JPS583798A - ろう付け後のろうの表面性状の良好な銀ろう合金 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、ろうの蒸気圧が低く、しかもろう付は後の
ろうの表面の荒れが少なく、かつ樹枝状高量収縮孔（以
下単に収縮孔という）の発生も少ない銀ろう合金に関す
るものである。

従来、不活性ガス等の特定雰囲気や真空中でろう付けを
行なう銀ろう合金としては、ＡｇＫＣ’ｕを２８チ（以
下チは重量％とする）添加含有させたＡｇ−Ｃｕ共晶組
成のもの（Ｊ　ｌ５−Ｚ　３２６１・ＢＡｇ−８）が主
として用いられていた。このようにＢＡｇ−８の銀ろう
合金が多用されていた理由としては、このろうが蒸気圧
の高い成分を含まないことが第１等のろう付けに多く使
用されている。さらに、Ｂ　Ａｇ　−８はＡｇの含有量
が多いために、工芸品等のろう付けにもよく使用されて
いた。

しかし、ＢＡｇ−８の銀ろうを用いてろう付けを行なっ
た場合、ろう付は後のろうの表面が荒れ、しかも表面に
収縮孔が発生しやすく、このために、このろう材を用い
てろう付けを行なった部品等にメッキ処理を施したシ、
これらを酸洗処理したシすると、前記の収縮孔に処理液
が浸入し、その除去を完全に行なうことが困難となシ、
その結果、収縮孔に残存した処理液によシ、ろう付は部
が変色したり、腐食したシするという欠陥を生ずる恐れ
があった。

本発明者等は、上述のような観点から、なめらかで収縮
孔のないろう付は後のろう表面が得られ、ろう付は後に
メッキ処理や酸洗を行なっても、その処理液の洗浄を簡
単に実施でき、処理液残存に１ よる腐食や変色の恐れを伴うことのない銀ろう合金を見
出すべく、さらにはこれに加えて、蒸気圧の高い元素を
構成成分として添加することなく、真空や特定雰囲気中
での良好なろう付けをも可能とした銀ろう合金を得べく
、特に、蒸気圧の高い成分を含むことがなく、ろう付は
性も良好な、Ａｇ−ＣＵ共晶組成のＢＡｇ−８ろう材に
着目し、そのろう付は後の表面の荒れや収縮孔の発生原
因に基礎的な考察を加えつつ研究を行なった結果、以下
（ａ）〜（ｄ）に示す如き知見を得るに至ったのである
。

ナな−わち、 （ａ）　　ＢＡｇ−８ろう材のろう付は後のろう表面の
荒れや収縮孔は、ろう中の構成成分が均一に分布してお
らず、これに起因して、ろうの凝固時に不均一な凝固を
生じ、この結果として発生するものであること。

（ｂ）　　ろう材中の構成成分の分布が不均一となるの
は、ろうの構成成分のうち母材成分となじみの良い成分
が母材の近くに多く集まシ、母材成分と合金層や金属間
化合物を作ろうとするからであり、ＢＡｇ−８をろう材
に用いた場合は、一般にＣｕ成分が母材の近くに多く集
まるようになる。特にＢＡＨ−８の場合は二元共晶合金
であるために、ろう中のＣＵ酸成分不均一分布が、直接
、不均一凝固につながシ、ろうの表面の荒れや収縮孔が
発生するものであること。

（Ｃ）　　Ｂ　Ａｇ　−８等のＡｇ−Ｃｕ合金にＳｉを
少量添加すると、このＳｌはＡｇやＣＵよシも、母材と
なるＣｕ系合金、　Ｎｉ系合金、あるいはＦｅ系合金等
とのなじみが良いために、優先的に母材の表面に集まっ
て合金層や金属間化合物を作シ、このために、ろうの主
構成成分であるＡｇやＣｕ成分が直接母材成分と反応す
ることが少なくなシ、ろう材中の主成分の分布が不均一
とならずに凝固が均一に起ることとなり、したがって、
Ａｇ　−Ｃｕ合金からなるろう材に少量の８１を添加す
ると、ろう付は後の凝固したろうの表面の荒れや、収縮
孔の発生が抑えられること。

