JP2015134955A - 強度、耐熱性及び曲げ加工性に優れたFe−P系銅合金板 - Google Patents

強度、耐熱性及び曲げ加工性に優れたFe−P系銅合金板 Download PDF

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Abstract

【課題】強度、耐熱性及びスタンピング性(特に曲げ加工性)に優れたFe−P系銅合金板の提供。
【解決手段】Fe:1.6〜2.6質量%、P:0.01〜0.05質量%、Zn:0.01〜0.5質量%、Sn:0.01〜0.20質量%、C:0.003質量%以下、Co、Si及びCrが合計で0.05質量%以下、残部Cu及び不可避不純物からなるFe−P系銅合金板。圧延方向に平行で板面に垂直な断面の結晶組織をEBSDで観察した場合に、各結晶粒の円相当直径を面積で重み付けした加重平均が10μm以下であり、導電率が60%IACS以上、円相当直径が10〜40nmのFe又はFe−P化合物の析出粒子の存在密度が20個/μm以上である。
【選択図】なし

Description

本発明は、強度、耐熱性及び曲げ加工性に優れ、半導体用リードフレーム、端子、コネクター、バスバーなどの電気・電子部品材料として好適なFe−P系銅合金板に関する。
銅及び銅基合金は導電率・熱伝導性が非常に高いことからリードフレームを始めとする電気・電子部品用材料として利用されてきた。近年ではリードフレームの薄肉、狭ピン、狭ピッチ化が益々進み、一部は厚さ100μm以下にまでなっており、非常に高い強度が要求されるようになっている。
また、リードフレームの作製では、銅及び銅基合金を所定の厚さに圧延した条材に、スタンピング加工やエッチング処理を施して所定の形状に加工することが行われる。スタンピング加工の際には、スタンピングによる歪みを除去するための歪み除去工程で400℃以上の温度での加熱をするなど、高温加熱処理される場合も多い。さらに、各種めっき処理や、パッケージング加工でのダイ・ボンディングやワイヤ・ボンディング、樹脂モールディングが実施される。
従って、リードフレーム材料には導電率や強度(1次特性)のみならず、スタンピング性、耐熱性(高温に加熱した際の強度低下の度合い)、更にはエッチング性、各種めっき性、半田密着性、酸化膜密着性、樹脂密着性、ワイヤ・ボンディング性など(2次特性)が要求される。
これらの特性を全て充分に満足する材料はないが、多ピンICのリードフレーム材料としては、特性、コスト、入手性といった観点から、Cu−2.2質量%Fe−0.03質量%P−0.12質量%Znを標準化学組成とするCDA Alloy 194、Cu−3.0質量%Ni−0.65質量%Si−0.15質量%Mgを標準化学組成とするCDA Alloy 7025、及びCu−0.23mass%Cr−0.25mass%Sn−0.20mass%Znを標準化学組成とするCDA Alloy 18045に集約されつつある。なお、CDAとは米国銅開発協会を意味する。
このうちFe−P系のCDA Alloy 194は、最高強度の質別であるESHとしても、引張強さ550N/mm程度、ビッカース硬さ160Hv程度であり、他の2種類の銅基合金よりも強度が低い。また耐熱性も比較的低く、例えば450℃で5分程度加熱すると、元の強さの80%以下に軟化してしまう。しかし、CDA Alloy 194はスタンピング性等の2次特性に重大な欠陥が無く、入手性も良いため広く使用されている。
一方、特許文献1には、Fe−P系銅合金にMg及びSnを添加することにより、Fe−P系銅合金を高強度化することが記載されている。また、特許文献2には、結晶組織を整粒化することにより、スタンピング性(打抜き加工性及び曲げ加工性)を改善したFe−P系銅合金板が記載されている。特許文献3には、Fe−P系銅合金を熱間圧延及び冷間圧延後、950〜1050℃に加熱し、次いで300℃以下に急冷する溶体化処理を行うなど、特定の製造方法をとることによりFe−P系銅合金板の強度及び耐熱性を改善することが記載されている。
