WO2018198455A1 - 接合構造体およびその製造方法並びに電動機およびその製造方法 - Google Patents

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bonded
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浩次 山▲崎▼
智明 加東
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Definitions

  • the present invention relates to a bonded structure using a Cu-based material to be bonded and a Zn-based brazing material, a manufacturing method thereof, an electric motor, and a manufacturing method thereof.
  • copper (Cu) and aluminum (Al) are excellent in electrical conductivity and are relatively inexpensive in terms of material costs. Therefore, they are mainly insulated with enamel as windings for electric motors (motors). It is used as copper winding or aluminum winding.
  • the winding is electrically connected to a terminal or lead wire connected to a power source for flowing electricity by a highly conductive bonding method.
  • brazing is often selected as a joining method that has heat resistance, does not melt the material to be joined, and has a relatively small influence on surface features.
  • a phosphor copper solder standardized in JIS Z 3264-1985 is often used.
  • BCuP-1 to 6 there are BCuP-1 to 6 as phosphorous copper wax, solid phase line (temperature at which the solid state is heated at low temperature and begins to transform into liquid state), liquid phase line (phenomenon opposite to solid phase line)
  • the temperature at which the liquid in high temperature drops and begins to transform into a solid state is about 645 ° C. to 710 ° C. and 720 ° C. to 925 ° C. of the liquid phase line, respectively. Since the melting point of copper is about 1085 ° C., brazing can be performed without melting the copper of the material to be joined.
  • the copper conductivity of copper is high, the conductivity of copper is low, but since the conductivity of phosphorus is low, the conductivity is 15 IACS% or less, which is very low, depending on the brazing conditions. Further, considering versatility so that aluminum (melting point: about 660 ° C.) can be used in addition to copper as the material to be joined, a material having a liquidus of 500 ° C. or less is desirable as the brazing material. *
  • a brazing material having a low melting point, high electrical conductivity to some extent, low cost and excellent balance is desired. Therefore, a Zn-based brazing material has attracted attention.
  • Zn itself has a melting point of 420 ° C., but when Al is added in an amount of about 5 wt%, it becomes a eutectic alloy, the melting point decreases to about 380 ° C., and it can be said that the workability is very excellent.
  • Patent Document 1 regarding a winding of an electric motor (motor) for a compressor, an aluminum winding is wound around a copper winding, and the wound portion is brazed with a brazing material mainly composed of zinc and aluminum. Is disclosed.
  • Patent Document 2 a step of forming a ZnAl solder layer by sandwiching a ZnAl eutectic solder between a Cu substrate and a semiconductor element, raising the temperature while applying a load, and melting the ZnAl eutectic solder;
  • a bonding method and a bonding structure in which a temperature is lowered while applying a load to a ZnAl solder layer and a bonding structure are disclosed.
  • Patent Document 3 discloses a bonding structure and bonding process in which diffusion bonding is performed at 420 ° C. using a Zn—Al alloy as a material alloy of an insert material, although the material to be bonded is only Al.
  • a TiN layer is formed as a barrier layer on SiC, which is a semiconductor member, for an intermetallic compound formed at the bonding interface between Zn and Cu, and a Zn layer and a Cu layer are sequentially formed thereunder. It is disclosed that at the interface between the Zn layer and the Cu layer, the Zn layer and the Cu layer react to form a CuZn 5 layer and a Cu 5 Zn 8 layer.
  • a bonded structure using a Cu-based material to be bonded and a Zn-based brazing material is used, for example, at a bonded portion between a Cu-based winding and electrode terminals or lead wires constituting various electric motors.
  • the contact resistance at the junction interface increases in a high-temperature energization operation of about 200 to 250 ° C., which may cause a conduction failure.
  • the mechanism and countermeasures were not known.
  • Patent Document 1 discloses that Cu is brazed with a brazing material containing Zn as a main component, but the structure of the bonding interface between Cu and Zn is not shown in detail. Also in Patent Document 2, as in Patent Document 1, the structure of the bonding interface between Cu and Zn is not shown in detail.
  • Patent Document 3 discloses the composition and melting point of Zn alloy material containing Zn as a main component and a typical bonding temperature, but the material to be bonded is only Al, and no interface reaction with Cu is disclosed. .
  • Patent Document 4 discloses that two different types of intermetallic compounds are formed at the interface between the Cu layer and the Zn layer, but does not disclose the relationship between these intermetallic compounds and contact resistance.
  • An object of the present invention is to provide a bonding structure and a bonding method excellent in bonding reliability in a bonding structure and a bonding method using a Cu-based material to be bonded and a Zn-based brazing material.
  • the bonded structure of the present invention is A bonded structure including a Cu-based material bonded by a Zn-based brazing material, A bonding portion including a first alloy phase, a second alloy phase, and a third alloy phase is provided between the Zn-based brazing material and the Cu-based workpiece.
  • the first alloy phase is an alloy phase having a basic composition of Cu 5 Zn 8 formed on the Cu-based workpiece side in the joint portion
  • the third alloy phase is formed on the Zn-based brazing material side in the joint, and a part of the Cu-based material side of CuZn 4 or CuZn 5 is in contact with the first alloy phase.
  • the second alloy phase is an alloy phase having a basic composition of CuZn 3 formed at the interface between the first alloy phase and the third alloy phase, In the cross section parallel to the joining direction, the proportion of the second alloy phase at the interface between the first alloy phase and the third alloy phase is less than 80%.
  • the joining method of the present invention comprises: A bonding method in which a Zn-based brazing material is heated and melted to braze a material to be bonded including a Cu-based material to be bonded, A maximum attainable temperature of a bonding interface between the Cu-based material to be bonded and the Zn-based brazing material at the time of brazing is controlled to be less than 560 ° C.
  • the formation of voids at the bonding interface between the Cu-based material to be bonded and the Zn-based brazing material can be suppressed, and as a result, a bonded structure with high bonding reliability can be obtained.
  • FIG. 3 is a graph of Table 1 shown in the first embodiment of the present invention. It is the schematic before joining of the joining structure shown in Embodiment 2 of this invention. It is the schematic after joining of the joining structure shown in Embodiment 2 of this invention. It is a graph of Table 2 shown in the second embodiment of the present invention. It is the schematic of the electric motor to which the junction structure of the present invention is applied.
  • the inventors examined the cause of the phenomenon in which the contact resistance is increased by the high-temperature energization operation in the bonded structure using the Cu-based material to be bonded and the Zn-based brazing material.
  • a CuZn 3 alloy phase is formed at the bonding interface between the Cu-based object to be bonded and the Zn-based brazing material during brazing, and the contact resistance is increased by repeatedly applying thermal shock to the bonded portion. I understood it.
  • the present invention will be described in detail.
  • FIG. Embodiment 1 of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 10 and Table 1.
  • FIG. A flowchart of the bonding process in the first embodiment is shown in FIG.
  • a pair of ⁇ 1 mm Cu wires 1 purity 99.9%
  • whose surfaces were enamel-coated were prepared as materials to be joined.
  • a milky white slurry-like Cs—Al—F compound (type: CF-5, first rare element chemistry) as a flux (material for reducing the oxide film on the bonded surface) Kogyo) was applied.
  • a pair of Cu wires 1 was twisted and temporarily fixed, and a commercially available K thermocouple was inserted into the gap between the twisted Cu wires.
  • a Zn-based brazing material 2 was prepared.
  • the Zn-based brazing material means a brazing material containing Zn as a main component.
  • Zn-based brazing material 2 Zn wire or ⁇ 1 mm Zn—Al wire to which Al is added from 0.1 wt% (wt%: wt%) to 15 wt% (manufactured by Senju Metal Industry or Nippon Superior) was used.
  • the Cu wire 1 and the Zn-based brazing material 2 were heated and bonded using a burner heating device 9, and a bonded sample was prepared as shown in FIG. 3 (Examples 1 to 7, comparisons) Examples 1 to 11).
  • the burner heating device 9 model SW-125 manufactured by Sunwell Co., Ltd. was used, and the diameter of the burner nozzle was 0.72 mm (No. 19 nozzle).
  • the output (pressure) was arbitrarily adjusted at 0.08 to 1.0 kg / cm 2 .
  • Hydrogen oxygen gas was purified with water and electricity, the burner was heated by ignition, and the shape of the flame was arbitrarily adjusted.
  • the heating time in the burner was about 2 to 5 seconds for the Zn-based brazing material 2 to melt and become familiar with the material to be joined.
