JPH10202391A - 銅または銅合金のろう付け方法 - Google Patents
銅または銅合金のろう付け方法Info
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- JPH10202391A JPH10202391A JP911597A JP911597A JPH10202391A JP H10202391 A JPH10202391 A JP H10202391A JP 911597 A JP911597 A JP 911597A JP 911597 A JP911597 A JP 911597A JP H10202391 A JPH10202391 A JP H10202391A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 複雑形状を有する銅または銅合金のろう付け
を、容易に、安価に、かつ、低温で行うことのできる銅
または銅合金ろう付け方法を提供するものである。 【解決手段】 化学組成がＣｕ−（６〜１５）ｗｔ％Ｓ
ｎ−（５〜７）ｗｔ％Ｎｉ−（５〜８）ｗｔ％Ｐで、か
つ、粒度が２００メッシュ以下の粉末ろう１又はその混
練物１６を、銅または銅合金からなるろう付け接合部
２，３に所定量塗布した後、５９０〜８００℃の温度
で、３０分以内の熱処理を施し、その後、冷却すること
によって上記ろう付け接合部２，３を接合するものであ
る。
を、容易に、安価に、かつ、低温で行うことのできる銅
または銅合金ろう付け方法を提供するものである。 【解決手段】 化学組成がＣｕ−（６〜１５）ｗｔ％Ｓ
ｎ−（５〜７）ｗｔ％Ｎｉ−（５〜８）ｗｔ％Ｐで、か
つ、粒度が２００メッシュ以下の粉末ろう１又はその混
練物１６を、銅または銅合金からなるろう付け接合部
２，３に所定量塗布した後、５９０〜８００℃の温度
で、３０分以内の熱処理を施し、その後、冷却すること
によって上記ろう付け接合部２，３を接合するものであ
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、銅または銅合金の
ろう付け方法に係り、特に、粉末状またはペースト状の
ろう材を用いた銅または銅合金のろう付け方法に関する
ものである。
ろう付け方法に係り、特に、粉末状またはペースト状の
ろう材を用いた銅または銅合金のろう付け方法に関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術】一般に、銅及び／又は銅合金の接合に
は、溶接、拡散接合、ろう付け、はんだ付けなどが用い
られており、中でもろう付けは、特に、電気機器部品、
配管、熱交換器などに幅広く用いられている。
は、溶接、拡散接合、ろう付け、はんだ付けなどが用い
られており、中でもろう付けは、特に、電気機器部品、
配管、熱交換器などに幅広く用いられている。
【０００３】ここで、銅及び／又は銅合金のろう付けに
用いる“ろう”の材質としては様々な種類のものがある
が、一般的に用いられているのは黄銅ろう、銀ろう、り
ん銅ろうなどであり、また、“ろう”の形状としては、
棒状、線状、帯状、ブレージングシートなど多岐に亘っ
ている。
用いる“ろう”の材質としては様々な種類のものがある
が、一般的に用いられているのは黄銅ろう、銀ろう、り
ん銅ろうなどであり、また、“ろう”の形状としては、
棒状、線状、帯状、ブレージングシートなど多岐に亘っ
ている。
【０００４】ろう付け法には、 ろう材を加熱して接合部に溶かし込んでいく方法、 予め、ろう付け接合部にリング状または帯状のろう
材を配置しておき、その後、加熱することによってろう
材を溶融させ、ろう付け接合部を接合する方法、 ろう材を積層したブレージングシートを用いる方
法、などが挙げられる。
材を配置しておき、その後、加熱することによってろう
材を溶融させ、ろう付け接合部を接合する方法、 ろう材を積層したブレージングシートを用いる方
法、などが挙げられる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、銅及び
／又は銅合金のろう付けにおいて、熱交換器、配管回路