特開平4−41631号公報 特開2000−104131号公報 特開2012−57242号公報
しかし、特許文献1のFe−P系銅合金板は、高強度であるが耐熱性が十分とはいえなず、またスタンピング性については検討されていない。特許文献2のFe−P系銅合金板は、スタンピング性が優れるが、耐熱性が十分とはいえない。特許文献3のFe−P系銅合金板は、強度及び耐熱性が優れるが、スタンピング性については検討されていない。
本発明は、Fe−P系銅合金板のこのような現状に鑑みてなされたもので、高強度で、耐熱性が高く、かつスタンピング性(特に曲げ加工性)にも優れたFe−P系銅合金板を提供することを目的とする。
本発明に係るFe−P系銅合金板は、Fe:1.6質量%以上、2.6質量%以下、P:0.01質量%以上、0.05質量%以下、Zn:0.01質量%以上、0.5質量%以下、Sn:0.01質量%以上、0.20質量%未満、C:0.003質量%以下、Co、Si及びCrが合計で0.05質量%以下、残部Cu及び不可避不純物からなり、圧延方向に平行で板面に垂直な断面の結晶組織をEBSDで観察した場合に、各結晶粒の円相当直径を面積で重み付けした加重平均が10μm以下であり、導電率が60%IACS以上、円相当直径が10〜40nmのFe又はFe−P化合物の析出粒子の存在密度が20個/μm以上であることを特徴とする。なお、本発明において、「銅合金板」という用語は銅合金条を含む意味で用いられている。
本発明によれば、強度、耐熱性及び曲げ加工性に優れたFe−P系銅合金板を提供することができる。
実施例のNo.14,21,22の顕微鏡組織写真である。
以下、本発明に係るFe−P系銅合金板について、より具体的に説明する。
(Fe−P系銅合金の化学組成)
Feは、Fe−P系銅合金板の強度及び耐熱性の向上に寄与し、また、熱間圧延中又は再結晶熱処理中の結晶粒の成長を抑制する効果を有する。Feの含有量が1.6質量%未満では、上記効果が不十分である。一方、Feの含有量が2.6質量%を超えると、溶解・鋳造時に2液相分離や晶出によって粗大なFe粒子(直径数μm以上)が生成し、めっき性やエッチング性が低下する。従って、Feの含有量は1.6質量%以上、2.6質量%以下とし、下限は、好ましくは1.7質量%、さらに好ましくは1.8質量%、上限は、好ましくは2.5質量%、さらに好ましくは2.4質量%とする。
Pは脱酸剤として寄与するほか、Fe−P化合物の析出粒子を形成してFe−P系銅合金板の強度及び耐熱性を向上させる。また、Pは熱間圧延中又は再結晶熱処理中の結晶粒の成長を抑制する効果を有する。Pの含有量が0.01質量%未満では、上記効果が不十分である。一方、Pの含有量が0.05質量%を超えると導電率が低下する。従って、Pの含有量は0.01質量%以上、0.05質量%以下とし、下限は、好ましくは0.015質量%、さらに好ましくは0.02質量%、上限は、好ましくは0.045質量%、さらに好ましくは0.04質量%とする。
Znは、Fe−P系銅合金板のはんだ耐熱剥離性や酸化膜の密着性を向上させる。Znの含有量が0.01質量%未満ではその効果が十分でなく、一方、0.5質量%を超えると導電率が低下する。従って、Znの含有量は0.01質量%以上、0.5質量%以下とし、下限は、好ましくは0.02質量%、さらに好ましくは0.05質量%、上限は、好ましくは0.4質量%、さらに好ましくは0.3質量%とする。