  • the temperature of the bonding interface at the time of brazing was monitored with a K thermocouple and adjusted so that the highest temperature reached a predetermined temperature. When the temperature rises to near the target maximum temperature, the temperature can be finely adjusted by moving the burner away from the joint. If the position of the burner is temporarily fixed with a jig to some extent and the fine adjustment is performed manually, the maximum temperature reached as described above can be adjusted.
  • the initial bondability was evaluated after preparing the bonded samples.
  • the state of shrinkage dents and wrinkles on the surface of the bonded portion was visually observed.
  • the fact that there are many wrinkles and irregularities on the surface indicates that the brazing material was not fully blended. It is very difficult to quantitatively show the state of shrinkage nests.
  • shrinkage nests occur, wrinkle-like irregularities are formed on the surface of the Zn brazing material 2, and the brazing material melts smoothly when observed with an optical microscope. It is possible to confirm because the correct side is not seen.
  • visual evaluation was performed using a mounting defect inspection system RV-550 of Technitron Supply Co., Ltd. When a clear wrinkle or shrinkage nest was confirmed by visual evaluation, “X” was indicated, and “ ⁇ ” was indicated when there was not.
  • the initial bondability evaluation results are shown in Table 1.
  • the initial bondability was “ ⁇ ”.
  • Zn and Al are a combination having a eutectic point (380 ° C.), and it is considered that the initial bondability was improved by adding a small amount of Al to Zn.
  • the Zn brazing material to which Al was not added and the Zn brazing material to which 15 wt% Al was added wrinkles and shrinkage cavities were observed on the surface of the joint, and the initial bondability was “x”. If Al is not added, there is no eutectic composition with a low melting point, so that the bondability is deteriorated and wrinkles are generated on the brazing surface.
  • the amount of Al added to the Zn-based brazing material is preferably greater than 0 wt% and less than 15 wt%.
  • a joining reliability evaluation test was performed for each joining sample. For example, when the motor suddenly stops, the temperature of the winding joint of the motor instantaneously rises to about 250 ° C. (in the case of a winding with an H type insulating coating). This test simulates the situation in which this instantaneous temperature rise has repeatedly occurred. In this test, a thermal shock test at a high temperature of 250 ° C./low temperature of 50 ° C. was repeated 2000 times in total. Specifically, a predetermined voltage is applied to both ends of the bonded sample, current 7 is supplied to the bonded portion, and when the temperature of the bonded portion reaches 250 ° C., the energization is turned off and waiting until 50 ° C. is reached. Repeated.
  • the temperature of the joint was measured by measuring the surface temperature with a thermoviewer, and the energization conditions were adjusted so that all samples had the same temperature conditions. After 2000 cycles, the contact resistance was measured to determine the amount of change from the contact resistance at the time of initial bonding. When the amount of change in contact resistance was 10 m ⁇ or more, “X” was given, and when it was less than 10 m ⁇ , “ ⁇ ” was given. This is because when the amount of change in the contact resistance is 10 m ⁇ or more, Joule heat is excessively generated due to the resistance increase, the heat generation deteriorates the joint, and a negative spiral is generated that further increases the resistance, resulting in a remarkable joint. This is because it deteriorates.
  • Table 1 shows the evaluation results of the bonding reliability.
  • the samples having the highest attained temperature at the time of brazing of less than 560 ° C. (Examples 1 to 7) had a bonding reliability evaluation of “O”.
  • the bonding reliability evaluation was “x”.
  • the joining reliability evaluation was “x”, but this started from wrinkles and shrinkage nests. This is probably because cracks occur.
  • 4 to 7 show schematic views of cross sections obtained by cutting the joint portion along a plane parallel to the joining direction.
  • the bonding direction here is a direction from the Cu-based material 1 to the Zn-based brazing material 2.
  • the first alloy phase 3 is Cu-rich Cu—Zn alloy phase: Cu 5 Zn 8
  • the second alloy phase 4 is CuZn 3
  • the third alloy phase 5 is It was found that the Zn-rich Cu—Zn alloy phase was CuZn 4 or CuZn 5 .
  • Each alloy phase may be one in which a part of Zn is replaced with Al in the above basic composition (Cu x (Zn, Al) y ).
  • the second alloy phase 4 and the void 6 were formed over almost the entire interface between the first alloy phase 3 and the third alloy phase 5. Since the void 6 is formed in the vicinity of the second alloy phase 4, it is presumed that the void 6 was formed along with the formation of the second alloy phase 4.
  • the first alloy phase 3 and the third alloy phase 5 were formed in order from the Cu wire 1 side.
  • the second alloy phase 4 and the gap 6 are partially formed between the first alloy phase 3 and the third alloy phase 5, the second alloy phase 4 and the gap 6 are discontinuous. It was found that the first alloy phase 3 and the third alloy phase 5 were sufficiently in contact with each other in the region without the second alloy phase 4 and the void 6 and the current 7 flowed.
  • FIG. 8 shows a cross-sectional observation photograph of a sample joined at a maximum ultimate temperature of 560 ° C. or higher
  • FIG. 9 shows a cross-sectional photograph of a sample joined at a maximum ultimate temperature of less than 560 ° C.
  • the reason why the gap 6 is formed in the vicinity of the second alloy phase 4 is presumed as follows.
  • the density of CuZn 3 constituting the second alloy phase 4 is higher than that of the first alloy phase 3 (Cu 5 Zn 8 ) and the third alloy phase 5 (CuZn 4 , CuZn 5 ). It is presumed that volume shrinkage occurred as the second alloy phase 4 was formed by the phase transformation of the alloy phase 3 and the third alloy phase 5 and the void 6 was formed.
  • the maximum temperature reached during the joining is 560 ° C. or higher, the second alloy phase 4 is formed over almost the entire interface between the first alloy phase and the third alloy phase. It is formed over almost the whole and causes a conduction failure.
  • the maximum attained temperature is less than 560 ° C., the formation of the second alloy phase is suppressed and the phase is discontinuous, so that the gap 6 is also discontinuous and no conduction failure occurs.
  • the reason why the contact resistance is low immediately after joining and the contact resistance increases after repeated thermal shocks despite the formation of the gap 6 during the joining process is presumed as follows. Although the void 6 was generated during the bonding process, the molten Zn brazing material enters the void 6 during the bonding process, so that after the bonding, the void 6 is filled with the Zn-based brazing material. Therefore, it is assumed that the gap 6 cannot be observed and the contact resistance is low. While the thermal shock of about 250 ° C. (temperature lower than the melting point of the Zn-based brazing material and each alloy phase) is repeatedly applied, between the Zn-based brazing material filled in the gap 6 and the surrounding alloy phase. Solid-phase diffusion occurs, and the movement of atoms is biased due to the imbalance of the diffusion coefficient at this time, so that the Zn-based brazing material filled in the gap 6 diffuses and the gap 6 appears again. It is assumed that the contact resistance increases.
  • This phenomenon cannot be determined by evaluating only the initial bondability, and it is not only a high temperature holding test in the bond reliability evaluation, but a test method that reproduces the instantaneous excess temperature in the sudden stop state of the motor as described above. It was not clarified.
  • This is the first phenomenon that occurs when the second alloy phase 4 and voids 6 are formed during brazing, and severe thermal shock is repeatedly applied thereto, and the present invention is a major technology in that this mechanism has been clarified and countermeasures have been found. Has significant significance.
  • the second alloy phase 4 (CuZn 3 ) and the entire interface between the first alloy phase 3 and the third alloy phase 5 It was found that voids 6 were formed, which caused an increase in contact resistance. Further, the formation of the second alloy phase 4 is suppressed by controlling the maximum reached temperature during brazing to less than 560 ° C., thereby suppressing the formation of the gap 6 and the change in contact resistance even in the high temperature energization operation. It has been found that it is possible to obtain a small bonded structure with high bonding reliability.
  • the ratio of the second alloy phase 4 was 80% or higher. Therefore, if the ratio of the second alloy phase 4 in the interface between the first alloy phase 3 and the third alloy phase 5 in the cross section parallel to the joining direction is less than 80%, sufficient joining reliability is obtained. It was found that sex was obtained. In Comparative Examples 4 and 10, the maximum temperature reached at the bonding interface was less than 560 ° C., and although the ratio of the second alloy phase 4 was less than 80%, the bonding reliability was low. However, this is considered to be caused by another cause different from the second alloy phase, that is, the generation of cracks starting from wrinkles or shrinkage cavities during initial bonding.
