JP5851000B1

JP5851000B1 - Ｌｅｄのリードフレーム用銅合金板条

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Publication number: JP5851000B1
Application number: JP2014169481A
Authority: JP
Inventors: 昌泰西村; 靖真砂; 章畚野
Original assignee: Kobe Steel Ltd
Current assignee: Kobe Steel Ltd
Priority date: 2014-08-22
Filing date: 2014-08-22
Publication date: 2016-02-03
Anticipated expiration: 2034-08-22
Also published as: TW201621055A; KR20180095726A; WO2016027774A1; KR20170029626A; JP2016044330A; DE112015003851T5; CN106574325A; US20170271567A1; CN106574325B; TWI564406B

Abstract

【課題】Ｃｕ−Ｆｅ系銅合金板条からなるリードフレームの導電率及び熱伝導率を向上させ、ＬＥＤパッケージの放熱性を改善し、リードフレームの表面に形成したＡｇめっき反射膜の反射率を向上させ、ＬＥＤパッケージの高輝度化を実現する方法の提供。【解決手段】Ｆｅ：０．０１〜０．５ｍａｓｓ％、Ｐ：０．０１〜０．２０ｍａｓｓ％）、Ｚｎ：０．０１〜１．０ｍａｓｓ％、Ｓｎ：０．０１〜０．１５ｍａｓｓ％を含み、残部が実質的にＣｕ及び不可避不純物からなるＣｕ−Ｆｅ系銅合金板条。圧延垂直方向の表面粗さが、算術平均粗さＲａ：０．０６μｍ未満、十点平均粗さＲｚＪＩＳ：０．５μｍ未満であり、表面に存在する長さが５μｍ以上で深さが０．２５μｍ以上の溝状の凹部の個数が、２００μｍ?２００μｍの正方形の面積あたり２個以下であり、表面の微細結晶粒からなる加工変質層の厚さが０．５μｍ以下であるＬＥＤのリードフレーム用合金板条。【選択図】図１

Description

本発明は、例えば、ＬＥＤのリードフレームとして用いられる銅合金板条（板及び条）及びＡｇめっき付き銅合金板条に関する。

近年、発光ダイオード（ＬＥＤ：ＬｉｇｈｔＥｍｉｔｔｉｎｇＤｉｏｄｅ）を光源とする発光装置が、省エネルギーかつ長寿命であることから、広範囲の分野に普及している。ＬＥＤ素子は熱伝導性及び導電性に優れる銅合金リードフレームに固定され、パッケージに組み込まれている。ＬＥＤ素子から発光される光を効率良く取出すため、銅合金リードフレームの表面に反射膜としてＡｇめっき被膜が形成されている。ＬＥＤパッケージは、照明及びパソコンや携帯電話等のバックライトとして用いられることから、照明や画面がより明るくなることが必要であり、ＬＥＤパッケージの高輝度化の要求はますます高くなっている。

ＬＥＤパッケージを高輝度化するには、ＬＥＤ素子自体を高輝度化する方法とＡｇめっきを高品質化（高反射率化）する方法がある。しかし、ＬＥＤ素子の高輝度化は限界に近く、わずかに高輝度化するだけで素子コストが大幅にアップする。そのため、近年、Ａｇめっきの高反射率化への要求が強くなっている。Ａｇめっきが施されるリードフレーム用銅合金として、従来より、算術平均粗さＲａが０．０８μｍ程度の研磨仕上げ品や、算術平均粗さＲａが０．０６μｍ程度の圧延仕上げ品が用いられている。しかし、Ａｇめっき後の反射率は高々９１％程度であり、さらに高反射率が求められている。

一方、主として照明用として用いられる高輝度ＬＥＤは発熱量が意外に大きく、この熱がＬＥＤ素子自体や周りの樹脂を劣化させ、ＬＥＤの特長である長寿命を損ねかねないことから、ＬＥＤ素子の放熱対策が重要視されている。ＬＥＤのリードフレーム用銅合金として、強度：４５０ＭＰａ、導電率：７０％ＩＡＣＳ程度のＣ１９４が多く用いられている（特許文献１，２参照）。しかし、この放熱対策の１つとして、Ｃ１９４よりさらに高い導電率（熱伝導率）のリードフレーム用銅合金が求められている。

