KR20150094603A - 알루미늄 합금의 납땜 방법 및 플럭스 성분 피복 알루미늄 합금 부재 - Google Patents

알루미늄 합금의 납땜 방법 및 플럭스 성분 피복 알루미늄 합금 부재 Download PDF

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KR20150094603A
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히데토시 구마가이
유지 히사토미
나오키 야마시타
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가부시키가이샤 유에이씨제이
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Abstract

알루미늄 합금 부재의 표면에 플럭스 성분을 도포하는 플럭스 도포 처리를 행하고, 다음에, 플럭스 성분이 도포된 알루미늄 합금 부재를, 납땜 가열하는 납땜 가열 공정을 행함으로써, 납땜을 행하는 알루미늄 합금의 납땜 방법이며,
상기 플럭스 성분이, (A) 하기 일반식 (1)：
MwZnxAlyFz(1)
(식 중, M은 K 또는 Cs이다. w, x, y 및 z는 양의 정수이며, 이들의 최대공약수는 1이다.)
로 표시되는 플루오로아연알루민산알칼리 금속염 분말이며,
상기 플럭스 도포 처리에 있어서의 상기 알루미늄 합금 부재에 대한 (A)의 도포량이 1~50g/m2인 것을 특징으로 하는 알루미늄 합금의 납땜 방법이다.
본 발명에 의하면, 고산소 농도 분위기 및 습도가 높은 분위기 중 어느 분위기 중에서, 납땜해도, 납땜 불량이나 변색의 문제를 일으키지 않는 플럭스 조성물을 제공할 수 있다.

Description

알루미늄 합금의 납땜 방법 및 플럭스 성분 피복 알루미늄 합금 부재{ALUMINUM ALLOY BRAZING METHOD, AND ALUMINUM ALLOY MEMBER COVERED WITH FLUX COMPONENT}
본 발명은, 알루미늄 부재 또는 알루미늄 합금 부재를 플럭스 납땜하기 위한 알루미늄 합금의 납땜 방법 및 그에 이용되는 플럭스 성분 피복 알루미늄 합금 부재에 관한 것이다.
종래, 알루미늄제 자동차용 열교환기에 있어서는, 차량 엔진의 연비 향상 및 비용 절감을 위해, 경량화가 요구되며, 열교환기의 튜브 등의 구성 재료의 박육화(薄肉化)가 필요로 되고 있다. 그러나, 재료의 박육화에 수반하여, 알루미늄 합금 부재의 구멍 부식에 의한 냉매 누출이 발생하는 기간이 짧아져 버리기 때문에, 재료의 박육화와 내식성의 확보의 양립이 중요한 과제가 된다.
예를 들면 자동차용 열교환기의 콘덴서에서는, 냉매가 흐르는 통로를 구성하는 튜브에, 단면 형상이 편평 형상인 압출 다공관을 이용하고 있다. 이 튜브에 있어서는, 외주면에 KZnF3을 도포하여 납땜함으로써, Zn과 Al의 치환 반응에 의해 KAlF4가 생성되며, 알루미늄 합금의 표면 산화 피막을 파괴함과 함께, Zn을 생성하고, 알루미늄 합금 부재의 표면에 Zn확산층을 형성하여 내식성의 향상을 도모할 수 있다(특허 문헌 1). 즉, KZnF3은, 알루미늄 합금 부재에 도포되어, 납땜 가열될 때에, 약 550℃에서 알루미늄 합금 부재 표면의 Al과 반응하여, 납땜에 일반적으로 사용되는 비부식성 플럭스와 동성분인 KAlF4나 K2AlF5 등의 플루오로알루민산칼륨과, Zn으로 분해된다. 이것에 의해, 분해에 의해 생성된 Zn이, 알루미늄 합금 부재의 표면에 확산하여 Zn확산층을 형성하고, 플루오로알루민산칼륨이 알루미늄 합금 부재의 표면의 산화 피막을 제거하여, 납재와 알루미늄 합금 부재에 젖음을 발생시켜, 알루미늄 합금 부재가 접합된다.
이 Zn확산층은, 튜브를 구성하는 알루미늄 합금 부재보다 자연 전위가 비(卑)하게 되어, 갈바닉 작용에 의한 희생 양극 효과에 의해, 알루미늄 합금 부재보다 Zn확산층쪽을 우선적으로 부식시켜, 튜브의 구멍 부식을 방지하도록 하고 있다. 또, KZnF3은 Zn용사(溶射)보다 Zn확산층의 Zn농도를 균일하게 할 수 있기 때문에, 용사와 같이 튜브재 표면뿐만이 아니라, 용사 가루가 튜브의 주위에 비산하는 것에 의한 작업 환경의 오염을 개선할 수 있음과 함께, 도포량의 저감을 도모할 수 있다.
그런데, KZnF3은, 납땜 시에 납땜로 내의 산소 농도가 높은 경우에는 정상적으로 기능하지 않게 되는 경우가 있어, 산화 피막이 제거되지 않기 때문에 용융한 납재가 젖어 퍼지지 않아, 필렛이 미형성되는 경우가 있다. 또, 높은 산소 농도로 KZnF3을 이용하여 납땜을 하는 경우, 납땜 시에 납땜로 내의 산소와 반응한 KZnF3으로부터 생성된 두꺼운 산화 피막에 덮인 Zn 및 융점이 높은 K3AlF6이 알루미늄 합금 부재의 표면에 잔사로서 잔존하여, 알루미늄 합금 부재의 표면을 흑색으로 변색시켜, 외관 불량을 일으키는 경우가 있다.
또, KZnF3을 습도가 높은 장소에서 보관한 경우에는, KZnF3이 열화되어, 납땜 시에 정상적으로 기능하지 않게 되어, 산화 피막이 제거되지 않기 때문에, 용융한 납재가 젖어 퍼지지 않아, 필렛이 미형성되는 경우가 있다.
그 때문에, 상기와 같은 고습도에서의 보관 조건이 되지 않도록, 보관 장소에 제습 설비를 설치하는 것이 요구된다.
그러나, 상기 방법에서는, 제습 설비를 상시 가동시키지 않으면 안되어, 전기세 및 빈번한 설비 메인터넌스가 필요해져, 고비용이 된다.
또, KZnF3은, 용융한 납재의 유동에 영향을 받기 쉬워, 납재가 핀으로 유동하여 필렛을 형성할 때에 수반하여, KZnF3도 동시에 이동하여, 내식성이 필요한 필렛-필렛 간의 튜브 표면의 Zn농도가 감소하는 한편, 필렛의 Zn농도가 높아져 우선적으로 부식되어, 조기의 핀 벗겨짐을 일으키기 쉬워진다.
그래서, 이러한 불편을 개선하기 위해, 예를 들면, KZnF3과 비부식성 플럭스(KAlF4, K2AlF5 등)를 혼합하여 이용하는 방법이 제안되어 있다(특허 문헌 2).
그 내용은 납땜 시의 산소 농도가 높은 상태여도 변질되기 어려워, 산화 피막을 제거하기 위한 비부식성 플럭스를, 알루미늄 합금 부재의 표면과 반응하여, 산화 피막을 제거하고, Zn확산층을 형성하는 KZnF3과 혼합하여 가열함으로써, 납재의 융점보다 전에 플럭스 혼합물을 젖어 퍼지게 하여, 필렛-필렛 간의 Zn확산층의 Zn농도를 균일하게 한다는 것이다.
일본국 특허공개 소61-293699호(특허 청구의 범위) 일본국 특허공개 2006-255755호(특허 청구의 범위)
그러나, 특허 문헌 2와 같은 혼합 플럭스를 이용한 경우에도, 고산소 농도 분위기 중이나 습도가 높은 분위기 중에서 납땜한 경우에는, 납땜 불량이나 변색의 문제를 일으키는 경우가 있었다.
따라서, 본 발명의 목적은, 고산소 농도 분위기 및 습도가 높은 분위기 중 어느 분위기 중에서, 납땜해도, 납땜 불량이나 변색의 문제를 일으키지 않는 알루미늄 합금의 납땜 방법 및 그에 이용되는 플럭스 성분 피복 알루미늄 합금 부재를 제공하는 것에 있다.
발명자들은, 상기 종래 기술에 있어서의 과제를 해결하기 위해, 예의 연구를 거듭한 결과, 알루미늄 합금 부재에, 플럭스 성분 중의 플루오로아연알루민산알칼리 금속염의 비율이 특정의 비율 이상인 플럭스 성분을 도포하고, 또한, 플럭스 성분의 도포량을 특정의 양으로 함으로써, 고산소 농도 분위기 및 습도가 높은 분위기 중 어느 분위기 중에서 납땜을 행해도, 납땜 불량을 일으키지 않고, 양호한 Zn확산층을 형성시키며, 또한, 변색의 문제를 일으키지 않는 것을 발견하여, 본 발명을 완성시키기에 이르렀다.
즉, 본 발명(1)은, 알루미늄 합금 부재의 표면에 플럭스 성분을 도포하는 플럭스 도포 처리를 행하고, 다음에, 플럭스 성분이 도포된 알루미늄 합금 부재를, 납땜 가열하는 납땜 가열 공정을 행함으로써, 납땜을 행하는 알루미늄 합금의 납땜 방법이며,
상기 플럭스 성분이, (A) 하기 일반식 (1)：
MwZnxAlyFz (1)
(식 중, M은 K 또는 Cs이다. w, x, y 및 z는 양의 정수이며, 이들의 최대공약수는 1이다.)
로 표시되는 플루오로아연알루민산알칼리 금속염 분말이며,
상기 플럭스 도포 처리에 있어서의 상기 알루미늄 합금 부재에 대한 (A)의 도포량이 1~50g/m2인 것을 특징으로 하는 알루미늄 합금의 납땜 방법을 제공하는 것이다.
또, 본 발명(2)는, 알루미늄 합금 부재의 표면에 플럭스 성분을 도포하는 플럭스 도포 처리를 행하고, 다음에, 플럭스 성분이 도포된 알루미늄 합금 부재를, 납땜 가열하는 납땜 가열 공정을 행함으로써, 납땜을 행하는 알루미늄 합금의 납땜 방법이며,
상기 플럭스 성분이, (A) 하기 일반식 (1)：
MwZnxAlyFz (1)
(식 중, M은 K 또는 Cs이다. w, x, y 및 z는 양의 정수이며, 이들의 최대공약수는 1이다.)
로 표시되는 플루오로아연알루민산알칼리 금속염 분말과, (A) 이외의 플럭스 성분의 혼합물이며,
(A) 및 (A) 이외의 플럭스 성분의 합계 도포량에 대한 (A)의 도포량의 비율이 50질량% 이상이며,
상기 플럭스 도포 처리에 있어서의 상기 알루미늄 합금 부재에 대한 (A) 및 (A) 이외의 플럭스 성분의 합계의 도포량이 1~50g/m2인 것을 특징으로 하는 알루미늄 합금의 납땜 방법을 제공하는 것이다.
