nm未満のものである。 (3) 前記(1)の混合物に(2)の混合物を加えて
撹拌混合して、銀ろう付材料を調製した。 (4) 前記(3)で得られた銀ろう付材料を、2枚の
ステンレス鋼板の間に2g/cm2の量を供給して押圧
した状態で挟み、それを炉内において350℃で加熱し
てろう接した。その結果、2枚のステンレス鋼板間のろ
う接は、強固になされていることが認められた。
【0007】実施例2:下記(a)〜(c)工程により
カドミウム亜鉛はんだ付材料を調製し、(d)工程によ
って、ステンレス鋼板と銅板間にはんだ付けを行った。 (a) .カドミウムー亜鉛はんだ[粒径:300メ
ッシュ未満,組成:Cd88%ーZn10%ーAg1.
8%ーCu0.15%、Mn0.05%]70gと、
.フラックス及び溶剤(組成:ジエチルアミン塩酸塩
5%、ヒドラジン塩酸塩5%、エチレングリコール50
%、残部アルコール)30gとを混合撹拌して、と
の混合物を調製した。 (b) .超微粉銀(超微粒子の銀粉末)[粒径50
nm]1gと、.バインダー(ロジンのアルコール溶
液)10gとを混合撹拌して、との混合物(ペース
ト状)を調製した。 (c) 前記(1)の混合物に(2)の混合物を加えて
撹拌混合して、カドミウムー亜鉛はんだ付材料を調製し
た。 (d) 前記(c)で得られたカドミウムー亜鉛はんだ
付材料を、ステンレス鋼板と銅板の間に2g/cm2の
量を供給して押圧した状態で挟み、それを炉内において
約200℃に加熱してはんだ付した。その結果、ステン
レス鋼板と銅板間のはんだ付は、強固になされているこ
とが認められた。 実施例3:下記(a’)〜(c’)工程により銀はんだ
付材料を調製し、(d’)工程によって、ステンレス鋼
板と銅板間にはんだ付けを行った。 (a’) .銀はんだ[粒径:300メッシュ未満,
組成:Ag3%ーSn97%]70gと、.フラック
ス及び溶剤(組成:ジエチルアミン塩酸塩5%、ヒドラ
ジン塩酸塩5%、エチレングリコール50%、残部アル
コール)30gとを混合撹拌して、との混合物を調
製した。 (b’) .超微粉銀(超微粒子の銀粉末)[粒径5
0nm]1gと、.バインダー(ロジンアルコール溶
液)10gとを混合撹拌して、との混合物(ペース
ト状)を調製した。 (c’) 前記(a’)の混合物に(b’)の混合物を
加えて撹拌混合して、銀はんだ付材料を調製した。 (d’) 前記(c’)で得られた銀はんだ付材料を、
ステンレス鋼板と銅板の間に2g/cm2の量を供給し
て押圧した状態で挟み、それを炉内において約150℃
に加熱してはんだ付した。その結果、ステンレス鋼板と
銅板間のはんだ付は、強固になされていることが認めら
れた。
カドミウム亜鉛はんだ付材料を調製し、(d)工程によ
って、ステンレス鋼板と銅板間にはんだ付けを行った。 (a) .カドミウムー亜鉛はんだ[粒径:300メ
ッシュ未満,組成:Cd88%ーZn10%ーAg1.
8%ーCu0.15%、Mn0.05%]70gと、
.フラックス及び溶剤(組成:ジエチルアミン塩酸塩
5%、ヒドラジン塩酸塩5%、エチレングリコール50
%、残部アルコール)30gとを混合撹拌して、と
の混合物を調製した。 (b) .超微粉銀(超微粒子の銀粉末)[粒径50
nm]1gと、.バインダー(ロジンのアルコール溶
液)10gとを混合撹拌して、との混合物(ペース
ト状)を調製した。 (c) 前記(1)の混合物に(2)の混合物を加えて
撹拌混合して、カドミウムー亜鉛はんだ付材料を調製し
た。 (d) 前記(c)で得られたカドミウムー亜鉛はんだ
付材料を、ステンレス鋼板と銅板の間に2g/cm2の
量を供給して押圧した状態で挟み、それを炉内において
約200℃に加熱してはんだ付した。その結果、ステン
レス鋼板と銅板間のはんだ付は、強固になされているこ
とが認められた。 実施例3:下記(a’)〜(c’)工程により銀はんだ
付材料を調製し、(d’)工程によって、ステンレス鋼
板と銅板間にはんだ付けを行った。 (a’) .銀はんだ[粒径:300メッシュ未満,
組成:Ag3%ーSn97%]70gと、.フラック
ス及び溶剤(組成:ジエチルアミン塩酸塩5%、ヒドラ
ジン塩酸塩5%、エチレングリコール50%、残部アル
コール)30gとを混合撹拌して、との混合物を調
製した。 (b’) .超微粉銀(超微粒子の銀粉末)[粒径5
0nm]1gと、.バインダー(ロジンアルコール溶
液)10gとを混合撹拌して、との混合物(ペース
ト状)を調製した。 (c’) 前記(a’)の混合物に(b’)の混合物を
加えて撹拌混合して、銀はんだ付材料を調製した。 (d’) 前記(c’)で得られた銀はんだ付材料を、
ステンレス鋼板と銅板の間に2g/cm2の量を供給し
て押圧した状態で挟み、それを炉内において約150℃
に加熱してはんだ付した。その結果、ステンレス鋼板と
銅板間のはんだ付は、強固になされていることが認めら
れた。
【0008】比較例:下記(ア)〜(イ)工程により銀
ろう付材料を調製し、(ウ)工程によって、ステンレス
