KR20060025604A - 땜납재 시트 및 그 제조방법 - Google Patents

땜납재 시트 및 그 제조방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20060025604A
KR20060025604A KR1020067000094A KR20067000094A KR20060025604A KR 20060025604 A KR20060025604 A KR 20060025604A KR 1020067000094 A KR1020067000094 A KR 1020067000094A KR 20067000094 A KR20067000094 A KR 20067000094A KR 20060025604 A KR20060025604 A KR 20060025604A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
powder
solder material
nickel
material sheet
sheet according
Prior art date
Application number
KR1020067000094A
Other languages
English (en)
Other versions
KR100755477B1 (ko
Inventor
치토시 모치즈키
다카유키 이와사키
히로키 요시자와
Original Assignee
이시카와지마-하리마 주고교 가부시키가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from JP2003192901A external-priority patent/JP2004082218A/ja
Application filed by 이시카와지마-하리마 주고교 가부시키가이샤 filed Critical 이시카와지마-하리마 주고교 가부시키가이샤
Publication of KR20060025604A publication Critical patent/KR20060025604A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100755477B1 publication Critical patent/KR100755477B1/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K35/00—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
    • B23K35/02—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by mechanical features, e.g. shape
    • B23K35/0222—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by mechanical features, e.g. shape for use in soldering, brazing
    • B23K35/0233—Sheets, foils
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K35/00—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
    • B23K35/02—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by mechanical features, e.g. shape
    • B23K35/0222—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by mechanical features, e.g. shape for use in soldering, brazing
    • B23K35/0244—Powders, particles or spheres; Preforms made therefrom
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K20/00—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating
    • B23K20/04—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating by means of a rolling mill
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K35/00—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
    • B23K35/22—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by the composition or nature of the material
    • B23K35/24—Selection of soldering or welding materials proper
    • B23K35/28—Selection of soldering or welding materials proper with the principal constituent melting at less than 950 degrees C
    • B23K35/286—Al as the principal constituent
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K35/00—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
    • B23K35/22—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by the composition or nature of the material
    • B23K35/24—Selection of soldering or welding materials proper
    • B23K35/30—Selection of soldering or welding materials proper with the principal constituent melting at less than 1550 degrees C
    • B23K35/3006—Ag as the principal constituent
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K35/00—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
    • B23K35/22—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by the composition or nature of the material
    • B23K35/24—Selection of soldering or welding materials proper
    • B23K35/30—Selection of soldering or welding materials proper with the principal constituent melting at less than 1550 degrees C
    • B23K35/302—Cu as the principal constituent
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K35/00—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
    • B23K35/22—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by the composition or nature of the material
    • B23K35/24—Selection of soldering or welding materials proper
    • B23K35/30—Selection of soldering or welding materials proper with the principal constituent melting at less than 1550 degrees C
    • B23K35/3033—Ni as the principal constituent
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K35/00—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
    • B23K35/22—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by the composition or nature of the material
    • B23K35/36—Selection of non-metallic compositions, e.g. coatings, fluxes; Selection of soldering or welding materials, conjoint with selection of non-metallic compositions, both selections being of interest
    • B23K35/362—Selection of compositions of fluxes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K35/00—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
    • B23K35/40—Making wire or rods for soldering or welding
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K2101/00—Articles made by soldering, welding or cutting
    • B23K2101/18—Sheet panels

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Powder Metallurgy (AREA)
  • Die Bonding (AREA)

Abstract

취급성이 양호한 땜납재 시트를 제공하기 위해, 1종 혹은 2종 이상의 조성이 다른 분말이 혼합되어 땜납재 조성을 구성하고 있는 땜납재 조성분말을 분말 압연하여 시트형으로 성형한다.

