JP2000317523A

JP2000317523A - 異形断面条材とその矯正方法

Info

Publication number: JP2000317523A
Application number: JP11125203A
Authority: JP
Inventors: Toshihiko Mikuni; 敏彦三国; Takeshi Nishimura; 武士西村
Original assignee: Kobe Steel Ltd
Current assignee: Kobe Steel Ltd
Priority date: 1999-04-30
Filing date: 1999-04-30
Publication date: 2000-11-21
Also published as: DE10020590A1; FR2792862A1; DE10020590C2; SG101935A1; FR2792862B1

Abstract

(57)【要約】【課題】歪の少ない異形断面条材を製造すると共に、内
部応力分布の悪い異形断面条材を一定条件の試験を行う
ことで見分け、かつ、スタンピング加工などの加工を行
っても変形を生じにくくし、また、異形断面条材に適切
な矯正操作を行うことで歪を減少する異形断面条材およ
び矯正方法を提供することを課題とする。【解決手段】圧延加工により条材の幅方向に沿って厚肉
部３と薄肉部２が一箇所以上形成される断面形状を備
え、かつその断面形状が条材の長手方向に一様に連続し
て成形される異形断面条材１において、前記条材の薄肉
部の硬さＨ１と、厚肉部の硬さＨ２との硬さの比Ｈ１／
Ｈ２が０．９以上１．１５以下である異形断面条材とし
た。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、パワートランジス
タ用リードフレーム、端子・コネクター、継電器のリレ
ー切片などの電子部品を成形する際に用いられ、幅方向
に厚さの異なる段差を有する異形断面条材と、その異形
断面条材の矯正方法に係り、特に、前記の電子部品用と
して用いる歪の少ない異形断面条材とその矯正方法に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来において、異形断面条材は、幅方向
に沿って厚さが異なる薄肉部と厚肉部とからなる断面形
状を有し、その断面形状が長手方向に一様に連続するよ
う形成されたものである。例えば、図１および図２にそ
れぞれ示すように、異形断面条材の幅方向の１箇所また
は２箇所に厚肉部を有している。

【０００３】このような異形断面条材の製造方法として
は、往復圧延法( 特開昭59-42150号公報）、タンデム圧
延法（特開昭60-61101号公報、特開平1-299701号公
報）、Ｖミル成形法（特開昭52-10849号公報）、鍛造加
工法（特開昭62-55462号公報）、切削加工法（一定肉厚
の条より薄肉化する部分の材料を切削加工する）などが
知られている。これらの製造方法は生産性や要求される
製品品質にあわせてそれぞれ使い分けされている。な
お、切削加工法を除いては最終的に塑性加工によって異
形断面形状を成形している。

【０００４】異形断面条材から形成されるパワートラン
ジスタを例に取ると、次のような工程を経て製造されて
いる。すなわち、スタンピング加工により所定形状に打
ち抜かれ、幅方向に２分割され、つぎに、ニッケル（Ｎ
ｉ）メッキ、金（Ａｕ）スポットメッキされ、長手方向
に長さ２００〜３００ｍｍに切断され、トランジスタ厚
肉部にボンディング、ワイヤボンディング、樹脂モール
ディングされる。そして、外装はんだメッキ、および、
タイバーカットされる。

【０００５】なお、異形断面条材は、塑性加工を行って
製造されるものが多く、その場合たとえば、素条材より
粗成形、焼鈍、仕上げ圧延の工程を経て製造される。厚
肉部と薄肉部では加工率および組織が異なるため、加工
された異形断面条材の厚肉部と薄肉部においては残留応
力の分布も異なる。粗成形後は、焼鈍が行われるため粗
成形時に導入された内部の残留応力はこの焼鈍によりほ
ぼ除去されることになる。しかし、その後の調質圧延に
おいて、板厚圧縮、幅広がり、長手方向への伸びを発生
させる三次元的な加工が加えられるため新たな内部の残
留応力が導入されることになっていた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】そのため、従来の異形
断面条材では、以下に示すような問題点が存在してい
た。すなわち、内部の残留応力分布の不適切な異形断面
条材にスタンピング、切断などの加工を行ってリードフ
レーム、端子などの電子部品を製造すると、異形断面条
材の異なる部位に、不均一に蓄えられていた応力が開放
され、応力分布の変化が生じ、それに対応して材料の伸
び、縮み、曲がり、反り、ねじれなどの変形が加工中に
発生することがある。異形断面条材の加工中に発生する
変形が激しいと、たとえば金型に材料がつかえてプレス
の打抜き速度が低下するか、もしくはプレス加工が困難
になった。また、異形断面条材に変形が発生すること
で、スタンピングされた製品の寸法精度が低下するとい
った問題が起こった。

【０００７】さらに、残留応力分布の変化が内在してい
る異形断面条材を使用し、たとえばリードフレームに加
工した場合は、リードの曲がり、反り、ねじれなどの変
形によりリードの平面性（co-planality）や位置の精度
が悪くなる原因となっていた。そのため、トランジスタ
の実装工程において、ワイヤボンディング位置のずれ、
リード接合強度のばらつきなどを招きやすくなる。さら
には、完成したトランジスタにおいてはリードのねじ
れ、リード間隔の変化などにより、プリント基板への実
装が難しくなるなどの問題が起こっていた。このよう
に、内部の残留応力分布状態の悪い異形断面条材は多く
の問題の原因となっていた。

【０００８】本発明は、前記の問題点に鑑み創案された
ものであり、歪の少ない異形断面条材を製造すると共
に、内部の残留応力分布の悪い異形断面条材を一定条件
の試験を行うことで見分け、かつ、スタンピング加工な
どの加工を行っても変形を生じにくくし、また、異形断
面条材に適切な矯正操作を行うことで歪を減少する異形
断面条材および矯正方法を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、前記目的を達
成するため、圧延加工により条材の幅方向に沿って厚肉
部と薄肉部が一箇所以上成形される断面形状を備え、か
つその断面形状が条材の長手方向に一様に連続して成形
される異形断面条材において、前記条材の薄肉部の硬さ
Ｈ１と、厚肉部の硬さＨ２との硬さの比Ｈ１／Ｈ２が
０．９以上１．１５以下の範囲である異形断面条材とし
た。

