WO2021133019A1 - 브레이징 리본 및 그 제조방법 - Google Patents

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WO2021133019A1
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    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material

Definitions

  • the present invention relates to a brazing ribbon and a method for manufacturing the same, and more particularly, to a brazing ribbon prepared in a sheet form of a brazing alloy and a manufacturing method thereof (RIBBON FOR BRAZING AND MANUFACTURING METHOD THEREOF).
  • Brazing is a method of joining or combining an assembly of two or more materials into one structure. Brazing is accomplished by heating the materials to a temperature below the solidus temperature of both materials in the presence of braze and optional flux.
  • a brazing alloy is attached to the bonding surface of at least one of the two substrates to be bonded, and only the brazing alloy is melted by heating to bond the two substrates.
  • brazing bonding the type of brazing alloy varies depending on the type of substrate, and since the brazing alloy is directly formed by plating on the bonding surface of the substrate to be bonded, there is a problem of low working efficiency.
  • the brazing alloy is formed into a thin film having a multilayer structure, there is a problem that it takes a lot of time to form the brazing alloy layer on the bonding surface of the substrate.
  • An object of the present invention is to manufacture a brazing alloy in the form of a sheet and attach it to the substrate to be brazed in the form of a band so that it can be used, thereby increasing the convenience of use and providing a brazing ribbon and a method for manufacturing the same will do
  • the present invention includes a release film, a seed layer formed on the upper surface of the release film, and a brazing alloy layer formed on the upper surface of the seed layer, and having a predetermined length. in the form of a ribbon.
  • the seed layer may include at least one of copper (Cu) and titanium (Ti).
  • the brazing alloy layer may include an Ag layer and a Cu layer.
  • the brazing alloy layer may include an Ag layer, a Cu layer formed on the upper surface of the Ag layer, and an Ag layer formed on the upper surface of the Cu layer.
  • the brazing alloy layer may include a SnAg layer.
  • It includes the steps of preparing a release film, forming a seed layer on the upper surface of the release film, forming a brazing alloy layer on the upper surface of the seed layer, and punching to produce a ribbon.
  • the forming of the seed layer may include forming a seed layer through a sputtering process, and the seed layer may include at least one of copper (Cu) and titanium (Ti).
  • a brazing alloy layer is formed on the upper surface of the seed layer through a plating process, and the brazing alloy layer may include an Ag layer and a Cu layer.
  • the step of forming the brazing alloy layer is
  • a brazing alloy layer is formed on the upper surface of the seed layer through a plating process, and the brazing alloy layer may include a SnAg layer.
  • the brazing ribbon of the present invention is manufactured by forming a brazing filler having a multilayer structure on a release film and forming a ribbon (ribbon). Since such a brazing ribbon can be used by directly attaching to the substrate to be brazed, there is an effect of saving time for attaching the brazing filler and improving the convenience of attaching the brazing filler.
  • the present invention produces various types of brazing fillers formed on the release film for high temperature and low temperature, there is an effect that a brazing ribbon suitable for the brazing temperature can be selected and used.
  • FIG. 1 is a view showing a brazing ribbon according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a view showing a state of attaching a brazing ribbon according to an embodiment of the present invention to a substrate.
  • FIG 3 is a view showing a state in which a brazing ribbon is attached to a substrate according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a view showing a brazing ribbon according to another embodiment of the present invention.
  • the brazing ribbon 100 is manufactured by forming a brazing filler 100a on a release film 110 and using a ribbon.
  • the ribbon may be provided in a straight shape cut to a predetermined length or wound on a roll.
  • the example shows a brazing ribbon wound on a roll.
  • the brazing ribbon 100 includes a release film 110 , a seed layer 120 formed on the upper surface of the release film 110 , and a brazing alloy layer 130 formed on the upper surface of the seed layer 120 .
  • the release film 110 includes a release layer 111 and an adhesive layer 112 .
  • the release layer 111 may be formed of a flexible polymer material, paper, or the like.
  • the release layer 111 may use any one of a polyimide film (PI), a polyester film (PET), and paper, and may use a relatively inexpensive polyester film (PET) as an example. have.
  • the release layer 111 may have a release property by being coated on the upper surface.
  • the adhesive layer 112 is formed on the upper surface of the release layer 111 .
  • the adhesive layer 112 attaches the brazing filler 100a to the release layer 111 .
  • the adhesive layer 112 is formed on the upper surface, which is the coated surface of the release layer 111 , and can be easily separated from the release layer 111 .
