JPH04103736A - 高強度高導電性銅基合金およびその製造法 - Google Patents
高強度高導電性銅基合金およびその製造法Info
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Abstract
め要約のデータは記録されません。
Description
品用材料などとして好適な高強度高導電性銅基合金とそ
の製造法に関するものである。
レーム等の電気・電子部品材料もその使用量が増大する
と共に、特性面では高信頼性が要求され、コスト面では
一層の低廉価が要求されている。
程の途中および製造後に支える単一な枠a造」のことで
あり、要求される特性としては、(1)熱および電気伝
導性が良いこと。
劣化を防ぐため、チップに生じた熱を放散させることが
挙げられるが、その効率を上げるために熱伝導性の良い
こと、しかもリード部分での発熱を小さくするために電
気伝導性の良いことが要求される。ここで、一般に熱伝
導性と電気伝導性の間には比例関係が認められているの
で、評価としては導電率の大きさを測定することで代表
される。
に製造後に支えるので、このために充分な強度が要求さ
れる。その評価基準としては、引張強度と耐力が大きい
こと、ならびにスティフネス(腰の強さ)が充分である
こと等が挙げられる。
の加熱を受けることが予想ネれる。従って、このような
熱的負荷による強度劣化を起こさないように、充分な耐
熱性が必要である。しかし、実際には耐熱温度が高すぎ
ると素材製造時に焼鈍温度が高くなる等、コスト的に不
利になることが予想される。従って、実用的には350
℃で数分間程度の加熱で軟化しなければ充分である。
とんどであるので1曲げ加工性が良好であることが要求
される。その評価としては、■◆W曲げや繰返し曲げ試
験等が挙げられる。
。
が、またアウターリードに半田メツキが施される場合が
多いので、良好なメツキ密着性と更にその半田耐候性が
必要である。
である。
した、しかも安価な材料は得られなかった。
要求される前記のような諸特性を兼備した銅基合金、詳
しくは強度と熱及び電気伝導性に優れ、しかも耐熱性お
よび曲げ加工性等に優れた銅基合金を提供するものであ
る。
%。
.01NO,3wt%、残部がCuおよび不可避不純物
からなる高強度高導電性鋼基合金である。
Ni :0.01〜0.5 wt%、 P : 0.0
1〜0.3 wt%、Cr:0.005〜0.2 wt
%、残部がCuおよび不可避不純物からなる高強度高導
電性鋼基合金である。
金の製造法に係り、CO: 0.1〜0.5 vt%、
N i : 0.01”lL5 wt%、 P :
0.0!−0,3wt%、残部が銅および不可避不純物
からなる銅基合金あるいはCo : 0.1〜0.5
wt%、 N i : 0.01〜0.5 wt%、
P : 0.01〜0.3 wt%、 Cr : 0.
0(15〜0.2 wt%、残部がCuおよび不可避不
純物からなる銅基合金の素材板を熱間圧延・水冷却した
後、850℃以上の温度で溶体化処理した後に、最終板
厚までの板厚減少率を50%以上とし、かつ該溶体化処
理後で最終板厚までの冷間圧延の途中において400〜
600℃の温度で5〜720分間の時効処理を少なくと
も2回行なうことを特徴とする高強度高導電性銅基合金
の製造法である。
19333号記載のCu−Co−P系の高強度高導電性
鋼基合金に上記範囲のNiを添加し、溶体化および時効
処理を施すことにより時効硬化させ、更に強度の向上を
図ったもので、上記のCu−Co−P系合金より引張強
度が著しく向上し、リードフレーム等の電気・電子部品
用材料としてより好適な上記諸特性を発現せしめた銅基
合金を桿供し得たことに基本的な特徴がある。
願に係る特願モ2−72519号記載のCu−Co−P
−Cr系の銅基合金の特性向上にも寄与する。
りに駆足した理由について説明する。
させ、ざらにPと化合物を形成して分散析出することに
より、熱伝導性および電気伝導性を向上させ、しかも更
に強度・弾性を向上させる。
うな効果が充分に得られず、一方0−5 wt%を越え
るとPとの共存下でも熱伝導性や電気伝導性の劣化が著
しく、また製造時の焼鈍温度が高くなる等、経済的にも
不利となる。
t%の範囲が良い。
性の向上効果が著しいが、その含有量がQ、31wt%
未満、あるいは0.5 wt%を越えると5時効後の硬
化の割合が小さくなり、強度、熱伝導性および電気伝導
性の向上に充分寄与しない。
とする。また更に好ましくは、Ni含有量は0.1〜0
.2 vt%の範囲が良い。
と化合物を形成して分散析出することにより、熱伝導性
および電気伝導性を向上させつつ強度・弾性を向上させ
る。
うな効果が充分に得られず、一方0.3 wt%を越え
るとCO及び又はNiとの共存でも熱伝導性および電気
伝導性の劣化が著しく、また熱間加工性にも悪影響を及
ぼす。
t%の範囲が良い。
とにより、合金の強度1弾性、熱伝導性および電気伝導
性を向上させる効果がある。
のような効果が充分に得られず、一方0.2 wt%を
越えると粗大なCr粒子の析出により合金のメツキ信頼
性等の特性の劣化を招くと同時に添加量の割には強度9
弾性の向上効果が小さく、経済的にも不利となる。
る。また更に好ましくは、Cr含有量は0.01〜0.
