JPH05228625A - ダイヤモンド単結晶半田付け工具 - Google Patents
ダイヤモンド単結晶半田付け工具Info
- Publication number
- JPH05228625A JPH05228625A JP4029505A JP2950592A JPH05228625A JP H05228625 A JPH05228625 A JP H05228625A JP 4029505 A JP4029505 A JP 4029505A JP 2950592 A JP2950592 A JP 2950592A JP H05228625 A JPH05228625 A JP H05228625A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- tool
- single crystal
- diamond single
- base material
- solder
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
- Carbon And Carbon Compounds (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 半田付け工具の寿命向上を図り、半田の付着
を防止する。 【構成】 天然ダイヤモンド単結晶又は合成ダイヤモン
ド単結晶から成る工具素材１を工具母材２の先端に接合
して寿命の向上を図る。
を防止する。 【構成】 天然ダイヤモンド単結晶又は合成ダイヤモン
ド単結晶から成る工具素材１を工具母材２の先端に接合
して寿命の向上を図る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、電気回路の配線工程
に使用される半田付け工具に関するものである。
に使用される半田付け工具に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】自動半田付け装置に組込まれる半田付け
工具として、熱伝導性の高い銅Ｃｕを工具素材とし、工
具全体または先端部にクロムメッキを施して耐摩耗性、
耐食性、耐熱性を高めたものが従来から知られている。
工具として、熱伝導性の高い銅Ｃｕを工具素材とし、工
具全体または先端部にクロムメッキを施して耐摩耗性、
耐食性、耐熱性を高めたものが従来から知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来の
半田付け工具においては、使用中に工具先端に半田が付
着することが多くあり、高圧エアの吹付け等によって付
着半田を除去する必要がある。また、連続した半田付け
作業によって、工具先端に繰り返し応力が作用するた
め、メッキ膜に剥れが生じ易く、そのメッキ膜の剥れに
よって溶融半田が付着する。この半田の付着力はきわめ
て強く、高圧エアの吹付けだけでは除去することができ
ず、半田付け工具の取り替えを必要とし、その工具の取
り替え時、装置を停止させる必要があるため、装置の稼
働率を著しく低下させる問題がある。
半田付け工具においては、使用中に工具先端に半田が付
着することが多くあり、高圧エアの吹付け等によって付
着半田を除去する必要がある。また、連続した半田付け
作業によって、工具先端に繰り返し応力が作用するた
め、メッキ膜に剥れが生じ易く、そのメッキ膜の剥れに
よって溶融半田が付着する。この半田の付着力はきわめ
て強く、高圧エアの吹付けだけでは除去することができ
ず、半田付け工具の取り替えを必要とし、その工具の取
り替え時、装置を停止させる必要があるため、装置の稼
働率を著しく低下させる問題がある。
【０００４】この発明は、上記従来の問題点を解決し、
半田付け工具の寿命向上を図り、半田の付着を防止する
ことを技術的課題としている。
半田付け工具の寿命向上を図り、半田の付着を防止する
ことを技術的課題としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、この発明においては、天然ダイヤモンド単結晶又
は合成ダイヤモンド単結晶を工具素材とし、その工具素
材を工具母材に接合した構成を採用したのである。
めに、この発明においては、天然ダイヤモンド単結晶又
は合成ダイヤモンド単結晶を工具素材とし、その工具素
材を工具母材に接合した構成を採用したのである。
【０００６】ここで、工具母材と工具素材の線膨脹係数
が大きく相違すると、両部材の接合時に、工具母材と工
具素材の熱膨脹差から応力が発生し、工具素材に亀裂が
入り易くなる。
が大きく相違すると、両部材の接合時に、工具母材と工
具素材の熱膨脹差から応力が発生し、工具素材に亀裂が
入り易くなる。
【０００７】したがって、工具母材は、工具素材と略同
等の線膨脹係数を有する材料で形成し、室温から５００
℃までの線膨脹係数が３×１０-6〜７．５-6／℃の範囲
にある材料を用いるのがよい。
等の線膨脹係数を有する材料で形成し、室温から５００
℃までの線膨脹係数が３×１０-6〜７．５-6／℃の範囲
にある材料を用いるのがよい。
【０００８】そのような材料として、ＳｉＣ、Ｓｉ3 Ｎ