【００１０】このように構成することで、圧延加工の際
に、厚肉部と薄肉部に生じる加工率の差、および組成状
態が異なることから生じるその厚肉部と薄肉部の内部の
残留応力分布の差を最小限にし、内部応力分布が適正で
あるどうかを判断することが可能となる。それと共に、
硬さの比Ｈ１／Ｈ２が０．９以上１．１５以下の範囲で
あることが異形断面条材の内部の残留応力分布の適正を
示す基準となる。

【００１１】また、前記厚肉部が幅方向の中央の一箇所
に成形され、その両側に前記薄肉部を備える前記異形断
面条材であって、前記異形断面条材の幅方向で中心部の
位置と、前記薄肉部と前記厚肉部の境界部の位置と、そ
の異形断面条材の幅方向における両端部の幅切りされる
薄肉部の位置とによる５箇所の前記各位置において、そ
の異形断面条材の幅寸法の１．２〜５倍の長さ寸法の範
囲で、前記各位置からその異形断面条材の長手方向にそ
れぞれ切断したとき、切断した前記中心部の位置から左
右対称な２測定点間の寸法変化が切断開始端において
０．１５ｍｍ以下であり、前記厚肉部と前記薄肉部の硬
さの比であるＨ１／Ｈ２を０．９以上１．１５以下の範
囲とした異形断面条材として構成した。

【００１２】このように構成することで、特に、一箇所
の厚肉部の両側に薄肉部を備える異形断面条材の場合、
残留応力が蓄積し易い位置での内部の残留応力分布の適
否が判断でき、製品加工に適した異形断面条材であるか
どうか判断することに適している。

【００１３】さらに、前記異形断面条材の幅方向の中央
に前記薄肉部を介して前記厚肉部が左右対称に二箇所に
成形され、それら厚肉部の外側にそれぞれ外側の前記薄
肉部を備える前記異形断面条材であって、前記異形断面
条材の幅方向で中心部の位置と、前記薄肉部と厚肉部の
境界部のうち外側に位置する一方と他方の外側境界部の
位置と、その異形断面条材の幅方向における両端部の幅
切りされる両外側の薄肉部の位置とによる５箇所の前記
各位置において、その異形断面条材の幅寸法の１．２〜
５倍の長さ寸法の範囲で、前記各位置からその異形断面
条材の長手方向にそれぞれ切断したとき、切断した前記
中心部の位置から左右対称な２測定点間の寸法変化が切
断開始端において０．１５ｍｍ以下であり、前記厚肉部
と前記薄肉部の硬さの比であるＨ１／Ｈ２を０．９以上
１．１５以下の異形断面条材として構成した。

【００１４】このように構成することで、特に、異形断
面条材の幅方向に、前記厚肉部が前記薄肉部を介して左
右対称に二箇所に形成される異形断面条材の場合、残留
応力が蓄積し易い位置での内部の残留応力分布の適否が
判断でき、製品加工に適した異形断面条材であるかどう
か判断することに適している。

【００１５】また、前記厚肉部が幅方向の中央の一箇所
に成形され、その両側に前記薄肉部を備える前記異形断
面条材であって、前記異形断面条材の幅方向で中心部の
位置と、前記薄肉部と前記厚肉部の境界部の位置と、そ
の異形断面条材の幅方向における両端部の幅切りされる
薄肉部の位置とによる５箇所の前記各位置において、そ
の異形断面条材の幅寸法の１．２〜５倍の長さ寸法の範
囲で、前記各位置から前記異形断面条材の長手方向にそ
れぞれ切断したとき、切断した前記薄肉部の基準水平線
に対する傾きが切断開始端において４°以下であり、前
記厚肉部と前記薄肉部の硬さの比であるＨ１／Ｈ２を
０．９以上１．１５以下の異形断面条材として構成し
た。

【００１６】このように構成することで、特に、一箇所
の厚肉部の両側に薄肉部を備える異形断面条材の場合、
残留応力が蓄積し易い部位での内部の残留応力分布の適
否が判断でき、また、最終製品を形成したときの反り
や、ねじれ、曲がりなどの変形を最小限に抑制できる異
形断面条材を構成することが可能となる。

【００１７】さらに、前記異形断面条材の幅方向の中央
に前記薄肉部を介して前記厚肉部が左右対称に二箇所に
成形され、それら厚肉部の外側にそれぞれ外側の前記薄
肉部を備える前記異形断面条材であって、前記異形断面
条材の幅方向で中心部の位置と、前記薄肉部と厚肉部の
境界部のうち外側に位置する一方と他方の外側境界部の
位置と、その異形断面条材の幅方向における両端部の幅
切りされる両外側の薄肉部の位置とによる５箇所の前記
各位置において、その異形断面条材の幅寸法の１．２〜
５倍の長さ寸法の範囲で、前記各位置からその異形断面
条材の長手方向にそれぞれ切断したとき、前記外側境界
部の位置で切断した前記薄肉部の基準水平線に対する傾
きが切断開始端において４°以下であり、前記厚肉部と
前記薄肉部の材料の硬さの比であるＨ１／Ｈ２を０．９
以上１．１５以下の異形断面条材として構成した。

【００１８】このように構成することで、異形断面条材
の幅方向に、前記厚肉部が前記薄肉部を介して左右対称
に二箇所に形成される前記異形断面条材の場合、その異
形断面条材の内部応力が蓄積し易い部位での内部の残留
応力分布の適否が判断でき、また、最終製品を形成した
ときの反りや、ねじれ、曲がりなどの変形を最小限に抑
制できる異形断面条材を構成することが可能となる。

