JPS5848601A - 焼結部品の製造方法 - Google Patents
焼結部品の製造方法Info
- Publication number
- JPS5848601A JPS5848601A JP56145593A JP14559381A JPS5848601A JP S5848601 A JPS5848601 A JP S5848601A JP 56145593 A JP56145593 A JP 56145593A JP 14559381 A JP14559381 A JP 14559381A JP S5848601 A JPS5848601 A JP S5848601A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- powder
- sintered
- electrodes
- manufacturing
- sintering
- 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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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C1/00—Making non-ferrous alloys
- C22C1/04—Making non-ferrous alloys by powder metallurgy
- C22C1/045—Alloys based on refractory metals
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Powder Metallurgy (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】
本発明は焼結部品の製造方法に係シ、更に詳しくは寸法
１１１度の＾い焼結部品の製造方法に関する。
１１１度の＾い焼結部品の製造方法に関する。
民生用電気機器の電源＊ａ回路又は制御回路用素子など
としてシリコン整流ダイオードが汎用されている。仁の
うち、実用上、比較的電気容量の小さな素子を）（ツケ
ージしたものとして、リードマウント形ダイオードがあ
る。このダイオードは、ｐｍ＊合を１つ有する円柱状の
シリコン半導体ウェハから成る素子の内子面部に夫々、
通常同径の円柱状金属電極の一方の平面部を圧接浴接又
はろう付は表とにより接合し、これら０＠惚Ｏ他の平面
部に同様に圧接溶接などによりリード線を取付け、ウェ
ハ及び電極の全体をガラスモールド又は樹脂モールドな
どで気密封止して成る素子である。
としてシリコン整流ダイオードが汎用されている。仁の
うち、実用上、比較的電気容量の小さな素子を）（ツケ
ージしたものとして、リードマウント形ダイオードがあ
る。このダイオードは、ｐｍ＊合を１つ有する円柱状の
シリコン半導体ウェハから成る素子の内子面部に夫々、
通常同径の円柱状金属電極の一方の平面部を圧接浴接又
はろう付は表とにより接合し、これら０＠惚Ｏ他の平面
部に同様に圧接溶接などによりリード線を取付け、ウェ
ハ及び電極の全体をガラスモールド又は樹脂モールドな
どで気密封止して成る素子である。
これらの、素子、 特にガラスモールドしたダイオード
においては、動作時に素子の半導体抵抗に基づいて発生
する熱が、素子内部に蓄積される傾向にある。そこで、
前記金属電極に−は、ウェハ内部に蓄積される熱を外部
に導出する役Ｉｎあるのだが、該素子と金属電極との熱
＆張係数の差に起因して素子の内部応力が＾まり、熱膨
張破壊を起こすなどした。
においては、動作時に素子の半導体抵抗に基づいて発生
する熱が、素子内部に蓄積される傾向にある。そこで、
前記金属電極に−は、ウェハ内部に蓄積される熱を外部
に導出する役Ｉｎあるのだが、該素子と金属電極との熱
＆張係数の差に起因して素子の内部応力が＾まり、熱膨
張破壊を起こすなどした。
そこで、この内部応力の低減を主目的として、熱膨張係
数がシリコン及びガラスに近いモリプデｙ （Ｓｌ ７
．６ ｘ １０−’ Ｋ−” （４０Ｃ）Ｋ対しテＭＯ
５，２８ｌ Ｏ−’に−１（０〜１００ＩＺ’）の線膨
張係数を有する〕等を電極材料として用いたものが開発
された。
数がシリコン及びガラスに近いモリプデｙ （Ｓｌ ７
．６ ｘ １０−’ Ｋ−” （４０Ｃ）Ｋ対しテＭＯ
５，２８ｌ Ｏ−’に−１（０〜１００ＩＺ’）の線膨