特開２０１１−２５２２１５号公報特開２０１２−８９６３８号公報（段落００５８）

本発明は、ＬＥＤパッケージの放熱対策の一環としてＣ１９４より高い導電率を有するＣｕ−Ｆｅ−Ｐ系銅合金をリードフレームの素材として用い、表面に形成したＡｇめっき反射膜の反射率を向上させ、ＬＥＤパッケージの高輝度化を図ることを目的とする。

Ａｇめっき反射膜の反射率を向上させるには、リードフレーム素材である銅合金板条の表面粗さを小さくすることが考えられるが、それだけではＡｇめっき反射膜の反射率は向上しない。本発明者らの知見によれば、銅合金板条の表面に、冷間圧延の過程でオイルピットやスジ模様等の微細な欠陥が形成され、あるいは研磨仕上げによって加工変質相が形成され、これらがＡｇめっき反射膜の表面粗さや結晶粒経等に影響を及ぼし、Ａｇめっき反射膜の反射率の向上を妨げている。本発明はこの知見に基づいてなされた。

本発明に係るＬＥＤのリードフレーム用銅合金板条（板及び条）は、Ｆｅ：０．０１〜０．５ｍａｓｓ％、Ｐ：０．０１〜０．２０ｍａｓｓ％、Ｚｎ：０．０１〜１．０ｍａｓｓ％、Ｓｎ：０．０１〜０．１５ｍａｓｓ％を含み、残部がＣｕ及び不可避不純物からなり、必要に応じて、さらにＣｏ、Ａｌ、Ｃｒ、Ｍｇ、Ｍｎ、Ｃａ、Ｐｂ、Ｎｉ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｓｉ、Ａｇの１種又は２種以上を合計で０．０２〜０．３ｍａｓｓ％含む。この銅合金板条は、表面粗さが、算術平均粗さＲａ：０．０６μｍ未満、十点平均粗さＲｚ_ＪＩＳ：０．５μｍ未満であり、表面に存在する長さが５μｍ以上で深さが０．２５μｍ以上の溝状の凹部の個数が、２００μｍ×２００μｍの正方形の面積内に２個以下（０個を含む）であり、表面の微細結晶粒からなる加工変質層の厚さが０．５μｍ以下である。

本発明に係る銅合金板条は、引張強度が４５０ＭＰａ以上、導電率が８０％ＩＡＣＳ以上、４００℃×５分間加熱後の硬度低下が１０％未満であり、ＬＥＤのリードフレーム用として必要とされる強度、導電率及び耐熱性を兼備する。そして、本発明によれば、高い導電率（熱伝導率）を有するリードフレームが放熱経路となり、ＬＥＤパッケージの放熱性を向上させることができる。
また、本発明に係る銅合金板条は、表面に形成したＡｇめっき反射膜の表面粗さを、十点平均粗さＲｚ_ＪＩＳ：０．３μｍ以下とすることができ、その結果、Ａｇめっき反射膜の反射率が９２％以上に向上し、ＬＥＤパッケージの高輝度化が実現できる。

本発明の比較例（試験Ｎｏ．１１）に係る銅合金板条の表面形態（特に凹部）を示す走査型電子顕微鏡写真である。

続いて、本発明についてより具体的に説明する。
（銅合金の化学組成）
本発明に係る銅合金は、Ｆｅ：０．０１〜０．５ｍａｓｓ％、Ｐ：０．０１〜０．２０ｍａｓｓ％、Ｚｎ：０．０１〜１．０ｍａｓｓ％、Ｓｎ：０．０１〜０．１５ｍａｓｓ％を含み、残部Ｃｕ及び不可避不純物からなり、必要に応じてＣｏ、Ａｌ、Ｃｒ、Ｍｇ、Ｍｎ、Ｃａ、Ｐｂ、Ｎｉ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｓｉ、Ａｇの１種又は２種以上を合計で０．０２〜０．３ｍａｓｓ％以下含む。

上記銅合金において、ＦｅはＰと化合物を形成し、強度及び導電率特性を向上させる役割がある。しかし、Ｆｅの含有量が０．５ｍａｓｓ％を超えると、銅合金の導電率及び熱伝導率の低下を引き起こし、０．０１ｍａｓｓ％未満では、ＬＥＤ用リードフレームとしての強度が得られない。Ｐの含有量が０．２ｍａｓｓ％を超えると、銅合金の導電率及び熱伝導率を劣化させ、０．０１ｍａｓｓ％未満であると、ＬＥＤ用リードフレームとして必要な強度が得られない。従って、Ｆｅの含有量は０．０１〜０．５ｍａｓｓ％、Ｐの含有量は０．０１〜０．２０ｍａｓｓ％とする。