  • the adhesive layer 112 has stronger adhesion to the brazing filler 100a than the release layer 111 .
  • the brazing filler 100a includes a seed layer 120 and a brazing alloy layer 130 .
  • the seed layer 120 is for improving the bonding strength between the release film 110 and the brazing alloy layer 130 .
  • the seed layer 120 may include at least one of copper (Cu) and titanium (Ti).
  • the seed layer 120 may include a first seed layer 121 and a second seed layer 122 .
  • titanium (Ti) may be used as the first seed layer 121
  • copper (Cu) may be used as the second seed layer 122 .
  • a primer layer may be included between the release film 110 and the seed layer 120 .
  • the primer layer (not shown) is for improving adhesion between the seed layer 120 and the adhesive layer 112 .
  • the brazing alloy layer 130 may be formed as a thin film having a multilayer structure.
  • the multi-layered thin film is intended to improve the bonding strength by supplementing the insufficient performance.
  • the brazing alloy layer 130 may include Ag layers 131 and 133 and a Cu layer 132 .
  • the brazing alloy layer 130 may include an Ag layer 131 , a Cu layer 132 formed on the top surface of the Ag layer 131 , and an Ag layer 133 formed on the top surface of the Cu layer 132 .
  • the brazing alloy layer 130 is formed of an Ag layer - a Cu layer - an Ag layer, it can be used as a brazing filler 100a for high temperature.
  • the high-temperature brazing filler 100a may use titanium (Ti) as the first seed layer 121 and copper (Cu) as the second seed layer 122 .
  • the high-temperature brazing filler 100a can be applied to brazing bonding of metals having a high melting point.
  • the high-temperature brazing filler 100a may be used for bonding copper (Cu), which is a metal having a high melting point, and stainless (SUS).
  • the thickness of the brazing alloy layer 130 may be in the range of 5 ⁇ m to 10 ⁇ m.
  • the thickness of the Ag layer and the thickness of the Cu layer have a ratio of 6:4 to 7:3.
  • the ratio of the sum of the Ag layers and the Cu layer in the brazing alloy layer 130 is derived from the composition ratio at the eutectic point where the two liquid phases intersect in the metal binary phase diagram.
  • the Ti layer 121 is formed to a thickness of 0.1 ⁇ m to 0.2 ⁇ m
  • the Cu layer 122 is formed to a thickness of 0.2 ⁇ m to 0.5 ⁇ m
  • the Ag layer 131 formed on the Cu layer 122 is It is formed to a thickness of 1.5 ⁇ m
  • the Cu layer 132 formed on the Ag layer 131 is formed to a thickness of 1.5 ⁇ m
  • the Ag layer 133 formed on the Cu layer 132 is 2 ⁇ m.
  • the Ti layer 121 is formed to a thickness of 0.1 ⁇ m to 0.2 ⁇ m
  • the Cu layer 122 is formed to a thickness of 0.2 ⁇ m to 0.5 ⁇ m
  • the Ag layer 131 is formed on the Cu layer 122 .
  • Silver is formed to a thickness of 1.5 ⁇ m
  • the Cu layer 132 formed on the Ag layer 131 is formed to a thickness of 2 ⁇ m
  • the Ag layer 133 formed on the Cu layer 132 is 1.5 ⁇ m. It can be formed to a thickness of ⁇ m.
  • the sum of the thicknesses of the Ag layers 131 and 133 and the thickness of the Cu layer 132 have a ratio of 6:4 when the thickness of the brazing alloy layer 130 is to be formed to be 5 ⁇ m.
  • the thickness of each thin film constituting the brazing alloy layer 130 may also be changed.
  • a brazing ribbon manufacturing method includes preparing a release film, forming a seed layer 120 on the upper surface of the release film 110 , and a brazing alloy layer on the upper surface of the seed layer 120 .
  • Forming 130, and punching includes the step of producing a ribbon.
  • the release film 110 in which the adhesive layer 112 is formed on the upper surface of the release layer 111 may be prepared.
  • the release layer 111 may be made of a flexible polymer material.
  • the release layer 111 may be prepared using any one of a polyimide film (PI), a polyester film (PET), and paper.
  • the seed layer 120 is formed on the upper surface of the release film 110 through a sputtering process.
  • the seed layer 120 may include at least one of copper (Cu) and titanium (Ti).
  • the brazing alloy layer may be formed on the upper surface of the seed layer through a plating process.
  • the brazing alloy layer may include an Ag layer and a Cu layer.
  • the plating process may use an electroless plating process and an electrolytic plating process.