Snは、母材に固溶してFe−P系銅合金板の強度及び耐熱性を向上させ、熱間圧延中又は再結晶熱処理中の結晶粒の成長を抑制する効果を有する。また、Snは転移を固着する効果が強く、これによりFeの析出起点を増加させ、析出密度を増加させる効果を有する。Snの含有量が0.01質量%未満では上記効果が十分でなく、一方、0.20質量%以上になると導電率が低下する。従って、Snの含有量は0.01質量%以上、0.20質量%未満とし、下限は、好ましくは0.02質量%、さらに好ましくは0.05質量%、上限は、好ましくは0.18質量%、さらに好ましくは0.15質量%とする。
Fe−P系銅合金において、不可避不純物であるCの含有量が0.003質量%を超え、又は同じく不可避不純物であるCo、Si及びCrの含有量の合計が0.05質量%を超えると、2液相分離や晶出による粗大なFe粒子が生成しやすくなる。このため、Fe−P系銅合金の強度及び耐熱性が低下し、また、めっき性やエッチング性が低下する。従って、C含有量は0.003質量%以下とし、Co、Si及びCrの合計含有量は0.05質量%以下とする。なお、Cは溶解、鋳造時に溶湯表面に酸化防止等の目的で散布する木炭や黒鉛粒、黒鉛モールド等より限度を超えて混入する場合がある。そのような場合はC含有量を低減するため、C含有量の少ないFe原料を用いる、木炭や黒鉛粒の散布量を減らす、木炭や黒鉛粒のサイズを大きくして溶湯との接触面積を低減する、モールド変更を行う等の手段が利用できる。
(平均結晶粒径)
Fe−P系銅合金板の圧延方向に平行で板面に垂直な断面の結晶組織をEBSD(Electron BackScatter Diffraction)で観察(粒界条件:方位差5°以上)し、観察面の全結晶粒の円相当直径を求め、各結晶粒の円相当直径を面積で重み付けして加重平均を求め、本発明ではこれを平均結晶粒径とした。平均結晶粒径としてこの加重平均をとったのは、Fe−P系銅合金板のように粗大粒と微細粒が混在する場合、単に相加平均をとると、実態以上に結晶粒径が小さく出るためである。この平均結晶粒径が10μmを超えると、曲げ加工性や打抜き加工性が低下するとともに強度や耐熱性も低下する。従って、平均結晶粒径は10μm以下、好ましくは8μm以下、さらに好ましくは6μm以下である。平均結晶粒径は小さいほどよく、下限値は特に定める必要がないが、後述する製造方法により3μm程度まで微細化できる。
(析出粒子の存在密度)
Fe又はFe−P化合物の析出粒子のうち円相当直径10〜40nmの析出粒子は、転位をピン止めしてFe−P系銅合金板の強度及び耐熱性を向上させる。しかし、この析出粒子の存在密度が20個/μm未満であると、ピン止めできる析出粒子が少なく強度及び耐熱性の向上が不十分となる。従って、円相当直径10〜40nmのFe又はFe−P化合物の析出粒子の存在密度は、20個/μm以上、好ましくは25個/μm以上、さらに好ましくは30個/μm以上である。この存在密度は大きいほどよく、上限値は特に定める必要がないが、本発明の組成であれば後述する製造方法により40個/μm程度まで密度を上げることができる。
(Fe−P系銅合金板の製造方法)
本発明の製造方法は以下の通りである。
まず、鋳塊は、通常のるつぼ型溶解炉などを用いて原料を溶解し、成分調整後、通常の金型やカーボン鋳型などに溶湯を流し込んで製造する。
次に、鋳塊を850〜1050℃の温度に加熱し、圧延加工率50%以上で熱間圧延を行い、熱間圧延の終了温度は750℃以上とする。熱間圧延後の冷却は、水冷などにより、熱間圧延終了温度(=冷却開始温度)から少なくとも300℃までの範囲を10℃/秒以上の冷却速度で急速に冷却する。
