TWI599665B - LED lead frame with copper alloy strip - Google Patents

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    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
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    • C22C9/00—Alloys based on copper
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Description

LED的引線框用銅合金板條
本發明係關於例如：作為LED的引線框使用的銅合金板條(板和條)以及具有鍍Ag覆膜的銅合金板條。
近年來，以發光二極體(LED：Light Emitting Diode)作為光源的發光裝置，由於節能且長壽命，所以已經普及在廣泛的領域中。LED元件被固定在導熱性和導電性優異的銅合金引線框上，組裝在封裝體中。為了高效率地取出從LED元件發出的光，在銅合金引線框的表面形成有鍍Ag覆膜來作為反射膜。由於LED封裝體被作為照明及個人電腦和行動電話等的背光使用，所以需要照明和畫面更為明亮，LED封裝體的高亮度化的需求也愈發提昇。
為了使LED封裝體高亮度化，係有：使LED元件本身高亮度化的方法和使鍍Ag覆膜高品質化(高反射率化)的方法。但是，LED元件的高亮度化已經接近極限，只是稍微使之更高亮度化就會導致元件成本大幅上升。因此近年來，對鍍Ag覆膜的高反射率化的要求也更強烈。 作為實施鍍Ag處理的引線框用銅合金，一直以來，使用的是算術平均粗糙度Ra為0.08μm左右的研磨拋光品，和算術平均粗糙度Ra為0.06μm左右的精製輥軋品。但是，鍍Ag處理後的反射率至多不過為91%左右，仍然被要求需要有更高的反射率。
另一方面，主要作為照明用的高亮度LED，其散發的熱量係意想不到地大，該散發熱量會使LED元件本身和周圍的樹脂劣化，為了不要損及LED之長壽命的特點，因此要特別重視LED元件的散熱對策。作為LED的引線框用銅合金，大多使用的是強度：450MPa，導電率：70%IACS左右的C194(請參考專利文獻1、2)。
〔先前技術文獻〕
專利文獻
專利文獻1：日本特開2011-252215號公報
專利文獻2：日本特開2012-89638號公報(段落0058)
本發明之目的係在於：在大多被當作LED的引線框用銅合金來使用的C194的板條中，使形成於表面的鍍Ag反射膜的反射率提高，以實現LED封裝體的高亮度化。
為了使鍍Ag反射膜的反射率提高，考慮到減小引線框素材也就是銅合金板條的表面粗糙度，但只是這樣做的話，還是無法提高鍍Ag反射膜的反射率。根據本發明人等的創見，在銅合金板條的表面，冷軋的過程中會形成油坑和條狀紋路之類的細微缺陷，或者由於研磨拋光加工而形成加工變質層，這些都會對鍍Ag反射膜的表面粗糙度、晶粒直徑等造成影響，而妨礙了鍍Ag反射膜的反射率的提高。本發明係基於這種創見而開發完成的。