Ｚｎは、はんだの耐熱剥離性を向上させる働きがあり、ＬＥＤパッケージを基盤に組み付ける際のはんだ接合信頼性を維持する役割がある。しかし、Ｚｎの含有量が０．０１ｍａｓｓ％未満では、はんだの耐熱剥離性を満足させるには不十分であり、１．０ｍａｓｓ％を超えると、銅合金の導電率及び熱伝導率を劣化させる。
Ｓｎは銅合金の強度の向上に寄与するが、Ｓｎの含有量が０．０１ｍａｓｓ％未満では、十分な強度が得られない。また、Ｓｎの含有量が０．１５ｍａｓｓ％を超えると、銅合金の導電率及び熱伝導率を劣化させてしまう。従って、Ｓｎの含有量は０．０１〜０．１５ｍａｓｓ％とする。

副成分として必要に応じて添加されるＣｏ、Ａｌ、Ｃｒ、Ｍｇ、Ｍｎ、Ｃａ、Ｐｂ、Ｎｉ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｓｉ、Ａｇは、銅合金の強度、耐熱性を向上させ、さらに製造時の熱間圧延性を向上させる作用もある。これらの副成分を銅合金に添加して前記作用を得るには、合計で０．０２ｍａｓｓ％以上含有させることが望ましい。しかし、これらの副成分は、合計で０．３ｍａｓｓ％を超えて含有すると熱伝導性及び導電率を劣化させてしまう。従って、これらの副成分を添加するときは、その含有量を合計で０．０２〜０．３ｍａｓｓ％とする。

（銅合金板条の表面性状）
Ａｇめっき反射膜の反射特性には、めっき素材である銅合金板状の表面性状、具体的には表面粗さと表面に存在する凹部の個数、及び表面に形成された加工変質層の厚さが影響する。
銅合金板条の表面粗さは、表面粗さが最も大きく出る方向（通常、圧延垂直方向）において、算術平均粗さＲａ：０．０６μｍ未満、十点平均粗さＲｚ_ＪＩＳ：０．５μｍ未満とする。算術平均粗さＲａ及び十点平均粗さＲｚ_ＪＩＳは、ＪＩＳＢ０６０１：２００１に定められている。算術平均粗さＲａが０．０６μｍ以上、又は十点平均粗さＲｚ_ＪＩＳが０．５μｍを超えると、Ａｇめっき反射膜の表面粗さが増大し、Ａｇめっき反射膜の反射率を９２％以上にすることができなくなる。

表面に存在する凹部は、長さが５μｍ以上で深さが０．２５μｍ以上の溝状の凹部であり、この凹部の個数は、任意に選択した２００μｍ×２００μｍの正方形（一対の辺が圧延垂直方向に平行）の範囲内に２個以下（０個を含む）とする。前記凹部は、圧延垂直方向又は圧延平行方向に形成される。前記凹部及びその近傍では、それ以外の部分に比べて凹凸が大きいことから、Ａｇめっきの反射膜に部分的な凹凸が発生しやすくなる。前記正方形の範囲内における凹部の個数が２個を超えると、Ａｇめっき反射膜に凹み等が発生しやすくなり、Ａｇめっき反射膜の反射率を９２％以上にすることができなくなる。凹部を含む銅合金板条の表面の走査型電子顕微鏡写真を図１に示す。図１において、幅５μｍを超える溝状の凹部が圧延垂直方向に略平行に２個（破線で囲った箇所）、圧延平行方向に略平行に１個（破線で囲った箇所）形成されている。

冷間圧延された銅合金板条の表面には、表面から順に、（１）非晶質のＢｅｉｌｂｙ層、（２）繊維・微細化層（微細結晶粒層）、（３）弾性歪層が形成される。一般にこれら３つの層を合わせて加工変質層と言われている。一方、本発明では、特に前記（１）と（２）をあわせて「微細結晶粒からなる加工変質層」という。前記（１）及び（２）の層と、前記（３）の層及び母材は、結晶粒組織が明瞭に異なるため、識別が容易である。加工変質層はＡｇめっき反射膜の性状に影響を及ぼし、前記微細結晶粒からなる加工変質層（前記（１）と（２）の層）の合計厚さが０．５μｍを超えると、Ａｇめっき反射膜の表面粗さが増大し、Ａｇめっき反射膜の反射率を９２％以上にすることができなくなる。従って、微細結晶粒からなる加工変質層の厚さは０．５μｍ以下とする。なお、仕上げ冷間圧延後に研磨した銅合金板条では、微細結晶粒からなる加工変質層の厚さが０．５μｍを超える場合が多い。

