JPH10287939A - 打抜加工性に優れた電気電子機器用銅合金 - Google Patents
打抜加工性に優れた電気電子機器用銅合金Info
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- JPH10287939A JPH10287939A JP9100279A JP10027997A JPH10287939A JP H10287939 A JPH10287939 A JP H10287939A JP 9100279 A JP9100279 A JP 9100279A JP 10027997 A JP10027997 A JP 10027997A JP H10287939 A JPH10287939 A JP H10287939A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 リード材、端子・コネクター材などの電気電
子機器用銅合金に必要な強度、導電性などの特性を具備
し、かつ打抜加工性に優れた電気電子機器用銅合金を提
供する。 【解決手段】 Ｃｒを０．１〜０．４wt％、Ｚｒを０．
２wt％未満（０wt％を含む）、希土類元素を０．００２
〜０．２wt％含み、Ｐｂ、Ｂｉのうちの一種以上を総計
で０．００２〜０．２wt％含み、残部がＣｕおよび不可
避不純物からなり、晶出物および析出物の大きさが３μ
ｍ未満、結晶粒度が２０μｍ未満の電気電子機器用銅合
金。
子機器用銅合金に必要な強度、導電性などの特性を具備
し、かつ打抜加工性に優れた電気電子機器用銅合金を提
供する。 【解決手段】 Ｃｒを０．１〜０．４wt％、Ｚｒを０．
２wt％未満（０wt％を含む）、希土類元素を０．００２
〜０．２wt％含み、Ｐｂ、Ｂｉのうちの一種以上を総計
で０．００２〜０．２wt％含み、残部がＣｕおよび不可
避不純物からなり、晶出物および析出物の大きさが３μ
ｍ未満、結晶粒度が２０μｍ未満の電気電子機器用銅合
金。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電気電子機器用の
リード材、端子・コネクター材、スイッチ材、電極材な
どに適した銅合金に関し、特に打抜加工性が重視される
ＩＣなどの半導体のリードフレーム材に好適な電気電子
機器用銅合金に関する。
リード材、端子・コネクター材、スイッチ材、電極材な
どに適した銅合金に関し、特に打抜加工性が重視される
ＩＣなどの半導体のリードフレーム材に好適な電気電子
機器用銅合金に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、半導体機器のリードフレーム
材（１種のリード材）、端子材などには、鉄系材料の
他、電気・熱伝導性に優れるＣｕ−Ｓｎ系、Ｃｕ−Ｆｅ
系、Ｃｕ−Ｃｒ系、Ｃｕ−Ｃｒ−Ｚｒ系などの銅系材料
に、貴金属（Ａｇ、Ｐｄなど）や半田などをめっきした
材料が広く用いられている。ところで、前記リードフレ
ーム材などに用いられる銅系材料には、強度、耐熱性、
電気・熱伝導性の他、Ａｇや半田などのめっき性、半田
接合性、表面平滑性、めっき層の耐熱膨れ性などが要求
され、さらに条や板などからリードフレームなどを高精
度に形成し得る良好なエッチング性または打抜加工性を
有することが要求される。さらに価格面で実用的なこと
も重要である。 前記要求特性は、近年の半導体機器の
高集積化、小型化、高機能化、低コスト化に対応して益
々厳しくなってきている。例えば、リードフレームに
は、小型化、薄肉化、多ピン化、ファインピッチ化が求
められ、また少ピンであるが多列に加工するマトリック
ス状のリードフレームなどが開発されている。ところ
で、前記リードフレームの形成には、寸法精度に優れ、
コスト的にも有利な打抜加工法が主に採用されており、
このためリードフレーム用板条材には、以前にも増して
良好な打抜加工性が要求されている。しかし、従来のＣ
ｕ−Ｃｒ系合金やＣｕ−Ｃｒ−Ｚｒ系合金などでは打抜
加工性について下記の問題がある。すなわち、打抜加
工の際にバリや粉体が生じ易く、前記バリや粉体による
打痕や傷がボンディング性を低下させ、またバリはリー
ド間を短絡させる、加工歪みが大きく高い寸法精度が
得難い、打抜金型の寿命が短くコスト高になる、など
である。このため、本発明者等は前記問題の解決策を種
々検討し、Ｃｕマトリックス中に単体または化合物とし
て晶出または析出する元素を微量添加することで打抜加
工性を改善し得ることを知見し、さらに研究を進めて本
発明を完成させるに至った。
材（１種のリード材）、端子材などには、鉄系材料の
他、電気・熱伝導性に優れるＣｕ−Ｓｎ系、Ｃｕ−Ｆｅ
系、Ｃｕ−Ｃｒ系、Ｃｕ−Ｃｒ−Ｚｒ系などの銅系材料
に、貴金属（Ａｇ、Ｐｄなど）や半田などをめっきした
材料が広く用いられている。ところで、前記リードフレ
ーム材などに用いられる銅系材料には、強度、耐熱性、
電気・熱伝導性の他、Ａｇや半田などのめっき性、半田
接合性、表面平滑性、めっき層の耐熱膨れ性などが要求
され、さらに条や板などからリードフレームなどを高精
度に形成し得る良好なエッチング性または打抜加工性を
有することが要求される。さらに価格面で実用的なこと
も重要である。 前記要求特性は、近年の半導体機器の
高集積化、小型化、高機能化、低コスト化に対応して益
