JPH0413496A - りん銅ろう線材及びその製造方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、曲げ等の成形加工性、ろう付は時の湯流れ性
、接合強度等に優れたりん銅ろう線材及びその製造方法
に関する。

〔従来の技術とその課題〕

りん銅ろうは、通常Ｐを４〜８ｗｔ％含有する銅合金ろ
う材で、銅又は銅合金の接合に適し、電子電気機器等へ
の用途が多いが、近年エレクトロニクス技術の進歩に伴
い上記機器が小型化並びに細密化し、その結果りん銅ろ
う線材には／＆流れ性や接合強度等の性能の向上が強く
望まれるようムこなった。

一方、りん銅ろう線材は、−ＩＩに金型鋳造法により鋳
塊を作り、これを熱間押出し後冷間加工して製造されて
いるが、得られるりん銅ろう線材は跪く僅かな曲げ変形
によりクラ、りが牛しる為、取扱いが面倒なものであっ
た。

又生産性を上げようとして、鋳塊を通常の横型連続鋳造
法等により連続鋳造するとＰが多量ムこ含有されている
為、鋳造中鋳塊破断が多発して鋳造歩留りが著しく低下
してしまうという問題があった。

〔課題を解決する為の手段〕

本発明はか−る状況に鑑み鋭意研究を行ない、湯流れ性
や接合強度に及ぼすＰ含有量の影響を究明し、更にりん
銅ろうの鋳造性が悪く又りん銅ろう線材が脆い原因が、
線材の長手方向と交差する結晶粒界に析出した硬質のＣ
ｕ３Ｐがクラックの起点になる事にあることを知見し、
更に研究を重ねて本発明を完成するに到ったものである
。

即ち、請求項（１）の発明は、燐が８ｗｔ％を超え１５
ｗｔ％以下の置台をされ、残部が銅と不可避不純物から
なる組成のりん銅ろう線材であって、結晶粒界が前記線
材の長手方向に平行に形成されていることを特徴とする
りん銅ろう線材である。

本発明において、Ｐの含有量を８ｗｔ％（以下％と略記
）を超え１５％以下の量に限定した理由は、Ｐが８％以
下では湯流れ性に劣り、細隙部のろう付けにおいて溶湯
の供給が十分になされず、又１５％を超えると溶解鋳造
時にＰが多量に蒸発して適正な組成の鋳塊が得られない
為である。

本発明線材において、りん銅ろう線材の結晶粒界を上記
線材の長手方向に平行に形成する理由は、線材が脆化す
る原因となる線材の長手方向と交差する結晶粒界上にＣ
ｕ３Ｐが析出した状態を現出させない為である。

請求項（２）の発明は、前記りん銅ろう線材の製造方法
であって、燐が８％を超え１５％以下の量含有され、残
部が銅と不可避不純物からなる組成のりん銅ろう合金を
一方向凝固法により線状鋳塊に鋳造することを特徴とす
るものである。

又請求項（３）の発明は、上記組成のりん銅ろう合金を
一方向凝固法により鋳造して鋳塊となし、次いで前記鋳
塊を所望形状の線材に冷間加工することを特徴とするも
のである。

上記において、一方向凝固法としては、加熱鋳型連続鋳
造法、回転引上げ鋳造法（チョクラルスキー法）、ブリ
ッジマン法等の方法が適用される。

父上記一方向凝固インゴットを所定形状の線材に冷間加
工する方法としては、圧延、スェージング、引抜き等の
任意の方法が適用される。

前記一方向凝固法のうち、加熱鋳型連続鋳造法は第１図
にその要部説明図を示したように、鋳型４を加熱器３に
より鋳造金属より高い温度に保持しておき鋳造金属の溶
湯２を、製出する鋳塊５を介して冷却して鋳型出口で凝
固せしめるもので、固液界面８は平坦な形状となり、そ
の結果鋳造組織は単結晶又は長手方向に長く伸びた粗大
な結晶粒から構成され、しかも、鋳塊表面は鋳型内面と
接触することがないので極めて美麗で外削等が不要とな
り、製造歩留りの高い鋳塊が得られ、特に優れた方法で
ある。

〔作用〕

本発明のりん銅ろう線材は、Ｐの含有量を８％を超える
量に限定したので、ろう付は時の湯流れ性に冨み、従っ
てりん銅ろう溶湯がろう付けの際被ろう付は材の細隙部
にまで十分浸入して良好なろう付けがなされ、又Ｐの含
有量が多いのでりん銅ろうの強度が高く、依って高い接
合強度が得られる。

又結晶粒界が線材の長手方向に平行に形成されているの
で、線材が脆化する原因となる線材の長手方向と交差す
る結晶粒界上にＣｕ５Ｐが析出した状態が現出するよう
なことがなく、依って曲げ等の成形加工によって線材に
クランクが入るようなことがない。

又前記りん銅ろうを一方向凝固法により鋳造し、又得ら
れる鋳塊は冷間加工により加工するので、結晶粒界は長
手方向に平行なもので、従って前記と同じ理由から、鋳
造中或いは冷間加工中に鋳塊や加工材に割れが入ったり
、或いは破断したりすることがない。