（Ａｇめっき反射膜）
Ａｇめっき反射膜の表面形態は素材である銅合金板条の表面性状の影響を大きく受ける。銅合金板条の表面性状（表面粗さ、表面に存在する凹部の個数、表面に形成された加工変質層の厚さ）が上記の範囲内のとき、Ａｇめっき反射膜の表面粗さを、十点平均粗さＲｚ_ＪＩＳ：０．３μｍ以下とすることができる。Ａｇめっき反射膜の反射率は、Ａｇめっき反射膜の結晶粒径及びめっき配向性に影響を受けるといわれている。Ａｇめっき反射膜の表面粗さを、十点平均粗さＲｚ_ＪＩＳ：０．３μｍ以下としたとき、Ａｇめっき反射膜の結晶粒径を１３μｍ以上、かつめっき配向性（（００１）配向）を０．４以上とし、Ａｇめっき反射膜の反射率を９２％以上に向上させることができる。一方、Ａｇめっき反射膜の十点平均粗さＲｚ_ＪＩＳが０．３μｍを超えるとき、Ａｇめっき反射膜の結晶粒径を１３μｍ以上、又はめっき配向性（（００１）配向）を０．４以上とすることができず、Ａｇめっき反射膜の反射率を９２％以上に向上させることができない。

（銅合金板条の製造方法）
Ｃｕ−Ｆｅ−Ｐ系銅合金板条は、通常、鋳塊を面削後、熱間圧延し、熱間圧延後急冷し又は溶体化処理し、続いて冷間圧延及び析出焼鈍を行った後、仕上げ冷間圧延を行って製造されている。冷間圧延及び析出焼鈍は必要に応じて繰り返し、仕上げ冷間圧延後に必要に応じて低温焼鈍が行われる。本発明に係る銅合金板条の場合も、この製造工程自体を大きく変更する必要はない。適切な溶解鋳造及び熱間圧延の条件は下記のとおりであり、これにより、粗大なＦｅ、Ｆｅ−Ｐ、Ｆｅ−Ｐ−Ｏ等の析出を防止できる。
溶解鋳造において、１２００℃以上の銅合金溶湯にＦｅを添加して溶解し、以後も溶湯温度を１２００℃以上に保って鋳造する。製品における表面の凹部は、鋳塊に粗大Ｆｅ粒子、Ｆｅ系介在物粒子（Ｃｕ−Ｆｅ−Ｏ、Ｆｅ−Ｏ等）が存在すると発生しやすくなる。このため、添加したＦｅの完全溶解、溶解雰囲気の制御による鉄の酸化防止に加え、鋳造時の溶湯フィルタリングにより、これらの粒子が鋳塊に入らないようにすることが有効である。鋳塊の冷却は、凝固時（固液共存時）及び凝固後とも、１℃／秒以上の冷却速度で行う。そのためには、連続鋳造又は半連続鋳造の場合、鋳型内の一次冷却、鋳型直下の二次冷却を十分効かせる必要がある。熱間圧延では、均質化処理を９００℃以上、望ましくは９５０℃以上で行い、その温度で熱間圧延を開始し、熱間圧延終了温度を６５０℃以上、望ましくは７００℃以上とし、熱間圧延終了後直ちに大量の水で３００℃以下まで急冷する。

析出焼鈍後、素材表面に形成された酸化物を除去するため、一般的に素材表面を機械的に研磨している。このとき素材表面にスジ状の凹凸（研磨痕）が導入され、続いて最終冷間圧延を行ったとき、前記凹凸が潰され、製品（銅合金板条）に前述のスジ模様として残留しやすい。このスジ模様により、銅合金板条における前記表面粗さ及び凹部の個数の規定が満たされなくなる場合があるため、析出焼鈍後に機械的な研磨を行わないことが望ましい。析出焼鈍を還元雰囲気で行い、焼鈍時に素材表面に酸化膜が生じないようにして、析出焼鈍後の機械的な研磨を省略することができる。