（ｄ）　　Ａｇ−Ｃｕ合金に少量の８１を添加したろう
材に、さらにＳｎ、　Ｉｎ、　Ｆｅ　、　Ｎｉ　、およ
びＣＯの１種以上の少量を添加すると、ろう付は後のろ
うの表面性状がよシ一層改善され、しかもＳｎおよびＩ
ｎ添加の場合にはろうの融点が低くなると共に、ぬれ性
が改善され、さらにＦｅ、’Ｎｉ、およびｃｏ添加の場
合には強度が改善されること。

したがって、この発明は上記知見にもとづいてなされた
もので、銀ろう合金を、Ａｇ：５０〜８５％、　Ｓｉ　
：　０，０５〜６．０　％を含有せしめ、残シをｃｕと
不可避不純物で構成するか、あるいは必要に応じてさら
に、Ｓｎ、’　Ｉｎ、　Ｆｅ、　Ｎｉ　、　およびｃ’
ｏの１種以上をそれぞれ０．０５〜５．０チ含有せしめ
ることによ′−゛つて、ろう付は後のろうの表面性状を
向上せしめたことに特徴を有するものである。

ついで、この発明の銀ろう合金の成分組成範囲を上記の
とおりに限定した理由を説明する。

（ａ）　　Ａｇ Ａｇ成分は、ろうの主構成成分であＪ）、Ｃｕ、Ｓｉ成
分と共にろうの融点を下げ、かつぬれ性を改善する作用
を有しておシ、その含有量が５０−未満であってもろう
付は性自体には何ら悪影響のないものであるが、ろう中
のＣＵ酸成分多くなって、そのＣｕ成分にＳｉ成分が固
溶するために電気伝導度が低下するようになるうえ１、
ろう材の色調等が銀ろう合金と異なるようになシ、一方
８５％を越えて含有させるとろうの融点が再び上昇し、
ろうのぬれ性も悪くなることから、その含有量を５０〜
８５チと定めた。

（ｂ）　　５ｉ Ｓｉ成分には、ろう材の蒸気圧を上げるとと々く、その
融点を下げ、かつぬれ性を改善する作用があり、しかも
ろう付は時に８１成分が母材成分となじみが良く、母材
成分と合金層や金属間化合物を作シ、ろうの主構成成分
が母材の近くに集まって不均一に分布するのを防ぎ、し
たがってろう付は後のろうの表面の荒れや収縮孔の発生
を少なく７する作用があるが、その含有量が０．０１）
４未満では前記作用に所望の効果が得られず、一方ｊ、
ｏｌを越えて含有させるとろう中の８１成分が多くなっ
てその分布が不均一となシ、再びろうの表面の荒れや収
縮孔が発生するようになることから、その含有量を０．
０５〜６．０％と限定した。

（ｃ）　Ｓｎ、およびＩｎ ＳｎおよびＩｎ成分には、少量の添加でろう付は後のろ
うの表面の荒れや収縮孔の発生を防ぎ、その含有量を増
すにしたがって、ろうの融点を一段と下げ、ぬれ性をよ
シ一層改善する作用があるが、その含有量が０．０５％
未満では前記作用に所望効果が得られず、一方５％を越
えて含有させるとろうの表面の荒れや収縮孔が再び発生
するようになることから、その含有量を０．０５〜５．
０％と限定した。

（ｄ）　　Ｆｅ　’、　Ｎ４　＋およびｃ。

Ｆｅ、Ｎｉ、およびＣＯ酸成分は、ろう材の延性を低下
させることなくろうの強度を改善するとともに、ろう付
は母材にこれらの成分を含む場合には、少量の添加でろ
う付は後のろうの表面状態を改善する均等的作用がある
ので、よシ高い強度や表面状態の改善を必要とする場合
に添加するのが有効であるが、その含有量が０．０５％
未満では前記作用に所望の効果が得られず、一方５．０
％を°越えて含有させるとろう材の冷間加工性が劣化す
るようになるほか、その融点も上昇し、さらにろうの表
面の荒れや収縮孔が再び発生するようになることから、
その含有量を０．０５〜５．０チと限定した。