또, 본 발명(3)은, 알루미늄 합금 부재의 표면에 플럭스 성분을 도포하는 플럭스 도포 처리를 행하고, 다음에, 플럭스 성분이 도포된 알루미늄 합금 부재를, 납땜 가열하는 납땜 가열 공정을 행함으로써, 납땜을 행하는 알루미늄 합금의 납땜 방법이며,
상기 플럭스 성분이, (A) 하기 일반식 (1)：
MwZnxAlyFz (1)
(식 중, M은 K 또는 Cs이다. w, x, y 및 z는 양의 정수이며, 이들의 최대공약수는 1이다.)
로 표시되는 플루오로아연알루민산알칼리 금속염 분말과, (B) 플루오로알루민산알칼리 금속염 분말 및 플루오로아연산알칼리 금속염 분말 중 1종 또는 2종 이상의 혼합물이며,
(A) 및 (B)의 합계 도포량에 대한 (A)의 도포량의 비율이 50질량% 이상이며,
상기 플럭스 도포 처리에 있어서의 상기 알루미늄 합금 부재에 대한 (A) 및 (B)의 합계의 도포량이 1~50g/m2인 것을 특징으로 하는 알루미늄 합금의 납땜 방법을 제공하는 것이다.
또, 본 발명(4)는, 상기 플럭스 도포 처리에 있어서, 상기 플럭스 성분과 함께, (C) Si, Cu 및 Zn 중 1종 또는 2종 이상의 금속 원소를 함유하는 알루미늄 합금 분말, Al 분말, Si 분말, Cu 분말 및 Zn 분말의 금속 분말 중 1종 또는 2종 이상도 도포하는 것,
상기 플럭스 성분 및 (C)의 합계 도포량에 대한 (A)의 도포량의 비율이 50질량% 이상인 것을 특징으로 하는 (1)~(3) 중 어느 하나의 알루미늄 합금의 납땜 방법을 제공하는 것이다.
또, 본 발명(5)는, 알루미늄 합금 부재의 표면에 플럭스 성분이 도포되어 있는 플럭스 성분 피복 알루미늄 합금 부재이며,
상기 플럭스 성분이, (A) 하기 일반식 (1)：
MwZnxAlyFz (1)
(식 중, M은 K 또는 Cs이다. w, x, y 및 z는 양의 정수이며, 이들의 최대공약수는 1이다.)
로 표시되는 플루오로아연알루민산알칼리 금속염 분말이며,
(A)의 도포량이 1~50g/m2인 것을 특징으로 하는 플럭스 성분 피복 알루미늄 합금 부재를 제공하는 것이다.
또, 본 발명(6)은, 알루미늄 합금 부재의 표면에 플럭스 성분이 도포되어 있는 플럭스 성분 피복 알루미늄 합금 부재이며,
상기 플럭스 성분이, (A) 하기 일반식 (1)：
MwZnxAlyFz (1)
(식 중, M은 K 또는 Cs이다. w, x, y 및 z는 양의 정수이며, 이들의 최대공약수는 1이다.)
로 표시되는 플루오로아연알루민산알칼리 금속염 분말과, (A) 이외의 플럭스 성분의 혼합물이며,
(A) 및 (A) 이외의 플럭스 성분의 합계 도포량에 대한 (A)의 도포량의 비율이 50질량% 이상이며,
(A) 및 (A) 이외의 플럭스 성분의 합계의 도포량이 1~50g/m2인 것을 특징으로 하는 플럭스 성분 피복 알루미늄 합금 부재를 제공하는 것이다.
또, 본 발명(7)은, 알루미늄 합금 부재의 표면에 플럭스 성분이 도포되어 있는 플럭스 성분 피복 알루미늄 합금 부재이며,
상기 플럭스 성분이, (A) 하기 일반식 (1)：
MwZnxAlyFz (1)
(식 중, M은 K 또는 Cs이다. w, x, y 및 z는 양의 정수이며, 이들의 최대공약수는 1이다.)
로 표시되는 플루오로아연알루민산알칼리 금속염 분말과, (B) 플루오로알루민산알칼리 금속염 분말 및 플루오로아연산알칼리 금속염 분말 중 1종 또는 2종 이상의 혼합물이며,
(A) 및 (B)의 합계 도포량에 대한 (A)의 도포량의 비율이 50질량% 이상이며,
(A) 및 (B)의 합계의 도포량이 1~50g/m2인 것을 특징으로 하는 플럭스 성분 피복 알루미늄 합금 부재를 제공하는 것이다.
또, 본 발명(8)은, 상기 플럭스 성분과 함께, (C) Si, Cu 및 Zn 중 1종 또는 2종 이상의 금속 원소를 함유하는 알루미늄 합금 분말, Al 분말, Si 분말, Cu 분말 및 Zn 분말의 금속 분말 중 1종 또는 2종 이상이 도포되어 있으며,
상기 플럭스 성분 및 (C)의 합계 도포량에 대한 (A)의 도포량의 비율이 50질량% 이상인 것을 특징으로 하는 (5)~(7) 중 어느 하나의 플럭스 성분 피복 알루미늄 합금 부재를 제공하는 것이다.
본 발명에 의하면, 고산소 농도 분위기 및 습도가 높은 분위기 중 어느 분위기 중에서, 납땜 가열을 행해도, 납땜 불량이나 변색의 문제를 일으키지 않는 알루미늄 합금의 납땜 방법 및 그에 이용되는 플럭스 성분 피복 알루미늄 합금 부재를 제공할 수 있다.
도 1은 납땜성 평가 시험에 있어서의 시험 재료의 장착 방법을 나타내는 약도이다.
본 발명에 있어서, 알루미늄 합금 부재란, 합금 성분으로서 다양한 화학 성분을 함유하는 알루미늄 합금으로 이루어지는 부재 또는 알루미늄으로 이루어지는 부재를 가리킨다.
알루미늄 합금 부재가, 합금 성분으로서 다양한 화학 성분을 함유하는 알루미늄 합금으로 이루어지는 부재인 경우, 알루미늄 합금은, 1종 또는 2종 이상의 화학 성분을 함유하며, 잔부 알루미늄 및 불가피 불순물로 이루어지는 알루미늄 합금이다. 알루미늄 합금에 포함되는 화학 성분으로서는, 특별히 제한되지 않지만, 예를 들면, Si, Fe, Cu, Mn, Ti, Zr, Cr, Sr 등을 들 수 있다. 알루미늄 합금 중의 각 화학 성분의 함유량은, 알루미늄 합금 부재의 용도에 따라 적절히 선택되지만, 예를 들면, Si 원소의 함유량은, 바람직하게는 1.0질량% 이하, 특히 바람직하게는 0.8질량% 이하, 또, Fe원소의 함유량은, 바람직하게는 1.0질량% 이하, 특히 바람직하게는 0.5질량% 이하, 또, Cu 원소의 함유량은, 바람직하게는 1.0질량% 이하, 특히 바람직하게는 0.7질량% 이하, 또, Mn원소의 함유량은, 바람직하게는 1.7질량% 이하, 특히 바람직하게는 0.1~1.3질량%, 또, Ti원소의 함유량은, 바람직하게는 0.3질량% 이하, 특히 바람직하게는 0.2질량% 이하, 또, Zr원소의 함유량은, 0.3질량% 이하, 특히 바람직하게는 0.2질량% 이하, 또, Cr원소의 함유량은, 0.3질량% 이하, 특히 바람직하게는 0.2질량% 이하, 또, Sr원소의 함유량은, 0.10질량% 이하, 특히 바람직하게는 0.05질량% 이하이다.
또, 알루미늄 합금 부재가, 알루미늄으로 이루어지는 부재인 경우, 알루미늄 합금 부재(알루미늄 부재)는, 알루미늄 및 불가피 불순물로 이루어진다.
본 발명에 있어서, 플럭스 성분이란, 알루미늄 합금의 표면에 도포되어, 납땜 가열됨으로써, 납땜 가열할 때에, 알루미늄 합금 부재의 표면의 산화 피막을 제거하는 기능을 발휘하는 성분을 가리킨다.
본 발명에 있어서, (A)는, 하기 일반식 (1)：
MwZnxAlyFz (1)
(식 중, M은 K 또는 Cs이다. w, x, y 및 z는 양의 정수이며, 이들의 최대공약수는 1이다.)
로 표시되는 플루오로아연알루민산알칼리 금속염 분말이다.
(A) 일반식 (1)로 표시되는 플루오로아연알루민산알칼리 금속염 분말은, 알루미늄 합금 부재의 표면에 도포되어, 납땜 가열됨으로써, 납땜 가열 온도보다 낮은 온도에서, Zn과 MAlF4, M2AlF5, M3AlF6 등의 플루오로알루민산알칼리 금속염(M은 K 또는 Cs)으로 분해된다. 그리고, 분해에 의해 생성된 Zn은, 알루미늄 합금 부재 중에 확산되어, Zn확산층을 형성한다. Zn확산층이 형성됨으로써, 알루미늄 합금 부재의 구멍 부식에 의한 냉매 누출에 대한 내식성이 확보된다. 또, 분해에 의해 생성된 MAlF4 등의 플루오로알루민산알칼리 금속염은, 플럭스로서 작용하여, 알루미늄 합금 부재의 표면의 산화 피막을 제거하는 기능을 발휘한다.
일반식 (1)로 표시되는 플루오로아연알루민산알칼리 금속염의 구체예로서는, KZnAlF6, K2ZnAlF7, KZn2AlF8, KZnAl2F9, CsZnAlF6, Cs2ZnAlF7, CsZn2AlF8, CsZnAl2F9 등을 들 수 있다.
(A)는, 1종의 일반식 (1)로 표시되는 플루오로아연알루민산알칼리 금속염이어도 되고, 2종 이상의 일반식 (1)로 표시되는 플루오로아연알루민산알칼리 금속염의 조합이어도 된다.
본 발명에 있어서, (B)는, 플루오로알루민산알칼리 금속염 분말 및 플루오로아연산알칼리 금속염 분말 중 1종 또는 2종이다. 즉, (B)는, 플루오로알루민산알칼리 금속염 분말 및 플루오로아연산알칼리 금속염 분말 중 어느 한쪽 또는 양쪽이다.
(B)는, (A)와의 혼합 상태로, 알루미늄 합금 부재의 표면에 도포되어, 납땜 가열됨으로써, 플럭스로서 작용하여, 알루미늄 합금 부재의 표면의 산화 피막을 제거하는 기능을 발휘한다.
