JP2010125525A - 金属合金化方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】ボンドプレス部品及び連続ベルト炉部品が不要な金属合金化方法を提供する。
【解決手段】複数の可溶部を固定具上に積層し、固定具に固定されたピンを介して可溶部を位置合わせし、拡散炉の反応チャンバ内に前記位置合わせされた可溶部を有する固定具を配置し、所定のドウェル時間にわたり所定のドウェル温度で第一レベルの合金化を実施し、所定のろう付け時間にわたり所定のろう付け温度で第二レベルの合金化を実施する、ことを含む、拡散炉を利用する一体化された金属合金化方法。
【選択図】図9
【解決手段】複数の可溶部を固定具上に積層し、固定具に固定されたピンを介して可溶部を位置合わせし、拡散炉の反応チャンバ内に前記位置合わせされた可溶部を有する固定具を配置し、所定のドウェル時間にわたり所定のドウェル温度で第一レベルの合金化を実施し、所定のろう付け時間にわたり所定のろう付け温度で第二レベルの合金化を実施する、ことを含む、拡散炉を利用する一体化された金属合金化方法。
【選択図】図9
Description
本発明は、拡散炉を利用する一体化された金属合金化方法に関する。
製造工場の床面積は限られている。製造装置の各部品は床面積を占領するのみならず、装置のカスタマイゼーションやメンテナンスのために、装置購入費用、装置の動作のための電力、装置の動作のための専門的知識、装置のメンテナンスのための専門的知識などを含むリソースを必要とする。従来、プリンタジェットスタックの製造においては、高圧ボンドプレスや連続ベルト炉など多数の製造装置を使用する必要があった。
プリンタジェットスタックの製造はいくつかのステップを含む。一般的に、ジェットスタックプレートはプレート接合用の高圧ボンドプレスを利用して接合される。ボンドプレスは、ジェットスタックプレートに対して約3000ポンド毎平方インチ(psi)を適用可能な大規模装置である。ジェットスタックプレートが接合されると、操作者、エンジニア又は他の有資格技術者がボンドプレスからジェットスタックプレートを取り外し、連続ベルト炉などの他の大規模な装置にジェットスタックプレートを搬送する。連続ベルト炉においてジェットスタックプレートがろう付けされ、単一の、溶融・密閉されたプレートとなる。溶融プレートから、プリンタで使用されるろう付けされたジェットスタックが得られる。ろう付けされたジェットスタックは、溶融プレート内に、インクを噴出させるための位置合わせされたチャネルを含む。
基本的には機械的な工程を利用し、ボンドプレスはジェットスタックプレートの材料を軟化させ、その表面積を増大させる。ボンドプレスは高圧低温環境を利用し、ジェットスタックプレートを(合金化するのではなく)相互に接合させる。この処理により、基本的に位置合わせされたジェットスタックプレートが得られる。得られたジェットスタックプレートは連続ベルト炉へ挿入され、別のろう付け処理に供することができる。しかし、ボンドプレスは容積が大きく、操作に費用を要し、また金属汚染源として知られるなどの問題がある。
本発明の一つの態様によれば、拡散炉を利用する一体化された金属合金化方法であって、前記方法は、複数の可溶部を固定具上に積層し、前記固定具に固定されたピンを介して前記可溶部を位置合わせし、前記拡散炉の反応チャンバ内に前記位置合わせされた可溶部を有する前記固定具を配置し、所定のドウェル時間にわたり所定のドウェル温度で第一レベルの合金化を実施し、所定のろう付け時間にわたり所定のろう付け温度で第二レベルの合金化を実施する、ことを含む金属合金化方法、が提供される。
本発明の実施形態により、装置のボンドプレス部品及び装置の連続ベルト炉部品の両方の利用が不要となり、代わりに拡散炉を利用する一体化された金属合金化工程が実施される。一体化された金属合金化工程により、可溶部はボンドプレス及び連続ベルト炉を必要とせずに位置合わせされ、融合されることができる。例えば、一体化された金属合金化工程により、従来方式と概ね同じ時間で、容積が小さく、コストが安く、より清潔な装置を利用して、融合された密閉されたジェットスタックを製造できる。上記及び他の本発明の態様は以下に示す図面の詳細な説明から更に容易に理解される。
図1は、本発明の実施形態に従った、拡散炉における一体化された金属合金化に備えてジェットスタックプレートなどの可溶部を積層するための例示的固定具105を示す斜視図である。