  • the horizontal axis represents the highest temperature achieved during brazing
  • the vertical axis represents the ratio of the second alloy phase.
  • FIG. 10 shows the graph expressed as above. It can be seen that when the maximum attained temperature during brazing is less than 560 ° C., the ratio of the second alloy phase is less than 80%, but when it is 560 ° C. or more, the ratio of the second alloy phase is 80% or more. .
  • the bonded structure of the first embodiment includes the first alloy phase 3, the second alloy phase 4, and the third between the Zn-based brazing material 2 and the Cu-based bonded material 1.
  • the first alloy phase 3 is an alloy phase having a basic composition of Cu 5 Zn 8 formed on the Cu-based material to be joined side in the joint.
  • the alloy phase 5 is formed on the Zn-based brazing material side in the joint, and an alloy having a basic composition of CuZn 4 or CuZn 5 in which a part of the Cu-bonded material side surface is in contact with the first alloy phase.
  • the second alloy phase 4 is an alloy phase having a basic composition of CuZn 3 formed at the interface between the first alloy phase 3 and the third alloy phase 5 and parallel to the joining direction. In a simple cross section, the second at the interface between the first alloy phase 3 and the third alloy phase 5. Ratio of gold phase 4 is less than 80%.
  • the Zn-based brazing material 2 when the Zn-based brazing material 2 is heated and melted to braze the material to be bonded including the Cu-based bonded material 1, the Cu-based bonded material is used. 1 and the Zn-based brazing material 2 is controlled to have a maximum temperature of less than 560 ° C. at the bonding interface.
  • the bonded structure and the manufacturing method of the bonded structure of the first embodiment it is possible to suppress the formation of voids at the bonding interface between the Cu-based material to be bonded 1 and the Zn-based brazing material 2, and as a result, A bonded structure with high bonding reliability can be obtained.
  • the body can be obtained.
  • FIG. 1 a pair of Cu wires 1 is used as a material to be joined.
  • Cu wires 1 and Al wires 8 are used as materials to be joined.
  • An Al wire 8 having a diameter of ⁇ 1 mm was used.
  • a bonded sample was prepared by the same bonding process as in Embodiment 1 except that the material to be bonded was changed, and the initial bonding property and bonding reliability were evaluated. Note that the temperature at the time of brazing is slightly different from that of the first embodiment, but the sample was selected so as to be substantially the same as that of the first embodiment.
  • Example 11 the Zn type brazing material to which 0.1 to 14 wt% Al was added was “ ⁇ ”, and the Zn type brazing material to which 15 wt% Al was added was “x”.
  • Example 11 and Comparative Example 15 using a Zn-based brazing material containing no Al good initial bondability was obtained unlike Comparative Examples 4 and 5 in Embodiment 1. This is because Al diffused from the Al wire 8 into the brazing material during brazing, so that a slightly lower melting point Zn—Al eutectic phase (380 ° C.) was formed, which contributed to the improvement of initial bondability. it is conceivable that.
  • the above “not containing Al” means that the Al concentration is 0.001 wt% or less.
  • the brazing material is analyzed by ICP emission spectroscopy in accordance with JIS Z 3282. If Al is 0.001 wt% or less, the impurity level is assumed to be “not containing Al”.
  • Al is diffused into the brazing material by using Al as a part of the material to be bonded, so that the Cu-based bonded material and the Zn-based brazing material are used. It was found that it was possible to improve the initial bondability with.
  • the Al supply method is not limited to the Al wire, and for example, an Al plate may be used, or a similar effect can be obtained with an Al-plated Cu wire.
  • Table 2 shows the evaluation results of the bonding reliability.
  • the samples bonded at a maximum temperature of less than 560 ° C. were evaluated as “ ⁇ ” in the bonding reliability evaluation, and the maximum temperature of 560 ° C. or higher.
  • the joined sample was evaluated as “x” in the joining reliability evaluation.
  • the cross section of the bonded portion between the Cu wire 1 and the Zn-based brazing material 2 is observed for the sample bonded at 560 ° C. or higher, the first alloy phase 3 and the third alloy phase 5 are observed as in the first embodiment. Between, the 2nd alloy phase 4 and the space
  • the sample formed at a maximum temperature of less than 560 ° C. has a ratio of the second alloy phase 4 of less than 80%, and the sample formed at 560 ° C. or more has a ratio of the second alloy phase 4 of 80%. % Or more.
  • the horizontal axis represents the highest temperature achieved during brazing
  • the vertical axis represents the ratio of the second alloy phase.
  • FIG. 13 shows a graph expressed as follows. Similar to the first embodiment, the ratio of the second alloy phase is 80% or less when the maximum attained temperature during brazing is less than 560 ° C., but the ratio of the second alloy phase is 80% or more at 560 ° C. or more. It turns out that it is.
  • the joining location that causes the most deterioration in the joining reliability is the interface between the Cu wire 1 and the Zn-based brazing material 2. It is possible to obtain a bonded structure with high bonding reliability by controlling the maximum temperature at the interface to be less than 560 ° C. and suppressing the formation of the second alloy phase 4 as in the first mode. all right.
  • the amount of the Cu—Al alloy phase 10 dispersed in the Zn-based brazing material 2 after the bonding did not increase as compared with the first embodiment. From this, it is considered that the amount of Al diffused from the Al wire 8 into the Zn-based brazing material 2 is small. Judging from the fact that the results of the bonding reliability test and the cross-sectional observation showed almost the same results as in the first embodiment, this diffusion Al has almost no influence on the alloy formation and the bonding reliability at the Cu—Zn bonding interface. Conceivable.
  • the bonding structure according to the second embodiment is a bonding structure including the Zn-based brazing material 2, the Cu-based bonded material 1, and the Al-based bonded material 8, and includes a Zn-based brazing material.
  • a bonding portion including a first alloy phase 3, a second alloy phase 4, and a third alloy phase 5 is provided, and the first alloy phase 3 is It is an alloy phase having a basic composition of Cu 5 Zn 8 formed on the Cu-based material to be bonded side in the bonded portion, and the third alloy phase 5 is formed on the Zn-based brazing material side in the bonded portion
  • a part of the Cu-bonded material side surface is an alloy phase having a basic composition of CuZn 4 or CuZn 5 in contact with the first alloy phase
  • the second alloy phase 4 includes the first alloy phase 3 and an alloy phase having a basic composition of CuZn 3 formed at the interface between said third alloy phase 5, flat in the welding direction In such cross section, the proportion of the second alloy
  • the Zn-based brazing material 2 is heated and melted to braze a material to be bonded including the Cu-based material 1 and the Al-based material 8.
  • the maximum temperature reached at the bonding interface between the Cu-based material 1 and the Zn-based brazing material 2 is controlled to be less than 560 ° C.
  • the bonding structure and the manufacturing method of the bonding structure of the second embodiment as in the first embodiment, the generation of voids at the bonding interface between the Cu-based material 1 and the Zn-based brazing material 2 is suppressed. As a result, a bonded structure with high bonding reliability can be obtained. In addition, since Al is supplied from the Al-based material to be bonded 8 into the Zn-based brazing material 2, even when the Zn-based brazing material 2 containing no Al is used, a bonded structure having excellent initial bondability can be obtained. Is possible.
  • the Cu wire 1 assuming a motor winding is used as the material to be joined.
  • the present invention is not limited to this, for example, applicable to an actual motor winding. It is not something.
  • the present invention can be applied to various Cu—Zn bonded structures such as semiconductor devices and heat exchange parts using a composite material of Cu and Zn.
  • distributed winding and concentrated winding, or another winding system in an electric motor it is not specifically limited.
  • the cross-sectional shape of the Cu winding is not limited to a circular shape, but may be a rectangular shape or a flat plate shape.
  • the wire diameter of the Cu winding is not limited to ⁇ 1 mm.
  • the material to be bonded is not limited to Cu wire, and any Cu-based material to be bonded mainly composed of Cu can be used.
  • the Cu-based material to be bonded may contain any one or more of Sn, Fe, Zn, Cr, Mn, Ni, Si, C, Al, S, P, W, Mg, Be, Ti, Ag, and Au. Good.
  • the Zn-based brazing material may contain one or more of Ga, In, Sn, Mg, Ge, Mn, Sb, Cr, Bi, P, V, and Si in addition to Al. Since the additive element has an eutectic point with Zn or has a melting point lower than that of Zn, the melting point is lowered and the initial bondability can be improved.