つぎにこの発明の銀ろう合金を実施例により説明する。

まず、通常の溶解法および塑性加工法にしたがって、第
１表に示すとおシの成分組成をもった本発明ろう材１〜
１７および従来ろう材をそれぞれ調製した。

ついで、この結果得られた本発明ろう材１〜１’７およ
び従来ろう材について、ＪＩＳ−Ｚ３１９１に則し、ア
ルゴン雰囲気中において８３０℃の温度下での純Ｎｌ板
上載置の際のろうの広がり面積を測定するという試験を
行なった。また、ろうを一度溶解してろう付は後と同じ
状態にしたものの常温での蒸気圧も測定した。そして、
これらの測定結果も第１表に併せて示した。

さらに、前述のろうの広がり試験片によって得られた溶
解凝固後のろうの表面について、そのろうの中央部にお
けるろう表面の荒さを表面荒さ計を用いて測定した。こ
の−ときの表面あらさ測定長さは３龍とした。この測定
結果よシ、直径が２００μｍ以下の鮮明な収縮孔の個数
と、最大収縮孔深さをチェックし、この結果も第１表に
併せて示した。

第１表に示した結果からも、本発明ろう材１〜１７は、
いずれも従来ろう材に比して良好なぬれ性を示すととも
に、ろう付は後のろうの表面荒れおよび収縮孔の発生が
少なく、しかもろうの蒸気圧も低いものであることが明
らかである。

上述のように、この発明の銀ろう合金によれば、ろう付
は後にメッキ処理や酸洗処理を行なっても、その処理液
がろうの表面に残存する恐れがなくなシ、しかも蒸気圧
が低いため・に特定雰囲気でのろう付けや真空ろう付け
が可能となシ、ろう付けした部品を真空中や特定雰囲気
中で使用しても何ら支障を来たすこともなくなシ、電子
管、真空管。

あるいはＬＳＩ等のろう付けに最適であるなどの工業上
有用な効果がもたらされるのである。

出願人　　三菱金属株式会社 代理人　　富　　１）　和　夫

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）　　Ａｇ：　５０〜８５％。 Ｓｉ：０．０５〜６．０％。 Ｃｕおよび不可避不純物：残シ、 （以上重量％）からなる組成を有することを特徴とする
   ろう付は後のろうの表面性状の良好な銀ろう合金。
2. （２）　　Ａｇ：　−５０〜８５　％　。 Ｓｉ：　０．０５〜６．０　％　。 を含有するとともに、 ＳｎおよびＩｎのうちの１種または２種：０．０５〜５
   ．０％、 を含有し、 Ｃｕおよび不可避不純物：残シ、 （以上重量％）から々る組成を有することを特徴とする
   ろう付は後のろうの表面性状の良好な銀ろう合金。
3. （３）Ａｇ：５０〜８５チ、 Ｓｌ：、ｏ、ｏ　５〜６．０　％、 を含有するとともに、 Ｆｅ、Ｎｉ、　およびＣｏのうちのＩｌｌまたは２゛種
   以上：０．０５〜５．０チ、 を含有し、 ＣＵおよび不可避不純物：残シ、 （以上重量％）からなる組成を有することを特徴とする
   ろう付は後のろうの表面性状の良好な銀ろう合金。
4. （４）Ａｇ：５０〜８５％。 Ｂ１：０．０５〜６．０％、 を含有するとともに、 ＳｎおよびＩｎのうちの１種または２種：　０．０５〜
   ５，０％、 を含有し、さらに Ｆｅ、Ｎｉ、およびｃｏのうちのＩＷｌまたは２種以上
   ：　０．０５〜５．０　％。 を含有し、 Ｃｕおよび不可避不純物：残シ、 （以上重量％）からなる組成を有することを特徴とする
   ろう付は後のろうの表面性状の良好な銀ろう合金。