固定具105は、表面108から突出する位置決めピン110を含んでもよい。位置決めピン110はセラミックを含んでもよく、固定具105はステンレス鋼を含んでもよい。位置決めピン110にセラミックス材料を使用する目的を、図2から図5を参照しながら以下に説明する。固定具105にステンレス鋼を使用することに関して、固定具105はステンレス鋼ではなく石英を含んでもよい。しかし、ステンレス鋼を使用することは熱移動特性の向上の面で望ましい。以下に説明されるように、一体化された金属合金化工程は温度の急激な上昇を含み、石英製の固定具はこうした環境においてはステンレス鋼ほど剛性が高くない。更に、ステンレス鋼製固定具を使用することで許容可能なジェットスタックが高歩留まりで得られる。ステンレス鋼、石英及びセラミック以外の材料を固定具105及び位置決めピン110の構造中に使用してもよいが、固定具105がステンレス鋼からなり、位置決めピン110がセラミックからなる場合、歩留まりが向上する。
固定具105は、積層可能領域115、120及び125を定義する少なくとも3つの領域を含んでもよい。各領域は、図1に示されるように、相互に十分に離間されて配置される2つの位置決めピン110を含んでもよい。以下に記載されるように、操作者、エンジニア又は他の有資格技術者は、ジェットスタックプレートなどの可溶部又はセラミックプレートなどの他のプレートを積層可能領域115、120、又は125上に積層し、位置決めピン110に位置合わせしてもよい。固定具105は積層可能領域を定義する3つの領域を示しているが、固定具105は、積層可能領域を定義する領域数は増減可能である。
固定具105は、一体化された金属合金化工程における均等な熱分布を促進するための開口部130及び135を含んでもよい。更に、固定具105は、固定具105及び可溶部(図示せず)を構造的に支持するために固定具105の表面108の下に支持要素140を含んでもよい。以下に更に詳細に説明されるように、固定具105は可溶部(図示せず)を合金化し少なくとも1つの合金化部品を形成すべく拡散炉へ挿入することが可能である。
図2は、ジェットスタックプレート210とセラミックプレート220が図1に示す固定具105に固定された位置決めピン110を介して位置合わせされるように、ジェットスタックプレート210を配列して(最終的にはジェットスタック205となる)キット205を形成すること、キット205間にセラミックプレート220を配置すること、更に図1に示す固定具105の表面108上にこれらを積層することを示す、本発明の別の実施形態に従った概略図である。
本実施形態において、操作者、エンジニア又は他の有資格技術者は、固定具105に固定された位置決めピン110を介して可溶部210を位置合わせしながら固定具105上に可溶部210を積層してもよい。可溶部210は例えばジェットスタックプレートであってもよい。各ジェットスタックプレートは、第二の金属でめっきされた第一の金属を有する。ジェットスタックプレートの第一の金属は第二の金属でめっきされたステンレス鋼を含んでもよい。第二の金属として、例えば金が挙げられる。あるいは、可溶部210は、ハードディスクドライブや回路基板などの他のタイプの装置の構成要素であってもよく、又は一体化された金属合金化工程で溶融する必要があり得る他のタイプの構成要素であってもよい。参照を容易にするため、本願明細書では可溶部210を一般にジェットスタックプレート210と呼ぶものとする。
操作者又は他の有資格技術者はジェットスタックプレート210を配置してキット205を形成してもよい。各キット205は、約16から22枚のジェットスタックプレート210を含み、1つのジェットスタック205に相当する。キット205の積層に当たり、操作者又は他の有資格技術者は所定の厚さを有する分離プレート220をキット205の間に配置してもよい。更にキット205上に天板215を配置してもよい。天板215は分離プレート220よりも厚い所定の厚さを有していてもよい。