（実施例〕 以下に本発明を実施例により詳細に説明する。

実施例Ｉ Ｐを８．５〜１５％の範囲で種々の量含有するりん銅ろ
う合金を溶解炉にて溶解し、この溶湯を第１図に示した
加熱鋳型連続鋳造装置を用いて１．６肛φの線状鋳塊に
それぞれ鋳造した。

即ち上記溶湯２を、ヒーター埋込型鋳造炉１に移送し、
加熱器３にて内面を鋳造金属の融点より高い所定温度に
加熱した鋳型４より製出する鋳塊５を、冷却器６により
水をかけて冷却しつつ、ピンチロール７にて所定の速度
で引出して連続的に鋳造した。

上記において、前記りん銅ろう合金の融点は鋳型内面温
度より低いので、凝固時の熱抽出は鋳型からはなされず
、専ら鋳塊５を介してなされ、その結果、固液界面８は
鋳塊５の引出方向にほぼ垂直に形成され、得られた鋳塊
５は、結晶粒が鋳塊５の長手方向に伸びた一方向凝固組
織となった。

又上記の固液界面８が、鋳型４出口近傍に位置するよう
に冷却器６からの水量をコントロールしたので、通常の
水冷鋳造のように鋳塊が鋳型内面と擦れ合うことがなく
、鋳塊表面は平滑で割れ等がなく、又寸法精度も１．６
±０．０１ｍｍφの範囲に入る極めて優れたものとなっ
た。

上記りん銅ろう鋳塊の組成及び鋳造条件を第１表に示し
た。

第　　１　　表 比較例１ りん銅ろう合金のＰ量を７％とした他は実施例１と同し
方法によりりん銅ろう鋳塊を鋳造した。

比較例２ Ｐを８，５％含有するりん銅ろう合金を横型連続鋳造装
置を用いて鋳造した他は、実施例１と同し方法により、
りん銅ろう鋳塊を鋳造した。

斯くのごとくして得られた各々のりん銅ろう鋳塊をその
ま＼、又は冷間で１．４　ｍｍφに伸線加工してりん銅
ろう線材となし、上記線材について、曲げ性、渦流れ性
、接合強度を調べた。

尚、曲げ性は、線材を４８０朧φのドラムに１０ターン
巻付けて表面クラック又は破断の有無を調べて判定した
。又渦流れ性は、８鵬角の銅ブロツク同士を０．２■の
間隙を開けて配置して上記間隙内への溶湯の浸入程度を
面積比で求め判定した。

又接合強度は、上記銅ブロツク同士を接合部の引張強さ
を前記溶湯の浸入面積で除して求めた。結果は第２表に
示した。

第２表より明らかなように本発明品（Ｎｏ　１〜８）は
鋳塊及び加工材とも品質が良好なものであった。

又曲げ性試験でも線材にクランクが入ることがなく、又
湯流れ性や接合強度は高い値のものとなった。この値は
Ｐ含有量が多くなる程高い値を示した。

これに対し比較品のＮｏ９．１０はＰ含有量が少ない為
、湯流れ性や接合強度が本発明品に較べて一段と低く細
密な電子機器等のろう付けには実用が困難なものであっ
た。又Ｎｏ１ｌ、１２は鋳塊を横型連続鋳造法により鋳
造した為、結晶組織が多結晶体となり、その結果鋳造中
又は冷間加工中に鋳塊又は加工材に断線が多発し、その
上、得られたりん銅ろう線材は曲げ性に劣るものであっ
た。

〔効果〕

以上述べたように、本発明のりん銅ろう線材は曲げ性、
湯流れ性、接合強度等に優れたもので、細密な電子機器
等の導体接合に好適であり、又上記線材は一方向凝固法
により鋳造した鋳塊を用いることにより高歩留りで製造
することができ、工業上顕著な効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のりん銅ろう線材の製造に用いる一方向
凝固法を実施する装置の一態様を示す加熱鋳型連続鋳造
装置の要部説明図である。 半・・・溶湯、；・・・鋳造炉、３・・・加熱器、４・
・・鋳型、５・・・鋳塊、６・・・冷却器、７・・・ビ
ンチロール、８・・・固液界面。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）燐が８ｗｔ％を超え１５ｗｔ％以下の量含有され
   、残部が銅と不可避不純物からなる組成のりん銅ろう線
   材であって、前記線材の結晶粒界が前記線材の長手方向
   に平行に形成されていることを特徴とするりん銅ろう線
   材。
2. （２）燐が８ｗｔ％を超え１５ｗｔ％以下の量含有され
   、残部が銅と不可避不純物からなる組成のりん銅ろう合
   金を一方向凝固法により線状鋳塊に鋳造することを特徴
   とするりん銅ろう線材の製造方法。
3. （３）燐が８ｗｔ％を超え１５ｗｔ％以下の量含有され
   、残部が銅と不可避不純物からなる組成のりん銅ろう合
   金を一方向凝固法により鋳造して鋳塊となし、次いで当
   該鋳塊を所望形状の線材に冷間加工することを特徴とす
   るりん銅ろう線材の製造方法。