JPS64457B2 - - Google Patents
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- JPS64457B2 JPS64457B2 JP18359386A JP18359386A JPS64457B2 JP S64457 B2 JPS64457 B2 JP S64457B2 JP 18359386 A JP18359386 A JP 18359386A JP 18359386 A JP18359386 A JP 18359386A JP S64457 B2 JPS64457 B2 JP S64457B2
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Description
〔産業上の利用分野〕
本発明は強度、導電性、成型加工性が優れ、メ
ツキのヒゲによるシヨート不良を起すことがない
電子機器リード用銅合金の製造法に関するもので
ある。 〔従来の技術〕 一般に抵抗器、コンデンサー、半導体等の端
子、リード線、リードフレーム等電子機器リード
用銅合金には、Cu−Sn系合金、Cu−Fe系合金等
が使用されている。最近半導体の小型化、高集積
化にともない、これ等に用いられるリード線やリ
ードフレーム等の材料には、より優れた特性が要
求されるようになつた。このような要求に対して
CrやZrの析出効果を利用したCu−Cr系合金、Cu
−Cr−Sn系合金、Cu−Cr−Zn系合金等の高性能
銅合金が用いられるようになつた。 〔発明が解決しようとする問題点〕 上記高性能銅合金は何れもCrやZrの析出を利
用したものであるが、通常の溶解鋳造、熱間及び
冷間加工による製造において、析出物のサイズや
形状の制御が困難であり、大きな析出が圧延等の
加工方向に長く伸びるのを防ぐことができない。
また最近のリードフレーム等の電子機器部品は所
謂フアインパターン化し、リード同志の間隔が極
めて狭くなつてきており、些少な原因によりシヨ
ートを引き起す危険をはらんでいる。 本発明者等はこれに鑑み種々検討の結果、上記
高性能銅合金をリードに成型する際、プレス又は
エツチングを採用しているが、この際加工方向に
伸びた析出がリードの端面に飛び出した状態とな
り、これが直接リードのシヨートの原因となるば
かりでなく、Agメツキを施した場合、長く伸び
た析出物上でAgメツキが針状に長く伸び、ヒゲ
状となつてリード間のシヨートを引き起すことを
知見した。 〔問題点を解決するための手段〕 本発明は上記知見に基づき、更に検討の結果、
強度、導電性、耐熱性及び成型加工性が優れ、メ
ツキのヒゲによるシヨート不良を起すことがない
電子機器リード線用銅合金の製造法を開発したも
のである。 即ち本発明製造法の一つは、Cr0.1〜0.5wt％
（以下wt％を％と略記）、P0.02％以下、O250ppm
以下を含み、残部Cuと不可避的不純物からなる
銅合金を850〜1050℃で10〜1000秒間加熱した後、
300〜700℃で30秒〜24時間加熱処理することによ
り、析出物の大きさを実質5μ以下とすることを
特徴とするものである。 また本発明製造法の他の一つは、Cr0.1〜0.5
％、P0.02％以下、O250ppm以下を含み、更に
Sn、Zn、Si、Zr、Mn、Ti、Mg、Co、Fe、Ni、
Ag、Al、Ｂ、Te、ミツシユメタル（以下MMと
略記）の何れか１種又は２種以上を合計0.003〜
0.5％を含み、残部Cuと不可避的不純物からなる
銅合金を850〜1050℃で10〜1000秒間加熱した後、
300℃以下まで200秒以内に冷却し、しかる後300
〜700℃で30秒〜24時間加熱処理することにより、
析出物の大きさを実質5μ以下とすることを特徴
とするものである。 〔作用〕 本発明において合金組成を上記の如く限定した
のは次の理由によるものである。 Cr含有量を0.1〜0.5％と限定したのは、Crは析
出硬化によりCuの導電性を低下することなく、
強度を上げる添加元素であり、含有量が0.1％未
満ではその効果が少なく、0.5％を越えると強度
は向上するも、上記製造法によつてもシヨートの
原因となるCrの長い析出を防げないためである。