本發明的LED的引線框用銅合金板條(板和條)，是含有Fe：1.8~2.6質量%、P：0.005~0.20質量%、Zn：0.01~0.50質量%，其餘部分由Cu和不可避免的雜質構成的Cu-Fe系銅合金板條，因應需要含有合計0.02~0.3質量%的Sn、Co、Al、Cr、Mg、Mn、Ca、Pb、Ni、Ti、Zr中的一種或兩種以上。該銅合金板條，輥軋垂直方向的表面粗糙度為，算術平均粗糙度Ra低於0.06μm，十點平均粗糙度RzJIS低於0.5μm，由原子力顯微鏡(AFM：Atomic Force Microscope)在輥軋垂直方向上測量而取得的粗糙度曲線(AFM輪廓)中的長度50μm的範圍的波谷部面積為1.3μm2以下，表面之由細微晶粒構成的加工變質層的厚度為0.5μm以下。
本發明的銅合金板條，能夠使形成於表面的鍍Ag反射膜的表面粗糙度為，十點平均粗糙度RzJIS：0.3μm以 下，其結果是，可使鍍Ag反射膜的反射率提高到92%以上，能夠實現LED封裝體的高亮度化。
第1圖是顯示的試驗No.1的銅合金板條的表面狀態的AFM輪廓(AFM profile)。
第2圖是顯示實施例的試驗No.15的銅合金板條的表面狀態的AFM輪廓。
接下來，對於本發明更具體地加以說明。
(銅合金的化學組成)
本發明的銅合金，含有Fe：1.8~2.6質量%、P：0.005~0.20質量%、Zn：0.01~0.50質量%，其餘部分由Cu和不可避免的雜質構成，因應需要含有合計0.02~0.3質量%以下的Sn、Co、Al、Cr、Mg、Mn、Ca、Pb、Ni、Ti、Zr的一種或兩種以上。
在上述銅合金中，Fe與P形成化合物，具有提高強度和導電率特性的作用。但是，若Fe的含量高於2.6質量%，則熔化時沒有完全固溶的Fe作為析出物殘存下來，該析出物之較大的粒徑也達數十μm以上，其在銅合金板條的表面露出，成為鍍Ag膜發生缺陷的原因。另外，Fe的含量低於1.8質量%的話，無法獲得作為LED用 引線框所需的強度。另一方面，若P的含量高於0.2質量%的話，則會使LED用引線框的導熱性和導電性劣化，若低於0.005質量%的話，則無法獲得作為LED用框架所需的強度。因此，Fe的含量設定為1.8~2.6質量%，P的含量設定為0.005~0.20質量%。
Zn具有可提高焊料的耐熱剝離性的作用，具有將LED封裝體組裝到底座上時能夠維持焊料接合可靠性的功能。但是，Zn的含量低於0.01質量%的話，不足以符合焊料的耐熱剝離性的需求，若高於0.50質量%的話，則會使銅合金的導電率和導熱率劣化。
作為副成分，因應需要而添加的Sn、Co、Al、Cr、Mg、Mn、Ca、Pb、Ni、Ti、Zr，也可提高銅合金的強度、耐熱性，此外也有提高製造時的熱軋性的作用。為了將這些元素添加到銅合金中而獲得前述的作用，係以含有0.02質量%以上為宜。但是，若這些成分合計含有高於0.3質量%的話，將會使導熱性和導電率劣化。因此，在添加這些副成分時，將其含量設定為合計是0.02~0.3質量%。
(銅合金板條的表面性狀)
作為被鍍覆素材也就是銅合金板狀的表面性狀，具體來說，就是表面粗糙度與粗糙度曲線中的波谷部面積，和形成於表面的加工變質層的厚度，都會影響到鍍Ag反射膜的反射特性。
銅合金板條的表面粗糙度係設定為：在表面粗糙度達到最大的方向(通常是輥軋垂直方向)的算術平均粗糙度Ra：低於0.06μm，十點平均粗糙度RzJIS：低於0.5μm。算術平均粗糙度Ra和十點平均粗糙度RzJIS，係根據日本工業規格JIS B0601：2001所規定的方法測得的。若算術平均粗糙度Ra為0.06μm以上，或十點平均粗糙度RzJIS高於0.5μm的話，則鍍Ag反射膜的表面粗糙度增大，無法使得鍍Ag反射膜的反射率達到92%以上。算術平均粗糙度Ra和十點平均粗糙度RzJIS，係根據由原子力顯微鏡(AFM)在輥軋垂直方向上測量所得到的粗糙度曲線(AFM輪廓)而求得的。