플루오로알루민산알칼리 금속염의 구체예로서는, 예를 들면, KAlF4, K2AlF5, K3AlF6, CsAlF4, Cs2AlF5, Cs3AlF6 등을 들 수 있다. (B)에 관련된 플루오로알루민산알칼리 금속염으로서는, 1종의 플루오로알루민산알칼리 금속염이어도 되고, 2종 이상의 플루오로알루민산알칼리 금속염이어도 된다.
플루오로아연산알칼리 금속염의 구체예로서는, 예를 들면, KZnF3, K2ZnF4, K3Zn2F7, CsZnF3, Cs2ZnF4, CsZn2F7 등을 들 수 있다. (B)에 관련된 플루오로아연산알칼리 금속염으로서는, 1종의 플루오로아연산알칼리 금속염이어도 되고, 2종 이상의 플루오로아연산알칼리 금속염이어도 된다.
(B)는, 1종 또는 2종 이상의 플루오로알루민산알칼리 금속염 분말이어도 되고, 1종 또는 2종 이상의 플루오로아연산알칼리 금속염 분말이어도 되며, 1종 또는 2종 이상의 플루오로알루민산알칼리 금속염 분말과 1종 또는 2종 이상의 플루오로아연산알칼리 금속염 분말의 조합이어도 된다.
본 발명에 있어서, (C)는, 알루미늄 합금 분말, Al 분말, Si 분말, Cu 분말 및 Zn 분말의 금속 분말 중 1종 또는 2종 이상이다. 본 발명에 있어서, (C)는, 플럭스 납땜에 의해 접합되는 알루미늄 합금 부재의 특성 향상, 납재 생성 기능, 희생 양극층 형성 기능, 납재의 융점 저감 기능 등의 특성의 부여를 위해 이용된다. (C)에 관련된 알루미늄 합금은, Si, Cu 및 Zn 중 1종 또는 2종 이상의 금속 원소를 합금 성분으로서 함유하는 알루미늄 합금이다. (C)에 관련된 알루미늄 합금 중의 각 금속 성분의 함유량은, 플럭스 조성물에 (C)를 함유시킴으로써 향상시키는 특성 또는 부여시키는 특성에 따라, 적절히 선택된다.
또, 본 발명에 있어서, (C＇)는, Si, Cu, Zn, Sr, Bi 및 Ge 중 1종 또는 2종 이상의 금속 원소를 함유하는 알루미늄 합금 분말, Al 분말, Si 분말, Cu 분말, Zn 분말, Sr 분말, Bi 분말 및 Ge 분말의 금속 분말 중 1종 또는 2종 이상이다. (C＇)를 이용함으로써, 상기 (C)를 이용하는 경우의 특성 부여에 더하여, 이하와 같은 특성의 부여가 가능해진다. Sr 또는 Bi를 이용함으로써, 납의 유동성을 향상시켜, 납땜성을 향상시킬 수 있다. 또, Ge를 이용함으로써, 알루미늄 합금 부재와의 반응 온도를 낮게 할 수 있으므로, 납땜 온도를 조정할 수 있다. (C＇)에 관련된 알루미늄 합금 중의 각 금속 성분의 함유량은, 플럭스 조성물에 (C＇)를 함유시킴으로써 향상시키는 특성 또는 부여시키는 특성에 따라, 적절히 선택된다.
본 발명의 제1 형태의 알루미늄 합금의 납땜 방법(이하, 본 발명의 알루미늄 합금의 납땜 방법 (1)이라고도 기재한다.)은, 알루미늄 합금 부재의 표면에 플럭스 성분을 도포하는 플럭스 도포 처리를 행하고, 다음에, 플럭스 성분이 도포된 알루미늄 합금 부재를, 납땜 가열하는 납땜 가열 공정을 행함으로써, 납땜을 행하는 알루미늄 합금의 납땜 방법이며,
상기 플럭스 성분이, (A) 하기 일반식 (1)：
MwZnxAlyFz (1)
(식 중, M은 K 또는 Cs이다. w, x, y 및 z는 양의 정수이며, 이들의 최대공약수는 1이다.)
로 표시되는 플루오로아연알루민산알칼리 금속염 분말이며,
상기 플럭스 도포 처리에 있어서의 상기 알루미늄 합금 부재에 대한 (A)의 도포량이 1~50g/m2인 것을 특징으로 하는 알루미늄 합금의 납땜 방법이다.
본 발명의 제2 형태의 알루미늄 합금의 납땜 방법(이하, 본 발명의 알루미늄 합금의 납땜 방법 (2)이라고도 기재한다.)은, 알루미늄 합금 부재의 표면에 플럭스 성분을 도포하는 플럭스 도포 처리를 행하고, 다음에, 플럭스 성분이 도포된 알루미늄 합금 부재를, 납땜 가열하는 납땜 가열 공정을 행함으로써, 납땜을 행하는 알루미늄 합금의 납땜 방법이며,
상기 플럭스 성분이, (A) 하기 일반식 (1)：
MwZnxAlyFz (1)
(식 중, M은 K 또는 Cs이다. w, x, y 및 z는 양의 정수이며, 이들의 최대공약수는 1이다.)
로 표시되는 플루오로아연알루민산알칼리 금속염 분말과, (A) 이외의 플럭스 성분의 혼합물이며,
(A) 및 (A) 이외의 플럭스 성분의 합계 도포량에 대한 (A)의 도포량의 비율이 50질량% 이상이며,
상기 플럭스 도포 처리에 있어서의 상기 알루미늄 합금 부재에 대한 (A) 및 (A) 이외의 플럭스 성분의 합계의 도포량이 1~50g/m2인 것을 특징으로 하는 알루미늄 합금의 납땜 방법이다.
본 발명의 제３ 형태의 알루미늄 합금의 납땜 방법(이하, 본 발명의 알루미늄 합금의 납땜 방법 (3)이라고도 기재한다.)은, 알루미늄 합금 부재의 표면에 플럭스 성분을 도포하는 플럭스 도포 처리를 행하고, 다음에, 플럭스 성분이 도포된 알루미늄 합금 부재를, 납땜 가열하는 납땜 가열 공정을 행함으로써, 납땜을 행하는 알루미늄 합금의 납땜 방법이며,
상기 플럭스 성분이, (A) 하기 일반식 (1)：
MwZnxAlyFz (1)
(식 중, M은 K 또는 Cs이다. w, x, y 및 z는 양의 정수이며, 이들의 최대공약수는 1이다.)
로 표시되는 플루오로아연알루민산알칼리 금속염 분말과, (B) 플루오로알루민산알칼리 금속염 분말 및 플루오로아연산알칼리 금속염 분말 중 1종 또는 2종 이상의 혼합물이며,
(A) 및 (B)의 합계 도포량에 대한 (A)의 도포량의 비율이 50질량% 이상이며,
상기 플럭스 도포 처리에 있어서의 상기 알루미늄 합금 부재에 대한 (A) 및 (B)의 합계의 도포량이 1~50g/m2인 것을 특징으로 하는 알루미늄 합금의 납땜 방법이다.
본 발명의 알루미늄 합금의 납땜 방법 (1), (2) 및 (3)은, 플럭스 도포 처리에 있어서, 알루미늄 합금에 도포하는 플럭스 성분 및 그 도포량이 상이한 것 이외에는 동일하다.
본 발명의 알루미늄 합금의 납땜 방법 (1), (2) 및 (3)에서는, 먼저, 접합하는 알루미늄 합금 부재의 적어도 한쪽의 표면에 플럭스 성분을 도포하는 플럭스 도포 처리를 행한다.
플럭스 도포 처리에 있어서, 알루미늄 합금 부재에 플럭스 성분을 도포하는 방법으로서는, 특별히 제한되지 않지만, 예를 들면, 먼저, 플럭스 성분을, 물 또는 휘발성의 용제에 분산시켜, 슬러리로 함으로써, 플럭스 성분을 함유하는 플럭스 도료를 조제하고, 다음에, 플럭스 도료를, 알루미늄 합금 부재의 표면에, 스프레이법, 침지법, 롤 코트법 등의 공지의 수단에 의해 도포하는 방법을 들 수 있다.
플럭스 도포 처리에 있어서 이용되는 플럭스 도료는, 유기 수지 바인더를 함유하고 있어도 된다. 즉, 플럭스 도료의 조제 시에, 플럭스 성분과 함께 유기 수지 바인더를, 물 또는 휘발성의 용제에 분산시켜, 슬러리로 할 수 있다. 유기 수지 바인더는, 플럭스 성분을 알루미늄 합금 부재에 도포할 때에, 알루미늄 합금 부재에 대한 플럭스 성분의 밀착성을 향상시키기 위해 이용된다.
유기 수지 바인더는, 500℃ 이하의 분해 온도를 가지며, 또한, 납땜성을 저해하지 않는 유기 수지이다. 유기 수지 바인더로서는, 통상, 플럭스 납땜용의 유기 수지 바인더로서 이용되는 것이면, 특별히 제한되지 않는다.
플럭스 도료를 알루미늄 합금 부재의 표면에 도포하는 방법 중, 롤 코트법이, 도포 안정성이나 처리 능력이 높은 점에서 바람직하다. 또한, 그러한 롤 코트법에 있어서, 롤 표면 재질이나, 코터 롤 및 어플리케이션 롤의 정회전, 역회전 등의 도포 조건은, 필요한 도막 두께나 표면소도 등의 요구에 따라, 적절히 결정되며, 목적에 합치한 롤 전사 조건이 선정된다.
플럭스 도료를 알루미늄 합금 부재의 표면에 도포한 후, 100~200℃에서 건조시킨다.
본 발명의 알루미늄 합금의 납땜 방법 (1)에 관련된 도포 처리에서는, 알루미늄 합금 부재의 표면에 도포하는 플럭스 성분이, (A) 하기 일반식 (1)：
MwZnxAlyFz (1)
(식 중, M은 K 또는 Cs이다. w, x, y 및 z는 양의 정수이며, 이들의 최대공약수는 1이다.)
로 표시되는 플루오로아연알루민산알칼리 금속염 분말이다.
즉, 본 발명의 알루미늄 합금의 납땜 방법 (1)에 관련된 도포 처리에서는, 알루미늄 합금 부재의 표면에 도포하는 플럭스 성분은, (A) 상기 일반식 (1)로 표시되는 플루오로아연알루민산알칼리 금속염 분말뿐이다. 또한, (A)뿐이라는 것은, 플럭스 성분이, 실질적으로 (A)뿐인 것을 말하는 것이며, 불가피적으로 포함되는 불순물의 함유는 허용된다.
본 발명의 알루미늄 합금의 납땜 방법 (1)에 관련된 도포 처리에 있어서, 알루미늄 합금 부재의 표면에 도포하는 (A)의 도포량은 1~50g/m2이며, 열교환기의 핀재에서는 바람직하게는 1~20g/m2이며, 열교환기의 튜브재에서는 바람직하게는 3~30g/m2이며, 냉매 유통로가 연결되며 열교환기의 출입구에 구성되는 탱크재에서는 바람직하게는 5~30g/m2이다.