【００１９】そして、異形断面条材の矯正方法として、
圧延加工により条材の幅方向に沿って厚肉部と薄肉部が
一箇所以上成形される断面形状を備え、かつその断面形
状が条材の長手方向に一様に連続して成形される異形断
面条材において、前記異形断面条の仕上げ圧延後で、長
手方向に対して加工長さの０．０５〜１％の範囲で塑性
変形を発生させる引張り応力を負荷する構成とした。

【００２０】このように構成することで、内部の残留応
力分布状態の悪い異形断面条材を矯正させることが可能
となり、製造加工により加工される際に異形断面条材の
変形を最小限に抑えることができる。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。 (1) 異形断面条材の材質、形状異形断面条材は、幅方向に沿って厚肉部および薄肉部を
一箇所以上備える断面形状を長手方向に一様に連続する
ように成形されている。その異形断面条材の具体的な例
の構成を図１ないし図４を参照して説明する。図１に示
すように、異形断面条材１は、幅方向Ｗの中央に厚肉部
３を備え、その厚肉部３の両側に薄肉部２，２を備えて
いる。そして、厚肉部３の左右の立上傾斜角度αは、所
定の傾斜角度（図面では１０から０°の範囲）になるよ
うに構成されている。また、図３で示すように、異形断
面条材１１は、２箇所の厚肉部１３，１３と、薄肉部１
２から構成され、幅方向Ｗの中央の薄肉部１２ｂを介し
て厚肉部１３，１３が成形されると共に、その厚肉部１
３，１３の外側にそれぞれ外側の薄肉部１２ａ，１２ａ
が成形されている。厚肉部１３，１３の立上傾斜角度β
は、所定の傾斜角度（図面では１０から０°の範囲）に
なるように構成されている。

【００２２】これらの異形断面条材１，１１は、パワー
トランジスタ用リードフレーム（図６参照）、端子・コ
ネクター、継電器のリレー切片などの電子部品用に主に
使用されるものである。異形断面条材１，１１が、リー
ドフレーム用として使用される場合は、無酸素銅（C102
0 ）、タフピッチ銅（C1100 ）、りん脱酸銅（C1201）
などの純銅系およびCu-0.1Fe-0.03Pなどの銅合金が適用
される。また、異形断面条材１，１１が、端子用として
使用される場合は、より強度の高い銅合金、Fe-Ni 系合
金、Fe合金、Ni合金などが適用される。なお、必要に応
じてこれらの合金系以外にも適用することが可能であ
る。

【００２３】図１および図３で示すように、異形断面条
材１，１１は、厚さが均一な素条材に対して、例えば、
圧延、鍛造などによる粗成形、焼鈍、仕上げ圧延加工の
工程により製造することができる。厚肉部３，１３およ
び薄肉部２，１２の硬さ、および、結晶粒径は、厚肉部
３，１３および薄肉部２、１２の粗成形および仕上げ圧
延加工の際の加工率、焼鈍温度、焼鈍時間を変化させる
ことによって広い範囲で変えることができる。

【００２４】また、図１および図３にそれぞれ示すよう
に、異形断面条材１，１１は、片側表面に厚肉部３，１
３を１箇所または２箇所有する異形断面形状に構成され
ており、これらの形状において、本発明を適用できる寸
法の範囲はつぎの通りである。すなわち、薄肉部２，１
２の板厚Ｔ₁が０．１〜１．５ｍｍの範囲、厚肉部３，
１３の板厚Ｔ₂が３〜２０．２ｍｍの範囲、異形断面条
材１，１１の幅Ｗが３０〜２００ｍｍの範囲、厚肉部
３，１３の幅Ｄ₁が５〜１５０ｍｍ（２箇所の厚肉部１
３，１３を有するものはそれらの幅の和）の範囲のもの
である。

【００２５】なお、図７（ａ）に示すように、異形断面
条材５１の構成は、厚肉部５３が厚み方向に対して上下
に突出するように成形されているものでも良い。そし
て、図７（ｂ）に示すように、異形断面条材６１の構成
は、厚肉部６３と薄肉部６２の境界部近傍の裏側に長手
方向に溝６４，６４が設けられたものでも良い。すなわ
ち、電子部品用に使用される対応の異形断面条材であれ
ば対象となる。図７（ａ），（ｂ）では、厚肉部が１箇
所の異形断面条材５１，６１の例として示したが、厚肉
部が２箇所の異形断面条材（図示せず）についても同様
に考えて良い。

【００２６】(2) 硬さの測定本発明の異形断面条材１，１１においては薄肉部２，１
２と厚肉部３，１３の硬さの比を規定している。これは
厚さが均一な素条材より厚肉部３，１３と薄肉部２，１
２を成形することから、加工率の違いにより同一材料で
あっても硬さの違いを生じているためである。硬さの測
定はJISZ2244、JIS22465、JIS2243 に規定のビッカー
ス、ロックウェル、ブリネルなどの硬さ試験法によれば
良い。１箇所に厚肉部３を有する異形断面条材１におい
ては図１のＳ₁（薄肉部２の幅の中心線）の線上で測定
したｎ（測定位置の数）＝５の平均値を薄肉部２の硬さ
Ｈ１とし、異形断面条材１の幅の中心線ＣＬ上で測定し
たｎ＝５の平均値を厚肉部３の硬さＨ２とした。

【００２７】また、２個の厚肉部１３，１３を有する異
形断面条材１１においては、図３の異形断面条材１１の
幅Ｗの中心線ＣＬ上で測定したｎ＝５の平均値をＨ１と
し、厚肉部１３の一方の幅Ｄ₁の中心線Ｓ₂の線上で測
定したｎ＝５の平均値をＨ２とした（左右どちらの厚肉
部３，１３を用いても良い）。そして、薄肉部２（１
２）の硬さＨ１と、厚肉部３（１３）の硬さＨ２の硬さ
の比Ｈ１／Ｈ２の値が、０．９〜１．１５の範囲となる
ようにしている。