などのように極めて接合部の多い機器を接合する際、
の方法である“置きろう”を用いる場合、多点同時ろう
付けが困難であることから生産効率が良好でないばかり
か、ろう付け後の部材の内部に歪みが残留するという問
題があった。
／又は銅合金のろう付けにおいて、熱交換器、配管回路
などのように極めて接合部の多い機器を接合する際、
の方法である“置きろう”を用いる場合、多点同時ろう
付けが困難であることから生産効率が良好でないばかり
か、ろう付け後の部材の内部に歪みが残留するという問
題があった。
【０００６】また、配管回路の接合・製造の際、の方
法である“ろう”のみで形成された“ろうシート”を用
いる場合もあるが、この場合、“ろうシート”にプレ
ス、打抜き加工などを施して予め所定の形状に形成して
おかなければならないため、製造コストが高くなるとい
う問題があった。
法である“ろう”のみで形成された“ろうシート”を用
いる場合もあるが、この場合、“ろうシート”にプレ
ス、打抜き加工などを施して予め所定の形状に形成して
おかなければならないため、製造コストが高くなるとい
う問題があった。
【０００７】の方法であるブレージングシートを用い
る場合、多点同時ろう付けを行うことはできるものの、
ブレージングシートが高価であると共に、ブレージング
シートがプレス成形用金型を摩耗させ、プレス成形用金
型の寿命を極端に縮めるといった問題があった。
る場合、多点同時ろう付けを行うことはできるものの、
ブレージングシートが高価であると共に、ブレージング
シートがプレス成形用金型を摩耗させ、プレス成形用金
型の寿命を極端に縮めるといった問題があった。
【０００８】さらに、銀ろう、りん銅ろうなどのろう材
を用いた場合、ろう付け温度が８００℃以上と高くな
る。８００℃以上の温度では、接合部材を構成する銅ま
たは銅合金の再結晶組織が粗大化し、著しく軟化するた
め、接合部材の強度低下が避けられないという問題があ
った。
を用いた場合、ろう付け温度が８００℃以上と高くな
る。８００℃以上の温度では、接合部材を構成する銅ま
たは銅合金の再結晶組織が粗大化し、著しく軟化するた
め、接合部材の強度低下が避けられないという問題があ
った。
【０００９】そこで本発明は、上記課題を解決し、複雑
形状を有する銅または銅合金のろう付けを、容易に、安
価に、かつ、低温で行うことのできる銅または銅合金ろ
う付け方法を提供することにある。
形状を有する銅または銅合金のろう付けを、容易に、安
価に、かつ、低温で行うことのできる銅または銅合金ろ
う付け方法を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に請求項１の発明は、化学組成がＣｕ−（６〜１５）ｗ
ｔ％Ｓｎ−（５〜７）ｗｔ％Ｎｉ−（５〜８）ｗｔ％Ｐ
で、かつ、粒度が２００メッシュ以下の粉末ろう又はそ
の混練物を、銅または銅合金からなるろう付け接合部に
所定量塗布した後、５９０〜８００℃の温度で、３０分
以内の熱処理を施し、その後、冷却することによって上
記ろう付け接合部を接合するものである。
に請求項１の発明は、化学組成がＣｕ−（６〜１５）ｗ
ｔ％Ｓｎ−（５〜７）ｗｔ％Ｎｉ−（５〜８）ｗｔ％Ｐ
で、かつ、粒度が２００メッシュ以下の粉末ろう又はそ
の混練物を、銅または銅合金からなるろう付け接合部に
所定量塗布した後、５９０〜８００℃の温度で、３０分
以内の熱処理を施し、その後、冷却することによって上
記ろう付け接合部を接合するものである。
【００１１】請求項２の発明は、上記混練物が、上記粉
末ろうと有機バインダからなる請求項１記載の銅または
銅合金のろう付け方法である。
末ろうと有機バインダからなる請求項１記載の銅または
銅合金のろう付け方法である。
【００１２】請求項３の発明は、上記有機バインダが５
００℃以下の温度で揮散・消失する有機物からなる請求
項２記載の銅または銅合金のろう付け方法である。
００℃以下の温度で揮散・消失する有機物からなる請求
項２記載の銅または銅合金のろう付け方法である。
【００１３】上記数値範囲を限定した理由を以下に述べ
る。
る。
【００１４】粉末ろう中のＳｎ、Ｎｉ、Ｐの化学組成を
