JPS6036638A - 銅合金 - 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】 本発明は良好なはんだ付（Ｊ性を有する銅合金に関する
。

銅合金は、イの良好なはんだ付Ｕ性、および導電性の故
に電子Ｆ業を中心に多種多様の用途（例えば電子部品に
おいては、リード線、プリント基盤、あるいはペースト
）に応用されている。

しかしながら、多くの銅合金は保存中に、人気中の０２
．１」２０１ＳＯ×、ＣＯ２，１」ＣＩ！、、ＮＯＸ、
ｌ−１２ｓ等と銅合金表面が反応し、酸化物を形成しは
んだ付（プが困難になる。

従来、この難点を解消するために銅合金の表面に錫メッ
キ、銀メッキ、はんだメッキ等の表面処理が施され耐環
境性の向上が図られているが、このように表面処理を施
ずには、それだ（プのＴ稈を要し、さらにはんだ付は性
を向上させるためには高価な銀を多量に必要とし、経済
的に好ましくない。

本発明省らは、銅合金のはんだ付は付を向上させ、あわ
せて耐環境性の向上のために鋭意研究の結果、本発明を
成づ−に到った。

即ち、本発明は、Ｔｉを０．０１重量％〜１５重填％含
有する良好なはんだ付り性を有する銅合金に関する。

本発明の銅合金はｒｌを０．０１〜１５重量％含めばよ
い。−［ｉ含有量が０．０１重量％未満では、Ｔ１の効
果が現われない。１５重量％を越えるとＴｉの効果【よ
あるものの、得られるメリットが少ない割に費用がかか
り好ましくない。好ましくはＴｉの含有量は０　、０１
重量％〜５．６小量％である。よりりｆましくは、Ｔｉ
を０．０１１ス−１ム４．０Φ量％未満含有する。この
範囲内であれば均一な固溶体を作る温度範囲が広く、容
易に製造できる。最も好ましくは０．０１重量％〜３．
０重量％である。３．０ｆｆｉｆｆｉ％以下では溶体化
処理温度が低く、非常に容易に均一な固溶体が得られる
。Ｃｕに対するＴ１の固溶限（５，６単量％、８８５℃
）を越λてｌ−ｉを添加したものは、ＴｉＣ１１３また
はＴｉ２Ｃｕ？で表現されるＴｉの金属間化合物が存在
覆る。この化合物自体は、はんだのぬれ１１１を害す−
るので、５．６％以上のＴｉを含む銅合金は７１へリッ
クス固溶体のぬれ性は純銅Ｊ、り侵れているものの、Ｔ
ｉの増加に従って、金属ｕ１１重合化／バ多くなり、ぬ
れｆ’ｌをイル″Ｆさせるため、均一固溶体と比較して
はんだ付は性は低下してくる。一般に、添加元素の固溶
限は低温で減少覆るので、常温にお（Ｊる固溶限を越え
るＴｉを含む銅合金は、合金の製造■）に、溶体化処理
を行なうことによりＴ　＋　Ｃｕ　３等の金属１Ｂ１化
合物の生成を防ぎ、良好なはんだ（１’　ｔ−Ｊ性を確
保する。

本発明銅合金は過飽和固溶体、または固溶体等の状態で
使用することができ、またいかなる組織状態で使用して
もよい。即ち、いかなる履歴を経ｌ〔、いかなるＩＩ織
状態で用いてもよい。銅合金にＴｉを含有させて良好な
はんだ付は性を得ることの理由は限定的ではないが、Ｔ
ｉを含む銅合金では、酸化物の生成速度が小さいこと、
酸化物の母材に対ケる密着性が悪く、クラックを多く含
んでいること、酸化物が他の銅合金の酸化物より７ラツ
クス作用を受【）易いことがあげられる。これらのこと
により、ＴＩを含む銅合金をはんだ付けする場合、はん
だ何時の熱膨張により母材の密着性の悪い酸化物層が剥
離し、残った薄い酸化膜もフ５− ラックスによりたやすく除人されて、母材とはんだのぬ
れがｊＪみ１５かに起こるためと解される。

本発明の効果は、表面に銅との酸化物を形成するずべ（
の銅合金に適応りることができる。即ち、種々の金属が
含まれる銅合金中に、王１がｏ、０１〜１５重（Ｂ％含
有１Ｊ−ればＪ、い。本発明に用いる銅合金の例どして
は、Ｎｉを０〜７０重量％、７ｎを０〜５０　ｍ　ｍ％
、ＡＪｌ（！−ｏ〜１５重量％含有する銅合金であって
もよい。またＦｅを０〜７重ω％、Ｓ　ｎ　ヲ０　”　
１０　Ｆ？　ｌｊｔ　％、Ｐｂを０〜５重（至）％含有
する銅合金であってもよい。更に、Ｍｎを０〜５重量％
、３ｅを０〜５重量％、Ｐ＠ｏ〜８巾吊％、ＡＳを０〜
１重け％含有する銅合金に適応してもよい。その他、Ｃ
を０〜０．５重量％、ＣＯをＯ〜５重借％、ＣｒをＯ〜
３重ｆｉ％、ＡｇをＯ〜３重間％含有り−る銅合金ある
いは酸素を０〜０．５重１％、Ｓを（’）　〜０，２重
量％、Ｂ１を０〜０．３１１％、ＣｄをＯ〜０．３重量
％、ＺｒをＯ〜１重徂％含有する銅合金に適応すること
もできる。またｓｂを０〜１重量％、Ｔｅを０６一 ・〜２重量％、Ｃａを０〜１重量％、ＭｇをＯ〜１千ω
％、１−１をＯ〜１重ｈ）％、含有づる銅合金であつ’
Ｃ４ｖよい。これらの合金中に不純物どして、Ｆ記元素
以外のものを総計で１重量％Ｊ：で含むことも可能であ
る、１ 本発明銅合金の製造方法は、いか４Ｔる方法を用いても
よい。例えば、真空溶解する方法を用いてもよい。