본 발명의 알루미늄 합금의 납땜 방법 (2)에 관련된 도포 처리에서는, 알루미늄 합금 부재의 표면에 도포하는 플럭스 성분이, (A) 하기 일반식 (1)：
MwZnxAlyFz (1)
(식 중, M은 K 또는 Cs이다. w, x, y 및 z는 양의 정수이며, 이들의 최대공약수는 1이다.)
로 표시되는 플루오로아연알루민산알칼리 금속염 분말과, (A) 이외의 플럭스 성분의 혼합물이다.
즉, 본 발명의 알루미늄 합금의 납땜 방법 (2)에 관련된 도포 처리에서는, 알루미늄 합금 부재의 표면에 도포하는 플럭스 성분은, (A) 일반식 (1)로 표시되는 플루오로아연알루민산알칼리 금속염 분말 및 (A) 이외의 플럭스 성분뿐이다. 또한, (A) 및 (A) 이외의 플럭스 성분뿐이라는 것은, 플럭스 성분이, 실질적으로 (A) 및 (A) 이외의 플럭스 성분뿐인 것을 말하는 것이며, 불가피적으로 포함되는 불순물의 함유는 허용된다.
본 발명의 알루미늄 합금의 납땜 방법 (2)에 관련된 (A) 이외의 플럭스 성분으로서는, 알루미늄 합금의 표면에 존재하는 산화 피막을 제거하는 플럭스 기능 가지는 것이면, 특별히 제한되지 않고, 본 발명에 있어서의 (B), K2SiF6 등을 들 수 있다.
본 발명의 알루미늄 합금의 납땜 방법 (2)에 관련된 도포 처리에 있어서, 알루미늄 합금 부재의 표면에 도포하는 (A) 및 (A) 이외의 플럭스 성분의 합계 도포량에 대한 (A)의 도포량의 비율은, 50질량% 이상, 바람직하게는 70질량% 이상, 특히 바람직하게는 80질량% 이상이다.
본 발명의 알루미늄 합금의 납땜 방법 (2)에 관련된 도포 처리에 있어서, 알루미늄 합금 부재의 표면에 도포하는 (A) 및 (A) 이외의 플럭스 성분의 합계의 도포량은 1~50g/m2이며, 열교환기의 핀재에서는 바람직하게는 1~20g/m2이며, 열교환기의 튜브재에서는 바람직하게는 3~30g/m2이며, 냉매 유통로가 연결되며 열교환기의 출입구에 구성되는 탱크재에서는 바람직하게는 5~30g/m2이다.
본 발명의 알루미늄 합금의 납땜 방법 (3)에 관련된 도포 처리에서는, 알루미늄 합금 부재의 표면에 도포하는 플럭스 성분이, (A) 하기 일반식 (1)：
MwZnxAlyFz (1)
(식 중, M은 K 또는 Cs이다. w, x, y 및 z는 양의 정수이며, 이들의 최대공약수는 1이다.)
로 표시되는 플루오로아연알루민산알칼리 금속염 분말과, (B) 플루오로알루민산알칼리 금속염 분말 및 플루오로아연산알칼리 금속염 분말 중 1종 또는 2종 이상의 혼합물이다.
즉, 본 발명의 알루미늄 합금의 납땜 방법 (3)에 관련된 도포 처리에서는, 알루미늄 합금 부재의 표면에 도포하는 플럭스 성분은, (A) 일반식 (1)로 표시되는 플루오로아연알루민산알칼리 금속염 분말과 (B) 플루오로알루민산알칼리 금속염 분말 및 플루오로아연산알칼리 금속염 분말 중 1종 또는 2종 이상뿐이다. 또한, (A)와 (B)뿐이라는 것은, 플럭스 성분이, 실질적으로 (A) 및 (B)뿐인 것을 말하는 것이며, 불가피적으로 포함되는 불순물의 함유는 허용된다.
본 발명의 알루미늄 합금의 납땜 방법 (3)에 관련된 도포 처리에 있어서, 알루미늄 합금 부재의 표면에 도포하는 (A) 및 (B)의 합계 도포량에 대한 (A)의 도포량의 비율은, 50질량% 이상, 바람직하게는 70질량% 이상, 특히 바람직하게는 80질량% 이상이다.
본 발명의 알루미늄 합금의 납땜 방법 (3)에 관련된 도포 처리에 있어서, 알루미늄 합금 부재의 표면에 도포하는 (A) 및 (B)의 합계의 도포량은 1~50g/m2이며, 열교환기의 핀재에서는 바람직하게는 1~20g/m2이며, 열교환기의 튜브재에서는 바람직하게는 3~30g/m2이며, 냉매 유통로가 연결되며 열교환기의 출입구에 구성되는 탱크재에서는 바람직하게는 5~30g/m2이다.
본 발명의 알루미늄 합금의 납땜 방법 (1), (2) 및 (3)에서는, 다음에, 플럭스 성분이 도포된 알루미늄 합금 부재를, 납땜 가열하는 납땜 가열 공정을 행한다.
납땜 가열 공정에 있어서, 접합되는 알루미늄 합금 부재의 전부 또는 일부가, 플럭스 성분이 도포된 알루미늄 합금 부재이며, 접합되는 부위의 적어도 한쪽의 표면에는, 플럭스 성분이 도포되어 있다. 그리고, 납땜 가열 공정에서는, 접합되는 알루미늄 합금 부재의 조립체를, 납땜 가열로 내에서 가열함으로써, 납땜을 행한다.
본 발명의 알루미늄 합금의 납땜 방법 (1), (2) 및 (3)에 관련된 납땜 가열 공정에 있어서, 납땜 가열 온도는 570~620℃이다.
본 발명의 알루미늄 합금의 납땜 방법 (1), (2) 및 (3)에 관련된 납땜 가열 공정에 있어서, 납땜 가열할 때의 분위기는, 질소 가스 분위기, 아르곤 가스 분위기, 수소 가스 분위기이다. 분위기 중의 산소 농도는 1000ppm 이하이다. 또, 분위기의 노점은 -20℃ 이하이다.
그리고, 본 발명의 알루미늄 합금의 납땜 방법 (1)에서는, 알루미늄 합금 부재에 도포하는 플럭스 성분이 (A)이며, 또한, 알루미늄 합금 부재에 대한 (A)의 도포량이 상기 범위에 있음으로써, 납땜 가열을 행할 때의 분위기가, 산소 농도가 100~1000ppm, 특히 500~1000ppm의 고산소 분위기여도, 혹은, 노점이 -40~-20℃, 특히 -30~-20℃의 습도가 높은 분위기여도, 혹은, 그들 양쪽이어도, 안정적으로 Zn확산층이 형성되어, 플럭스 특성이 양호해지고, 납땜 불량 및 변색의 문제가 일어나지 않는다는 효과를 나타낸다. 한편, 알루미늄 합금 부재에 대한 (A)의 도포량이, 상기 범위 미만이면, 산화 피막의 제거가 불충분하여, 용융한 납이 필렛을 형성하지 않아, 열교환 성능, 구조체의 강도 저하 등의 문제가 발생하고, 또, 상기 범위를 넘으면, 플럭스 성분의 일부가 알루미늄과 반응할 수 없기 때문에, 피접합체 표면에 잔류하여, 납땜성이나 제품의 외관을 해친다.
또, 본 발명의 알루미늄 합금의 납땜 방법 (2)에서는, 알루미늄 합금 부재에 도포하는 플럭스 성분이 (A) 및 (A) 이외의 플럭스 성분이며, 알루미늄 합금 부재의 표면에 도포하는 (A) 및 (A) 이외의 플럭스 성분의 합계 도포량에 대한 (A)의 도포량의 비율이 상기 범위에 있으며, 또한, 알루미늄 합금 부재에 대한 (A) 및 (A) 이외의 플럭스 성분의 합계의 도포량이 상기 범위에 있음으로써, 납땜 가열을 행할 때의 분위기가, 산소 농도가 100~1000ppm, 특히 500~1000ppm의 고산소 분위기여도, 혹은, 노점이 -40~-20℃, 특히 -30~-20℃의 습도가 높은 분위기여도, 혹은, 그들 양쪽이어도, 안정적으로 Zn확산층이 형성되어, 플럭스 특성이 양호해지고, 납땜 불량 및 변색의 문제가 일어나지 않는다는 효과를 나타낸다. 한편, 알루미늄 합금 부재에 대한 (A) 및 (A) 이외의 플럭스 성분의 합계의 도포량이, 상기 범위 미만이면, 산화 피막의 제거가 불충분하여, 용융한 납이 필렛을 형성하지 않아, 열교환 성능, 구조체의 강도 저하 등의 문제가 발생하고, 또, 상기 범위를 넘으면, 플럭스 성분의 일부가 알루미늄과 반응할 수 없기 때문에, 피접합체 표면에 잔류하여, 납땜성이나 제품의 외관을 해친다. 또, 알루미늄 합금 부재의 표면에 도포하는 (A) 및 (A) 이외의 플럭스 성분의 합계 도포량에 대한 (A)의 도포량의 비율이 상기 범위 미만이면, 고산소 농도 분위기 중 또는 습도가 높은 분위기 중에서, 납땜 가열을 행한 경우에, 납땜 불량 또는 변색의 문제가 일어난다.
또, 본 발명의 알루미늄 합금의 납땜 방법 (3)에서는, 알루미늄 합금 부재에 도포하는 플럭스 성분이 (A) 및 (B)이며, 알루미늄 합금 부재의 표면에 도포하는 (A) 및 (B)의 합계 도포량에 대한 (A)의 도포량의 비율이 상기 범위에 있으며, 또한, 알루미늄 합금 부재에 대한 (A) 및 (B)의 합계의 도포량이 상기 범위에 있음으로써, 납땜 가열을 행할 때의 분위기가, 산소 농도가 100~1000ppm, 특히 500~1000ppm의 고산소 분위기여도, 혹은, 노점이 -40~-20℃, 특히 -30~-20℃의 습도가 높은 분위기여도, 혹은, 그들 양쪽이어도, 안정적으로 Zn확산층이 형성되어, 플럭스 특성이 양호해지고, 납땜 불량 및 변색의 문제가 일어나지 않는다는 효과를 나타낸다. 한편, 알루미늄 합금 부재에 대한 (A) 및 (B)의 합계의 도포량이, 상기 범위 미만이면, 산화 피막의 제거가 불충분하여, 용융한 납이 필렛을 형성하지 않아, 열교환 성능, 구조체의 강도 저하 등의 문제가 발생하고, 또, 상기 범위를 넘으면, 플럭스 성분의 일부가 알루미늄과 반응할 수 없기 때문에, 피접합체 표면에 잔류하여, 납땜성이나 제품의 외관을 해친다. 또, 알루미늄 합금 부재의 표면에 도포하는 (A) 및 (B)의 합계 도포량에 대한 (A)의 도포량의 비율이 상기 범위 미만이면, 고산소 농도 분위기 중 또는 습도가 높은 분위기 중에서, 납땜 가열을 행한 경우에, 납땜 불량 또는 변색의 문제가 일어난다.