分離プレート220及び天板215はセラミックからなることが望ましい。これは、ステンレス鋼、窒化チタン又は他の同様の材料で作られるプレートは、ジェットスタックプレート210間で露出した少量の金(図示せず)又はジェットスタックプレート210の他の部分に付着する傾向があるためである。この付着の結果、ジェットスタックプレート210とプレート220又は天板215との間に不都合な溶融が発生することがある。このような不測の溶融が発生した場合、分離することは可能である。しかし、分離のための作業によりジェットスタックに損傷を生じ、ジェットスタックが使用不可能となる可能性がある。位置決めピン110も、同様の理由で(例えばジェットスタックプレート210が位置決めピン110に付着することを防止する)セラミックで構成されてもよい。
セラミックプレート220、セラミック天板215及びセラミック位置決めピン110のセラミック純度は約96%以下であることが望ましい。セラミックは一般的に酸化アルミニウムからなっている。高純度のセラミック、例えば純度99%のセラミックを使用した場合、セラミックプレート220、セラミック天板215及びセラミック位置決めピン110の耐用期間は大幅に短縮される。従って、一体化された金属合金化工程の高温水素環境においては低純度のセラミックのほうが高純度のセラミックよりも耐用期間が長い。耐用期間が長いことで、部品交換の頻度が著しく低減し、ひいてはジェットスタック205の製造にかかるコストが全面的に削減される。
更に、セラミックプレート220及びセラミック天板215は、位置決めピン110に沿ったプレートの位置決めを容易にするための溝112を含んでもよい。すなわち、溝112によって、一体化された合金化工程においてジェットスタックプレート210間で位置合わせされた状態に維持されるように、セラミックプレート220とセラミック天板215とがジェットスタックプレート210上であるいはジェットスタックプレート間で容易に摺動できる構成であってもよい。
図3は、本発明の別の実施形態に従って、図2の2枚の積層されるジェットスタックプレートの一部を正面図で示す。ジェットスタックプレート210の金属305及び315はステンレス鋼からなっていてもよく、またジェットスタックプレート210のめっき金属310及び320は、金からなっていてもよい。一体化された金属合金化工程は所定のドウェル時間(好ましくは約20分)にわたり所定のドウェル温度(好ましくは摂氏約600度)で拡散炉中で第一レベルの合金化を行うことを含んでもよい。好ましいドウェル温度は摂氏約600度であるが、ステンレス鋼及び金の1つ以上の成分間の最初のボンドを形成するに足る他のドウェル温度も採用できる。
例えば、第一レベルの合金化によりステンレス鋼315の少なくとも1つの成分が金310と合金化されてもよい。第一レベルの合金化は、ボンドプレスを使用せずにステンレス鋼315と金310とのボンドを形成する。すなわち、ボンドプレスは不要となり、代わりにジェットスタックプレート210は相互にボンドを形成する。この場合、高圧の、主として機械的なボンディング工程によってではなく低レベルの合金化ドウェルによりボンドが形成される。具体的には、ステンレス鋼315は、鉄(Fe)、マンガン(Mn)及びシリコン(Si)などの各種成分を含んでいてもよい。第一レベルの合金化ではステンレス鋼315から金310に対しシリコン(Si)を合金化してもよい。一方、ステンレス鋼315の他の成分は合金化されない。このステップは、本質的にはジェットスタックプレート210の第二レベルの合金化を行う前にジェットスタックプレート210を好適に位置合わせして相互に付着させるための準備段階である。
ジェットスタックプレート210の第二レベルの合金化は、所定のろう付け時間(好ましくは約4分)にわたり所定のろう付け温度(好ましくは摂氏約1100度)で合金化することを含んでいてもよい。例えば、第二レベルの合金化では、ジェットスタックプレート210が相互にろう付けされてジェットスタックを形成するように、ステンレス鋼315から金310に対し、他の可能な成分の中から、鉄(Fe)及びマンガン(Mn)を合金化してもよい。
図4は、セラミックピン110を利用して位置合わせされ積層された、配置されキット205を形成したジェットスタックプレート210の縦列115、120及び125、セラミックプレート220及びセラミック天板215と共に示す、図1の例示的固定具の斜視図である。操作者又は他の有資格技術者は、ジェットスタックプレート210、セラミックプレート220及びセラミック天板215を固定具105の表面108と平行となるように水平に積層してもよい。