本発明鋼合金に使用づるフラックスは通常用いられるい
かなるものを用いてもよい。例えば、塩素系またはり１
素系フラツクスがあげられる。

本発明銅合金は優れたはんだぬれ性を有し、耐環境ｆ［
−６優れでいる。本発明銅合金を銅線、銅版あるいは銅
箔等に用いることによりはんだ付けをより容易に行なう
ことができる。またメッキの下地合金に用いた場合にも
、下地金属が酸化等の腐食を受（ｊることにより変質さ
れることが少なく、優れた（よんだ刊４１性を保持づる
ために、メッキ厚を’ＪＩＪ　＜−ｄることができ、メ
ッキ材の節約につながる。また本発明銅合金を粉末とし
て銅ペーストと（ノて用いた場合にし良好なはんｌごイ
ー１け性が期待できる。

以下、本発明を実施例にｊ、り詳細に説明りる。

火茄」」− −１１の種々の含量を有りる銅合金のぬれ時間を測定し
た。結果を第′１図に示す。比較のため純銅のぬれ時間
を点線て゛示’Ｊ’　＋１ 測定方法；銅合金を、２５０℃で溶融したはんだ浴に一
定の速ｆｆｆ　（４ｍｍ／ｓｅｃ　）　テ挿入シ、ハン
だと銅合金の接触面が溶融はんだ表面と同じ高さになる
まぐの［，１間を測定１）だ。

■に入 純銅、Ｔ１を０．／１重量％含有する銅合金、−１−１
を１申出％含有する銅合金およびＴ１を５重量％含イｊ
づ−る銅合金を種々の温度で１時間酸化処Ｔｕ！　Ｌ、
た後のぬれ時間を調べｌζ。結果を第２図に示づ。

【図面の簡単な説明】

第１図はＴｉの種々の含量を有Ｊる銅合金のぬれ時間を
示Ｊ−グラフ、第２図は純銅、Ｔ　ｉをＯ４／１Φω％
含有４る銅合金、Ｔｉを１小ω％含有する銅合金および
王ｉを５重量％含右りる銅合金を種々の高度で１時間酸
化処理した後のぬれ時間を示ηグラノぐある。 第１図中、（１）は純銅のぬれ時間、（２）は本発明銅
合金のぬれ時間を表ねり。 −〇−

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、Ｔｉを０．０１重量％〜１５重量％および銅を２０
   〜９９．９９％含有する良好なはんだ付（ｊ性を有する
   銅合金。 ２、　Ｔ１を０．０１重量％〜５．６重量％含有する第
   １項記載の銅合金。 ３、Ｔｉ　を０．０１Φ量％以上、４．０小樽％未満含
   有する第１項記載の銅合金。 ４、　銅合金が過飽和固溶体または固溶体である第１項
   記載の銅合金。 ５、Ｔｉを０．０１〜３重量％含有する第１項記載の銅
   合金。 ６、銅合金がＮ１を０〜７０重量％、ＺｎをＯ〜５０重
   巖％、Ａ乏をＯ〜１５車量％含有する第１項〜５項いず
   れかに記載の銅合金。 ７、　銅合金がＦｅを０〜７重量％、Ｓｎを０〜１０重
   量％、ｐｂを０〜５重量％含有する第１〜ｊ５項いずれ
   かに記載の銅合金。 ８、　銅合金がＭｎを０〜５重帛％、Ｂｅを０〜５重量
   ％、１つを０〜８重量％、Ａｓを０〜１重量％以下含有
   する第１〜５項いずれかに記載の銅合金。 ９、　銅合金がＣをＯ〜０．５重量％、Ｃｏを０〜５重
   量％、ＣｒをＯ〜３ｆｉ１％、Ａ（ｌを０〜３重量％含
   有する第１〜５項いずれかに記載の銅合金。 １０、銅合金が酸素をＯ〜０．５重量％、ＳをＯ〜０．
   ２Φ伍％、ＢｉをＯ〜０．３重量％、ＣｄをＯ〜０．３
   重量％、Ｚｒを０〜１重量％含有する第１〜５項いずれ
   かに記載の銅合金。 １１、　銅合金がＳ　ｂをＯ〜１重隋％、Ｔｅを０〜２
   重量％、Ｃａを０〜１重量％、ＭＯをＯ〜１重呈％、ｌ
   ｉをＯへ・１重量％含有する第１〜５項いずれかに記載
   の銅合金。