4 、Ｍｏ、Ｗ、超硬合金、Ｆｅ−Ｎｉ合金、鋼等の金属
や合金、セラミック等を挙げることができる。
4 、Ｍｏ、Ｗ、超硬合金、Ｆｅ−Ｎｉ合金、鋼等の金属
や合金、セラミック等を挙げることができる。
【０００９】また、ダイヤモンド結晶体の半田と接触す
る部分の面粗度は、半田の付着を防止する上において細
かい程好ましいが、細かくなると高精度の研磨を必要と
し、工具のコストが高くなる。このため、上記面粗度は
Ｒｍａｘ０．００５μｍ〜０．５μｍ程度とするのがよ
い。
る部分の面粗度は、半田の付着を防止する上において細
かい程好ましいが、細かくなると高精度の研磨を必要と
し、工具のコストが高くなる。このため、上記面粗度は
Ｒｍａｘ０．００５μｍ〜０．５μｍ程度とするのがよ
い。
【００１０】工具母材と工具素材の接合には、ロウ材を
用いるロウ接法を採用することができる。
用いるロウ接法を採用することができる。
【００１１】ロウ接法を採用する場合は、３００℃以上
の融点を有するロウ材を用いる。そのようなロウ材とし
て、周期律表第IVａ、Va、VIａ、VIIa族元素の少なくと
も１種以上を１〜４０重量％含有し、残部が周期律表第
VIII族、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕ、Ｂ、Ｉｎ、Ｓｎの少なくと
も１種以上から成る合金を挙げることができる。
の融点を有するロウ材を用いる。そのようなロウ材とし
て、周期律表第IVａ、Va、VIａ、VIIa族元素の少なくと
も１種以上を１〜４０重量％含有し、残部が周期律表第
VIII族、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕ、Ｂ、Ｉｎ、Ｓｎの少なくと
も１種以上から成る合金を挙げることができる。
【００１２】上記ロウ接法を採用する接合において、工
具素材の接合面に周期律表第IVａ、Va、VIａ、VIIa族元
素の少なくとも１種以上から成る金属、合金又はこれら
元素の化合物から成る薄膜と、周期率表第VIII族、Ｃ
ｕ、Ａｇ、Ａｕの１種以上から成る薄膜をその順番で被
覆し、その被覆層を介して工具母材と工具素材とをロウ
接することにより、工具母材と工具素材をより強固に接
合することができる。
具素材の接合面に周期律表第IVａ、Va、VIａ、VIIa族元
素の少なくとも１種以上から成る金属、合金又はこれら
元素の化合物から成る薄膜と、周期率表第VIII族、Ｃ
ｕ、Ａｇ、Ａｕの１種以上から成る薄膜をその順番で被
覆し、その被覆層を介して工具母材と工具素材とをロウ
接することにより、工具母材と工具素材をより強固に接
合することができる。
【００１３】
【実施例１】高温高圧合成法により１カラットのダイヤ
モンド単結晶を合成し、切断面が１００方位となるよう
レーザーで切断し、その切断面をスカイフ盤で研磨し、
面粗度がＲｍａｘ０．０５μｍ、厚さ０．５mmのダイヤ
モンド単結晶から成る工具素材を形成した。
モンド単結晶を合成し、切断面が１００方位となるよう
レーザーで切断し、その切断面をスカイフ盤で研磨し、
面粗度がＲｍａｘ０．０５μｍ、厚さ０．５mmのダイヤ
モンド単結晶から成る工具素材を形成した。
【００１４】上記工具素材をさらにレーザーで所定の寸
法に切断したのち、材質がＭｏである工具母材に、Ａｇ
−Ｃｕ−Ｔｉ合金のロウ材で真空ロウ付けを行ない、図
１に示す半田付け工具Ａを形成した。ここで、１は工具
素材、２は工具母材を示す。
法に切断したのち、材質がＭｏである工具母材に、Ａｇ
−Ｃｕ−Ｔｉ合金のロウ材で真空ロウ付けを行ない、図
１に示す半田付け工具Ａを形成した。ここで、１は工具
素材、２は工具母材を示す。
【００１５】その半田付け工具Ａを加熱温度２００℃荷
重０．３kgで半田付け作業を繰り返し行なったところ、
工具素材１の摩耗は殆んどなく、３０万回の使用に充分
耐え、半田の付着は全くなかった。
重０．３kgで半田付け作業を繰り返し行なったところ、
工具素材１の摩耗は殆んどなく、３０万回の使用に充分
耐え、半田の付着は全くなかった。
【００１６】その比較として、従来のクロムメッキ工具
を同条件で半田付け作業を行なったところ、約１万回の
使用によって半田が強く付着し、除去することができな
かった。
を同条件で半田付け作業を行なったところ、約１万回の
使用によって半田が強く付着し、除去することができな
かった。
【００１７】このことから、本発明の半田付け工具は従
来の工具に比較して、３０倍以上の寿命をもつことが分
る。
来の工具に比較して、３０倍以上の寿命をもつことが分
る。
【００１８】
【実施例２】実施例１と同様の製造方法によって、表１
に示すダイヤモンド単結晶半田付け工具を形成した。
に示すダイヤモンド単結晶半田付け工具を形成した。
【００１９】
【表１】
【００２０】これらの半田付け工具の製作結果を表２に
示し、同時に、実施例１と同条件での半田付けテストの
結果を示す。
示し、同時に、実施例１と同条件での半田付けテストの
結果を示す。
【００２１】
【表２】
【００２２】
【実施例３】ダイヤモンド単結晶と数種の工具母材とを
下記２つの接合方法により接合してＮｏ，Ｇ乃至Ｋの工
