WO2019058650A1 - Ｃｕ管及び／又はＦｅ管接合用はんだ合金、プリフォームはんだ、やに入りはんだおよびはんだ継手 - Google Patents

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pipe
preform
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pipes
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直人 亀田
宗形　修
鶴田　加一
佐藤　勇
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千住金属工業株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to solder alloys, preform solders, core solders and solder joints that suppress the growth of intermetallic compounds.
  • the cooling device mainly includes a compressor, a condenser, an expansion valve, an evaporator, and piping for supplying a refrigerant to each device.
  • the gaseous refrigerant is compressed by the compressor, and the high-temperature and high-pressure gas after compression passes through the condenser and is liquefied.
  • the liquefied refrigerant passes through the expansion valve and its pressure drops sharply to lower its boiling point.
  • the refrigerant liquefied in the evaporator is vaporized.
  • the vaporized refrigerant is again compressed by the compressor and the above cycle is repeated.
  • the heat absorption when the refrigerant liquefied in the evaporator is vaporized leads the ambient temperature to a low temperature.
  • Each apparatus which comprises the above-mentioned cooling device is arrange
  • a method of connecting pipes for example, as described in Patent Document 1, a method of connecting by brazing is adopted. According to Patent Document 1, it is described that the number of brazed points is reduced because there is a concern that the reliability may be reduced due to the refrigerant leakage if the number of the brazed points is large.
  • brazing in the case of pipe connection by brazing, the skill of the brazing worker is required, and the quality of the joint is affected by the skill of the worker. Due to the difference in the degree of proficiency, the pipe temperature may be too high when heating the pipe, or the pipe may be deformed or a void may be generated in the brazing material to cause a refrigerant leak failure. In addition, if the pipe temperature is too low, the brazing material may not permeate into the entire periphery of the gap of the pipe, and a refrigerant leak may occur. Furthermore, brazing may cause the pipe to soften and cause deformation in order to anneal the pipe. In addition to this, brazing requires high temperatures and long heating times, which is a potential fire source when joining pipes.
  • Patent Document 2 describes a lead-free solder alloy composition suitable for metal pipe joining of a Cu pipe or a brass pipe at a low temperature.
  • the solder alloy described in Patent Document 2 contains 3 to 5% by mass of Cu in order to widen the solidus temperature and liquidus temperature of the Sn—Sb—Cu solder alloy.
  • the liquid portion flows into a portion where the gap between the tube and the tube is small by heating to a temperature slightly higher than the solidus temperature to cause the liquid phase and the solid phase to coexist At the same time, the solid part is filled in the part where the gap is large and piping is connected.
  • the solder alloy described in Patent Document 2 has an alloy composition that performs soldering that can be operated at a low temperature in order to improve the problems of the brazed joint described in Patent Document 1.
  • the solder alloy described in Patent Document 2 contains a large amount of Cu, and when forming a solder joint for joining Cu tubes, an intermetallic compound such as Cu 6 Sn 5 (hereinafter, “IMC” as appropriate)
  • IMC intermetallic compound
  • InterMetallic Compound precipitation
  • growth of the IMC layer not only Cu tubes but also Fe tubes have come to be used in recent cooling devices. For this reason, when the Cu pipe and the Fe pipe are joined, the refrigerant from the joint portion may leak when passing through the temperature cycle by the refrigerant circulation, which may cause a failure.
  • Patent Document 2 a solder alloy described in Patent Document 2 containing Ni is also disclosed. It is known that when Ni is added to a solder alloy, Cu 6 Sn 5 becomes (Cu, Ni) 6 Sn 5 and suppresses fracture at the bonding interface. However, when a temperature cycle by future refrigerant circulation is performed, it is difficult to sufficiently suppress the fracture at the bonding interface only by the addition of Ni as described in Patent Document 2.
  • the present inventors adopt soldering instead of brazing in order to adopt a joining method using conventional piping without using piping of a special material, and a solder suitable for that.
  • the alloy composition was examined.
  • the end of one pipe is inserted into the other pipe, and in the outer circumference of one pipe and the inner circumference of the other pipe, a portion where both are opposed and a region in the vicinity thereof are high frequency Heat by flame.
  • the heating condition varies and the heating area and the junction area are wide and the junction interface
  • the IMC layer is easy to grow.
  • the present inventors consider an element that suppresses the growth of the IMC layer at the time of pipe joining, with the Sn-Sb-Cu solder alloy described in Patent Document 2 as a basic composition, taking into consideration the above-described pipe joining conditions. investigated.
  • metal piping of the cooling device used for white goods is usually Cu pipe
  • Fe pipe since Fe pipe may be used as described above, it is possible to suppress the growth of IMC layer in joining with Fe pipe It is necessary to select an element.
  • Fe tube from the viewpoint of suppressing the diffusion of Fe into the solder alloy, Fe, Co, and Ni may be treated as equivalent elements as elements that the solder alloy may contain.
  • Fe is not preferable in that it significantly raises the melting point of the solder alloy in the Sn-based solder alloy.
  • Co and Ni also have high melting points. For this reason, it is considered that it is difficult to use these elements that are handled equivalently as in the prior art when performing pipe joining at low temperature.
  • the present inventors intentionally added Ni, which was conventionally considered unsuitable for low-temperature pipe joining, and used an Sn-Sb-Cu-Ni-based solder alloy to form an Fe tube. , I tried to join with the Cu tube. As a result, the addition of only Ni could not suppress the growth of the IMC layer. However, when the Ni content is within the predetermined range, it has been found that the rise of the melting point is within the allowable range in carrying out the pipe joining.
  • the IMC layer at the bonding interface adds Co unexpectedly while suppressing the rise of the melting point. It has been found that the thickness can be reduced by 1.5 times or more as compared with the conventional solder alloy composition. As a result of further detailed investigations, it was also obtained that the content ratio of Ni content and Co content reduced the growth of the IMC layer within a predetermined range.
  • the present invention obtained by these findings is as follows. (1) By mass%, Sb: 5.0 to 15.0%, Cu: 0.5 to 8.0%, Ni: 0.025 to 0.7%, Co: 0.025 to 0.3% , With an alloy composition consisting of the remainder Sn, The alloy composition satisfies the following formula (1). A solder alloy for bonding Cu tubes and / or Fe tubes. 0.07 ⁇ Co / Ni ⁇ 6 (1) In the formula (1), “Co” and “Ni” represent the contents (mass%) of Co and Ni, respectively.
  • solder alloy for Cu pipe and / or Fe pipe joint according to the above (1) wherein the alloy composition contains Sb: 5.0 to 9.0% by mass%.
  • the alloy composition is the Cu pipe and / or Fe pipe joint according to any one of the above (1) to (3), containing 0.025 to 0.1% of Ni by mass%.
  • Solder alloy. The solder alloy for Cu pipe and / or Fe pipe joining according to any one of the above (1) to (4), which has a liquidus temperature of 450 ° C. or less.
  • FIG. 1 is a view showing a method of joining pipes
  • FIG. 1 (a) is a side view of a first pipe
  • FIG. 1 (b) is a side view of a second pipe having an expanded pipe portion.
  • c) is a view showing a process of fitting the preform solder to the first pipe
  • FIG. 1 (d) is a process of fitting the first pipe into the second pipe and bringing the preform solder into contact with the end face of the expanded portion
  • FIG.1 (e) is a figure which shows the process of heating preform solder
  • FIG.1 (f) heats preform solder and it is in the clearance gap between 1st piping and 2nd piping.
  • FIG. 2 is a view showing a first pipe having a flared portion at an end
  • Fig. 2 (a) is a side view
  • Fig. 2 (b) is a partial perspective view in the vicinity of the end.
  • FIG. 3 is a perspective view of a preform solder
  • FIG. 3 (a) is a view showing a hollow cylindrical preform solder
  • FIG. 3 (b) is a view showing a ring-shaped preform solder.
  • FIG. 4 shows Comparative Example 3 and Example 5 using 450 ° C.-3 min.
  • FIG. 4A is a cross-sectional SEM photograph of the bonding surface bonded to the Fe plate under the heating conditions of FIG. 4A, the bonding surface using Comparative Example 3 is arbitrarily extracted at two places, and the IMC layer formed in each cross section 4 (b) is an SEM photograph showing the results of measuring the film thickness of each of five points, and FIG. 4 (b) is a drawing of the IMC layer formed on each cross section by extracting the bonding surface at two places arbitrarily using Example 5. It is a SEM photograph which shows the result of having measured film thickness 5 points each.
  • FIG. 5 shows comparative example 3 and example 5, and 450 ° C.-3 min. , 450 ° C-10 min.
  • FIG. 5 (a) is a cross-sectional SEM photograph of the bonding surface bonded to the Fe plate under the heating conditions of FIG. 5B is a SEM photograph showing a cross section of a bonding surface bonded to an Fe plate under the heating conditions of FIG. 5C is a SEM photograph showing a cross section of a bonding surface bonded to an Fe plate under the heating conditions of FIG. 5 (d) is a SEM photograph showing a cross section of a bonding surface bonded to an Fe plate under the heating conditions of FIG. It is a SEM photograph which shows the cross section of the joining surface joined to Fe board on the heating conditions of 5 ..