図4に示されるように、セラミックピン110はジェットスタックプレート220、セラミックプレート220、及びセラミック天板215を固定具105の表面108に形成された縦列115、120及び125と位置合わせすべく構成されてもよい。ジェットスタックプレートの各縦列は、少なくとも3つの領域115、120及び125のうちの1つに相当してもよい。ジェットスタックプレートの縦列を形成可能な領域の数は3に限られず、下にある固定具105の構成あるいは配置に応じて増減されてもよい。各縦列115、120、125は、1つ以上のキット205を含んでもよい。各キット205は1つのジェットスタックに相当する複数のジェットスタックプレート210を含む。各縦列115、120、125はジェットスタックプレート210の約10のジェットスタックキット205を含むことが望ましい。
既述の如く、セラミックプレート220はキット205間に配置されてもよく、またセラミック天板215はキット205間に配置されてもよい。セラミック天板215は、一体化された金属合金化工程における熱保護レベルを高め、ジェットスタックプレート210にエネルギーを保持する。拡散炉(図6から図8に関連して後述する)は、複数のジェットスタックプレートの表面の損傷を低減すべく、ジェットスタックプレート210、セラミックプレート220及びセラミック天板215の重量に対応する比較的低い圧力にて第一レベルの合金化及び第二レベルの合金化を行う。すなわち、3000psi以上の圧力を加えるボンドプレスと比較して、一体化された金属合金化工程では数グラムという少ない重量に対応する圧力で第一レベルの合金化及び第二レベルの合金化の両方を行う。
図5は、セラミックピン110を使用して積層され位置合わせされた、図2に示すキット205としてグループ化されたジェットスタックプレート210の縦列115、120及び125及びセラミックプレートの220/215と共に示す図1の例示的固定具の正面図である。更に、図5は、固定具105及びジェットスタックプレート210などの可溶部を構造的に支持し、かつ一体化された金属合金化工程の間にジェットスタックプレート210の周囲に均等に熱分配が行われるよう固定具105を上昇させるために固定具105の表面108の下に設けられる支持要素140を正面図で示す。
図6は、カバー601、反応チャンバ603、移動可能な炉加熱要素609、図2から図5に示すようにジェットスタック及びセラミックプレートを保持する固定具105、及び反応チャンバ603に固定具を挿入するためのロードアーム623を含む拡散炉600の一例を示す。反応チャンバ603は石英チューブであってもよい。操作者、エンジニア、あるいは拡散炉600の利用に関して訓練を受けた他の有資格技術者は、ジェットスタックプレート210を積層してキット205を形成するためにクリーンルームの他の場所へ、セラミックプレート220及び215と共に固定具105を搬送してもよい。これらの部品は全て位置決めピン110により固定具105上に位置決めされてもよい。操作者又は他の有資格技術者は、固定具105上にジェットスタックプレート及びセラミックプレートを組み立てると、戻って固定具105をロードアーム623上に配置し、ロードアーム623を利用して、一体化された金属合金化工程に備えて拡散炉600のカバー601内に位置する反応チャンバ603に固定具105を挿入してもよい。次いで、操作者又は他の有資格技術者は、エンドキャップ626を使用して、拡散炉600の反応チャンバ603を密閉してもよい。
拡散炉600は、各種気体が反応チャンバ603に対し流入及び流出するように構成される。反応チャンバ603が概ね固定された位置に保持される一方で、移動可能な炉加熱要素609は、反応チャンバ603から離間された場所から反応チャンバ603に略近接する場所へ移動可能である。拡散炉600が反応チャンバ603に向けて炉加熱要素609を移動させる際に、反応チャンバ603内の空気が急激に昇温されてもよい。逆に、拡散炉600が反応チャンバ603から離間する方向へ炉加熱要素609を移動させる際に、反応チャンバ603内の空気を降温させてもよい。
移動可能な炉加熱要素609は、大部分の時間は反応チャンバ603から離間された位置に配置され、拡散炉600が一体化された金属合金化工程の所定の状態に応じて反応チャンバ603内の空気を調節した後においてのみ、反応チャンバ603に接近するのが一般的である。拡散炉600は反応チャンバ603から離間された位置にあるとき移動可能な炉加熱要素609を予熱してもよい。また、移動可能な炉加熱要素609を所定の温度に保持してもよく、所定のドウェル温度又は所定のろう付け温度に応じて炉加熱要素609を昇温させてもよい。