  • the brazing alloy layer 130 may be formed by electrospinning or sputtering.
  • the seed layer 120 is formed on the upper surface of the release film 110, and the brazing assembly in which the brazing alloy layer 130 is formed on the upper surface of the seed layer 120 is punched out to form a strip.
  • the band-shaped brazing ribbon can be manufactured in a straight shape or in a shape wound on a roll.
  • the prepared brazing ribbon 100 is attached to the bonding surface 11 of any one of the first substrate 10 and the second substrate 20, and the bonding surface of the first substrate 10 and the second substrate 20 ( 11, 21) can be used for brazing bonding (see FIG. 3).
  • the brazing ribbon 100 may be attached to the bonding surface 11 of the first substrate 10 while peeling the release layer 111 . Since the brazing ribbon 100 has a greater strength to which the adhesive layer 112 and the brazing filler 100a are attached than the strength to which the adhesive layer 112 and the release layer 111 are attached, the release layer 111 is adhesive. The layer 112 is peeled off and the adhesive layer 112 can be easily attached to the bonding surface 11 of the first substrate 10 .
  • the brazing filler 100a is attached to the bonding surface 11 of the first substrate 10 by the adhesive layer 112 .
  • the brazing filler 100a corresponds to the remaining portion of the release layer 111 removed from the brazing ribbon 100 .
  • the brazing filler 100a attached to the bonding surface 11 of the first substrate 10 is formed on the lower surface of the adhesive layer 112 and includes a first seed layer 121 and a first seed layer formed of a Ti layer.
  • the brazing filler 100a may be attached to the bonding surface 11 of the first substrate 10 and brazing may be performed under high temperature and vacuum conditions in a state in which the brazing filler 100a is attached to the bonding surface 21 of the second substrate 20 .
  • the brazing bonding temperature of the high-temperature brazing filler 100a is 850 to 950°C.
  • the adhesive layer 112 may attach the brazing filler 100a to the bonding surface 11 of the first substrate 10 and volatilize at a high temperature during the brazing bonding process.
  • the high-temperature brazing ribbon 100 can be used for high-temperature brazing bonding.
  • a high-temperature brazing ribbon 100 may be attached and used to bond a copper plate and a stainless plate.
  • the brazing alloy layer 230 may include a SnAg layer.
  • the SnAg layer may be used as a brazing filler 200a for low temperature.
  • the low-temperature brazing filler 200a may use titanium (Ti) as the seed layer 220 .
  • the SnAg layer contains 95 to 98 wt% of Sn and 3 to 5 wt% of Ag.
  • the SnAg sputter layer consists of 97 wt% Sn and 3 wt% Ag.
  • the Ti layer may be formed to a thickness of 0.2 ⁇ m, and the SnAg layer may be formed to a thickness of 1 ⁇ m.
  • the low-temperature brazing filler 200a may be applied to brazing joints including metals or polymers having a low melting point.
  • the low-temperature brazing filler 200a may be used for bonding aluminum, which is a metal having a low melting point, and stainless, a metal having a high melting point.
  • the brazing ribbon 200 used for brazing bonding for low temperature is a release film 110, a seed layer 220 formed on the upper surface of the release film 110, and a brazing alloy layer formed on the upper surface of the seed layer 220 ( 230).
  • the release film 110 includes a release layer 111 and an adhesive layer 112 .
  • a Ti seed layer 220 is formed on an upper surface of the adhesive layer 112
  • a SnAg brazing alloy layer 230 is formed on an upper surface of the Ti seed layer 220 .
  • the brazing ribbon 200 used for brazing bonding for low temperature is manufactured by forming a brazing filler 200a for low temperature on the release film 110 and using a ribbon.
  • the low-temperature brazing filler 200a includes a Ti seed layer 220 and a SnAg brazing alloy layer 230 .
  • the Ti seed layer 220 is formed on the upper surface of the release film 110 through a sputtering process.
  • the SnAg brazing alloy layer 230 may be formed on the upper surface of the Ti seed layer 220 through an electroless plating process or an electrolytic plating process. In addition, the SnAg brazing alloy layer 230 may be formed on the upper surface of the Ti seed layer 220 by electrospinning or sputtering.
  • the ribbon may be provided in a straight shape cut to a predetermined length or wound on a roll.
  • Another embodiment shows a brazing ribbon wound on a roll.
  • the manufactured low-temperature brazing ribbon 200 is attached to the bonding surface of any one of the first and second substrates, which are two substrates to be bonded, and can be used for low-temperature brazing bonding of the bonding surfaces of the first and second substrates. .