粗糙度曲線中的波谷部面積，更具體地說，是夾介在沿輥軋垂直方向測量而取得的AFM輪廓的X軸(平均線)與位於該X軸下側的曲線之間的部位的面積。根據本發明人等的創見，由AFM輪廓求得的前述波谷部面積、與形成於銅合金板的表面的鍍Ag的反射膜的反射率係具有相關性。在本發明中，AFM輪廓的長度50μm(X軸長度)的範圍的波谷部面積，係設定為1.3μm2以下。若波谷部面積高於1.3μm2，則鍍Ag的反射膜容易發生凹陷等，無法使得鍍Ag反射膜的反射率達到92%以上。其原因被推測是因為：若銅合金板條的表面的粗糙度曲線的波谷部面積變大的話，則鍍Ag的反射膜容易發生凹凸。AFM輪廓的長度50μm的範圍的波谷部面積為1.0μm2以下更好。另外，該波谷部面積，藉由採用後述的製造方 法，能夠減小至0.5μm2左右。還有，藉由使用原子力顯微鏡(AFM)，與通常的觸針式粗糙度計進行的測量相較，係可測得更細微的表面形態。
在經冷軋後的銅合金板條的表面，從表面起依序形成有：(1)非晶質的貝而必層(Beilby layer)；(2)纖維暨細微化層(細微晶粒層)；(3)彈性應變層。一般而言，這三層合在一起被稱為加工變質層。另一方面，在本發明中，特別是將前述(1)和(2)合稱為“由細微晶粒構成的加工變質層”。前述(1)和(2)的層、與前述(3)的層和母材，因為晶粒組織明顯不同，所以很容易識別。加工變質層對鍍Ag反射膜的性狀造成影響，若前述由細微晶粒構成的加工變質層(前述(1)和(2)的層)的合計厚度高於0.5μm的話，則鍍Ag反射膜的表面粗糙度將會增大，無法使得鍍Ag反射膜的反射率達到92%以上。因此，將由細微晶粒構成的加工變質層的厚度設定為0.5μm以下。該加工變質層的厚度為0.3μm以下更好。還有，在最終冷軋後又經過了研磨的銅合金板條中，由細微晶粒構成的加工變質層的厚度高於0.5μm的情況很多。
(鍍Ag反射膜)
鍍Ag反射膜的表面形態，很大程度係受到作為素材的銅合金板條的表面性狀的影響。銅合金板條的表面性狀(表面粗糙度，粗糙度曲線中的波谷部面積，形成於表面 的加工變質層的厚度)落在上述的範圍內時，能夠使鍍Ag反射膜的表面粗糙度之十點平均粗糙度，落在RzJIS：0.3μm以下。鍍Ag反射膜的反射率，一般係被認為會受到鍍Ag反射膜的晶粒直徑和鍍膜定向性的影響。將鍍Ag反射膜的表面粗糙度設定為十點平均粗糙度RzJIS：0.3μm以下時，能夠使鍍Ag反射膜的晶粒直徑為13μm以上，且鍍膜定向性((001)定向)為0.4以上，可使鍍Ag反射膜的反射率提高到92%以上。另一方面，鍍Ag反射膜的十點平均粗糙度RzJIS高於0.3μm時，就無法使得鍍Ag反射膜的晶粒直徑為13μm以上，或使鍍膜定向性((001)定向)為0.4以上，無法使得鍍Ag反射膜的反射率提高到92%以上。
(銅合金板條的製造方法)
