JPS5865597A - ろう付け部表面性状のすぐれたAg合金ろう材 - Google Patents

ろう付け部表面性状のすぐれたAg合金ろう材

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JPS5865597A
JPS5865597A JP16353481A JP16353481A JPS5865597A JP S5865597 A JPS5865597 A JP S5865597A JP 16353481 A JP16353481 A JP 16353481A JP 16353481 A JP16353481 A JP 16353481A JP S5865597 A JPS5865597 A JP S5865597A
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brazing
filler metal
brazing filler
alloy
alloy brazing
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JP16353481A
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JPS6111158B2 (ja
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Hideaki Yoshida
秀昭 吉田
Masaki Morikawa
正樹 森川
Kunio Kishida
岸田 邦雄
Tadaharu Tanaka
田中 忠治
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Mitsubishi Metal Corp
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Mitsubishi Metal Corp
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K35/00Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
    • B23K35/22Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by the composition or nature of the material
    • B23K35/24Selection of soldering or welding materials proper
    • B23K35/30Selection of soldering or welding materials proper with the principal constituent melting at less than 1550 degrees C
    • B23K35/3006Ag as the principal constituent

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。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、低い蒸気圧を有し、かつろう付は部表面の
荒れが少なく、しかもろう付は部に樹枝状晶間収縮孔(
以下単に収縮孔という)の発生も少ないAg合金ろう材
に関するものである。
従来、一般に、不活性ガスなどの特定雰囲気中。
や、真空中で、例えば真空管や電子管、さらに集積回路
(t、sr)などのろう付けを行なうに際し゛ては、蒸
気圧の高い成分を含有しないAg −28重量%Cu(
以下チは重量%を示す)の共晶組成を有するAg合金ろ
う材(J I S−Z 3261−BAg−8)が多用
されている。また、このAg合金ろう材はAgの含有量
が高いために工芸品などのろう付けにもよく使用されて
いる。
しかしながら、上記の従来Ag合金ろう材を用いてろう
付けを行なった場合、ろう付は部表面の荒れが著しいば
かシでなく、ろう付は部に収縮孔が発、生しやすく、こ
のため、上記従来Ag合金ろう材を用いてろう付けを行
なった部品などにメッキ処理や酸洗処理などを施すと、
前記の収縮孔に処理液が侵入してしまい、この処理液の
完全除去はきわめて困難であることから、収縮孔に残存
した処理液によシ、ろう付は部が変色したり、腐食した
りする場合がしばしばあるものであった。
そこで、本発明者等は、上述のような観点から、なめら
かで、収縮孔のない良好なろう付は部を形成することの
できるろう材を、特に真空中や特定雰囲気中で良好なろ
う付けを可能とするために蒸気圧の高い成分を含有させ
ないで得べく、かつ上記の従来酵合金ろう材に着目し研
究を行なった結果、 fa)  上記従来Ag合金ろう材を使用してろう付け
した場合、ろう付は部表面に荒れや収縮孔が発生するの
は、前記ろう材中の構成成分がろう付は時に均一に分布
しないために、ろうの凝固時に不均一な凝固が生ずるこ
とに原因するものであること。
(b)  一般に、ろう材中の構成成分の分布がろう付
は時に不均一となるのは、ろう材中の構成成分のうち母
材成分となじみの良い成分が母材の近くに多く集まって
、母材成分と合金層や金属間化合物を作ろうとするから
であシ、上記従来Ag合金ろう材の場合はCu成分が母
材の近くに多く集まシ、特に前記のろう材は2元共晶合
金であるために、ろう付(す時のCU酸成分不均一分布
は著しく、これが直接不均一凝固につながって、ろう付
は部表面に荒れや収縮孔が発生するようになるものであ
ること。
(C)シかし、上記のAg−Cu合金からなる従来Ag
合金ろう材にSlを所定量含有させると、SiはAgや
Cuよシも母材となるCu系合金やNi系合金、さらに
Fe系合金などとのなじみ性が良いために、ろう付は時
に優先的に母材の表面に集まって合金層や金属間化合物
を作シ、このためにろう材の主成分であるAgやCU酸
成分直接母材成分と反応することが抑制されるようにな
り、この結果ろう付は部におけるAg+Cuの主成分の
分布が不均一とならずに凝固が均一に起るようになるこ
とから、ろう付は部表面に荒れや収縮孔が発生するのが
著しく抑制されるようになること。
(d)  上記(C)項のAg−Cu−Si合金ろう材
に所定量のBおよびLiのうちの1種または2種を含有