それぞれ、６〜１５ｗｔ％、５〜７ｗｔ％、５〜８ｗｔ
％と限定したのは、どれか一つでもこの組成範囲を外れ
ると接合の際に金属間化合物が形成し、接合強度の低下
を招き、また、ろうの融点が高くなると共に、ろう付け
接合温度が高くなるためである。
それぞれ、６〜１５ｗｔ％、５〜７ｗｔ％、５〜８ｗｔ
％と限定したのは、どれか一つでもこの組成範囲を外れ
ると接合の際に金属間化合物が形成し、接合強度の低下
を招き、また、ろうの融点が高くなると共に、ろう付け
接合温度が高くなるためである。
【００１５】粉末ろうの粒度を２００メッシュ以下と限
定したのは、粒度が２００メッシュより大きいと、ろう
粉末の均一塗布が困難となり、かつ、厚さ６０μｍ以下
の塗布が不可能となるためである。
定したのは、粒度が２００メッシュより大きいと、ろう
粉末の均一塗布が困難となり、かつ、厚さ６０μｍ以下
の塗布が不可能となるためである。
【００１６】熱処理温度を５９０〜８００℃と限定した
のは、粉末ろうの融点が５００〜６５０℃であるため、
少なくとも５９０℃以上の温度が必要であり、５９０℃
よりも低い温度では、ろうの大半が溶けず接合強度が低
くなり、８００℃よりも高い温度では、例え数分であっ
ても接合部材を構成する銅または銅合金が著しく軟化し
て接合部材の強度低下が避けられない。
のは、粉末ろうの融点が５００〜６５０℃であるため、
少なくとも５９０℃以上の温度が必要であり、５９０℃
よりも低い温度では、ろうの大半が溶けず接合強度が低
くなり、８００℃よりも高い温度では、例え数分であっ
ても接合部材を構成する銅または銅合金が著しく軟化し
て接合部材の強度低下が避けられない。
【００１７】熱処理時間を３０分以内と限定したのは、
熱処理時間が３０分超の熱処理を行うと、銅または銅合
金が著しく軟化して接合部材の強度低下が避けられない
ためである。
熱処理時間が３０分超の熱処理を行うと、銅または銅合
金が著しく軟化して接合部材の強度低下が避けられない
ためである。
【００１８】有機バインダの揮散・消失温度を５００℃
以下と限定したのは、有機バインダは接合に関係してお
らず、また、ろう材の主成分ではなく、あくまでも粉末
ろうの供給・塗布を容易にするための補助剤であるた
め、ろう材が溶け始める５００℃までに有機バインダが
揮散しないと、ろう付け接合部に有機バインダの成分が
残留し、接合強度の低下を招く。
以下と限定したのは、有機バインダは接合に関係してお
らず、また、ろう材の主成分ではなく、あくまでも粉末
ろうの供給・塗布を容易にするための補助剤であるた
め、ろう材が溶け始める５００℃までに有機バインダが
揮散しないと、ろう付け接合部に有機バインダの成分が
残留し、接合強度の低下を招く。
【００１９】以上の構成によれば、化学組成がＣｕ−
（６〜１５）ｗｔ％Ｓｎ−（５〜７）ｗｔ％Ｎｉ−（５
〜８）ｗｔ％Ｐで、かつ、粒度が２００メッシュ以下の
粉末ろう又はその混練物を、銅または銅合金からなるろ
う付け接合部に所定量塗布した後、５９０〜８００℃の
温度で、３０分以内の熱処理を施し、その後、冷却する
ことによって上記ろう付け接合部を接合するため、複雑
形状を有する銅または銅合金のろう付けを、容易に、安
価に、かつ、低温で行うことができる。
（６〜１５）ｗｔ％Ｓｎ−（５〜７）ｗｔ％Ｎｉ−（５
〜８）ｗｔ％Ｐで、かつ、粒度が２００メッシュ以下の
粉末ろう又はその混練物を、銅または銅合金からなるろ
う付け接合部に所定量塗布した後、５９０〜８００℃の
温度で、３０分以内の熱処理を施し、その後、冷却する
ことによって上記ろう付け接合部を接合するため、複雑
形状を有する銅または銅合金のろう付けを、容易に、安
価に、かつ、低温で行うことができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を説明
する。
する。
【００２１】本発明の銅または銅合金のろう付け方法の
模式図を図１、図２に示す。図１（ａ）は粉末ろうを塗
布した後の状態を示し、図１（ｂ）は図１（ａ）に対し
て熱処理を施した後の状態を示し、図２（ａ）は粉末ろ
う混練物を塗布した後の状態を示し、図２（ｂ）は図２