々厳しくなってきている。例えば、リードフレームに
は、小型化、薄肉化、多ピン化、ファインピッチ化が求
められ、また少ピンであるが多列に加工するマトリック
ス状のリードフレームなどが開発されている。ところ
で、前記リードフレームの形成には、寸法精度に優れ、
コスト的にも有利な打抜加工法が主に採用されており、
このためリードフレーム用板条材には、以前にも増して
良好な打抜加工性が要求されている。しかし、従来のＣ
ｕ−Ｃｒ系合金やＣｕ−Ｃｒ−Ｚｒ系合金などでは打抜
加工性について下記の問題がある。すなわち、打抜加
工の際にバリや粉体が生じ易く、前記バリや粉体による
打痕や傷がボンディング性を低下させ、またバリはリー
ド間を短絡させる、加工歪みが大きく高い寸法精度が
得難い、打抜金型の寿命が短くコスト高になる、など
である。このため、本発明者等は前記問題の解決策を種
々検討し、Ｃｕマトリックス中に単体または化合物とし
て晶出または析出する元素を微量添加することで打抜加
工性を改善し得ることを知見し、さらに研究を進めて本
発明を完成させるに至った。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、リード材、
端子・コネクター材などの電気電子機器用銅合金に必要
な強度、導電性などの特性を具備し、かつ打抜加工性に
優れ、特にＩＣなどの半導体リードフレーム材に適した
電気電子機器用銅合金の提供を目的とする。
端子・コネクター材などの電気電子機器用銅合金に必要
な強度、導電性などの特性を具備し、かつ打抜加工性に
優れ、特にＩＣなどの半導体リードフレーム材に適した
電気電子機器用銅合金の提供を目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
Ｃｒを０．１〜０．４wt％、Ｚｒを０．２wt％未満（０
wt％を含む）、希土類元素を０．００２〜０．２wt％含
み、Ｐｂ、Ｂｉのうちの一種以上を総計で０．００２〜
０．２wt％含み、残部がＣｕおよび不可避不純物からな
り、晶出物および析出物の大きさが３μｍ未満、結晶粒
度が２０μｍ未満であることを特徴とする打抜加工性に
優れた電気電子機器用銅合金である。
Ｃｒを０．１〜０．４wt％、Ｚｒを０．２wt％未満（０
wt％を含む）、希土類元素を０．００２〜０．２wt％含
み、Ｐｂ、Ｂｉのうちの一種以上を総計で０．００２〜
０．２wt％含み、残部がＣｕおよび不可避不純物からな
り、晶出物および析出物の大きさが３μｍ未満、結晶粒
度が２０μｍ未満であることを特徴とする打抜加工性に
優れた電気電子機器用銅合金である。
【０００５】請求項２記載の発明は、Ｃｒを０．１〜
０．４wt％、Ｚｒを０．２wt％未満（０wt％を含む）、
希土類元素を０．００２〜０．２wt％含み、Ｐｂ、Ｂｉ
のうちの一種以上を総計で０．００２〜０．２wt％含
み、更にＳｎ、Ｍｇ、Ｎｉ、Ａｇ、Ｚｎ、Ｓｉ、Ｍｎの
うちの一種以上を総計で０．０１〜１．０wt％含み、残
部がＣｕおよび不可避不純物からなり、晶出物および析
出物の大きさが３μｍ未満、結晶粒度が２０μｍ未満で
あることを特徴とする打抜加工性に優れた電気電子機器
用銅合金である。
０．４wt％、Ｚｒを０．２wt％未満（０wt％を含む）、
希土類元素を０．００２〜０．２wt％含み、Ｐｂ、Ｂｉ
のうちの一種以上を総計で０．００２〜０．２wt％含
み、更にＳｎ、Ｍｇ、Ｎｉ、Ａｇ、Ｚｎ、Ｓｉ、Ｍｎの
うちの一種以上を総計で０．０１〜１．０wt％含み、残
部がＣｕおよび不可避不純物からなり、晶出物および析
出物の大きさが３μｍ未満、結晶粒度が２０μｍ未満で
あることを特徴とする打抜加工性に優れた電気電子機器
用銅合金である。
【０００６】
【発明の実施の形態】以下に本発明銅合金の合金元素に
ついて説明する。ＣｒはＣｕマトリックス中に微細に析
出して、導電率をあまり下げずに強度を向上させる。そ
の含有量を０．１〜０．４wt％に規定する理由は、０．
１wt％未満ではその効果が十分に得られず、０．４wt％
を超えるとその効果が飽和するばかりか、導電率が低下
し、また晶出物や析出物が大きくなって、表面に形成さ
れるＡｇめっき層などの耐熱膨れ性が低下するためであ
る。
ついて説明する。ＣｒはＣｕマトリックス中に微細に析
出して、導電率をあまり下げずに強度を向上させる。そ
の含有量を０．１〜０．４wt％に規定する理由は、０．
１wt％未満ではその効果が十分に得られず、０．４wt％
を超えるとその効果が飽和するばかりか、導電率が低下
し、また晶出物や析出物が大きくなって、表面に形成さ
れるＡｇめっき層などの耐熱膨れ性が低下するためであ
る。
【０００７】Ｚｒは、Ｃｒと同様に、Ｃｕマトリックス
中に微細に析出して、導電率をあまり下げずに強度を向
上させる。その含有量を０．２wt％未満（０wt％を含
む）に規定する理由は、０．２wt％以上ではその効果が
飽和するばかりか、導電率が低下し、また晶出物や析出
物が大きくなって前記Ａｇめっき層などの耐熱膨れ性が
低下するためである。
中に微細に析出して、導電率をあまり下げずに強度を向
上させる。その含有量を０．２wt％未満（０wt％を含
む）に規定する理由は、０．２wt％以上ではその効果が
飽和するばかりか、導電率が低下し、また晶出物や析出
物が大きくなって前記Ａｇめっき層などの耐熱膨れ性が
低下するためである。