熱間圧延の加熱温度が850℃未満では、FeやFe−P化合物が析出し、粗大化するため、その分Fe,Pが消費されて析出熱処理で析出する微細なFeやFe−P化合物が減り、製品の強度や耐熱性が低下する。一方、1050℃を超えると融点に近くなるため、熱延割れが発生する。また、酸化が激しくなり、熱延により酸化物が巻き込まれ、製品板中に欠陥として残ることがある。従って、熱間圧延の加熱温度は850〜1050℃、好ましくは870〜1030℃、さらに好ましくは890〜1010℃とする。
熱間圧延の圧延加工率が50%より小さいと、再結晶が起こらず、鋳造組織が残存する可能性がある。従って、熱間圧延の圧延加工率は50%以上、好ましくは60%以上、さらに好ましくは70%以上とする。
熱間圧延の終了温度が750℃未満になると、FeやFe−P化合物の析出量が増加し、粗大化するため、析出熱処理において析出する微細なFeやFe−P化合物が減少し、製品板の強度及び耐熱性が低下する。また、熱間圧延の終了温度が750℃未満になると、製品板の平均結晶粒径が大きくなる。これは、粗大化したFeやFe−P化合物が再結晶熱処理の際に再結晶の起点となり、再結晶を促進するためと考えられる。従って、熱間圧延の終了温度は750℃以上、好ましくは770℃以上、さらに好ましくは790℃以上とする。
熱間圧延後の冷却速度が、熱間圧延終了温度から300℃までの範囲で10℃/秒未満になると、冷却中にもFeやFe−P化合物が析出し、粗大化するため、析出熱処理において析出する微細なFeやFe−P化合物が減少し、製品板の強度及び耐熱性が低下する。よって、熱間圧延後の冷却速度は10℃/秒以上、望ましくは20℃/秒以上、さらに望ましくは30℃/秒以上とする。熱間圧延材が冷却して300℃に達した後は、急冷する必要はない。
この後、熱間圧延材の酸化スケールを除去し、冷間圧延を行う。冷間圧延の圧延加工率は、続いて行われる再結晶熱処理で均一な再結晶組織を得るため、50%以上、望ましくは60%以上、さらに望ましくは70%以上とする。
再結晶熱処理は微細な再結晶粒を形成するための熱処理であり、加熱温度550〜900℃程度で1秒〜10分程度保持する。加熱温度が550℃未満では再結晶しにくく、900℃を超えると再結晶粒が粗大化する。従って、加熱温度は550〜900℃、望ましくは570〜880℃、さらに望ましくは590〜860℃程度とする。保持時間は加熱温度によって適宜選択してよいが、1秒〜10分程度の短時間とする。保持時間が1秒未満では再結晶が生じにくい。保持時間が10分を超えると、再結晶粒が粗大化して製品の平均結晶粒径が大きくなる。また、FeやFe−P化合物の析出量が増加し、粗大化するため、その後の析出熱処理において析出する微細なFeやFe−P化合物が減少する。従って、保持時間は1秒〜10分、望ましくは2秒〜5分、さらに好ましくは5秒〜2分程度とする。
また、再結晶熱処理の加熱速度は、300℃以上の範囲で1℃/秒以上とする。この加熱速度が1℃/秒未満では、加熱中にFeやFe−P化合物の析出が生じ、微細な再結晶粒が得られない。これは、加熱中に析出したFeやFe−P化合物が、温度の上昇に伴って粗大化し、それが再結晶の起点となり、再結晶を促進するためと考えられる。また、加熱中にFeやFe−P化合物の析出が生じ、粗大化するため、析出熱処理において析出する微細なFeやFe−P化合物が減少する。よって、再結晶熱処理の加熱速度は1℃/秒以上、望ましくは2℃/秒以上、さらに望ましくは5℃/秒以上とする。
さらに、再結晶熱処理後の冷却速度は、加熱温度から300℃までの範囲で5℃/秒以上とする。この温度範囲の冷却速度が5℃/秒未満では、冷却中にFeやFe−P化合物の析出が生じ、粗大化するため、析出熱処理において析出する微細なFeやFe−P化合物が減少する。従って、再結晶熱処理後の冷却速度は5℃/秒以上、望ましくは10℃/秒以上、さらに望ましくは20℃/秒以上とする。