Description

땜납재 시트 및 그 제조방법{Brazing filler metal sheet and method for production thereof}
본 발명은, 땜납재가 시트형으로 성형된 땜납재(brazing metal) 시트 및 그 제조방법에 관한 것이다.
현재 실용화되어 있는 니켈 땜납재 시트는, 니켈 땜납재 조성의 금속을 용해하여 급냉 롤러법에 의해 아몰퍼스 시트형으로 한 것으로서, 아몰퍼스 시트이기 때문에 스프링과 같이 탄력성이 있어 소정의 틈에 끼워 세팅하기 어렵고, 또 매우 얇은 박형(수십미크론 두께)이므로 틈이 넓은 경우에는, 소정의 형상으로 재단한 것을 여러장 겹친 상태에서 접합부에 깔 필요가 있기 때문에 작업성이 나쁘다. 또한, 시트폭이 급냉 롤러법의 노즐 사이즈로 제한되기 때문에 더 넓은 폭에 걸쳐 접합시키려는 경우에는, 여러장을 인접시킨 상태로 깔 필요가 있어, 이 점에서도 작업성이 나쁘다.
더우기, 시트형이 아닌 분말 형태의 니켈 땜납재도 실용화되어 있는데, 이 분말 형태의 것은, 바인더를 혼합함으로써 페이스트 형태로 할 필요가 있고, 동시에, 접합 전단계에서 바인더를 휘발시키는 공정도 필수적이기 때문에 이것도 접합 작업에서의 작업성이 나쁘다. 또 납땜할 때 바인더가 탄화물이 되어 잔류하기 때문 에 납땜 품질이 저하된다.
본 발명은, 상술한 문제점을 감안하여 이루어진 것으로서, 취급성이 우수한 땜납재 시트 및 그 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에서는, 상기 목적을 달성하기 위하여 땜납재 시트에 관하여 땜납재 조성의 분말을 시트형으로 성형한다는 해결수단을 채용한다.
또 본 발명에서는, 땜납재 시트의 제조방법에 관하여, 땜납재 조성의 분말을 압연에 의해 시트형으로 성형한다는 해결수단을 채용한다.
이와 같은 본 발명에 의하면, 땜납재 조성의 분말을 시트형으로 성형하기 때문에, 성형시의 압압력 조절에 의해 두께를 넓은 범위에 걸쳐 설정할 수 있으며, 따라서 종래의 박형 아몰퍼스 시트에 비해 매우 쓰기에 편리하고 접합시의 작업성을 대폭 향상시킬 수 있다.
도 1은, 본 발명의 일 실시형태에 관한 니켈 땜납재 시트(A)의 구성을 도시한 사시도이다.
도 2는, 본 발명의 일 실시형태에 관한 땜납재 시트 제조장치의 구성을 도시한 모식도이다.
도 3은, 본 발명의 일 실시형태에 관한 니켈 땜납재 시트(A)의 외견을 도시한 사진이다.
도 4는, 본 발명의 일 실시형태에 관한 니켈 땜납재 시트(A)의 단면을 도시 한 사진이다.
도 5는, 본 발명의 일실시형태에 관한 니켈 땜납재 시트(A)의 단면을 도시한 해석사진이다.
도 6은, 본 발명의 일실시형태에 관한 니켈 땜납재 시트(A)를 납땜 접합으로 사용한 후의 단면을 도시한 사진이다.
도 7은, 본 발명의 일실시형태에 관한 니켈 땜납재 시트(A)를 납땜 접합에 사용한 후의 단면을 도시한 해석사진이다.
도 8(a)(b)는, 본 발명의 일실시형태에 관한 니켈 땜납재 시트(A)의 합금화 상태를 도시한 X선 회절패턴이다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명에 관한 땜납재 시트 및 그 제조방법의 일실시형태에 대해서 설명하기로 한다. 더우기 본 실시형태는, 원료가 되는 땜납재 조성의 분말로서 니켈을 주성분으로 하는 니켈 땜납재 조성의 분말(니켈 땜납재 조성분말)을 사용한 니켈 땜납재 시트에 관한 것이다.
도 1은, 본 실시형태에서의 니켈 땜납재 시트의 사시도이다. 또 도 2는, 본 니켈 땜납재 시트의 제조장치(땜납재 시트 제조장치)의 모식도이다. 이러한 도면에 있어서, 부호 A는 니켈 땜납재 시트, 1은 니켈 땜납재 조성분말, 2A,2B는 압연 롤러, 3은 가열로이다.
본 니켈 땜납재 시트(A)는, 니켈 땜납재 조성분말(1)을 소성 가공법 또는 바인더 성형법에 의해 시트형으로 성형하고 또 소결시킨 것이다. 소성 가공법은 니켈 땜납재 조성분말(1)을 프레스법이나 압연법에 의해 시트화하는 것으로서, 일례로서 본 실시형태에서 사용하고 있는 분말 압연이 있다. 또 바인더 성형법은, 니켈 땜납재 조성분말(1)과 바인더가 되는 수지가 혼련된 것을, 예를 들면 닥터 블레이드법을 사용하여 시트화하는 것이다.
일반적인 소성 가공법으로는, 연속된 띠형의 시트재를 성형하는 것은 어렵지만 분말 압연에 의하면 이와 같은 문제점을 해결할 수 있다. 또 분말 압연은, 바인더 성형법과 같이 니켈 땜납재 조성분말(1)과 수지를 혼련시키는 공정이 불필요한 만큼 제조공정을 단순화할 수 있다는 장점이 있다.
본 니켈 땜납재 시트(A)의 판두께는, 분말의 투입량과 분말 압연시의 압압력 조절에 의해 약 15㎛(마이크로미터)∼500㎛(마이크로미터)의 범위 내의 값으로 설정된다. 또 니켈 땜납재 조성분말은, 니켈을 주성분으로 하는 니켈기 합금의 분말로서, 100마이크로미터 이하의 입경을 갖는다. 더우기 이 니켈 땜납재 조성분말(1)의 입경은, 성형하려는 판두께에 따라 적절히 최적의 것, 즉 분말 압연에 있어서 시트형으로 성형하기 쉬운 것이 적절히 선택된다.
이와 같은 니켈 땜납재 시트(A)를 제조하기 위한 땜납재 시트 제조장치는, 도 2에 도시한 바와 같이, 1쌍의 압연 롤러(2A),(2B)와 가열로(3)로 구성되어 있다. 1쌍의 압연롤러(2A),(2B)는, 서로의 둘레면이 소정 간격을 두고 평행 대치하도록 배치되어 있다. 가열로(3)는 이와 같은 압연 롤러(2A),(2B)의 하류 공정에 설치되어 있다.