させると、ろう付けに際してろう付は部表面性状に何ら
の悪影響も与えることなく、ぬれ性が著しく向上するよ
うになること。
(e)  上記(d)項のAg−Cu −Si −B 
(Li)合金ろう材に、さらにSn、 In、 Fe 
、 Ni、  およびCoのうちの1種または2種以上
を所定量含有させると、ろう付は部表面性状がより一層
改善されるようになるばかりでな(、SnおよびIn含
有の場合には、融点が低くなると共に、ろう付けに際し
てぬれ性が一段と向上し、またFe、Ni、およびCO
金含有場合には、より強度の高いろう付は部が得られる
ようになること。。
以上(a)〜(e)に示される知見を得たのである。
この発明は、上記知見にもとづいてなされたものであっ
て、表面荒れや収縮孔の発生がないすぐれたろう付は部
を形成でき、かつ蒸気圧の高い成分を含有しないので、
真空あるいは特殊雰囲気中での良好なろう付けが可能な
ろう材を、Ag:50〜85%、 Si: 0.05〜
6.0チ、BおよびLlのうちの1種または2種:O,
OO1〜0.8%を含有し、さらに必要に応じて、Sn
およびInのうちの1種または2種: 0.05〜5.
0 %と、’Fe、Ni、およびCOのうちの1種また
は2種以上:0.05〜5.0%のいずれか、または両
方を含有し、残りがcuと不可避不純物からなる組成を
有するAg合金で構成した点に特徴を有するものである
つぎに、この発明のろう材において、成分組成範囲を上
記の通シに限定した理由を説明する。
(a)  Ag Ag成分は、ろう材の主要構成成分であって、Cuおよ
びS構成分と共にろう材の融点を下げ、かつろう付は時
のぬれ性を向上させる作用をもつが、その含有量が50
%未満では、相対的にCU含有量が多くなシすぎてs1
構成がc6′成分中に固溶するようになるために電気伝
導度が低下し、かつろう材の色調が上記の従来Ag合金
ろう材と異なるようになシ、一方85%を越えて含有さ
せると、ろう材の融点が再び上昇するようになると共に
、ぬれ性も劣化するようになるととから、その含有量を
50〜85%と定めた。
(b)  5t S1成分け、ろう材の蒸気圧を上げることなく、その融
点を下げると共に、ぬれ性を改善し、さらにろう付は時
に母材成分と良くなじんで合金層や金属間化合物を作つ
ギ、ろう材中の主要構成成分が母材の近くに集まって不
均一に分布するのを防止する作用をもつが、その含有量
が0.05未満では前記作用に所望の効果が得られず、
一方6,0%を越え、−C含有させると、多量の81が
ろう材中に不均一に分布するようになり、再びろう付は
部表面に荒れや収縮孔が発生するようになることから、
その含有量を0.05〜6.0%と定めた。
(C)  BおよびLl これらの成分には、ろう付は部表面性状に何も悪影響を
与えることなく、ろう付けに際して、ろうの酸化を防止
すると共に、被ろう付は母材のろう付は表面に付着する
酸化物を強制還元して活性化し、さらに溶融ろう中への
ガスの溶解を著しく抑制する作用があるが、その含有量
が0.001%未満では前記作用に所望の効果が得られ
ず、一方0.8%を越えて含有させると、ろう材の冷間
加工性が劣化するようになることから、その含有量を0
.001〜0.8チと定めた。
(d)  SnおよびIn これらの成分には、ろう材の融点を一段と下げるばかシ
でなく、ぬれ性を一層改善し、さらにすぐれたろう付は
部表面性状を確保する作用があるので、これらの特性が
要求される場合に必要に応じて含有させるが、その含有
量が0.05−4未満では前記作用に所望の向上効果が
得られず、一方5チを越えて含有させると、ろう付は部
の表面性状に劣化が見られるようになることから、その
含有量を0.05〜5.0%と定めた。
(e)  Fe、 Ni、およびC0 これらの成分は、ろう材の延性を劣化させることなく、
ろうの強度を向上させると共に、被ろう付は母材がこれ
らの成分を含有する場合には、ろう付は部の表面性状が
一段と改善されるようになる作用をもつので、これらの
特性が要求される場合に必要に応じて含有されるが、そ
の含有量が0.054未満では前記作用に所望の向上効
果が得られず、一方5チを越えて含有させると、ろう材
の冷間加工性が劣化するようになるばかりでなく、その
融点も上昇し、さらにろう付は部の表面性状も劣化する
ようKなることから、その含有量を0.05〜5.0%
と定めた。
つぎに、この発明のAg合金ろう材を実施例にょシ具体
的に説明する。
実施例 まず、通常の溶解法および塑性加工法にしたがって、そ
れぞれ第1表に示される通シの成分組成をもった本発明
ろう材1〜21および従来ろう材(JIS−Z3261
・BAg−,8)を調製した。
ついで、この結果得られた本発明ろう材1〜21および
従来ろう材について、J I S −’Z 31’91
に則し、ろう材を純Nl板上に載置した状態で、アルゴ
ン雰囲気中、温度:8’30℃に゛加熱し、ろうの広が
シ面績を測定した。また、上記各種のろう材を温度二8
50℃に加熱して溶融し、ろう付けに使用したのと同じ
状態とした後の常温における蒸気圧を測定した。さらに
上記のろうの広がり面積測定後のろうの中央部における
表面荒さを表面荒さ計を用いて測定した。°この場合表
面荒さ測定長さを3 MLとし、この測定結果よシ直径
が200μm以下の鮮明な収縮孔の個数と、最大収縮孔
深さをチェックした。これらの測定結果を第1表に合せ
て示した。
第1表に示される結果から、本発明ろう材1〜21は、
いずれも従来ろう材に比して、すぐれたぬれ性を有する
と共に、表面荒れや収縮孔の発生、゛がきわめて少なく
、さらに従来ろう材と同等の低い蒸気圧をもつことが明
らかである。
上述のように、この発明のAg合金ろう材は、収縮孔な
どの発生が著しく少ない、すぐれたろう付は部表面性状
を示すので、ろう付は部品にメッキ処理や酸洗処理を施
しても、その処理液がろう付は部に残存する恐れはない
ことから、ろう付は部に変色や腐食が発生することがな
くなシ、また低い蒸気圧をもつので、真空中あるいは特
定雰囲気中でのろう付けを行なうことができるばかシで
なく、ろう付は部品をこれらの雰囲気中で使用しても何
ら支障をきたすこともないなどの工業上有用な特性を有
し、特にこれらの特性が要求される電子管や真空管、さ
らにLSIなどのろう付けに使用するのに最適なもので
ある。
出願人  三菱金属株式会社 代理人  富  1) 和 夫