Ｐ含有量を0.02％以下と限定したのは、Ｐは脱酸
及びCr−Ｐ化合物による強化の効果を有するも、
含有量が0.02％を越えるとCr−Ｐの析出が凝固時
に長く伸びてシヨートの原因となるためである。
O2含有量を50ppm以下と限定したのは、O2含有
量がこれを越えるとCrが酸化して有効な強化作
用が得られないためである。 またSn、Zn、Si、Zr、Mn、Ti、Mg、Co、
Fe、Ni、Ag、Al、Ｂ、Te、MMの何れか１種
又は２種以上の合計含有量を0.003〜0.5％と限定
したのは、下記熱処理において析出物の消失を促
進するも、含有量が0.003％未満ではその効果が
なく、0.5％を越える析出物消失の効果が飽和す
るばかりか、Sn、Zn、Si、Mn、Ti、Co、Fe、
Ni、Al、Ｂでは導電率を低下し、Agでは地金コ
ストを上昇して工業的でなくなり、Zr、Ti、
Te、MMでは鋳造等の加工が困難となるためで
ある。 また本発明において、上記組成範囲の合金を
850〜1050℃で10〜1000秒間加熱するのは、通常
の製造時に生成した長い析出物を消失させるため
である。しかして加熱温度を850〜1050℃と限定
したのは、850℃未満では充分に消失せず、1050
℃を越えると一部が溶解し、また加熱時間を10〜
1000秒と限定したのは、10秒未満では析出物が消
失せず、1000秒を越えると結晶粒が粗大化し、リ
ードフレーム等に必要な曲げ成型性が劣化するた
めである。 次に上記加熱処理後300℃以下まで200秒以内に
冷却し、しかる後300〜700℃で30秒〜24時間加熱
処理するのは、冷却過程におけるCr等の析出を
抑制し、その後の加熱処理によつてCuマトリツ
クス中に固溶したCrを微細に析出させ、導電率
を回復させると共に強度を向上させるためであ
る。しかして200秒を越える冷却では粗大析出物
を晶出し、その後に加熱処理を施しても、特性の
改善が得られないためである。また加熱温度が
300℃未満でも、700℃を越えても、更に加熱時間
が30秒未満ででも導電率が充分に回復せず、24時
間を越える加熱は工業的に不経済となり、コスト
上昇をまねくためである。 以上の熱処理により析出物の大きさは実質的に
5μ以下となり、シヨートの原因となるメツキの
ヒゲが大きくなるのを防止する。またこれ等２回
の加熱処理の間に減面率にして10〜90％の冷間加
工を行なうことは強度向上に有効であるばかり
か、２回目の加熱処理における析出を容易にす
る。更に２回目の加熱処理後、減面率にして60％
以下の冷間加工を行なうことも強度向上に有効で
ある。また１回目の加熱処理の後に、冷間加工と
２回目の加熱処理を２回以上繰返すことも特性向
上に有効であるが、４回以上の繰返しはいたずら
に製造コストを上昇させるため、工業的でない。 〔実施例〕 高周波溶解炉において、所定のO2含有量の銅
地金を溶解し、Cr及び他の添加元素を所定量投
入して均一な溶湯とし、これを金型に鋳込んで、
第１表に示す化学組成の厚さ30mm、巾100mm、長
さ150mmの鋳塊を得た。これを第２表に示す製造
工程により熱間圧延後、冷間圧延と加熱処理を行
ない、厚さ0.25mmの板材とし、これについて次の
試験を行なつた。 引張試験と導電率の測定を行ない、強度と電気
及び熱伝導性を測定した。またJIS−Ｚ−2248の
Ｖブロツク法により曲げ成型性の試験を行ない、
試験片の表面割れを生じさせる最少曲げ半径
（Ｒ）を試験片の厚さ（ｔ）で割つた値（Ｒ／ｔ）
を求めた。また圧延方向に垂直な間隔（0.2mm）
のリードを塩化第２鉄によるエツチングにて製作
し、厚さ5μのAgメツキを施した後、リード間の
シヨートの確率を測定した。更に塩化第２鉄によ
りエツチングして走査電子顕微鏡により2000倍に
拡大して析出物の大きさを測定した。これ等の結
果を第３表に示す。
ツキのヒゲによるシヨート不良を起すことがない
電子機器リード用銅合金の製造法に関するもので
ある。 〔従来の技術〕 一般に抵抗器、コンデンサー、半導体等の端
子、リード線、リードフレーム等電子機器リード
用銅合金には、Cu−Sn系合金、Cu−Fe系合金等
が使用されている。最近半導体の小型化、高集積