니켈 땜납재 조성분말(1)은, 상기 1쌍의 압연 롤러(2A),(2B) 위에 위쪽부터 공급된다. 이 니켈 땜납재 조성분말(1)은, 니켈(Ni)을 주성분으로 한 것으로서, 예를 들면 크롬(Cr), 철(Fe), 규소(Si), 붕소(B) 등을 소정 중량% 포함하는 것으로서, 예를 들면 JIS규격의 BNi-1, BNi-2, BNi-3, BNi-4, BNi-5, BNi-6, BNi-7과 같은 니켈 땜납재 조성을 갖는 것이다.
이와 같은 니켈 땜납재 조성분말(1)은, 각 압연 롤러(2A),(2B)가 화살표로 나타낸 바와 같이 회전 구동됨으로써 각 압연 롤러(2A),(2B)와의 사이에 형성된 빈틈에 차례로 보내진다. 그리고 니켈 땜납재 조성분말(1)은, 분말 압연 처리, 즉 각 압연 롤러(2A),(2B)에 의해 압압되면서 아래쪽으로 차례로 송출되어 시트형으로 성형된다.
이 시트형의 니켈 땜납재 조성분말(1)은, 압연 롤러(2A),(2B)의 하류 공정에 위치하는 가열로(3)에 의해 소정 온도까지 가열됨으로써 소결처리된다. 이 가열로(3)에서의 소결온도는, 니켈 땜납재 조성분말(1)의 액상선 온도의 50% ∼85% 정도에 상당하는 온도이다. 이와 같이 하여 가열로(3)에서 송출된 것이 상기 니켈 땜납재 시트(A)이다. 더우기, 소결 후에 판형의 불량이 있는 경우에는 다시 한 번 압연해도 좋다. 또 판압을 얇게 하고 싶은 경우에는 가열 공정과 압연 공정을 반복해도 좋다.
본 실시형태에 의하면, 니켈 땜납재 조성분말(1)을 분말 압연에 의해 시트형으로 형성한다. 즉, 이와 같이 하여 제조된 니켈 땜납재 시트(A)는, 분말 압연시의 압압력의 조절에 의해, 상술한 바와 같이 두께를 넓은 범위에 걸쳐 설정할 수 있기 때문에, 종래의 박형 아몰퍼스 시트에 비해 매우 사용이 용이하며 접합시의 작업성 을 대폭 향상시킬 수 있다.
더우기, 본 발명은 상기 실시형태에 한정되지 않으며 다음과 같은 변형예를 생각할 수 있다. 예를 들면, 상기 실시형태에서는 각 압연 롤러(2A),(2B)에 의한 분말 압연 처리 후에 가열로(3)에 의한 소결처리를 하지만, 이 소결처리는 반드시 필수적인 처리는 아니며 각 압연 롤러(2A),(2B)에 의한 분말 압연 처리만으로도 땜납재 조성분말(1)을 시트형으로 성형할 수 있다.
또 이 니켈 땜납재 조성분말(1)로는, 1종류의 모재로 이루어진 분말에 한정되지 않으며, 여러 종류의 분말을 혼합한 것이어도 좋다. 이와 같은 여러 종류의 분말을 혼합한 니켈 땜납재 조성분말(1)로는, 예를 들면 이하의 것을 생각할 수 있는데, 이러한 성분 비율에 대한 허용범위는 ±5%이다.
이 경우, 니켈 땜납재 시트(A)는, 가열로(3)에 의한 소결온도를 비교적 저온, 예를 들면 니켈 땜납재 조성분말(1)의 액상선 온도의 50% 정도에 상당하는 온도로 설정함으로써 니켈 땜납재 조성분말(1)에서의 각 모재 분말이 완전히 합금화되지 않고 혼합 상태를 유지한 채로 시트형으로 성형된 것이다.
각 모재 분말의 합금화가 진행될수록 니켈 땜납재 시트(A)의 가요성이 없어지기 때문에, 가열로(3)에 의한 소결온도는, 각 모재의 분말이 완전히 합금화되지 않고 혼합 상태를 유지하도록 니켈 땜납재 조성분말(1)의 액상선 온도의 50% 정도에 상당하는 온도로 설정하는 것이 바람직하다. 더우기, 이와 같은 니켈 땜납재 시트(A)는, 실사용 시 즉, 납땜 접합에 사용되어 용해된 경우에 땜납재로서의 기능을 한다.
(1) JIS규격의 BNi-1에 대응한 것으로서, 니켈(Ni)분말, 크롬(Cr)분말, 실리콘(Si)분말, 철(Fe)분말 및 붕소(B)분말의 5종류의 분말을, 예를 들면 74wt%:14wt%:4.0wt%:4.5wt%:3.5wt%의 비율로 혼합한 것을 생각할 수 있다.
(2) 니켈(Ni)분말, 크롬(Cr)분말, 붕소(B)분말, 철(Fe)분말 및 실리콘(Si)분말을 소정의 중량 비율로 혼합하여 BNi-2의 성분비로 조합한 혼합 분말이어도 좋다. 이와 같은 혼합 분말로 형성한 시트의 경우, 연성이 있는 니켈(Ni)분말이 80wt% 이상을 차지하는 혼합 재료 시트가 된다. 따라서 연성을 가진 니켈이 주체가 되어 다른 종류의 분말을 포함하는 상태가 되기 때문에 무르지 않고 연성 및 핸들링성이 우수한 시트를 얻을 수 있다.
예를 들면, JIS규격의 BNi-2에 대응한 것으로서, 니켈(Ni)분말, 크롬(Cr)분말, 실리콘(Si)분말, 철(Fe)분말 및 붕소(B)분말의 5종류의 분말을, 예를 들면 82.5wt%:7wt%:4.5wt%:3.0wt%:3.0wt%의 비율로 혼합한 것을 생각할 수 있다.
도 3은, 이와 같은 JIS규격의 BNi-2에 대응한 혼합 분말을 상술한 땜납재 시트 제조장치로 분말 압연하여 제조된 니켈 땜납재 시트(A)의 외견을 도시한 사진이다. 이 사진이 도시한 바와 같이 본 니켈 땜납재 시트(A)는, 가요성이 있기 때문에 핸들링성 등이 우수한 시트이다.
또 도 4 및 도 5는, 본 니켈 땜납재 시트(A)에서의 니켈(Ni)분말, 크롬(Cr)분말, 실리콘(Si)분말, 철(Fe)분말 및 붕소(B)분말의 혼합 상태를 도시한 사진이다. 이 중에서, 도 4는 본 니켈 땜납재 시트(A)의 단면 사진으로서, 니켈(Ni)분말, 크롬(Cr)분말, 실리콘(Si)분말, 철(Fe)분말 및 붕소(B)분말이 합금화되지 않고 각 각 입자로서 섞여 있는 상태라는 것을 알 수 있다.