再結晶熱処理の後、冷間圧延を行い又は行うことなく、析出熱処理を行う。析出熱処理は、微細な(円相当直径が10〜40nmの)FeやFe−P化合物の析出物を数多く生成するための熱処理であり、冷間圧延を行わなくても析出物は生成するが、冷間圧延を行うことにより析出物が効率的に析出し、より強度を高めることが可能である。
析出熱処理は、加熱温度300〜600℃程度で0.5〜30時間程度保持する。加熱温度が300℃未満では析出量が少なく、600℃を超えると析出物が粗大化しやすい。従って、加熱温度は300〜600℃、望ましくは320〜580℃、より望ましくは340〜560℃とする。保持時間は加熱温度によって適宜選択してよいが、0.5〜30時間程度の時間とする。保持時間が0.5時間未満では析出が不十分となりやすく、30時間を超えると生産性低下への影響が大きくなる。従って、保持時間は0.5〜30時間、望ましくは1〜25時間、さらに望ましくは1.5〜20時間程度とする。
続いて最終の冷間圧延を行い、所定の強度及び板厚に仕上げる。最終冷間圧延の後に、低温焼鈍(歪取り焼鈍ともいう)を行ってもよい。半導体装置の小型化・高集積化によるリードフレームの微細配線化に伴い、板のフラットネスと内部応力低減に関する品質要求は益々高くなっており、低温焼鈍はこれらの品質向上に有効である。
銅合金原料を高周波炉において溶製した後成分調整を行い、カーボン鋳型で造塊し(冷却方法は水冷)、厚さが50mm、幅が180mm、長さが100mmの鋳塊を得た。得られたFe−P系銅合金の化学組成を表1に示す。なお、表1に示すFe−P系銅合金は、表1に示した元素の他に不可避的不純物を含むが、そのうちTi、Zr、Be、V、Nb、Mo、W、Mgが総量で0.01質量%以下、B、Na、S、Ca、As、Se、Cd、In、Sb、Pb、Bi、MM(ミッシュメタル)が総量で0.005質量%以下であった。これらの元素は少量であり、本発明に係るFe−P系銅合金板の特性に影響を及ぼさない。
Figure 2015134955
続いて、各鋳塊を950℃で1hr加熱後、No.1〜23,26については厚さが18mmになるまで熱間圧延し、No.24,25については厚さが12mmになるまで熱間圧延し、熱間圧延後いずれも水冷した。熱間圧延の終了温度(冷却開始温度)は、No.1〜8,11,13〜23,26では750℃以上であり、No.9,10,12,24,25では750℃未満であった。No.24,25は厚さ12mmまで圧延したため、熱間圧延の終了温度が低くなり、No.9,10,12はパス間時間を長くしたため、熱間圧延の終了温度がNo.24,25よりさらに低くなった。熱間圧延後に行った水冷の冷却速度は全て10℃/秒以上であった。
No.1〜26の熱間圧延板の両面を面削して酸化スケールを除去し、No.1〜23,26は厚さ16mmとし、No.24,25は厚さ10mmとした後、冷間圧延、再結晶熱処理、析出熱処理、最終冷間圧延及び歪み取り焼鈍を行って、厚さが0.15mmのFe−P系銅合金板を得た。
なお、熱間圧延終了温度、再結晶熱処理、及び最終冷間圧延の圧延率の工程条件を表2に示す。
Figure 2015134955
得られたFe−P系銅合金板を供試材とし、平均結晶粒径、析出物密度、引張強さ、加熱前後の硬さ、導電率、W曲げ性、はんだ耐熱剥離性の測定を下記要領で行った。これらの結果を表3に示す。また、得られたFe−P系銅合金板の表面を光学顕微鏡(倍率:500倍)で観察し、2液相分離や晶出で発生する粗大Fe粒子の有無を調べた。粗大Fe粒子が観察されたNo.14,21,22について、その顕微鏡組織写真を図1に示す。
(平均結晶粒径)