張係数を有する〕等を電極材料として用いたものが開発
された。
このリードマウント形ダイオードに用いられるモリブデ
ン電極には、素子の特性安定化の為に、動作時に素子の
平向部の全域に亘って均一な電位及び電流密度が得られ
る様に、該素子平面部のみならず、電極の素子との接合
面が平面度及び寸法精度の萬い平滑な面となっているこ
とが必要とされている。及び製造上からも、例えば自動
溶接機を用いて電極平面部にリード廖を圧接溶接などに
よシ取付ける場合に、これらの接続部の溶接不良を防止
するために、電極の長さ方向感高い寸法精度となってい
ることが必要とされている。例えば電流容量１アンペア
級のリードマウント形ダイオードに用いられる径１．５
１１１％長さ２．０−の円柱状モリブデン電極の場合、
一般に平向部における５μＩ以下の平面度、及び径±０
．０５■、長さ士（ｋｌ〜０．００５ｍｍの寸法精度が
必要とされている。
ン電極には、素子の特性安定化の為に、動作時に素子の
平向部の全域に亘って均一な電位及び電流密度が得られ
る様に、該素子平面部のみならず、電極の素子との接合
面が平面度及び寸法精度の萬い平滑な面となっているこ
とが必要とされている。及び製造上からも、例えば自動
溶接機を用いて電極平面部にリード廖を圧接溶接などに
よシ取付ける場合に、これらの接続部の溶接不良を防止
するために、電極の長さ方向感高い寸法精度となってい
ることが必要とされている。例えば電流容量１アンペア
級のリードマウント形ダイオードに用いられる径１．５
１１１％長さ２．０−の円柱状モリブデン電極の場合、
一般に平向部における５μＩ以下の平面度、及び径±０
．０５■、長さ士（ｋｌ〜０．００５ｍｍの寸法精度が
必要とされている。
従来かかるモリブデン電４にの製造方法としては１通常
粉末冶金法によ）モリブデン粉末を成形、焼結し、得ら
れた焼結体インゴットに鍛造、伸線加工を施こしたもの
を切断加工して所望の形状の製品を得る方法が用いられ
ていた。この方法によれば、焼結後の鍛造、伸線加工な
どの処理を施している為に１略理論密度に近い緻密な組
織を有し、且つ寸法′１ＩＩｔＬの高い製品が得られる
のであるが、かかる焼結後の処理操作及び装置が煩雑で
あり、従ってコスト高となる等製造上の難点があった。
粉末冶金法によ）モリブデン粉末を成形、焼結し、得ら
れた焼結体インゴットに鍛造、伸線加工を施こしたもの
を切断加工して所望の形状の製品を得る方法が用いられ
ていた。この方法によれば、焼結後の鍛造、伸線加工な
どの処理を施している為に１略理論密度に近い緻密な組
織を有し、且つ寸法′１ＩＩｔＬの高い製品が得られる
のであるが、かかる焼結後の処理操作及び装置が煩雑で
あり、従ってコスト高となる等製造上の難点があった。
そこでかかる製造上の難点を解消して、焼結の段階で緻
密でしかも高寸法精度の製品を得る方法が開発された。
密でしかも高寸法精度の製品を得る方法が開発された。
その−例として、原料のモリブデン粉末として微細で均
一な粒径のものを用いるなど工夫がなされている。従来
かがるモリブデン粉末としては通常平均粒径３〜１０μ
ｍのものが用いられていたのであるが、この粒径のもの
では、得られる焼結体の緻密化はある程度達成されるの
であるが、表面形状が不安定であり、製品の平面度及び
寸法精度にばらつきが生じた。従って前述した１アンペ
ア級リードマウント形ダイオード用電極など高平面度、
高寸法ＭＵを必要とされる製品が得難いという難点かあ
つ九。
一な粒径のものを用いるなど工夫がなされている。従来
かがるモリブデン粉末としては通常平均粒径３〜１０μ
ｍのものが用いられていたのであるが、この粒径のもの
では、得られる焼結体の緻密化はある程度達成されるの
であるが、表面形状が不安定であり、製品の平面度及び
寸法精度にばらつきが生じた。従って前述した１アンペ
ア級リードマウント形ダイオード用電極など高平面度、
高寸法ＭＵを必要とされる製品が得難いという難点かあ
つ九。
そこで、更に微細なモリブデン粉末を用いて安定な表面
形状を有する緻密な焼結製品を得る試みがなされ九。と
ころが、平均粒径１０μｍ以下の粉末を用いた場合には
、焼結体の緻密度は更に尚まるのであるが、成形の際の
充填ばらつきなどによシ、必ずしも十分な平面度、寸法
精度を有する焼結製品が得られないのであった。
形状を有する緻密な焼結製品を得る試みがなされ九。と
ころが、平均粒径１０μｍ以下の粉末を用いた場合には
、焼結体の緻密度は更に尚まるのであるが、成形の際の