C194銅合金板條，通常是對於鑄塊進行表面車削後，實施熱軋，熱軋後進行急冷或進行固溶處理，接著進行冷軋和析出退火，然後再進行最終冷軋而製造的。冷軋和析出退火係因應需要而反覆進行，最終冷軋後，因應需要來進行低溫退火。在本發明的銅合金板條的情況下，並不需要大幅變更該製造工序本身。另一方面，粗大的Fe、Fe-P、Fe-P-O粒子，主要係在熔融鑄造時和熱軋時形成，成為銅合金板條製品的表面的粗糙度曲線中的波谷部面積增大的原因，因此需要選擇適當的熔融鑄造和熱軋的條件。具體來說，如下所述。
在熔融鑄造中，在1200℃以上的銅合金熔液中添加Fe進行熔化，以後仍將熔液溫度保持在1200℃以上來進行鑄造。為了使粗大Fe粒子和Fe系夾雜物粒子不進入鑄塊，有效的作法，是將所添加的Fe完全熔化，藉由控制熔化時的氣相氛圍來防止鐵的氧化，以及將鑄造時的熔液過濾。鑄塊的冷卻，在凝固時(固液共存時)和凝固後，都是以1℃/秒以上的冷卻速度來進行。為此，在進行連續鑄造或半連續鑄造時，需要使鑄模內的一次冷卻、鑄模正下方的二次冷卻充分發揮作用。熱軋中，均質化處理是在900℃以上，更好是在950℃以上的溫度進行，以該溫度開始熱軋，熱軋結束溫度設定為650℃以上，更好是700℃以上，熱軋結束後立即用大量的水進行急速冷卻至300℃以下。
析出退火後，為了除去形成在素材表面上的氧化物，一般是對於素材表面進行機械性研磨。這時候，條紋狀的凹凸(研磨痕)被導入素材表面，繼而再進行最終冷軋時，前述凹凸會被壓壞，在製品(銅合金板條)上容易殘留下前述的條狀紋路。由於該條狀紋路，將會導致無法符合銅合金板條的前述表面粗糙度和在表面的粗糙度曲線中的波谷部面積的規定，因此，最好是在析出退火後不進行機械性研磨為宜。在還原氣相氛圍中進行析出退火，以便在退火時，不會使素材表面發生氧化膜，從而能夠省略掉在析出退火後實施的機械性研磨。
銅合金板條的表面粗糙度，是由於在最終冷軋中，將 軋輥的表面形狀轉印到素材表面而形成。因為本發明的銅合金板條的表面粗糙度(算術平均粗糙度Ra和十點平均粗糙度RzJIS)極小，因此最終冷軋的軋輥，需要對應作為目標的銅合金板條的表面粗糙度而進行鏡面拋光加工。作為該軋輥，係使用由超級鋼構成的高速鋼軋輥，或賽隆陶瓷(SIALON)等的氮化矽系的軋輥為宜。其中的賽隆陶瓷軋輥，其維氏硬度為1600左右，能夠將軋輥的表面形態穩定地轉印到素材表面。還有，最終冷軋前的銅合金板表面的表面粗糙度(算術平均粗糙度Ra)係以0.20μm以下為宜。
作為最終冷軋的輥軋條件，需要適當地組合：潤滑油、軋輥的轉速、軋縮率、拉伸張力(軋輥出口側的張力)，藉由依照下列的條件進行最終冷軋，能夠製造出具有合乎期望的表面性狀(表面粗糙度、粗糙度曲線中的波谷部面積、加工變質層)的銅合金板條。
作為最終冷軋的潤滑油，係使用對於波長550nm的入射光的透光度為90%以上的石蠟系的潤滑油，並且是以40℃左右的溫度進行輥軋為宜。還有，該透光度係指：假設二甲苯之對於波長550nm的入射光的透光度為100%時之上述潤滑油的相對性的透光度。藉由使用該潤滑油，能夠抑制前述油坑的生成。
最終冷軋中，使用軋輥直徑為20~100mm左右的軋輥，將軋輥的轉速設定為200~700mpm，將拉伸張力(出口側張力)設定為50~200N/mm2左右，進行單道次或多 道次的通板，而且合計加工率為20~70%的冷軋。最終冷軋若是進行多道次的通板的話，最好是將第2道次以後的軋輥的粗度，設定成較之第1道次的軋輥的粗度更細，將第2道次以後的輥軋速度，設定成較之第1道次的輥軋速度更慢。軋輥的轉速慢、拉伸張力小、軋縮率大的作法，比較能夠對於素材表面良好地進行軋輥的轉印，能夠在銅合金板條上確保既小又穩定的表面粗糙度，粗糙度曲線中的波谷部面積也減少。但是，軋縮率較大的話，則容易形成加工變質層。另一方面，軋輥的轉速快，拉伸張力大，軋縮率小的作法，則會顯示出相反的傾向。最終冷軋的加工率，係依據作為目標的機械性質來決定即可。