도 5는, 본 니켈 땜납재 시트(A)에서의 각 조성 원소의 위치를 도시한 해석사진으로서, 상기 도 4에 도시한 단면에 대응하는 것이다. 더우기, 이 도 5에서, 상단 왼쪽 사진은 다른 해석사진과 대비하기 위해 도 4를 축소한 것이다. 이들 각 해석사진에 있어서, 희게 표시되어 있는 부분이 각 원소, 즉 니켈(Ni), 크롬(Cr), 실리콘(Si), 철(Fe) 및 붕소(B)가 존재하는 부위이고, 이들 부위는 도 4에 도시된 각각 입자의 위치에 대응하고 있다는 것을 알 수 있다.
즉, 본 니켈 땜납재 시트(A)에서의 니켈(Ni)분말, 크롬(Cr)분말, 실리콘(Si)분말, 철(Fe)분말 및 붕소(B)분말은, 용융되어 합금화되어 있지 않으며 혼합 상태에 있다는 것을 도 4 및 도 5로부터 용이하게 이해할 수 있다.
도 6 및 도 7은, 이와 같은 각 모재의 입자가 혼합 상태에 있는 본 니켈 땜납재 시트(A)를 사용하여 인코넬(inconel)재를 납땜 접합한 상태를 도시한 단면 사진이다. 이 중에서, 도 6은 통상의 단면 사진으로서, 상하의 인코넬재가 해당 각 인코넬재 간의 니켈 땜납재(즉 가열에 의해 본 니켈 땜납재 시트(A)가 용융된 것)에 의해 접합된 상태를 도시하고 있다.
이에 비해 도 7은, 도 6의 단면 사진에 대응하는 해석사진으로서, 각 원소, 즉 니켈(Ni), 크롬(Cr), 실리콘(Si), 철(Fe) 및 붕소(B)의 분포 상태를 도시하고 있다. 더우기, 이 도 7에서 상단 왼쪽의 사진은 다른 해석사진과 대비하기 위해 도 6을 축소한 것이다.
이 도 7의 해석사진, 즉 본 니켈 땜납재 시트(A)의 납땜 후의 상태를 상술한 도 5의 해석사진, 즉 납땜 전의 상태와 비교하면 알 수 있듯이, 납땜 전에 입자로서 존재한 각 원소는, 납땜시의 가열에 의해 꽤 균일하게 섞여 합금화되어 있다는 것을 알 수 있다.
이와 같이 본 니켈 땜납재 시트(A)는, 니켈(Ni)분말, 크롬(Cr)분말, 실리콘(Si)분말, 철(Fe)분말 및 붕소(B)분말이 합금화되지 않고 각각 입자로서 혼합된 상태의 것이지만, 이 혼합 상태는 가열로(3)에서의 소성온도에 의해 실현된다.
도 8a,b는, 소성온도에 의해 니켈(Ni)분말, 크롬(Cr)분말, 실리콘(Si)분말, 철(Fe)분말 및 붕소(B)분말이 합금화되는 것을 도시한 X선 회절패턴이다. 도 8a는 소성온도를 비교적 저온으로 설정한 상태를, 한편 도 8b는 소성온도를 비교적 고온으로 설정한 상태를 나타내고 있다. 도 8a에서는, 소성온도가 비교적 저온이기 때문에 니켈(Ni)의 피크만 나타나고, 이에 비해 도 8b에서는 소성온도가 비교적 고온이기 때문에 니켈(Ni)과는 다른 원소가 합금화됨으로써 니켈(Ni) 이외의 피크가 나타나 있다.
따라서, 니켈(Ni)분말, 크롬(Cr)분말, 실리콘(Si)분말 철(Fe)분말 및 붕소(B)분말이 합금화되지 않고 각각의 입자의 혼합 상태를 유지시키기 위해서는, 가열로(3)에서의 소성온도를 비교적 저온으로 설정할 필요가 있다.
(3) 또 JIS규격의 BNi-2에 대응한 것으로는, 니켈(Ni)분말과 니켈―크롬(Ni-Cr)합금 분말과 니켈―붕소(Ni-B)합금 분말과 철―크롬(Fe-Cr)합금 분말과 철-니켈(Fe-Ni)합금 분말과 철―실리콘(Fe-Si)합금 분말을 혼합하고, 전체의 총합의 성분비가 니켈(Ni)을 모재 성분으로 하고, 크롬(Cr)이 6wt% 이상 8wt% 이하, 붕소(B)가 2.75wt% 이상 3.5wt% 이하, 철(Fe)이 2.5wt% 이상 3.5wt% 이하, 실리콘(Si)이 4wt% 이상 5wt% 이하가 되도록 조합한 것을 분말 압연법으로 그린시트에 형성하고, 가열로에서 소결한다. 이와 같은 혼합 분말의 소결 후의 시트는, 국소적으로는 니켈 땜납재 조성은 아니지만, 용해함으로써 땜납재가 되어 납땜을 할 수 있다. 더우기, 이러한 각 분말의 입경은 1OO㎛이하인 것이 바람직하다.
(4) JIS규격의 BNi-3에 대응한 것으로서, 니켈(Ni)분말, 실리콘(Si)분말 및붕소(B)분말의 3종류의 분말을, 예를 들면 92.3wt%:4.5wt%:3.2wt%의 비율로 혼합한 것을 생각할 수 있다.
(5) JIS규격의 BNi-4에 대응한 것으로서, 니켈(Ni)분말, 실리콘(Si)분말 및붕소(B)분말의 3종류의 분말을, 예를 들면 94.5wt%:3.5wt%:2.0wt%의 비율로 혼합한 것을 생각할 수 있다.
(6) JIS규격의 BNi-5에 대응한 것으로서, 니켈(Ni)분말,크롬(Cr)분말 및 실리콘(Si)분말의 3종류의 분말을, 예를 들면 71Wt%:19wt%:10wt%의 비율로 혼합한 것을 생각할 수 있다.
(7) JIS규격의 BNi-6에 대응한 것으로서, 니켈(Ni)분말 및 인(P)분말의 2종류의 분말을, 예를 들면 89wt%:11wt%의 비율로 혼합한 것을 생각할 수 있다.
(8) JIS규격의 BNi-7에 대응한 것으로서, 니켈(Ni)분말, 크롬(Cr)분말 및 인(P)분말의 3종류의 분말을, 예를 들면 77wt%:13wt%:10wt%의 비율로 혼합한 것을 생각할 수 있다.