固定具105が反応チャンバ603内に配置されると、後述するように、ジェットスタック205が形成されるように、拡散炉600は一連の動作を生ずるべく前進してもよい。
図7は、図6に示す反応チャンバ603に挿入された図2から図5に示されるジェットスタック及びセラミックプレートを支持する固定具105の一例、及び拡散炉600の反応チャンバ603から離間された位置に配置された移動可能な炉加熱要素609を示す図である。操作者又は他の有資格技術者が反応チャンバ603に固定具105を挿入し、エンドキャップ623を使用して反応チャンバ603を密閉した後、一体化された金属合金化工程が開始されてもよい。例えば、拡散炉600は、反応チャンバ603から略全ての酸素(O2)をパージし、反応チャンバ603を水素(H2)で略満たしてもよい。概ねこのときに、拡散炉600は、反応チャンバ603内の空気を所定のドウェル温度(摂氏約600度)まで昇温させるべく、移動可能な炉加熱要素609を反応チャンバ603に向けて移動させ始めてもよい。次いで、拡散炉600は、低減水素(H2)気体環境で第一レベルの合金化を行ってもよい。あるいは、炉600は、低減水素(H2)/窒素(N2)混合気体環境で第一レベルの合金化を行ってもよい。
図8は、拡散炉600の反応チャンバ603に略近接する位置における移動可能な炉加熱要素609の一例を示す。移動可能な炉加熱要素609が反応チャンバ603に接近して位置する場合、既述の如く、反応チャンバ603内の空気は好ましくは摂氏約600度まで昇温される。拡散炉600は、所定のドウェル時間(約20分)にわたり第一レベルの合金化を行ってもよい。次いで、炉加熱要素609は、所定のろう付け時間(約4分)にわたり反応チャンバ603の温度を所定のろう付け温度(摂氏約1100度)まで上昇させてもよい。第二レベルの合金化は、ジェットスタック205内に位置決めされた開口穴周囲においてジェットスタック205の個々のジェットスタックプレート210を完全に溶融させてもよい。
拡散炉600がジェットスタック205に対し第一レベルの合金化及び第二レベルの合金化を適用し終え、拡散炉600が、反応チャンバ603内の温度を概ね室温まで下げるべく炉加熱要素609を反応チャンバ603から離間させる方向に移動させる際、操作者又は他の有資格エンジニアは、反応チャンバ603の内部を開放し、反応チャンバ603内からジェットスタック205を含む固定具105を取り除いてもよい。従って、ジェットスタック205は、ボンドプレスを使用せず、また連続ベルト駆動炉を使用せず、単一のバッチとして形成されてもよい。
図9は、本発明の諸実施形態に従った、ジェットスタックの製造において実施可能なステップを示すフローチャートを示す。ステップ905で、操作者、エンジニア又は他の有資格技術者は、固定具(例えば105)上にジェットスタックプレート(例えば210)を水平に積層してもよい。ステップ910で、操作者は位置決めピン(例えば110)を介して固定具(例えば105)に対しジェットスタックプレート(例えば210)を位置決めしてもよい。位置決めは積層と略同時に行われてもよい。次いで、ステップ915で、操作者は、ジェットスタックプレート(例えば210)が位置合わせされた固定具(例えば105)を拡散炉(例えば600)の反応チャンバ(例えば603)内に配置してもよい。
ステップ920で、拡散炉(例えば600)は反応チャンバ(例えば603)内の空気を昇温させてもよい。ステップ925で、拡散炉(例えば600)は空気が所定のドウェル温度(摂氏約600度)まで昇温されたか否かを決定してもよい。到達していなければ、ドウェル温度に到達するまで、ステップ920で継続して昇温してもよい。反応チャンバ(例えば603)内の空気が所定のドウェル温度に到達したら、拡散炉(例えば600)は、所定のドウェル時間(約20分)にわたり所定のドウェル温度で第一レベルの合金化を行ってもよい。
