銀コンタクトろう付けアセンブリは、銀合金コンタクトチップを銅または銅合金基板に接合するために硬ろう付けに依存しています。ろう付けアセンブリの接合品質は、主にろう材の組成、溶融温度範囲、ろう付け時の表面酸化物の除去によって決まります。ろう付け材料の選択が不適切であると、接合部が脆くなり、接触抵抗が増加し、周期的な電気負荷がかかるとリレーやコンタクタが早期故障する可能性があります。
ろう付けは、同一または異種の材料を永久的に接合する方法です。融接や圧接とは異なり、ろう付けは母材の融点以下で行われます。このプロセスにより、滑らかな接合が得られ、基板の微細構造の変化が制限され、ワークピースの寸法精度が制御されます。この特性により、ろう付けは金属-と-のアセンブリの精密接合に適しており、航空宇宙、原子力、計器、電子機器、電気部品の製造で広く採用されています。
ろう材はろう材とろう材から構成されます。ろう材は、接合部を形成するための充填合金として機能します。ろう付け用フラックスは、母材金属とろう材の表面の酸化物を除去し、加熱中に金属基材を保護します。フィラーメタルの特性とベースメタルとの界面相互作用が、最終的な接合性能を左右します。コスト管理のため、フィラーメタル配合により貴金属の消費を最小限に抑えながら、機械的、熱的、電気的要件を満たします。
フィラーメタルは合金マトリックスによって分類されます。一般的なグレードには、錫-ベース、銀-ベース、銅-ベース、アルミニウム-ベース、ニッケル-ベース、マンガン-ベース、貴金属フィラーメタルなどがあります。溶融温度によって、金属フィラーは、融点が 450 度未満の軟ろう材と 450 度を超える硬ろう材に分けられます。硬ろう材はさらに、900 度を超える高温グレードと 900 度未満の中温グレードに分類されます。-フィラーメタルは、さまざまなろう付けプロセスに適合するように、ワイヤー、ストリップ、リング、シート、フォイル、粉末、およびペーストに製造されます。ペーストフィラーメタルは、粉末合金をフラックス、溶剤、活性剤などのキャリアと組み合わせます。
銀-ベースのろう材は、銀ろう付け接点アセンブリに最も広く使用されている硬ろう合金です。銀-ベースの溶加材は、適度な溶融範囲、良好な濡れ性、高い引張強度、延性、熱伝導性、導電性、耐食性を備えています。軟鋼、構造用鋼、ステンレス鋼、高温合金、銅合金、コバール合金、高融点金属をろう付けできます。-銅、亜鉛、錫、カドミウムが合金元素として添加されます。銅は、脆い金属間相を形成することなく溶融温度を下げるための主要な添加剤として機能します。利用可能な形状には、ワイヤ、シート、リング、フォイル ストリップ、ペースト、プリフォーム、サンドイッチ シム、コアド ワイヤが含まれており、電気接点製造用の自動および手動のろう付けラインに適合します。
世界のろう材生産量は国内生産が大半を占めています。ろう付けグレードの一部は国際製造基準に達しています。業界は不均衡に直面しています。低品位のフィラー金属生産能力が市場需要を上回っている一方で、高度な製造用の高性能ろう材は依然として供給不足です。-多くの高温溶加材、活性ろう付け合金、自動ろう付け充填材、複合充填材、ペーストろう材は依然として輸入に依存しています。国内生産では溶解・加工管理にギャップが存在する。一般的な欠陥には、一貫性のない化学組成、ガスと不純物の含有量の増加、許容範囲外の寸法、粗悪な表面仕上げなどが含まれます。--業界標準はさまざまであり、施行に一貫性がないため、バッチ品質が不安定になります。
電子および半導体用途では、活性ろう材は活性元素としてチタン、ジルコニウム、またはニオブを使用します。これらの金属はセラミック表面と反応し、セラミックと金属基板の間に結合層を形成します。活性ろう材は、酸化物セラミック、非酸化物セラミック、および無機誘電体材料に適しています。-錫-ベースの軟はんだは、電子相互接続に広く使用されています。錫-ベースの合金は、融点が低く、原料が豊富に埋蔵されています。これらは、銅、銅合金、炭素鋼、錫-めっき、および亜鉛-めっきの基板の機械的、熱的、および電気的な相互接続接合部を形成します。鉛-フリーおよびハロゲン{{12}}フリーの錫はんだは、環境コンプライアンスのために鉛を含むはんだに代わって使用されていますが、全体的な性能は従来の錫-鉛はんだには完全に匹敵するものではありません。
銅-ベースのろう材は、銅合金、鋼、超硬合金に適用されます。製品の形態には、ワイヤ、ストリップ、リング、パウダー、ペースト、コア付きおよびコーティングされたプリフォームが含まれます。アルミニウム-ベースのろう材は、アルミニウムとアルミニウム合金の接合をサポートします。自動車、航空宇宙、鉄道輸送、冷凍事業におけるアルミニウム-銅の採用の増加により、フィン熱交換器、アルミニウム ハニカム パネル、銅-アルミニウムろう付け接合部に一般的に使用されるアルミニウムろう付け用充填剤の需要が増加しています。ニッケル-ベースのろう粉は、高温-硬ろう材として分類されます。溶融温度を下げるために、ホウ素、シリコン、またはリンが添加されます。ニッケル-ベースのフィラーは、銅、ニッケル、コバルト、ステンレス鋼、ダイヤモンドのろう付けに優れた耐熱性と耐食性をもたらします。最終用途には、ジェット エンジン、ロケット部品、化学装置、原子炉、EGR クーラー、熱交換器、燃料システムが含まれます。ニッケル-ベースのフィラー金属は、ペーストまたは急速凝固した非晶質箔ストリップとして供給されます。
銀電気コンタクトの溶接アセンブリの材料選択は、基板材料、動作温度、電気負荷、および製造ろう付け方法と一致する必要があります。フィラー金属が不一致であると、電気サイクル下で高い接触抵抗、接合部の亀裂、または剥離が発生します。エンジニアは量産前に、溶加材の溶融範囲、合金組成、濡れ性を検証する必要があります。本格的な製造の前に、接合部の引張強度と電気的安定性を検証するために、小規模バッチのろう付け試験を行うことをお勧めします。-
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