  • % relating to the solder alloy composition is “% by mass” unless otherwise specified.
  • the solder alloy becomes hard, and the SnSb intermetallic compound is coarsened, distortion is concentrated at grain boundaries, and there is a possibility of breakage from the grain boundaries.
  • the upper limit of the Sb content is 15.0% or less, preferably 14.0% or less, more preferably 13.0% or less, still more preferably 12.0% or less, particularly preferably It is 11.0% or less.
  • the upper limit of the Sb content is most preferably 9.0% or less from the viewpoint of improving the wetting spreadability and facilitating the flow of the solder between the pipes.
  • Cu 0.5 to 8.0% Cu is an element necessary to improve the joint strength of the solder joint. If Cu is less than 0.5%, the strength is not improved and the temperature cycle characteristics are not improved.
  • the lower limit of the Cu content is 0.5% or more, more preferably 0.6% or more, still more preferably 0.8% or more, and particularly preferably 1.0% or more.
  • the upper limit of the Cu content is 8.0% or less, preferably 6.0% or less, more preferably 5.0% or less, and still more preferably 4.0% or less.
  • the Cu content is particularly preferably 3.0% or less from the viewpoint of improving the wetting spreadability and facilitating the flow of the solder between the pipes.
  • Ni 0.025 to 0.7%
  • Ni is an element necessary to be uniformly dispersed in Cu 6 Sn 5 and to suppress breakage at the bonding interface between the metal pipe and the solder alloy. Also, by adding it with Co, the growth of the IMC layer is suppressed, and a uniform and fine IMC layer is formed. If the Ni content is less than 0.025%, the effect of suppressing the growth of the IMC layer can not be sufficiently exhibited when added simultaneously with Co.
  • the lower limit of the Ni content is 0.025% or more, preferably 0.035% or more, and particularly preferably 0.05% or more. On the other hand, if the Ni content exceeds 0.7%, the liquidus temperature exceeds 450 ° C., and the workability of soldering deteriorates.
  • the upper limit of the Ni content is 0.7% or less, preferably 0.6% or less, more preferably 0.5% or less, and still more preferably 0.4% or less. Furthermore, from the viewpoint of facilitating the flow of the solder into the pipe, the upper limit of the Ni content is particularly preferably 0.1% or less, and most preferably 0.07% or less.
  • Co 0.025 to 0.3% Co is added together with Ni to suppress the growth of the IMC layer and form a fine IMC layer. Co is generated in large numbers as a solidification nucleus when the solder alloy is solidified, and contributes to the refinement of the structure of the solder alloy in order to precipitate Sn phase around it. Along with this, the IMC layer at the bonding interface becomes thinner, and the growth of the IMC layer can be suppressed. Furthermore, since Ni is uniformly present in Cu 6 Sn 5 , the growth of crystal grains is suppressed to each other, which suppresses the growth of the IMC layer. Such effects are not exhibited when the Co content is less than 0.025%.
  • the lower limit of the Co content is 0.025% or more, preferably 0.035% or more, and particularly preferably 0.050% or more. On the other hand, if the Co content exceeds 0.3%, the liquidus temperature exceeds 450 ° C., and the workability of soldering deteriorates.
  • the upper limit of the Co content is 0.3% or less, preferably 0.2% or less, more preferably 0.1% or less, and particularly preferably 0.07% or less.
  • Ratio of Ni and Co the ratio of the content of Ni and Co satisfies the following equation (1). 0.07 ⁇ Co / Ni ⁇ 6 (1)
  • “Co” and “Ni” represent the contents (mass%) of Co and Ni, respectively.
  • Co and Ni are particularly effective in bonding Cu and Fe tubes. Both elements suppress the diffusion of Fe into the solder alloy, and as a result, the formation of brittle intermetallic compounds such as FeSn and FeSn 2 can be suppressed. Also, as described above, Ni is uniformly dispersed in Cu 6 Sn 5 formed at the bonding interface to suppress destruction at the bonding interface with the Cu tube, and Co suppresses the growth of the IMC layer. Because of this, both elements are closely related in the solder alloy of the present invention. That is, in the present invention, it is presumed that the intermetallic compound becomes finer by adding Ni to make the structure of the intermetallic compound uniform and then adding Co.
  • Co / Ni which is a ratio of content of both elements satisfy
  • the lower limit of Co / Ni is 0.07 or more, more preferably 0.09 or more.
  • the upper limit of Co / Ni is 6 or less, more preferably 4 or less, still more preferably 2 or less, and particularly preferably 1 or less.
  • preform solder according to the present invention can be used in the form of a ring shape, a cylindrical shape, a wire solder wound with three or less turns, or the like. Details will be described later with reference to FIG.
  • the solder alloy according to the present invention is suitably used for core solder which has a flux in advance. Moreover, it can also be used in the form of wire solder from the viewpoint of supplying solder to the crucible. Furthermore, it is also possible to apply to flux core solder in which flux is sealed in flux solder.
  • the flux may be coated on the surface of each solder. In addition to this, the flux may be coated on the surface of the solder having no flux in the solder.
  • the flux content in the solder is, for example, 1 to 10% by mass, and the rosin content in the flux is 70 to 95%.
  • rosin is an organic compound and contains carbon and oxygen, the present invention is not limited to terminal functional groups and the like.
  • solder joint is suitable for connecting metal pipes.
  • the metal pipe may be plated with solder.
  • solder joint refers to a connection portion of piping.
  • a method of joining pipes using a solder alloy according to the present invention includes, for example, a first pipe and a second pipe provided with an expanded portion having an inner diameter larger than the outer diameter of the first pipe at its end. Join.
  • the process of fitting the preform solder to the first pipe the first pipe fitted with the preform solder is inserted into the expanded pipe portion of the second pipe, and the preform solder is abutted to the end face of the expanded pipe part And the process of heating the preform solder.
  • FIG. 1 is a view showing a method of joining pipes
  • FIG. 1 (a) is a side view of a first pipe 1
  • FIG. 1 (b) is a side view of a second pipe 2 having an expanded pipe portion 2a
  • FIG. 1 (c) is a view showing a process of fitting the preform solder 3 to the first pipe 1
  • FIG. 1 (d) is a process of fitting the first pipe 1 into the second pipe 2 and FIG.
  • It is a figure which shows the process made to contact the end face 2b of the expanded tube part 2a
  • FIG.1 (e) is a figure which shows the process which heats the preform solder 3
  • FIG.1 (f) heats the preform solder 3. Then, the solder flows into the gap between the first pipe 1 and the second pipe 2 and both pipes are joined to form a joint portion 4.
  • the first pipe 1 shown in FIG. 1A is a normal pipe whose end is not specially processed.
  • the second pipe 2 is provided with the expanded pipe portion 2 a at least at one end.
  • the inner diameter of the expanded portion 2 a is larger than the outer diameter of the first pipe 1 so that the end of the first pipe 1 can be inserted.
  • the difference between the outer diameter of the first pipe 1 and the inner diameter of the expanded portion 2a may be such that the solder can fill the gap between the two, and may be about 2 mm.
  • the outer diameter of the portion other than the expanded pipe portion 2 a is preferably equal to or less than the outer diameter of the first pipe 1, and more preferably the same as the outer diameter of the first pipe 1. If the outer diameter of the portion other than the expanded pipe portion 2a is equal to or less than the outer diameter of the first pipe 1, when the first pipe 1 is inserted into the expanded pipe portion 2a, the end of the first pipe 1 at the reduced diameter portion 2c of the expanded pipe portion 2a Since the parts abut and the fitting length of the first pipe 1 to the expanded pipe portion 2a becomes constant, the work becomes easy. Further, the materials of both are not particularly limited, and for example, a Cu tube or an Fe tube containing Fe as a main component may be used. Solder plating may be applied to these pipes.
  • the ring-shaped preform solder 3 has a substantially circular cross section in order to form a wire solder in a ring shape, and the contact area with the end face 2 b of the expanded tube portion 2 a is small. For this reason, it may be difficult for molten solder to flow into the gap between the expanded pipe portion 2 a and the first pipe 1.
  • the end of expanded tube portion 2a is shown in FIG. It is desirable to provide the flared portion 2d as shown in FIG.
  • the width on one side of the flared portion 2d may be appropriately adjusted in accordance with the cross-sectional diameter of the ring-shaped preform solder 3 so that the molten solder does not overflow the outer periphery of the expanded portion 2a.
  • the shape of flared portion 2 d in the longitudinal cross-section of second pipe 2 is funnel-shaped. The same applies to the shape of the expanded portion 2 a in the longitudinal cross section of the second pipe 2.
