JPS59232691A - 銅ベ−ス反応はんだ - Google Patents

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】 本発明は銅ベース反応はんだに関するしのである。銅は
ｌυたど銅合金ｔ；Ｌ　／ｖだＩＪ　ｉＩ！ｌ！ｐ、は
んだとして長らく知１うれＣぎたｎしっぽら銅からなる
はんだ月別の使用を別にすれば、約４０乃至約６０重ｆ
１）％の銅と、受用の（例えば０．２手ψ％）のシリコ
ンを含み、残部を亜鉛とし又はおそらくは追加としてニ
ッケルを含む如き銅合金はんだが知られている。

はんだを作るためには、金属又は合金（；目゛ｆシかさ
れる：そしてそれは鋳型に入れて鋳造され、次いて引抜
き、プレス加工、圧延の如き１１４通の変形技術によっ
て線祠、形材又（ユ薄板に変えられるか又１．１、研削
によって粉末に作られる。媒溶剤が加えられるか又はそ
れらの上に溶着されることができる。

銅はんだ及び銅合金はんだはは／υだ（Ｎｌ　＆ノリへ
さ鋳鉄、鋼、硬質金属等と反応し、固溶体及び／又は化
学市論的に限定された化合物を生成する。１この種のは
んだ（まそれ故゛反応はんだ″と簡（１ｊに称される。

これらは経済的、技術的Ｂ＋山から、広範に機械部品、
装置、機器、工具、電気モータ類の組立てにおいて、広
範に特に鋼、鋳鉄、硬′ｉ：ｉ金屈の硬質はんだ付は又
はろうイζ」りに使用される。しばしば、特に鋼と硬質
金属をはんだイ・」（ノするどさ、工作物は真空又は保
護ガス内ひ比較的高い温度、例えば１１００℃以上にさ
れる。゛硬￥：１金屈″とは１−１に、たいていは僅か
な特定含有量の炭素を含む炭化タングステン／コバル１
〜合金と理解されるが、結合剤（」バルト）は他の金属
、例えばニッケルと置換えることもできる。しかしなが
ら炭化チタンと炭化タンクルし適切に使用でき、これら
もまたたいてい、結合剤どしてコバル１へ及びおぞらく
はその他の金属をも含む。

既知の銅ベースはんだを使用づるとき、例えば鋼を砂質
はんだにはんだイ」すＪるどき、完全に満足な結果は１
トノられない。従って例えば崩壊又は分離現象が鋼の粒
界に見られた。この結果、静的ツ！１）度と動的強度が
それ相応に減少づる。特に鋼の靭性はその区域で著しく
減少りる。池万、硬質金属の場合は、しばしば拡散、金
属間相の形成、キルクン／Ｊル（ｆ（１ｒｋｃｎｄａｌ
ｌ　）効果による経区１或の脆性が゛もろい″又は゛′
衰弱した″１ネ域どいっしょに認められた。更に、時、
１５り特に別の硬質金属へのは／υだイ１りにあい（、
硬質金属の部分に特に炭素が不足ザる結果どしてη状の
層の形成が認められた。これらの悪化さける拡散−発生
効果は特に衝撃応力に関しては我慢Ｃきない程に悪い結
果をもたらず。

驚いたことには、今回、これらの欠点は０．５乃至２０
重量％のコバルトを含み、銅及び／又はコバルトが少な
くとも部分的には不均質相で存（る如き銅ベース反応は
んだによって回避できることが見出された。好適にはこ
れらの成分は完全に不均質相で存在づる。

主な構成成分をなす銅と指示された昂の１ハルトのほか
に、普通の合金成分を更にはんだ中に；１むことができ
る。これらの成分は例えば０．１乃′１〉０．４車ｉ％
のシリコン及び／又は特に０．８Φｊ、ｎ　’ｚ’ｌ＋
までの（換言りれ（ば０乃至０．８重子％の）炭素Ｃあ
る。

更に、媒溶剤、結合剤の如き１１′１通の（，１、／υ
ｌご成分をはんだに加えることができる。結合剤Ｃ，：
ｌ　１９１え（３Ｌ粉末はんだ、粉状又は層形構造のは
んＩとの揚台にはばんだイ」け温度で揮発りるものとす
る。まＩこ′１−“１に存肴づる炭素成分の代りに又は
それに加え（、はんだ付けをしている状態の下で炭素を
放出りる有機化合物、適切な環〃λに、１３いて反応に
関わりる強度−増大物質、金属、非金属、有機物質及び
それ自体既知の物質をはｌυだに加えることができる。