(LED用引線框的製造)
LED用引線框，是在對於最終冷軋後的銅合金板條(製品板條)進行鍍Ag處理後，藉由沖孔加工形成引線框圖案來製造的。或者，是藉由對於最終冷軋後的銅合金板條(製品板條)進行沖孔加工或蝕刻加工而形成引線框圖案之後，再實施鍍Ag處理而製造的。
〔實施例1〕
使用小型電爐，在大氣中，在木炭的覆蓋下，將表1、2所示的組成分的銅合金(合金No.1~24)進行熔解，熔製成厚50mm、寬80mm、長180mm的鑄塊。對於所製作的上述鑄塊的表面、背面各進行5mm的表面車削 後，以950℃進行1小時的均質化處理，接著進行熱軋，作成厚12mmt的板材，從750℃以上的溫度起進行急速冷卻。對於該板材的表面、背面分別進行約1mm的表面車削。對於這些板材，反覆進行冷軋和500~550℃×2~5小時的析出退火後，使用進行了鏡面拋光加工後的直徑50mm的賽隆陶瓷軋輥，以40%的加工率進行最終冷軋，製作成厚度0.2mm的銅合金條。在最終冷軋中，使用前述潤滑油，軋輥的轉速和拉伸張力都落在前述範圍內。
從製作成的各合金板採取出試驗材，依照下述要領進行抗拉強度、導電率、和焊料耐熱剝離性的各種測定試驗。將測定結果顯示在表1、2中。
(抗拉強度的測定)
從供試材採取出縱長方向與輥軋方向平行的日本工業規格JIS 5號試驗片，依據日本工業規格JIS Z2241的規定進行拉伸試驗，測定其抗拉強度。抗拉強度在400MPa以上者為合格。
(導電率的測定)
導電率，係依據日本工業規格JIS H0505的規定來進行測定。導電率在65%IACS以上者為合格。
(焊料耐熱剝離性的測定)
錫焊的作法，是將市售的Sn-3質量%Ag-0.5質量%Cu焊料，保持在260℃下使該焊料保持熔融狀態，再將表面潔淨化後的10mm寬×35mm長的各個試驗片，以浸泡速度25mm/秒、浸泡深度12mm、浸泡時間5秒的條件，浸泡於熔融焊料中。作為錫焊裝置，係使用錫焊機(Solder checker)(SAT5100型)。助焊劑係使用活性助焊劑。對於進行了錫焊後的試驗片，以175℃在大氣中進行了72小時的加熱試驗。此外，對於這些加熱試驗片，在常溫下進行折彎和反向折回試驗。在反向折回部，貼上市售的黏 膠帶之後，再一口氣從試驗片上剝離膠帶。目視觀察剝離後的膠帶，未確認到有焊料剝離的，就予以評價為合格(○)，確認到有焊料剝離的，就評價為不合格(×)。
如表1所示，合金No.1~13的合金組成分係符合本發明的規定，抗拉強度大，導電率高，焊料耐熱剝離性優異，適合作為LED的引線框用的銅合金來使用。
另一方面，如表2所示，Fe、P、Zn或副成分中的任一種成分的含量脫離本發明的規定的合金No.14~24，抗拉強度、導電率和焊料耐熱剝離性的其中一種或兩種以上的特性較差。合金No.14、20的Fe含量，合金No.16的P含量，合金No.18的Zn含量，合金No.22~24的副成分的合計含量分別都過剩，導電率都很低。合金No.15的Fe含量，No.21的Fe和P含量分別都很少，抗拉強度都不足。No.17的P含量少，導電率差。合金No.19的Zn含量少，焊料耐熱剝離性較差。