  • it can be used by attaching a brazing ribbon 200 for low temperature to bonding an aluminum plate and a stainless plate.
  • a low-temperature brazing filler 200a is attached to the bonding surface of the stainless plate, and the bonding surface to which the brazing filler 200a is attached is abutted to the bonding surface of the aluminum plate, and brazing can be performed under low-temperature vacuum conditions.
  • the brazing bonding temperature of the brazing filler 100a for low temperature is 200-300 degreeC.
  • the adhesive layer 112 may attach the brazing filler 200a to the bonding surface 11 of the first substrate 10 and volatilize by heat during the brazing bonding process. Alternatively, after brazing bonding, the adhesive layer 112 may remain or disappear.
  • the present invention described above has an advantage that can be used immediately by attaching to a necessary part by attaching a brazing filler formed of a thin film of a multilayer structure of about 10 ⁇ m to a release film to produce a brazing ribbon.
  • the brazing ribbon according to an embodiment of the present invention can be manufactured by various types of brazing fillers formed on the release film.
  • brazing fillers formed on the release film may be applied in addition to the brazing fillers for high temperatures presented in Examples and the brazing fillers for low temperatures presented in other Examples.
  • the prepared brazing ribbon is attached to the substrate to be brazed in the form of a strip, there is no need to perform a process of performing sputtering and plating on the substrate every time brazing is performed. This can reduce the time for attaching the brazing filler to the substrate and also improve the convenience of attaching the brazing filler to the substrate.

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Abstract

본 발명은 브레이징 리본 및 그 제조방법에 관한 것으로, 이형 필름, 이형 필름의 상면에 형성된 시드층, 시드층의 상면에 형성된 브레이징합금층을 포함하며, 리본으로 제작된다. 본 발명은 브레이징 필러를 미리 제작한 다음 기재에 띠 형태로 부착하므로, 브레이징 필러를 부착하는 시간을 절약하고 브레이징 필러를 부착하는 작업의 편의성도 향상시킬 수 있는 이점이 있다.

Description

브레이징 리본 및 그 제조방법
본 발명은 브레이징 리본 및 그 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 브레이징 합금을 시트 형태로 제작한 브레이징 리본 및 그 제조방법(RIBBON FOR BRAZING AND MANUFACTURING METHOD THEREOF)에 관한 것이다.
브레이징(brazing)은 2종 이상의 재료의 어셈블리를 한 구조로 접합 또는 결합하는 방법이다. 브레이징은 재료들을 경납(braze) 및 임의의 플럭스(flux)의 존재하에 두 재료의 고상선 온도 미만의 온도로 가열함으로써 이루어진다.
브레이징 접합은 접합하고자 하는 두 기재 중 적어도 하나의 기재의 접합면에 브레이징 합금을 부착하고, 가열하여 브레이징 합금만 용융시켜 두 기재를 접합한다.
그런데, 브레이징 접합은 기재의 종류에 따라 브레이징 합금의 종류가 달라지고, 접합하고자 하는 기재의 접합면에 도금하여 브레이징 합금을 직접 형성하므로 작업 효율성이 낮은 문제가 있다.
더욱이 브레이징 합금을 다층 구조의 박막으로 형성하는 경우 기재의 접합면에 브레이징합금층을 형성하는데 많은 시간이 소요되는 문제가 있다.
본 발명의 목적은 브레이징 합금을 시트 형태로 제작하여 브레이징 접합하고자하는 기재에 띠 형태로 부착하여 사용할 수 있도록 함으로써, 사용 편의성을 높이고 브레이징 작업의 편의성을 높일 수 있도록 한 브레이징 리본 및 그 제조방법을 제공하는 것이다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하게 위한 본 발명의 특징에 따르면, 본 발명은 이형 필름과, 이형 필름의 상면에 형성된 시드층과, 시드층의 상면에 형성된 브레이징합금층을 포함하며, 일정 길이를 갖는 리본 형태이다.
시드층은 구리(Cu), 티타늄(Ti) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
브레이징합금층은 Ag층과 Cu층을 포함할 수 있다.
브레이징합금층은 Ag층과, Ag층의 상면에 형성되는 Cu층과, 상기 Cu층의 상면에 형성되는 Ag층을 포함할 수 있다.
브레이징합금층은 SnAg층을 포함할 수 있다.