具を形成し、各工具の工具素材と工具母材の接合強度
（剪断強度）を測定した。その結果を表３に示す。
下記２つの接合方法により接合してＮｏ，Ｇ乃至Ｋの工
具を形成し、各工具の工具素材と工具母材の接合強度
（剪断強度）を測定した。その結果を表３に示す。
【００２３】接合方法 （Ｉ）：６０Ａｇ−３０Ｃｕ−１０Ｔｉ（重量％）のロ
ウ材を用いて真空ロウ付けするロウ付け方法 （II）：工具接合面に厚さ１μｍのＴｉとＮｉを被覆
し、７０Ａｇ−３０Ｃｕ（重量％）のロウ材を用いて高
周波加熱により大気中でロウ付けするロウ付け方法
ウ材を用いて真空ロウ付けするロウ付け方法 （II）：工具接合面に厚さ１μｍのＴｉとＮｉを被覆
し、７０Ａｇ−３０Ｃｕ（重量％）のロウ材を用いて高
周波加熱により大気中でロウ付けするロウ付け方法
【００２４】
【表３】
【００２５】
【発明の効果】以上のように、この発明に係る半田付け
工具においては、耐摩耗性、耐食性、耐熱性に優れたダ
イヤモンド単結晶から成る工具素材を工具母材に接合し
た構成を採用したので、工具の寿命の大幅な向上を図る
ことができると共に、ダイヤモンド単結晶体は濡れ性が
少ないため半田の付着がなく、半田の使用量を一定に制
御することが可能となり、半田の除去工程を省くことが
できる。
工具においては、耐摩耗性、耐食性、耐熱性に優れたダ
イヤモンド単結晶から成る工具素材を工具母材に接合し
た構成を採用したので、工具の寿命の大幅な向上を図る
ことができると共に、ダイヤモンド単結晶体は濡れ性が
少ないため半田の付着がなく、半田の使用量を一定に制
御することが可能となり、半田の除去工程を省くことが
できる。
【図１】この発明に係る半田付け工具の一実施例を示す
正面図
正面図
１ 工具素材 ２ 工具母材
Claims (3)
- 【請求項１】 天然ダイヤモンド単結晶又は合成ダイヤ
モンド単結晶を工具素材とし、その工具素材を工具母材
に接合したダイヤモンド単結晶半田付け工具。 - 【請求項２】 室温から６００℃までの線膨脹係数が３
×１０-6〜７．５×１０-6／℃の範囲にある金属、合
金、セラミックのいずれかを工具母材とした請求項１に
記載のダイヤモンド単結晶半田付け工具。 - 【請求項３】 工具母材がＳｉＣ、Ｓｉ3 Ｎ4 、Ｍｏ、
Ｗ、超硬合金、Ｆｅ−Ｎｉ合金、綱のいずれか１つから
成る請求項１又は２に記載のダイヤモンド単結晶半田付
け工具。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4029505A JPH05228625A (ja) | 1992-02-17 | 1992-02-17 | ダイヤモンド単結晶半田付け工具 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4029505A JPH05228625A (ja) | 1992-02-17 | 1992-02-17 | ダイヤモンド単結晶半田付け工具 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05228625A true JPH05228625A (ja) | 1993-09-07 |
Family
ID=12277952
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4029505A Pending JPH05228625A (ja) | 1992-02-17 | 1992-02-17 | ダイヤモンド単結晶半田付け工具 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05228625A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107385439A (zh) * | 2017-06-02 | 2017-11-24 | 泉州众志金刚石工具有限公司 | 一种Cu‑Ag‑Ti的金刚石钎焊涂层和其制备方法 |
| CN116352210A (zh) * | 2023-04-28 | 2023-06-30 | 哈尔滨工业大学 | 一种金刚石电烙铁及其制备方法 |
-
1992
- 1992-02-17 JP JP4029505A patent/JPH05228625A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107385439A (zh) * | 2017-06-02 | 2017-11-24 | 泉州众志金刚石工具有限公司 | 一种Cu‑Ag‑Ti的金刚石钎焊涂层和其制备方法 |
| CN107385439B (zh) * | 2017-06-02 | 2023-10-17 | 泉州众志金刚石工具有限公司 | 一种Cu-Ag-Ti的金刚石钎焊涂层和其制备方法 |
| CN116352210A (zh) * | 2023-04-28 | 2023-06-30 | 哈尔滨工业大学 | 一种金刚石电烙铁及其制备方法 |
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