銅合金板条の表面粗さは、仕上げ冷間圧延において、圧延ロールの表面形状を素材表面に転写することにより形成される。本発明に係る銅合金板条の表面粗さ（算術平均粗さＲａ及び十点平均粗さＲｚ_ＪＩＳ）はごく小さいため、仕上げ冷間圧延の圧延ロールは、目標とする銅合金板条の表面粗さに対応して、鏡面仕上げされている必要がある。この圧延ロールとして、超鋼からなるハイスロール、又はサイアロン（ＳｉＡｌＯＮ）等の窒化ケイ素系のロールを使用することが望ましい。中でもサイアロンロールはビッカース硬さが１６００程度で、ロールの表面形態を素材表面に安定的に転写することができる。

仕上げ冷間圧延の圧延条件として、潤滑油、ロールの回転速度、圧下率、引張張力（ロール出側張力）を適切に組み合わせる必要があり、以下の条件で仕上げ圧延を行うことにより、所望の表面性状（表面粗さ、凹部の個数、加工変質層）を有する銅合金板条を製造することができる。
仕上げ冷間圧延の潤滑油としては、波長５５０ｎｍの入射光に対する透過度が９０％以上のパラフィン系の潤滑油を使用し、かつ温度４０℃程度で圧延することが望ましい。なお、この透過度は、波長５５０ｎｍの入射光に対するキシレンの透過度を１００％としたときの、上記潤滑油の相対的な透過度を意味する。この潤滑油を使用することにより、前述のオイルピットが生成するのを抑制できる。

仕上げ冷間圧延では、ロール径が２０〜１００ｍｍ程度のロールを用い、ロールの回転速度を２００〜７００ｍｐｍ、引張張力（出側張力）を５０〜２００Ｎ／ｍｍ^２程度とし、１パス又は複数パスの通板の合計で２０〜７０％の冷間圧延を行う。仕上げ冷間圧延で複数パスの通板を行う場合、２パス目以降のロールの粗度を、１パス目のロールの粗度より細かくし、２パス目以降の圧延速度を、１パス目の圧延速度よりも遅くすることが望ましい。ロールの回転速度が小さく、引張張力が小さく、圧下率が大きい方が、素材表面に対しロールの転写がよく行われ、銅合金板条に小さく安定した表面粗さが確保でき、凹部の個数も減少する。ただし、圧下率が大きいと加工変質層が形成されやすくなる。一方、ロールの回転速度が大きく、引張張力が大きく、圧下率が小さい場合は、この逆の傾向を示す。仕上げ冷間圧延の加工率は目的とする機械的性質により決めればよいが、仕上げ冷間圧延後歪み取り焼鈍などの低温焼鈍を行わない場合は１０〜５０％、圧延後歪み取り焼鈍を行う場合は３０〜９０％が望ましい。

表１，２に示す組成の銅合金(合金Ｎｏ．１〜２４）を小型電気炉で大気中にて木炭被覆下で溶解し、厚さ５０ｍｍ、幅８０ｍｍ、長さ１８０ｍｍの鋳塊を溶製した。作製した上記鋳塊の表・裏面を各５ｍｍ面削した後、９５０℃で均質化処理を行い、次いで熱間圧延を行い、厚さ１２ｍｍｔの板材とし、急冷した。この板材の表・裏面をそれぞれ約１ｍｍ面削した。これらの板材について、冷間圧延と５００〜５５０℃×２〜５時間の析出焼鈍を繰返し行った後、鏡面仕上げした直径５０ｍｍのサイアロンロールを用い、４０％の加工率で仕上げ冷間圧延を行い、厚さ０．２ｍｍの銅合金条を作製し、供試材とした。仕上げ冷間圧延では前記潤滑油を使用し、ロールの回転速度及び引張張力は前記範囲内とした。

作製した供試材を用いて、引張強度、導電率、はんだ耐熱剥離性、及び耐熱性の各測定試験を下記要領で行った。測定結果を表１に示す。
（引張強度の測定）
供試材から長手方向を圧延方向に平行としてＪＩＳ５号試験片を採取し、ＪＩＳＺ２２４１の規定に準拠して引張試験を行い、引張強度を測定した。引張強度は４５０ＭＰａ以上を合格とした。
（導電率の測定）
導電率はＪＩＳＨ０５０５の規定に準拠して測定した。導電率は８０％ＩＡＣＳ以上を合格とした。