（ａ）に対して熱処理を施した後の状態を示している。
尚、図２において、図１と同様の部材には同じ符号を付
している。
模式図を図１、図２に示す。図１（ａ）は粉末ろうを塗
布した後の状態を示し、図１（ｂ）は図１（ａ）に対し
て熱処理を施した後の状態を示し、図２（ａ）は粉末ろ
う混練物を塗布した後の状態を示し、図２（ｂ）は図２
（ａ）に対して熱処理を施した後の状態を示している。
尚、図２において、図１と同様の部材には同じ符号を付
している。
【００２２】本発明の銅または銅合金のろう付け方法
は、先ず、化学組成がＣｕ−（６〜１５）ｗｔ％Ｓｎ−
（５〜７）ｗｔ％Ｎｉ−（５〜８）ｗｔ％Ｐとなるよう
に調整した金属合金溶湯を用い、任意の方法で粒度が２
００メッシュ以下の粉末ろう１を作製する。
は、先ず、化学組成がＣｕ−（６〜１５）ｗｔ％Ｓｎ−
（５〜７）ｗｔ％Ｎｉ−（５〜８）ｗｔ％Ｐとなるよう
に調整した金属合金溶湯を用い、任意の方法で粒度が２
００メッシュ以下の粉末ろう１を作製する。
【００２３】金属合金溶湯を粉末化する方法としては特
に限定するものではなく、例えば、所定の化学組成に調
整された合金を溶解した後、その合金溶湯流に水または
ガスを吹き付けることで粉末を得るアトマイズ法が挙げ
られる。この方法では、合金溶湯の冷却速度が速いた
め、多成分系のろう材粉末も成分偏析することなく作製
することが可能である。
に限定するものではなく、例えば、所定の化学組成に調
整された合金を溶解した後、その合金溶湯流に水または
ガスを吹き付けることで粉末を得るアトマイズ法が挙げ
られる。この方法では、合金溶湯の冷却速度が速いた
め、多成分系のろう材粉末も成分偏析することなく作製
することが可能である。
【００２４】次に、この粉末ろう１又は粉末ろう１と有
機バインダ１５の混練物からなる粉末ろう混練物（その
混練物）１６を、図１（ａ）および図２（ａ）に示すよ
うに、銅または銅合金からなる銅母材（ろう付け接合
部）２，１２および銅接合部材（ろう付け接合部）３，
１３における銅母材２，１２の表面に所定量塗布する。
機バインダ１５の混練物からなる粉末ろう混練物（その
混練物）１６を、図１（ａ）および図２（ａ）に示すよ
うに、銅または銅合金からなる銅母材（ろう付け接合
部）２，１２および銅接合部材（ろう付け接合部）３，
１３における銅母材２，１２の表面に所定量塗布する。
【００２５】粉末ろう１および粉末ろう混練物１６の塗
布方法としては特に限定するものではなく、種々の塗装
・塗布方法が使用できる。
布方法としては特に限定するものではなく、種々の塗装
・塗布方法が使用できる。
【００２６】その後、ろう付け接合を行う部分のみ又は
銅母材２，１２および銅接合部材３，１３の全体に対し
て５９０〜８００℃、３０分以内の熱処理を施す。その
後、図１（ｂ）および図２（ｂ）に示すように、冷却し
て粉末ろう１又は粉末ろう混練物１６を接合合金相４，
１４とし、銅母材２，１２と銅接合部材３，１３を接合
するものである。
銅母材２，１２および銅接合部材３，１３の全体に対し
て５９０〜８００℃、３０分以内の熱処理を施す。その
後、図１（ｂ）および図２（ｂ）に示すように、冷却し
て粉末ろう１又は粉末ろう混練物１６を接合合金相４，
１４とし、銅母材２，１２と銅接合部材３，１３を接合
するものである。
【００２７】熱処理雰囲気は、熱処理の際に粉末ろう１
の成分であるＣｕ、Ｓｎ、Ｎｉ、Ｐを酸化してしまう酸
化性雰囲気以外であれば特に限定するものではなく、例
えば、還元性雰囲気、不活性ガス雰囲気、真空などが挙
げられる。
の成分であるＣｕ、Ｓｎ、Ｎｉ、Ｐを酸化してしまう酸
化性雰囲気以外であれば特に限定するものではなく、例
えば、還元性雰囲気、不活性ガス雰囲気、真空などが挙
げられる。
【００２８】粉末ろう混練物１６を構成する有機バイン
ダ１５としては、５００℃以下の温度で揮散・消失する
有機物からなるものであれば特に限定するものではない
が、例えば、ポリブデン、グリセリン、流動パラフィ
ン、および金属板や金属管の圧延・引抜の際に潤滑油と
して使用される鉱油などが挙げられる。
ダ１５としては、５００℃以下の温度で揮散・消失する