【００２８】ここで、Ｈ１／Ｈ２の値を０．９以上１．
１５以下の範囲と定めたのは、この値が０．９より小さ
いとき、および、１．１５より大きいときは、異形断面
条材１，１１に貯えられている内部の残留応力が大きく
なり、スタンピング加工（図６（ａ）参照）、トランジ
スタ実装、端子の組立てなどの工程において、加工中に
曲がり、反り、ねじれなどの内部の残留応力の不均等に
よる変形が発生しやすくなり、生産性や歩留まりを大き
く低下させるからである。なお、Ｈ１／Ｈ２の値が、
０．９以上１．１５以下であることが望ましいが、０．
９５〜１．１０の範囲であることがより望ましく、０．
９８〜１．０５の範囲にあることがさらに望ましい。ま
た、ここでは、複数の測定位置としてｎ＝５とし、その
平均値を硬さＨ１，Ｈ２としているが、ｎ＝１ないし４
であることやｎ＝５以上であっても良い。

【００２９】(3) 切断法と変位の測定本発明の異形断面条材１，１１においては切断後の変位
の大きさを規定している。切断箇所は図１ないし図４で
示すように、製造された異形断面条材１，１１の定常部
Ｌより長さＬ₂（２００〜５００ｍｍ）の測定試料を採
取し、図２および図４に示す５箇所の位置で、異形断面
条材１，１１の幅Ｗの１．２〜５倍の長さＬ₁だけ切断
して切断開始端における変位量および変位角度を測定し
ている。

【００３０】前記切断する５箇所の位置は、異形断面条
材１の場合は、図２で示すように、幅方向Ｗの中心部の
位置ｅと、前記薄肉部２と前記厚肉部３の境界部の位置
ｂ₁，ｂ₂と、幅方向Ｗにおける両端部の幅切りされる
薄肉部２の位置ｃ₁，ｃ₂との５箇所である。切断に際
しては、この５箇所の位置から切断した異形断面条材１
に新たな歪が導入されないように、ワイヤカット放電加
工、化学的エッチングなどの方法で切断することが望ま
しい。

【００３１】また、採取したサンプル全長を切断してし
まうと変位の大きさが測定できないため、切断長さとし
ては異形断面条材１，１１の幅Ｗの１．２〜５倍の長Ｌ
₁だけ切断すれば、目的とする変位の大きさを測定でき
る。ここで異形断面条材１，１１の幅Ｗの１．２〜５倍
の長さＬ₁を切断するのは、幅Ｗの１．２倍以下である
と、幅Ｗと長さが近づくため残留応力による変形が表れ
にくいからである。また、幅Ｗの５倍を越えると、自重
が影響するため残留応力による変化が判断しにくくなる
からである。

【００３２】はじめに、変位量について説明する。例え
ば、幅Ｗ６５ｍｍの異形断面条材１であれば、長さＬ₂
が２００ｍｍの試料を採取し、その５箇所の前記各位置
ｅ，ｂ₁，ｂ₂，ｃ₁，ｃ₂において長手方向に１５０
ｍｍ程度ワイヤカット放電加工機によって切断すること
で測定に供することができる。なお、切断した後に中央
部の切断位置ｅの左右対称となる２測定点ａ₁，ａ
₂（ここでは厚肉部３の肩の位置から内側に２ｍｍ入り
込んだ位置）の位置にあらかじめ罫書き線を入れてお
き、切断前の２測定点ａ₁，ａ₂の間隔ｄおよび切断後
の２測定点ａ₁，ａ₂の間隔Δｄの寸法を投影器で３０
〜１００倍に拡大して測定する。

【００３３】なお、図３および図４で示すように、異形
断面条材１１であれば、試料の採取する長さＬ₂や、幅
Ｗの寸法を前記異形断面条材１と同じとし、切断長さお
よび切断方法を同じとした場合、切断される５箇所の位
置は、前記異形断面条材の幅方向で中心部の位置ｅと、
前記薄肉部１２と厚肉部１３の境界部のうち外側に位置
する一方と他方の外側境界部の位置ｂ₁，ｂ₂と、幅Ｗ
方向における両端部の幅切りされる両外側薄肉部の位置
ｃ₁，ｃ₂とによる５箇所の位置である。測定は、切断
した後に中央部の切断位置ｅの左右対称となる２測定点
ａ₁，ａ₂（ここでは厚肉部１３，１３の外側肩の位置
から内側に２ｍｍ入り込んだ位置）の位置にあらかじめ
罫書き線を入れておき、切断前の２測定点ａ₁，ａ₂の
間隔ｄおよび切断後の２測定点ａ₁，ａ₂の間隔Δｄの
寸法を投影器で３０〜１００倍に拡大して測定する。

【００３４】そして、求める寸法の変位量は下記の式１
で求める。〔切断前の間隔ｄの長さ−切断後の間隔Δｄの長さ〕……（式１）本発明においては、式１で算出される値が０．１５ｍｍ
以下であれば良い。前記の異形断面条厚肉部の２測定点
ａ₁，ａ₂間の変位量の大きさは異形断面条材１，１１
に貯えられている残留応力の大きさに対応し、１箇所お
よび２箇所の厚肉部３，１３，１３を有する異形断面条
材１，１１でその変化量が０．１５ｍｍを越えたものを
用いた場合は以下のようになる。図６（ａ），（ｂ）で
示すように、スタンピング加工を行い、打ち抜き素材１
Ａとし、さらに、リードフレーム１Ｂに成形し、トラン
ジスタ実装、端子の組立てなどを行うと、スタンピング
速度の低下、スタンピング中の材料（本体部３Ａおよび
端子２Ｂ）のつかえ、ワイヤボンディング不良、端子２
Ｂの形状不良などを引き起こす。したがって、その寸法
変化を０．１５ｍｍ以下とする。なお、この寸法変化は
０．１５ｍｍ以下であることが望ましいが、０．１ｍｍ
以下であることがより望ましく、さらに、０．０５ｍｍ
以下であることがさらに望ましい。