（はんだ耐熱剥離性の測定）
はんだ付けは，市販のＳｎ−３質量％Ａｇ−０．５質量％Ｃｕはんだを，２６０℃に保持し溶融させ、表面清浄化した１０ｍｍ幅×３５ｍｍ長さの各試験片を浸漬速度２５ｍｍ／ｓｅｃ、浸漬深さ１２ｍｍ、浸漬時間５ｓｅｃにて溶融はんだ中に浸漬させた。はんだ付け装置として、ソルダーチェッカー（ＳＡＴ５１００型）を用いた。フラックスには活性フラックスを使用した。はんだ付けした試験片に対し、１７５℃で７２ｈｒまでの加熱試験を大気中で行った。さらに、これら加熱試験片に対し、曲げ及び曲げ戻し試験を常温にて行った。曲げ戻し部に市販の粘着テープを貼り、一気にテープを試験片から剥がした。剥がしたテープを目視にて観察し、はんだの剥離が認められないものを合格（○）、認められるものを不合格（×）と評価した。

（耐熱性の測定）
各供試材から採取した試験片を採取し、４００℃×５分加熱後の硬さＨと加熱前の硬さ（Ｈ_０）をマイクロビッカース硬度計にて４．９Ｎの荷重を加えて測定し、硬さ低下率Ｒを算出した。加熱後の硬さ低下率Ｒ（％）は、Ｒ＝｛（Ｈ_０−Ｈ）／Ｈ_０｝で表される。硬さ低下率Ｒが１０％未満を合格とした。

表１に示すように、合金Ｎｏ．１〜１４は、合金組成が本発明の規定を満たし、引張強さが大きく、導電率が高く、はんだ耐熱剥離性に優れ、耐熱性にも優れ、ＬＥＤのリードフレーム用として使用するのに適している。
一方、表２に示すように、Ｆｅ，Ｐ，Ｚｎ，Ｓｎのいずれかの含有量が本発明の規定から外れる合金Ｎｏ．１５〜２４は、引張強さ、導電率、はんだ耐熱剥離性及び耐熱性のいずれか１又は２以上の特性が劣る。合金Ｎｏ．１５，２４はＦｅの含有量、合金Ｎｏ．１７はＰの含有量、合金Ｎｏ．１９はＺｎの含有量、合金Ｎｏ．２１はＳｎの含有量、合金Ｎｏ．２３は副成分（Ｃｏ，Ｍｎ等）の合計含有量がそれぞれ過剰であり、いずれも導電率が低い。合金Ｎｏ．１６はＦｅの含有量が、Ｎｏ．１８はＰの含有量がそれぞれ少なく、いずれも引張強度が不足し、耐熱性も劣る。合金Ｎｏ．２０はＺｎの含有量が少なく、はんだ耐熱剥離性が劣る。合金Ｎｏ．２２はＳｎ含有量が少なく、引張強度が不足する。

表１，２に示す組成の銅合金（合金Ｎｏ．１，２，３，１０，１５，２４）を小型電気炉で大気中にて木炭被覆下で溶解し、厚さ５０ｍｍ、幅８０ｍｍ、長さ１８０ｍｍの鋳塊を溶製した。作製した上記鋳塊の表・裏面を各５ｍｍ面削した後、９５０℃で均質化処理を行い、次いで熱間圧延を行い、厚さ１２ｍｍｔの板材とし、急冷した。この板材の表・裏面をそれぞれ約１ｍｍ面削した。これらの板材について、冷間圧延と５００〜５５０℃×２〜５時間の析出焼鈍を繰返し行った後、鏡面仕上げした直径５０ｍｍのサイアロンロールを用い、４０％の加工率で仕上げ冷間圧延を行い、厚さ０．２ｍｍの銅合金条を作製し、供試材とした。仕上げ冷間圧延では、通板パス回数、最終及び中間の各パスにおけるサイアロンロールの表面粗度及びロールの回転速度を調整して、種々の表面粗さを有する銅合金条（表２の試験Ｎｏ．１〜２０）を得た。なお、試験Ｎｏ．７についてのみ、仕上げ冷間圧延後、板表面を機械的に研磨した。