  • the heating method may be ultrasonic welding, a method of immersing in a molten brazing layer, flow coating, reflow coating, reduction or joining in a vacuum atmosphere furnace, or local heating by high frequency induction heating.
  • the gas used in the burner heating is not limited to oxyhydrogen gas, and any flammable gas or flammable gas may be selected and the flow rate adjusted, and the gas sources are methane, propane, methane, butane, and ethylene. , Acetylene, propylene, oxygen, carbon dioxide may be included.
  • the temperature monitoring of the heating unit is not limited to a thermocouple, and a thermo viewer, a material whose boiling point is arbitrarily adjusted, a differential calorimeter, or the like may be used.
  • FIG. 14 shows a schematic diagram of an electric motor to which the joint structure of the present invention is applied.
  • the electric motor is roughly composed of a stator 13 and a rotor 17.
  • the stator 13 includes a stator core 12 and a winding 11 wound around the stator core 12, and the winding 11 is joined to a lead wire 15.
  • At least one of the winding 11 and the lead wire is made of Cu or a Cu-based alloy, and a Zn-based brazing material is used as a bonding material.
  • the joint structure of the present invention is used for a joint portion between the winding 11 and the lead wire 15 or a joint portion between the windings 11.

Abstract

接合構造体は、Ｚｎ系ロウ材（２）により接合されたＣｕ系被接合材（１）を含む接合構造体であって、Ｚｎ系ロウ材とＣｕ系被接合材との間に、第１の合金相（３）、第２の合金相（４）および第３の合金相（５）を含む接合部を備え、第１の合金相（３）はＣｕ５Ｚｎ８の基本組成を有する合金相であり、第３の合金相（５）は一部が第１の合金相と接するＣｕＺｎ４あるいはＣｕＺｎ５の基本組成を有する合金相であり、第２の合金相（４）は第１の合金相と第３の合金相との界面に形成されたＣｕＺｎ３の基本組成を有する合金相であり、接合方向に平行な断面において、前記第１の合金相と前記第３の合金相との界面における前記第２の合金相の占める割合が８０％未満である。これにより、Ｚｎ系ロウ材とＣｕ系被接合材との接合部における空隙の形成が抑制された接合信頼性の高い接合構造体を得ることができる。

Description

接合構造体およびその製造方法並びに電動機およびその製造方法
　本発明は、Ｃｕ系被接合材とＺｎ系ロウ材を用いた接合構造体およびその製造方法並びに電動機およびその製造方法に関する。
　一般に、銅（Ｃｕ）やアルミニウム（Ａｌ）は、導電性に優れており、材料コストとしても比較的安価であることから、電動機（モータ）などの巻線として、主にエナメルなどで絶縁被覆された銅巻線あるいはアルミ巻線として用いられている。巻線は、電気を流すため電源に接続されている端子あるいはリード線に導電性の高い接合方法で電気的に接続されている。特に耐熱性があり、被接合材を溶かさず、比較的表面素性の影響の小さい接合方法として、ロウ接が選定される場合が多い。特に、被接合材がＣｕの場合、ＪＩＳ　Ｚ　３２６４－１９８５に規格されているリン銅ロウを使用する場合が多い。リン銅ロウとして、ＢＣｕＰ－１～６があり、固相線（低温で固体状態のものが昇温して液体状態に相変態し始める温度）、液相線（固相線とは逆の現象で、高温で液体状態のものが降温して固体状態に相変態し始める温度）はそれぞれ固相線６４５℃～７１０℃、液相線７２０℃～９２５℃程度である。銅の融点が約１０８５℃なので、被接合材の銅を溶かさずにロウ付けが可能である。しかし、リン銅ロウは銅の導電率は高いものの、リンの導電率が低いため、ロウ付け条件にもよるが導電率は１５ＩＡＣＳ％以下となり、非常に低い。また、被接合材として銅に加えてアルミニウム（融点は約６６０℃）を用いた場合にも使用できるように汎用性を考えると、ロウ材としては液相線が５００℃以下の材料が望ましい。　
　上述のように、融点が低く、導電率もある程度高く、かつコストも安くバランスに優れたロウ材が望まれる。そこで、Ｚｎ系ロウ材が注目されている。Ｚｎ自体は融点が４２０℃だが、Ａｌを５ｗｔ％程度添加すると共晶合金となり、融点が３８０℃程度まで低下し、作業性が非常に優れたロウ材と言える。
　Ｃｕ系被接合材をＺｎ系ロウ材で接合した接合構造体および接合方法に関しては、以下の内容が既に開示されている。
　特許文献１では、圧縮機向けの電動機（モータ）の巻線に関して、アルミニウム巻線を銅巻線に巻き付け、その巻き付けられた箇所を亜鉛とアルミニウムを主成分とするロウ材によってロウ付けした接合構造が開示されている。
　また、特許文献２では、Ｃｕ基板と半導体素子との間にＺｎＡｌ共晶はんだを挟み、荷重をかけながら昇温して、ＺｎＡｌ共晶はんだを融解させてＺｎＡｌはんだ層を形成する工程と、前記ＺｎＡｌはんだ層に荷重をかけながら降温させて接合する接合方法および接合構造が開示されている。
　また、特許文献３では、被接合材がＡｌのみであるが、インサート材の材料合金としてＺｎ－Ａｌ合金を用いて４２０℃で拡散接合した接合構造および接合プロセスが開示されている。
　次に、特許文献４では、ＺｎとＣｕとの接合界面に形成される金属間化合物について、半導体部材であるＳｉＣにバリア層としてＴｉＮ層を形成し、その下にＺｎ層とＣｕ層が順次形成されており、Ｚｎ層とＣｕ層との界面では、Ｚｎ層とＣｕ層とが反応し、ＣｕＺｎ５層、Ｃｕ５Ｚｎ８層が形成されることが開示されている。
ＷＯ２０１５－１７０５７２号公報 特開２０１３‐０３０６０７号公報 特開２０１３‐０７８７９５号公報 ＷＯ２０１１－１０８４３６号公報
　Ｃｕ系被接合材とＺｎ系ロウ材を用いた接合構造体は、上述のように、例えば各種電動機を構成するＣｕ系巻線と電極端子またはリード線等との接合部に用いられている。ところが、この接合部では、２００～２５０℃程度の高温通電動作において接合界面の接触抵抗が増大し導通不良が発生する場合があり、問題となっていた。しかしながら、そのメカニズムや対策手段は知られていなかった。
　特許文献１では、Ｚｎを主成分とするロウ材でＣｕをロウ付けしていることは開示されているが、ＣｕとＺｎの接合界面の構造については詳細に示されていない。特許文献２においても、特許文献１同様にＣｕとＺｎの接合界面の構造については詳細に示されていない。特許文献３ではＺｎを主成分とするＺｎ合金材の組成および融点、代表的な接合温度が開示されているが、被接合材がＡｌのみであり、Ｃｕとの界面反応に関しては開示されていない。特許文献４では、Ｃｕ層とＺｎ層の界面に２種類の異なる金属間化合物が形成されることが開示されているが、これらの金属間化合物と接触抵抗との関係については開示されていない。