【００３５】つぎに、変位角度について説明する。図５
は、異形断面条材１の切断後の切断開始側の断面を示す
模式図である。薄肉部２の基準水平線ＳＬに対する傾斜
角度は、θで示される。θの測定は、切断済みの異形断
面条材１を、移動テーブル５の上に載置した状態で、投
影器７の下方を横断するように移動させ、３０〜１００
倍に拡大して図５（ｂ）に示すＰ₁およびＰ₂を測定す
ることで行う。すなわち、切断された薄肉部２の傾斜し
た状態のＰ₁およびＰ₂間の幅Ａと、Ｐ₁およびＰ₂の
位置から高さ寸法Ｂを測定し、測定されたＡ，Ｂより下
記の式２でθを求める。 θ＝ｔａｎ^-1（Ｂ／Ａ）……（式２）

【００３６】なお、図３および図４で示す異形断面条材
１１についても、一方の外側境界部の位置ｂ₂で長手方
向に所定距離切断した一方の外側の薄肉部１２ａの状態
を、前記したと同じ手段でＰ₁，Ｐ₂からＡ，Ｂの状態
を測定し、前記式２によりθを求める。

【００３７】本発明においては、このように測定された
θが４°以下であれば良い。θが４°以下であることが
適切な理由としてつぎに説明する。すなわち、切断後に
おける薄肉部の基準水平線ＳＬに対する傾きの大きさ
は、異形断面条材１に貯えられている残留応力の大きさ
に対応し、１箇所または２箇所の厚肉部３，１３を有す
る異形断面条材１，１１で前記θの変化量が４°を越え
たものを用いると以下のようになる。図６（ａ）で示す
ように、スタンピング加工を行い、打ち抜き素材１Ａと
し、さらに、リードフレーム１Ｂに成形し、トランジス
タ実装、端子の組立てなどを行うと、スタンピング速度
の低下、スタンピング中の材料（本体部３Ａおよび端子
２Ｂ）のつかえ、ワイヤボンディング不良、端子２Ｂの
形状不良などを引き起こす。

【００３８】したがって、その傾きの変化量を４°以下
とする。なお、この寸法変化は４°以下であることが望
ましいが、３°以下であることがより望ましく、２°以
下であることがさらに望ましい。なお、θの角度の方向
は、基準水平線ＳＬに対して上向きであっても４°以内
となることが望ましい。また、基準水平線ＳＬは、異形
断面条材１，１１の下面を基準としている。

【００３９】(4) 歪の矯正法異形断面条材１，１１の引張り矯正装置の模式図を図８
に示す。仕上げ圧延、スリッターによる幅切りを行い、
ロールアップした異形断面条材１，１１を図８に示すラ
インに通すことによって異形断面条材１，１１の歪矯正
を行うことができる。本ラインでは、次のような手順で
引張り応力を加えることによって歪矯正が行われる。

【００４０】図８および図９（ａ）で示すように、入り
側ペイオフリール３８から異形断面条材１を巻き戻して
出側テンションリール３９に巻きつける（第１工程）。
この状態で異形断面条材１の送りを停止する（第２工
程）。左右の条挟み用昇降シリンダー３４，３６を下降
させて、異形断面条材１の厚肉部３および薄肉部２，２
を金型３０で挟む（第３工程）。左側の金型３０の条引
張り用シリンダー３５を作動させて左側の金型３０全体
を左方向に引張る（第４工程）。右側の金型３０は横方
向には固定されているので、異形断面条材１に張力が作
用する。左側の金型３０を所定の距離だけ移動（引張り
矯正）させたら条引張り用シリンダー３５を停止させる
（第６工程）。

【００４１】そして、条引張り用シリンダー３５を作動
させて左側の金型３０を元の位置に戻す（第７工程）。
左右の条挟み用昇降シリンダー３４，３６を上昇させて
金型３０，３０を開き、異形断面条材１を開放する（第
８工程）。出側テンションリール３９で一回分の矯正長
さ（左右の金型３０，３０間の長さに相当）を巻取る
（第９工程）。再び第３工程から繰り返し作業を行う。
なお、両金型３０，３０間を異形断面条材１の加工長さ
としている。なお、３１，３２は上型および下型を示
す。

【００４２】図８の装置において、左右の金型３０，３
０は異形断面条材１の厚肉部３および薄肉部２，２を同
時に挟んで異形断面条材１の長手方向に張力を加え、塑
性変形を発生させる。左右の金型３０、３０の間隔は長
いほど、一度に矯正できる長さが大きいため生産性が良
く、また同一伸び率に対しても金型３０，３０の移動量
が大きくなるため制御が行いやすい。しかしながら、条
挟み用昇降シリンダー３４，３６、条引張り用シリンダ
ー３５などの能力の大きいものが必要となり、また、装
置設置に必要な面積が大きくなる。一方、この間隔が短
いと、生産性の低下、異形断面条に均一な塑性変形を与
えられないなどの問題か起きやすい。このような観点か
ら左右の金型３０，３０間の距離としては３〜１０ｍ
（加工長さ）程度が適当である。

【００４３】異形断面条材１に当接させる金型３０は工
具鋼などで製作すればよく、異形断面条材１に疵がつか
ないように、接触面にウレタンなどをコートしておくこ
とが望ましい。なお、図９（ｂ），（ｃ）で示すよう
に、異形断面条材１１の構成であれば、金型３０ａ，３
０ｂを使用し、その厚肉部１３，１３および薄肉部１２
に接触することが必要なため異形断面条材１１の形状に
ならった金型の構成とすれば良い。異形断面条材１，１
１に与える塑性変形の量は０．０５〜１％が適当であ
る。この伸び量は、金型の移動距離ΔＬで制御され、お
おむね式３で示される。 ΔＬ＝δ×ＬＯ……（式３）なお、ＬＯは左右の金型の間隔、δは塑性変形の値（0.
0005〜0.001 ）