ステップ935で、拡散炉(例えば600)は、再び反応チャンバ(例えば603)内の空気を昇温させてもよい。この場合、温度が更に上昇している一方で、移動可能な炉加熱要素(例えば609)は反応チャンバ(例えば603)に略近接する位置に保持されてもよい。ステップ940で、拡散炉(例えば600)は反応チャンバ(例えば603)内の空気が所定のろう付け温度(摂氏約1100度)まで昇温されたか否かを決定してもよい。到達していなければ、ろう付け温度に到達するまで、ステップ935で継続して昇温してもよい。反応チャンバ(例えば603)内の空気が所定のろう付け温度に到達したら、拡散炉(例えば600)は、所定のろう付け時間(約4分)にわたり所定のろう付け温度で第二レベルの合金化を行ってもよい。
図10は、本発明の諸実施形態に従った、ジェットスタックの製造において実施可能な別のステップを示すフローチャートを示す。ステップ1005で、操作者、エンジニア又は他の有資格技術者はジェットスタックプレート(例えば210)を配列してキット(例えば205)を形成してもよい。各キットは1つのジェットスタック(例えば205)に相当する。ステップ1210で、操作者又は他の有資格技術者は、第一の厚さを有するセラミックプレート(例えば220)をキット(例えば205)間に配置してもよい。操作者は、ステンレス鋼製固定具(例えば105)上にキット(例えば205)及びセラミックプレート(例えば220)を水平に積層してもよい。実際には、ジェットスタックプレート(例えば210)を配置してキット(例えば205)を形成することは、キット(例えば205)間にセラミックプレート(例えば220)を配置すること、及び、ステンレス鋼製固定具(例えば105)上にキット(例えば205)及びセラミックプレート(例えば220)を積層することと同時に行なわれてもよい。
ステップ1020で、操作者はキット(例えば205)上に第一の厚さよりも厚いセラミック天板(例えば215)を配置してもよい。ステップ1025で、キット(例えば205)とセラミックプレート(例えば210)とを位置合わせすべく、ステンレス鋼製固定具(例えば105)に固定された位置決めピン(例えば110)を使用してもよい。ステップ1030で、操作者はロードアーム(例えば623)上に固定具(例えば105)を配置し、拡散炉(例えば600)の反応チャンバ(例えば603)に固定具(例えば105)をロードしてもよい。次いで、ステップ1035で、拡散炉(例えば600)は所定のドウェル時間(約20分)にわたり所定のドウェル温度(摂氏約600度)で第一レベルの合金化を行ってもよい。最後に、拡散炉(例えば600)は所定のろう付け時間(約4分)にわたり所定のろう付け温度(摂氏約1100度)で第二レベルの合金化を行ってもよい。
上記及び他の特徴、機能あるいはその代替物が好適に組み合わされ、多くの異なるシステム又は用途に応用できることは明白である。現時点で予測されない代替、修正、変更あるいは改良が当業者によって今後実施されることがありうる。これらの代替、修正、変更あるいは改良は以下の特許請求の範囲に含まれるものとする。
Claims (6)
- 拡散炉を利用する一体化された金属合金化方法であって、前記方法は、
複数の可溶部を固定具上に積層し、
前記固定具に固定されたピンを介して前記可溶部を位置合わせし、
前記拡散炉の反応チャンバ内に前記位置合わせされた可溶部を有する前記固定具を配置し、
所定のドウェル時間にわたり所定のドウェル温度で第一レベルの合金化を実施し、
所定のろう付け時間にわたり所定のろう付け温度で第二レベルの合金化を実施する、
ことを含む金属合金化方法。 - 前記可溶部は、各々が第二の金属でめっきされた第一の金属を有する複数のジェットスタックプレートを含み、
前記第一レベルの合金化を実施することは、1枚のジェットスタックプレートの前記第一の金属の少なくとも1つの要素を別のジェットスタックプレートの前記第二の金属で合金化することと、前記第一の金属の前記少なくとも1つの要素と、前記第二の金属との間に、ボンドプレスを使用せずにボンドを形成することと、を含み、
前記第二レベルの合金化を実施することは、前記1枚のジェットスタックプレートの前記第一の金属の少なくとも1つの別の要素を前記別のジェットスタックプレートの前記第二の金属で合金化することを含む、
請求項1記載の金属合金化方法。 - 前記第一レベルの合金化を実施することは、前記第一の金属の前記少なくとも1つの要素と、前記第二の金属の間にボンドプレスを使用せずにボンドを形成することを含む、
請求項2記載の金属合金化方法。 - 積層することは、更に、
前記複数のジェットスタックプレートを配置して、各々が1つのジェットスタックに相当するキットを形成し、