  • a flux may be applied to the outer peripheral surface of the end of the first pipe 1 and / or the inner peripheral surface of the expanded pipe portion 2 a of the second pipe 2 .
  • the flux may be dropped onto the preform solder 3.
  • the brazing material joining When a solder having a melting point lower than that of the brazing material is used as a joined body, temperature variations can be reduced.
  • the brazing material joining the brazing material is melted by heating it to a high temperature as high as 1000 ° C using a burner, so that a variation of about 900 to 1100 ° C occurs depending on the degree of proficiency, causing a difference in the quality of the joint
  • the solder may be heated to about 300 to 450 ° C., and even if the degree of skill is low, it is hard to imagine that a temperature error as much as 200 ° C. occurs as in the brazing material. When such a temperature error occurs at the time of soldering, it is difficult to do the soldering itself.
  • brazing is usually difficult to control temperature in a short time because heating is performed using a burner. Even if it heats with the high frequency induction heating device, In order to heat to a high temperature as high as 1000 ° C., it is necessary to provide a large power supply device and a large-scale cooling mechanism for cooling the coil, and the workability is poor. Even the low temperature brazing material must be heated to 500 ° C. or more, and the above problems can not be solved. Furthermore, joining using a brazing material raises costs because it requires high-temperature heating.
  • the shape of the preform solder 3 used in the present invention is preferably a hollow cylindrical shape as shown in FIG. 3 (a).
  • a hollow cylindrical shape it is only necessary to lengthen the preform solder 3 in order to increase the amount of solder.
  • the hollow cylindrical preform solder 3 can be formed simply by rolling the wire solder and cutting it into a predetermined length and then forming it in an annular shape, it leads to cost reduction.
  • the longitudinal cross section of the preform solder 3 is preferably substantially rectangular.
  • the contact area is large, and the molten solder easily flows into the gap between the expanded portion 2a and the first pipe 1, The quality of the joint 4 shown in 1 (f) is stabilized.
  • the outer diameter of the preform solder 3 be substantially the same as the outer diameter of the expanded tube portion 2a. In this case, the molten solder does not overflow onto the outer periphery of the expanded pipe portion 2a.
  • the preform solder 3 may have a ring shape as shown in FIG. 3 (b).
  • the wire solder may be cut into a predetermined length and then formed into an annular shape, which can be easily processed and cost can be reduced.
  • the outer diameter may be increased while maintaining the inner diameter in order to increase the amount of solder.
  • a wire solder may be used which is spirally wound with three or less turns. When winding wire solder, according to the contact area of the 1st piping 1 and the 2nd piping 2, the number of turns is suitably adjusted to 2.5 rounds, 2 rounds, etc.
  • the inside diameter of the preform solder 3 is preferably substantially the same as the outside diameter of the first pipe 1.
  • the preform solder 3 when the preform solder 3 is fitted to the first pipe 1 when the inner diameter of the preform solder 3 is substantially the same as the outer diameter of the first pipe 1, the friction between the preform solder 3 and the first pipe 1 Thus, the preform solder 3 is fixed at a predetermined position of the first pipe 1. As a result, when the first pipe 1 is inserted into the second pipe 2, the preform solder 3 does not slide down, and the operation can be facilitated.
  • the preform solder 3 is preferably a core solder. If it is not a solder core, flux may be applied to the end of the first pipe 1. Further, when the amount of solder is not sufficient with the preform solder 3 alone, the end portion of the first pipe 1 may be coated with a preliminary solder.
  • the preform solder 3 comprises the preform solder 3 and the first pipe 1. It will be fixed without dropping from the first pipe 1 by friction.
  • the first solder pipe 1 is fitted into the expanded pipe portion 2a while the preform solder 3 slides on the outer peripheral surface of the first pipe 1.
  • the preform solder 3 needs to be in contact with the end face 2b of the expanded portion 2a when the insertion of the first pipe 1 is completed.
  • molten solder may not flow in into the clearance gap between the expanded pipe part 2a and the 1st piping 1, and a joining defect may generate
  • the position of the preform solder 3 fitted to the first pipe 1 may be an end of the first pipe 1, and the first pipe 1 is in contact with the reduced diameter portion 2c of the expanded pipe portion 2a. In this case, the position may be such that the preform solder 3 abuts on the end face 2b of the expanded pipe portion 2a.
  • the heating of the preform solder 3 is performed by heating the piping.
  • the heating of the pipe may be heating by a near infrared lamp (NIR) or heating by a high frequency induction method, and heating by a high frequency induction method is desirable.
  • NIR near infrared lamp
  • the high frequency induction heating method is suitable for joining pipes since the portion corresponding to the coil of the high frequency induction heating device can be locally heated. Since the melting point of the solder is at most about 300 to 450 ° C., the power supply of the high frequency induction heating apparatus can be made compact in size, and the workability is not impaired. Since the heating temperature may be about 300 to 450 ° C. according to the liquidus temperature, it is not necessary to provide a large cooling mechanism in the coil of the high frequency induction heating device.
  • the heating time is not particularly limited, but may be about 1 to 10 minutes as long as the preform solder 3 is melted. Thereby, the cost reduction by heating for a short time can be implement
  • the heating atmosphere is preferably performed in the atmosphere from the viewpoint of workability.
  • the heating temperature may be appropriately adjusted according to the composition of the solder, and may be about 250 to 450 ° C.
  • the control of the heating temperature may be controlled while adjusting the output of the near-infrared lamp or the high-frequency induction heating apparatus using, for example, an infrared thermometer.
  • the effect was confirmed by the following alloy composition.
  • the plate and the solder alloy were bonded instead of the pipe. The details are as follows.
  • a solder alloy having the alloy composition shown in Table 1 is formed into a 5 mm ⁇ 5 mm ⁇ 1 mm t preform solder, placed on an Fe plate (carbon steel for machine structure S50C), and heated in the atmosphere for 3 minutes at 450 ° C. , Form a solder joint.
  • the “liquidus temperature” is evaluated by DSC measurement using a sample amount: about 30 mg and a temperature rising rate of 15 ° C./min using a model number: EXSTAR DSC 7020 manufactured by SII Nano Technology Co., Ltd. Those having a temperature of 450 ° C. or less were regarded as pass “ ⁇ ”. Those having a liquidus temperature exceeding 450 ° C. were regarded as “bad”.
  • the heating temperature at bonding can be set to 450 ° C. or lower, in order to satisfy all the requirements of the present invention in any alloy composition, and IMC at bonding is Layer growth was suppressed. Further, since the solidus temperature is constant regardless of the composition, control of the solid phase amount and the liquid phase amount becomes easy in the heating temperature range of the two phase coexistence region of the liquid phase and the solid phase, and a more solid bonding portion It is possible to form For this reason, the pipe joints joined using the solder alloys of Examples 1 to 19 exhibit high reliability, and can withstand long-term use even when they are used for pipe joint for a cooling device. I understand. Further, in Examples 1 to 19, similar results were obtained for the Cu plate.
  • Comparative Example 1 it was found that low temperature bonding was difficult because the content of Ni was large and the liquidus temperature exceeded 450 ° C. It is considered that Comparative Example 2 does not contain Ni and Co, so the IMC layer grows and does not show the reliability of the junction. It is considered that Comparative Example 3 does not contain Co, so that the IMC layer grows and does not show the reliability of the junction.
  • Table 1 will be further detailed using FIG. 4 and FIG.
  • FIG. 4 shows Comparative Example 3 and Example 5 using 450 ° C.-3 min. It is a cross-sectional SEM photograph of the joining surface joined to the Fe plate under the heating condition (held at 450 ° C. for 3 minutes), and FIG. 4 (a) extracts two joining surfaces using the comparative example 3 arbitrarily, It is a SEM photograph which shows the result of having measured the film thickness of the IMC layer formed in the cross section of each 5 points, and FIG. 4 (b) extracts the bonding surface in Example 5 arbitrarily at two places, It is a SEM photograph which shows the result of having measured the film thickness of the IMC layer formed in the cross section five points each.
  • the average IMC layer thickness of the bonding surface using Comparative Example 3 is 4.88 ⁇ m
  • the average bonding surface using Example 5 is average.
  • the IMC layer thickness was 2.84 ⁇ m. Therefore, it was found that in Comparative Example 3 in which Co is not contained, the IMC layer is 1.7 times thicker than Example 5. It is presumed that this is because the crystal nucleus of Co is not generated in Comparative Example 3 because Co is not contained, and the IMC layer becomes thick.
  • Example 5 and Comparative Example 3 were obtained also in the other examples and comparative examples.
  • FIG. 5 shows comparative example 3 and example 5, and 450 ° C.-3 min. , 450 ° C-10 min.
  • 5 (a) is a cross-sectional SEM photograph of the bonding surface bonded to the Fe plate under the heating conditions of FIG. 5B is a SEM photograph showing a cross section of a bonding surface bonded to an Fe plate under the heating conditions of FIG. 5C is a SEM photograph showing a cross section of a bonding surface bonded to an Fe plate under the heating conditions of FIG. 5
  • (d) is a SEM photograph showing a cross section of a bonding surface bonded to an Fe plate under the heating conditions of FIG. It is a SEM photograph which shows the cross section of the joining surface joined to Fe board on the heating conditions of 5 ..