이형 필름을 준비하는 단계와 이형 필름의 상면에 시드층을 형성하는 단계와 시드층의 상면에 브레이징합금층을 형성하는 단계와 타발하여 리본으로 제작하는 단계를 포함한다.
시드층을 형성하는 단계는 스퍼터링 공정을 통해 시드층을 형성하고, 시드층은 구리(Cu), 티타늄(Ti) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 브레이징합금층을 형성하는 단계는 도금 공정을 통해 시드층의 상면에 브레이징합금층을 형성하고, 브레이징합금층은 Ag층과 Cu층을 포함할 수 있다.
상기 브레이징합금층을 형성하는 단계는
도금 공정을 통해 시드층의 상면에 브레이징합금층을 형성하고, 브레이징합금층은 SnAg층을 포함할 수 있다.
본 발명의 브레이징 리본은 이형 필름에 다층 구조의 브레이징 필러(filler)를 형성하고 리본(ribbon)으로 제작한 것이다. 이러한 브레이징 리본은 브레이징을 하고자 하는 기재에 바로 부착하여 사용 가능하므로, 브레이징 필러를 부착하는 시간을 절약하고 브레이징 필러를 부착하는 작업의 편의성도 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
더욱이, 본 발명은 이형 필름에 형성되는 브레이징 필러의 종류를 고온용, 저온용에 맞게 다양한 종류로 생산하므로, 브레이징 온도에 맞는 브레이징 리본을 선택하여 사용할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 의한 브레이징 리본을 보인 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 의한 브레이징 리본을 기재에 부착하는 모습을 보인 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 의한 브레이징 리본을 기재에 부착한 상태를 보인 도면이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 의한 브레이징 리본을 보인 도면이다.
이하 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.
도 1에 도시된 바에 의하면, 본 발명의 실시예에 따른 브레이징 리본(100)은 이형 필름(110)에 브레이징 필러(filler)(100a)를 형성하고 리본(ribbon)으로 제작한 것이다. 리본은 일정 길이로 절단된 일자 형태 또는 롤에 감겨진 형태로 제공할 수 있다. 실시예에서는 롤에 감겨진 브레이징 리본을 도시하고 있다.
브레이징 리본(100)은 이형 필름(110), 이형 필름(110)의 상면에 형성된 시드층(120), 시드층(120)의 상면에 형성된 브레이징합금층(130)을 포함한다.
이형 필름(110)은 이형층(111)과 점착층(112)을 포함한다.
이형층(111)은 유연성을 갖는 고분자 물질, 종이 등을 사용할 수 있다. 예컨데, 이형층(111)은 폴리이미드 필름(PI), 폴리에스테르 필름(PET), 종이 중 어느 하나를 사용할 수 있으며, 가격이 상대적으로 저렴한 폴리에스테르 필름(PET)을 사용하는 것을 일 예로 할 수 있다. 이형층(111)은 상면이 코팅되어 이형성을 가질 수 있다.
점착층(112)은 이형층(111)의 상면에 형성된다. 점착층(112)은 이형층(111)에 브레이징 필러(100a)를 부착시킨다. 점착층(112)은 이형층(111)의 코팅된 면인 상면에 형성되어 이형층(111)과 쉽게 분리될 수 있다. 점착층(112)은 이형층(111)에 비해 브레이징 필러(100a)와 부착력이 더 강하다.
브레이징 필러(100a)는 시드층(120)과 브레이징합금층(130)을 포함한다.
시드층(120)은 이형 필름(110)과 브레이징합금층(130)의 접합력을 향상시키기 위한 것이다.
시드층(120)은 구리(Cu), 티타늄(Ti) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 시드층(120)은 제1 시드층(121)과 제2 시드층(122)을 포함할 수 있다. 이 경우, 제1 시드층(121)으로 티타늄(Ti)을 사용할 수 있고, 제2 시드층(122)으로 구리(Cu)를 사용할 수 있다.
이형 필름(110)과 시드층(120)의 사이에 프라이머층을 포함할 수 있다. 프라이머층(미도시)은 시드층(120)과 점착층(112)의 부착력을 향상시키기 위한 것이다.
브레이징합금층(130)은 다층 구조의 박막으로 형성할 수 있다. 다층 구조의 박막은 부족한 성능을 보완하여 접합력을 높이기 위한 것이다.
