JPS5952031B2 - 冷間圧接方法 - Google Patents

冷間圧接方法

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Publication number
JPS5952031B2
JPS5952031B2 JP4547881A JP4547881A JPS5952031B2 JP S5952031 B2 JPS5952031 B2 JP S5952031B2 JP 4547881 A JP4547881 A JP 4547881A JP 4547881 A JP4547881 A JP 4547881A JP S5952031 B2 JPS5952031 B2 JP S5952031B2
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JP
Japan
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cold
welded
welding
objects
pressure
Prior art date
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Expired
Application number
JP4547881A
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English (en)
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JPS57160584A (en
Inventor
俊夫 山本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
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Publication date
Application filed by Tokyo Shibaura Electric Co Ltd filed Critical Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
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Expired legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K20/00Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating
    • B23K20/22Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating taking account of the properties of the materials to be welded
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23PMETAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; COMBINED OPERATIONS; UNIVERSAL MACHINE TOOLS
    • B23P11/00Connecting or disconnecting metal parts or objects by metal-working techniques not otherwise provided for 
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23PMETAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; COMBINED OPERATIONS; UNIVERSAL MACHINE TOOLS
    • B23P15/00Making specific metal objects by operations not covered by a single other subclass or a group in this subclass

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は圧接性が向上する冷間圧接方法に関する。
従来、重ね冷間圧接では被圧接物を直接重ねて圧接を行
なつていた。
この場合、圧接部分における被圧接物表面の酸化被覆が
圧接性を害するため、圧接前にワイヤブラッシングなど
によつて上記酸化被覆を機械的に除去していた。しかし
、ワイヤブラッシングにより酸化被覆を除去しても再び
酸化被覆が形成されたり、酸化被覆除去処理が不完全で
あるため圧接部分における加工率を極度に大きく (た
とえば60%以上)しなければ満足すべき接合を得るこ
とはできない。のみならず、このように高い加工率のも
とでは加工部分の機械的強度が著しく低下するという欠
点が生じる。本発明は上記事情を参酌してなされたもの
で、あらかじめ圧接部分に被圧接物を構成する金属より
延性の小さい金属を介在して冷間圧接を行ない、小さい
加工率で満足な接合を得ることのでき・る冷間圧接方法
を提供することを目的とする。以下、本発明を図面を参
照し半導体の外装の一実施例に基づいて詳述する。冷間
圧接される被圧接物1を第1図AおよびBに示す。
この図に示すごとく、被圧接物1は円盤・状の互いに重
ね合わされる同一形状の2枚の銅製板体2a、2bから
なつていて、各板体2a、2bの中央部分には円盤状の
凹部3a3bが形成されていて、これら板体2a、2b
を上記凹部3a、3bを対向させて重ね合わせたとき、
たとえjば半導体などを収納する収納空間4が形成され
るようになつている。半導体素子を収納する場合収納空
間4は外気に対する密封性が要求されるので、冷間圧接
による圧接部分5は凹部3a、3bを包囲する円環状を
なしている。このように外装部材の製作はまず、たとえ
ばワット民俗などのニッケルめつき装置により板体2a
、2b表面にニッケルを5μm〜20μmの厚さにメツ
キし、ニツケルの薄膜を作る。
しかして、第2図に示すごとく、板体2a,2bを重ね
合わせる。このとき圧接界面7を境界としてめつき層8
a,8bは単に密接した状態である。つぎに、冷間圧接
装置を用いて冷間圧接を行なう。すなわち、第3図およ
び゛第4図に示すごとく、冷間圧接の進行とともにくさ
び状のダイス6a,6bはそれぞれ矢印A,B方向に板
体2a,2bに塑性変形を起させながら侵入する。この
結果、冷間圧接の進行とともにめつき層8a,8bは圧
接部分5にて分断し、板体2a,2bの冷間圧接による
塑性流動とともに矢印C,D方向に圧接界面7に沿つて
移動する。これは板体2a,2bの構成金属の銅の方が
めつき層8a,8bの構成金属のニツケルより延性に富
むため(換言すると、ニツケルの方が銅よりも破断強度
が小さいので)、冷間圧接による板体2a,2bの塑性
流動にめつき層8a,8bが追従できず圧接を完了する
以前に破断点に達してしまうためである。その結果、め
つき層8a,8bが分断して移動した後は各板体2a,
2bの酸化膜がない清浄な二つの新生面が密接し、これ
ら新生面は冷間圧接により完全に接合する。また仮にめ
つき層8a,8bと板体2a,2bとの間に薄い酸化膜
が介在していてもこのような酸化膜はめつき層8a,8
bの分断に追従して移動し上記同様清浄な新生面があら
れれて両板体2a,2bを完全に接合することができる