　本発明は、Ｃｕ系被接合材とＺｎ系ロウ材を用いた接合構造体および接合方法において、接合信頼性に優れた接合構造体および接合方法を提供することを目的とする。
　本発明の接合構造体は、
　Ｚｎ系ロウ材により接合されたＣｕ系被接合材を含む接合構造体であって、
　前記Ｚｎ系ロウ材と前記Ｃｕ系被接合材との間に、第１の合金相、第２の合金相および第３の合金相を含む接合部を備え、
　前記第１の合金相は、前記接合部における前記Ｃｕ系被接合材側に形成されたＣｕ５Ｚｎ８の基本組成を有する合金相であり、
　前記第３の合金相は、前記接合部における前記Ｚｎ系ロウ材側に形成され、前記Ｃｕ系被接合材側の面の一部が前記第１の合金相と接する、ＣｕＺｎ４あるいはＣｕＺｎ５の基本組成を有する合金相であり、
　前記第２の合金相は、前記第１の合金相と前記第３の合金相との界面に形成されたＣｕＺｎ３の基本組成を有する合金相であり、
　接合方向に平行な断面において、前記第１の合金相と前記第３の合金相との界面における前記第２の合金相の占める割合が８０％未満であることを特徴とする。
　また、本発明の接合方法は、
　Ｚｎ系ロウ材を加熱溶融してＣｕ系被接合材を含む被接合材をロウ付けする接合方法であって、
　前記ロウ付け時における前記Ｃｕ系被接合材と前記Ｚｎ系ロウ材の接合界面の最高到達温度を５６０℃未満に制御することを特徴とする。
　Ｃｕ系被接合材とＺｎ系ロウ材との接合界面における空隙の生成を抑制することができ、その結果、接合信頼性の高い接合構造体を得ることが可能となる。
本発明の実施の形態１で示した接合構造体の接合フローチャートである。 本発明の実施の形態１で示した接合構造体の接合前の概略図である。 本発明の実施の形態１で示した接合構造体の接合後の概略図である。 本発明の実施の形態１で示した接合構造体の接合界面近傍の比較例を示した概略図である。 本発明の実施の形態１で示した接合構造体の接合界面近傍の実施例を示した概略図である。 本発明の実施の形態１で示した接合構造体の比較例を示した概略図である。 本発明の実施の形態１で示した接合構造体の実施例を示した概略図である。 本発明の実施の形態１で示した接合構造体の比較例を示した接合信頼性試験後の断面写真である。 本発明の実施の形態１で示した接合構造体の実施例を示した接合信頼性試験後の断面写真である。 本発明の実施の形態１で示した表１をグラフ化したものである。 本発明の実施の形態２で示した接合構造体の接合前の概略図である。 本発明の実施の形態２で示した接合構造体の接合後の概略図である。 本発明の実施の形態２で示した表２をグラフ化したものである。 本発明の接合構造体を適用した電動機の概略図である。
　発明者らは、Ｃｕ系被接合材とＺｎ系ロウ材を用いた接合構造体において高温通電動作により接触抵抗が増大する現象の原因について検討した。その結果、後述するように、ロウ付け時にＣｕ系被接合体とＺｎ系ロウ材との接合界面にＣｕＺｎ３合金相が形成され、さらに接合部に熱衝撃が繰り返し加わることによって接触抵抗が増大することがわかった。また、上記ＣｕＺｎ３合金相の形成を抑制することによって、接触抵抗の増大を抑制し接合信頼性を向上することが可能であることを見出した。
　以下、本発明について詳細に説明する。
実施の形態１．
　本発明の実施の形態１を図１～１０、表１を用いて説明する。本実施の形態１における接合プロセスのフローチャートを図１に示す。被接合材として、各種電動機で使用されるＣｕ巻線を模擬するため、表面がエナメル被覆されたφ１ｍｍのＣｕ線１（純度９９．９％）を１対用意した。まずＣｕ線１のエナメル被覆を接合部のみ除去した。次いで、エナメル被覆を除去したＣｕ線１の表面に、フラックス（被接合面の酸化膜を還元する材料）として乳白色スラリー状のＣｓ－Ａｌ－Ｆ化合物（型式：ＣＦ－５、第一稀元素化学工業製）を塗布した。ロウ付け時における接合界面の温度をモニタリングするため、１対のＣｕ線１を捻って仮固定し、この捻ったＣｕ線同士の隙間に市販のＫ熱電対を挿入した。次にＺｎ系ロウ材２を用意した。なお、Ｚｎ系ロウ材とはＺｎを主成分とするロウ材の事を示す。Ｚｎ系ロウ材２としては、Ｚｎ線、または、Ａｌが０．１ｗｔ％（重量％：ｗｔ％）から１５ｗｔ％まで添加されたφ１ｍｍのＺｎ―Ａｌ線（千住金属工業製、または日本スペリア製）を用いた。次に、図２に示すようにバーナー加熱装置９を用いてＣｕ線１およびＺｎ系ロウ材２を加熱して接合し、図３のように接合サンプルを作成した（実施例１～７、比較例１～１１）。バーナー加熱装置９には、サンウェル社製の型式：ＳＷ－１２５を使用し、バーナーノズル径：内径０．７２ｍｍ（Ｎｏ.１９ノズル）とした。出力(圧力)は０．０８～１．０ｋｇ/ｃｍ２で任意に調整した。水と電気で水素酸素ガスを精製し、着火によってバーナーを加熱し、炎の形状を任意に調整した。バーナーでの加熱時間はＺｎ系ロウ材２が溶融して被接合材になじむのに約２～５ｓｅｃ程度であった。ロウ付け時における接合界面の温度をＫ熱電対でモニタリングし、最高到達温度が所定の温度になる様に調整した。なお、目標とする最高到達温度付近まで温度が上昇したら、バーナーを接合部から遠ざけることで温度を微調整することが可能である。なお、バーナーの位置はある程度ジグで仮固定しておき、微調整は手動でおこなうと、上記のような最高到達温度の調整が出来る。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　接合サンプルを作製後、初期接合性を評価した。初期接合性は、接合部表面の引け巣、シワの発生状況を目視にて観察した。表面にシワや凹凸が多いということは、ロウ材が十分になじまなかったことを示す。引け巣発生状況を定量的に示すのは非常に困難だが、引け巣が生じるとＺｎロウ材２の表面にシワの様な凹凸が形成され、光学式の顕微鏡で観察するとロウ材が溶融した滑らかな面が見られないので確認ができる。本実施の形態では有限会社テクニトロンサプライの実装不良検査システムＲＶ－５５０を用いて目視評価をおこなった。目視評価にて明確なシワや引け巣が確認された場合“×”、ない場合“○”とした。
　初期接合性の評価結果を表１に示す。Ａｌが０．１～１４ｗｔ％添加されたＺｎ系ロウ材では初期接合性が“○”であった。ＺｎとＡｌは共晶点（３８０℃）を有する組み合わせであり、Ｚｎに少量のＡｌが添加されることによって初期接合性が改善されたと考えられる。一方、Ａｌが添加されていないＺｎ系ロウ材、および、Ａｌが１５ｗｔ％添加されたＺｎロウ材では、接合部の表面にシワや引け巣が見られ初期接合性が“×”であった。Ａｌが添加されていないと、低融点の共晶組成がないため接合性が悪化してロウ付け表面にシワが発生し、一方Ａｌが１５ｗｔ％以上添加されるとロウ材の固相線と液相線の差（固液共存域）が広がり、引け巣が発生しやすくなったためと考えられる。したがって、初期接合性を改善するためには、Ｚｎ系ロウ材へのＡｌ添加量は０ｗｔ％より大きく１５ｗｔ％未満が好ましい。
　次に、各接合サンプルについて接合信頼性評価試験を行った。例えば電動機の巻線接合部は、電動機が急停止した際に瞬間的に２５０℃程度まで温度上昇する（Ｈ種の絶縁被膜を備えた巻線の場合）。本試験は、この瞬間的な温度上昇が繰り返し発生した状態を模擬したものである。本試験では、高温２５０℃／低温５０℃の冷熱衝撃試験を合計２０００サイクル繰り返しおこなった。具体的には、接合サンプルの両端に所定の電圧を印加して、接合部に電流７を流して接合部の温度が２５０℃になったら通電をＯＦＦにして、５０℃になるまで待つことを繰り返した。接合部の温度はサーモビューアで表面の温度を測定して、全サンプル同じ温度条件になる様に、通電条件を調整した。２０００サイクル後、接触抵抗を測定し、初期接合時の接触抵抗からの変化量を求めた。接触抵抗の変化量が１０ｍΩ以上だった場合“×”、１０ｍΩ未満だった場合“○”とした。これは、接触抵抗の変化量が１０ｍΩ以上になると、抵抗増大によるジュール熱が過剰に発生し、この発熱によって接合部が劣化し、更に抵抗が増大するという負のスパイラルが生じて接合部が著しく劣化するためである。