【０００８】希土類元素はＣｕと化合物を形成してＣｕ
マトリックス中に晶出または析出して打抜加工性を向上
させる。希土類元素の含有量を０．００２〜０．２wt％
に規定する理由は、０．００２wt％未満ではその効果が
十分に得られず、０．２wt％を超えると製造時、特に熱
間加工または冷間加工時に割れなどの欠陥が発生して歩
留まりが低下するためである。特に望ましくは０．００
５〜０．０３wt％である。前記希土類元素には、通常、
Ｌａ、Ｃｅなどが混合した低コストのミッシュメタル
（ＭＭと略記する）が用いられる。
マトリックス中に晶出または析出して打抜加工性を向上
させる。希土類元素の含有量を０．００２〜０．２wt％
に規定する理由は、０．００２wt％未満ではその効果が
十分に得られず、０．２wt％を超えると製造時、特に熱
間加工または冷間加工時に割れなどの欠陥が発生して歩
留まりが低下するためである。特に望ましくは０．００
５〜０．０３wt％である。前記希土類元素には、通常、
Ｌａ、Ｃｅなどが混合した低コストのミッシュメタル
（ＭＭと略記する）が用いられる。
【０００９】Ｐｂ、ＢｉはＣｕマトリックス中に単体と
して晶出または析出して打抜加工性を向上させる。これ
ら元素は単独で添加しても効果があるが、複合添加する
と相乗効果が得られる。これら元素の含有量を総計で
０．００２〜０．２wt％に規定する理由は、希土類元素
の場合と同じである。打抜加工性は、打抜端面の寸法
精度と形状、バリの発生具合、打抜金型の寿命の３
点により評価される。前記希土類元素は主に前記を
向上させ、Ｐｂ、Ｂｉは主に前記を向上させる。従
って前記希土類元素と、Ｐｂまたは／およびＢｉを複合
添加すると極めて大きな相乗効果が得られる。
して晶出または析出して打抜加工性を向上させる。これ
ら元素は単独で添加しても効果があるが、複合添加する
と相乗効果が得られる。これら元素の含有量を総計で
０．００２〜０．２wt％に規定する理由は、希土類元素
の場合と同じである。打抜加工性は、打抜端面の寸法
精度と形状、バリの発生具合、打抜金型の寿命の３
点により評価される。前記希土類元素は主に前記を
向上させ、Ｐｂ、Ｂｉは主に前記を向上させる。従
って前記希土類元素と、Ｐｂまたは／およびＢｉを複合
添加すると極めて大きな相乗効果が得られる。
【００１０】本発明において、前記Ｃｒ、Ｚｒ、希土類
元素、Ｐｂ、Ｂｉなどの単体または化合物の晶出物また
は析出物の大きさを３μｍ未満に規定する理由は、前記
晶出物などの大きさが３μｍ以上になると、金型寿命が
著しく短くなり、またＡｇめっき層などの耐熱膨れ性が
低下するなど、リードフレーム材などとしての適性がな
くなるためである。本発明において、結晶粒度を２０μ
ｍ未満に規定する理由は、結晶粒度が２０μｍ以上にな
ると、前記晶出物または析出物による打抜加工性の改善
効果が十分に発揮されなくなるためである。
元素、Ｐｂ、Ｂｉなどの単体または化合物の晶出物また
は析出物の大きさを３μｍ未満に規定する理由は、前記
晶出物などの大きさが３μｍ以上になると、金型寿命が
著しく短くなり、またＡｇめっき層などの耐熱膨れ性が
低下するなど、リードフレーム材などとしての適性がな
くなるためである。本発明において、結晶粒度を２０μ
ｍ未満に規定する理由は、結晶粒度が２０μｍ以上にな
ると、前記晶出物または析出物による打抜加工性の改善
効果が十分に発揮されなくなるためである。
【００１１】本発明において、Ｓｎ、Ｍｇ、Ｎｉ、Ａ
ｇ、Ｚｎ、Ｓｉ、Ｍｎの元素群は強度向上に寄与する。
この他、ＳｎとＮｉはＣｒを均一微細に析出させてＣｒ
の作用を増大させ、ＭｇとＭｎは、表面に形成される半
田めっき層の耐熱剥離性および熱間加工性を向上させ、
Ｚｎは半田めっき層の耐熱剥離性を向上させ、ＡｇとＳ
ｉは結晶粒の粗大化を阻止して曲げ加工性および打抜加
工性を向上させる。これら元素の含有量を総計で０．０
１〜１．０wt％に規定する理由は、０．０１wt％未満で
はその効果が十分に得られず、１．０wt％を超えると導
電率が著しく低下するためである。
ｇ、Ｚｎ、Ｓｉ、Ｍｎの元素群は強度向上に寄与する。
この他、ＳｎとＮｉはＣｒを均一微細に析出させてＣｒ
の作用を増大させ、ＭｇとＭｎは、表面に形成される半
田めっき層の耐熱剥離性および熱間加工性を向上させ、
Ｚｎは半田めっき層の耐熱剥離性を向上させ、ＡｇとＳ
ｉは結晶粒の粗大化を阻止して曲げ加工性および打抜加
工性を向上させる。これら元素の含有量を総計で０．０
１〜１．０wt％に規定する理由は、０．０１wt％未満で
はその効果が十分に得られず、１．０wt％を超えると導
電率が著しく低下するためである。
【００１２】前記元素群以外では、Ｃｏ、Ｔｉ、Ａｌ、
Ｉｎ、Ｔｅ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｓｂ、Ｈｆ、Ｂｅ、Ｆｅ、Ｎ
ｂ、Ｐｄ、Ｂ、Ｐ、Ｃなどの元素群が強度や耐熱性向上
に有効である。この元素群の添加量は導電率を大幅に低
下させない範囲が望ましい。さらに溶解鋳造時に混入す
るＯおよびＳの含有量を５０ｐｐｍ以下に抑えることに
より、めっき性、半田接合性、半田濡れ性などに影響す
る表面特性を良好に保持することができる。
Ｉｎ、Ｔｅ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｓｂ、Ｈｆ、Ｂｅ、Ｆｅ、Ｎ