。第5図は上記したことを実際に示す冷間圧接後の被圧
接物1の圧接部分5の断面を示す金属顕微鏡写真である
。写真中央における白色線状のめつ.き層は分断して圧
接界面に沿つて移動しており、また、めつき層が移動し
た圧着界面においては両金属が完全に接合していること
がわかる。上記新生面は冷間圧着過程においてはじめて
現出するので、外気により酸化被膜が形成されることが
な.い。したがつて、加工率を極度に高くしな<ても十
分満足に冷間圧接が達成できる。第6図はこのことを示
すものである。すなわち、第3図および゛第4図に示す
実質的に完全に冷間圧接された圧接部分5を横切る半径
方向の接合長さLと加工率と関係をワイヤブラツシング
後冷間圧接した場合およびニツケルめつきした場合につ
いてプロツトしている。ここで加工率は被圧接物1の厚
さの変化を%表示したものである。この図かられかるよ
うに、ワイヤブラツシングしただけでは被圧接物1表面
の酸化被膜は完全に除去されず、しかもブラツシング後
も依然として外気にさらされるため表面には相当量の酸
化被覆が残存している。この酸化被覆は冷間圧接による
圧接界面7における板体2a,2bの金属結合を阻止す
るように作用する。第7図は圧着界面にめつき層を介在
させずに冷間圧接加工した被圧接物1の圧接部分5断面
の金属顕微鏡写真である。第5図の場合より加工率が高
いにもかかわらず接合は不完全で、このことを示す圧着
界面の黒いすじが圧接部分5中央付近にも残存している
。したがつて、同一の接合長さLを得るには、ワイヤブ
ラツシングして冷間圧接する場合は、ニツケルめつきし
て冷間圧接する場合よりも加工率を増加させねばならな
い。たとえば、0.3mmの接合長さLを達成するのに
、ワイヤブラツシングの場合はほぼ70%の加工率を要
するのに反して、ニツケルめつきの場合ははぽ40%の
加工率でよい。以上のように、本発明の冷間圧接方法は
冷間圧接される被圧接物表面をあらかじめ薄膜状の金属
で被覆させしかるのち冷間圧接を行なうようにしたもの
で、加工率を極度に高くして被圧接物全体としての機械
的特性を劣化させることなく適度の加工率で十分満足な
冷間圧接接合を得ることができる。
なお、上記実施例においては圧接部分は円環状であるが
、これに拘泥することなく、線状あるいは点状の圧接部
分についても本発明の冷間圧接方法は適用できる。
また、上記実施例においてはダイス6a,6bにより両
側から被圧接物を挟圧するごとくして冷間圧接している
が、これに限ることなく、片側だけからのダイスによる
冷間圧接に対しても有効である。また、本発明は上記実
施例におけるごとく常温における冷間圧接のみならず、
400℃程度以下の圧接に対して適用できる。さらに、
上記実施例においては、めつき層としてニツケルを使用
したがたとえばクロムなどのように銅より延性が小さい
金属であれば何でもよい。さらにまた、上記実施例にお
いて例示した銅の冷間圧接のみならず、たとえばアルミ
ニウム(又はアルミニウム合金)などの他の非鉄金属間
の冷間圧接、鉄系金属間の冷間圧接およびこれらの組合
せによる異種材料の冷間圧接に対しても適用できる。ま
た、上記実施例においては一対被圧接物のそれぞれの圧
接面に被圧接物を構成する金属より延性の小さい金属を
被着させたが、一方の被圧接物の圧接面にのみ金属を被
着させてもよい。すなわち金属を被着していない片側の
被圧接物が表面に酸化物を形成しないたとえば金などの
ような場合にはそれぞれの圧接面に被着した場合と同様
の効果を奏するし、金属を被着していない片側の被圧接
物が酸化性のものであつても両方の圧接面に金属を被着
した場合に比べて、接合強度は若干劣るが、それでも実
用上使用に耐えるものとすることができる。さらに、上
記実施例において金属被覆はめつき法によつたが、これ
に限ることなく、たとえば、真空蒸着法や金属溶射法に
より金属被膜を形成してもよい。その他、本発明の要旨
を逸脱しない範囲で種々変更自在である。
【図面の簡単な説明】 第1図AおよびBはそれぞれ本発明の一実施例において
用いる被圧接物の平面図およびX−X線断面図、第2図
ないし第4図は本発明の一実施例における冷間圧接方法
を説明するための要部断面図、第5図は圧接界面にめつ
き層が介在する場合の冷間圧接後の被圧接物の圧接部分
の断面を示す顕微鏡写真、第6図は冷間圧接における加
工率と接合長さとの関係を示す図、第7図は圧接界面に
めつき層が介在しない場合の冷間圧接後の被圧接物の圧
接部分の断面を示す顕微鏡写真である。 1:被圧接物、5:圧接部分、8a,8b:めつき層。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 冷間圧接される第1及び第2の被圧接物の少なくと
    も各圧接面に前記被圧接物を構成する金属より延性の小
    さい金属層を被着する工程と、上記被圧接物の上記延性
    の小さい金属層を対面させる工程と、上記第1及び第2
    の被圧接物の各圧接面に同時に上記延性の小さい金属層
    が分断して移動する圧力をかけ第1及び第2の被圧接物
    を冷間圧接する工程とを具備してなることを特徴とする
    冷間圧接方法。 2 第1及び第2の被圧接物は半導体などを収容する収
    納容器である特許請求の範囲第1項記載の冷間圧接方法
    。 3 延性の小さい金属層は厚さが5μm乃至20μmで
    ある特許請求の範囲第1項記載の冷間圧接方法。 4 冷間圧接はダイスを第1及び第2の被圧接物が塑性
    変形を起させながら侵入する如く圧力をかけて行うもの
    である特許請求の範囲第1項記載の冷間圧接方法。
JP4547881A 1981-03-30 1981-03-30 冷間圧接方法 Expired JPS5952031B2 (ja)

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GB (1) GB2097298B (ja)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012077305A1 (ja) 2010-12-10 2012-06-14 パナソニック株式会社 導電路、それを用いた半導体装置及びそれらの製造方法
US9013029B2 (en) 2011-08-25 2015-04-21 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Joined body having an anti-corrosion film formed around a junction portion, and a semiconductor device having the same

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DE102016100470A1 (de) * 2016-01-13 2017-07-13 Faurecia Emissions Control Technologies, Germany Gmbh Baugruppe mit mindestens zwei Bauteilen einer Abgasanlage und Verfahren zum Fügen
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DE3211499A1 (de) 1982-10-21
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