第一の厚さを有する分離プレートをキット間に配置し、
前記第一の厚さよりも厚い第二の厚さを有するセラミック天板を前記キットの上に配置する、
ことを含み、
前記第一レベルの合金化及び前記第二レベルの合金化を実施することは、前記複数のジェットスタックプレートの表面の損傷を低減すべく、前記ジェットスタックプレート、前記セラミックプレート及び前記セラミック天板の重量に対応する比較的低い圧力にて合金化を実施することを含む、
請求項2記載の金属合金化方法。 - 前記所定のドウェル温度は摂氏約600度であり、
前記所定のドウェル時間は約20分であり、
前記所定のろう付け温度は摂氏約1100度であり、
前記所定のろう付け時間は約4分である、
請求項1記載の金属合金化方法。 - 前記拡散炉の前記反応チャンバから略全ての酸素(O2)をパージし、
前記反応チャンバを水素(H2)で略満たし、
低減水素(H2)気体環境で前記第一レベルの合金化及び前記第二レベルの合金化を行うことを含む、
請求項1記載の方法。
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US3496630A (en) * | 1966-04-25 | 1970-02-24 | Ltv Aerospace Corp | Method and means for joining parts |
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US3933480A (en) * | 1972-09-18 | 1976-01-20 | Republic Steel Corporation | Method of making stainless steel having improved machinability |
US4392145A (en) * | 1981-03-02 | 1983-07-05 | Exxon Research And Engineering Co. | Multi-layer ink jet apparatus |
US4429824A (en) * | 1981-09-17 | 1984-02-07 | Rohr Industries, Inc. | Delta-alpha bond/superplastic forming method of fabricating titanium structures and the structures resulting therefrom |
US4453033A (en) * | 1982-03-18 | 1984-06-05 | Isotronics, Inc. | Lead grounding |
US4699805A (en) * | 1986-07-03 | 1987-10-13 | Motorola Inc. | Process and apparatus for the low pressure chemical vapor deposition of thin films |
JPH02500732A (ja) * | 1986-10-16 | 1990-03-15 | ジーメンス アクチエンゲゼルシヤフト | 多層構造のインク印字ヘツド |
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US4883219A (en) * | 1988-09-01 | 1989-11-28 | Anderson Jeffrey J | Manufacture of ink jet print heads by diffusion bonding and brazing |
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US5406318A (en) * | 1989-11-01 | 1995-04-11 | Tektronix, Inc. | Ink jet print head with electropolished diaphragm |
US5372649A (en) * | 1992-04-06 | 1994-12-13 | Sony Electronics, Inc. | Apparatus for weighting a diffusion furnace cantilever |
