JP3275377B2 - 微細組織を有する電気電子部品用Cu合金板材 - Google Patents
微細組織を有する電気電子部品用Cu合金板材Info
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の結果エッチング面の面粗さが著しく小さく、かつすぐ
れた曲げ加工性を示すようになる電気電子部品用Cu合
金板材に関するものである。
よびコネクターなどの各種電気電子部品の製造に、例え
ば特開昭63−86838号公報に記載されるような、
重量%で(以下、%は重量%を示す)、Ni:0.8〜
4%、 Si:0.1〜1.2%、Sn:1〜4%、
Mg:0.2%以下、を含有し、残りがCuと不可
避不純物からなる組成を有するCu合金板材はじめ、そ
の他多くのCu合金板材が用いられている。
電子部品の小型化および軽量化(薄肉化)、さらに高集
積化はめざましく、これに伴ないCu合金板材には、強
度のほかに、特に平滑な、すなわち面粗さの小さいエッ
チング面、および厳しい条件下での曲げ加工にも割れの
発生がない、すぐれた曲げ加工性が要求され、例えば半
導体装置のリードフレーム材に高集積度の回路パターン
をエッチングにて形成するに際しては、エッチング後の
表面が平滑であることが不可欠であるが、上記の従来C
u合金板材においては、溶体化処理および析出処理した
状態で、通常平均結晶粒径が50〜100μmにして、
主体がNi2 Siなどのニッケルけい化物からなる析出
物も、その径が5μmを越えるものが数多く存在するた
めに、これが原因でエッチング面の面粗さが荒れるよう
になるばかりでなく、曲げ加工に際して割れが発生し易
くなるという問題がある。
微細組織のCu合金板材を開発すべく研究を行なった結
果、Ni:0.4〜5%、 Si:0.0
5〜1.2%、Sn:0.07〜2.5%、 M
g:0.001〜0.2%、Zn:0.1〜3%、
Fe:0.007〜0.25%、Mo:0.
0002〜0.03%、を含有し、残りがCuと不可避
不純物からなる組成を有するCu合金板材は、溶体化処
理とこれに引続いての析出処理(時効処理)を施した状
態で、平均粒径が30μm以下にして、析出物の最大径
が3μm以下である微細組織をもつようになり、このよ
うに微細組織のCu合金板材は、表面粗さ:1μm以下
の平滑なエッチング面を示すほか、すぐれた曲げ加工性
および高強度を具備し、さらにすぐれたはんだ耐熱剥離
性も有するようになるという研究結果を得たのである。
なされたものであって、Ni:0.4〜5%、
Si:0.05〜1.2%、Sn:0.07〜
2.5%、 Mg:0.001〜0.2%、Z
n:0.1〜3%、 Fe:0.007〜
0.25%、Mo:0.0002〜0.03%、を含有
し、残りがCuと不可避不純物からなる組成、並びに平
均結晶粒径が30μm以下にして、析出物の最大径が3
μm以下である微細組織を有する、特にエッチング面が
平滑で、曲げ加工性にすぐれ、かつはんだ耐熱剥離性に
もすぐれた電気電子部品用Cu合金板材に特徴を有する
ものである。
て、その成分組成を上記の通りに限定した理由を説明す
る。 (a) NiおよびSi これらの成分には、析出処理後に素地に微細に分散析出
する、主体がNi2 Siからなる析出物を形成し、もっ
て導電性を大幅に低下させることなく強度を向上させる
作用があるが、その含有量が、それぞれNi:0.4%
未満およびSi:0.05%未満では所望の強度を確保
することができず、一方その含有量がNi:5%および
Si:1.2%を越えると、導電性およびはんだ耐熱剥
離性が低下するようになることから、その含有量をそれ
ぞれNi:0.4〜5%、Si:0.05〜1.2%と
定めた。
作用があるが、その含有量が0.07%未満では前記作
用に所望の効果が得られず、一方その含有量が2.5%
を越えると導電性が低下するようになることから、その
含有量を0.07〜2.5%と定めた。
その含有量が0.001%未満では所望の熱間加工性向
上効果が得られず、一方その含有量が0.2%を越える
と、鋳塊にMg酸化物などが巻き込まれ易くなり、これ
が原因で熱延性および表面清浄性が損なわれるようにな
ることから、その含有量を0.001〜0.2%と定め
た。
上させる作用があるが、その含有量が0.1%未満では
所望のはんだ耐熱剥離性を確保することができず、一方
その含有量が3%を越えてもより一層の向上効果は現わ
れないことから、その含有量を0.1〜3%と定めた。
晶粒の粗大化を抑制するほか、析出物の粗大化を阻止
し、もってエッチング後の表面粗さを1μm以下に平滑
化すると共に、厳しい曲げ加工にも割れの発生を抑制す
る作用があるが、その含有量が、それぞれFe:0.0
07%未満およびMo:0.0002%未満では前記作
用に所望の効果が得られず、一方その含有量がFe:
0.25%およびMo:0.03%を越えると熱間圧延
性および曲げ加工性が低下するようになることから、そ
の含有量をFe:0.007〜0.25%、Mo:0.