充填ばらつきなどによシ、必ずしも十分な平面度、寸法
精度を有する焼結製品が得られないのであった。
本発明者は、前述のり一ドマウント形ダイオード用電極
など編い平面度、高寸法ｎ嵐が必要とされる焼結部品の
製造方法を開発すべく鋭意研究した結果、成形時の粉末
の流動性（安息角）が前記の特性に大きく影響すること
およびモリブデン粉末を成形するに先立って造粒すると
とＫより、成形の際の充填ばらつきなどが低減゛し、従
って緻密で安定した配向の、組織を有すると共に高い平
面度及び高寸法精度の焼結製品が得られることを見出し
、本発明を完成するに至った。
など編い平面度、高寸法ｎ嵐が必要とされる焼結部品の
製造方法を開発すべく鋭意研究した結果、成形時の粉末
の流動性（安息角）が前記の特性に大きく影響すること
およびモリブデン粉末を成形するに先立って造粒すると
とＫより、成形の際の充填ばらつきなどが低減゛し、従
って緻密で安定した配向の、組織を有すると共に高い平
面度及び高寸法精度の焼結製品が得られることを見出し
、本発明を完成するに至った。
本発明の目的は、製品寸法精度の高い焼結部品の製造方
法を提供することにある。
法を提供することにある。
すなわち本発明の一＼ＸＭｅ＼鴇−焼結部品の製造方法
は、安息角４５°以下のモリブデン粉末を成形、焼結す
ることを特徴とする。
は、安息角４５°以下のモリブデン粉末を成形、焼結す
ることを特徴とする。
モリブデン粉末の安息角が４５°を越えると、粉末の成
形製への充填が安定せず、寸法精度、平面度にばらつき
を生ずる。かかる安息角の測定は、通常は、所間注入角
法、と夛わけ自由堆積法と呼ばれる方法によル測定され
る。これは、漏斗などのオリアイス（ｏｌｉｆｌｅ・）
から、粉末を静かに板上に落下して、円錐状に堆積した
粉体の、該円錐の傾斜角を求める方法である。またモリ
ブデン粉末は造粒して粒径２０〜２００μｍの造粒粉末
であることがよい。造粒方法としては、スプレー造粒が
よい。仁の造粒方法は、有機結合剤等によシ泥漿状とし
たモリブデン粉末を、スプレーし熱風にて急速に乾燥さ
せるものであるが、得ら些た造粒粉末は、球状を呈して
おシ、流動性にと）わけ優れている。また、造粒粉末の
原料は、平均粒径３〜ｌＯμｍ程度゛の微細なモリブデ
ン粉末であることが好まし゛い。次いで、′必要があれ
ば得られた造粒粉末をふるい別けして最終的に粒径２０
〜２００μｍの造粒粉末を得る。なお、充填状態を考慮
すると粒径が、３０〜１５０μｍの範囲であることがよ
い。
形製への充填が安定せず、寸法精度、平面度にばらつき
を生ずる。かかる安息角の測定は、通常は、所間注入角
法、と夛わけ自由堆積法と呼ばれる方法によル測定され
る。これは、漏斗などのオリアイス（ｏｌｉｆｌｅ・）
から、粉末を静かに板上に落下して、円錐状に堆積した
粉体の、該円錐の傾斜角を求める方法である。またモリ
ブデン粉末は造粒して粒径２０〜２００μｍの造粒粉末
であることがよい。造粒方法としては、スプレー造粒が
よい。仁の造粒方法は、有機結合剤等によシ泥漿状とし
たモリブデン粉末を、スプレーし熱風にて急速に乾燥さ
せるものであるが、得ら些た造粒粉末は、球状を呈して
おシ、流動性にと）わけ優れている。また、造粒粉末の
原料は、平均粒径３〜ｌＯμｍ程度゛の微細なモリブデ
ン粉末であることが好まし゛い。次いで、′必要があれ
ば得られた造粒粉末をふるい別けして最終的に粒径２０
〜２００μｍの造粒粉末を得る。なお、充填状態を考慮
すると粒径が、３０〜１５０μｍの範囲であることがよ
い。
かくして得られ九造粒粉末を成形して、所望の形状の成
形体を得る。この成形によって、得られる成形体の密度
（圧粉密度）が６．５〜７．５９〜となる仁とが好まし
い。というのは、密度ｉ）Ｘ ６．５９／ｃｍ”未満で
あると得られる焼結体が十分に緻密なものとならず成形
体強度が不足し、寸法ｎ度がばらつくとともに取扱中に
破損することとなる。７．５９／ｌｘ”を超えると仮焼
又は焼結時において成形体中のガスが抜けＫ＜（な夛却
って焼結体の密度が低下する。
形体を得る。この成形によって、得られる成形体の密度
（圧粉密度）が６．５〜７．５９〜となる仁とが好まし
い。というのは、密度ｉ）Ｘ ６．５９／ｃｍ”未満で
あると得られる焼結体が十分に緻密なものとならず成形
体強度が不足し、寸法ｎ度がばらつくとともに取扱中に
破損することとなる。７．５９／ｌｘ”を超えると仮焼
又は焼結時において成形体中のガスが抜けＫ＜（な夛却
って焼結体の密度が低下する。