鋼板間にろう付けを行った。 (ア) 実施例と同様に、.銀ろう[粒径:300メ
ッシュ未満,組成:Ag56%ーCu22%ーZn17
%ーSn5%]70gと、.フラックス(組成:ほう
酸30%、ほう酸カリウム20%、ふっ化カリウム30
%、ほうふっ化カリウム20%)30gとを混合撹拌し
て、との混合物を調製した。 (イ) 前記(ア)の混合物に、’.バインダー(組
成:酢酸アミル+ニトロセルローズ+水)10gを添加
混合して、(ア)ととと’の混合物からなる、銀
ろう付材料を調製した。 (ウ) 前記(イ)で得られた銀ろう材料を、2枚のス
テンレス鋼板の間に2g/cm2の量を供給して押圧し
た状態で挟み、それを炉内において350℃で加熱して
ろう接した。その結果、2枚のステンレス鋼板間のろう
接は、ろうの溶融が認められず、したがってステンレス
鋼板間の接合は達成されなかった。該ろう接材料は、約
600℃において、ろう付けが可能なものであった。
ろう付材料を調製し、(ウ)工程によって、ステンレス
鋼板間にろう付けを行った。 (ア) 実施例と同様に、.銀ろう[粒径:300メ
ッシュ未満,組成:Ag56%ーCu22%ーZn17
%ーSn5%]70gと、.フラックス(組成:ほう
酸30%、ほう酸カリウム20%、ふっ化カリウム30
%、ほうふっ化カリウム20%)30gとを混合撹拌し
て、との混合物を調製した。 (イ) 前記(ア)の混合物に、’.バインダー(組
成:酢酸アミル+ニトロセルローズ+水)10gを添加
混合して、(ア)ととと’の混合物からなる、銀
ろう付材料を調製した。 (ウ) 前記(イ)で得られた銀ろう材料を、2枚のス
テンレス鋼板の間に2g/cm2の量を供給して押圧し
た状態で挟み、それを炉内において350℃で加熱して
ろう接した。その結果、2枚のステンレス鋼板間のろう
接は、ろうの溶融が認められず、したがってステンレス
鋼板間の接合は達成されなかった。該ろう接材料は、約
600℃において、ろう付けが可能なものであった。
【0009】
【発明の効果】以上に説明したごとく、本発明によれ
ば、 (1)従来至難であったろう接作業温度の大幅な低下
を、容易に実現することができ、あらゆるろう接合作業
が容易となり、安全である。 (2)ろう接作業における加熱処理温度の低下を可能と
したことにより、消費エネルギーの節約が図れる。 (3)金属・セラミックス等の異種材料間のろう接にお
いて、接合温度が低いことから、熱膨張の差が小さくな
り、ろう接部の残留応力の低下あるいは歪みの低下、破
壊が防止できる。また、金属と超硬工具(タングステン
カーバイトやセラミックス)間等熱膨張の差の大きい材
料の接合が容易になる。 (4) ろう接温度が低いため、接合部に過度な金属間
化合物の析出や結晶粒の粗大化が防止できる。 (5)ろう接作業温度の低下を実現したことにより、接
合部材近傍の部材、部品、半導体素子等の高温度による
破壊・損傷等を回避することができる。
ば、 (1)従来至難であったろう接作業温度の大幅な低下
を、容易に実現することができ、あらゆるろう接合作業
が容易となり、安全である。 (2)ろう接作業における加熱処理温度の低下を可能と
したことにより、消費エネルギーの節約が図れる。 (3)金属・セラミックス等の異種材料間のろう接にお
いて、接合温度が低いことから、熱膨張の差が小さくな
り、ろう接部の残留応力の低下あるいは歪みの低下、破
壊が防止できる。また、金属と超硬工具(タングステン
カーバイトやセラミックス)間等熱膨張の差の大きい材
料の接合が容易になる。 (4) ろう接温度が低いため、接合部に過度な金属間
化合物の析出や結晶粒の粗大化が防止できる。 (5)ろう接作業温度の低下を実現したことにより、接
合部材近傍の部材、部品、半導体素子等の高温度による
破壊・損傷等を回避することができる。
【図1】超微粒子金の粒径と融点との関係図を示す。
【図2】超微粒子銀の粒径と融点との関係図を示す。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 来住 徹 大阪府大阪市北区同心1丁目2番10号 (72)発明者 勝村 真由美 香川県高松市高松町477ー2 (72)発明者 田中 政直 東京都大田区大森北3丁目32番15号
Claims (9)
- 【請求項1】 ろう接用材料の金属又は合金粉末とフラ
ックスの混合物に、超微粒子金属を添加混合してなるこ
とを特徴とするろう接材料。 - 【請求項2】 ろう接用材料の金属又は合金粉末とフラ
ックスの混合物に、超微粒子金属とバインダーとの混合
物を添加混合してなることを特徴とするろう接材料。 - 【請求項3】 超微粒子金属の添加量が、ろう接材料の
金属又は合金粉末100重量部に対して、1〜50重量
部であることを特徴とする請求項1又は2記載のろう接
材料。 - 【請求項4】 超微粒子金属が、マイクロカプセル化さ
れたものであることを特徴とする請求項1ないし3のい
ずれかに記載のろう接材料。 - 【請求項5】 超微粒子金属が、その表面が酸化処理さ
