JPS63140794A - 高温で高い接合強度を示すＧｅ合金ろう材 - Google Patents
高温で高い接合強度を示すＧｅ合金ろう材Info
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- JPS63140794A JPS63140794A JP28631486A JP28631486A JPS63140794A JP S63140794 A JPS63140794 A JP S63140794A JP 28631486 A JP28631486 A JP 28631486A JP 28631486 A JP28631486 A JP 28631486A JP S63140794 A JPS63140794 A JP S63140794A
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K35/00—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
- B23K35/22—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by the composition or nature of the material
- B23K35/24—Selection of soldering or welding materials proper
- B23K35/28—Selection of soldering or welding materials proper with the principal constituent melting at less than 950 degrees C
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Ceramic Products (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、常温は勿論のこと、高温でも高い接合強度
を示すＧｅ合金ろう材に係り、特にＣｕｉたはＣｕ合金
材とＭ合金材、さらにＣｕまたはＣｕ合金材と、その他
の金属材、半金属材、セラミックス材、あるいはガラス
材のろう付けに用いるのに適したＧｅ合金ろう材に関す
るものである。
を示すＧｅ合金ろう材に係り、特にＣｕｉたはＣｕ合金
材とＭ合金材、さらにＣｕまたはＣｕ合金材と、その他
の金属材、半金属材、セラミックス材、あるいはガラス
材のろう付けに用いるのに適したＧｅ合金ろう材に関す
るものである。
従来、例えばスパッタリング法によシ基板の表面にＡε
−Ｓｉ合金の薄膜を蒸着形成するに際して、ターゲツト
材としてＡＨ−Ｓｉ合金が用いられ、このターゲツト材
がＣＵまたはＣｕ合金のバッキングプレートにはんだ付
けした状態で用いられ、さらにこのターゲツト材とバッ
キングプレートのはんだ付けに、Ｓｎ合金はんだ材が用
いられることは良く知られるところである。
−Ｓｉ合金の薄膜を蒸着形成するに際して、ターゲツト
材としてＡＨ−Ｓｉ合金が用いられ、このターゲツト材
がＣＵまたはＣｕ合金のバッキングプレートにはんだ付
けした状態で用いられ、さらにこのターゲツト材とバッ
キングプレートのはんだ付けに、Ｓｎ合金はんだ材が用
いられることは良く知られるところである。
しかし、上記のＳｎ合金はんだ材を用いてパラキンクフ
レートに接合されたターゲツト材においては、両部材間
の高温での接合強度が十分でなく、したがってターゲツ
ト材が高温になるスパッタリング中において、剥離を起
し易い問題点がある。
レートに接合されたターゲツト材においては、両部材間
の高温での接合強度が十分でなく、したがってターゲツ
ト材が高温になるスパッタリング中において、剥離を起
し易い問題点がある。
そこで、本発明者等は、上述のような観点から、特にＣ
ｕまたはＣｕ合金材とＭ合金材の接合強化をはかるべく
研究を行なった結果、ろう材として、重量％（以下チは
重量％を示す）で、 ＡＡ ： ３０〜５０％、 Ｃｕ： ０．０１〜１０％、 を含有し、さらに必要に応じて、 Ｓｌ、Ｓｂ、 Ｇａ、およびＮｉのうちの１種または２
種以上二〇１〜３％、 を含有し、残りがＣ）ｅ（たたし５０〜７０％含有）と
不可避不純物からなる組成を有する（Ｅｒｅ合金を用い
ると、ＣｕまたはＣＵ合金材とＭ合金材のろう付けは勿
論のこと、ＣｕｉたはＣＵ合金材と、その他の金属材、
半金属材、セラミックス材、あるいはガラス材とのろう
付けにおいても、常温および高温で高い接合強度を示し
、両液合部材間に剥離現象は皆無となるという知見を得
たのである。
ｕまたはＣｕ合金材とＭ合金材の接合強化をはかるべく
研究を行なった結果、ろう材として、重量％（以下チは