  • “450 ° C.-3 min.” Means maintaining at 450 ° C. for 3 minutes in the air, and “450 ° C.-10 min.” Means maintaining at 450 ° C. for 10 minutes in the air.
  • Example 5 is thin compared with the comparative example 3, and IMC layer is thin and a structure
  • the solder alloy of this invention is suitable for low temperature joining of Cu pipe and Cu pipe, and low temperature joining of Cu pipe and Fe pipe, and especially, pipe joining of a cooling device mounted in recent white goods household appliances. It is suitable for use.

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Abstract

金属配管の低温接合の際に、接合界面の金属間化合物層の成長を抑制することによって、金属配管の長期的な接合信頼性を確保することができるはんだ合金を提供する。本発明のはんだ合金は、質量％で、Ｓｂ：５．０～１５．０％、Ｃｕ：０．５～８．０％、Ｎｉ：０．０２５～０．７％、Ｃｏ：０．０２５～０．３％、残部Ｓｎからなり、Ｃｏ、Ｎｉの含有量（質量％）が０．０７≦ Ｃｏ／Ｎｉ ≦６を満たす合金組成を有する。

Description

Ｃｕ管及び／又はＦｅ管接合用はんだ合金、プリフォームはんだ、やに入りはんだおよびはんだ継手
　本発明は、金属間化合物の成長を抑制するはんだ合金、プリフォームはんだ、やに入りはんだおよびはんだ継手に関する。
　エアコンや冷蔵庫などの白物家電は冷却装置を備える。冷却装置は、主に、圧縮機、凝縮器、膨張弁、蒸発器、および各装置に冷媒を供給する配管を備える。冷却装置による冷却サイクルとしては、まず、圧縮機で気体冷媒が圧縮され、圧縮後の高温高圧ガスが凝縮器を通過して液化する。液化した冷媒は、膨張弁を通過して圧力が急激に低下することによって沸点が下がる。その後、蒸発器で液化した冷媒は気化する。最後に、気化した冷媒は再度圧縮機で圧縮されて、上記サイクルが繰り返される。この蒸発器で液化した冷媒が気化する際の吸熱により、周囲が低温に導かれる。
　前述の冷却装置を構成する各機器は、冷媒を供給する配管が接続された後に白物家電内に配置される。配管の接続方法としては、例えば特許文献１に記載のように、ろう付けにより接続する方法が採用されている。特許文献１によれば、ろう付け箇所が多いと冷媒漏れによる信頼性の低減が懸念されることから、ろう付け箇所を少なくすることが記載されている。
　ただ、ろう付けによる配管接合では、ろう付け作業者の熟練が必要になり、作業者の熟練度によって接合部の品質が左右してしまう。この熟練度の相違により、配管を加熱する際に配管温度が高すぎ配管が変形したり、ろう材内にボイドが発生して冷媒リーク不良が発生する場合がある。また、配管温度が低すぎるとろう材が配管の隙間全周へ浸透せずに冷媒リーク不良が発生する場合がある。さらに、ろう付けは配管を焼きなますために配管を軟化させて変形の原因となる場合がある。これに加えて、ろう付けは高温と長い加熱時間を要するため、配管接合の際に潜在的な火災原因となる。
　そこで、特許文献２には、低温でのＣｕ管や真鍮パイプの金属配管接合に適した無鉛はんだ合金組成が記載されている。特許文献２に記載のはんだ合金は、Ｓｎ－Ｓｂ－Ｃｕはんだ合金の固相線温度および液相線温度の幅を広げるために、Ｃｕを３～５質量％含有する。また、特許文献２に記載の発明では、固相線温度より僅かに高い温度に加熱して液相と固相を共存させることによって、管と管の隙間が小さい箇所には液体部分が流入するとともに隙間が大きい箇所には個体部分が充填して配管接合を行う。
特開昭６１－４９９７４ 特開平２－３４２９５
　特許文献２に記載のはんだ合金は、特許文献１に記載のろう付け接合の問題点を改善するため、低温での作業が可能であるはんだ付けを行う合金組成を有する。しかし、特許文献２に記載のはんだ合金は、Ｃｕの含有量が多く、Ｃｕ管同士を接合するはんだ継手を形成する際にＣｕ６Ｓｎ５のような金属間化合物（以下、適宜、「ＩＭＣ」（ＩｎｔｅｒＭｅｔａｌｌｉｃ　Ｃｏｍｐｏｕｎｄ）と称する。）の析出およびＩＭＣ層の成長が懸念される。また、最近の冷却装置では、Ｃｕ管だけでなくＦｅ管が用いられるようになってきている。このため、Ｃｕ管とＦｅ管とを接合した際、冷媒循環による温度サイクルを経た際に接合部からの冷媒が漏洩し故障の原因となることがある。
　また、特許文献２に記載のはんだ合金はＮｉを含有するものも開示されている。はんだ合金にＮｉを添加すると、Ｃｕ６Ｓｎ５が（Ｃｕ、Ｎｉ）６Ｓｎ５になり、接合界面での破断を抑制することが知られている。しかし、将来的な冷媒循環による温度サイクルを経ると、特許文献２に記載のようにＮｉが添加されただけでは接合界面での破断を十分に抑制することは難しい。
　最近の白物家電は性能の向上により寿命が長くなっており、これに伴い、白物家電に搭載されている冷却装置の配管は長時間の温度サイクルに曝される。配管接合部から冷媒が漏洩することを防ぐため、はんだ合金を用いた配管の低温接合において、ＩＭＣ成長を抑制することが要求されている。
　本発明の課題は、金属配管の低温接合を行う際に、接合界面に生成する金属間化合物層の成長を抑制することによって、金属配管の接合時および長期的な接合信頼性を確保することができるはんだ合金、プリフォームはんだ、やに入りはんだおよびはんだ継手を提供することである。
　本発明者らは、コスト低減の観点から、特殊な材質の配管を用いずに従来の配管を用いた接合方法を採用するため、ろう付けの代わりにはんだ付けを用いることとし、それに適したはんだ合金組成を検討した。一般に、金属配管の接合は、一方の管の端部を他方の管に挿入し、一方の管の外周と他方の管の内周において、両者が対向する部分、およびその近傍領域を高周波加熱や火炎により加熱する。このため、半導体装置のように微細な電極部分を温度や雰囲気が制御された環境下で接合する場合と比較して、加熱条件にバラツキがあり加熱面積および接合面積が広範に渡るために接合界面のＩＭＣ層が成長しやすい。
　そこで、本発明者らは、上記のような配管接合条件を考慮し、特許文献２に記載のＳｎ－Ｓｂ－Ｃｕはんだ合金を基本組成として、配管接合時のＩＭＣ層の成長を抑制する元素を検討した。ここで、白物家電に用いられる冷却装置の金属配管は通常Ｃｕ管であるが、前述のようにＦｅ管を用いることがあるため、Ｆｅ管との接合においてＩＭＣ層の成長を抑制するような元素を選択する必要がある。Ｆｅ管に対しては、Ｆｅのはんだ合金への拡散を抑制する観点から、はんだ合金が含有しうる元素としてＦｅ、Ｃｏ、Ｎｉが等価に扱われていることがある。ただ、Ｆｅは、Ｓｎ系はんだ合金においてはんだ合金の融点を著しく上昇させる点で好ましくない。ＣｏおよびＮｉも融点が高い。このため、低温での配管接合を行う場合には、従来のように等価な取り扱いがされているこれらの元素を用いることは困難であると考えられている。
　本発明者らは、更に検討を進めた結果、従来では低温での配管接合には適さないと考えられていたＮｉを敢えて添加し、Ｓｎ－Ｓｂ－Ｃｕ－Ｎｉ系はんだ合金を用いてＦｅ管、Ｃｕ管との接合を試みた。この結果、Ｎｉのみの添加でＩＭＣ層の成長を抑制することはできなかった。ただ、Ｎｉ含有量が所定範囲内であれば、配管接合を行う上では、融点の上昇は許容範囲である知見が得られた。
　そこで、この合金組成に更に、Ｎｉと同様に添加が避けられていたＣｏを所定量添加してみたところ、予想外にも、融点の上昇を抑えつつ、接合界面のＩＭＣ層が、Ｃｏを添加しない従来のはんだ合金組成と比較して１．５倍以上薄くできるという知見が得られた。
　さらに詳細な調査を行った結果、Ｎｉ含有量およびＣｏ含有量の含有比が所定の範囲内においてＩＭＣ層の成長を低減する知見も得られた。
　これらの知見により得られた本発明は次の通りである。
　（１）質量％で、Ｓｂ：５．０～１５．０％、Ｃｕ：０．５～８．０％、Ｎｉ：０．０２５～０．７％、Ｃｏ：０．０２５～０．３％、残部Ｓｎからなる合金組成を有し、
　前記合金組成は、下記（１）式を満たす