또, 본 발명의 알루미늄 합금의 납땜 방법 (1), (2) 및 (3)에서는, 납땜 가열할 때의 분위기가, 산소 농도가 100ppm 미만의 저산소 분위기, 혹은, 노점이 -40℃ 미만의 습도가 낮은 분위기, 혹은, 그들 양쪽이어도, 안정적으로 Zn확산층이 형성되어, 플럭스 특성이 양호해지고, 납땜 불량 및 변색의 문제가 일어나지 않는다. 그리고, 본 발명의 알루미늄 합금의 납땜 방법 (1), (2) 및 (3)에서는, 납땜 가열할 때의 분위기가, 산소 농도가 100ppm 미만의 저산소 분위기, 혹은, 노점이 -40℃ 미만의 습도가 낮은 분위기, 혹은, 그들 양쪽인 경우, 알루미늄 합금 부재에 대한 플럭스 성분의 도포량이, 상기 범위에 있음으로써, 안정적으로 Zn확산층이 형성되어, 플럭스 특성이 양호해지고, 납땜 불량 및 변색의 문제가 일어나지 않는다는 효과를 나타낸다. 한편, 납땜 가열할 때의 분위기가, 산소 농도가 100ppm 미만의 저산소 분위기, 혹은, 노점이 -40℃ 미만의 습도가 낮은 분위기, 혹은, 그들 양쪽인 경우에, 알루미늄 합금 부재에 대한 플럭스 성분 도포량이, 상기 범위 미만이면, 산화 피막의 제거가 불충분하여, 용융한 납이 필렛을 형성하지 않아, 열교환 성능, 구조체의 강도 저하 등의 문제가 발생하고, 또, 상기 범위를 넘으면, 플럭스 성분의 일부가 알루미늄과 반응할 수 없기 때문에, 피접합체 표면에 잔류하여, 납땜성이나 제품의 외관을 해친다. 또한, 이 경우, 플럭스 성분의 도포량이란, 본 발명의 알루미늄 합금의 납땜 방법 (1)에서는 (A)의 도포량을 가리키며, 본 발명의 알루미늄 합금의 납땜 방법 (2)에서는 (A) 및 (A) 이외의 플럭스 성분의 합계의 도포량을 가리키며, 본 발명의 알루미늄 합금의 납땜 방법 (3)에서는 (A) 및 (B)의 합계의 도포량을 가리킨다.
본 발명의 알루미늄 합금의 납땜 방법 (1), (2) 및 (3)에서는, 플럭스 도포 처리에 있어서, 알루미늄 합금 부재에 도포하는 플럭스 성분의 평균 입경은, 바람직하게는 80μm 이하, 특히 바람직하게는 1~50μm이다. 플럭스 성분의 평균 입경이 상기 범위에 있음으로써, 플럭스 성분과, 알루미늄 합금의 반응이 양호해지고, 또, 산소와의 화학 반응을 억제하는 효과가 높아지므로, 고산소 분위기 중 또는 습도가 높은 분위기 중에서도, 안정적으로 Zn확산층이 형성되어, 플럭스 특성이 양호해지고, 납땜 불량 및 변색의 문제가 일어나지 않는다는 효과가 높아진다.
또한, 플럭스 성분의 평균 입경이란, 본 발명의 알루미늄 합금의 납땜 방법 (1)에서는 (A)의 평균 입경을 가리키며, 본 발명의 알루미늄 합금의 납땜 방법 (2)에서는 (A) 및 (A) 이외의 플럭스 성분의 평균 입경을 가리키며, 본 발명의 알루미늄 합금의 납땜 방법 (3)에서는 (A) 및 (B)의 평균 입경을 가리킨다.
본 발명의 알루미늄 합금의 납땜 방법 (1), (2) 및 (3)에 관련된 플럭스 도포 처리에서는, 플럭스 성분과 함께, (C) Si, Cu 및 Zn 중 1종 또는 2종 이상의 금속 원소를 함유하는 알루미늄 합금 분말, Al 분말, Si 분말, Cu 분말 및 Zn 분말의 금속 분말 중 1종 또는 2종 이상도 도포할 수 있다.
즉, 본 발명의 알루미늄 합금의 납땜 방법 (1)에 관련된 플럭스 도포 처리에서는, (A)와, (C)의 혼합물을 도포할 수 있다. 본 발명의 알루미늄 합금의 납땜 방법 (1)에 관련된 플럭스 도포 처리에 있어서, (A)와, (C)의 혼합물을 도포하는 경우, (A) 및 (C)의 합계 도포량에 대한 (A)의 도포량의 비율은, 50질량% 이상, 바람직하게는 70질량% 이상, 특히 바람직하게는 80질량% 이상이다. (A) 및 (C)의 합계 도포량에 대한 (A)의 도포량의 비율이 상기 범위에 있음으로써, 고산소 분위기 중 또는 습도가 높은 분위기 중에서 납땜 가열해도, 안정적으로 Zn확산층이 형성되어, 플럭스 특성이 양호해지고, 납땜 불량 및 변색의 문제가 일어나지 않는다. 한편, (A) 및 (C)의 합계 도포량에 대한 (A)의 도포량의 비율이 상기 범위 미만이면, 플럭스량이 너무 적어져, 납땜 불량 또는 변색의 문제가 일어난다.
또, 본 발명의 알루미늄 합금의 납땜 방법 (2)에 관련된 플럭스 도포 처리에서는, (A)와, (A) 이외의 플럭스 성분과, (C)의 혼합물을 도포할 수 있다. 본 발명의 알루미늄 합금의 납땜 방법 (2)에 관련된 플럭스 도포 처리에 있어서, (A)와, (A) 이외의 플럭스 성분과, (C)의 혼합물을 도포하는 경우, (A), (A) 이외의 플럭스 성분 및 (C)의 합계 도포량에 대한 (A)의 도포량의 비율은, 50질량% 이상, 바람직하게는 70질량% 이상, 특히 바람직하게는 80질량% 이상이다. (A), (A) 이외의 플럭스 성분 및 (C)의 합계 도포량에 대한 (A)의 도포량의 비율이 상기 범위에 있음으로써, 고산소 분위기 중 또는 습도가 높은 분위기 중에서 납땜 가열해도, 안정적으로 Zn확산층이 형성되어, 플럭스 특성이 양호해지고, 납땜 불량 및 변색의 문제가 일어나지 않는다. 한편, (A), (A) 이외의 플럭스 성분 및 (C)의 합계 도포량에 대한 (A)의 도포량의 비율이 상기 범위 미만이면, 플럭스량이 너무 적어져, 납땜 불량 또는 변색의 문제가 일어난다.
또, 본 발명의 알루미늄 합금의 납땜 방법 (3)에 관련된 플럭스 도포 처리에서는, (A)와, (B)와, (C)의 혼합물을 도포할 수 있다. 본 발명의 알루미늄 합금의 납땜 방법 (3)에 관련된 플럭스 도포 처리에 있어서, (A)와, (B)와, (C)의 혼합물을 도포하는 경우, (A), (B) 및 (C)의 합계 도포량에 대한 (A)의 도포량의 비율은, 50질량% 이상, 바람직하게는 70질량% 이상, 특히 바람직하게는 80질량% 이상이다. (A), (B) 및 (C)의 합계 도포량에 대한 (A)의 도포량의 비율이 상기 범위에 있음으로써, 고산소 분위기 중 또는 습도가 높은 분위기 중에서 납땜 가열해도, 안정적으로 Zn확산층이 형성되어, 플럭스 특성이 양호해지고, 납땜 불량 및 변색의 문제가 일어나지 않는다. 한편, (A), (B) 및 (C)의 합계 도포량에 대한 (A)의 도포량의 비율이 상기 범위 미만이면, 플럭스량이 너무 적어져, 납땜 불량 또는 변색의 문제가 일어난다.
본 발명의 알루미늄 합금의 납땜 방법 (1), (2) 및 (3)에 관련된 플럭스 도포 처리에 있어서, 플럭스 성분과 함께, (C)를 도포함으로써, 플럭스 납땜에 의해 접합되는 알루미늄 합금 부재의 특성을 향상시키는 것이나, 플럭스 납땜에 의해 접합되는 알루미늄 합금 부재에 납재 생성 기능, 희생 양극층 형성 기능, 납재의 융점 저감 기능 등의 특성을 부여하는 것이 가능해진다. 예를 들면, Si 원소를 함유하는 알루미늄 합금 분말, Al 분말, Si 분말, 혹은, 이들 조합을 이용함으로써, 주로, 납땜하는 이음매에 형성되는 필렛에 필요한 납재량을 확보 또는 조정할 수 있다. 또, Cu 원소를 함유하는 알루미늄 합금 분말, Zn 원소를 함유하는 알루미늄 합금 분말, Zn 분말, Cu 분말, 혹은, 이들 조합을 이용함으로써, 접합 부재 간의 전위차를 조정하여 희생 양극 효과를 확보할 수 있다. 또, Zn 원소를 함유하는 알루미늄 합금 분말, Zn 분말, 혹은, 이들 조합을 이용함으로써, 접합 부재의 강도를 향상시킬 수 있다. 또, 본 발명의 알루미늄 합금의 납땜 방법 (1), (2) 및 (3)에 관련된 플럭스 도포 처리에 있어서, 플럭스 성분과 함께, (C＇)를 도포함으로써, 상기 (C)를 도포하는 경우의 특성 부여에 더하여, 이하와 같은 특성의 부여가 가능해진다. Sr 또는 Bi를 이용함으로써, 납의 유동성을 향상시켜, 납땜성을 향상시킬 수 있다. 또, Ge를 이용함으로써, 알루미늄 합금 부재와의 반응 온도를 낮게 할 수 있으므로, 납땜 온도를 조정할 수 있다.
본 발명의 알루미늄 합금의 납땜 방법 (1)에서는, 이하에 나타내는 본 발명의 제1 형태의 플럭스 성분 피복 알루미늄 합금 부재(이하, 본 발명의 플럭스 성분 피복 알루미늄 합금 부재(1)이라고도 기재한다.)를 이용하여 납땜 공정을 행함으로써, 본 발명의 알루미늄 합금의 납땜 방법 (1)을 행할 수 있다.
본 발명의 플럭스 성분 피복 알루미늄 합금 부재(1)는, 알루미늄 합금 부재의 표면에 플럭스 성분이 도포되어 있는 플럭스 성분 피복 알루미늄 합금 부재이며,
상기 플럭스 성분이, (A) 하기 일반식 (1)：
MwZnxAlyFz (1)
(식 중, M은 K 또는 Cs이다. w, x, y 및 z는 양의 정수이며, 이들의 최대공약수는 1이다.)