化にともない、これ等に用いられるリード線やリ
ードフレーム等の材料には、より優れた特性が要
求されるようになつた。このような要求に対して
CrやZrの析出効果を利用したCu−Cr系合金、Cu
−Cr−Sn系合金、Cu−Cr−Zn系合金等の高性能
銅合金が用いられるようになつた。 〔発明が解決しようとする問題点〕 上記高性能銅合金は何れもCrやZrの析出を利
用したものであるが、通常の溶解鋳造、熱間及び
冷間加工による製造において、析出物のサイズや
形状の制御が困難であり、大きな析出が圧延等の
加工方向に長く伸びるのを防ぐことができない。
また最近のリードフレーム等の電子機器部品は所
謂フアインパターン化し、リード同志の間隔が極
めて狭くなつてきており、些少な原因によりシヨ
ートを引き起す危険をはらんでいる。 本発明者等はこれに鑑み種々検討の結果、上記
高性能銅合金をリードに成型する際、プレス又は
エツチングを採用しているが、この際加工方向に
伸びた析出がリードの端面に飛び出した状態とな
り、これが直接リードのシヨートの原因となるば
かりでなく、Agメツキを施した場合、長く伸び
た析出物上でAgメツキが針状に長く伸び、ヒゲ
状となつてリード間のシヨートを引き起すことを
知見した。 〔問題点を解決するための手段〕 本発明は上記知見に基づき、更に検討の結果、
強度、導電性、耐熱性及び成型加工性が優れ、メ
ツキのヒゲによるシヨート不良を起すことがない
電子機器リード線用銅合金の製造法を開発したも
のである。 即ち本発明製造法の一つは、Cr0.1〜0.5wt％
（以下wt％を％と略記）、P0.02％以下、O250ppm
以下を含み、残部Cuと不可避的不純物からなる
銅合金を850〜1050℃で10〜1000秒間加熱した後、
300〜700℃で30秒〜24時間加熱処理することによ
り、析出物の大きさを実質5μ以下とすることを
特徴とするものである。 また本発明製造法の他の一つは、Cr0.1〜0.5
％、P0.02％以下、O250ppm以下を含み、更に
Sn、Zn、Si、Zr、Mn、Ti、Mg、Co、Fe、Ni、
Ag、Al、Ｂ、Te、ミツシユメタル（以下MMと
略記）の何れか１種又は２種以上を合計0.003〜
0.5％を含み、残部Cuと不可避的不純物からなる
銅合金を850〜1050℃で10〜1000秒間加熱した後、
300℃以下まで200秒以内に冷却し、しかる後300
〜700℃で30秒〜24時間加熱処理することにより、
析出物の大きさを実質5μ以下とすることを特徴
とするものである。 〔作用〕 本発明において合金組成を上記の如く限定した
のは次の理由によるものである。 Cr含有量を0.1〜0.5％と限定したのは、Crは析
出硬化によりCuの導電性を低下することなく、
強度を上げる添加元素であり、含有量が0.1％未
満ではその効果が少なく、0.5％を越えると強度
は向上するも、上記製造法によつてもシヨートの
原因となるCrの長い析出を防げないためである。
Ｐ含有量を0.02％以下と限定したのは、Ｐは脱酸
及びCr−Ｐ化合物による強化の効果を有するも、
含有量が0.02％を越えるとCr−Ｐの析出が凝固時
に長く伸びてシヨートの原因となるためである。
O2含有量を50ppm以下と限定したのは、O2含有
量がこれを越えるとCrが酸化して有効な強化作
用が得られないためである。 またSn、Zn、Si、Zr、Mn、Ti、Mg、Co、
Fe、Ni、Ag、Al、Ｂ、Te、MMの何れか１種
又は２種以上の合計含有量を0.003〜0.5％と限定
したのは、下記熱処理において析出物の消失を促
進するも、含有量が0.003％未満ではその効果が
なく、0.5％を越える析出物消失の効果が飽和す
るばかりか、Sn、Zn、Si、Mn、Ti、Co、Fe、
Ni、Al、Ｂでは導電率を低下し、Agでは地金コ
ストを上昇して工業的でなくなり、Zr、Ti、
Te、MMでは鋳造等の加工が困難となるためで
ある。 また本発明において、上記組成範囲の合金を
850〜1050℃で10〜1000秒間加熱するのは、通常
の製造時に生成した長い析出物を消失させるため
である。しかして加熱温度を850〜1050℃と限定
したのは、850℃未満では充分に消失せず、1050