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 (1)  Ag : 50〜85%、 Si: 0.0
    5〜6.0%。 BおよびLiのうちの1種または2種:0.00.1〜
    0.8%を含有し、残ブがC’uと不可避不純物からな
    る組成(以上重量%)を有することを特徴とするろう付
    は部表面性状のすぐれたAg合金ろう材。 (2)  Ag : 50〜85 %、 Si :’0
    .05〜6.0チ。 BおよびLiのうちの1種または2種: 0.0 ON
    〜0.8チを含有し、さらに8nおよびInのうちの1
    種または2種: 0.05〜5.0チを含有し、残シが
    Cuと不可避不純物からなる組成(以上重量%)を有す
    ることを特徴とするろう付は部表面性状のすぐれたAg
    合金ろう材。 (31、Ag、:  5 0〜85%、  Si:  
    0.0 5〜6.0 %。 BおよびLiのうちの1種または2種:O,OO1〜0
    .8%を含有し、さらにFe、Ni、およびCoのうち
    の1種または2種以上:0.05〜5.0チを含有し、
    残りがCuと不可避不純物からなる組成(以上重量%)
    を有することを特徴とするろう付は部表面性状のすぐれ
    たA−g合金ろう材。 (4)Ag:50〜85%、 Si: 0.05〜6.
    0%。 BおよびLlのうちの1種または2種:0.001〜O
    ,S%を含有し、さらにSnおよびInのうちの1種ま
    たは2種:0.05〜5.0%、と、Fe、 Ni、お
    よびCoのうちの1種または2種以上: 0.05〜5
    .0%を含有し、残シがCuと不可避不純物からなる組
    成(以上重量%)を有することを特徴とするろう付は部
    表面性状のすぐれたAg合金ろう材。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6199599A (ja) * 1984-10-19 1986-05-17 Toshiba Corp 接合方法及びその材料
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CN109175783A (zh) * 2018-10-31 2019-01-11 无锡日月合金材料有限公司 一种四元合金钎料

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