또한, 원료가 되는 땜납재 조성의 분말로서는, 상술한 니켈을 주성분으로 하 는 니켈 땜납재 조성의 분말에 한정되지 않으며, 예를 들면 알루미늄 땜납재나 은땜납재, 또 기타 땜납재에 대해서 적어도 2종류 이상의 이종(異種) 분말을 소정의 중량 비율로 혼합한 분말을 분말 압연에 의해 시트형으로 형성함으로써 땜납재 시트를 얻을 수 있다. 이와 같은 이종 분말의 혼합 분말은 합금분말 혹은 단일 금속분말에 다른 종류의 합금분말 혹은 다른 종류의 단일 금속분말을 혼합한 혼합 분말이다.
〔알루미늄 땜납재 시트〕
알루미늄(Al)을 주성분으로 하는 알루미늄 땜납재 시트를 제조하는 경우에는, 예를 들면 JIS규격의 BA4047에 대응한 것으로서, 알루미늄(Al)분말 및 실리콘(Si)분말의 2종류의 분말을, 예를 들면 88Wt%:12wt%의 비율로 혼합한 땜납재 조성분말을사용하는 것을 생각할 수 있다. 더우기, 해당 성분 비율에 대한 허용범위는 ±5%이다.
또 이와 같은 혼합 분말에 플루오르화물(예를 들면 세슘플루오르화물)을 함유하는 플럭스 분말체를 첨가하는 것도 생각할 수 있다.
〔구리 땜납재 시트〕
또 이하의 땜납재 조성분말을 사용함으로써 구리(Cu)를 주성분으로 하는 구리 땜납재 시트를 제조할 수 있지만, 이 경우 상술한 니켈 땜납재 시트(A)를 제조하는 경우와는 다르며, 가열로(3)에 의한 소결온도를 비교적 고온, 예를 들면 땜납재 조성분말의 액상선 온도의 85% 정도에 상당하는 온도로 설정함으로써 확실한 강도와 가요성을 가진 구리 땜납재 시트를 제조할 수 있다. 더우기, 이하의 성분 비 율에 대한 허용범위는 ±5%이다.
(1) JIS규격의 BCuP-1에 대응한 것으로서, 구리(Cu)분말 및 인(P)분말의 2종류의 분말을, 예를 들면 95wt%:5.0wt%의 비율로 혼합한 것을 사용한다.
(2) JIS규격의 BCuP-2에 대응한 것으로서, 구리(Cu)분말 및 인(P)분말의 2종류의 분말을, 예를 들면 93wt%:7.0wt%의 비율로 혼합한 것을 사용한다. 더우기 구리(Cu)와 인(P)의 합금인 CuP3분말과 구리(Cu)분말을, 예를 들면 50wt%:50wt%의 비율로 혼합한 것을 사용함으로써 BCuP-2의 땜납재 조성을 실현해도 좋다.
(3) JIS규격의 BCuP-3에 대응한 것으로서, 구리(Cu)분말, 인(P)분말 및 은(Ag)분말의 3종류의 분말을, 예를 들면 88.7wt%:6.3wt%:5.0wt%의 비율로 혼합한 것을 사용한다.
(4) JIS규격의 BCuP-4에 대응한 것으로서, 구리(Cu)분말, 인(P)분말 및 은(Ag)분말의 3종류의 분말을, 예를 들면 87wt%:7.0wt%:6.0wt%의 비율로 혼합한 것을 사용한다. 이와 같은 혼합 분말을 분말 압연에 의해 시트형으로 형성한 땜납재 시트는, 합금화되어 있지 않은 분말 조성의 혼합재의 시트이지만, 용융시킴으로써 JIS규격의 BCuP-4 인 구리 땜납재가 된다.
(5) JIS규격의 BCuP-5에 대응한 것으로서, 구리(Cu)분말, 인(P)분말 및 은(Ag)분말의 3종류의 분말을, 예를 들면 79.8wt%:5.0wt%:15.2wt%의 비율로 혼합한 것을 사용한다.
(6) JIS규격의 BCuP-6에 대응한 것으로서, 구리(Cu)분말, 인(P)분말 및 은 (Ag)분말의 3종류의 분말을, 예를 들면 91wt%:7.0wt%:2.0wt%의 비율로 혼합한 것을 사용한다.
〔은 땜납재 시트〕
또한, 은(Ag)을 주성분으로 하는 은땜납재 시트를 제조하는 경우에는, 이하의 땜납재 조성분말을 사용하는 것을 생각할 수 있다. 더우기, 이하의 성분 비율에 대한 허용범위는 ±5%이다.
(1) JIS규격의 BAg-1에 대응한 것으로서, 은(Ag)분말, 구리(Cu)분말, 아연(Zn)분말 및 카드뮴(Cd)분말의 4종류의 분말을, 예를 들면 48wt%:16wt%:16wt%:20wt%의 비율로 혼합한 것을 생각할 수 있다.
(2) JIS규격의 BAg-2에 대응한 것으로서, 은(Ag)분말, 구리(Cu)분말, 아연(Zn)분말 및 카드뮴(Cd)분말의 4종류의 분말을, 예를 들면 36wt%:26wt%:20wt%:18wt%의 비율로 혼합한 것을 생각할 수 있다.
(3) JIS규격의 BAg-3에 대응한 것으로서, 은(Ag)분말, 구리(Cu)분말, 아연(Zn)분말, 카드뮴(Cd)분말 및 니켈(Ni)분말의 5종류의 분말을, 예를 들면 50wt%:15.5wt%:15.5wt%:16wt%:3wt%의 비율로 혼합한 것을 생각할 수 있다.
(4) JIS규격의 BAg-4에 대응한 것으로서, 은(Ag)분말, 구리(Cu)분말, 아연(Zn)분말 및 니켈(Ni)분말의 4종류의 분말을, 예를 들면 40wt%:30wt%:28wt%:2.0wt%의 비율로 혼합한 것을 생각할 수 있다.
(5) JIS규격의 BAg-5에 대응한 것으로서, 은(Ag)분말, 구리(Cu)분말 및 아연(Zn)분말의 3종류의 분말을, 예를 들면 45wt%:30wt%:25wt%의 비율로 혼합한 것을 생각할 수 있다.
(6) JIS규격의 BAg-6에 대응한 것으로서, 은(Ag)분말, 구리(Cu)분말 및 아연(Zn)분말의 3종류의 분말을, 예를 들면 50wt%:34wt%:16wt%의 비율로 혼합한 것을 생각할 수 있다.
(7) JIS규격의 BAg-7에 대응한 것으로서, 은(Ag)분말, 구리(Cu)분말, 아연(Zn)분말 및 주석(Sn)분말의 4종류의 분말을, 예를 들면 56wt%:22wt%:17wt%:5.0wt%의 비율로 혼합한 것을 생각할 수 있다.
(8) JIS규격의 BAg-8에 대응한 것으로서, 은(Ag)분말 및 구리(Cu)분말의 2종류의 분말을, 예를 들면 72wt%:28wt%의 비율로 혼합한 것을 생각할 수 있다.