有機物からなるものであれば特に限定するものではない
が、例えば、ポリブデン、グリセリン、流動パラフィ
ン、および金属板や金属管の圧延・引抜の際に潤滑油と
して使用される鉱油などが挙げられる。
【００２９】粉末ろう１又は粉末ろう混練物１６の塗布
厚さ・量は特に限定するものではないが、銅母材２，１
２と銅接合部材３，１３を接合することが可能な厚さ・
量であればよい。
厚さ・量は特に限定するものではないが、銅母材２，１
２と銅接合部材３，１３を接合することが可能な厚さ・
量であればよい。
【００３０】尚、銅母材２，１２および銅接合部材３，
１３を構成する銅または銅合金の化学組成および銅母材
２，１２および銅接合部材３，１３の形状・肉厚など
は、特に制限するものではなく、適宜選択されるもので
ある。
１３を構成する銅または銅合金の化学組成および銅母材
２，１２および銅接合部材３，１３の形状・肉厚など
は、特に制限するものではなく、適宜選択されるもので
ある。
【００３１】本発明の銅または銅合金のろう付け方法に
よれば、ろう材として粉末状の粉末ろう１又はペースト
状の粉末ろう混練物１６を用いて銅母材２，１２と銅接
合部材３，１３間のろう付けを行うため、ろう材の成形
加工およびブレージングシートの作製も不要で、安価に
ろう付けを行うことができる。
よれば、ろう材として粉末状の粉末ろう１又はペースト
状の粉末ろう混練物１６を用いて銅母材２，１２と銅接
合部材３，１３間のろう付けを行うため、ろう材の成形
加工およびブレージングシートの作製も不要で、安価に
ろう付けを行うことができる。
【００３２】また、ろう材として粉末状の粉末ろう１又
はペースト状の粉末ろう混練物１６を用いているため、
ろう付け接合部の形状の制約が無く、熱交換器のような
接合箇所が多くて複雑形状を有する銅母材２，１２と銅
接合部材３，１３間のろう付けも容易に行うことができ
る。
はペースト状の粉末ろう混練物１６を用いているため、
ろう付け接合部の形状の制約が無く、熱交換器のような
接合箇所が多くて複雑形状を有する銅母材２，１２と銅
接合部材３，１３間のろう付けも容易に行うことができ
る。
【００３３】さらに、ろう材として用いている粉末状の
粉末ろう１又はペースト状の粉末ろう混練物１６の融点
が５００〜６５０℃であり、一般的なろう材である銀ろ
う、りん銅ろう等と比較してかなり融点が低いため、銅
母材２，１２と銅接合部材３，１３間のろう付けをＣｕ
の再結晶組織が粗大化しない（銅が軟化しない）温度域
（５９０〜８００℃）で行うことができる。
粉末ろう１又はペースト状の粉末ろう混練物１６の融点
が５００〜６５０℃であり、一般的なろう材である銀ろ
う、りん銅ろう等と比較してかなり融点が低いため、銅
母材２，１２と銅接合部材３，１３間のろう付けをＣｕ
の再結晶組織が粗大化しない（銅が軟化しない）温度域
（５９０〜８００℃）で行うことができる。
【００３４】次に本発明の他の実施の形態を説明する。
【００３５】他の実施の形態の銅または銅合金のろう付
け方法の構造図を図３に示す。図３（ａ）は粉末ろう混
練物を塗布した後の状態を示し、図３（ｂ）は図３
（ａ）に対して熱処理を施した後の状態を示している。
尚、図１および図２と同様の部材には同じ符号を付して
いる。
け方法の構造図を図３に示す。図３（ａ）は粉末ろう混
練物を塗布した後の状態を示し、図３（ｂ）は図３
（ａ）に対して熱処理を施した後の状態を示している。
尚、図１および図２と同様の部材には同じ符号を付して
いる。
【００３６】本発明の銅または銅合金のろう付け方法に
おいては、粉末ろう１又は粉末ろう混練物１６を銅母材
２，１２のみに塗布しているが、銅母材のみへの塗布と
いうように特に限定するものではなく、図３（ａ）、
（ｂ）に示すように、粉末ろう混練物１６を銅母材２２
および銅接合部材２３の両方に塗布し、その後、熱処理
を施してろう付け接合を行ってもよい。
おいては、粉末ろう１又は粉末ろう混練物１６を銅母材
２，１２のみに塗布しているが、銅母材のみへの塗布と
いうように特に限定するものではなく、図３（ａ）、
（ｂ）に示すように、粉末ろう混練物１６を銅母材２２