【００４４】この歪矯正処理の効果は、前記した(3) 切
断法と変位の測定に規定したように、各位置ｅ，ｂ₁，
ｂ₂，ｃ₁，ｃ₂で異形断面条材１，１１を切断して確
認すれば良い。この引張り矯正量を小さくしたため異形
断面条材１，１１の歪の矯正が十分でないときなどには
歪矯正前の長さを基準として塑性変形が１％以下までな
らば、再度おなじ矯正処理を行うか、あるいはそれ以上
の引張り矯正処理を行っても良い。

【００４５】ここで、異形断面条材１，１１への引張り
応力負荷は、異形断面条材製造工程の最後（スリッター
後）に行うことが望ましいが、引張り矯正後スリッター
を行っても良い。同様に、引張り矯正した異形断面条材
１，１１をスタンピング加工メーカーにおいてスタンピ
ング前にスリッターを行っても良い。

【００４６】なお、矯正量が０．０５％未満であると矯
正が十分でなく、スタンピング、リードフレーム（図６
参照）の実装などの後工程で前述の問題が発生しやす
い。また、矯正量が１％を越えると変形量が大きく、寸
法精度が保てなくなったり、かえって長手方向の残留応
力が導入され、その後の工程に悪影響を与える。したが
って、引張り矯正量としては塑性変形で０．０５〜１％
が適正である。なお、引張り矯正量は０．０５〜１％の
範囲が望ましいが、さらに、０．１〜０．６％であるこ
とがより望ましく、そして、０．２〜０．５％であるこ
とがさらに望ましい。なお、矯正量の和が前記数値の範
囲に入るのであれば、引張り矯正は２回以上行ってもよ
い。

【００４７】

【実施例】つぎに、本発明の実施例を説明する。なお、
本発明は、以下の実施例に限定されるものではない。（実施例１）（異形断面条材の作製）半連鋳したりん脱酸銅（Cu-0.0
35P ）鋳塊に熱間圧延と冷間圧延を行って、厚さ２. １
〜３. ２ｍｍ、幅６００ｍｍのコイルを製造した。この
コイルをスリッターラインに通して幅７０ｍｍの条材を
作製した。

【００４８】この条材を素材として、次のような工程
で、幅Ｗが６５ｍｍ、中央の厚肉部の幅Ｄ₁が３４ｍ
ｍ、薄肉部の厚さＴ₁が０．４ｍｍ、厚肉部の厚さＴ₂
が１．２７ｍｍ、厚肉部の立上傾斜角度αが１０°（水
平面から８０°）（図１参照）の構成の異形断面条材を
製造した。製造工程は、２. １〜３. ２ｍｍ（厚みｔ）
×７０ｍｍ（幅ｗ）のコイルを、粗成形（ピルガー圧延
方式）し、次に焼鈍（３５０〜４５０℃×２時間）した
後、仕上げ圧延加工を行い、スリッター加工することで
製造した。粗成形の加工率、焼鈍温度、仕上げ圧延加工
率を変えることによって厚肉部および薄肉部の硬さを変
化させた。作製した異形断面条材の硬さ（Hv）を表１に
示す。

【００４９】（試料の準備）表１のNo.1〜3 の異形断面
条材コイルより長さ約３００ｍｍの試料を採取し（n=
３）、これらの試料の両端をそれぞれ約５０ｍｍずつワ
イヤカット放電加工機（ワイヤー径０. ５ｍｍ）によっ
て切断し、２００ｍｍの試料とした。これらの試料の一
方の切断面において厚肉部の肩部より２ｍｍ内側の位置
に罫書き線をマーキングし、X-Y 移動テーブルをセット
した投影器を用いてマーキング部の間隔を測定した。次
いで、異形断面条材の幅の中央部の位置、薄肉部と厚肉
部の境界部の位置および異形断面条材の両端部より１ｍ
ｍ内側の薄肉部の位置の５箇所について、ワイヤカット
放電加工機（ワイヤー径０. ５ｍｍ）を用いてマーキン
グ端より長手方向に１５０ｍｍだけ切断した。

【００５０】（プレス打抜き試験・歪の測定）No.1〜3
のコイルを打抜きプレスを用いてリードフレームの打抜
き・幅方向２分割の加工を行った。２分割されたフレー
ムを長さ２００ｍｍに切断し、曲がりの大小を評価し
た。投影器にX-Y テーブルをセットし、倍率５０〜１０
０倍で各切断試料の罫書き線の間隔および薄肉部の傾き
を測定した。罫書き線の間隔は各試料について３個の測
定値の平均を取った。薄肉部の傾きは、切断試料をX-Y
テーブルの上に載置した状態で投影器の下方を横断する
ように移動させ図５のＡおよびＢの値を読取りθを計算
し、各試料について６個（左右）の測定値を求め、その
平均値を結果とした。なお、切断試料をX-Y テーブルに
垂直に立て、先端部において図５のＡおよびＢの値を読
取りθを計算し、各試料について６個（左右）の測定値
を求め、その平均値を結果としても良い。

【００５１】

【表１】

【００５２】（結果）２分割リードフレームの曲がりお
よび歪の測定結果を表１に示す。実施例１のNo.1〜3 の
試料においては、曲がりが検出できないか、非常に小さ
い、また切断後の歪も小さい（両肩部の２測定点間の寸
法変化および薄肉部の傾きが小さい）。一方、比較例の
試料No.4においては、曲がりが大きく（リードには一部
ねじれも観察された）、薄肉部と厚肉部の硬さのバラン
スが悪いため、内部に貯えられた歪が大きい（前記の寸
法変化および傾きが大きい）。

【００５３】（実施例２）（歪矯正）No.1〜No.4の異形断面条を以下の引張り矯正
ラインに通し、所定の量だけ歪矯正を行い、No.1-2,No.
2-2,No.3-2,No.2-3,No.4-2の試料とした。・金型の間隔６ｍ・金型の幅８５ｍｍ・金型の長さ２００ｍｍ（試料の準備・歪測定）実施例１と同様な方法で試料準
備を行い、歪を測定した。