供試材の圧延方向に平行で板面に垂直な断面の結晶組織をEBSDで観察し、粒界条件:方位差5°以上で解析した全結晶粒を円相当直径で数値化し、各結晶粒の円相当直径を面積で重み付けして加重平均を求め、これを供試材の平均結晶粒径とした。No.1〜21の各供試材について各3視野観察し、各視野ごとに平均結晶粒径を求め、その平均値を各供試材の平均結晶粒径とした。1視野においてN個の結晶粒が観察されたとき、その視野における平均結晶粒径は、以下の式で算出される。
平均結晶粒径=(a1×d1+・・・+aN×dN)/A
ただし、ai:各結晶粒の面積
di:各結晶粒の直径
A:N個の結晶粒の面積の和である。
(析出物密度)
供試材の組織を15万倍の透過型電子顕微鏡で観察し、粒径が10nm以上で40nm以下の析出粒子の個数を測定し、単位面積当たりの個数(個/μm)を算出し、これを析出物密度とした。
(引張強さ)
供試材から長手方向を圧延方向に平行としたJIS−5号試験片を作製し、JISZ2241の規定に準じて引張試験を行い、測定した。
(加熱前後の硬さ)
供試材から採取した試験片の加熱前の硬さと、550℃で1分加熱後の硬さを、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た。次いで、加熱後/加熱前硬さ比を算出した。
(導電率)
供試材をミーリングにより幅10mm×長さ300mmの短冊状の試験片に加工し、ダブルブリッジ式抵抗測定装置により電気抵抗を測定して平均断面積法により算出した。本発明では導電率60%IACS以上を良好と評価した。
(W曲げ性)
供試材から採取した幅10mmのL.D.及びT.D.試験片に、JCBA−T307に準じてW曲げ(R/t=1)を行い、曲げ部の外観を観察して評価した。L.D.及びT.D.試験片のどちらかに割れが発生したものを×(不良)、肌荒れが発生したものを△(不良)、どちらにも割れ又は肌荒れが発生しなかったものを○(良)と評価した。なお、L.D.(Londitudinal to Rolling Direction)試験片とは、長さ方向が圧延平行方向で曲げ線が圧延垂直方向となる試験片、T.D.(Transverse to Rolling Direction)試験片とは、長さ方向が圧延垂直方向で曲げ線が圧延平行方向となる試験片を意味する。
(はんだ耐熱剥離性)
供試材から採取した短冊状の試験片に弱活性フラックスを塗布し、265℃に保持したはんだ浴(Sn−3%Ag−0.5%Cu)に5秒間浸漬後、150℃のオーブンで1000hr加熱した後、この試験片に180°曲げ及び曲げ戻し加工を加え、曲げ戻し加工部に透明なメンディングテープを貼付けた後引き剥がし、メンディングテープに付着するはんだの有無により、加工部のはんだが剥離するか否かを観察した。メンディングテープに剥離片が付着したものを剥離が生じたとして×(不良)、剥離片が付着しなかったものを剥離が生じなかったとして○(良)と評価した。
Figure 2015134955
表1〜3に示すように、No.1〜8は、銅合金の組成が本発明の規定範囲内で、熱間圧延の終了温度が750℃以上と高く、再結晶熱処理の加熱・冷却速度が大きく、かつ高温短時間の保持条件である。このため、平均結晶粒径が小さく、析出物密度が高く、高い強度及び耐熱性(加熱後/加熱前硬さ比が90%以上)、良好な曲げ性を有している。
一方、No.9,10は、熱間圧延の終了温度が750℃未満と低く、再結晶熱処理の加熱・冷却速度が小さく、かつ低温長時間の保持条件である。このため、結晶粒径が大きく、析出物密度が低く、化学組成がほぼ同じで最終冷間圧延率が同じNo.1,2に比べて、それぞれ強度、耐熱性、曲げ性ともに低い。
No.11は、再結晶熱処理の加熱・冷却速度が小さく、かつ低温長時間の保持条件であるため、No.10ほどではないが平均結晶粒径が大きく、析出物密度が低く、化学組成がほぼ同じで最終冷間圧延率が同じNo.2に比べて、強度、耐熱性、曲げ性ともに低い。