ｂ、Ｐｄ、Ｂ、Ｐ、Ｃなどの元素群が強度や耐熱性向上
に有効である。この元素群の添加量は導電率を大幅に低
下させない範囲が望ましい。さらに溶解鋳造時に混入す
るＯおよびＳの含有量を５０ｐｐｍ以下に抑えることに
より、めっき性、半田接合性、半田濡れ性などに影響す
る表面特性を良好に保持することができる。
【００１３】本発明は、所定の合金元素を適量含有さ
せ、晶出物または析出物の大きさ、および結晶粒度を適
正に制御することで、リードフレーム材や端子材などの
電気電子機器用材料に必要な強度や導電性などの特性を
維持し、かつ打抜加工性を改善した電気電子機器用銅合
金である。本発明の銅合金は、通常の条材や板材ばかり
でなく、断面が凹凸形状の異形条などにも好適に使用で
きる。
せ、晶出物または析出物の大きさ、および結晶粒度を適
正に制御することで、リードフレーム材や端子材などの
電気電子機器用材料に必要な強度や導電性などの特性を
維持し、かつ打抜加工性を改善した電気電子機器用銅合
金である。本発明の銅合金は、通常の条材や板材ばかり
でなく、断面が凹凸形状の異形条などにも好適に使用で
きる。
【００１４】本発明の銅合金の推奨される製造方法は、
例えば、所定成分に調整した銅合金溶湯を５℃／秒以上
の冷却速度で鋳造して鋳塊とし、これを８００〜１００
０℃の温度で熱間加工し、得られた熱間加工材を１０℃
／秒以上の冷却速度で急冷し、その後冷間加工と３５０
〜６００℃の温度で３０秒〜６時間加熱する焼鈍処理を
１回以上繰返し施したのち、６０％以下の加工率で冷間
加工する方法である。前記製造条件、すなわち、鋳造時
の冷却速度、熱間加工温度、熱間加工後の冷却速度で製
造することにより、晶出物や析出物の大きさを３μｍ未
満にすることができる。また冷間加工時の焼鈍処理を３
５０〜６００℃の温度で３０秒〜６時間加熱する条件で
施すのは、この条件で、加工歪みが良好に緩和され、ま
た結晶粒度が２０μｍ未満の再結晶組織が得られるため
である。また前記焼鈍処理条件によれば晶出物および析
出物の大きさが３μｍ未満に保持され、良好な強度、導
電率、打抜加工性などが得られる。この焼鈍処理はバッ
チ式と送間式のどちらで行っても良い。
例えば、所定成分に調整した銅合金溶湯を５℃／秒以上
の冷却速度で鋳造して鋳塊とし、これを８００〜１００
０℃の温度で熱間加工し、得られた熱間加工材を１０℃
／秒以上の冷却速度で急冷し、その後冷間加工と３５０
〜６００℃の温度で３０秒〜６時間加熱する焼鈍処理を
１回以上繰返し施したのち、６０％以下の加工率で冷間
加工する方法である。前記製造条件、すなわち、鋳造時
の冷却速度、熱間加工温度、熱間加工後の冷却速度で製
造することにより、晶出物や析出物の大きさを３μｍ未
満にすることができる。また冷間加工時の焼鈍処理を３
５０〜６００℃の温度で３０秒〜６時間加熱する条件で
施すのは、この条件で、加工歪みが良好に緩和され、ま
た結晶粒度が２０μｍ未満の再結晶組織が得られるため
である。また前記焼鈍処理条件によれば晶出物および析
出物の大きさが３μｍ未満に保持され、良好な強度、導
電率、打抜加工性などが得られる。この焼鈍処理はバッ
チ式と送間式のどちらで行っても良い。
【００１５】前記製造方法により得られた冷間加工材
は、さらに２００〜５００℃の温度で再結晶を伴わない
焼鈍処理を施すことにより、内部応力が低減して打抜き
材の寸法精度が向上し、伸び、曲げ加工性、ばね性など
が改善され、電気電子機器用材料に極めて適した特性と
なる。このときの焼鈍処理もバッチ式と送間式のどちら
で行っても良い。また、この焼鈍の前または後、または
焼鈍の前後両方でテンションレベラーやローラーレベラ
ーなどによる矯正処理を行うと打抜加工性が向上し、よ
り優れた寸法精度のリードフレーム材などが得られる。
は、さらに２００〜５００℃の温度で再結晶を伴わない
焼鈍処理を施すことにより、内部応力が低減して打抜き
材の寸法精度が向上し、伸び、曲げ加工性、ばね性など
が改善され、電気電子機器用材料に極めて適した特性と
なる。このときの焼鈍処理もバッチ式と送間式のどちら
で行っても良い。また、この焼鈍の前または後、または
焼鈍の前後両方でテンションレベラーやローラーレベラ
ーなどによる矯正処理を行うと打抜加工性が向上し、よ
り優れた寸法精度のリードフレーム材などが得られる。
【００１６】
【実施例】以下に本発明を実施例により詳細に説明す
る。なお、請求項１の発明の実施例は実施例１に、請求
項２の発明の実施例は実施例２にそれぞれ記載する。 （実施例１）表１に示すNo.1〜5 の合金を高周波溶解炉
にて溶解し、これを６℃／秒の冷却速度で鋳造して厚さ
３０mm、幅１００mm、長さ１５０mmの鋳塊を得た。希土
類元素にはＬａ、Ｃｅを主成分とするＭＭ（ミッシュメ
タル）を用いた。次に前記鋳塊を厚さ１２mmに９８０℃
で熱間圧延し、熱間圧延後直ちに３０℃／秒の速度で急
冷し、次いで厚さ９mmまで面削して表面の酸化皮膜を除
去した。次に前記厚さ９mmの熱間圧延材を厚さ１．２mm
に冷間圧延し、この冷間圧延材を不活性ガス雰囲気中で
５４０℃で１時間焼鈍し、次いで厚さ０．３３mmに冷間
圧延し、この冷間圧延材を不活性ガス雰囲気中で５４０
℃で１時間焼鈍し、次いで厚さ０．２mmに仕上圧延し、
この仕上圧延材を不活性ガス雰囲気で３００℃で２時間