　接合信頼性の評価結果を表１に示す。初期接合性が“○”であった接合サンプルのうち、ロウ付け時の最高到達温度が５６０℃未満のサンプル（実施例１～７）は接合信頼性評価が“○”となった。しかし、ロウ付け時の最高到達温度が５６０℃以上のサンプル（比較例１～３、６～９）では接合信頼性評価が“×”となった。なお、初期接合性が“×”であった接合サンプル（比較例４、５、１０、１１）はいずれも接合信頼性評価が“×”となったが、これはシワや引け巣を起点としてクラックが発生するためと考えられる。
　従来の電動機の量産工程ではバーナー加熱時の温度測定はおこなわれておらず、ほぼ作業者の感覚でロウ付けしている場合がほとんどである。しかし、このようにロウ付け時の最高到達温度をモニタリングして接合信頼性評価をおこなうことにより、最高到達温度が５６０℃に達したか否かを境界に接合信頼性に大きな差が生じることがわかった。
　詳細を明らかにするため、接合信頼性評価試験後の各サンプルについて、接合部の分析を行った。図４～７に、接合部を接合方向に平行な面で切断した断面の概略図を示す。なお、ここでいう接合方向とは、Ｃｕ系被接合材１からＺｎ系ロウ材２に向かう方向である。
　その結果、最高到達温度５６０℃以上で接合したサンプルでは、図４、図６に示すように、Ｃｕ線１側から第１の合金相３、第２の合金相４、第３の合金相５が形成されており、さらに第２の合金相４の近傍に空隙６が形成されていることがわかった。組成分析の結果、各合金相の基本組成は、第１の合金相３がＣｕリッチＣｕ－Ｚｎ合金相：Ｃｕ５Ｚｎ８、第２の合金相４がＣｕＺｎ３、第３の合金相５がＺｎリッチＣｕ－Ｚｎ合金相：ＣｕＺｎ４あるいはＣｕＺｎ５であることがわかった。なお、各合金相は、上記基本組成においてＺｎの一部がＡｌに置換されたもの（Ｃｕｘ（Ｚｎ、Ａｌ）ｙ）であってもよい。第２の合金相４および空隙６は、第１の合金相３と第３の合金相５との界面のほぼ全体にわたって形成されていた。空隙６は、第２の合金相４の近傍に形成されていることから、第２の合金相４の形成に伴って形成されたものであると推定される。
　一方、最高到達温度５６０℃未満で接合したサンプルでは、図５、図７に示すように、Ｃｕ線１側から順に、第１の合金相３と第３の合金相５が形成されていた。第１の合金相３と第３の合金相５と間には、部分的に第２の合金相４および空隙６が形成されているものの、第２の合金相４および空隙６は不連続な相となっており、第２の合金相４および空隙６のない領域では第１の合金相３と第３の合金相５が十分に接しており電流７が流れることがわかった。
　最高到達温度５６０℃以上で接合したサンプルの断面観察写真を図８、最高到達温度５６０℃未満で接合したサンプルの断面写真を図９に示す。図８より、５６０℃以上の温度で接合したサンプルでは、第１の合金相３および第３の合金相５に加え、第１の合金相３と第３の合金相５の界面のほぼ全体にわたって第２の合金相４（ＣｕＺｎ３）および空隙６が形成されていることがわかる。一方、図９より、５６０℃未満の温度で接合したサンプルでは、第１の合金相３と第３の合金相５との界面に第２の合金相４および空隙６が形成されていないことがわかる。
　第２の合金相４の近傍に空隙６が形成される理由については以下のように推察される。第２の合金相４を構成するＣｕＺｎ３の密度は、第１の合金相３（Ｃｕ５Ｚｎ８）および第３の合金相５（ＣｕＺｎ４、ＣｕＺｎ５）と比較して大きいため、第１の合金相３と第３の合金相５が相変態を起こして第２の合金相４が形成されるのに伴って体積収縮が生じ、空隙６が生じたと推察される。接合時の最高到達温度が５６０℃以上の場合には、この第２の合金相４が第１の合金相と第３の合金相との界面のほぼ全体にわたって形成されるため、空隙６も界面のほぼ全体にわたって形成され導通不良の原因となっている。一方、最高到達温度が５６０℃未満の場合には、第２の合金相の生成が抑制され不連続な相となっているため空隙６も不連続となり、導通不良が起こらない。
　また、空隙６が接合プロセス中に形成されているにも関わらず、接合直後は接触抵抗が低く、繰り返し熱衝撃が加わった後に接触抵抗が増大する理由については、以下のように推察される。上記空隙６は接合プロセス中に発生していたものの、接合プロセス中は溶融状態であるＺｎロウ材が空隙６に入り込むため、接合後は空隙６がＺｎ系ロウ材で充填された状態となっており、そのため空隙６を観察することができず接触抵抗も低いと推察される。そして、２５０℃程度（Ｚｎ系ロウ材および各合金相の融点より低い温度）の熱衝撃が繰り返し加わるうちに、前記空隙６に充填されたＺｎ系ロウ材とその周囲の合金相との間で固相拡散が起こり、このときの拡散係数の不釣合いによって原子の移動に偏りが生じることで、空隙６に充填されていたＺｎ系ロウ材が拡散して上記空隙６が再び出現し、これにより接触抵抗が増大すると推察される。
　本現象は、初期接合性のみの評価ではわからず、また接合信頼性評価においても単なる高温保持試験でなく上述のような電動機の急停止状態での瞬時の過剰温度を再現した試験方法でなければ解明されなかったものである。ロウ付け時に第２の合金相４および空隙６が生じ、さらにそこに過酷な熱衝撃が繰り返し加わることで初めて生じる現象であり、このメカニズムを明らかにして対策を見出した点で本発明は大きな技術的意義を有する。
　以上のことから、ロウ付け時の最高到達温度が５６０℃以上になると、第１の合金相３と第３の合金相５との界面のほぼ全体にわたって第２の合金相４（ＣｕＺｎ３）および空隙６が形成され、これが接触抵抗増大の原因となっていたことがわかった。また、ロウ付け時の最高到達温度を５６０℃未満に制御して第２の合金相４の形成を抑制することにより、空隙６の形成を抑制して、高温通電動作においても接触抵抗の変化が小さく接合信頼性の高い接合構造体を得ることが可能であることがわかった。
　特に、電動機において、Ｃｕ巻線と他の被接合材（他の巻線、リード線、端子等）とをＺｎ系ロウ材を用いて接合する際には、従来は接合界面の温度制御を行わずにバーナー等により加熱する場合がほとんどであったが、上記のようにロウ付け時の接合界面の最高到達温度を５６０℃未満に制御することにより、高温通電動作においても接合部の接触抵抗の変化が小さく接合信頼性の高い電動機を得ることが可能となる。
　また、接合界面における第２の合金相４の量が接合信頼性にどの程度影響しているのか検討を行った。接合信頼性試験後の各接合サンプルについて、接合方向に平行な断面を観察し、第１の合金相３と第３の合金相５との界面における第２の合金相４の占める割合（断面図において第２の合金相４が形成されている長さ／第１の合金相３と第３の合金相との界面の長さ（全周））をＳＥＭ（Ｓｃａｎｎｉｎｇ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）の元素分析により解析した。解析結果を表１に示す。接合界面の最高到達温度が５６０℃未満で形成されたサンプルは、第２の合金相４の割合が８０%未満であった。一方、５６０℃以上で形成されたサンプルは、第２の合金相４の割合が８０％以上となった。このことから、接合方向に平行な断面において、第１の合金相３と第３の合金相５との界面における第２の合金相４の占める割合が８０％未満であれば、十分な接合信頼性が得られることがわかった。なお、比較例４，１０は、接合界面の最高到達温度が５６０℃未満であり、第２の合金相４の割合が８０％未満であるにも関わらず接合信頼性が低いという結果になったが、これは、初期接合時のシワまたは引け巣を起点としたクラック発生という、第２の合金相とはまた別の原因によるものと考えられる。
　また、表１のうちＺｎ－５Ａｌロウ材を使用した実施例１～３および比較例１～３について、横軸にロウ付け時の最高到達温度、縦軸に第２の合金相の割合を用いて表したグラフを、図１０に示す。ロウ付け時の最高到達温度が５６０℃未満では、第２の合金相の割合が８０％未満であるが、５６０℃以上では第２の合金相の割合が８０％以上となっていることがわかる。
　以上説明したように、本実施の形態１の接合構造体は、Ｚｎ系ロウ材２とＣｕ系被接合材１との間に、第１の合金相３、第２の合金相４および第３の合金相５を含む接合部を備え、第１の合金相３は、前記接合部における前記Ｃｕ系被接合材側に形成されたＣｕ５Ｚｎ８の基本組成を有する合金相であり、第３の合金相５は、前記接合部における前記Ｚｎ系ロウ材側に形成され、Ｃｕ被接合材側の面の一部が前記第１の合金相と接するＣｕＺｎ４あるいはＣｕＺｎ５の基本組成を有する合金相であり、第２の合金相４は、前記第１の合金相３と前記第３の合金相５との界面に形成されたＣｕＺｎ３の基本組成を有する合金相であり、接合方向に平行な断面において、前記第１の合金相３と前記第３の合金相５との界面における前記第２の合金相４の占める割合が８０％未満である。