℃を越えると一部が溶解し、また加熱時間を10〜
1000秒と限定したのは、10秒未満では析出物が消
失せず、1000秒を越えると結晶粒が粗大化し、リ
ードフレーム等に必要な曲げ成型性が劣化するた
めである。 次に上記加熱処理後300℃以下まで200秒以内に
冷却し、しかる後300〜700℃で30秒〜24時間加熱
処理するのは、冷却過程におけるCr等の析出を
抑制し、その後の加熱処理によつてCuマトリツ
クス中に固溶したCrを微細に析出させ、導電率
を回復させると共に強度を向上させるためであ
る。しかして200秒を越える冷却では粗大析出物
を晶出し、その後に加熱処理を施しても、特性の
改善が得られないためである。また加熱温度が
300℃未満でも、700℃を越えても、更に加熱時間
が30秒未満ででも導電率が充分に回復せず、24時
間を越える加熱は工業的に不経済となり、コスト
上昇をまねくためである。 以上の熱処理により析出物の大きさは実質的に
5μ以下となり、シヨートの原因となるメツキの
ヒゲが大きくなるのを防止する。またこれ等２回
の加熱処理の間に減面率にして10〜90％の冷間加
工を行なうことは強度向上に有効であるばかり
か、２回目の加熱処理における析出を容易にす
る。更に２回目の加熱処理後、減面率にして60％
以下の冷間加工を行なうことも強度向上に有効で
ある。また１回目の加熱処理の後に、冷間加工と
２回目の加熱処理を２回以上繰返すことも特性向
上に有効であるが、４回以上の繰返しはいたずら
に製造コストを上昇させるため、工業的でない。 〔実施例〕 高周波溶解炉において、所定のO2含有量の銅
地金を溶解し、Cr及び他の添加元素を所定量投
入して均一な溶湯とし、これを金型に鋳込んで、
第１表に示す化学組成の厚さ30mm、巾100mm、長
さ150mmの鋳塊を得た。これを第２表に示す製造
工程により熱間圧延後、冷間圧延と加熱処理を行
ない、厚さ0.25mmの板材とし、これについて次の
試験を行なつた。 引張試験と導電率の測定を行ない、強度と電気
及び熱伝導性を測定した。またJIS−Ｚ−2248の
Ｖブロツク法により曲げ成型性の試験を行ない、
試験片の表面割れを生じさせる最少曲げ半径
（Ｒ）を試験片の厚さ（ｔ）で割つた値（Ｒ／ｔ）
を求めた。また圧延方向に垂直な間隔（0.2mm）
のリードを塩化第２鉄によるエツチングにて製作
し、厚さ5μのAgメツキを施した後、リード間の
シヨートの確率を測定した。更に塩化第２鉄によ
りエツチングして走査電子顕微鏡により2000倍に
拡大して析出物の大きさを測定した。これ等の結
果を第３表に示す。
【表】
【表】
【表】
【表】
【表】
【表】
このように本発明製造法によれば、強度、導電
性、成型加工性が優れ、Crによるシヨートの危
険のない高い信頼性を確保でき、リードフレーム
型の電子機器用材料に使用し、その薄肉化、小型
化を可能にするなど、工業上顕著な効果を奏する
ものである。
性、成型加工性が優れ、Crによるシヨートの危
険のない高い信頼性を確保でき、リードフレーム
型の電子機器用材料に使用し、その薄肉化、小型
化を可能にするなど、工業上顕著な効果を奏する
ものである。
１ NiとSiをNi0.6〜3.5wt％、Si0.1〜1.0wt％の
範囲内でNiとSiの比（Ni／Si）が２〜６となる
ように含み、O2含有量を0.0050wt％以下に制限
し、残部Cuと不可避的不純物からなる銅合金素
材を、800〜980℃で10秒〜５分間加熱して急冷し
た後、５％以上の冷間加工歪を加え、しかる後
360〜600℃で１分以上加熱処理することを特徴と
する半導体機器用銅系リード材の製造法。 ２ NiとSiをNi0.6〜3.5wt％、Si0.1〜1.0wt％の
範囲内でNiとSiの比（Ni／Si）が２〜６となる
ように含み、更にSn6wt％以下、Zn5wt％以下、
Mn0.5wt％以下の範囲内で何れか１種以上、又
は／及びMg0.1wt％以下、Ca0.1wt％以下、RE
（希土類）0.1wt％以下の範囲内で何れか１種以上
を含み、O2含有量を0.0050wt％以下に制限し、
残部Cuと不可避的不純物からなる銅合金素材を、
800〜980℃で10秒〜５分間加熱して急冷した後、