로 표시되는 플루오로아연알루민산알칼리 금속염 분말이며,
(A)의 도포량이 1~50g/m2인 것을 특징으로 하는 플럭스 성분 피복 알루미늄 합금 부재이다. 즉, 본 발명의 플럭스 성분 피복 알루미늄 합금 부재(1)는, 본 발명의 알루미늄 합금의 납땜 방법 (1)에 관련된 플럭스 도포 처리를 행함으로써 얻어지는 플럭스 성분 피복 알루미늄 합금 부재이다.
본 발명의 알루미늄 합금의 납땜 방법 (2)에서는, 이하에 나타내는 본 발명의 제2 형태의 플럭스 성분 피복 알루미늄 합금 부재(이하, 본 발명의 플럭스 성분 피복 알루미늄 합금 부재(2)라고도 기재한다.)를 이용하여 납땜 공정을 행함으로써, 본 발명의 알루미늄 합금의 납땜 방법 (2)을 행할 수 있다.
본 발명의 플럭스 성분 피복 알루미늄 합금 부재(2)는, 알루미늄 합금 부재의 표면에 플럭스 성분이 도포되어 있는 플럭스 성분 피복 알루미늄 합금 부재이며,
상기 플럭스 성분이, (A) 하기 일반식 (1)：
MwZnxAlyFz (1)
(식 중, M은 K 또는 Cs이다. w, x, y 및 z는 양의 정수이며, 이들의 최대공약수는 1이다.)
로 표시되는 플루오로아연알루민산알칼리 금속염 분말과, (A) 이외의 플럭스 성분의 혼합물이며,
(A) 및 (A) 이외의 플럭스 성분의 합계 도포량에 대한 (A)의 도포량의 비율이 50질량% 이상이며,
(A) 및 (A) 이외의 플럭스 성분의 합계의 도포량이 1~50g/m2인 것을 특징으로 하는 플럭스 성분 피복 알루미늄 합금 부재이다. 즉, 본 발명의 플럭스 성분 피복 알루미늄 합금 부재(2)는, 본 발명의 알루미늄 합금의 납땜 방법 (2)에 관련된 플럭스 도포 처리를 행함으로써 얻어지는 플럭스 성분 피복 알루미늄 합금 부재이다.
본 발명의 알루미늄 합금의 납땜 방법 (3)에서는, 이하에 나타내는 본 발명의 제３ 형태의 플럭스 성분 피복 알루미늄 합금 부재(이하, 본 발명의 플럭스 성분 피복 알루미늄 합금 부재(3)라고도 기재한다.)를 이용하여 납땜 공정을 행함으로써, 본 발명의 알루미늄 합금의 납땜 방법 (3)을 행할 수 있다.
본 발명의 플럭스 성분 피복 알루미늄 합금 부재(3)는, 알루미늄 합금 부재의 표면에 플럭스 성분이 도포되어 있는 플럭스 성분 피복 알루미늄 합금 부재이며,
상기 플럭스 성분이, (A) 하기 일반식 (1)：
MwZnxAlyFz (1)
(식 중, M은 K 또는 Cs이다. w, x, y 및 z는 양의 정수이며, 이들의 최대공약수는 1이다.)
로 표시되는 플루오로아연알루민산알칼리 금속염 분말과, (B) 플루오로알루민산알칼리 금속염 분말 및 플루오로아연산알칼리 금속염 분말 중 1종 또는 2종 이상의 혼합물이며,
(A) 및 (B)의 합계 도포량에 대한 (A)의 도포량의 비율이 50질량% 이상이며,
(A) 및 (B)의 합계의 도포량이 1~50g/m2인 것을 특징으로 하는 플럭스 성분 피복 알루미늄 합금 부재이다. 즉, 본 발명의 플럭스 성분 피복 알루미늄 합금 부재(3)는, 본 발명의 알루미늄 합금의 납땜 방법 (3)에 관련된 플럭스 도포 처리를 행함으로써 얻어지는 플럭스 성분 피복 알루미늄 합금 부재이다.
본 발명의 플럭스 성분 피복 알루미늄 합금 부재(1)를 이용하여 납땜 가열 공정을 행함으로써, 본 발명의 알루미늄 합금의 납땜 방법 (1)의 효과를 나타낸다. 또, 본 발명의 플럭스 성분 피복 알루미늄 합금 부재(2)를 이용하여 납땜 가열 공정을 행함으로써, 본 발명의 알루미늄 합금의 납땜 방법 (2)의 효과를 나타낸다. 또, 본 발명의 플럭스 성분 피복 알루미늄 합금 부재(3)를 이용하여 납땜 가열 공정을 행함으로써, 본 발명의 알루미늄 합금의 납땜 방법 (3)의 효과를 나타낸다.
본 발명의 플럭스 성분 피복 알루미늄 합금 부재(1), (2) 및 (3)에서는, 알루미늄 합금 부재에 도포되어 있는 플럭스 성분의 평균 입경은, 바람직하게는 80μm 이하, 특히 바람직하게는 1~50μm이다. 플럭스 성분의 평균 입경이 상기 범위에 있음으로써, 플럭스 성분과, 알루미늄 합금의 반응이 양호해지고, 또, 산소와의 화학 반응을 억제하는 효과가 높아지므로, 고산소 분위기 중 또는 습도가 높은 분위기 중에서도, 안정적으로 Zn확산층이 형성되어, 플럭스 특성이 양호해지고, 납땜 불량 및 변색의 문제가 일어나지 않는다는 효과가 높아진다.
또한, 플럭스 성분의 평균 입경이란, 본 발명의 플럭스 성분 피복 알루미늄 합금 부재(1)에서는 (A)의 평균 입경을 가리키며, 본 발명의 플럭스 성분 피복 알루미늄 합금 부재(2)에서는 (A) 및 (A) 이외의 플럭스 성분의 평균 입경을 가리키며, 본 발명의 플럭스 성분 피복 알루미늄 합금 부재(3)에서는 (A) 및 (B)의 평균 입경을 가리킨다.
본 발명의 플럭스 성분 피복 알루미늄 합금 부재(1), (2) 및 (3)은, 플럭스 성분과 함께, (C) Si, Cu 및 Zn 중 1종 또는 2종 이상의 금속 원소를 함유하는 알루미늄 합금 분말, Al 분말, Si 분말, Cu 분말 및 Zn 분말의 금속 분말 중 1종 또는 2종 이상이 도포되어 있어도 된다.
즉, 본 발명의 플럭스 성분 피복 알루미늄 합금 부재(1)에서는, (A)와, (C)의 혼합물이 도포되어 있어도 된다. 본 발명의 플럭스 성분 피복 알루미늄 합금 부재(1)에 있어서, (A)와, (C)의 혼합물이 도포되어 있는 경우, (A) 및 (C)의 합계 도포량에 대한 (A)의 도포량의 비율은, 50질량% 이상, 바람직하게는 70질량% 이상, 특히 바람직하게는 80질량% 이상이다. (A) 및 (C)의 합계 도포량에 대한 (A)의 도포량의 비율이 상기 범위에 있음으로써, 고산소 분위기 중 또는 습도가 높은 분위기 중에서 납땜 가열해도, 안정적으로 Zn확산층이 형성되어, 플럭스 특성이 양호해지고, 납땜 불량 및 변색의 문제가 일어나지 않는다. 한편, (A) 및 (C)의 합계 도포량에 대한 (A)의 도포량의 비율이 상기 범위 미만이면, 플럭스량이 너무 적어져, 납땜 불량 또는 변색의 문제가 일어난다.
또, 본 발명의 플럭스 성분 피복 알루미늄 합금 부재(2)에서는, (A)와, (A) 이외의 플럭스 성분과, (C)의 혼합물이 도포되어 있어도 된다. 본 발명의 플럭스 성분 피복 알루미늄 합금 부재(2)에 있어서, (A)와, (A) 이외의 플럭스 성분과, (C)의 혼합물이 도포되어 있는 경우, (A), (A) 이외의 플럭스 성분 및 (C)의 합계 도포량에 대한 (A)의 도포량의 비율은, 50질량% 이상, 바람직하게는 70질량% 이상, 특히 바람직하게는 80질량% 이상이다. (A), (A) 이외의 플럭스 성분 및 (C)의 합계 도포량에 대한 (A)의 도포량의 비율이 상기 범위에 있음으로써, 고산소 분위기 중 또는 습도가 높은 분위기 중에서 납땜 가열해도, 안정적으로 Zn확산층이 형성되어, 플럭스 특성이 양호해지고, 납땜 불량 및 변색의 문제가 일어나지 않는다. 한편, (A), (A) 이외의 플럭스 성분 및 (C)의 합계 도포량에 대한 (A)의 도포량의 비율이 상기 범위 미만이면, 플럭스량이 너무 적어져, 납땜 불량 또는 변색의 문제가 일어난다.
또, 본 발명의 플럭스 성분 피복 알루미늄 합금 부재(3)에서는, (A)와, (B)와, (C)의 혼합물이 도포되어 있어도 된다. 본 발명의 플럭스 성분 피복 알루미늄 합금 부재(3)에 있어서, (A)와, (B)와, (C)의 혼합물을 도포하는 경우, (A), (B) 및 (C)의 합계 도포량에 대한 (A)의 도포량의 비율은, 50질량% 이상, 바람직하게는 70질량% 이상, 특히 바람직하게는 80질량% 이상이다. (A), (B) 및 (C)의 합계 도포량에 대한 (A)의 도포량의 비율이 상기 범위에 있음으로써, 고산소 분위기 중 또는 습도가 높은 분위기 중에서 납땜 가열해도, 안정적으로 Zn확산층이 형성되어, 플럭스 특성이 양호해지고, 납땜 불량 및 변색의 문제가 일어나지 않는다. 한편, (A), (B) 및 (C)의 합계 도포량에 대한 (A)의 도포량의 비율이 상기 범위 미만이면, 플럭스량이 너무 적어져, 납땜 불량 또는 변색의 문제가 일어난다.
본 발명의 플럭스 성분 피복 알루미늄 합금 부재(1), (2) 및 (3)에 있어서, 플럭스 성분과 함께, (C)가 도포되어 있음으로써, 플럭스 납땜에 의해 접합되는 알루미늄 합금 부재의 특성을 향상시키는 것이나, 플럭스 납땜에 의해 접합되는 알루미늄 합금 부재에 납재 생성 기능, 희생 양극층 형성 기능, 납재의 융점 저감 기능 등의 특성을 부여하는 것이 가능해진다. 예를 들면, Si 원소를 함유하는 알루미늄 합금 분말, Al 분말, Si 분말, 혹은, 이들 조합을 이용함으로써, 주로, 납땜하는 이음매에 형성되는 필렛에 필요한 납재량을 확보 또는 조정할 수 있다. 또, Cu 원소를 함유하는 알루미늄 합금 분말, Zn 원소를 함유하는 알루미늄 합금 분말, Zn 분말, Cu 분말, 혹은, 이들 조합을 이용함으로써, 접합 부재 간의 전위차를 조정하여 희생 양극 효과를 확보할 수 있다. 또, Zn 원소를 함유하는 알루미늄 합금 분말, Zn 분말, 혹은, 이들 조합을 이용함으로써, 접합 부재의 강도를 향상시킬 수 있다.