05wt%の範囲が良い。
し、メツキ信頼性を始めとして、本発明に係る銅基合金
の諸特性を劣化させる虞れがあるので、好ましくは02
含有量は30ppm以下とする。
は、Co−P系、N1−P系、C0−N1−P系化合物
等を均一微細に分散析出させることにより、近時の電気
・電子部品としての要求を満足させる諸特性を具備した
リードフレーム用材料とすることができるのである。こ
のような諸特性は、特に熱処理条件を適切にコントロー
ルした製造法によって有効に発現させることができるの
である。
01〜0.5 wt%、 P : 0.01〜0.3
wt%、あるいは更にCr : 0.005〜0.2
at%を含み、残部がCuおよび不可避不純物からなる
鋳片を溶解鋳造する。
鋳片を800℃以上に加熱し、熱間圧延圧下率を60%
以上、好ましくは90%以上とするのが良い、この処理
によって鋳造組織を完全につぶすことができ、しかも鋳
塊に生じている偏析の影響をなくすことができる。熱間
圧延後水急冷は、その冷却過程中に析出が起こらないよ
うに水急冷するのが好ましい。
削あるいは酸洗を行った後、冷間圧延と焼鈍とを繰返し
て板厚減少処理を行なう、最終板厚をt(雪層)とする
と、2t(鳳鳳)以上の厚さで溶体化処理を行なうので
ある。
延と時効処理により得られる材料特性が低下するので、
850℃以上の温度とする。好ましくは、C0.Ni、
Pを再固溶させるために要する時間や結晶粒粗大化の観
点から、880〜930℃の温度とするのが良い。
理を行なうか、あるいは冷間圧延後に時効処理を行なう
。
N1−P系、Co−N1−P系化合物を析出させるに要
する時間が長過ぎ、600℃を超える温度では析出物が
粗大化して特性の低下が著しいので、時効処理温度は4
00〜600℃とする。
なくて特性の向ヒが望めず、一方720分間を越えると
微細に析出した析出物の成長と経済的な面から好ましく
ない、従って、時効処理時間としては5〜720分間と
する。
る。1回では冷間圧延と時効処理の組合せにおいて強度
と導電率のバランスが悪く、2回以上の時効処理な冷間
圧延と組合せることによって、加工硬化と微細析出物に
よる分散強化を達成することができるので、特性がより
一層向上する。
少なくとも50%以上とし、50%未満では加工による
内部ひずみ調整が不充分であり、その後の時効処理によ
って析出する析出物を均一に微細化することが困難とな
る。
低温焼鈍処理を行なってもよい、低温焼鈍処理によって
、強度はわずかに低下するが、伸びが回復し、加工性お
よび弾性が向りする。低温焼鈍処理条件としては、温度
200〜300℃で時間5〜180分間が好ましいので
ある。
〜N0.6 (本発明合金)と N0. 7〜N0.