　ことを特徴とする、Ｃｕ管及び／又はＦｅ管接合用はんだ合金。
　０．０７≦　Ｃｏ／Ｎｉ　≦６　　　　　　　　（１）
　（１）式中、「Ｃｏ」、「Ｎｉ」は、各々Ｃｏ、Ｎｉの含有量（質量％）を表す。
　（２）合金組成は、質量％で、Ｓｂ：５．０～９．０％を含有する、上記（１）に記載のＣｕ管及び／又はＦｅ管接合用はんだ合金。
　（３）合金組成は、質量％で、Ｃｕ：０．５～３．０％を含有する、上記（１）または上記（２）に記載のＣｕ管及び／又はＦｅ管接合用はんだ合金。
　（４）合金組成は、質量％で、Ｎｉ：０．０２５～０．１％を含有する、上記（１）～上記（３）のいずれか１項に記載のＣｕ管及び／又はＦｅ管接合用はんだ合金。
　（５）液相線温度が４５０℃以下である、上記（１）～上記（４）のいずれか１項に記載のＣｕ管及び／又はＦｅ管接合用はんだ合金。
　（６）上記（１）～上記（５）のいずれか１項に記載のＣｕ管及び／又はＦｅ管接合用はんだ合金を有するプリフォームはんだ。
　（７）上記（１）～上記（５）のいずれか１項に記載のＣｕ管及び／又はＦｅ管接合用はんだ合金を有するやに入りはんだ。
　（８）上記（１）～上記（５）のいずれか１項に記載のＣｕ管及び／又はＦｅ管接合用はんだ合金を有するはんだ継手。
図１は配管の接合方法を示す図であり、図１（ａ）は第一配管の側面図であり、図１（ｂ）は拡管部を備える第二配管の側面図であり、図１（ｃ）は第一配管にプリフォームはんだを嵌合する工程を示す図であり、図１（ｄ）は第二配管に第一配管を嵌入するとともにプリフォームはんだを拡管部の端面に当接させる工程を示す図であり、図１（ｅ）はプリフォームはんだを加熱する工程を示す図であり、図１（ｆ）は、プリフォームはんだを加熱して第一配管と第二配管の隙間にはんだが流れ込み両配管を接合して接合部を形成した状態を示す部分透視図である。 図２は端部にフレア加工部を有する第一配管を示す図であり、図２（ａ）は側面図であり、図２（ｂ）は端部近傍の部分斜視図である。 図３はプリフォームはんだの斜視図であり、図３（ａ）は中空円筒形状のプリフォームはんだを示す図であり、図３（ｂ）はリング形状のプリフォームはんだを示す図である。 図４は、比較例３と実施例５を用い、４５０℃－３ｍｉｎ．の加熱条件でＦｅ板と接合した接合面の断面ＳＥＭ写真であり、図４（ａ）は比較例３を用いた接合面を任意に２か所抽出し、各々の断面に形成されたＩＭＣ層の膜厚を各々５点測定した結果を示すＳＥＭ写真であり、図４（ｂ）は実施例５を用いた接合面を任意に２か所抽出し、各々の断面に形成されたＩＭＣ層の膜厚を各々５点測定した結果を示すＳＥＭ写真である。 図５は、比較例３と実施例５を用い、４５０℃－３ｍｉｎ．、４５０℃－１０ｍｉｎ．の加熱条件でＦｅ板と接合した接合面の断面ＳＥＭ写真であり、図５（ａ）は比較例３を用いて４５０℃－３ｍｉｎ．の加熱条件でＦｅ板と接合した接合面の断面を示すＳＥＭ写真であり、図５（ｂ）は実施例５を用いて４５０℃－３ｍｉｎ．の加熱条件でＦｅ板と接合した接合面の断面を示すＳＥＭ写真であり、図５（ｃ）は比較例３を用いて４５０℃－１０ｍｉｎ．の加熱条件でＦｅ板と接合した接合面の断面を示すＳＥＭ写真であり、図５（ｄ）は実施例５を用いて４５０℃－１０ｍｉｎ．の加熱条件でＦｅ板と接合した接合面の断面を示すＳＥＭ写真である。
　本発明を以下により詳しく説明する。本明細書において、はんだ合金組成に関する「％」は、特に指定しない限り「質量％」である。
　１．合金組成
　（１）Ｓｂ：５．０～１５．０％
　Ｓｂははんだ合金の強度を向上させるために必要な元素である。また、Ｓｂは温度サイクル性や耐疲労性を向上させる元素である。
　Ｓｂ含有量が５．０％未満であると上記効果を発揮することができない。Ｓｂ含有量の下限は５．０％以上であり、好ましくは６．０以上であり、より好ましくは６．５％以上であり、特に好ましくは７．０％以上である。一方、Ｓｂ含有量が１５．０％を超えると、液相線温度が４５０℃を超えやすくなるため、はんだ付けの作業性が悪化する。また、はんだ合金が硬くなり、また、ＳｎＳｂ金属間化合物が粗大化して歪みが粒界に集中し、粒界から破断するおそれがある。Ｓｂ含有量の上限は１５．０％以下であり、好ましくは１４．０％以下であり、より好ましくは１３．０％以下であり、さらに好ましいくは１２．０％以下であり、特に好ましくは１１．０％以下である。また濡れ広がり性を良くし、パイプ間へはんだを流れ込みやすくする観点から、Ｓｂ含有量の上限は９．０％以下であることが最も好ましい。
　（２）Ｃｕ：０．５～８．０％
　Ｃｕは、はんだ継手の接合強度を向上させるために必要な元素である。Ｃｕが０．５％未満であると、強度が向上せず、温度サイクル特性も向上しない。Ｃｕ含有量の下限は０．５％以上であり、より好ましくは０．６％以上であり、さらに好ましくは０．８％以上であり、特に好ましくは１．０％以上である。一方、Ｃｕ含有量が８．０％を超えると液相線温度が４５０℃を超えるため、はんだ付けの作業性が悪化する。Ｃｕ含有量の上限は８．０％以下であり、好ましくは６．０％以下であり、より好ましくは５．０％以下であり、さらに好ましくは４．０％以下である。また濡れ広がり性を良くし、パイプ間へはんだを流れ込みやすくする観点から、Ｃｕ含有量は３．０％以下であることが特に好ましい。
　（３）Ｎｉ：０．０２５～０．７％
　Ｎｉは、Ｃｕ６Ｓｎ５中に均一に分散し、金属配管とはんだ合金との接合界面での破断を抑制するために必要な元素である。
　また、Ｃｏとともに添加することによって、ＩＭＣ層の成長を抑制し、均一で微細なＩＭＣ層を形成する。Ｎｉ含有量が０．０２５％未満であるとＣｏと同時添加した際にＩＭＣ層の成長を抑制する効果を十分に発揮することができない。Ｎｉ含有量の下限は０．０２５％以上であり、好ましくは０．０３５％以上であり、特に好ましくは０．０５％以上である。一方、Ｎｉ含有量が０．７％を超えると液相線温度が４５０℃を超えるため、はんだ付けの作業性が悪化する。Ｎｉ含有量の上限は０．７％以下であり、好ましくは０．６％以下であり、より好ましくは０．５％以下であり、さらに好ましくは０．４％以下である。
　さらに、パイプ間へはんだを流れ込みやすくする観点から、Ｎｉ含有量の上限は、特に好ましくは０．１％以下であり、最も好ましくは０．０７％以下である。
　（４）Ｃｏ：０．０２５～０．３％
　ＣｏはＮｉとともに添加することによって、ＩＭＣ層の成長を抑制し、微細なＩＭＣ層を形成する。Ｃｏは、はんだ合金の凝固時に凝固核として多数生成され、その周りにＳｎ相を析出させるためにはんだ合金の組織の微細化に寄与する。これに伴い、接合界面のＩＭＣ層が薄くなり、ＩＭＣ層の成長を抑制することができる。さらに、ＮｉがＣｕ６Ｓｎ５中に均一に存在するため、結晶粒の成長が互いに抑制され、ＩＭＣ層の成長を抑制することになる。
　Ｃｏ含有量が０．０２５％未満であると、このような効果が発揮されない。Ｃｏ含有量の下限は０．０２５％以上であり、好ましくは０．０３５％以上であり、特に好ましくは０．０５０％以上である。一方、Ｃｏ含有量が０．３％を超えると液相線温度が４５０℃を超えるため、はんだ付けの作業性が悪化する。Ｃｏ含有量の上限は０．３％以下であり、好ましくは０．２％以下であり、より好ましくは０．１％以下であり、特に好ましくは０．０７％以下である。
　（５）ＮｉとＣｏの比率
　本発明では、ＮｉとＣｏの含有量の比率は下記（１）式を満たす。
　０．０７≦　Ｃｏ／Ｎｉ　≦６　　　　　　　　（１）
　（１）式中、「Ｃｏ」、「Ｎｉ」は、各々Ｃｏ、Ｎｉの含有量（質量％）を表す。
　ＣｏおよびＮｉは、特にＣｕ管とＦｅ管を接合する際に効果を発揮する。両元素はＦｅのはんだ合金中への拡散を抑制し、その結果、ＦｅＳｎやＦｅＳｎ２といった脆い金属間化合物の生成を抑制することができる。また、前述のように、Ｎｉは接合界面に形成されるＣｕ６Ｓｎ５中に均一分散してＣｕ管との接合界面での破壊を抑制し、ＣｏはＩＭＣ層の成長を抑制する。このため、両元素は本発明のはんだ合金において密接に関連する。すなわち、本発明では、Ｎｉを添加して金属間化合物の組織を均一にした上でＣｏを添加することによって、金属間化合物が微細になると推測される。
　このような効果を発揮するためには、両元素の含有量の比であるＣｏ／Ｎｉが（１）式を満たすことが好ましい。Ｃｏ／Ｎｉの下限は０．０７以上であり、より好ましくは０．０９以上である。Ｃｏ／Ｎｉの上限は６以下であり、より好ましくは４以下であり、さらに好ましくは２以下であり、特に好ましくは１以下である。
　３．プリフォームはんだ
　本発明に係るプリフォームはんだは、リング形状、円筒形状、線はんだを３周以下で巻回されたもの、などの形態で使用することができる。詳細には図３を用いて後述する。
　４．やに入りはんだ