５％以上の冷間加工歪を加え、しかる後360〜600
℃で１分以上加熱処理することを特徴とする半導
範囲内でNiとSiの比（Ni／Si）が２〜６となる
ように含み、O2含有量を0.0050wt％以下に制限
し、残部Cuと不可避的不純物からなる銅合金素
材を、800〜980℃で10秒〜５分間加熱して急冷し
た後、５％以上の冷間加工歪を加え、しかる後
360〜600℃で１分以上加熱処理することを特徴と
する半導体機器用銅系リード材の製造法。 ２ NiとSiをNi0.6〜3.5wt％、Si0.1〜1.0wt％の
範囲内でNiとSiの比（Ni／Si）が２〜６となる
ように含み、更にSn6wt％以下、Zn5wt％以下、
Mn0.5wt％以下の範囲内で何れか１種以上、又
は／及びMg0.1wt％以下、Ca0.1wt％以下、RE
（希土類）0.1wt％以下の範囲内で何れか１種以上
を含み、O2含有量を0.0050wt％以下に制限し、
残部Cuと不可避的不純物からなる銅合金素材を、
800〜980℃で10秒〜５分間加熱して急冷した後、
５％以上の冷間加工歪を加え、しかる後360〜600
℃で１分以上加熱処理することを特徴とする半導
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18359386A JPS6338561A (ja) | 1986-08-05 | 1986-08-05 | 電子機器リ−ド用銅合金の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18359386A JPS6338561A (ja) | 1986-08-05 | 1986-08-05 | 電子機器リ−ド用銅合金の製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6338561A JPS6338561A (ja) | 1988-02-19 |
| JPS64457B2 true JPS64457B2 (ja) | 1989-01-06 |
Family
ID=16138533
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18359386A Granted JPS6338561A (ja) | 1986-08-05 | 1986-08-05 | 電子機器リ−ド用銅合金の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6338561A (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0285330A (ja) * | 1988-09-20 | 1990-03-26 | Mitsui Mining & Smelting Co Ltd | プレス折り曲げ性の良い銅合金およびその製造方法 |
| JPH0348002A (ja) * | 1989-07-11 | 1991-03-01 | Smc Corp | 流体圧シリンダの精密位置決め装置 |
| US6749699B2 (en) | 2000-08-09 | 2004-06-15 | Olin Corporation | Silver containing copper alloy |
| CN104004939A (zh) * | 2014-06-13 | 2014-08-27 | 甘肃大鑫铜业有限责任公司 | 高强高导铜合金及其制备方法 |
-
1986
- 1986-08-05 JP JP18359386A patent/JPS6338561A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6338561A (ja) | 1988-02-19 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R250 | Receipt of annual fees |
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| EXPY | Cancellation because of completion of term |