次いで得られた成形体を゛仮焼して成形体に含まれる有
機結合剤を飛散せしめる。仮焼は、成形体表面の酸化を
防止する為に、還元雰囲気中。
機結合剤を飛散せしめる。仮焼は、成形体表面の酸化を
防止する為に、還元雰囲気中。
通常水素雰囲気中で行うのが好ましい。仮焼温度及び時
間は％４００〜５００Ｃ，６０分程度であれば良い。
間は％４００〜５００Ｃ，６０分程度であれば良い。
かくして仮焼した成形体を焼結させる。焼結方法として
は、炉焼結がよい。焼結は、還元性雰囲気中１通常は、
水素雰囲気中で行うのが好ましい。ま九焼結温度は、
１７００〜１９００ Ｃ或はこれ以上の温度域で行わ
れるのが好ましい。というのは、１７００Ｃ以下である
と目的とする焼結体の緻密化が十分に達成され得ない為
である。
は、炉焼結がよい。焼結は、還元性雰囲気中１通常は、
水素雰囲気中で行うのが好ましい。ま九焼結温度は、
１７００〜１９００ Ｃ或はこれ以上の温度域で行わ
れるのが好ましい。というのは、１７００Ｃ以下である
と目的とする焼結体の緻密化が十分に達成され得ない為
である。
焼結時間は焼結方法又は焼結温度などによって異なるが
、通常は３〜７時間である。
、通常は３〜７時間である。
本発明方法によれば、安息角４５°以下の流動性のよい
モリブデン粉末を用いることＫよシ、および出発物質と
して粒径３〜ｌＯμｍの均一で倣細なモリブデン粉末を
用い、この粉末を成形するに先立ち造粒して粒径２０〜
２００μｍの造粒粉末としているために、成形時の充填
ばらつきなどが低減し、従って緻密で安定した配向含有
すると共に高い平面度及び高寸法ｎ度の焼結製品が得ら
れる。且つ、焼結後の鍛造、線引き及び切断加工などの
処理操作及・び装置が省略できる為に低コストであるな
ど工業的に有利な方法と言える◎ 本発明方法は、前述のシリコン整流素子又はシリコン制
御整流素子（サイリスタ）等の半導体素子用電極或は基
板などに用いられるモリブデン小物焼結部品のように、
′成形に際しての充填粉末量の少ないものの製造方法と
して％に優れる。また接点材或はＸ線のターゲットなど
として用いられるモリブデン焼結製品の製造方法として
も有用である。
モリブデン粉末を用いることＫよシ、および出発物質と
して粒径３〜ｌＯμｍの均一で倣細なモリブデン粉末を
用い、この粉末を成形するに先立ち造粒して粒径２０〜
２００μｍの造粒粉末としているために、成形時の充填
ばらつきなどが低減し、従って緻密で安定した配向含有
すると共に高い平面度及び高寸法ｎ度の焼結製品が得ら
れる。且つ、焼結後の鍛造、線引き及び切断加工などの
処理操作及・び装置が省略できる為に低コストであるな
ど工業的に有利な方法と言える◎ 本発明方法は、前述のシリコン整流素子又はシリコン制
御整流素子（サイリスタ）等の半導体素子用電極或は基
板などに用いられるモリブデン小物焼結部品のように、
′成形に際しての充填粉末量の少ないものの製造方法と
して％に優れる。また接点材或はＸ線のターゲットなど
として用いられるモリブデン焼結製品の製造方法として
も有用である。
実施例
未発明方法を用いて、焼結径径１．５ ｗｍ 、長さ２
．０ｗａｍの円柱状の焼結部品上作製した。
．０ｗａｍの円柱状の焼結部品上作製した。
平均粒径３μｍのモリブデン粉末と、ポリビニルアルコ
ール（１３％濃度）とを混練し、モリブデンが約７０％
の溶液（比重２．７ ｆ／ａｎ” ）を用いて、スプレ
ー造粒を行なった。スプレー造粒は、スプレー速度３ノ
／時間で行なった。得られた造粒粉末をふるい別けして
粒径２０〜２００μｍＯ造粒粉末を得た。
ール（１３％濃度）とを混練し、モリブデンが約７０％
の溶液（比重２．７ ｆ／ａｎ” ）を用いて、スプレ
ー造粒を行なった。スプレー造粒は、スプレー速度３ノ
／時間で行なった。得られた造粒粉末をふるい別けして
粒径２０〜２００μｍＯ造粒粉末を得た。
かくして得られた造粒粉末を、プレス型に充填し、安息
角と充填重量を調べるとともにこれをプレス型を用いて
圧力２ ｔＯＱ／ｅｘ’で成形し得られた成形体を水素
雰囲気炉で室温から１０００ Ｃ迄８時間で仮焼して有
機結合剤を飛散せしめ、次いでこの成形体を炉焼結によ
り尿素雰囲気中１８００Ｇ１５時間焼結させた。
角と充填重量を調べるとともにこれをプレス型を用いて
圧力２ ｔＯＱ／ｅｘ’で成形し得られた成形体を水素
雰囲気炉で室温から１０００ Ｃ迄８時間で仮焼して有
機結合剤を飛散せしめ、次いでこの成形体を炉焼結によ
り尿素雰囲気中１８００Ｇ１５時間焼結させた。