　また、本実施の形態１の接合構造体の製造方法は、Ｚｎ系ロウ材２を加熱溶融してＣｕ系被接合材１を含む被接合材をロウ付けする際において、前記Ｃｕ系被接合材１と前記Ｚｎ系ロウ材２の接合界面の最高到達温度を５６０℃未満に制御するものである。
　本実施の形態１の接合構造体および接合構造体の製造法方法によれば、Ｃｕ系被接合材１とＺｎ系ロウ材２の接合界面における空隙の生成を抑制することができ、その結果、接合信頼性の高い接合構造体を得ることが可能となる。
　また、本実施の形態１の接合構造体および接合構造体の製造法方法において、０ｗｔ％より大きく１５ｗｔ％未満のＡｌを含むＺｎ系ロウ材２を用いることにより、初期接合性を優れた接合構造体を得ることが可能となる。
　実施の形態２．
　実施の形態１では被接合材として１対のＣｕ線１を用いたが、本実施の形態２では、被接合材としてＣｕ線１およびＡｌ線８を用いた。Ａｌ線８としては線径がφ１ｍｍのものを用いた。図１１、図１２に示すように、被接合材を変更した以外は実施の形態１と同様の接合プロセスで接合サンプルを作製し、初期接合性および接合信頼性の評価を行った。なお、ロウ付け時の温度については、実施の形態１とは若干異なるが、実施の形態１とほぼ同じ温度になるようにサンプルを選定した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
　初期接合性の評価結果を表２に示す。実施の形態１と同様、Ａｌが０．１～１４ｗｔ％添加されたＺｎ系ロウ材では“○”となり、Ａｌが１５ｗｔ％添加されたＺｎ系ロウ材では“×”となった。一方、Ａｌを含まないＺｎ系ロウ材を用いた実施例１１、比較例１５では、実施の形態１における比較例４、比較例５とは異なり良好な初期接合性が得られた。これは、ロウ付け時にＡｌ線８からロウ材内部にＡｌが拡散したことにより、僅かながら融点の低いＺｎ－Ａｌの共晶相（３８０℃）が形成され、初期接合性の改善に寄与したものと考えられる。なお、上記「Ａｌを含まない」とは、Ａｌ濃度が０．００１ｗｔ％以下であることを意味する。本実施の形態においては、ＪＩＳ　Ｚ　３２８２に則りＩＣＰ発光分光法にてロウ材の分析をおこない、Ａｌが０．００１ｗｔ％以下であれば不純物レベルであるとし、「Ａｌを含まない」としている。
　したがって、Ａｌを含まないＺｎ系ロウ材を用いた場合であっても、被接合材の一部にＡｌを用いることによりＡｌがロウ材中へ拡散され、Ｃｕ系被接合材とＺｎ系ロウ材との初期接合性を改善することが可能であることがわかった。なお、Ａｌの供給方法は、Ａｌ線に限らず、例えばＡｌ板でも良いし、あるいはＡｌめっきをしたＣｕ線でも同様の効果が得られる。
　接合信頼性の評価結果を表２に示す。実施の形態１と同様に、初期接合性が“○”であった接合サンプルのうち、最高到達温度５６０℃未満で接合したサンプルは接合信頼性評価で“○”、最高到達温度５６０℃以上で接合したサンプルは接合信頼性評価で“×”となった。また、５６０℃以上で接合したサンプルについてＣｕ線１とＺｎ系ロウ材２との接合部の断面を観察すると、実施の形態１と同様に、第１の合金相３と第３の合金相５との間に、第２の合金相４と空隙６が形成されていた。また、最高到達温度５６０℃未満で形成されたサンプルは、第２の合金相４の割合が８０％未満であり、５６０℃以上で形成されたサンプルは、第２の合金相４の割合が８０％以上となっていた。
　また、表２のうちＺｎ－５Ａｌロウ材を使用した実施例８～１０および比較例１２～１３について、横軸にロウ付け時の最高到達温度、縦軸に第２の合金相の割合を用いて表したグラフを、図１３に示す。実施の形態１と同様に、ロウ付け時の最高到達温度が５６０℃未満では第２の合金相の割合が８０％以下であるが、５６０℃以上では第２の合金相の割合が８０％以上となっていることがわかる。
　これらのことから、被接合材としてＣｕ線１およびＡｌ線８を用いた場合も、最も接合信頼性低下要因となる接合箇所はＣｕ線１とＺｎ系ロウ材２との界面であり、実施の形態１と同様に当該界面における最高到達温度を５６０℃未満に制御し、第２の合金相４の形成を抑制することによって、接合信頼性の高い接合構造体を得ることが可能であることがわかった。
　また、接合後のＺｎ系ロウ材２内に分散しているＣｕ－Ａｌ合金相１０の量は、実施の形態１と比較して増加していなかった。このことから、Ａｌ線８からＺｎ系ロウ材２内へ拡散するＡｌの量はわずかであると考えられる。接合信頼性試験および断面観察において実施の形態１とほぼ同様の結果となったことからみても、この拡散Ａｌは、Ｃｕ－Ｚｎ接合界面における合金形成および接合信頼性に対してほとんど影響がないと考えられる。
　以上説明したように、本実施の形態２の接合構造体は、Ｚｎ系ロウ材２と、Ｃｕ系被接合材１及びＡｌ系被接合材８とを含む接合構造体であって、Ｚｎ系ロウ材２とＣｕ系被接合材１との間に、第１の合金相３、第２の合金相４および第３の合金相５を含む接合部を備え、第１の合金相３は、前記接合部における前記Ｃｕ系被接合材側に形成されたＣｕ５Ｚｎ８の基本組成を有する合金相であり、第３の合金相５は、前記接合部における前記Ｚｎ系ロウ材側に形成され、Ｃｕ被接合材側の面の一部が前記第１の合金相と接するＣｕＺｎ４あるいはＣｕＺｎ５の基本組成を有する合金相であり、第２の合金相４は、前記第１の合金相３と前記第３の合金相５との界面に形成されたＣｕＺｎ３の基本組成を有する合金相であり、接合方向に平行な断面において、前記第１の合金相３と前記第３の合金相５との界面における前記第２の合金相４の占める割合が８０％未満である。
　また、本実施の形態２の接合構造体の製造方法は、Ｚｎ系ロウ材２を加熱溶融してＣｕ系被接合材１及びＡｌ系被接合材８を含む被接合材をロウ付けする際において、前記Ｃｕ系被接合材１と前記Ｚｎ系ロウ材２の接合界面の最高到達温度を５６０℃未満に制御するものである。
　本実施の形態２の接合構造体および接合構造体の製造法方法によれば、実施の形態１と同様、Ｃｕ系被接合材１とＺｎ系ロウ材２の接合界面における空隙の生成を抑制することができ、その結果、接合信頼性の高い接合構造体を得ることが可能となる。また、Ａｌ系被接合材８からＺｎ系ロウ材２中へＡｌが供給されるため、Ａｌを含まないＺｎ系ロウ材２を用いた場合でも、初期接合性に優れた接合構造体を得ることが可能となる。
　なお、本実施の形態１、２では、被接合材として電動機の巻線を想定したＣｕ線１を用いたが、本発明は、実際の電動機の巻線にも適用できる等、これに限定されるものではない。例えば、ＣｕおよびＺｎの複合材料を使用する半導体装置や熱交換部品など、様々なＣｕ－Ｚｎ接合構造体に適用可能である。なお、電動機には分布巻きおよび集中巻き、あるいは他の巻線方式があるが、特に限定されるものではない。またＣｕ巻線の接合だけでなく、細い線が複数本束ねられたＣｕリード線の接合であってもよい。またＣｕ巻線の断面形状は円状に限らず、矩形状、平板状であってもよい。Ｃｕ巻線の線径もφ１ｍｍに限らない。
　また、被接合材はＣｕ線に限らず、Ｃｕを主成分とするＣｕ系被接合材全般を用いることができる。Ｃｕ系被接合材は、Ｓｎ、Ｆｅ、Ｚｎ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｎｉ、Ｓｉ、Ｃ、Ａｌ、Ｓ、Ｐ、Ｗ、Ｍｇ、Ｂｅ、Ｔｉ、Ａｇ、Ａｕのいずれか一以上を含んでいてもよい。
　また、Ｚｎ系ロウ材は、Ａｌ以外に、Ｇａ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｍｇ、Ｇｅ、Ｍｎ、Ｓｂ、Ｃｒ、Ｂｉ、Ｐ、Ｖ、Ｓｉのいずれか一以上を含んでいても良い。上記の添加元素は、Ｚｎと共晶点を有する、あるいはＺｎよりも低融点の元素であるため、融点が低下して初期接合性の改善が見込める。
　加熱方法はバーナー加熱以外に、超音波を有する溶接、溶融ロウ付け層に浸漬する方法、フロー付け、リフロー付け、還元あるいは真空雰囲気炉での接合法、高周波誘導加熱による局部加熱法であってもよい。バーナー加熱でのガスは酸水素ガスに限定されるものではなく、可燃性ガス、支燃性ガスを任意に選択し、流量を調整して良く、ガス源はメタン、プロパン、メタン、ブタン、エチレン、アセチレン、プロピレン、酸素、二酸化炭素を含んでも良い。また、加熱部の温度モニタリングは、熱電対に限定されるものではなく、サーモビューアや、沸点を任意に調整した材料、示差熱測定器等を利用しても良い。