焼鈍して板材を製造した。
る。なお、請求項１の発明の実施例は実施例１に、請求
項２の発明の実施例は実施例２にそれぞれ記載する。 （実施例１）表１に示すNo.1〜5 の合金を高周波溶解炉
にて溶解し、これを６℃／秒の冷却速度で鋳造して厚さ
３０mm、幅１００mm、長さ１５０mmの鋳塊を得た。希土
類元素にはＬａ、Ｃｅを主成分とするＭＭ（ミッシュメ
タル）を用いた。次に前記鋳塊を厚さ１２mmに９８０℃
で熱間圧延し、熱間圧延後直ちに３０℃／秒の速度で急
冷し、次いで厚さ９mmまで面削して表面の酸化皮膜を除
去した。次に前記厚さ９mmの熱間圧延材を厚さ１．２mm
に冷間圧延し、この冷間圧延材を不活性ガス雰囲気中で
５４０℃で１時間焼鈍し、次いで厚さ０．３３mmに冷間
圧延し、この冷間圧延材を不活性ガス雰囲気中で５４０
℃で１時間焼鈍し、次いで厚さ０．２mmに仕上圧延し、
この仕上圧延材を不活性ガス雰囲気で３００℃で２時間
焼鈍して板材を製造した。
【００１７】（比較例１）表１に示す No.16〜22,25,31
の合金を用い、実施例１と同じようにして板材を製造し
た。なお、比較例の No.16〜22は合金組成が本発明の規
定外であり、 No.25は焼鈍温度を高くして結晶粒度を大
きくしたもの、No.31 は鋳造時の冷却速度を遅くして晶
出物の大きさを大きくしたものである。
の合金を用い、実施例１と同じようにして板材を製造し
た。なお、比較例の No.16〜22は合金組成が本発明の規
定外であり、 No.25は焼鈍温度を高くして結晶粒度を大
きくしたもの、No.31 は鋳造時の冷却速度を遅くして晶
出物の大きさを大きくしたものである。
【００１８】このようにして得られた各々の板材につい
て晶出物および析出物の大きさ、結晶粒度を測定した。
またリードフレームに要求される引張強さ、導電率、Ａ
ｇめっき層の耐熱膨れ性、打抜加工性を調査した。合金
組成と晶出物などの径および結晶粒度を表１に示す。ま
た調査結果を表２に示す。Ｐｂ、Ｂｉ、希土類元素は第
一群添加元素として表示した。以下に測定方法および調
査方法を示す。 晶出物、析出物の大きさ：晶出物、析出物の最大径を
走査型電子顕微鏡 (1000倍) により測定し１０個の平均
値を求めた。結晶粒度：光学顕微鏡(200倍)を用い、
ＪＩＳ−Ｈ０５０１に準じ、切断法により測定した。
引張強さ：ＪＩＳ−Ｚ２２４１に準じて測定した。導
電率：ＪＩＳ−Ｚ０５０５に準じて測定した。Ａｇめ
っき層の耐熱膨れ性：４０mm×１００mmの試験片を電解
脱脂した後、１０％硫酸溶液で酸洗し、シアン浴にてＡ
ｇを厚さ５μｍに電気メッキし、これを大気中で４５０
℃で１０分間加熱したのち、光学顕微鏡（20倍) にて表
面の膨れの有無を観察した。この観察で明瞭に膨れが認
められる場合を不良と判定し、そうでないものを良好と
判定した。打抜加工性：ＳＫＤ１１製金型で１mm×５
mmの角穴を開け、５００１回目から１００００回目まで
の打抜分から２０個のサンプルを無作為に抽出し、これ
らのサンプルのバリの大きさ (バリ高さＨ1)を測定し
た。また打抜面を観察して破断部の厚さａを計測し、試
験片の厚さｂに対する割合〔（ａ／ｂ）×１００％〕を
求めた。この破断部割合は打抜加工性の目安の一つとさ
れ、この値が大きい程、打抜加工性は良好であるとされ
る。つまり歩留まりが高く精密な加工が行える材料と評
価される。さらに金型寿命については、金型再研磨後、
５０００１回目から５５０００回目までの打抜分から２
０個のサンプルを無作為に抽出し、これらのバリの大き
さ (バリ高さＨ2)を測定することにより評価した。なお
このバリ高さＨ2 及びバリ高さＨ2 と前記バリ高さＨ1
との差が大きいほど金型磨耗が激しいことを意味する。
金型磨耗が激しいと再研磨にかかる時間が増えて生産性
が低下し、また金型代が嵩む。
て晶出物および析出物の大きさ、結晶粒度を測定した。
またリードフレームに要求される引張強さ、導電率、Ａ
ｇめっき層の耐熱膨れ性、打抜加工性を調査した。合金
組成と晶出物などの径および結晶粒度を表１に示す。ま
た調査結果を表２に示す。Ｐｂ、Ｂｉ、希土類元素は第
一群添加元素として表示した。以下に測定方法および調
査方法を示す。 晶出物、析出物の大きさ：晶出物、析出物の最大径を
走査型電子顕微鏡 (1000倍) により測定し１０個の平均
値を求めた。結晶粒度：光学顕微鏡(200倍)を用い、
ＪＩＳ−Ｈ０５０１に準じ、切断法により測定した。
引張強さ：ＪＩＳ−Ｚ２２４１に準じて測定した。導
電率：ＪＩＳ−Ｚ０５０５に準じて測定した。Ａｇめ
っき層の耐熱膨れ性：４０mm×１００mmの試験片を電解
脱脂した後、１０％硫酸溶液で酸洗し、シアン浴にてＡ
ｇを厚さ５μｍに電気メッキし、これを大気中で４５０
℃で１０分間加熱したのち、光学顕微鏡（20倍) にて表
面の膨れの有無を観察した。この観察で明瞭に膨れが認
められる場合を不良と判定し、そうでないものを良好と
判定した。打抜加工性：ＳＫＤ１１製金型で１mm×５
mmの角穴を開け、５００１回目から１００００回目まで
の打抜分から２０個のサンプルを無作為に抽出し、これ
らのサンプルのバリの大きさ (バリ高さＨ1)を測定し
た。また打抜面を観察して破断部の厚さａを計測し、試
験片の厚さｂに対する割合〔（ａ／ｂ）×１００％〕を
求めた。この破断部割合は打抜加工性の目安の一つとさ