比較例として、粒ｖｋ３〜ｌＯμｍのモリブデン粉末を
用い、これを造粒しないで、本発明方法と同一条件にで
成形、焼結して同一形状の焼結部品を得た。成形に際し
ての充填重量及びモリブデン粉末の安息角を測定し、結
果を表に示した。
用い、これを造粒しないで、本発明方法と同一条件にで
成形、焼結して同一形状の焼結部品を得た。成形に際し
ての充填重量及びモリブデン粉末の安息角を測定し、結
果を表に示した。
かくして得られた本発明に係るモリブデン小物焼結部品
１０個及び比較例１０個の焼結書度、寸法精度及び平面
度を測定した。結果を表に示した〇 表 上記の結果からも明らかなとおり、本発明に係るモリブ
デン小物焼結部品は、従来例と比べても、充填重量のば
らつきが少なく製品寸法精度の＾いものである。
１０個及び比較例１０個の焼結書度、寸法精度及び平面
度を測定した。結果を表に示した〇 表 上記の結果からも明らかなとおり、本発明に係るモリブ
デン小物焼結部品は、従来例と比べても、充填重量のば
らつきが少なく製品寸法精度の＾いものである。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 安息キ４５°以下のモリブデン粉末を成形、焼結す
ることを特徴とする焼結部品の製造方法。 ２、 モリブデン粉末は、造粒してなる粒ｉ２０〜２０
０μの粉末である特許請求の範囲９１項記載の焼結部品
の製造方法。 ５、 モリブデン粉末は、粒径３０〜１５０μである特
許請求の範囲＃！２項記載の焼結部品の製造方法。 ４、 造粒が、スプレー造粒による特許請求の範囲第１
項記載の焼結部品の製造方法。 ５、焼結部品が、半導体素子用電極である特許請求の範
囲第１項記載の焼結部品の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56145593A JPS5848601A (ja) | 1981-09-17 | 1981-09-17 | 焼結部品の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56145593A JPS5848601A (ja) | 1981-09-17 | 1981-09-17 | 焼結部品の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5848601A true JPS5848601A (ja) | 1983-03-22 |
Family
ID=15388662
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56145593A Pending JPS5848601A (ja) | 1981-09-17 | 1981-09-17 | 焼結部品の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5848601A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63173545A (ja) * | 1987-01-13 | 1988-07-18 | Nippon Nousan Kogyo Kk | 子豚用顆粒状飼料 |
| CN102699329A (zh) * | 2012-01-04 | 2012-10-03 | 洛阳科威钨钼有限公司 | 一种大型钼棒的制作工艺 |
| CN103442829A (zh) * | 2011-05-19 | 2013-12-11 | 株式会社东芝 | 钼造粒粉的制造方法及钼造粒粉 |
-
1981
- 1981-09-17 JP JP56145593A patent/JPS5848601A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63173545A (ja) * | 1987-01-13 | 1988-07-18 | Nippon Nousan Kogyo Kk | 子豚用顆粒状飼料 |
| CN103442829A (zh) * | 2011-05-19 | 2013-12-11 | 株式会社东芝 | 钼造粒粉的制造方法及钼造粒粉 |
| CN102699329A (zh) * | 2012-01-04 | 2012-10-03 | 洛阳科威钨钼有限公司 | 一种大型钼棒的制作工艺 |
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