　また、本発明の接合構造体を適用した電動機の概略図を図１４に示す。図１４に示すように、電動機は大きく分けると固定子１３および回転子１７から構成されている。固定子１３は、固定子鉄心１２と当該固定子鉄心１２に巻かれた巻線１１とを備え、巻線１１はリード線１５に接合されている。巻線１１およびリード線の少なくとも一方はＣｕまたはＣｕ系合金からなり、接合材としてＺｎ系ロウ材が用いられる。本発明の接合構造体は、巻線１１とリード線１５との接合部あるいは巻線１１同士の接合部に用いられる。当該接合部に本発明の接合構造体を適用することにより、接合部における接触抵抗増大および導通不良の発生を抑制した、信頼性の高い電動機を得ることが可能となる。
１　Ｃｕ線
２　Ｚｎ系ロウ材
３　第１の合金相
４　第２の合金相
５　第３の合金相
６　空隙 
７　電流 
８　Ａｌ線 
９　加熱装置
１０　Ｃｕ－Ａｌ合金相
１１　巻線
１２　固定子鉄心
１３　固定子
１４　絶縁紙
１５　リード線
１６　コネクタ端子
１７　回転子
１８　軸

Claims (11)

  1. 　Ｚｎ系ロウ材とＣｕ系被接合材とが接合された接合構造体であって、
    　前記Ｚｎ系ロウ材と前記Ｃｕ系被接合材との間に、第１の合金相、第２の合金相および第３の合金相を含む接合部を備え、
    　前記第１の合金相は、前記接合部における前記Ｃｕ系被接合材側に形成されたＣｕ５Ｚｎ８の基本組成を有する合金相であり、
    　前記第３の合金相は、前記接合部における前記Ｚｎ系ロウ材側に形成され、前記Ｃｕ系被接合材側の面の一部が前記第１の合金相と接する、ＣｕＺｎ４あるいはＣｕＺｎ５の基本組成を有する合金相であり、
    　前記第２の合金相は、前記第１の合金相と前記第３の合金相との界面に形成されたＣｕＺｎ３の基本組成を有する合金相であり、
    　接合方向に平行な断面において、前記第１の合金相と前記第３の合金相との界面における前記第２の合金相の占める割合が８０％未満である
    接合構造体。
  2. 　前記Ｚｎ系ロウ材は、０ｗｔ％より大きく１５ｗｔ％未満のＡｌを含む、
    請求項１に記載の接合構造体。
  3. 　前記Ｚｎ系ロウ材により接合されたＡｌ系被接合材を含む、
    請求項１または２に記載の接合構造体。
  4. 　前記Ｚｎ系ロウ材は、Ｇａ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｍｇ、Ｇｅ、Ｍｎ、Ｓｂ、Ｃｒ、Ｂｉ、Ｐ、Ｖ、Ｓｉのうちいずれか一以上を含む、
    請求項１から３のいずれか一項に記載の接合構造体。
  5. 　前記Ｃｕ系被接合材は、Ｓｎ、Ｆｅ、Ｚｎ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｎｉ、Ｓｉ、Ｃ、Ａｌ、Ｓ、Ｐ、Ｗ、Ｍｇ、Ｂｅ、Ｔｉ、Ａｇ、Ａｕのうちいずれか一以上を含む、
    請求項１から４のいずれか一項に記載の接合構造体。
  6. 　前記Ｃｕ系被接合材としての巻線と、
    　前記Ｚｎ系ロウ材により前記巻線と接合された他の被接合材と、を備え、
    　前記巻線と前記他の被接合材との接合部に請求項１から５のいずれか一項に記載の接合構造体を有する、
    　電動機。
  7. 　Ｚｎ系ロウ材を加熱溶融してＣｕ系被接合材を含む被接合材をロウ付けする接合方法であって、
    　前記ロウ付け時における前記Ｃｕ系被接合材と前記Ｚｎ系ロウ材との接合界面の最高到達温度を５６０℃未満に制御する、
    　接合構造体の製造方法。
  8. 　前記被接合材はＡｌ系被接合材を含む、
    　請求項７に記載の接合構造体の製造方法。
  9. 　前記Ｚｎ系ロウ材は、０ｗｔ％より大きく１５ｗｔ％未満のＡｌを含む、
    請求項７または８に記載の接合構造体の製造方法。
  10. 　前記Ｚｎ系ロウ材はＡｌを含まない、
    　請求項８に記載の接合構造体の製造方法。
  11. 　前記Ｃｕ系被接合材は電動機の巻線であり、
    　前記巻線と他の被接合材とを、請求項７から１０のいずれか一項に記載の接合構造体の製造方法を用いて接合する工程を含む、
    　電動機の製造方法。
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Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS55128396A (en) * 1979-03-26 1980-10-04 Packer Eng Ass Zn alloy wax and its use
JP2006320913A (ja) * 2005-05-17 2006-11-30 Sumitomo Metal Mining Co Ltd 高温はんだ合金
WO2011108436A1 (ja) 2010-03-01 2011-09-09 国立大学法人大阪大学 半導体装置及び半導体装置用接合材
JP2013030607A (ja) 2011-07-28 2013-02-07 Nissan Motor Co Ltd 半導体装置の製造方法及び半導体装置
JP2013078795A (ja) 2011-09-22 2013-05-02 Nissan Motor Co Ltd 接合方法及び接合部品
JP2013176780A (ja) * 2012-02-28 2013-09-09 Hitachi Cable Ltd 接合材料、その製造方法、および接合構造の製造方法
WO2015170572A1 (ja) 2014-05-08 2015-11-12 三菱電機株式会社 圧縮機用電動機及び圧縮機及び冷凍サイクル装置及び圧縮機用電動機の製造方法
JP2017501879A (ja) * 2013-12-04 2017-01-19 ハネウェル・インターナショナル・インコーポレーテッド 亜鉛系鉛フリーはんだ組成物

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102554491B (zh) * 2011-12-14 2014-03-05 河南科技大学 一种Zn基高温无铅软钎料及其制备方法
TWI453116B (zh) * 2012-05-23 2014-09-21 Truan Sheng Lui 具銅鋅介金屬相之高導電鍍錫銅帶
CN103317255B (zh) * 2013-06-03 2015-07-22 北京科技大学 一种铝/铜钎焊用锌基钎料及其制备方法

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS55128396A (en) * 1979-03-26 1980-10-04 Packer Eng Ass Zn alloy wax and its use
JP2006320913A (ja) * 2005-05-17 2006-11-30 Sumitomo Metal Mining Co Ltd 高温はんだ合金
WO2011108436A1 (ja) 2010-03-01 2011-09-09 国立大学法人大阪大学 半導体装置及び半導体装置用接合材
JP2013030607A (ja) 2011-07-28 2013-02-07 Nissan Motor Co Ltd 半導体装置の製造方法及び半導体装置
JP2013078795A (ja) 2011-09-22 2013-05-02 Nissan Motor Co Ltd 接合方法及び接合部品
JP2013176780A (ja) * 2012-02-28 2013-09-09 Hitachi Cable Ltd 接合材料、その製造方法、および接合構造の製造方法
JP2017501879A (ja) * 2013-12-04 2017-01-19 ハネウェル・インターナショナル・インコーポレーテッド 亜鉛系鉛フリーはんだ組成物
WO2015170572A1 (ja) 2014-05-08 2015-11-12 三菱電機株式会社 圧縮機用電動機及び圧縮機及び冷凍サイクル装置及び圧縮機用電動機の製造方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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