　本発明に係るはんだ合金は、予めはんだ中にフラックスを有するやに入りはんだに好適に用いられる。また、鏝にはんだを供給する観点から、線はんだの形態で用いることもできる。さらには、線はんだにフラックスが封止されているやに入り線はんだに適用することもできる。それぞれのはんだの表面にフラックスが被覆されていてもよい。これに加えて、はんだ中にフラックスを有さないはんだの表面にフラックスが被覆されていてもよい。
　はんだ中のフラックス含有量は、例えば１～１０質量％であり、フラックス中のロジン含有量は７０～９５％である。一般に、ロジンは有機化合物であり炭素や酸素を含有することから、本発明では末端の官能基などに限定されることがない。
　５．　はんだ継手
　本発明に係るはんだ継手は、金属配管同士の接続に適している。金属配管にははんだめっきが施されていてもよい。ここで、「はんだ継手」とは配管の接続部をいう。
　６．配管の接合方法
　本発明に係るはんだ合金を用いた配管の接合方法は、例えば、第一配管と、第一配管の外径より大きい内径を有する拡管部を端部に備える第二配管と、を接合する。
　工程としては、第一配管にプリフォームはんだを嵌合する工程、プリフォームはんだが嵌合された第一配管を第二配管の拡管部に嵌入するとともにプリフォームはんだを拡管部の端面に当接させる工程、プリフォームはんだを加熱する工程の３工程である。
　以下、図を用いて詳述する。
　図１は配管の接合方法を示す図であり、図１（ａ）は第一配管１の側面図であり、図１（ｂ）は拡管部２ａを備える第二配管２の側面図であり、図１（ｃ）は第一配管１にプリフォームはんだ３を嵌合する工程を示す図であり、図１（ｄ）は第二配管２に第一配管１を嵌入するとともにプリフォームはんだ３を拡管部２ａの端面２ｂに当接させる工程を示す図であり、図１（ｅ）はプリフォームはんだ３を加熱する工程を示す図であり、図１（ｆ）は、プリフォームはんだ３を加熱して第一配管１と第二配管２の隙間にはんだが流れ込み両配管を接合して接合部４を形成した状態を示す部分透視図である。
　（１）配管
　本発明で用いる配管は、図１（ａ）および図１（ｂ）に示すように直線状のものを使用してもよく、所定の角度に曲がったものを使用してもよい。図１（ａ）に示す第一配管１は端部に特殊加工が施されていない通常の配管である。第二配管２は、図１（ｂ）に示すように、端部の少なくとも一方に拡管部２ａを備える。拡管部２ａの内径は、第一配管１の端部を嵌入可能なように、第一配管１の外径より大きい。第一配管１の外径と拡管部２ａの内径との差は、はんだが両者の隙間を充填可能な程度でよく、２ｍｍ程度でよい。
　第二配管２において、拡管部２ａ以外の部分の外径は、第一配管１の外径以下であることが望ましく、第一配管１の外径と同一であることがより望ましい。拡管部２ａ以外の部分の外径が第一配管１の外径以下であると、第一配管１を拡管部２ａに嵌入した場合、拡管部２ａの縮径部２ｃで第一配管１の端部が当接し、第一配管１の拡管部２ａへの嵌入長さが一定になるために作業が容易になる。また、両者の材質は特に限定されることはなく、例えばＣｕ管やＦｅを主成分とするＦｅ管であればよい。これらの配管にははんだめっきが施されていてもよい。
　また、後述するリング形状のプリフォームはんだ３を用いる場合、はんだ量を稼ぐために太い線はんだを用いる必要があるが、これは溶融はんだの溢れの原因になる場合がある。また、リング形状のプリフォームはんだ３は線はんだを環状に形成するために断面が略円形状となり、拡管部２ａの端面２ｂとの接触面積が小さい。このため、溶融はんだが拡管部２ａと第一配管１との隙間に流れ難い場合がある。これらの観点から、略円形状である断面の直径が拡管部２ａの片側厚さより大きい線はんだで形成されたリング形状のプリフォームはんだ３を用いる場合、拡管部２ａの端部には、図２に示すように、フレア加工部２ｄを備えることが望ましい。フレア加工部２ｄを備えることによって、溶融はんだが拡管部２ａの外周に溢れることを抑制するとともに拡管部２ａと第一配管１との隙間に流れやすくなる。フレア加工部２ｄの片側幅は、溶融はんだが拡管部２ａの外周に溢れないように、リング形状のプリフォームはんだ３の断面直径に応じて適宜調整すればよい。
　さらに、リング形状のプリフォームはんだ３を用いた場合に溶融はんだが溢れないようにするため、第二配管２の縦断面におけるフレア加工部２ｄの形状は漏斗形状であることが望ましい。これは、第二配管２の縦断面における拡管部２ａの形状も同様である。
　プリフォームはんだ３がやに入りはんだではない場合には、第一配管１の端部の外周面、及び／又は第二配管２の拡管部２ａの内周面にフラックスを塗布していてもよい。また、第一配管１を第二配管２に嵌入した後、プリフォームはんだ３にフラックスを滴下してもよい。
　これらの配管を用いた配管の接合方法を以下に詳述する。
　（２）第一配管にプリフォームはんだを嵌合する工程
　この接合方法では、まず、図１（ｃ）に示すように、第一配管１の端部にプリフォームはんだ３を嵌合する。プリフォームはんだ３は一定の大きさおよび形状を有するため、ろう材のように熟練度を必要とせずに所定量のはんだを低温域で供給することができる。
　ろう材より低融点のはんだを接合体として用いる場合、温度のバラツキを低減することができる。ろう材の接合では、通常バーナーを用いて１０００℃もの高温に加熱してろう材を溶融するため、熟練度によっては９００～１１００℃程度のバラツキが発生し、接合部の品質に差が生じてしまう場合がある。一方、はんだは３００～４５０℃程度に加熱すればよく、熟練度が低い場合であってもろう材のように２００℃もの温度誤差が生じることは考え難い。はんだ付け時にこのような温度誤差が生じると、そもそもはんだ付けを行うこと自体が困難である。
　温度計を用いて加熱温度を制御したとしても、ろう付けは通常バーナーを用いて加熱するために短時間での温度制御が困難である。高周波誘導加熱装置で加熱するとしても、
１０００℃もの高温に加熱するためには大きな電源装置とコイルを冷却するための大掛かりな冷却機構を備える必要があり、作業性が劣る。低温ろう材であっても５００℃以上に加熱をしなければならず、上記の問題を解決するには至らない。さらには、ろう材を用いた接合は高温加熱を必須とするためにコスト上昇を招く。
　一方、この接合方法では、融点が低く所定の大きさのプリフォームはんだ３を用いるため、はんだの供給量が一定であり、加熱温度のバラツキが少ない。このため、ろう付けのように熟練度を要しないために作業性が優れる。
　本発明で用いるプリフォームはんだ３の形状は、図３（ａ）に示すように中空円筒形状であることが望ましい。中空円筒形状であれば、はんだ量を増やしたい場合にプリフォームはんだ３を長くするだけでよい。また、中空円筒形状のプリフォームはんだ３は、線はんだを圧延して、所定の長さに切断後、環状に形成するだけで形成できるため、コスト低減に繋がる。
　図３（ａ）に示す中空円筒形状の場合、プリフォームはんだ３の縦断面は略矩形状であることが望ましい。この場合、拡管部２ａの端面２ｂとプリフォームはんだ３の端面３ａとが面で当接するために接触面積が大きく、溶融はんだが拡管部２ａと第一配管１との隙間に流れ込みやすくなり、図１（ｆ）に示す接合部４の品質が安定する。プリフォームはんだ３が図３（ａ）の形状の場合、プリフォームはんだ３の外径が拡管部２ａの外径と略同一であることが望ましい。この場合、溶融はんだが拡管部２ａの外周に溢れ出ることがない。
　また、プリフォームはんだ３は、図３（ｂ）に示すようにリング形状であってもよい。線はんだを所定の長さに切断後、環状に形成するだけでよく、加工が容易でコストも低減することができる。リング形状の場合、はんだ量を稼ぐためには、内径を維持したまま外径を大きくしてもよい。もしくは線はんだを３周以下の巻回数で螺旋状に巻回したものを用いてもよい。線はんだを巻回する場合、第一配管１と第二配管２の接触面積に応じて、巻き数を２．５周や２周などに適宜調整する。リング形状のプリフォームはんだ３を用いる場合、プリフォームはんだ３の断面の直径に応じて図２に示すようにフレア加工部２ｄが施された第二配管２を用いることが望ましい。
　また、プリフォームはんだ３の内径は、第一配管１の外径と略同一であることが望ましい。本発明では、プリフォームはんだ３を加熱する際、はんだの自重を利用して、拡管部２ａと第一配管１との隙間に溶融はんだを流し込むことが望ましい。このため、図１（ｄ）～図１（ｆ）に示すように、配管の接合時には、第二配管２の上方から第一配管１を拡管部２ａに嵌入することが望ましい。したがって、プリフォームはんだ３の内径が第一配管１の外径と略同一であると、プリフォームはんだ３を第一配管１に嵌合した際、プリフォームはんだ３と第一配管１との摩擦によりプリフォームはんだ３が第一配管１の所定の位置で固定される。この結果、第一配管１を第二配管２に嵌入する際にプリフォームはんだ３が滑り落ちることがなく、作業を容易にすることができる。