重量％を示す）で、 ＡＡ ： ３０〜５０％、 Ｃｕ： ０．０１〜１０％、 を含有し、さらに必要に応じて、 Ｓｌ、Ｓｂ、 Ｇａ、およびＮｉのうちの１種または２
種以上二〇１〜３％、 を含有し、残りがＣ）ｅ（たたし５０〜７０％含有）と
不可避不純物からなる組成を有する（Ｅｒｅ合金を用い
ると、ＣｕまたはＣＵ合金材とＭ合金材のろう付けは勿
論のこと、ＣｕｉたはＣＵ合金材と、その他の金属材、
半金属材、セラミックス材、あるいはガラス材とのろう
付けにおいても、常温および高温で高い接合強度を示し
、両液合部材間に剥離現象は皆無となるという知見を得
たのである。
この発明は、上記知見にもとづいてなされたものであっ
て、以下に成分組成を上記の通シに限定した理由を説明
する。
て、以下に成分組成を上記の通シに限定した理由を説明
する。
（ａ） ＧｅおよびＭ
これらの成分には、共存した状態で接合強度を向上させ
る作用があるが、Ｍの含有量が３０％未満でも、Ｇｅの
含有量が５０％未満でも所望の高い接合強度を確保する
ことができず、一方その含有量が（）ｅニア０％および
Ｍ：５０％をそれぞれ越えると、接合強度に劣化傾向が
、現われるようになることから、その含有量を、それぞ
れＧｅ：５０〜７０チ、Ａｉ！＝３０〜５０％と定めた
。
る作用があるが、Ｍの含有量が３０％未満でも、Ｇｅの
含有量が５０％未満でも所望の高い接合強度を確保する
ことができず、一方その含有量が（）ｅニア０％および
Ｍ：５０％をそれぞれ越えると、接合強度に劣化傾向が
、現われるようになることから、その含有量を、それぞ
れＧｅ：５０〜７０チ、Ａｉ！＝３０〜５０％と定めた
。
（ｂ） Ｃｕ
ＣＵ酸成分は、基板のＣｕまたばＣｕ合金や他の金属と
の反応による合金化を促進し、かつろう材のぬれ性と流
動性を向上させ、もって一段とすぐれた接合強度を付与
する作用があるが、その含有量が０．０１％未満では所
望の接合強度を確保することができず、一方その含有量
が１０％を越えると、Ａ２およびＧｅと金属間化合物を
形成するようになシ、これが原因で接合強度、特に高温
での接合強度が低下するようになることから、その含有
量を０．０１〜１０％と定めた。
の反応による合金化を促進し、かつろう材のぬれ性と流
動性を向上させ、もって一段とすぐれた接合強度を付与
する作用があるが、その含有量が０．０１％未満では所
望の接合強度を確保することができず、一方その含有量
が１０％を越えると、Ａ２およびＧｅと金属間化合物を
形成するようになシ、これが原因で接合強度、特に高温
での接合強度が低下するようになることから、その含有
量を０．０１〜１０％と定めた。
（ｃ） Ｓｉ、Ｓｂ、 Ｇａ、およびＮｉこれらの成
分には、ろう材の被接合部材に対するぬれ性をより一層
向上させて、接合強度を高める作用があるので、必要に
応じて含有されるが、その含有量が０．１％未満では、
前記作用に所望の向上効果が得られず、一方その含有量
が３％を越えると、きわめて脆い金属間化合物が形成さ
れるようになって、接合強度が著しく低下するようにな
ることから、その含有量を０１〜３％と定めた。
分には、ろう材の被接合部材に対するぬれ性をより一層
向上させて、接合強度を高める作用があるので、必要に
応じて含有されるが、その含有量が０．１％未満では、
前記作用に所望の向上効果が得られず、一方その含有量
が３％を越えると、きわめて脆い金属間化合物が形成さ
れるようになって、接合強度が著しく低下するようにな
ることから、その含有量を０１〜３％と定めた。
なお、この発明のＧｅ合金ろう材は、所定組成のＧｅ合
金溶湯を真空溶解し、インゴットに鋳造した後、ボール
ミルなどを用いて粉末とした状態で用いてもよいし、址
た単ロールあるいは双ロールの溶湯急冷装置を用い、所
定組成のＧｅ合金溶湯から直接箔材または粉末を形成し
て用いてもよいし、さらにインゴットに温間圧延を施し
て板材（箔材）を製造し、この状態で用いてもよいなど
、その使用条件に制約されるものではない。
金溶湯を真空溶解し、インゴットに鋳造した後、ボール
ミルなどを用いて粉末とした状態で用いてもよいし、址
た単ロールあるいは双ロールの溶湯急冷装置を用い、所
定組成のＧｅ合金溶湯から直接箔材または粉末を形成し
て用いてもよいし、さらにインゴットに温間圧延を施し
て板材（箔材）を製造し、この状態で用いてもよいなど
、その使用条件に制約されるものではない。
つぎに、この発明のＧｅ合金ろう材を実施例により具体
的に説明する。
的に説明する。
通常の溶解法によ）それぞれ第１表に示される成分組成
をもった合金溶湯を調製し、これを通常の金属リボン製
造用単ロール式溶湯急冷装置を用い、Ａｒ雰囲気中で厚
さ１５０μｍの薄帯に形成し、この薄帯をＡｒ雰囲気中
でボールミルにて粉砕して平均粒径二１０μｍを有する
粉末とすることによって本発明（）ｅ合金ろう材１〜１
