(57)【要約】【課題】超硬合金の銀ろう材によるろう付けのばらつきの少ない高い強度を提供する。【解決手段】超硬合金のろう接材３と超硬合金９の銀ろう材２によるろう付けであって、超高合金のろう付面の角部に不等辺面取り１０を施し、ろう付け時に圧力を加えて、ろう材を面取り部に充填させるろう付方法。不等辺面取りの寸法を、ろう付け後外側となる部分に対して、２０μｍから１００μｍにすることを特徴とする。不等辺面取りの深さ方向の長さは長いほどよい。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
超硬合金を銀ろう材でろう付する方法であって、
前記超硬合金のろう付される面の周囲の角部を不等辺面取りする方法であって、
ろう付け後外側となる不等辺面取りの寸法を２０μｍから１００μｍとし、
ろう付け時に加圧して面取り部に銀ろう材を充填させることを特徴とするろう付方法。
【請求項２】
超硬合金を銀ろう材でろう付する方法であって、
前記超硬合金をろう付けする時に、ろう付温度において軟化しない、直径２０μｍから１００μｍのワイヤーをろう付面に挟み込んだうえ、ろう付け時に加圧してろう付けする方法。
【請求項３】
超硬合金を銀ろう材でろう付する方法であって、
前記超硬合金をろう付けする時に、最大粒子寸法が２０μｍから１００μｍのチタン粒子をろう付面に挟み込んだうえ、ろう付け時に加圧してろう付けする方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、超硬合金の銀ろうを用いたろう付けにおいて、ろう付けの強度を向上及び安定化させる方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
集積回路の部品などの精密加工に、金型を用いた加工がある。金型の先端は加工材料と激しく摩擦するので、先端には耐摩耗性に優れた材料を用いる。耐摩耗性に優れた材料として多結晶ダイヤモンドがある。多結晶ダイヤモンド工具は、超硬合金母材の上に多結晶ダイヤモンドを焼結したブランクからカットブランクを切り出して、工具にろう付けする（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−１９３３３４号公報
【特許文献２】特開２００７−２００９９７号公報
【特許文献３】特開昭５９−２１５２９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
多結晶ダイヤモンド工具の場合、ダイヤの劣化を防ぐために、カットブランク（多結晶ダイヤモンド＋超硬合金）を工具にろう付する温度が低めに設定される。そのため、ろう材も低融点の銀ろう材が用いられる。低融点の銀ろう材は、超高合金に比べ強度および弾性率が低い。
【０００５】
近年、製品の細密化に伴って金型工具の細密化が進められ、工具の断面寸法が２ｍｍ以下のものもある。このような細い工具はろう付け部の強度がばらつき、製品の細密化の障害となっている。
【０００６】
ろう付けの強度は、ろうの厚さが薄いほど高いと言われている。しかしながら、超硬合金を柔らかい銀ろう材でろう付けする場合、ろうの厚さが２５μｍ以下になると強度が低下することがわかった。従って、ろう付けの強度を強化および安定化させるためには、ろうの厚さを２５μｍ以上に、かつ一定の厚さに保持する必要がある。
【０００７】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、ろう付けのろう厚さを一定にし、ろう接合の強度を向上かつ安定化させるろう付方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明のろう付方法は、超硬合金のろう付面の角を不等辺面取し、面取りされた部分にろう材を充填させ、ろうの厚さをろう付けの強度が最大となる厚さにするものである（面取り法）。
【０００９】
本発明のろう付方法は、ろう付けする際に、ろう付けされる超硬材料の間に、所定の太さのワイヤーを複数本挟み込むことによって、ろう材の厚さをろう付けの強度が最大となるろう厚さにするものである（ワイヤースペーサー法）。
【００１０】
本発明のろう付方法は、ろう付する際に、ろう付けされる超硬材料の間に、所定の大きさの粒子を挟み込むことによって、ろうの厚さをろう付けの強度が最大となる厚さにするものである（粒子スペーサー法）。
【００１１】