Claims (20)

  1. 땜납재 조성의 분말을 시트형으로 성형하여 이루어진 것을 특징으로 하는 땜납재 시트.
  2. 제1항에 있어서, 소성 가공법 또는 바인더 성형법에 의해 땜납재 조성의 분말을 시트형으로 성형하는 것을 특징으로 하는 땜납재 시트.
  3. 제2항에 있어서, 소성 가공법은 분말 압연인 것을 특징으로 하는 땜납재 시트.
  4. 제3항에 있어서, 땜납재 조성의 분말은 적어도 2종류 이상의 분말을 소정의 중량 비율로 혼합함으로써 땜납재 조성이 되는 성분비로 조합한 것임을 특징으로 하는 땜납재 시트.
  5. 제4항에 있어서, 땜납재 조성의 분말이 완전히 합금화되지 않고 혼합 상태에 있는 것을 특징으로 하는 땜납재 시트.
  6. 제5항에 있어서, 땜납재 조성의 분말은 니켈을 주성분으로 한 조성인 것을 특징으로 하는 땜납재 시트.
  7. 제5항에 있어서, 땜납재 조성의 분말은 알루미늄을 주성분으로 한 조성인 것을 특징으로 하는 땜납재 시트.
  8. 제7항에 있어서, 실리콘이 10∼15wt% 포함되어 있는 것을 특징으로 하는 땜납재 시트.
  9. 제5항에 있어서, 땜납재 조성의 분말은 구리를 주성분으로 한 조성인 것을 특징으로 하는 땜납재 시트.
  10. 제9항에 있어서, 인이 4∼8wt% 포함되어 있는 것을 특징으로 하는 땜납재 시트.
  11. 땜납재 조성의의 분말을 압연에 의해 시트형으로 성형하는 것을 특징으로 하는 땜납재 시트의 제조방법.
  12. 제11항에 있어서, 소성 가공법 또는 바인더 성형법에 의해 땜납재 조성의 분말을 시트형으로 성형하는 것을 특징으로 하는 땜납재 시트의 제조방법.
  13. 제12항에 있어서, 소성 가공법은 분말 압연인 것을 특징으로 하는 땜납재 시 트의 제조방법.
  14. 제13항에 있어서, 땜납재 조성의 분말은 적어도 2종류 이상의 분말을 소정의 중량 비율로 혼합함으로써 땜납재 조성이 되는 성분비로 조합한 것임을 특징으로 하는 땜납재 시트의 제조방법.
  15. 제14항에 있어서, 땜납재 조성의 분말이 완전히 합금화되지 않고 혼합 상태에 있는 것을 특징으로 하는 땜납재 시트의 제조방법.
  16. 제15항에 있어서, 땜납재 조성의 분말은 니켈을 주성분으로 한 조성인 것을 특징으로 하는 땜납재 시트의 제조방법.
  17. 제15항에 있어서, 땜납재 조성의 분말은 알루미늄을 주성분으로 한 조성인 것을 특징으로 하는 땜납재 시트의 제조방법.
  18. 제17항에 있어서, 실리콘이 10∼15wt% 포함되어 있는 것을 특징으로 하는 땜납재 시트의 제조방법.
  19. 제15항에 있어서, 땜납재 조성의 분말은 구리를 주성분으로 한 조성인 것을 특징으로 하는 땜납재 시트의 제조방법.
  20. 제19항에 있어서, 인이 4∼8wt% 포함되어 있는 것을 특징으로 하는 땜납재 시트의 제조방법.
KR1020067000094A 2003-07-07 2003-12-26 땜납재 시트 및 그 제조방법 KR100755477B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003192901A JP2004082218A (ja) 2002-07-05 2003-07-07 ロウ材シート及びその製造方法
JPJP-P-2003-00192901 2003-07-07