　プリフォームはんだ３はやに入りはんだであることが望ましい。やに入りはんだでなければ、第一配管１の端部にフラックスを塗布すればよい。また、プリフォームはんだ３だけでははんだ量が十分ではない場合には、第一配管１の端部に予備はんだを被覆しておいてもよい。
　（３）プリフォームはんだが嵌合された第一配管を第二配管の拡管部に嵌入するとともにプリフォームはんだを拡管部の端面に当接させる工程
　図１（ｄ）に示すように、プリフォームはんだ３が端部に嵌合された第一配管１を拡管部２ａに嵌入すると、まず、プリフォームはんだ３が拡管部２ａの端面２ｂに当接する。さらに第一配管１を拡管部２ａに嵌入すると、プリフォームはんだ３が拡管部２ａと当接した状態で、第一配管１だけが拡管部２ａ内に嵌入される。この結果、図１（ｅ）に示すように、第一配管１の端部は拡管部２ａの縮径部２ｃと当接する。
　前述のようにプリフォームはんだ３の内径が第一配管１の外径と略同一である場合、図１（ｄ）の状態において、プリフォームはんだ３がプリフォームはんだ３と第一配管１との摩擦で第一配管１から落下せずに固定されることになる。この場合、プリフォームはんだ３が拡管部２ａの端面２ｂに当接した後、プリフォームはんだ３が第一配管１の外周面と摺動しながら第一配管１を拡管部２ａに嵌入することになる。
　本発明に係る配管の接合方法では、図１（ｅ）に示すように、第一配管１の嵌入完了時にプリフォームはんだ３が拡管部２ａの端面２ｂと当接している必要がある。当接していない場合、溶融はんだが拡管部２ａと第一配管１との隙間に流れ込まない場合があり、接合不良が発生する場合がある。本発明では、第一配管１に嵌合するプリフォームはんだ３の位置は、第一配管１の端部であってもよく、第一配管１が拡管部２ａの縮径部２ｃと当接した場合にプリフォームはんだ３が拡管部２ａの端面２ｂと当接するような位置であってもよい。
　（４）プリフォームはんだを加熱する。
　プリフォームはんだ３を加熱すると、はんだが拡管部２ａと第一配管１との隙間に流れ込み、第一配管１と第二配管２とが図１（ｆ）に示すように接合し、接合部４を形成する。
　プリフォームはんだ３の加熱は、配管を加熱することによって行われる。配管の加熱は、近赤外線ランプ（ＮＩＲ）による加熱や高周波誘導方式による加熱が挙げられ、高周波誘導方式による加熱が望ましい。
　高周波誘導加熱方式では、高周波誘導加熱装置のコイルに対応する部分を局所的に加熱することができるため、配管の接合には好適である。はんだの融点はせいぜい３００～４５０℃程度であるため、高周波誘導加熱装置の電源をコンパクトなサイズにすることができ、作業性が損なわれることがない。加熱温度は液相線温度に応じて３００～４５０℃程度でよいので、高周波誘導加熱装置のコイルに大掛かりな冷却機構を設ける必要がない。
　加熱時間は特に制限されないが、プリフォームはんだ３が溶融すればよく、１～１０分程度でよい。これにより、短時間加熱によるコスト低減を実現することができる。加熱雰囲気は作業性の観点から大気中で行うことが望ましい。加熱温度は、はんだの組成に応じて適宜調整すればよく、２５０～４５０℃程度でよい。加熱温度の制御は、例えば、赤外線温度計を用いて、近赤外線ランプや高周波誘導加熱装置の出力を調整しながら制御してもよい。
　本発明の効果を立証するため、下記合金組成により効果を確認した。本実施例では、接合界面を観察するため、配管ではなく板とはんだ合金とを接合した。詳細は以下のとおりである。
　表１に示す合金組成を有するはんだ合金を、５ｍｍ×５ｍｍ×１ｍｍｔのプリフォームはんだに成形してＦｅ板（機械構造用炭素鋼Ｓ５０Ｃ）に載置し、大気中４５０℃で３分間加熱し、はんだ継手を形成する。
　「ＩＭＣ成長抑制」の評価は、加熱後に断面をＳＥＭにて３０００倍で撮影し、特定の５点のＩＭＣ層厚さを測定し、５点の平均ＩＭＣ層厚さが４μｍ以下となっているものを合格「○」とした。平均ＩＭＣ層厚が４μｍを超えるものを不合格「×」とした。
　「液相線温度」の評価は、エスアイアイ・ナノテクノロジー株式会社製、型番：ＥＸＳＴＡＲ　ＤＳＣ７０２０を用い、サンプル量：約３０ｍｇ、昇温速度：１５℃／ｍｉｎにてＤＳＣ測定を行い、液相線温度が４５０℃以下となったものを合格「○」とした。液相線温度が４５０℃を超えたものを不合格「×」とした。
　ＩＭＣ成長抑制評価と液相線温度評価のいずれも合格となった例を、総合評価で合格とした。
　評価した結果を表１に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　表１に示すように、実施例１～１９では、いずれの合金組成においても本発明の要件をすべて満たすため、接合時の加熱温度を４５０℃以下に設定することができ、接合時でのＩＭＣ層の成長が抑制された。また、固相線温度は組成によらず一定であるため、液相と固相の２相共存領域の加熱温度域にて固相量と液相量の制御が容易となり、より強固な接合部を形成することが可能となる。このため、実施例１～１９のはんだ合金を用いて接合した配管接合部は高い信頼性を示し、冷却装置用の配管接合に用いられた場合であっても、長期間の使用に耐えられることがわかった。また、実施例１～１９は、Ｃｕ板に対しても同様の結果が得られた。
　これに対して、比較例１は、Ｎｉ含有量が多く、液相線温度が４５０℃を超えたため、低温接合が困難であることがわかった。比較例２は、ＮｉおよびＣｏを含有しないため、ＩＭＣ層が成長してしまい、接合部の信頼性を示さないと考えられる。比較例３は、Ｃｏを含有しないためにＩＭＣ層が成長してしまい、接合部の信頼性を示さないと考えられる。表１の結果を図４および図５を用いてさらに詳述する。
　図４は、比較例３と実施例５を用い、４５０℃－３ｍｉｎ．（４５０℃で３分間保持）の加熱条件でＦｅ板と接合した接合面の断面ＳＥＭ写真であり、図４（ａ）は比較例３を用いた接合面を任意に２か所抽出し、各々の断面に形成されたＩＭＣ層の膜厚を各々５点測定した結果を示すＳＥＭ写真であり、図４（ｂ）は実施例５を用いた接合面を任意に２か所抽出し、各々の断面に形成されたＩＭＣ層の膜厚を各々５点測定した結果を示すＳＥＭ写真である。
　図４（ａ）に示すように、比較例３を用いた接合面の平均ＩＭＣ層厚は４．８８μｍであり、図４（ｂ）に示すように、実施例５を用いた接合面の平均ＩＭＣ層厚は２．８４μｍであった。したがって、Ｃｏを含有しない比較例３では、実施例５と比較してＩＭＣ層が１．７倍も厚くなることがわかった。これは、比較例３ではＣｏを含有しないため、Ｃｏの結晶核が生成されず、ＩＭＣ層が厚くなるためであると推測される。なお、他の実施例および比較例においても、各々実施例５および比較例３と同様の結果が得られた。
　図５は、比較例３と実施例５を用い、４５０℃－３ｍｉｎ．、４５０℃－１０ｍｉｎ．の加熱条件でＦｅ板と接合した接合面の断面ＳＥＭ写真であり、図５（ａ）は比較例３を用いて４５０℃－３ｍｉｎ．の加熱条件でＦｅ板と接合した接合面の断面を示すＳＥＭ写真であり、図５（ｂ）は実施例５を用いて４５０℃－３ｍｉｎ．の加熱条件でＦｅ板と接合した接合面の断面を示すＳＥＭ写真であり、図５（ｃ）は比較例３を用いて４５０℃－１０ｍｉｎ．の加熱条件でＦｅ板と接合した接合面の断面を示すＳＥＭ写真であり、図５（ｄ）は実施例５を用いて４５０℃－１０ｍｉｎ．の加熱条件でＦｅ板と接合した接合面の断面を示すＳＥＭ写真である。上記記載中、「４５０℃－３ｍｉｎ．」とは大気中４５０℃で３分間保持することを表し、「４５０℃－１０ｍｉｎ．」とは大気中４５０℃で１０分間保持することを表す。
　図５（ａ）と図５（ｂ）を比較すると、実施例５は、比較例３と比較してＩＭＣ層が薄く、組織も微細になっていることがわかった。また、図５（ｃ）と図５（ｄ）から明らかなように、接合時の加熱時間が３倍程度長くなった場合であっても、実施例５ではＩＭＣ層の成長が抑えられ、微細な組織も維持されることがわかった。なお、他の実施例および比較例においても、各々実施例５および比較例３と同様の結果が得られた。
　以上より、本発明のはんだ合金は、Ｃｕ管とＣｕ管との低温接合およびＣｕ管とＦｅ管との低温接合に適しており、特に、近年の白物家電に搭載される冷却装置の配管接合用として好適である。
１　第一配管、２　第二配管、２ａ　拡管部、２ｂ　拡管部の端面、２ｃ　拡管部の縮径部、２ｄ　フレア加工部、３　プリフォームはんだ、３ａ　プリフォームはんだの端面、４　接合部
 