どりわ（）、８８乃至９７重量％のＩｌｌと、１乃至１
２２重丸のコバルトと、Ｏ乃至０．６重量％、特に０．
０５乃至０．５ｍｍ％の炭素をもちかつ前述の如き普通
のはんだ成分のおそらくは追加的に存在りる残りの成分
を含む反応はんだであっＣ１銅及び／又ｉまコバル１〜
は少なくとも部分的には好適には完全に不拘Ｖ（相で存
在しでいる如き反応はんだが右利であることが証明され
た。

更に特に、前述の如く不均質相で存在しかつ少なくとも
９１重ｊ＋？ｒ％の銅と、２乃至８１トｍ％の〕パル１
〜と、０．４Φｍ％までの炭素をｇむ反応はんだが右利
Ｃあることが証明された。特に好適な実施例では、不均
質反応はんだは９Ａ）’ｒ至９７重Ｑ％の銅と、３乃至
６手ω％の」パル（〜と、０．６ｆ量％Ｊ。

での炭素からなる。一般的には、コバル１〜含有司が１
車量％と、はんだ（＝Ｊけ温度で最大限度に溶解リ−る
コバルト車量との間にあれば、特に好適である。

本発明によれる不均質反応は／しだ中にＪ３−ビｌうく
け存在する炭素は例えば）ｆｔ合酸成分して、特に籾米
構造の場合には、おそらく（よ飽和したＣｏＣ含金どし
て、又はそれ相応の又は適ＱＪな部−の炭素を１′（る
有機物質どして存在覆ることができる。分解しＣ炭素を
形成する有機炭素化合物は一般に既知Ｃある（ロムブス
・ヒエミー・レクシニ１ン、第７１ｋ。

特に第１８１１頁参照）。

反応はんだの成分、好適には銅及び／又（，１−１ハル
トは、少なくとも部分的に（ま、微ｆｉ１１に分割され
た、好適には粉末の状態Ｃ′存イｌしつる。これに関し
ては、それは例えば紛未冶令法で作った狗メ暑昆合物の
成形体からなり、Ｊ３そらくはイれ以Ｖの添加剤を含有
し、１１．１体を含むか又（Ｊ、含ｌυＣい４ｆい物と
Ｊ′ることができる。この不均Ｂ′？反応は／ＶたはＩ
シミｆえば固体状又はペースト状の担体内に入れること
できる。これらの担体はりｒ適には不活性であζ）が、
さもなりれば反応性の、例え（、ｆ炭素を作るＩＡ）Ｙ
＋化合物、金属等である。

特に好適であるのは反応はんだの多層（１ａ１えばサン
ドイッヂ状）構造で６うり、それらの層は、例えば銅と
コバル１〜又はそれらの少なくとも一部が異４１つだ層
中に配置される如くして異なった組成をもつ。他の成分
のばかには銅又はコバル１〜のみを含む層、又はおＨに
異なった銅コバル１〜淵度をもつ層を具える構成にする
ことができる。これに関しては、特にもし１つのかかる
銅層が２つのコバル１〜層間に配置されるならば、実質
的−に又はもっばら銅又はコバルＩ−からなる層をもつ
不均質反応はんだが特に好適である。普通力はんだＮけ
補助剤、例えば結合剤、炭素形成剤等を例えば層の間に
配置することができる。

鋼や鋳鉄のはんだ付ｌプの（Ｊかには、本発明による銅
合金はｌυだは特に鋼を硬質金属に、１４に炭化タング
ステンコバルト硬質金属にはんだ付はりるのに有利であ
ることが証明−された。館記炭化タングデン〕パル１へ
硬質金属は通常、ｗｃ、ｃｏ及びＣを一定の化率で含ん
でいる。また鋼をチタン又はタンクルー炭化物ベースの
硬質金属にはんだ付（Ｊするのに使用づることもできる
。前記硬質金属はコバルト又はニッケルの如き他の金属
を結合剤として含んでいる。これに関しては、特にコバ
ルト層を精側に配置したときには、シール状の効果が、
鉄拡散の広範な予防と共に生じる。

次に本発明の実施例を示づ。

例　　１ 銅ベース反応はんだの調製においては、ｌνざ８μのコ
バルト層を、例えばメッキ法により、ｊ“、Ｊさ０、１
ｍｍの銅箔の一側面にイ（１着さける。このは／υだが
鋼を硬質金属にはんだ付（プづ−るために好ｊｐには、
コバルト層が鋼に面するＪ、うにして使用されるときに
は、従来既知のはんだに比してはんたｆ；Ｊ　＋ｊの′
ｆＩ撃強度はかなり増大りる。