れ、この値が大きい程、打抜加工性は良好であるとされ
る。つまり歩留まりが高く精密な加工が行える材料と評
価される。さらに金型寿命については、金型再研磨後、
５０００１回目から５５０００回目までの打抜分から２
０個のサンプルを無作為に抽出し、これらのバリの大き
さ (バリ高さＨ2)を測定することにより評価した。なお
このバリ高さＨ2 及びバリ高さＨ2 と前記バリ高さＨ1
との差が大きいほど金型磨耗が激しいことを意味する。
金型磨耗が激しいと再研磨にかかる時間が増えて生産性
が低下し、また金型代が嵩む。
【００１９】
【表１】 （注）晶出物、析出物の最大径の平均値：μｍ。結晶粒度：μｍ。
【００２０】
【表２】
【００２１】表２より明らかなように本発明例のNo.1〜
5 はいずれも優れた特性を示した。他方、比較例のNo.1
6 はＣｒ量が少ないため強度が低下した。比較例のNo.1
7,18はＣｒまたはＺｒの含有量が多いため晶出物または
析出物が大きくなり、Ａｇメッキ層が加熱膨れを起こ
し、またバリ高さＨ2 およびバリ高さＨ1 との差が増大
して金型磨耗が激しくなった。比較例のNo.19,20は、第
一群添加元素の量が少ないため、バリ高さＨ1 、Ｈ2 が
高く、破断面割合も小さかった。つまり打抜加工性が低
下した。No.21,22は、第一群添加元素の量が多いため、
熱間または冷間加工時に割れが発生し製造を中止した。
No.25 は焼鈍温度を高くしたため結晶粒度が大きくなり
打抜加工性が低下した。また No.31は鋳造時の冷却速度
を遅くしたため晶出物が粗大化してＡｇめっき層が加熱
膨れを起こし、また金型の磨耗も激しかった。
5 はいずれも優れた特性を示した。他方、比較例のNo.1
6 はＣｒ量が少ないため強度が低下した。比較例のNo.1
7,18はＣｒまたはＺｒの含有量が多いため晶出物または
析出物が大きくなり、Ａｇメッキ層が加熱膨れを起こ
し、またバリ高さＨ2 およびバリ高さＨ1 との差が増大
して金型磨耗が激しくなった。比較例のNo.19,20は、第
一群添加元素の量が少ないため、バリ高さＨ1 、Ｈ2 が
高く、破断面割合も小さかった。つまり打抜加工性が低
下した。No.21,22は、第一群添加元素の量が多いため、
熱間または冷間加工時に割れが発生し製造を中止した。
No.25 は焼鈍温度を高くしたため結晶粒度が大きくなり
打抜加工性が低下した。また No.31は鋳造時の冷却速度
を遅くしたため晶出物が粗大化してＡｇめっき層が加熱
膨れを起こし、また金型の磨耗も激しかった。
【００２２】（実施例２）表３に示すNo.6〜15の合金を
用いた他は、実施例１と同じ方法により板材を製造し
た。
用いた他は、実施例１と同じ方法により板材を製造し
た。
【００２３】（比較例２）表４に示すNo.23,24,26,32の
合金を用いた他は、実施例１と同じ方法により板材を製
造した。なお、No.23,24は第二群添加元素が本発明の規
定外であり、比較例の No.32は焼鈍温度を高くして結晶
粒度を大きくしたもの、No.26 は鋳造時の冷却速度を遅
くして晶出物を大きくしたものである。このようにして
得られた各々の板材について晶出物および析出物の大き
さ、結晶粒度を測定した。またリードフレームに要求さ
れる引張強さ、導電率、Ａｇめっき層の耐熱膨れ性、打
抜加工性を調査した。測定および調査方法は実施例１と
同じ方法により行った。調査結果を表５、６に示す。晶
出物などの径および結晶粒度は表３に併記した。
合金を用いた他は、実施例１と同じ方法により板材を製
造した。なお、No.23,24は第二群添加元素が本発明の規
定外であり、比較例の No.32は焼鈍温度を高くして結晶
粒度を大きくしたもの、No.26 は鋳造時の冷却速度を遅
くして晶出物を大きくしたものである。このようにして
得られた各々の板材について晶出物および析出物の大き
さ、結晶粒度を測定した。またリードフレームに要求さ
れる引張強さ、導電率、Ａｇめっき層の耐熱膨れ性、打
抜加工性を調査した。測定および調査方法は実施例１と
同じ方法により行った。調査結果を表５、６に示す。晶
出物などの径および結晶粒度は表３に併記した。
【００２４】
【表３】 （注）晶出物、析出物の最大径の平均値：μｍ。結晶粒度：μｍ。
【００２５】
【表４】 （注）晶出物、析出物の最大径の平均値：μｍ。結晶粒度：μｍ。
【００２６】
【表５】
【００２７】
【表６】
【００２８】表５、６より明らかなように、本発明例の
No.6〜15はいずれも優れた特性を示し、特に引張強さが
実施例１に較べて全般に向上した。これは第２群添加元
素を含有させたためである。また、Ｓｎ、またはＳｎと
Ｚｎが適量添加されたNo.6,9〜11,15 は強度と打抜加工
性のバランスに優れるものであった。これに対し、比較
例のNo.23,24は第二群添加元素が多すぎたため導電率が
低下した。また No.32は焼鈍温度を高くしたため結晶粒
度が大きくなって打抜加工性が低下した。また No.26は
鋳造時の冷却速度を遅くしたため晶出物が粗大化してＡ
ｇめっき層が加熱膨れを起こした。また金型の磨耗も激
しかった。
No.6〜15はいずれも優れた特性を示し、特に引張強さが
実施例１に較べて全般に向上した。これは第２群添加元
素を含有させたためである。また、Ｓｎ、またはＳｎと
Ｚｎが適量添加されたNo.6,9〜11,15 は強度と打抜加工