브레이징합금층(130)은 Ag층(131,133)과 Cu층(132)을 포함할 수 있다. 브레이징합금층(130)은 Ag층(131)과 Ag층(131)의 상면에 형성되는 Cu층(132)과 Cu층(132)의 상면에 형성되는 Ag층(133)을 포함할 수 있다. 브레이징합금층(130)이 Ag층 - Cu층 - Ag층으로 형성되는 경우 고온용 브레이징 필러(100a)로 사용할 수 있다. 고온용 브레이징 필러(100a)는 제1 시드층(121)으로 티타늄(Ti)을 사용하고 제2 시드층(122)으로 구리(Cu)를 사용할 수 있다.
고온용 브레이징 필러(100a)는 융점이 높은 금속의 브레이징 접합에 적용할 수 있다. 예컨데, 융점이 높은 금속인 구리(Cu)와 스테인레스(SUS)의 접합에 고온용 브레이징 필러(100a)를 사용할 수 있다.
브레이징합금층(130)의 두께는 5㎛~10㎛ 범위일 수 있다.
Ag층의 두께와 Cu층의 두께는 6:4에서 7:3의 비율을 가지도록 하는 것이 바람직하다. 브레이징합금층(130)에서 Ag층들의 합과 Cu층의 비율은 금속이원계 상태도에서 두 액상선이 교차하는 공정점에서의 조성비를 도출한 것이다.
Ti층(121)은 0.1㎛~0.2㎛의 두께로 형성하고, Cu층(122)은 0.2㎛~0.5㎛의 두께로 형성하고, Cu층(122)의 상부에 형성되는 Ag층(131)은 1.5㎛의 두께로 형성하고, Ag층(131)의 상부에 형성되는 Cu층(132)은 1.5㎛의 두께로 형성하고, Cu층(132)의 상부에 형성되는 Ag층(133)은 2㎛의 두께로 형성할 수 있다. 이는 브레이징합금층(130)의 두께를 5㎛로 형성하고자 할 때, Ag층들(131,133)의 두께와 Cu층(132)의 두께가 7:3의 비율을 가지도록 한 것이다.
또는 Ti층(121)은 0.1㎛~0.2㎛의 두께로 형성하고, Cu층(122)은 0.2㎛~0.5㎛의 두께로 형성하고, Cu층(122)의 상부에 형성되는 Ag층(131)은 1.5㎛의 두께로 형성하고, Ag층(131)의 상부에 형성되는 Cu층(132)은 2㎛의 두께로 형성하고, Cu층(132)의 상부에 형성되는 Ag층(133)은 1.5㎛의 두께로 형성할 수 있다. 이는 브레이징합금층(130)의 두께를 5㎛로 형성하고자 할때, Ag층들(131,133)의 두께의 합과 Cu층(132)의 두께가 6:4의 비율을 가지도록 한 것이다. 브레이징합금층(130)의 두께를 변경하는 경우에는 브레이징합금층(130)을 구성하는 각 박막의 두께도 변경할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 브레이징 리본 제조방법은 이형 필름을 준비하는 단계와, 이형 필름(110)의 상면에 시드층(120)을 형성하는 단계와, 시드층(120)의 상면에 브레이징합금층(130)을 형성하는 단계와, 타발하여 리본으로 제작하는 단계를 포함한다.
이형 필름을 준비하는 단계는 이형층(111)의 상면에 점착층(112)이 형성된 이형 필름(110)을 준비할 수 있다. 이형층(111)은 유연성을 갖는 고분자 물질을 준비할 수 있다. 예컨데, 이형층(111)은 폴리이미드 필름(PI), 폴리에스테르 필름(PET), 종이 중 어느 하나를 준비할 수 있다.
이형 필름의 상면에 시드층을 형성하는 단계는, 스퍼터링 공정을 통해 이형 필름(110)의 상면에 시드층(120)을 형성한다. 시드층(120)은 구리(Cu), 티타늄(Ti) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
시드층의 상면에 브레이징합금층을 형성하는 단계는, 도금 공정을 통해 시드층의 상면에 브레이징합금층을 형성할 수 있다. 브레이징합금층은 Ag층과 Cu층을 포함할 수 있다. 도금 공정은 무전해 도금 공정, 전해 도금 공정을 사용할 수 있다. 이 외에도 브레이징합금층(130)은 전기 방사 또는 스퍼터링 방법으로 형성할 수 있다.
타발하여 리본으로 제작하는 단계는, 이형 필름(110)의 상면에 시드층(120)을 형성하고, 시드층(120)의 상면에 브레이징합금층(130)을 형성한 브레이징 접합체를 타발하여 띠 형상의 브레이징 리본으로 제작한다. 띠 형상의 브레이징 리본은 일자 형태 또는 롤에 감겨진 형태로 제작할 수 있다.