れたものであることを特徴とする請求項1ないし4のい
ずれかに記載のろう接材料。 - 【請求項6】 超微粒子金属が、銀であることを特徴と
する請求項1ないし5のいずれかに記載のろう接材料。 - 【請求項7】 ろう接用材料が、粒径300メッシュ未
満の銀又は銀合金粉末であり、超微粒子金属が、粒径5
0nm未満の超微粉末銀であることを特徴とする請求項
1ないし6のいずれかに記載のろう接材料。 - 【請求項8】 前記請求項1ないし7のいずれかに記載
のろう接材料を、金属、合金又はセラミツクスからなる
被接合素材間に供給して、加熱・接合することを特徴と
するろう接方法。 - 【請求項9】 前記請求項1ないし7のいずれかに記載
のろう接材料を、金属、合金又はセラミツクスからなる
被接合素材(母材)間に供給して、600〜150℃に
加熱・接合することを特徴とするろう接方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP12044395A JPH08294792A (ja) | 1995-04-24 | 1995-04-24 | ろう接材料及びろう接方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP12044395A JPH08294792A (ja) | 1995-04-24 | 1995-04-24 | ろう接材料及びろう接方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH08294792A true JPH08294792A (ja) | 1996-11-12 |
Family
ID=14786340
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP12044395A Pending JPH08294792A (ja) | 1995-04-24 | 1995-04-24 | ろう接材料及びろう接方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH08294792A (ja) |
Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20020061584A (ko) * | 2002-07-09 | 2002-07-24 | 나노기술개발(주) | 나노크기의 분말들을 이용한 세라믹과 금속간의 저온 브레이징 접합 방법 |
JP2005183903A (ja) * | 2003-12-22 | 2005-07-07 | Rohm & Haas Electronic Materials Llc | 電子デバイスおよび電子デバイスを形成する方法 |
JP2006228804A (ja) * | 2005-02-15 | 2006-08-31 | Fuji Electric Holdings Co Ltd | 半導体モジュール用セラミックス回路基板及びその製造方法 |
JP2008023546A (ja) * | 2006-07-19 | 2008-02-07 | Honda Motor Co Ltd | 熱膨張係数が異なる部材の接合方法 |
JP2008044009A (ja) * | 2006-07-19 | 2008-02-28 | Honda Motor Co Ltd | 熱膨張係数が異なる部材の接合方法 |
JP2008512615A (ja) * | 2004-09-10 | 2008-04-24 | ジーケイエヌ ドライヴライン インターナショナル ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | 中空軸に少なくとも1個の釣合い錘を固定する方法と中空軸 |
KR101132631B1 (ko) * | 2009-10-27 | 2012-04-02 | 김문숙 | 악세서리 용 메탈 와이어 용접용 파우더 조성물 |
JP2014181164A (ja) * | 2013-03-21 | 2014-09-29 | Kyoto Elex Kk | セラミックス材料用金属ペースト組成物 |
CN104668812A (zh) * | 2015-03-20 | 2015-06-03 | 郑州机械研究所 | 化学镀和电镀制备超薄钎料的工艺 |
CN106181117A (zh) * | 2016-07-07 | 2016-12-07 | 兰州理工大学 | 一种银基钎焊膏及其制备方法 |
-
1995
- 1995-04-24 JP JP12044395A patent/JPH08294792A/ja active Pending
Cited By (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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