Claims (8)

  1. 　質量％で、Ｓｂ：５．０～１５．０％、Ｃｕ：０．５～８．０％、Ｎｉ：０．０２５～０．７％、Ｃｏ：０．０２５～０．３％、残部Ｓｎからなる合金組成を有し、
    　前記合金組成は、下記（１）式を満たす
    　ことを特徴とする、Ｃｕ管及び／又はＦｅ管接合用はんだ合金。
    　０．０７≦　Ｃｏ／Ｎｉ　≦６　　　　　　　　（１）
    　（１）式中、「Ｃｏ」、「Ｎｉ」は、各々Ｃｏ、Ｎｉの含有量（質量％）を表す。
  2. 　前記合金組成は、質量％で、Ｓｂ：５．０～９．０％を含有する、請求項１に記載のＣｕ管及び／又はＦｅ管接合用はんだ合金。
  3. 　前記合金組成は、質量％で、Ｃｕ：０．５～３．０％を含有する、請求項１または２に記載のＣｕ管及び／又はＦｅ管接合用はんだ合金。
  4. 　前記合金組成は、質量％で、Ｎｉ：０．０２５～０．１％を含有する、請求項１～３のいずれか１項に記載のＣｕ管及び／又はＦｅ管接合用はんだ合金。
  5. 　液相線温度が４５０℃以下である、請求項１～４のいずれか１項に記載のＣｕ管及び／又はＦｅ管接合用はんだ合金。
  6. 　請求項１～５のいずれか１項に記載のＣｕ管及び／又はＦｅ管接合用はんだ合金を有するプリフォームはんだ。
  7. 　請求項１～５のいずれか１項に記載のＣｕ管及び／又はＦｅ管接合用はんだ合金を有するやに入りはんだ。
  8. 　請求項１～５のいずれか１項に記載のＣｕ管及び／又はＦｅ管接合用はんだ合金を有するはんだ継手。
     
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MX2019004644A MX2019004644A (es) 2017-09-20 2018-06-07 Aleacion de soldadura para unir tubos de cu y/o tubos de fe, soldadura de preforma, soldadura de nucleo fundente de resina y union soldada.
EP18857692.0A EP3513900A4 (en) 2017-09-20 2018-06-07 SOLDER ALLOY FOR CONNECTING CU TUBES AND / OR FE TUBES, PREFORM SOLDER, RESIN FLUID FILLED SOLDER AND SOLDER JOINT
PH12019500835A PH12019500835A1 (en) 2017-09-20 2019-04-16 Solder alloy for bonding cu pipes and/or fe pipes, preform solder, resin flux cored solder, and solder joint

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7079889B1 (ja) * 2021-11-30 2022-06-02 株式会社タムラ製作所 はんだ合金、はんだ接合材、ソルダペースト及び半導体パッケージ
JP7133739B1 (ja) 2021-11-30 2022-09-08 株式会社タムラ製作所 接合部、電子回路基板及び半導体パッケージ

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP4411792A1 (en) 2021-09-30 2024-08-07 Tamura Corporation Bonding material and semiconductor package
EP4212278A4 (en) * 2021-11-30 2023-09-06 Tamura Corporation SOLDER ALLOY, SOLDER JOINT, SOLDER PASTE, AND SEMICONDUCTOR PACKAGE

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012128356A1 (ja) * 2011-03-23 2012-09-27 千住金属工業株式会社 鉛フリーはんだ合金
WO2012141331A1 (ja) * 2011-04-15 2012-10-18 株式会社日本スペリア社 鉛フリーはんだ合金
WO2014084242A1 (ja) * 2012-11-30 2014-06-05 株式会社日本スペリア社 低融点ろう材
WO2015152387A1 (ja) * 2014-04-02 2015-10-08 千住金属工業株式会社 Ｌｅｄ用はんだ合金およびｌｅｄモジュール
WO2016052124A1 (ja) * 2014-10-01 2016-04-07 株式会社村田製作所 配管接合方法、継手および配管接合構造

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4758407A (en) * 1987-06-29 1988-07-19 J.W. Harris Company Pb-free, tin base solder composition
GB2419137A (en) * 2004-10-15 2006-04-19 Alpha Fry Ltd Solder alloy
GB2421030B (en) * 2004-12-01 2008-03-19 Alpha Fry Ltd Solder alloy
WO2006122240A2 (en) * 2005-05-11 2006-11-16 American Iron & Metal Company, Inc. Tin alloy solder compositions
WO2014002304A1 (ja) * 2012-06-29 2014-01-03 ハリマ化成株式会社 はんだ合金、ソルダペーストおよび電子回路基板
WO2015125855A1 (ja) * 2014-02-24 2015-08-27 株式会社弘輝 鉛フリーはんだ合金、はんだ材料及び接合構造体
US20160279741A1 (en) * 2015-03-24 2016-09-29 Tamura Corporation Lead-free solder alloy, electronic circuit board, and electronic control device
JP6047254B1 (ja) * 2016-03-22 2016-12-21 株式会社タムラ製作所 鉛フリーはんだ合金、電子回路基板および電子制御装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012128356A1 (ja) * 2011-03-23 2012-09-27 千住金属工業株式会社 鉛フリーはんだ合金
WO2012141331A1 (ja) * 2011-04-15 2012-10-18 株式会社日本スペリア社 鉛フリーはんだ合金
WO2014084242A1 (ja) * 2012-11-30 2014-06-05 株式会社日本スペリア社 低融点ろう材
WO2015152387A1 (ja) * 2014-04-02 2015-10-08 千住金属工業株式会社 Ｌｅｄ用はんだ合金およびｌｅｄモジュール
WO2016052124A1 (ja) * 2014-10-01 2016-04-07 株式会社村田製作所 配管接合方法、継手および配管接合構造

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP3513900A4 *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7079889B1 (ja) * 2021-11-30 2022-06-02 株式会社タムラ製作所 はんだ合金、はんだ接合材、ソルダペースト及び半導体パッケージ
JP7133739B1 (ja) 2021-11-30 2022-09-08 株式会社タムラ製作所 接合部、電子回路基板及び半導体パッケージ
WO2023100383A1 (ja) * 2021-11-30 2023-06-08 株式会社タムラ製作所 はんだ合金、はんだ接合材、ソルダペースト及び半導体パッケージ
JP2023081268A (ja) * 2021-11-30 2023-06-09 株式会社タムラ製作所 接合部、電子回路基板及び半導体パッケージ

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