作製した供試材（銅合金条）を用いて、表面粗さ（Ｒａ，Ｒｚ_ＪＩＳ）、加工変質層厚さ、２００μｍ×２００μｍの正方形の範囲内に観察される長さ５μｍ以上、深さ０．２５μｍ以上の溝状の凹部の個数の各測定試験を下記要領で行った。測定結果を表３に示す。
（表面粗さの測定）
作製した供試材を用い、ＡＦＭ（ＡｔｏｍｉｃＦｏｒｃｅＭｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）にて圧延垂直方向に供試材の表面状態を観察し、表面粗さ曲線（ＡＦＭプロファイル）を求め、該ＡＦＭプロファイルからＲａ（算術平均粗さ）及びＲｚ_ＪＩＳ（十点平均粗さ）を求めた。

（加工変質層厚さの測定）
各供試材より圧延方向及び板厚方向に平行な断面（長さ２０ｍｍ）を切り出し、観察試料とする。各観察試料について、前記断面を４００００倍でＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）観察し、それぞれの観察部位における微細結晶粒からなる加工変質層厚さの最大値を求め、これをその試料の「微細結晶粒からなる」加工変質層厚さとした。なお、この加工変質層厚さが０．１μｍ前後又はそれより薄い場合、厚さを正確に測定できないため、表３の加工変質層厚さの欄に「−」で示している。

（凹部の個数の測定）
各供試材の表面を１５００倍でＳＥＭ観察し、２００μｍ×２００μｍの正方形（一対の辺が圧延垂直方向に平行）の範囲内に観察される長さ５μｍ以上の溝状の凹部の個数を測定した。長さ５μｍ以上の凹部が観察された場合、各凹部について長さ方向中央部を長さ方向に対し垂直に切断し、その断面を４００００倍でＳＥＭ観察して凹部の最大深さを測定し、最大深さが０．２５μｍ以上の凹部の数をカウントした。各試料について任意に選んだ３視野（各２００μｍ×２００μｍ）を観察し、凹部の個数の最も多い視野の個数をその試料の凹部の個数とした。なお、試験Ｎｏ．７については、研磨痕のため凹部が明確に識別できなかった。

続いて、作製した供試材（銅合金条）に対し下記条件でＡｇめっきを行い、そのＡｇめっき材について、下記要領で表面粗さ、Ａｇめっき配向性、Ａｇめっき粒径、反射率、パッケージ組立後の明るさの測定試験を行った。測定結果を表３に示す。
（Ａｇめっき条件）
各供試材について、電解脱脂（５Ａｄｍ^２×６０ｓｅｃ）、酸洗（２０ｍａｓｓ％硫酸×５ｓｅｃ）を行い、０．１〜０．２μｍの厚さのＣｕフラッシュめっきを行った後、厚さ２．５μｍのＡｇめっきを行った。Ａｇめっき液の組成は下記のとおりである。Ａｇ濃度：８０ｇ／Ｌ、遊離ＫＣＮ濃度：１２０ｇ／Ｌ、炭酸カリウム濃度；１５ｇ／Ｌ、添加剤（商品名：Ａｇ２０−１０Ｔ（メタローテクノロジーズＳＡ製））：２０ｍｌ／Ｌ。

（Ａｇめっき材の表面粗さの測定）
作製したＡｇめっき材を用い、ＡＦＭ（ＡｔｏｍｉｃＦｏｒｃｅＭｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）にて圧延垂直方向に供試材の表面状態を観察し、表面粗さ曲線（ＡＦＭプロファイル）を求め、該ＡＦＭプロファイルからＲｚ_ＪＩＳ（十点平均粗さ）を求めた。
（Ａｇめっき配向性、Ａｇめっき粒径の測定）
作製したＡｇめっき材を用い、ＥＢＳＤ（ＥｌｅｃｔｒｏｎＢａｃｋｓｃａｔｔｅｒＤｉｆｆｒａｃｔｉｏｎ）分析で、Ａｇめっき配向性及びＡｇめっき粒径を測定した。ＥＢＳＤ分析はＴＳＬ社製のＭＳＣ−２２００を用い、測定ステップ：０．２μｍ、測定領域：６０×６０μｍの条件で行った。なお、Ａｇめっきの平均粒径（円相当直径）を求めるにあたり、隣接する測定点間の方位差が５°以上となる場合をＡｇめっきの粒界とみなし、この粒界で完全に囲まれた領域を結晶粒とした。