および銅接合部材２３の両方に塗布し、その後、熱処理
を施してろう付け接合を行ってもよい。
【００３７】本実施の形態の銅または銅合金のろう付け
方法においても、本発明の銅または銅合金のろう付け方
法と同様の作用効果を得ることができることは言うまで
もない。
方法においても、本発明の銅または銅合金のろう付け方
法と同様の作用効果を得ることができることは言うまで
もない。
【００３８】
（実施例１）アトマイズ法により作製した粒度が２００
メッシュ以下、融点が６２７℃、かつ、化学組成がＣｕ
−９．２ｗｔ％Ｓｎ−５．５ｗｔ％Ｎｉ−７．０ｗｔ％
Ｐの粉末ろうを、図１に示したように、無酸素銅からな
る銅母材のろう付け接合部表面に、厚さが８５μｍとな
るように塗布する。その後、Ｎ2 −１０％Ｈ2 還元性雰
囲気中で７００℃×３ｍｉｎの熱処理を施すことによっ
て、粉末ろうが溶解し、粉末ろうの成分であるＳｎ、Ｎ
ｉ、Ｐが銅母材および銅接合部材のＣｕと反応して接合
合金相を形成する。この接合合金相によって、ろう付け
接合を行う。
メッシュ以下、融点が６２７℃、かつ、化学組成がＣｕ
−９．２ｗｔ％Ｓｎ−５．５ｗｔ％Ｎｉ−７．０ｗｔ％
Ｐの粉末ろうを、図１に示したように、無酸素銅からな
る銅母材のろう付け接合部表面に、厚さが８５μｍとな
るように塗布する。その後、Ｎ2 −１０％Ｈ2 還元性雰
囲気中で７００℃×３ｍｉｎの熱処理を施すことによっ
て、粉末ろうが溶解し、粉末ろうの成分であるＳｎ、Ｎ
ｉ、Ｐが銅母材および銅接合部材のＣｕと反応して接合
合金相を形成する。この接合合金相によって、ろう付け
接合を行う。
【００３９】（実施例２）アトマイズ法により作製した
粒度が２００メッシュ以下、融点が６４７℃、かつ、化
学組成がＣｕ−７．９ｗｔ％Ｓｎ−６．０ｗｔ％Ｎｉ−
７．０ｗｔ％Ｐの粉末ろうとポリブデンからなる有機バ
インダを、重量比７：３の割合となるように混練して粉
末ろう混練物を作製する。その後、図２に示したよう
に、りん脱酸銅からなる銅母材のろう付け接合部表面
に、この粉末ろう混練物を厚さが９５μｍとなるように
塗布する。その後、真空中で７１０℃×２ｍｉｎの熱処
理を行うことによって、粉末ろう混練物中のボリブデン
が揮散した後に粉末ろうが溶解し、粉末ろうの成分であ
るＳｎ、Ｎｉ、Ｐが銅母材および銅接合部材のＣｕと反
応して接合合金相を形成する。この接合合金相によっ
て、ろう付け接合を行う。
粒度が２００メッシュ以下、融点が６４７℃、かつ、化
学組成がＣｕ−７．９ｗｔ％Ｓｎ−６．０ｗｔ％Ｎｉ−
７．０ｗｔ％Ｐの粉末ろうとポリブデンからなる有機バ
インダを、重量比７：３の割合となるように混練して粉
末ろう混練物を作製する。その後、図２に示したよう
に、りん脱酸銅からなる銅母材のろう付け接合部表面
に、この粉末ろう混練物を厚さが９５μｍとなるように
塗布する。その後、真空中で７１０℃×２ｍｉｎの熱処
理を行うことによって、粉末ろう混練物中のボリブデン
が揮散した後に粉末ろうが溶解し、粉末ろうの成分であ
るＳｎ、Ｎｉ、Ｐが銅母材および銅接合部材のＣｕと反
応して接合合金相を形成する。この接合合金相によっ
て、ろう付け接合を行う。
【００４０】（実施例３）アトマイズ法により作製した
粒度が２００メッシュ以下、融点が６４７℃、かつ、化
学組成がＣｕ−７．９ｗｔ％Ｓｎ−６．０ｗｔ％Ｎｉ−
７．０ｗｔ％Ｐの粉末ろうとポリブデンからなる有機バ
インダを、重量比７：３の割合となるように混練して粉
末ろう混練物を作製する。その後、図２に示したよう
に、無酸素銅からなる銅母材および銅接合部材の各ろう
付け接合部表面に、この粉末ろう混練物をそれぞれ厚さ
が５５μｍ、４５μｍとなるように塗布する。その後、
不活性ガス（Ｎ2 ）雰囲気中で７１０℃×３ｍｉｎの熱
処理を行うことによって、粉末ろう混練物中のボリブデ
ンが揮散した後に粉末ろうが溶解し、粉末ろうの成分で
あるＳｎ、Ｎｉ、Ｐが銅母材および銅接合部材のＣｕと
反応して接合合金相を形成する。この接合合金相によっ
て、ろう付け接合を行う。
粒度が２００メッシュ以下、融点が６４７℃、かつ、化
学組成がＣｕ−７．９ｗｔ％Ｓｎ−６．０ｗｔ％Ｎｉ−