性のバランスに優れるものであった。これに対し、比較
例のNo.23,24は第二群添加元素が多すぎたため導電率が
低下した。また No.32は焼鈍温度を高くしたため結晶粒
度が大きくなって打抜加工性が低下した。また No.26は
鋳造時の冷却速度を遅くしたため晶出物が粗大化してＡ
ｇめっき層が加熱膨れを起こした。また金型の磨耗も激
しかった。
【００２９】
【発明の効果】以上に述べたように、本発明の電気電子
機器用銅合金は、従来のＣｕ−Ｃｒ系合金やＣｕ−Ｃｒ
−Ｚｒ系合金と同等の強度や導電性を有し、かつ打抜加
工性が大幅に改善されたものであり、特に打抜加工性が
重視されるＩＣなどの半導体のリードフレーム材に好適
で、その高集積化、小型化、低コスト化などに十分対応
できる。また前記リードフレームの他、端子・コネクタ
ー、スイッチ、リレーなどの接点材、一般導電材やヒー
トシンクなどの熱媒体材にも十分適用できる。依って、
工業上顕著な効果を奏する。
機器用銅合金は、従来のＣｕ−Ｃｒ系合金やＣｕ−Ｃｒ
−Ｚｒ系合金と同等の強度や導電性を有し、かつ打抜加
工性が大幅に改善されたものであり、特に打抜加工性が
重視されるＩＣなどの半導体のリードフレーム材に好適
で、その高集積化、小型化、低コスト化などに十分対応
できる。また前記リードフレームの他、端子・コネクタ
ー、スイッチ、リレーなどの接点材、一般導電材やヒー
トシンクなどの熱媒体材にも十分適用できる。依って、
工業上顕著な効果を奏する。
Claims (2)
- 【請求項１】 Ｃｒを０．１〜０．４wt％、Ｚｒを０．
２wt％未満（０wt％を含む）、希土類元素を０．００２
〜０．２wt％含み、Ｐｂ、Ｂｉのうちの一種以上を総計
で０．００２〜０．２wt％含み、残部がＣｕおよび不可
避不純物からなり、晶出物および析出物の大きさが３μ
ｍ未満、結晶粒度が２０μｍ未満であることを特徴とす
る打抜加工性に優れた電気電子機器用銅合金。 - 【請求項２】 Ｃｒを０．１〜０．４wt％、Ｚｒを０．
２wt％未満（０wt％を含む）、希土類元素を０．００２
〜０．２wt％含み、Ｐｂ、Ｂｉのうちの一種以上を総計
で０．００２〜０．２wt％含み、更にＳｎ、Ｍｇ、Ｎ
ｉ、Ａｇ、Ｚｎ、Ｓｉ、Ｍｎのうちの一種以上を総計で
０．０１〜１．０wt％含み、残部がＣｕおよび不可避不
純物からなり、晶出物および析出物の大きさが３μｍ未
満、結晶粒度が２０μｍ未満であることを特徴とする打
抜加工性に優れた電気電子機器用銅合金。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9100279A JPH10287939A (ja) | 1997-04-17 | 1997-04-17 | 打抜加工性に優れた電気電子機器用銅合金 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9100279A JPH10287939A (ja) | 1997-04-17 | 1997-04-17 | 打抜加工性に優れた電気電子機器用銅合金 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10287939A true JPH10287939A (ja) | 1998-10-27 |
Family
ID=14269767
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9100279A Pending JPH10287939A (ja) | 1997-04-17 | 1997-04-17 | 打抜加工性に優れた電気電子機器用銅合金 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10287939A (ja) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6331234B1 (en) | 1999-06-02 | 2001-12-18 | Honeywell International Inc. | Copper sputtering target assembly and method of making same |
| US6758920B2 (en) | 1999-11-24 | 2004-07-06 | Honeywell International Inc. | Conductive integrated circuit metal alloy interconnections, electroplating anodes; metal alloys for use as a conductive interconnection in an integrated circuit; and physical vapor deposition targets |
| WO2004070070A1 (ja) * | 2003-02-05 | 2004-08-19 | Sumitomo Metal Industries, Ltd. | Cu合金およびその製造方法 |
| US6849139B2 (en) | 1999-06-02 | 2005-02-01 | Honeywell International Inc. | Methods of forming copper-containing sputtering targets |