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20060025604A true KR20060025604A (ko) 2006-03-21
KR100755477B1 KR100755477B1 (ko) 2007-09-04

Family

ID=33562429

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020067000094A KR100755477B1 (ko) 2003-07-07 2003-12-26 땜납재 시트 및 그 제조방법

Country Status (9)

Country Link
US (1) US7387230B2 (ko)
KR (1) KR100755477B1 (ko)
AT (1) AT9200U1 (ko)
AU (1) AU2003296160B2 (ko)
CA (1) CA2529560C (ko)
DE (1) DE20321167U1 (ko)
RU (1) RU2317185C2 (ko)
TW (1) TWI236394B (ko)
WO (1) WO2005002780A1 (ko)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7354659B2 (en) * 2005-03-30 2008-04-08 Reactive Nanotechnologies, Inc. Method for fabricating large dimension bonds using reactive multilayer joining
JP2008049371A (ja) * 2006-08-24 2008-03-06 Ihi Corp クラッド材の製造方法及びクラッド材
JP2008272763A (ja) * 2007-04-25 2008-11-13 Ihi Corp クラッドシート及びその製造方法
US8350176B2 (en) * 2008-06-06 2013-01-08 Babcock & Wilcox Power Generation Group, Inc. Method of forming, inserting and permanently bonding ribs in boiler tubes
CH705321A1 (de) * 2011-07-19 2013-01-31 Alstom Technology Ltd Lötfolie zum Hochtemperaturlöten und Verfahren zum Reparieren bzw. Herstellen von Bauteilen unter Verwendung dieser Lötfolie.
DE112020004685T5 (de) * 2019-11-26 2022-08-25 National Institute of Advanced Industrial Science and Technology Vorformlötmittel und verbindungsverfahren unter verwendung desselben
CN111872600B (zh) * 2020-07-08 2021-06-08 中国矿业大学 一种MOFs碳化产物及制备方法和在无铅钎料改性中的应用
CN114871625B (zh) * 2022-06-15 2023-06-23 郑州机械研究所有限公司 一种铜磷钎料箔及其制备方法