0002〜0.03%と定めた。
より具体的に説明する。通常の低周波溝型溶解炉にて、
それぞれ表1〜3に示される成分組成をもったCu合金
溶湯を調製し、半連続鋳造法にて厚さ:160mm×幅:
450mm×長さ:1600mmの寸法をもった鋳塊とし、
この鋳塊に、750〜980℃の範囲内の所定の圧延開
始温度で熱間圧延を施して厚さ:11mmの熱延板とし、
この熱延板に、水冷後、上下両面を0.5mmづつ、両側
端部を3mmづつそれぞれ面削した状態で、圧延率:87
%の冷間圧延を施して厚さ:1.32mmの冷延板とし、
さらにこれに400〜650℃の範囲内の所定温度に1
時間保持の中間焼純を施した状態で、圧延率:75%の
冷間圧延を施して厚さ:0.33mmの冷延板とし、つい
でこれに750〜950℃の範囲内の所定温度に5〜3
00秒保持した後、750〜500℃の温度範囲を40
℃/sec 以上の冷却速度で冷却する溶体化処理を施し、
引続いて400〜500℃の範囲内の所定温度に3時間
保持の析出処理を施し、さらに圧延率:25%の冷間圧
延を行ない、最終的に250〜350℃の範囲内の所定
温度に1時間保持の歪取り焼鈍を施すことにより、同じ
く表1〜3にそれぞれ示される平均結晶粒径および析出
物最大径の本発明Cu合金板材1〜14、比較Cu合金
板材1〜9、および従来Cu合金板材1〜4をそれぞれ
製造した。
金の構成成分のうちのいずれかの成分含有量(*印を付
す)がこの発明範囲から外れたものである。また、平均
結晶粒径は光学顕微鏡を用いて測定し、さらに析出物に
ついては、走査型電子顕微鏡を用い、5000倍の倍率
にて任意10ヶ所を測定し、この測定箇所のうちで最大
径を示した析出物を示した。
板材について、JIS・Z2241に基づいての引張試
験にて引張強さと伸びを測定し、同じくJIS・H05
05に基づいて導電率を測定し、さらに曲げ加工試験お
よびはんだの熱剥離試験を行ない、エッチング面の表面
粗さも測定した。
ブロック法に準じ、曲げ軸を圧延平行方向(bad way 方
向)にとり、試験片の表面に割れが発生する最小曲げ半
径:r(mm)を測定し、このrと試験片の厚さ:tとの
比:r/tで評価することにより行なった。
×幅:15mm×長さ:60mmの寸法をもった試験片を、
ロジンフラックスで処理し、温度:230℃の60%S
n−40%Pb合金のはんだ浴中に浸漬して、その表面
に前記はんだを付着させ、この状態で、大気中、温度:
150℃に1000時間保持の条件で加熱し、加熱後、
試験片を180°密着曲げし、再び180°曲げ戻す条
件で行ない、この180°曲げ部におけるはんだ剥離の
有無を観察し、はんだの耐熱剥離性を評価した。
の表面を脱脂した後、温度:45℃の42%塩化第二鉄
水溶液に浸漬して厚さ方向に0.1±0.02mmエッチ
ングし、この結果のエッチング面について、圧延方向に
対して直角方向に長さ:0.8mmづつ任意10ヶ所の表
面粗さを測定し、この10ヶ所の測定結果のうちで最も
高い(粗い)表面粗さをもって示した。これらの測定結
果を表4,5に示した。
u合金板材1〜14は、いずれも従来Cu合金板材1〜
4と同等の高強度と導電率をもち、一方エッチング面の
表面粗さおよび曲げ加工性、さらにはんだの耐熱剥離性
については、従来Cu合金板材1〜4に比して一段とす
ぐれたものになっており、また比較Cu合金板材1〜9
に見られるように、Cu合金の構成成分のうちのいずれ
かの成分含有量がこの発明の範囲から外れると上記の特
性のうちの少なくともいずれかの特性が劣ったものにな
ることが明らかである。
は、特にエッチング面が平滑で、かつすぐれた曲げ加工
性を有し、さらにはんだの耐熱剥離性にもすぐれている
ので、これらの特性が要求される集積度の高い半導体装
置のリードフレーム材や、形状が複雑にして薄肉化の傾
向にある端子およびコネクターなどの各種電気電子部品
の製造に用いた場合に長期に亘ってすぐれた性能を発揮
するのである。
Claims (1)
- 【請求項1】 重量%で、Ni:0.4〜5%、
Si:0.05〜1.2%、Sn:0.07〜
2.5%、 Mg:0.001〜0.2%、Z
n:0.1〜3%、 Fe:0.007〜
0.25%、Mo:0.0002〜0.03%、を含有
し、残りがCuと不可避不純物からなる組成、並びに平
均結晶粒径が30μm以下にして、析出物の最大径が3
μm以下である微細組織を有することを特徴とする電気
電子部品用Cu合金板材。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP22085592A JP3275377B2 (ja) | 1992-07-28 | 1992-07-28 | 微細組織を有する電気電子部品用Cu合金板材 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP22085592A JP3275377B2 (ja) | 1992-07-28 | 1992-07-28 | 微細組織を有する電気電子部品用Cu合金板材 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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ID=16757601
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP22085592A Expired - Lifetime JP3275377B2 (ja) | 1992-07-28 | 1992-07-28 | 微細組織を有する電気電子部品用Cu合金板材 |
Country Status (1)
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---|---|
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-
1992
- 1992-07-28 JP JP22085592A patent/JP3275377B2/ja not_active Expired - Lifetime
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