【００５４】

【表２】

【００５５】（結果）本発明例のNo.1-2,No.2-2 および
No.3-2の試料においては、歪矯正の処理によって、切断
後の歪が更に小さくなった。一方、比較例のNo.4-2の試
料においては、矯正前より歪が減少するものの実施例１
に比べても大きな値であり、リードフレームを加工して
も曲がりが発生した。また、No.2-3の試料においては、
引張り矯正の塑性変形が１％を越えたため、両肩部の２
測定点間の寸法変化（縮み）および薄肉部の傾きとも処
理前より大きくなった。

【００５６】（実施例３）異形断面条材の作製半連鋳したリン脱酸銅（Cu-0.035P ）鋳塊に熱間圧延と
冷間圧延を行って、厚さ２．１〜３．２ｍｍ、幅６００
ｍｍのコイルを製造した。このコイルをスリッターライ
ンに通して幅１１０ｍｍの条材を作製した。この条材を
素材として、つぎのような工程で異形断面条材を製造し
た。異形断面条材は、幅Ｗが１３０ｍｍ，中央の薄肉部
の幅Ｄ₃が３６ｍｍ，厚肉部のそれぞれの幅Ｄ₁，Ｄ₁
が３４ｍｍ，３４ｍｍ、両外側の薄肉部の幅Ｄ₂，Ｄ₂
が１５．５ｍｍ，１５．５ｍｍ（図３参照）の寸法とし
た。そして、２．１〜３．２ｍｍ（厚みｔ）×１１０ｍ
ｍ（幅ｗ）のコイルを粗成形（ピルガー圧延方式）し、
次に焼鈍（３５０〜４５０℃×２時間）を行い、仕上げ
圧延加工の後にスリッター加工を行った。粗成形の加工
率、焼鈍温度、仕上げ圧延加工率を変えることによって
厚肉部および薄肉部の硬さを変化させた。作製した異形
断面条材（No.5〜8 ）の硬さ（Ｈｖ）を表３に示す。

【００５７】（プレス打抜き試験）No.5〜8 のコイルを
打抜きプレスを用いてリードフレームの打ち抜き・幅方
向４分割の加工を行った。４分割されたフレームを長さ
２００ｍｍに切断し（図３および図５参照）、曲がりの
大小を評価した。

【００５８】（歪測定試料の切断）表３のNo.5〜8 の異
形断面条材コイルより長さ約３００ｍｍの試料を採取し
（ｎ＝３）、これらの試料の両端をそれぞれ約５０ｍｍ
ずつワイヤカット放電加工機（ワイヤー径０．５ｍｍ）
によって切断し、２００ｍｍの試料とした。これらの試
料の一方の切断面において両厚肉部の外側の位置に罫書
き線をマーキングし（図３参照）、X-Y 移動テーブルを
セットした投影器を用いてマーキング部の間隔を測定し
た（図５参照）。次いで，異形断面条材の幅の中央部の
位置、両厚肉部の薄肉部と厚肉部の外側の境界部の位置
および異形断面条材の両端部より１ｍｍ内側の薄肉部の
位置の５箇所について、ワイヤカット放電加工機（ワイ
ヤー径０．５ｍｍ）を用いて各位置より長手方向に１５
０ｍｍだけ切断した。

【００５９】（切断試料の歪の測定）実施例１と同じ方
法で求めた。

【００６０】

【表３】

【００６１】（結果）４分割リードフレームの曲がりお
よび歪の測定結果を表３に示す。本実施例のNo.5〜No.7
の試料においては、曲がりが検出できないか、非常に小
さく、また切断後の歪も小さい（外側肩部の２点間の寸
法変化および薄肉部の傾きが小さい）。一方、比較例の
試料No.8においては、曲がりが大きく、薄肉部と厚肉部
の硬さのバランスが悪いため、内部に蓄えられた歪が大
きい（前記の寸法変化および傾きが大きい）。

【００６２】（実施例４）（歪矯正）No.5〜No.8の異形断面条材を以下の引張矯正
ラインに通し、所定の量だけ歪矯正を行いNo.5-2,No.6-
2,No.7-2,No.6-3,No.8-2の試料とした。・金型の間隔６ｍ・金型の幅１２０ｍｍ・金型の長さ２００ｍｍ

【００６３】（試料の準備・曲がり、歪測定）実施例１
と同様な方法で試料準備を行い、曲がりの大小測定、歪
を測定した。

【００６４】

【表４】

【００６５】（結果）実施例のNo.5-2,No.6-2,およびN
o.7-2の試料においては、歪矯正の処理によって、切断
後の歪がさらに小さくなった。一方、比較例のNo.8-2の
試料においては、矯正前より歪が減少するものの実施例
３のNo.5〜7 の試料に比べても大きな値であり、リード
フレームを加工しても曲がりが発生した。また、No.6-3
の試料においては、引張矯正の塑性変形が１％を越えた
ため、両肩部の２測定点間の寸法変化（縮み）および薄
肉部の傾きともに処理前より大きくなった。

【００６６】

【発明の効果】本発明によって、内部の残留応力（歪）
が小さい異形断面条材が製造できるため、異形断面条材
のプレス加工工程、トランジスタの実装工程、端子の組
立工程などにおいて、素材に伸び、縮み、曲がり、反
り、ねじれなどの変形が起こらないため、これらの工程
の生産性や歩留まりを向上させることに寄与する。

【００６７】また、圧延加工の際に生じる、その厚肉部
と薄肉部の内部応力分布の差を、前記厚肉部と薄肉部の
硬さの比であるＨ１／Ｈ２を０．９以上１．１５以下の
範囲にすることで、内部応力分布が適正であるどうかを
判断することが可能となる。それと共に、硬さの比Ｈ１
／Ｈ２が０．９以上１．１５以下の範囲であることが異
形断面条材の内部の残留応力分布の適正を示す基準とな
る。