Family Cites Families (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4075009A (en) 1976-04-30 1978-02-21 Alloy Metals, Inc. Nickel base brazing alloy
US4302515A (en) * 1979-02-01 1981-11-24 Allied Corporation Nickel brazed articles
US4380479A (en) 1981-12-21 1983-04-19 Gte Products Corporation Foils of brittle alloys
JPS5996250A (ja) * 1982-11-26 1984-06-02 Nissan Motor Co Ltd 耐摩耗性焼結合金の製造方法
US4448618A (en) 1983-02-28 1984-05-15 Allied Corporation Nickel based brazing filler metals
US4587097A (en) 1984-06-22 1986-05-06 Allied Corporation Homogeneous low melting temperature brazing filler metal for joining ferrous and non-ferrous alloys
US4826736A (en) * 1985-06-14 1989-05-02 Sumitomo Special Metals Co., Ltd. Clad sheets
EP0309786B1 (de) 1987-09-29 1992-10-21 Vacuumschmelze GmbH Nickel-Basis-Lot für Hochtemperatur-Lötverbindungen
SU1562091A1 (ru) 1988-06-29 1990-05-07 Предприятие П/Я Р-6878 Па льна смесь
JP2679268B2 (ja) * 1989-06-28 1997-11-19 株式会社明電舎 ロウ材の製造方法
RU2011497C1 (ru) 1991-06-28 1994-04-30 Научно-исследовательский институт материалов электронной техники Припой для пайки изделий электронной техники
US5547517A (en) * 1991-12-27 1996-08-20 Showa Aluminum Corporation Brazing agent and a brazing sheet both comprising an aluminum alloy containing a flux
JPH06218580A (ja) * 1993-01-27 1994-08-09 Tanaka Denshi Kogyo Kk 複合材料の製造方法
JPH06232188A (ja) * 1993-01-29 1994-08-19 Nec Corp 半田材の製造方法
US5837388A (en) * 1995-08-07 1998-11-17 The Furukawa Electric Co., Ltd. Aluminum alloy solder material, its manufacturing method, brazing sheet using this material, and method of manufacturing aluminum alloy heat exchanger using this sheet
KR19980080467A (ko) * 1997-03-24 1998-11-25 가타야마쓰네코 금속 시이트의 제조방법, 이 방법으로 제조된 금속 시이트 및이 금속 시이트를 사용한 전지용 전극
JP3004246B2 (ja) * 1997-03-24 2000-01-31 片山特殊工業株式会社 金属シートの製造方法、該方法により製造された金属シート、電池用電極の製造方法および該電池用電極
BR0010375A (pt) * 1999-03-05 2002-02-13 Alcoa Inc Método para o tratamento da superfìcie de um objeto de metal e método para o caldeamento de uma peça de trabalho de liga de alumìnio
US7041385B2 (en) * 1999-04-22 2006-05-09 Corus Aluminium Walzprodukte Gmbh Composite sheet material for brazing
JP2002305213A (ja) * 2000-12-21 2002-10-18 Hitachi Ltd はんだ箔および半導体装置および電子装置
JP3554305B2 (ja) * 2001-11-06 2004-08-18 株式会社Ｎｅｏｍａｘ ブレージングシートの製造方法並びに熱交換器の流路構造
US7451906B2 (en) * 2001-11-21 2008-11-18 Dana Canada Corporation Products for use in low temperature fluxless brazing
US6815086B2 (en) * 2001-11-21 2004-11-09 Dana Canada Corporation Methods for fluxless brazing
US7032808B2 (en) * 2003-10-06 2006-04-25 Outokumu Oyj Thermal spray application of brazing material for manufacture of heat transfer devices

Also Published As

Publication number Publication date
US20060163322A1 (en) 2006-07-27
AU2003296160B2 (en) 2007-08-30
AU2003296160A1 (en) 2005-01-21
CA2529560A1 (en) 2005-01-13
WO2005002780A1 (ja) 2005-01-13
AT9200U1 (de) 2007-06-15
CA2529560C (en) 2010-08-17
DE20321167U1 (de) 2006-06-14
TW200502064A (en) 2005-01-16
KR100755477B1 (ko) 2007-09-04
RU2317185C2 (ru) 2008-02-20
US7387230B2 (en) 2008-06-17
RU2005140287A (ru) 2006-07-10
TWI236394B (en) 2005-07-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2641689B1 (en) Electroconductive material, method of connection with same, and connected structure
KR100755477B1 (ko) 땜납재 시트 및 그 제조방법
KR100262230B1 (ko) 커터및그제조방법
WO2009046699A2 (de) Füge- und materialauftragsverfahren für ein werkstück mit einem werkstückbereich aus einer titanaluminid-legierung
US8790472B2 (en) Process for producing a solder preform having high-melting metal particles dispersed therein
CN102672160A (zh) 一种预合金胎体粉末的制备方法
JP2006328535A (ja) 超合金粉末
CN104321450A (zh) 用于硬钎焊的合金
DE112016004340T5 (de) Verbindungsmaterial und verbundener körper, der dies verwendet
CN111372717A (zh) 用于电子封装的组装的具有热稳定微结构的冶金组合物
EP2156919A1 (en) Clad sheet and process for manufacturing the same
CN109175771A (zh) 环氧树脂复合Sn-Bi无铅焊膏
CA1161284A (en) Homogeneous, ductile brazing foils
US8894780B2 (en) Nickel/iron-based braze and process for brazing
JP2005186127A (ja) ロウ材シート及びその製造方法
DE112011105017B4 (de) Pb-freie Lotpaste
JP2012016740A (ja) はんだ槽への追加供給用はんだ形状及びはんだ組成調整方法
TWI586818B (zh) Ａｕ－Ｓｎ－Ｂｉ合金粉末糊料、Ａｕ－Ｓｎ－Ｂｉ合金薄膜及其成膜方法
JP2005288526A (ja) はんだ材及び半導体装置
EP1897650A2 (de) Hartlot auf Nickel-Eisen-Basis sowie Verfahren zum Hartlöten
CN108788517A (zh) 一种低成本高性能钎料及其制备方法
WO2015190501A1 (ja) パッケージ封止方法及び封止用ペースト
JP2002160090A (ja) Ａｇ−Ｃｕ−Ｉｎ系ろう材及びＡｇ−Ｃｕ−Ｉｎ系ろう材の製造方法
JP2010080533A (ja) 電子部品接合構造体の製造方法及び該製造方法により得られた電子部品接合構造体
CN115846930A (zh) 预成型焊料组合物、焊片及制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
G170 Publication of correction
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20120802

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130801

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140808

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150730

Year of fee payment: 9

LAPS Lapse due to unpaid annual fee