JP3230836B2 (ja) * | 1992-04-09 | 2001-11-19 | 東京エレクトロン株式会社 | 熱処理装置 |
US5727618A (en) * | 1993-08-23 | 1998-03-17 | Sdl Inc | Modular microchannel heat exchanger |
KR100255027B1 (ko) * | 1995-05-17 | 2000-05-01 | 니시무로 타이죠 | 세라믹 금속접합재 및 이를 사용한 세라믹 금속접합체 제조방법 및 이를 이용하여 제작한 진공기밀용기 |
JPH10163219A (ja) * | 1996-11-05 | 1998-06-19 | Texas Instr Inc <Ti> | 挿入シャッタを使用した炉温急昇降装置とデバイス製造方法 |
US6001182A (en) * | 1997-06-05 | 1999-12-14 | Vlsi Technology, Inc. | Waferless boat used as baffle during wafer processing |
JPH113861A (ja) * | 1997-06-12 | 1999-01-06 | Sony Corp | 半導体装置の製造方法及びその装置 |
JP3598032B2 (ja) * | 1999-11-30 | 2004-12-08 | 東京エレクトロン株式会社 | 縦型熱処理装置及び熱処理方法並びに保温ユニット |
DE10024111B4 (de) * | 2000-05-18 | 2006-02-23 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren zur Herstellung eines Bauelements aus übereinander gestapelten miteinander verlöteten Platten |
US6799712B1 (en) * | 2001-02-21 | 2004-10-05 | Electronic Controls Design, Inc. | Conveyor oven profiling system |
JP2002334868A (ja) * | 2001-05-10 | 2002-11-22 | Hitachi Kokusai Electric Inc | 基板処理装置および半導体装置の製造方法 |
JP3770238B2 (ja) * | 2002-03-22 | 2006-04-26 | セイコーエプソン株式会社 | 電子デバイス製造装置および電子デバイスの製造方法 |
TW546994B (en) * | 2002-10-24 | 2003-08-11 | Htc Corp | Electronic components carrier for collecting electronic components dropping from a circuit board and related method |
CN1805819A (zh) * | 2003-04-16 | 2006-07-19 | 昭和电工株式会社 | 热交换器及其制造方法 |
US7540084B2 (en) * | 2004-09-30 | 2009-06-02 | Brother Kogyo Kabushiki Kaisha | Method for manufacturing ink-jet heads |
DE102004051409B4 (de) * | 2004-10-21 | 2010-01-07 | Ivoclar Vivadent Ag | Brennofen |
JP4492342B2 (ja) * | 2004-12-24 | 2010-06-30 | 日立電線株式会社 | ろう付け用クラッド材及びそれを用いたろう付け方法並びにろう付け製品 |
JP4289300B2 (ja) * | 2005-01-06 | 2009-07-01 | ブラザー工業株式会社 | 金属プレートの接合方法 |
JP2007216633A (ja) * | 2006-02-20 | 2007-08-30 | Ricoh Printing Systems Ltd | インクジェットヘッド及びその製造方法 |
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