〔實施例2〕
使用小型電爐，在大氣中，在木炭的覆蓋下，將表1所示的組成分的銅合金(合金No.1)進行熔解，熔製成厚50mm、寬80mm、長180mm的鑄塊。對於所製作的上述鑄塊的表面、背面各進行5mm的表面車削後，以950℃進行1小時的均質化處理，接著進行熱軋，作成厚12mmt的板材，從750℃以上的溫度起進行急速冷卻。再對於板材的表面、背面分別進行表面車削約1mm。對於這些板 材，反覆進行冷軋和500~550℃×2~5小時的析出退火，再對於板表面進行機械性研磨(試驗No.1~5)或不進行研磨(試驗No.6、7)，加工成具有如表3所示的表面粗糙度(算術平均粗糙度Ra)的銅合金條。
根據下述的要領進行該銅合金條(最終冷軋前)的表面粗糙度(算術平均粗糙度Ra)的測定試驗。將其結果顯示在表3中。
(表面粗糙度的測定)
使用從最終冷軋前(No.1~5是使用研磨後)的銅合金條採取的試驗材，使用原子力顯微鏡(AFM)沿輥軋垂直方向觀察前述試驗材的表面狀態，求得粗糙度曲線(AFM輪廓)，由該AFM輪廓求得算術平均粗糙度Ra。
接著，使用鏡面拋光加工成各種表面粗糙度之直徑為50mm的3個賽隆陶瓷軋輥(輥A、輥B、輥C)中的任意一個或多個，以1道次或多道次進行最終冷軋，製作成厚度0.2mm的銅合金條。在實施多道次輥軋的情況下，依序地將第1道次使用輥A，第2道次使用輥B，第3道次使用輥C。最終冷軋的各道次所使用的賽隆陶瓷軋輥，在表3中係以○記號來顯示。另外，表3中還顯示了最終冷軋的總加工率和潤滑油的種類。軋輥的轉速和拉伸張力，以及潤滑油的透光度都落在前述範圍內。還有，3個賽隆陶瓷軋輥的表面粗糙度(輥軸方向的算術平均粗糙度Ra)，係依照按輥A、輥B、輥C的順序減小，而且全部都較之最終冷軋前的板的表面粗糙度(算術平均粗糙度Ra)更小。
按照下述要領，進行最終冷軋後的銅合金條的表面粗糙度(算術平均粗糙度Ra和十點平均粗糙度RzJIS)，以及粗糙度曲線(AFM輪廓)中的長度50μm的範圍的波谷部面積的測定試驗。將這些結果一併顯示在表3中。
(表面粗糙度的測定)
使用從最終冷軋後的銅合金條採取的試驗材，使用原子力顯微鏡(AFM)沿輥軋垂直方向觀察供試材的表面狀態，求得粗糙度曲線(AFM輪廓)，由該AFM輪廓求得算術平均粗糙度Ra和十點平均粗糙度RzJIS。
(波谷部面積的測定)
根據由表面粗糙度的測得的AFM輪廓，測得該AFM輪廓的X軸(平均線)的長度50μm的範圍的波谷部面積。所謂波谷部面積，係指：夾介在AFM輪廓的X軸(平均線)與該X軸下側的曲線之間的部位的面積。將試驗No.1的AFM輪廓顯示在第1圖中。
如表3所示，No.1、2、4、6的銅合金板中，最終冷軋前的表面粗糙度比較小(算術平均粗糙度Ra≦0.20μm)，且最終冷軋的總加工率比較大(加工率≧20%)。該No.1、2、4、6的銅合金板，其表面粗糙度(算術平均粗糙度Ra和十點平均粗糙度RzJIS)以及波谷部面積係符合本發明的規定。
另一方面，No.3、7的銅合金板，最終冷軋的總加工率小(加工率<20%)，No.5的銅合金板，最終冷軋前的表面粗糙度比較大(算術平均粗糙度Ra>0.20μm)。該No.3、5、7的銅合金板，表面粗糙度(算術平均粗糙度Ra和十點平均粗糙度RzJIS)及波谷部面積係大於本發明的規定。
〔實施例3〕