（Ａｇめっき材の反射率の測定）
コニカミノルタ株式会社製の分光測色計ＣＭ−６００ｄを用いて、作製したＡｇめっき材の全反射率（正反射率＋拡散反射率）を測定した。全反射率は９２％以上を合格とした。
（パッケージ組立後の明るさの測定）
作製したＡｇめっき材を用いてＬＥＤパッケージを組み立て、そのＬＥＤパッケージを小型積分球内に設置し、全光束測定を行った。小型積分球の仕様は、株式会社スペクトラ・コープ製、型式：ＳＬＭシリーズ、サイズ１０インチである。パッケージ組立後の明るさは、２．０５ｌｍ以上を合格とした。

表３に示すように、試験Ｎｏ．１〜６，１２，１４，１６は、合金組成、銅合金板の表面粗さ（Ｒａ，Ｒｚ_ＪＩＳ）、加工変質層厚さ、及び凹部の個数が本発明の規定を満たし、いずれもＡｇめっき後の反射率が９２％以上で、パッケージ組立後の明るさ（全光束）が２．０５ｌｍ以上である。これらは、いずれもＡｇめっき材の表面粗さＲｚ_ＪＩＳが０．３μｍ以下であり、Ａｇめっき配向性（（００１）配向）が０．４以上、Ａｇめっきの結晶粒径が１３μｍ以上である。

一方、合金組成が本発明の規定を満たすが、銅合金板の表面粗さ（Ｒａ，Ｒｚ_ＪＩＳ）、加工変質層厚さ、及び凹部の個数のいずれかが本発明の規定を満たさない試験Ｎｏ．７〜１１，１３，１５，１７は、Ａｇめっき後の反射率及びパッケージ組立後の明るさ（全光束）が劣る。これらはいずれもＡｇめっき材の表面粗さＲｚ_ＪＩＳが０．３μｍを超え、Ａｇめっき配向性（（００１）配向）が０．４未満、Ａｇめっきの結晶粒径が１３μｍ未満である。

合金組成が本発明の規定を満たさないが、銅合金板の表面粗さ（Ｒａ，Ｒｚ_ＪＩＳ）、加工変質層厚さ、及び凹部の個数が本発明の規定を満たす試験Ｎｏ．１８，２０は、Ａｇめっき後の反射率が９２％以上で、パッケージ組立後の明るさ（全光束）が２．０５ｌｍ以上である。これらは、いずれもＡｇめっき材の表面粗さＲｚ_ＪＩＳが０．３μｍ以下であり、Ａｇめっき配向性（（００１）配向）が０．４以上、Ａｇめっきの結晶粒径が１３μｍ以上である。
合金組成及び銅合金板の表面粗さ（Ｒａ，Ｒｚ_ＪＩＳ）が本発明の規定を満たさないＮｏ．１９は、Ａｇめっき後の反射率及びパッケージ組立後の明るさ（全光束）が劣る。また、Ｎｏ．１９はＡｇめっき材の表面粗さＲｚ_ＪＩＳが０．３μｍを超え、Ａｇめっき配向性（（００１）配向）が０．４未満、Ａｇめっきの結晶粒径が１３μｍ未満である。

Claims

Ｆｅ：０．０１〜０．５ｍａｓｓ％、Ｐ：０．０１〜０．２０ｍａｓｓ％、Ｚｎ：０．０１〜１．０ｍａｓｓ％、Ｓｎ：０．０１〜０．１５ｍａｓｓ％を含み、残部がＣｕ及び不可避不純物からなり、表面粗さが、算術平均粗さＲａ：０．０６μｍ未満、十点平均粗さＲｚ_ＪＩＳ：０．５μｍ未満であり、表面に存在する長さが５μｍ以上で深さが０．２５μｍ以上の溝状の凹部の個数が、一対の辺が圧延垂直方向に平行な２００μｍ×２００μｍの正方形の範囲内に２個以下であり、表面の微細結晶粒からなる加工変質層の厚さが０．５μｍ以下であることを特徴とするＬＥＤのリードフレーム用銅合金板条。
さらにＣｏ、Ａｌ、Ｃｒ、Ｍｇ、Ｍｎ、Ｃａ、Ｐｂ、Ｎｉ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｓｉ、Ａｇの１種又は２種以上を合計で０．０２〜０．３ｍａｓｓ％含むことを特徴とする請求項１に記載されたＬＥＤのリードフレーム用銅合金板条。
請求項１又は２に記載された銅合金板条の表面にＡｇめっきが施され、前記銅合金板条の圧延垂直方向に測定した表面粗さが、十点平均粗さＲｚ_ＪＩＳ：０．３μｍ以下であることを特徴とするＡｇめっき付き銅合金板条。