No.12は、熱間圧延の終了温度が750℃未満と低いため、No.10ほどではないが平均結晶粒径が大きく、析出物密度が低く、化学組成がほぼ同じで最終冷間圧延率が同じNo.2に比べて、強度、耐熱性、曲げ性ともに低い。
No.13は、Feの含有量が本発明の規定範囲外で少ないため、平均結晶粒径が大きく、析出物密度が低く、同じ工程条件で製造したNo.2〜8に比べて、強度、耐熱性、曲げ性ともに低い。
No.14は、平均結晶粒径が小さく、析出物密度が高く、高い強度、耐熱性、曲げ性を有する。しかし、Feの含有量が本発明の規定範囲外で多いため、図1(a)に示すように、粗大Fe粒子が多く生成した。このため、Agなどのめっきを行った場合に突起や未めっき部が生成しやすいなど、めっき性が低いことが推測される。
No.15は、Pの含有量が本発明の規定範囲外で少ないため、平均結晶粒径が大きく、析出物密度が低く、同じ工程条件で製造したNo.2〜8と比べて、強度、耐熱性、曲げ性ともに低い。
No.16,18,20は、平均結晶粒径が小さく、析出物密度が高く、高い強度、耐熱性、曲げ性を有する。しかし、それぞれP,Zn,Snの含有量が本発明の規定範囲外で多いため、いずれも導電率が低い。
No.17は、平均結晶粒径が小さく、析出物密度が高く、高い強度、耐熱性、曲げ性を有する。しかし、Znの含有量が本発明の規定範囲外で少ないため、はんだの耐熱剥離性が低い。
No.19は、Snの含有量が本発明の規定範囲外で少ないため、平均結晶粒径が大きく、析出物密度も低く、同じ工程条件で製造したNo.2と比べて、耐熱性が低く、強度もやや低い。
No.21は、Cの含有量が本発明の規定範囲外で多いため、図1(b)に示すように、粗大Fe粒子が多く生成した。このため、No.21はめっき性が低いことが推測される。また、No.21は平均結晶粒径が大きく、析出物密度が低く、同じ工程条件で製造したNo.2と比べて、強度及び耐熱性が低い。
No.22は、Co,Si,Crの合計含有量が本発明の規定範囲外で多いため、図1(c)に示すように、粗大Fe粒子が多く生成した。このため、No.22はめっき性が低いことが推測される。また、No.22は平均結晶粒径が大きく、析出物密度が低く、同じ工程条件で製造したNo.2と比べて、強度及び耐熱性が低い。
No.23は、Fe,P,Zn,Snの含有量が本発明の規定範囲外で少ないため、平均結晶粒径が大きく、析出物密度が低く、同じ工程条件で製造したNo.2〜8に比べて、強度、耐熱性、曲げ性とも低く、はんだ耐熱剥離性も低い。
No.24,25は、熱間圧延の終了温度が750℃未満と低いため、平均結晶粒径が大きく、析出物密度も低く、化学組成がほぼ同じNo.1,2に比べて、それぞれ強度、耐熱性、曲げ性ともに低い。なお、No.24,25の工程条件は特許文献2の製造方法の工程条件に相当する。
No.26は、再結晶熱処理の保持温度が高く、平均結晶粒径が10μmを超えたため、曲げ性が低い。

Claims (1)

  1. Fe:1.6質量%以上、2.6質量%以下、P:0.01質量%以上、0.05質量%以下、Zn:0.01質量%以上、0.5質量%以下、Sn:0.01質量%以上、0.20質量%未満、C:0.003質量%以下、Co、Si及びCrが合計で0.05質量%以下、残部Cu及び不可避不純物からなり、圧延方向に平行で板面に垂直な断面の結晶組織をEBSDで観察した場合に、各結晶粒の円相当直径を面積で重み付けした加重平均が10μm以下であり、導電率が60%IACS以上、円相当直径が10〜40nmのFe又はFe−P化合物の析出粒子の存在密度が20個/μm以上であることを特徴とする強度、耐熱性及び曲げ加工性に優れたFe−P系銅合金板。
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