【００６８】さらに、異形断面条材は、各位置を長手方
向に所定長さ切断して２測定点間の変位量や、薄肉部の
傾斜角度を測定しているため、残留応力が蓄積し易い位
置での応力分布の適否が判断でき、製品加工に適した異
形断面条材であるかどうか判断することに適している。

【００６９】そして、異形断面条の加工長さで長手方向
に対して０．０５〜１％の範囲で塑性変形を発生させる
引張り応力を負荷することで、残留応力が存在する異形
断面条材を矯正させることが可能となり、製造加工によ
り蓄積した内部の残留応力が異形断面条材を加工する際
に最小限で抑えることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の異形断面条材を示す斜視図である。

【図２】（ａ），（ｂ）は、本発明の異形断面条材の
要部を示す斜視図である。

【図３】本発明の異形断面条材の他の構成を示す斜視
図である。

【図４】（ａ），（ｂ）は、本発明の他の異形断面条
材の要部を示す斜視図である。

【図５】（ａ），（ｂ）は、本発明の異形断面条材の
切断後の切断開始側の断面を示す模式図である。

【図６】（ａ），（ｂ）は、本発明の異形断面条材を
スタンピング加工して打ち抜いた状態の平面図およびリ
ードフレームに形成した状態の斜視図である。

【図７】（ａ），（ｂ）は、本発明の異形断面条材の
他の構成を示す斜視図である。

【図８】本発明の異形断面条材の矯正方法を示す模式
図である。

【図９】本発明の異形断面条材の矯正方法で使用され
る金型の構成を示す模式図である。

【符号の説明】

１，１１異形断面条材２，１２薄肉部３，１３厚肉部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】圧延加工により条材の幅方向に沿って厚
肉部と薄肉部が一箇所以上成形される断面形状を備え、
かつその断面形状が条材の長手方向に一様に連続して成
形される異形断面条材において、前記条材の薄肉部の硬さＨ１と、厚肉部の硬さＨ２との
硬さの比Ｈ１／Ｈ２が０．９以上１．１５以下の範囲で
あることを特徴とする異形断面条材。
【請求項２】前記厚肉部が幅方向の中央の一箇所に成
形され、その両側に前記薄肉部を備える前記異形断面条
材であって、前記異形断面条材の幅方向で中心部の位置と、前記薄肉
部と前記厚肉部の境界部の位置と、その異形断面条材の
幅方向における両端部の幅切りされる薄肉部の位置とに
よる５箇所の前記各位置において、その異形断面条材の
幅寸法の１．２〜５倍の長さ寸法の範囲で、前記各位置
からその異形断面条材の長手方向にそれぞれ切断したと
き、切断した前記中心部の位置から左右対称な２測定点
間の寸法変化が切断開始端において０．１５ｍｍ以下で
あることを特徴とする請求項１に記載の異形断面条材。
【請求項３】前記異形断面条材の幅方向の中央に前記
薄肉部を介して前記厚肉部が左右対称に二箇所に成形さ
れ、それら厚肉部の外側にそれぞれ外側の前記薄肉部を
備える前記異形断面条材であって、前記異形断面条材の幅方向で中心部の位置と、前記薄肉
部と厚肉部の境界部のうち外側に位置する一方と他方の
外側境界部の位置と、その異形断面条材の幅方向におけ
る両端部の幅切りされる両外側の薄肉部の位置とによる
５箇所の前記各位置において、その異形断面条材の幅寸
法の１．２〜５倍の長さ寸法の範囲で、前記各位置から
その異形断面条材の長手方向にそれぞれ切断したとき、
切断した前記中心部の位置から左右対称な２測定点間の
寸法変化が切断開始端において０．１５ｍｍ以下である
ことを特徴とする請求項１に記載の異形断面条材。
【請求項４】前記厚肉部が幅方向の中央の一箇所に成
形され、その両側に前記薄肉部を備える前記異形断面条
材であって、前記異形断面条材の幅方向で中心部の位置と、前記薄肉
部と前記厚肉部の境界部の位置と、その異形断面条材の
幅方向における両端部の幅切りされる薄肉部の位置とに
よる５箇所の前記各位置において、その異形断面条材の
幅寸法の１．２〜５倍の長さ寸法の範囲で、前記各位置
から前記異形断面条材の長手方向にそれぞれ切断したと
き、切断した前記薄肉部の基準水平線に対する傾きが切
断開始端において４°以下であることを特徴とする請求
項１に記載の異形断面条材。
【請求項５】前記異形断面条材の幅方向の中央に前記
薄肉部を介して前記厚肉部が左右対称に二箇所に成形さ
れ、それら厚肉部の外側にそれぞれ外側の前記薄肉部を
備える前記異形断面条材であって、前記異形断面条材の幅方向で中心部の位置と、前記薄肉
部と厚肉部の境界部のうち外側に位置する一方と他方の
外側境界部の位置と、その異形断面条材の幅方向におけ
る両端部の幅切りされる両外側の薄肉部の位置とによる
５箇所の前記各位置において、その異形断面条材の幅寸
法の１．２〜５倍の長さ寸法の範囲で、前記各位置から
その異形断面条材の長手方向にそれぞれ切断したとき、
前記外側境界部の位置で切断した前記薄肉部の基準水平
線に対する傾きが切断開始端において４°以下であるこ
とを特徴とする請求項１に記載の異形断面条材。
【請求項６】圧延加工により条材の幅方向に沿って厚
肉部と薄肉部が一箇所以上成形される断面形状を備え、
かつその断面形状が条材の長手方向に一様に連続して成
形される異形断面条材において、前記異形断面条材の仕上げ圧延後で、長手方向に対して
加工長さの０．０５〜１％の範囲で塑性変形を発生させ
る引張り応力を負荷することを特徴とする異形断面条材
の矯正方法。