使用小型電爐，在大氣中，在木炭的覆蓋下，將表1、2所示的組成分的銅合金(合金No.1、2、3、12、15、24)進行熔解，熔製成厚50mm、寬80mm、長180mm的鑄塊。對於所製作的上述鑄塊的表面、背面各進 行5mm的表面車削後，以950℃進行1小時的均質化處理，接著進行熱軋，作成厚12mmt的板材，從750℃以上的溫度起進行急速冷卻。對於該板材的表面、背面分別進行約1mm的表面車削。對於這些板材，反覆進行冷軋和500~550℃×2~5小時的析出退火後，使用進行了鏡面拋光加工後的直徑50mm的賽隆陶瓷軋輥，以40%的加工率進行最終冷軋，製作成厚度0.2mm的銅合金條作為供試材。在最終冷軋中，調整通板道次數，最終及中間的各道次中的賽隆陶瓷軋輥的表面粗糙度及軋輥的轉速，獲得具有各種表面粗糙度的銅合金條(表4中的試驗No.8~28)。此外，只有針對於試驗No.15，在最終冷軋後，將銅合金板表面進行了機械性研磨。
從製作成的各銅合金條採取試驗材，依據前述〔實施例2〕所述的要領，進行表面粗糙度(Ra、RzJIS)及波谷部面積的測定試驗。將試驗No.15的AFM輪廓顯示在第2圖中。另外，按照下述要領進行了加工變質層厚度的測定試驗。將這些測定結果顯示在表4中。
(加工變質層厚度的測定)
從各供試材裁切下與輥軋方向以及板厚方向平行的截面(長度為20mm)，作為觀察試料。對於各觀察試料，以40000倍的倍率對於前述截面進行SEM(掃描型電子顯微鏡)觀察，求得各個觀察部位之由細微晶粒構成的加工變質層厚度的最大值，將其視為該試料的“由細微晶粒構成的”加工變質層厚度。此外，該加工變質層厚度為0.1μm左右或較之更薄時，因為不能準確地測量厚度，所以在表4的加工變質層厚度一欄中係以“－”來表示。
接著，對於所製作的銅合金條按照下述條件進行鍍Ag處理，對於該鍍Ag材，依照下述要領進行：表面粗糙度、鍍Ag覆膜定向性、鍍Ag覆膜的粒徑、反射率、封裝組裝後的亮度的測定試驗。將測定結果顯示在表4中。
(鍍Ag處理條件)
對於各銅合金條，進行電解脫脂(5Adm2×60秒)、酸洗(20質量%硫酸×5秒)，進行0.1~0.2μm厚的Cu閃鍍後，進行厚度2.5μm的鍍Ag處理。鍍Ag液的組成 分如下。Ag濃度：80g/L，游離KCN濃度：120g/L，碳酸鉀濃度：15g/L，添加劑(商品名：Ag20-10T(美泰樂科技公司製造))：20ml/L。
(鍍Ag材的表面粗糙度的測量)
使用所製作的鍍Ag材，使用AFM沿輥軋垂直方向觀察供試材的表面狀態，求得表面粗糙度曲線(AFM輪廓)，由該AFM輪廓求得十點平均粗糙度RzJIS。
(鍍Ag覆膜定向性、鍍Ag覆膜的粒徑之測定)
使用所製作的鍍Ag材，藉由EBSD(Electron Backscatter Diffraction：電子背散射衍射)分析，測定鍍Ag覆膜定向性和鍍Ag覆膜的粒徑。EBSD分析，係使用TSL社製造的MSC-2200，以測量梯級：0.2μm，測量區域：60×60μm的條件來進行。此外，在求得鍍Ag覆膜的平均粒徑(當量圓直徑)，相鄰的測量點之間的定向差為5°以上的情況，視為鍍Ag覆膜的晶界，由該晶界完全包圍的區域為晶粒。
(鍍Ag材的反射率的測量)
使用柯尼卡美能達公司製造的分光測色計CM-600d，測量所製作的鍍Ag材的全反射率(正反射率+擴散反射率)。全反射率在92%以上者視為合格。
(封裝組裝後的亮度的測量)