７．０ｗｔ％Ｐの粉末ろうとポリブデンからなる有機バ
インダを、重量比７：３の割合となるように混練して粉
末ろう混練物を作製する。その後、図２に示したよう
に、無酸素銅からなる銅母材および銅接合部材の各ろう
付け接合部表面に、この粉末ろう混練物をそれぞれ厚さ
が５５μｍ、４５μｍとなるように塗布する。その後、
不活性ガス（Ｎ2 ）雰囲気中で７１０℃×３ｍｉｎの熱
処理を行うことによって、粉末ろう混練物中のボリブデ
ンが揮散した後に粉末ろうが溶解し、粉末ろうの成分で
あるＳｎ、Ｎｉ、Ｐが銅母材および銅接合部材のＣｕと
反応して接合合金相を形成する。この接合合金相によっ
て、ろう付け接合を行う。
【００４１】（比較例１）アトマイズ法により作製した
化学組成がＣｕ−９．０ｗｔ％Ｓｎ−９．０ｗｔ％Ｎｉ
−７．０ｗｔ％Ｐの粉末ろうとポリブデンからなる有機
バインダを、重量比７：３の割合となるように混練して
粉末ろう混練物を作製する。その後は、実施例２と同様
にしてろう付け接合を行う。
化学組成がＣｕ−９．０ｗｔ％Ｓｎ−９．０ｗｔ％Ｎｉ
−７．０ｗｔ％Ｐの粉末ろうとポリブデンからなる有機
バインダを、重量比７：３の割合となるように混練して
粉末ろう混練物を作製する。その後は、実施例２と同様
にしてろう付け接合を行う。
【００４２】（比較例２）熱処理条件を真空中、８５０
℃×３ｍｉｎとする以外は、実施例２と同様にしてろう
付け接合を行う。
℃×３ｍｉｎとする以外は、実施例２と同様にしてろう
付け接合を行う。
【００４３】実施例１〜３および比較例１、２によって
得られたろう付け接合部の接合強度および銅母材および
銅接合部材の強度について評価を行った。
得られたろう付け接合部の接合強度および銅母材および
銅接合部材の強度について評価を行った。
【００４４】実施例１〜３によって得られたろう付け接
合部の接合強度は十分な強度を有していた。また、銅母
材および銅接合部材の強度についても、銅の軟化が見受
けられず、十分な強度を有していた。
合部の接合強度は十分な強度を有していた。また、銅母
材および銅接合部材の強度についても、銅の軟化が見受
けられず、十分な強度を有していた。
【００４５】これに対して、比較例１によって得られた
ろう付け接合部の接合強度は約１４８ＭＰａであり、実
施例２の接合強度（約２１４ＭＰａ）と比較して３１％
低下していた。また、粉末ろうの融点は７３２℃であ
り、実施例１〜３の粉末ろうの融点と比較すると１００
℃程度高くなっており、銅母材および銅接合部材におけ
るＣｕの再結晶組織の粗大化が問題となってくる。
ろう付け接合部の接合強度は約１４８ＭＰａであり、実
施例２の接合強度（約２１４ＭＰａ）と比較して３１％
低下していた。また、粉末ろうの融点は７３２℃であ
り、実施例１〜３の粉末ろうの融点と比較すると１００
℃程度高くなっており、銅母材および銅接合部材におけ
るＣｕの再結晶組織の粗大化が問題となってくる。
【００４６】また、比較例２においては、銅母材および
銅接合部材の銅が著しく軟化しており、銅母材および銅
接合部材の強度は、実施例２における銅母材および銅接
合部材の強度と比較して４０％低下していた。
銅接合部材の銅が著しく軟化しており、銅母材および銅
接合部材の強度は、実施例２における銅母材および銅接
合部材の強度と比較して４０％低下していた。
【００４７】
【発明の効果】以上要するに本発明によれば、次のよう
な優れた効果を発揮する。
な優れた効果を発揮する。
【００４８】（１） 本発明の銅または銅合金のろう付
け方法によれば、ろう材として粉末状の粉末ろう又はペ
ースト状の粉末ろう混練物を用いてろう付け接合部のろ
う付けを行うことによって、ろう材の成形加工およびブ
レージングシートの作製も不要で、安価にろう付けを行
うことができる。
け方法によれば、ろう材として粉末状の粉末ろう又はペ
ースト状の粉末ろう混練物を用いてろう付け接合部のろ
う付けを行うことによって、ろう材の成形加工およびブ
レージングシートの作製も不要で、安価にろう付けを行
うことができる。
【００４９】（２） ろう材として粉末状の粉末ろう又
はペースト状の粉末ろう混練物を用いており、ろう付け
接合部の形状の制約が無く、熱交換器のような接合箇所