例　　？ 銅ベース反応は／υだの調製にａ３いＣは、ｌ′；２さ
５］μのコバルト層を例えばメッキ法ににって０　、１
　！ｉ　＋ｎ…厚さの銅箔の両側面にｆｌ肴さＵる。（
、゛ｆ来既知のはんだに比して、かなりの強度がこのは
んだを用いて鋼を硬質金属ｔこ）まんだイ」（づしたと
いに得られた。

本発明は、勿論」二記２例に限定されるものではなく、
本発明の範囲内で種ノＺの変更が可能である。

従っ−Ｃ例えばオ（発明のはんだは粉末形状の４１１１
とコバルｌ〜の成分を含み、好適には不活性と覆る固体
状、又はペース状の担体をａむものどづ−ることができ
る。

特Ｆ＋出願人　　ヒルティ・アクヂエングゼルシャフ１
〜

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、　　０．５乃至２０重ω％のコバルトを含み、成ブ
   ）の銅とコパル１〜が少なくども部分的には不均質相で
   存在することを特徴どする銅ベース反応は／Ｖだ。 ２、特許請求の範囲１記載の反応はんだにおいて、８８
   乃至９７市０）％の銅と、１乃至１２巾ｍ％のコバルト
   と、Ｏ乃至０．６（好適には０　、　Ｏｉｉ乃至０．５
   〉小指％の炭素を含み、残部は酋通のはんだ成分どじ、
   銅ど］パル１〜は少なくとも部分的には、９ｆ適に【、
   １完全に不均質相て゛ａ存在ることを特徴どづる反応は
   んた。 ３、特許請求の範囲１又は２記載の反応はんだにＪ３い
   て、少な−くども９１車ｒｔ！　’＋’ｌＩの銅と、２
   乃至８重品％のコパル１−と、（）、４重量％まひの炭
   水を含むことを１！Ｉ徴どりる反応は／、だ。 ４、特許請求の範囲１乃至３の１ｌｉＪれか１つに記載
   の反応はんだにｄ３いて、９４乃至９７重司％の銅と、
   ３乃至６重量％の一１ハル１〜と、ｏ、ａｒｒ：量％ま
   での炭素を含むことを特徴とづる反応はんだ。 ５、特許請求の範囲１乃￥４の何れか１つに記載の反応
   はんだにＪ３いで、炭素が）１？合成分どして、好適に
   はコバル１〜の飽和ηるまての、コバル１〜／炭素合金
   の形で、及び／又ははんだ付は状態の下で適量の炭素を
   供給りる物°Ｃ゛１の形で含まれることを特１ｆｆＲど
   づる反応はんた。 ６、特許請求の範囲１乃至５の何れか１つに５シｉ載の
   反応はんだにＪ５いて、成分、好適にはｊｌｌ及び／又
   はコパル１へは少なくども部分的に１．１、微細に分割
   された、好適には粉末の状態（（、・在りることをｆｊ
   徴とする反応は／υた。 ７、特許請求の範囲１乃至６の何れか１つに記載の反応
   は／Ｖだにおいで、成分はりｆ′適に（。１不活性であ
   る固体状又はベースト状の担体中（口金まれでいること
   を！ｌｊ１徴どりる反１＋ｉ）はんた７８、持ム′１請
   求の範囲１乃至７の河れか１つに記載の反応は／Ｖだに
   （１′３いて、β層の形をなしくおり、成分の銅と：Ｉ
   パル１〜が少なくとも部分的には、その異なった層中に
   配置されていることを特徴どりる反応は／Ｖだ。 ９、特許請求の範囲８記載の反応はんだにおいて、少な
   くとｂ主とじで１好）凶にはしっばら銅からなる層と、
   主としＣ好適にはもっばら］ハル１へからなりかつおそ
   らくは小ざな割合の炭素を含む層を有し、又は、２つの
   かかる＝１１ハルト間に１つのかかる銅層を有づ゛るこ
   とを特徴とする反応はんだ。 １０、鋼を硬Ｄｒ金属に、特に炭化タングステン／コバ
   ルｌ−ｔｉｌｌ貿金１１＃バにはんだ（＝Ｊりづ−るた
   めの、特許請求の範囲１乃孕９の何れか１つに記載の反
   応はんだの使用法。