| WO2006104152A1 (ja) * | 2005-03-28 | 2006-10-05 | Sumitomo Metal Industries, Ltd. | 銅合金およびその製造方法 |
| CN100345230C (zh) * | 2005-02-23 | 2007-10-24 | 济南大学 | 铜基电触头复合材料的制备方法 |
| WO2007128819A3 (de) * | 2006-05-10 | 2008-11-20 | Siemens Ag | Verfahren zur herstellung von kupfer-chrom-kontakten für vakuumschalter und zugehörige schaltkontakte |
| CN106756208A (zh) * | 2016-12-07 | 2017-05-31 | 山东大学 | 一种铜铬锆镧合金 |
| JP2022116670A (ja) * | 2021-01-29 | 2022-08-10 | 株式会社東芝 | 真空バルブ用接点材料、その製造方法、及び真空バルブ |
| CN117604319A (zh) * | 2023-11-29 | 2024-02-27 | 中科优极(佛山)高新材料科技有限公司 | 一种高强高导铜合金丝材及其制备方法 |
-
1997
- 1997-04-17 JP JP9100279A patent/JPH10287939A/ja active Pending
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6331234B1 (en) | 1999-06-02 | 2001-12-18 | Honeywell International Inc. | Copper sputtering target assembly and method of making same |
| US6645427B1 (en) | 1999-06-02 | 2003-11-11 | Honeywell International Inc. | Copper sputtering target assembly and method of making same |
| US6849139B2 (en) | 1999-06-02 | 2005-02-01 | Honeywell International Inc. | Methods of forming copper-containing sputtering targets |
| US6758920B2 (en) | 1999-11-24 | 2004-07-06 | Honeywell International Inc. | Conductive integrated circuit metal alloy interconnections, electroplating anodes; metal alloys for use as a conductive interconnection in an integrated circuit; and physical vapor deposition targets |
| US6858102B1 (en) | 2000-11-15 | 2005-02-22 | Honeywell International Inc. | Copper-containing sputtering targets, and methods of forming copper-containing sputtering targets |
| WO2004070070A1 (ja) * | 2003-02-05 | 2004-08-19 | Sumitomo Metal Industries, Ltd. | Cu合金およびその製造方法 |
| CN100345230C (zh) * | 2005-02-23 | 2007-10-24 | 济南大学 | 铜基电触头复合材料的制备方法 |
| WO2006104152A1 (ja) * | 2005-03-28 | 2006-10-05 | Sumitomo Metal Industries, Ltd. | 銅合金およびその製造方法 |
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| CN106756208A (zh) * | 2016-12-07 | 2017-05-31 | 山东大学 | 一种铜铬锆镧合金 |
| JP2022116670A (ja) * | 2021-01-29 | 2022-08-10 | 株式会社東芝 | 真空バルブ用接点材料、その製造方法、及び真空バルブ |
| CN117604319A (zh) * | 2023-11-29 | 2024-02-27 | 中科优极(佛山)高新材料科技有限公司 | 一种高强高导铜合金丝材及其制备方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050726 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20051118 |