３および比較ろう材１〜４をそれぞれ製造した。
をもった合金溶湯を調製し、これを通常の金属リボン製
造用単ロール式溶湯急冷装置を用い、Ａｒ雰囲気中で厚
さ１５０μｍの薄帯に形成し、この薄帯をＡｒ雰囲気中
でボールミルにて粉砕して平均粒径二１０μｍを有する
粉末とすることによって本発明（）ｅ合金ろう材１〜１
３および比較ろう材１〜４をそれぞれ製造した。
なお、比較ろう材１〜４は、いずれも構成成分のうちの
いずれかの成分含有量（第１衣に※印を付すもの）がこ
の発明の範囲から外れた成分組成をもつものである。
いずれかの成分含有量（第１衣に※印を付すもの）がこ
の発明の範囲から外れた成分組成をもつものである。
また、従来ろう材として、Ａｇ：３．５％を含有し、残
シがＳｎと不可避不純物からなる組成を有する市販のＳ
ｎ−Ａｇ合金粉末を用意した。
シがＳｎと不可避不純物からなる組成を有する市販のＳ
ｎ−Ａｇ合金粉末を用意した。
一方、基材として、直径：３０ＨＸ厚さ：２０朋の寸法
を有し、かつそれぞれ第１表に示される材質の各種部材
を用意し、また被ろう付は部材として、いずれも直径：
ｌＯｍｘＸ厚さ：２０１ｕの寸法を有し、かつそれぞれ
第１表に示される材質の各穐部材を用意し、これらの基
材および被ろう付は部材、並びに上記の各種のろう材粉
末とを、前記被ろう付は部材の接合面にはイオンブレー
ティング法によシ厚さ：３μｍのＣｕ薄膜を被覆形成し
た状態で、それぞれ第１表に示される組合せで重ね合わ
せ、さらに３ Ｋ９ｆ ／ａｒｔ２ の荷重を付加した
状態で、真空中、同じく第１狭に示されるろう付は温度
に３０分間保持の条件でろう付けを行ない、ろう付は後
の常温（２０℃）および２００℃における接合部の剪断
強度を測定した。これらの測定結果を第１表に示した。
を有し、かつそれぞれ第１表に示される材質の各種部材
を用意し、また被ろう付は部材として、いずれも直径：
ｌＯｍｘＸ厚さ：２０１ｕの寸法を有し、かつそれぞれ
第１表に示される材質の各穐部材を用意し、これらの基
材および被ろう付は部材、並びに上記の各種のろう材粉
末とを、前記被ろう付は部材の接合面にはイオンブレー
ティング法によシ厚さ：３μｍのＣｕ薄膜を被覆形成し
た状態で、それぞれ第１表に示される組合せで重ね合わ
せ、さらに３ Ｋ９ｆ ／ａｒｔ２ の荷重を付加した
状態で、真空中、同じく第１狭に示されるろう付は温度
に３０分間保持の条件でろう付けを行ない、ろう付は後
の常温（２０℃）および２００℃における接合部の剪断
強度を測定した。これらの測定結果を第１表に示した。
第１表に示される結果から、本発明（）ｅ合金ろう材１
〜１３を用いた場合には、いずれの場合にもＳｎ−Ａｇ
合金の従来ろう材を用いた場合に比して、ろう付は部に
一段とすぐれた接合強度が得られ、一方比較Ｇｅ合金ろ
う材１〜４を用いた場合に見られるように、ろう材の構
成成分のうちのいずれかの成分含有量でもこの発明の範
囲から外れると、所望の高い接合強度を得ることができ
ないことが明らかである。
〜１３を用いた場合には、いずれの場合にもＳｎ−Ａｇ
合金の従来ろう材を用いた場合に比して、ろう付は部に
一段とすぐれた接合強度が得られ、一方比較Ｇｅ合金ろ
う材１〜４を用いた場合に見られるように、ろう材の構
成成分のうちのいずれかの成分含有量でもこの発明の範
囲から外れると、所望の高い接合強度を得ることができ
ないことが明らかである。
上述のように、この発明のＧｅ合金ろう材によれば、特
にＣｕまたはＣｕ合金材と、ＡＨ−８ｉ合金などの金属
材、セラミックス材、あるいはガラス材などとを強固に
接合することができ、しかもこの結果形成されたろう付
は部は、常温は勿論のこと、高温においても高い接合強
度を示し、例えばスパッタリング用ターゲツト材とバッ
キングプレートとの強固な接合を可能にするなど工業上
有用な効果をもたらされるのである。
にＣｕまたはＣｕ合金材と、ＡＨ−８ｉ合金などの金属
材、セラミックス材、あるいはガラス材などとを強固に
接合することができ、しかもこの結果形成されたろう付
は部は、常温は勿論のこと、高温においても高い接合強
度を示し、例えばスパッタリング用ターゲツト材とバッ
キングプレートとの強固な接合を可能にするなど工業上
有用な効果をもたらされるのである。
Claims (2)
- （１）Ａｌ：３０〜５０％、 Ｃｕ：０．０１〜１０％、 を含有し、残りがＧｅ（ただし５０〜７０％含有）と不
可避不純物からなる組成（以上重量％）を有することを
特徴とする高温で高い接合強度を示すＧｅ合金ろう材。 - （２）Ａｌ：３０〜５０％、 Ｃｕ：０．０１〜１０％、 を含有し、さらに、 Ｓｉ、Ｓｂ、Ｇａ、およびＮｉのうちの１種または２種
以上：０．１〜３％、 を含有し、残りがＧｅ（ただし５０〜７０％含有）と不
可避不純物からなる組成（以上重量％）を有することを