제조된 브레이징 리본(100)은 제1 기재(10)와 제2 기재(20) 중 어느 하나의 접합면(11)에 부착하고 제1 기재(10)와 제2 기재(20)의 접합면(11,21)을 브레이징 접합하는데 사용할 수 있다(도 3 참조).
도 2에 도시된 바에 의하면, 브레이징 리본(100)은 이형층(111)을 벗기면서 제1 기재(10)의 접합면(11)에 부착할 수 있다. 브레이징 리본(100)은 점착층(112)과 이형층(111)이 부착된 강도에 비해 점착층(112)과 브레이징 필러(100a)가 부착된 강도가 더 크므로, 이형층(111)이 점착층(112)에서 벗겨지고 점착층(112)은 제1 기재(10)의 접합면(11)에 쉽게 부착될 수 있다.
도 3에 도시된 바에 의하면, 제1 기재(10)의 접합면(11)에 점착층(112)에 의해 브레이징 필러(100a)가 부착되어 있다. 브레이징 필러(100a)는 브레이징 리본(100)에서 이형층(111)을 벗겨낸 나머지 부분이 해당한다.
도면상, 제1 기재(10)의 접합면(11)에 부착된 브레이징 필러(100a)는 점착층(112)의 하면에 형성되고 Ti층으로 된 제1 시드층(121), 제1 시드층(121)의 하면에 형성되고 Cu층으로 된 제2 시드층(122), 제2 시드층(122)의 하면에 형성된 Ag층(131), Ag층(131)의 하면에 형성된 Cu층(132), Cu층(132)의 하면에 형성된 Ag층(133)을 포함한다.
제1 기재(10)의 접합면(11)에 브레이징 필러(100a)를 부착하고 제2 기재(20)의 접합면(21)과 맞댄 상태로 고온 진공 조건에서 브레이징 접합할 수 있다.
고온용 브레이징 필러(100a)의 브레이징 접합 온도는 850~950℃이다.
점착층(112)은 브레징 필러(100a)를 제1 기재(10)의 접합면(11)에 부착시키고 브레이징 접합 과정에서 고온에 휘발될 수 있다.
고온용 브레이징 리본(100)은 고온 브레이징 접합하는데 사용할 수 있다. 예컨데, 구리판과 스테인레스판을 접합하는데 고온용 브레이징 리본(100)을 부착하여 사용할 수 있다.
다른 실시예로 도 4에 도시된 바와 같이, 브레이징합금층(230)은 SnAg층을 포함할 수 있다. SnAg층은 저온용 브레이징 필러(200a)로 사용할 수 있다. 저온용 브레이징 필러(200a)는 시드층(220)으로 티타늄(Ti)을 사용할 수 있다.
SnAg층은 Sn 95~98wt%, Ag 3~5wt%를 포함한다. 바람직하게는 SnAg 스퍼터층은 Sn 97wt%, Ag 3wt%로 이루어진다.
Ti층은 0.2㎛의 두께로 형성하고, SnAg층은 1㎛의 두께로 형성할 수 있다.
저온용 브레이징 필러(200a)는 융점이 낮은 금속 또는 폴리머를 포함한 브레이징 접합에 적용할 수 있다. 예컨데, 융점이 낮은 금속인 알루미늄과 융점이 높은 금속인 스테인레스의 접합에 저온용 브레이징 필러(200a)가 사용될 수 있다.
구체적으로, 저온용 브레이징 접합에 사용되는 브레이징 리본(200)은 이형 필름(110), 이형 필름(110)의 상면에 형성된 시드층(220), 시드층(220)의 상면에 형성된 브레이징합금층(230)을 포함한다.
이형 필름(110)은 이형층(111)과 점착층(112)을 포함한다. 점착층(112)의 상면에 Ti 시드층(220)이 형성되며, Ti 시드층(220)의 상면에 SnAg 브레이징합금층(230)이 형성된다.
저온용 브레이징 접합에 사용되는 브레이징 리본(200)은 이형 필름(110)에 저온용 브레이징 필러(filler)(200a)를 형성하고 리본(ribbon)으로 제작한 것이다.
저온용 브레이징 필러(200a)는 Ti 시드층(220)과 SnAg 브레이징합금층(230)을 포함한다.
Ti 시드층(220)은 스퍼터링 공정을 통해 이형 필름(110)의 상면에 형성한다.