본 발명의 알루미늄 합금의 납땜 방법에서는, 고산소 분위기 중 또는 습도가 높은 분위기 중에서 납땜 가열해도, 안정적으로 Zn확산층을 형성시킬 수 있으며, 플럭스 특성을 양호하게 할 수 있어, 납땜 불량 및 변색의 문제를 일으키기 않게 할 수 있으며, 또, 젖어 퍼지는 면적을 크게 할 수 있어, 균일한 Zn확산층을 형성시킬 수 있다. 그리고, 본 발명의 알루미늄 합금의 납땜 방법은, 비부식성 플럭스 납땜에 있어서 적합하게 이용되며, 주로 Zn확산층에 의한 희생 방식 효과에 의해 내식성의 향상을 도모하는 각종 자동차용 열교환기의 콘덴서 등의 납땜 접합에 적용되는 납땜 방법으로서 이용된다.
[실시예]
(실시예 1 및 비교예 1)
＜시험 플럭스 성분＞
플럭스 성분으로서, 평균 입경을 10μm로 조절한, 표 1 및 표 2에 나타내는 조성의 플럭스 단체 분말(함유량： 100질량%)을 준비했다.
· 평균 입경의 조절
시험 대상이 되는 조성을 가지는 금속염을, 볼 밀로 분쇄함으로써, 평균 입경의 조절을 행했다.
· 평균 입경의 측정
시험 대상이 되는 분말을, 에탄올에 분산시켜, 광투과형 입도 분포계(레이저 회절/산란법, 호리바 제작소제, 제품번호 LA-700)로 측정했다. 또한, 평균 입경은, 체적 입도 분포에 의한 적산 50%(D50)의 입경이다.
＜납땜＞
상기의 플럭스 성분을 동량의 순수로 희석한 후, 알루미늄 합금 2층 클래드판(치수： 1.0mm 두께×25mm 폭×60mm 길이, 클래드 구성： 납재 성분 4045, 납재 두께 50μm, 심재 성분 A3003, 심재 두께 950μm)의 납재면에, 바코타로, 플럭스 성분의 도포량이 표 1 및 표 2에 나타내는 값이 되도록 도포했다. 다음에, 플럭스 성분을 도포한 면이 위가 되도록, 알루미늄 합금 2층 클래드판을 수평으로 하고, A3003-O 알루미늄 합금판(치수： 1.0mm 두께×25mm 폭×55mm 길이)를 수직으로 하여, 도 1에 나타내는 바와 같이, 고정 지그로 역 T자형으로 장착했다. 다음에, 장착체를, 평균 산소 농도가 100ppm, 노점이 -40℃ 이하인 질소 가스 분위기의 로 내에 삽입하여 600℃×3분의 납땜 가열 유지를 행했다. 다음에, 로 내에서 500℃ 이하가 될 때까지 냉각을 행한 후에 로 외로 반출하고 시험편을 꺼냈다.
＜납땜성 평가＞
수평의 알루미늄 합금 2층 클래드판과 수직의 A3003-O 알루미늄 합금판의 이음매부에 형성되는 필렛의 접합율, 필렛의 크기 및 표면 잔사의 유무에 대해서, 평가를 행했다. 또한, 접합율이란, 수평판과 수직판에 필렛이 형성되어 있는 길이 L1과 수평판과 수직판의 접촉 길이 L2의 비를 퍼센트(%)로 나타낸 것이다(접합율(%)=(L1/L2)×100). 또, 필렛의 크기에 대해서는, 시험재를 수지에 묻고, 접합부의 확대 단면 사진을 촬영하여, 상대 평가했다. 상대 평가에서는, 실시예 1의 Aa3의 필렛의 크기를 「대」, 실시예 1의 Aa2의 필렛의 크기를 「중」, 실시예 1의 Aa1의 필렛의 크기를 「소」로 하고, 평가 대상이, 어느 필렛의 크기에 가까운지로 판정했다. 또, 표면의 잔사에 대해서는, 외관으로부터 육안으로 판단했다. 미반응 플럭스의 백색 잔사와 그에 따르는 백색 외관 또는 흑색 잔사와 그에 따르는 흑변색이 확인된 경우는, 접합율이 100%이어도 불량으로 했다. 또, 납땜 후의 표면이 칙칙한 백색이어도, 분명한 잔사가 확인되지 않으면 실용 상은 문제가 없기 때문에, 우량품으로 했다. 평가 결과를 표 1 및 표 2에 나타낸다.
(표 1)
Figure pct00001
(표 2)
Figure pct00002
표 1에 나타내는 바와 같이, 실시예 1 모두, 플럭스 성분의 도포량이 1~50g/m2이며, 양호한 결과였다. 한편, 표 2에 나타내는 바와 같이, 플럭스의 도포량이 1g/m2 미만인 Aa4, Ba4, Ca4, Da4, Ea4, Fa4, Ga4, Ha4는 도포량이 불충분하여, 필렛은 작고, 접합율도 저하했다. 또, 플럭스의 도포량이 50g/m2를 넘는 Aa5, Ba5, Ca5, Da5, Ea5, Fa5, Ga5, Ha5는 미반응의 플럭스 잔사가 많아, 그것이 접합을 저해했기 때문에, 필렛의 접합율이 저하했다.
(실시예 2)
＜시험 플럭스 성분＞
플럭스 성분으로서, 평균 입경을 표 3에 나타내는 값으로 조절한, 표 3에 나타내는 조성의 플럭스 단체 분말(함유량： 100질량%)을 준비했다.
＜납땜＞
플럭스 성분의 도포량을 표 1 및 표 2에 나타내는 값으로 하는 것 대신에, 플럭스 성분의 도포량을 20g/m2로 하는 것 이외에는, 실시예 1 및 비교예 1과 동일하게 행했다.
＜납땜성 평가＞
실시예 1 및 비교예 1과 동일하게 행했다. 평가 결과를 표 3에 나타낸다.
(표 3)
Figure pct00003
표 3에 나타내는 바와 같이, 실시예 2 모두, 양호한 결과였다.
(실시예 3 및 비교예 3)
＜플럭스 조성물＞
플럭스 성분으로서, 평균 입경을 10μm로 조절한, 표 4에 나타내는 조성의 플럭스 단체 분말(함유량： 100질량%)을 준비했다.
＜납땜성 시험＞
플럭스 성분의 도포량을 표 1 및 표 2에 나타내는 값으로 하는 것 대신에, 플럭스 성분의 도포량을 20g/m2로 하는 것, 및 로 내의 평균 산소 농도를 100ppm로 하는 것 대신에, 로 내의 평균 산소 농도를 표 4에 나타내는 농도로 하는 것 이외에는, 실시예 1 및 비교예 1과 동일하게 행했다.
＜납땜성 평가＞
실시예 1 및 비교예 1과 동일하게 행했다. 평가 결과를 표 4에 나타낸다.
(표 4)
Figure pct00004
표 4에 나타내는 바와 같이, 실시예 3 모두, 납땜 가열 시의 분위기의 산소 농도가 높아도, 양호한 결과였다. 또한, Ac3, Bc3, Dc3, Ec3, Fc3, Hc3에서는, 알루미늄 표면의 외관이, 칙칙한 백색이었지만, 실용상 문제가 없는 레벨이었다.
한편, 비교예 3에서는, 납땜 가열 시의 분위기의 산소 농도가 낮은 Ic1에서는, 문제는 없었지만, 납땜 가열 시의 분위기의 산소 농도가 높은 Ic2에서는, 흑색 잔사와 그에 따르는 흑변색이 확인되고, Ic3에서는, 거의 모든 KZnF3이 미반응으로 되어, 필렛은 형성되지 않았다.
(실시예 4 및 비교예 4)
＜플럭스 조성물＞
플럭스 조성물로서, 표 5-1~표 5-4에 나타내는 조성의 것을, 표 5-1~표 5-4에 나타내는 혼합 비율로 혼합하여, 평균 입경을 10μm로 조절한 혼합 분체를 준비했다.
비교 플럭스 조성물로서, 표 5-5~표 5-8에 나타내는 조성의 것을, 표 5-5~표 5-8에 나타내는 혼합 비율로 혼합하여, 평균 입경을 10μm로 조절한 혼합 분체를 준비했다.
＜납땜성 시험＞
플럭스 성분의 도포량을 표 1 및 표 2에 나타내는 값으로 하는 것 대신에, 플럭스 성분의 도포량을 20g/m2로 하는 것, 및 로 내의 평균 산소 농도를 100ppm로 하는 것 대신에, 로 내의 평균 산소 농도 500ppm로 하는 것 이외에는, 실시예 1 및 비교예 1과 동일하게 행했다.
＜납땜성 평가＞
실시예 1 및 비교예 1과 동일하게 행했다. 평가 결과를 표 5-1~표 5-8에 나타낸다.
(표 5-1)
Figure pct00005
(표 5-2)
Figure pct00006
(표 5-3)
Figure pct00007
(표 5-4)
Figure pct00008
(표 5-5)
Figure pct00009
(표 5-6)
Figure pct00010
(표 5-7)
Figure pct00011
(표 5-8)
Figure pct00012
표 5에 나타내는 바와 같이, 실시예 4는, 납땜 가열 시의 산소 농도가 높아도, 모두 납땜성은 양호했다. 한편, 비교예 4의 Ad25~30, Bd25~30, Cd25~30, Dd25~30, Ed25~30, Fd25~30, Gd25~30, Hd25~30은, (A)의 비율이 낮고, 플루오로알루민산알칼리 금속염의 비율이 높기 때문에, 산소 농도가 높은 본 예에서는, 알루미늄 합금의 표면에 백색 잔사가 보여지며, 그 잔사가 접합을 저해함에 따라 접합율이 저하했다. 또, Ad31~36, Bd31~36, Cd31~36, Dd31~36, Ed31~36, Fd31~36, Gd31~36, Hd31~36은, (A)의 비율이 낮고, 플루오로아연산알칼리 금속염의 비율이 높기 때문에, 산소 농도가 높은 본 예에서는, 접합율이 저하하여, 알루미늄 합금의 표면에 흑색 잔사와 그에 따르는 흑변색이 보여졌다. (A)를 혼합하고 있지 않는 Id1~Id33, Jd1~Jd33에서는, 표면에 미반응물인 백색 잔사 혹은 흑색 잔사와 그에 따르는 변색이 보여지며, 접합율이 저하했다.