本発明のろう付方法では、ろう付けする際に、ろう付けされる超硬合金の面同士にある程度の圧力を負荷するのが好ましい。圧力を負荷することによって、ろうの厚さは、面取りの厚さ、あるいは、ワイヤーの太さ、あるいは、粒子の直径に近くなり、精度の良いろう厚さを得ることができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明のろう付方法によれば、ろうの厚さを、ろう付けの強度が最大となるろうの厚さに近づけることができる。このことにより、ろうの強度は最大となり、安定した強度を生じさせることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の面取り法によるろう付け方法を表す図である。
【図２】本発明のワイヤースペーサー法によるろう付け方法を表す図である。
【図３】本発明の粒子スペーサー法によるろう付方法を表す図である。
【図４】通常のろう付けおよび本発明の粒子スペーサー法によるろう付けの強度評価に用いた試験片を表す図である。
【図５】不等辺面取りした試験片の強度評価に用いた試験片を表す図である。
【図６】通常のろう付け試験片、面取り法により作製した試験片および粒子スペーサー法により作製した試験片の曲げ強度を比較した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００１５】
＜実施の形態＞
［ろう付方法］
図１は、本発明の面取り法によるろう付け方法を示す図である。ろう付する超硬合金３と超硬合金９において、超硬合金９のろう付けする面の角に不等辺面取り１０を施している。ここで、不等辺面取りは、超硬合金３にも施すことができる。ろう付時には、荷重１１を超硬合金ろう付材に負荷し、ろうの厚さを薄くする。面取した部分にはろう材を充填させる。面取りされていない部分のろうの厚さは１０μｍ以下となり、ろうの厚さは不等辺面取り１０の寸法でコントロールできる。不等辺面取りの表面での寸法は２０μｍから１００μｍとし、不等辺面取りの深さ方向の寸法は長いほどよい。
【００１６】
図２は、本発明のワイヤースペーサー法によるろう付け方法を示す図である。ろう付時に軟化しないワイヤースペーサー１７をろう付け面に配し、ろう材２を挟んでろう付けする。ろう付時には、荷重１１を超硬合金ろう付材に負荷し、ろうの厚さを薄くする。その結果、ろうの厚さはワイヤースペーサー１７の直径と等しくなる。
【００１７】
ろう付終了後に、超硬合金ろう接材をワイヤーカット等で加工し、ワイヤースペーサーを除去することも可能である。
【００１８】
図３は、本発明の粒子スペーサー法によるろう付け方法を示す図である。バインダーと粒子スペーサー７とを混合したものをろう付け面に塗布し、ろう材２を挟んでろう付けする。ろう付時には、荷重１１を超硬合金ろう付材に負荷し、ろうの厚さを薄くする。ろうの厚さは、粒子スペーサー７の最大寸法と等しくなる。
【００１９】
（実施例）
次の三種類の条件でろう付けを行い、曲げ強度を比較した。通常のろう付け、不等辺面取りを施した試験片のろう付け（面取り法）、ろう材に７５μｍ以下のチタン粒子を混入させたろう付け（粒子スペーサー法）。通常ろう付とチタン粒子を混合させたろう付けの試験片を図４に、不等辺面取りを施した試験片寸法を図５に示している。不等辺面取りによってろう厚さを厚くした試験片の寸法を図６に示している。不等辺面取りの試験片外側の寸法を１００μｍ、深さ方向の寸法を１．０ｍｍとした。ろう付材はすべて超硬合金であり、ろう材は融点の低い銀をベースにした銀ろう材である。ろう付け時に超硬合金に荷重をかけ、ろう付け面に０．００５ＭＰａの圧力を負荷した。
【００２０】
図６は、曲げ強度を正規確率紙にプロットした結果である。プロットが右にあるほど強度が高く、傾きが大きいほどばらつきが小さいことを意味する。また、プロットのｘ軸との交点の値が強度の平均値を示す。通常のろう付けの平均曲げ強度が４７０ＭＰａであるのに対し、面取り法の平均曲げ強度は６００ＭＰａに、粒子スペーサー法の平均曲げ強度は７３０ＭＰａに上昇した。ばらつきに関しても、通常のろう付けの変動係数（標準偏差を平均値で割った値）が０．１３３であるのに対し、面取り法の変動係数は０．０４４、粒子スペーサー法の変動係数は０．０７０、とばらつきが低下した。強度のばらつきの低下は製品の歩留まりを上昇させる効果がある。
【符号の説明】
【００２１】
２     銀ろう材、
３     超硬合金ろう接材、
７     粒子スペーサー、
９     超硬合金ろう接材、
１０   不等辺面取り、
１１   荷重、
１７   ワイヤースペーサー。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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