使用所製作的鍍Ag材組裝LED封裝體，將該LED封裝體設置在小型積分球內，進行總光通量測量。小型積分球的規格為：光譜股份有限公司製造的型號：SLM系列，尺寸10英寸。封裝組裝後的亮度在2.05lm以上者視為合格。
如表4所示，試驗No.8~14、20、22、24，其合金組成、銅合金板的表面粗糙度(Ra，RzJIS)、加工變質層厚度、及凹部的面積符合本發明的規定，鍍Ag後的反射率均為92%以上，封裝組裝後的亮度(總光通量)為2.05lm以上。其鍍Ag材的表面粗糙度RzJIS均為0.3μm以下，鍍Ag覆膜定向性((001)定向)為0.4以上，鍍Ag覆膜的晶粒直徑為13μm以上。
另一方面，合金組成分符合本發明的規定，但銅合金板的表面粗糙度(Ra，RzJIS)、加工變質層厚度、及波谷部面積的其中一項不符合本發明的規定的試驗No.15~19、21、23、25，其鍍Ag後的反射率及封裝組裝後的亮度(總光通量)較差。其鍍Ag材的表面粗糙度RzJIS均高於0.3μm，鍍Ag覆膜定向性((001)定向)低於0.4，鍍Ag覆膜的晶粒直徑低於13μm。
合金組成分不符合本發明的規定，但銅合金板的表面粗糙度(Ra，RzJIS)、加工變質層厚度、及波谷部面積符合本發明的規定的試驗No.26、28，其鍍Ag後的反射率為92%以上，封裝組裝後的亮度(總光通量)為2.05lm 以上。其鍍Ag材的表面粗糙度RzJIS均為0.3μm以下，鍍Ag覆膜定向性((001)定向)為0.4以上，鍍Ag覆膜的晶粒直徑為13μm以上。
合金組成分和銅合金板的表面粗糙度(Ra，RzJIS)不符合本發明的規定的試驗No.27，鍍Ag後的反射率及封裝組裝後的亮度(總光通量)較差。另外，試驗No.27的鍍Ag材的表面粗糙度RzJIS高於0.3μm，鍍Ag覆膜定向性((001)定向)低於0.4，鍍Ag覆膜的晶粒直徑低於13μm。

Claims (5)

  1. 一種LED的引線框用銅合金板條，其特徵在於，含有Fe：1.8~2.6質量%、P：0.005~0.20質量%、Zn：0.01~0.5質量%，其餘部分由Cu和不可避免的雜質構成，表面粗糙度為：算術平均粗糙度Ra低於0.06μm，十點平均粗糙度RzJIS低於0.5μm，利用原子力顯微鏡沿輥軋垂直方向測量所取得的粗糙度曲線中的長度50μm的範圍的波谷部面積為1.3μm2以下，表面之由細微晶粒構成的加工變質層的厚度為0.5μm以下。
  2. 如請求項1所述之LED的引線框用銅合金板條，其中，又含有合計0.02~0.3質量%的Sn、Co、Al、Cr、Mg、Mn、Ca、Pb、Ni、Ti、Zr中的一種或兩種以上。
  3. 一種具有鍍Ag覆膜的銅合金板條，其特徵在於，對於請求項1或2所述的銅合金板條的表面實施鍍Ag處理，在前述銅合金板條的輥軋垂直方向上測得的表面粗糙度為：十點平均粗糙度RzJIS為0.3μm以下。
  4. 一種LED用引線框，係對於請求項3所述的具有鍍Ag覆膜的銅合金板條進行沖孔加工製作而成的。
  5. 一種LED用引線框，係對於請求項1或2所述的銅合金板條進行沖孔加工或蝕刻加工，再實施鍍Ag處理製作而成的，沿前述銅合金板條的輥軋垂直方向測得的表面粗糙度為：十點平均粗糙度RzJIS為0.3μm以下。
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