(실시예 5 및 비교예 5)
＜플럭스 조성물＞
플럭스 조성물로서, 표 6에 나타내는 조성의 것을, 표 6에 나타내는 혼합 비율로 혼합하여, 평균 입경을 10μm로 조정한 혼합 분말을 준비했다. 또한, 실시예 5 및 비교예 5는, 플루오로아연알루민산알칼리 금속염 분말과 각종 금속 분말 또는 금속 합금 분말을 혼합한 것이며, 표 6 중에서는, 각 금속 합금에 첨가되어 있는 첨가 원소의 질량%를 각 첨가 원소 앞에 숫자로 나타냈다. 예를 들면, 「KZnALF6/Al-25Si-25Cu」란, KZnALF6 분말과, Si의 첨가량이 25질량%이며 Cu의 첨가량이 25질량%인 Al합금 분말의 혼합물인 것을 나타낸다.
＜납땜성 시험＞
플럭스 성분의 도포량을 표 1 및 표 2에 나타내는 값으로 하는 것 대신에, 플럭스 성분의 도포량을 20g/m2로 하는 것 이외에는, 실시예 1 및 비교예 1과 동일하게 행했다.
＜납땜성 평가＞
실시예 1 및 비교예 1과 동일하게 행했다. 평가 결과를 표 6에 나타낸다.
(표 6-1)
Figure pct00013
(표 6-2)
Figure pct00014
(표 6-3)
Figure pct00015
(표 6-4)
Figure pct00016
(표 6-5)
Figure pct00017
(표 6-6)
Figure pct00018
(표 6-7)
Figure pct00019
(표 6-8)
Figure pct00020
(표 6-9)
Figure pct00021
(표 6-10)
Figure pct00022
(표 6-11)
Figure pct00023
(표 6-12)
Figure pct00024
(표 6-13)
Figure pct00025
(표 6-14)
Figure pct00026
(표 6-15)
Figure pct00027
(표 6-16)
Figure pct00028
표 6에 나타내는 바와 같이, 실시예 5는, 금속 분말을 혼합해도, 모두 납땜성은 양호했다. 한편, 비교예 5의 Ae45~88, Be45~88, Ce45~88, De45~88, Ee45~88, Fe45~88, Ge45~88, He45~88은 금속 분말의 첨가 비율이 많기 때문에, 미용융 잔사가 인정되고, 미용융 잔사가 폐해가 되어, 접합율이 저하했다.
(실시예 6 및 비교예 6)
＜플럭스 조성물＞
플럭스 조성물로서, 평균 입경을 10μm로 조절한, 표 7에 나타내는 조성의 플럭스 단체 분말(함유량： 100%)을 준비했다.
＜납땜성 시험＞
로 내의 평균 노점을 -40℃로 하는 것 대신에, 로 내의 평균 노점을 표 7에 나타내는 평균 노점으로 하는 것 이외에는, 실시예 1 및 비교예 1과 동일하게 행했다.
＜납땜성 평가＞
실시예 1 및 비교예 1과 동일하게 행했다. 평가 결과를 표 7에 나타낸다.
(표 7)
Figure pct00029
표 7에 나타내는 바와 같이, 실시예는, 납땜 가열 시의 평균 노점이 높아도, 양호한 결과였다. 한편, 비교예 6의 If1에서는, 납땜 가열 시의 분위기의 노점이 높기 때문에, 거의 모든 KZnF3이 미반응의 백색 잔사가 되어, 필렛은 형성되지 않았다.

Claims (10)

  1. 알루미늄 합금 부재의 표면에 플럭스 성분을 도포하는 플럭스 도포 처리를 행하고, 다음에, 플럭스 성분이 도포된 알루미늄 합금 부재를, 납땜 가열하는 납땜 가열 공정을 행함으로써, 납땜을 행하는 알루미늄 합금의 납땜 방법이며,
    상기 플럭스 성분이, (A) 하기 일반식 (1)：
    MwZnxAlyFz (1)
    (식 중, M은 K 또는 Cs이다. w, x, y 및 z는 양의 정수이며, 이들의 최대공약수는 1이다.)
    로 표시되는 플루오로아연알루민산 알칼리 금속염 분말이며,
    상기 플럭스 도포 처리에 있어서의 상기 알루미늄 합금 부재에 대한 (A)의 도포량이 1~50g/m2인 것을 특징으로 하는 알루미늄 합금의 납땜 방법.
  2. 알루미늄 합금 부재의 표면에 플럭스 성분을 도포하는 플럭스 도포 처리를 행하고, 다음에, 플럭스 성분이 도포된 알루미늄 합금 부재를, 납땜 가열하는 납땜 가열 공정을 행함으로써, 납땜을 행하는 알루미늄 합금의 납땜 방법이며,
    상기 플럭스 성분이, (A) 하기 일반식 (1)：
    MwZnxAlyFz (1)
    (식 중, M은 K 또는 Cs이다. w, x, y 및 z는 양의 정수이며, 이들의 최대공약수는 1이다.)
    로 표시되는 플루오로아연알루민산 알칼리 금속염 분말과, (A) 이외의 플럭스 성분의 혼합물이며,
    (A) 및 (A) 이외의 플럭스 성분의 합계 도포량에 대한 (A)의 도포량의 비율이 50질량% 이상이며,
    상기 플럭스 도포 처리에 있어서의 상기 알루미늄 합금 부재에 대한 (A) 및 (A) 이외의 플럭스 성분의 합계의 도포량이 1~50g/m2인 것을 특징으로 하는 알루미늄 합금의 납땜 방법.
  3. 알루미늄 합금 부재의 표면에 플럭스 성분을 도포하는 플럭스 도포 처리를 행하고, 다음에, 플럭스 성분이 도포된 알루미늄 합금 부재를, 납땜 가열하는 납땜 가열 공정을 행함으로써, 납땜을 행하는 알루미늄 합금의 납땜 방법이며,
    상기 플럭스 성분이, (A) 하기 일반식 (1)：
    MwZnxAlyFz (1)
    (식 중, M은 K 또는 Cs이다. w, x, y 및 z는 양의 정수이며, 이들의 최대공약수는 1이다.)
    로 표시되는 플루오로아연알루민산 알칼리 금속염 분말과, (B) 플루오로알루민산 알칼리 금속염 분말 및 플루오로아연산 알칼리 금속염 분말 중 1종 또는 2종 이상의 혼합물이며,
    (A) 및 (B)의 합계 도포량에 대한 (A)의 도포량의 비율이 50질량% 이상이며,
    상기 플럭스 도포 처리에 있어서의 상기 알루미늄 합금 부재에 대한 (A) 및 (B)의 합계의 도포량이 1~50g/m2인 것을 특징으로 하는 알루미늄 합금의 납땜 방법.
  4. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 플럭스 성분의 평균 입경이 80μm 이하인 것을 특징으로 하는 알루미늄 합금의 납땜 방법.
  5. 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 플럭스 도포 처리에 있어서, 상기 플럭스 성분과 함께, (C) Si, Cu 및 Zn 중 1종 또는 2종 이상의 금속 원소를 함유하는 알루미늄 합금 분말, Al 분말, Si 분말, Cu 분말 및 Zn 분말의 금속 분말 중 1종 또는 2종 이상도 도포하는 것,
    상기 플럭스 성분 및 (C)의 합계 도포량에 대한 (A)의 도포량의 비율이 50질량% 이상인 것을 특징으로 하는 알루미늄 합금의 납땜 방법.
  6. 알루미늄 합금 부재의 표면에 플럭스 성분이 도포되어 있는 플럭스 성분 피복 알루미늄 합금 부재이며,
    상기 플럭스 성분이, (A) 하기 일반식 (1)：
    MwZnxAlyFz (1)
    (식 중, M은 K 또는 Cs이다. w, x, y 및 z는 양의 정수이며, 이들의 최대공약수는 1이다.)
    로 표시되는 플루오로아연알루민산 알칼리 금속염 분말이며,
    (A)의 도포량이 1~50g/m2인 것을 특징으로 하는 플럭스 성분 피복 알루미늄 합금 부재.
  7. 알루미늄 합금 부재의 표면에 플럭스 성분이 도포되어 있는 플럭스 성분 피복 알루미늄 합금 부재이며,
    상기 플럭스 성분이, (A) 하기 일반식 (1)：
    MwZnxAlyFz (1)
    (식 중, M은 K 또는 Cs이다. w, x, y 및 z는 양의 정수이며, 이들의 최대공약수는 1이다.)
    로 표시되는 플루오로아연알루민산 알칼리 금속염 분말과, (A) 이외의 플럭스 성분의 혼합물이며,
    (A) 및 (A) 이외의 플럭스 성분의 합계 도포량에 대한 (A)의 도포량의 비율이 50질량% 이상이며,
    (A) 및 (A) 이외의 플럭스 성분의 합계의 도포량이 1~50g/m2인 것을 특징으로 하는 플럭스 성분 피복 알루미늄 합금 부재.
  8. 알루미늄 합금 부재의 표면에 플럭스 성분이 도포되어 있는 플럭스 성분 피복 알루미늄 합금 부재이며,
    상기 플럭스 성분이, (A) 하기 일반식 (1)：
    MwZnxAlyFz (1)
    (식 중, M은 K 또는 Cs이다. w, x, y 및 z는 양의 정수이며, 이들의 최대공약수는 1이다.)
    로 표시되는 플루오로아연알루민산 알칼리 금속염 분말과, (B) 플루오로알루민산 알칼리 금속염 분말 및 플루오로아연산 알칼리 금속염 분말 중 1종 또는 2종 이상의 혼합물이며,
    (A) 및 (B)의 합계 도포량에 대한 (A)의 도포량의 비율이 50질량% 이상이며,
    (A) 및 (B)의 합계의 도포량이 1~50g/m2인 것을 특징으로 하는 플럭스 성분 피복 알루미늄 합금 부재.
  9. 청구항 6 내지 청구항 8 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 플럭스 성분의 평균 입경이 80μm 이하인 것을 특징으로 하는 플럭스 성분 피복 알루미늄 합금 부재.
  10. 청구항 6 내지 청구항 9 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 플럭스 성분과 함께, (C) Si, Cu 및 Zn 중 1종 또는 2종 이상의 금속 원소를 함유하는 알루미늄 합금 분말, Al 분말, Si 분말, Cu 분말 및 Zn 분말의 금속 분말 중 1종 또는 2종 이상이 도포되어 있으며,
    상기 플럭스 성분 및 (C)의 합계 도포량에 대한 (A)의 도포량의 비율이 50질량% 이상인 것을 특징으로 하는 플럭스 성분 피복 알루미늄 합금 부재.
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