が多くて複雑形状を有するろう付け接合部のろう付けも
容易に行うことができる。
はペースト状の粉末ろう混練物を用いており、ろう付け
接合部の形状の制約が無く、熱交換器のような接合箇所
が多くて複雑形状を有するろう付け接合部のろう付けも
容易に行うことができる。
【００５０】（３） ろう材として用いている粉末状の
粉末ろう又はペースト状の粉末ろう混練物の融点が５０
０〜６５０℃であり、一般的なろう材である銀ろう、り
ん銅ろう等と比較してかなり融点が低く、ろう付け接合
部のろう付けをＣｕの再結晶組織が粗大化しない（銅が
軟化しない）温度域（５９０〜８００℃）で行うことが
できる。
粉末ろう又はペースト状の粉末ろう混練物の融点が５０
０〜６５０℃であり、一般的なろう材である銀ろう、り
ん銅ろう等と比較してかなり融点が低く、ろう付け接合
部のろう付けをＣｕの再結晶組織が粗大化しない（銅が
軟化しない）温度域（５９０〜８００℃）で行うことが
できる。
【図１】本発明の銅または銅合金ろう付け方法の模式図
である。
である。
【図２】本発明の銅または銅合金ろう付け方法の模式図
である。
である。
【図３】他の実施の形態の銅または銅合金ろう付け方法
の模式図である。
の模式図である。
１ 粉末ろう ２，１２，２２ 銅母材（ろう付け接合部） ３，１３，２３ 銅接合部材（ろう付け接合部） ４，１４，２４ 接合合金相 １６，２６ 粉末ろう混練物（その混練物）
Claims (3)
- 【請求項１】 化学組成がＣｕ−（６〜１５）ｗｔ％Ｓ
ｎ−（５〜７）ｗｔ％Ｎｉ−（５〜８）ｗｔ％Ｐで、か
つ、粒度が２００メッシュ以下の粉末ろう又はその混練
物を、銅または銅合金からなるろう付け接合部に所定量
塗布した後、５９０〜８００℃の温度で、３０分以内の
熱処理を施し、その後、冷却することによって上記ろう
付け接合部を接合することを特徴とする銅または銅合金
のろう付け方法。 - 【請求項２】 上記混練物が、上記粉末ろうと有機バイ
ンダからなる請求項１記載の銅または銅合金のろう付け
方法。 - 【請求項３】 上記有機バインダが５００℃以下の温度
で揮散・消失する有機物からなる請求項２記載の銅また
は銅合金のろう付け方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP911597A JPH10202391A (ja) | 1997-01-22 | 1997-01-22 | 銅または銅合金のろう付け方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP911597A JPH10202391A (ja) | 1997-01-22 | 1997-01-22 | 銅または銅合金のろう付け方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10202391A true JPH10202391A (ja) | 1998-08-04 |
Family
ID=11711644
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP911597A Pending JPH10202391A (ja) | 1997-01-22 | 1997-01-22 | 銅または銅合金のろう付け方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10202391A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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-
1997
- 1997-01-22 JP JP911597A patent/JPH10202391A/ja active Pending
Cited By (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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