14(比較合金)をそれぞれ高周波真空溶解炉を用いて
溶製し、20脂■X40■層Xi 50厘1の鋳塊に鋳
造した。各鋳塊を面削後、850℃の熱間圧延によって
厚さ7.5m■まで圧延し、熱間圧延後水急冷および酸
洗を行なった。
0分間熱処理し、その後に水急冷する溶体化処理を行な
い、その後酸洗を行なった。
下率60%)L、550℃の温度で60分間の時効処理
(1回目)を行ない、その後に水急冷し酸洗を行なった
。
し、450℃の温度で60分間の時効処理(2回目)を
行ない、その後に水急冷および酸洗を行った。更に、こ
の時効処理材を厚さ0.25厘厘まで冷間圧延し、25
0℃の温度で30分間の焼鈍を行ない、焼鈍後に水急冷
および酸洗を行なった。
験片を作成し、硬度、引張強度、導電率および曲げ加工
性を測定した。その結果を第1表・に併せて示す。
−Z−2244,JIS−Z−2241およびJIS−
H−0505によって行なった。
2−6,R=0.2層層、圧延方向とその垂直方向)を
行ない、中央部の両表面が良好なものには○印、シワの
発生したものにはΔ印、割れが発生したものはX印とし
て評価した。
6の銅基合金は、硬度、引張強度および導電率のバラン
スに優れ、しかも曲げ加工性も良好である。従って、リ
ードフレーム等の電気・電子部品用材料として好適な非
常に優れた特性を有する銅基合金である。
0.10は引張強度を始め、特性全般において本発明鋼
基合金より劣る。
N0.12では導電率は高いものの硬度および強度が充
分でなく、Pをほとんど含まない比較合金N0.13と
Niの含有量が前記した所定範囲より高い比較合金N0
.14では、硬度および強度は比較的高いものの導電率
が低く、いずれもリードフレーム等の電気・電子部品用
材料としては充分な特性を有しているとはいえない。
黄銅1種(C2600EH)について、硬度、引張強度
、導電率、耐熱性1曲げ加工性、半田耐候性およびノー
2キ密着性を試験測定した。その結果を第2表に示す。
施例1と同様の測定法である。
0%pb、デ4−/プ、260℃×5秒9弱活性ロジン
フラックスを使用)を行ない、150℃にて1000時
間保持した後、該試験片に90℃W曲げを施し、曲げ部
を観察してメツキが密着しているものはO印、剥離した
ものはX印として評価した。
キを施し、500℃にて10分間保持した後、目視によ
り表面に膨れの発生しているものはX印、発生していな
いものはO印として判定した。
なるときの温度(30分間保持)とした。
的なリードフレーム等の電気・電子部品用材料である黄
銅に比較し、電気伝導性ならびに耐熱性が格段に向−ト
していることが分る。
リードフレーム等の電気・電子部品用材料として極めて
優れていることは明らかである。
合金は高強度、高弾性、高電気伝導性。
熱性にも優れており、各種用途に適用できることは勿論
であるが、特にリードフレーム等の電気・電子部品用材
料として好適な高強度高導電性銅基合金を提供すること
ができるのである。
Claims (3)
- (1)Co:0.1〜0.5wt% Ni:0.01〜0.5wt% P:0.01〜0.3wt% 残部がCuおよび不可避不純物からなる高強度高導電性
銅基合金。 - (2)Co:0.1〜0.5wt% Ni:0.01〜0.5wt% P:0.01〜0.3wt% Cr:0.005〜0.2wt% 残部がCuおよび不可避不純物からなる高強度高導電性
銅基合金。 - (3)Co:0.1〜0.5wt% Ni:0.01〜0.5wt% P:0.01〜0.3wt% あるいは更にCr:0.005〜0.2wt%を含み、
残部がCuおよび不可避不純物からなる銅基合金の素材
板を、850℃以上の温度で溶体化処理した後に最終板
厚までの板厚減少率を50%以上とし、かつ上記溶体化
処理後、最終板厚までの冷間圧延の途中において400
〜600℃の温度で5〜720分間の時効処理を少なく
とも2回行なうことを特徴とする高強度導高電性銅基合
金の製造法。
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JP2218457A JP3044384B2 (ja) | 1990-08-20 | 1990-08-20 | 高強度高導電性銅基合金およびその製造法 |
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- 1990-08-20 JP JP2218457A patent/JP3044384B2/ja not_active Expired - Lifetime
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