特徴とする高温で高い接合強度を示すＧｅ合金ろう材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28631486A JPS63140794A (ja) | 1986-12-01 | 1986-12-01 | 高温で高い接合強度を示すＧｅ合金ろう材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28631486A JPS63140794A (ja) | 1986-12-01 | 1986-12-01 | 高温で高い接合強度を示すＧｅ合金ろう材 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63140794A true JPS63140794A (ja) | 1988-06-13 |
Family
ID=17702778
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28631486A Pending JPS63140794A (ja) | 1986-12-01 | 1986-12-01 | 高温で高い接合強度を示すＧｅ合金ろう材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63140794A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1992019780A2 (en) * | 1991-04-29 | 1992-11-12 | Allied-Signal Inc. | Rapidly solidified aluminum-germanium base brazing alloys |
| JP2007112687A (ja) * | 2005-10-24 | 2007-05-10 | Noritake Co Ltd | 金属シリコンベース接合材料および接合体並びにその製造方法 |
| JP2010520814A (ja) * | 2007-03-14 | 2010-06-17 | シーメンス アクチエンゲゼルシヤフト | 半田合金、および部材を修理するための方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5233860A (en) * | 1975-09-10 | 1977-03-15 | Nippon Electric Co | Method of manufacturing aluminium germanium alloy brazing material |
| JPS61245993A (ja) * | 1985-04-24 | 1986-11-01 | Hitachi Ltd | Ａｌ及びＡｌ合金の接合用ろう材 |
-
1986
- 1986-12-01 JP JP28631486A patent/JPS63140794A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5233860A (en) * | 1975-09-10 | 1977-03-15 | Nippon Electric Co | Method of manufacturing aluminium germanium alloy brazing material |
| JPS61245993A (ja) * | 1985-04-24 | 1986-11-01 | Hitachi Ltd | Ａｌ及びＡｌ合金の接合用ろう材 |
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| WO1992019780A3 (en) * | 1991-04-29 | 1992-12-23 | Allied Signal Inc | Rapidly solidified aluminum-germanium base brazing alloys |
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| JP4571059B2 (ja) * | 2005-10-24 | 2010-10-27 | 株式会社ノリタケカンパニーリミテド | 多孔質円筒モジュールの製造方法 |
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| US8613885B2 (en) | 2007-03-14 | 2013-12-24 | Siemens Aktiengesellschaft | Solder alloys for repairing a component |
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