SnAg 브레이징합금층(230)은 무전해 도금 공정 또는 전해 도금 공정을 통해 Ti 시드층(220)의 상면에 형성할 수 있다. 이 외에도 SnAg 브레이징합금층(230)은 전기 방사 또는 스퍼터링 방법으로 Ti 시드층(220)의 상면에 형성할 수 있다.
리본은 일정 길이로 절단된 일자 형태 또는 롤에 감겨진 형태로 제공할 수 있다. 다른 실시예에서는 롤에 감겨진 브레이징 리본을 도시하고 있다.
제조된 저온용 브레이징 리본(200)은 접합하고자 하는 두 기재인 제1 기재와 제2 기재 중 어느 하나의 접합면에 부착하고 제1 기재와 제2 기재의 접합면을 저온 브레이징 접합하는데 사용할 수 있다. 예컨데, 알루미늄판과 스테인레스판을 접합하는데 저온용 브레이징 리본(200)을 부착하여 사용할 수 있다.
스테인레스판의 접합면에 저온용 브레이징 필러(200a)를 부착하고 브레이징 필러(200a)를 부착한 접합면을 알루미늄판의 접합면과 맞댄 상태에서 저온 진공 조건에서 브레이징 접합할 수 있다. 저온용 브레이징 필러(100a)의 브레이징 접합 온도는 200~300℃이다.
점착층(112)은 브레징 필러(200a)를 제1 기재(10)의 접합면(11)에 부착시키고 브레이징 접합 과정에서 열에 의해 휘발될 수 있다. 또는 브레이징 접합 후, 점착층(112)은 잔존할 수도 있고 없어질 수도 있다.
상술한 본 발명은 10㎛ 내외의 다층 구조의 박막으로 형성된 브레이징 필러를 이형 필름에 부착하여 브레이징 리본으로 제조함으로써, 필요한 부분에 부착하여 바로 사용 가능한 이점이 있다.
본 발명의 실시예에 따른 브레이징 리본은 이형 필름에 형성하는 브레이징 필러의 종류를 다양하게 하여 제작할 수 있다.
이형 필름에 형성하는 브레이징 필러는 실시예에 제시된 고온용 브레이징 필러와 다른 실시예에서 제시된 저온용 브레이징 필러외에도 다양한 종류가 적용될 수 있다.
제조된 브레이징 리본은 브레이징을 하고자 하는 기재에 띠 형태로 부착하므로, 브레이징시마다 기재에 스퍼터링 및 도금을 수행하는 공정을 수행할 필요가 없어진다. 이는 기재에 브레이징 필러를 부착하는 시간을 줄일 수 있으며 브레이징 필러를 부착하는 작업의 편의성도 향상시킨다.
본 발명은 도면과 명세서에 최적의 실시예들이 개시되었다. 여기서, 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 발명은 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면, 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 권리범위는 첨부된 청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

Claims (9)

  1. 이형 필름;
    상기 이형 필름의 상면에 형성된 시드층;
    상기 시드층의 상면에 형성된 브레이징합금층;
    을 포함하며,
    리본 형태인 브레이징 리본.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 시드층은 구리(Cu), 티타늄(Ti) 중 적어도 하나를 포함하는 브레이징 리본.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 브레이징합금층은
    Ag층과 Cu층을 포함하는 브레이징 리본.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 브레이징합금층은
    Ag층;
    상기 Ag층의 상면에 형성되는 Cu층;
    상기 Cu층의 상면에 형성되는 Ag층; 을 포함하는 브레이징 리본.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 브레이징합금층은 SnAg층을 포함하는 브레이징 리본.
  6. 이형 필름을 준비하는 단계;
    상기 이형 필름의 상면에 시드층을 형성하는 단계;
    상기 시드층의 상면에 브레이징합금층을 형성하는 단계;
    타발하여 리본으로 제작하는 단계;
    를 포함하는 브레이징 리본 제조방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 시드층을 형성하는 단계는
    스퍼터링 공정을 통해 상기 시드층을 형성하고, 상기 시드층은 구리(Cu), 티타늄(Ti) 중 적어도 하나를 포함하는 브레이징 리본 제조방법.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 브레이징합금층을 형성하는 단계는
    도금 공정을 통해 상기 시드층의 상면에 브레이징합금층을 형성하고, 상기 브레이징합금층은 Ag층과 Cu층을 포함하는 브레이징 리본 제조방법.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 브레이징합금층을 형성하는 단계는
    도금 공정을 통해 상기 시드층의 상면에 브레이징합금층을 형성하고, 상기 브레이징합금층은 SnAg층을 포함하는 브레이징 리본 제조방법.
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