JP3317179B2 - Fe、C含有銅合金の製造方法 - Google Patents
Fe、C含有銅合金の製造方法Info
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Description
銅合金、特にFeを含有する銅合金スクラップを溶解し
て得られたFe含有銅合金溶湯にCを接種し、例えば、
リ−ドフレ−ム用銅合金鋳塊を製造する方法に関するも
のである。
導体装置用リードフレームは銅合金薄板をプレス加工、
打抜き加工、曲げ加工などしたのちメッキすることによ
り作製されることが知られており、この時使用される銅
合金薄板としては、Fe:2.0〜2.3重量%を必須
成分とするCu−Fe系銅合金が用いられることはよく
知られているところである。
ンゴット組織が粗大化しやすく、そのため熱間圧延に際
して割れが発生しやすいところから、近年、純銅溶湯に
Fe−C母合金を添加し、溶湯にCを10〜100pp
m含有せしめることにより微細な鋳造組織を有するCu
−Fe−C系銅合金インゴットを製造する方法も提案さ
れている(特開平7−242965号参照)。かかるC
を10〜100ppm含有せしめた溶湯を鋳造して得ら
れたインゴットは熱間圧延に際して割れが発生しないと
されている。
し、ついで水冷した後、面削し、冷間圧延→時効処理→
表面研磨を繰り返した後、最終圧延し、歪み取り焼鈍と
酸洗を施すことにより銅合金薄帯とし、この銅合金薄帯
を前述のようにプレス加工、打抜き加工、曲げ加工など
の金属加工を施したのち、メッキすることによりICや
LSIなどの半導体装置用リ−ドフレ−ムに成形する。
と共に半導体装置のリ−ドフレ−ムのスクラップが多く
排出され、このスクラップの再利用が行われているが、
このリ−ドフレ−ムとして用いられた前記Cu−Fe−
C系銅合金スクラップを再溶解すると、溶湯中のCはC
Oとなって脱炭するところから、溶湯中のCが不足し、
このCが不足した銅合金溶湯を鋳造してインゴットを製
造すると、粗大な結晶粒を有するインゴットができ、こ
の粗大な結晶粒のインゴットを圧延すると、圧延中に粒
界割れが発生する。したがって、リ−ドフレ−ムのスク
ラップを溶解して所定のFeおよびCを含有した銅合金
溶湯を得るには、溶解した溶湯中のFeを成分調整した
後、さらにCを単独添加しなければならない。その時、
Fe−C母合金を添加すると、銅合金溶湯中にCは含ま
れるが、同時にFeも含まれるようになり、Feの含有
量が多くなり過ぎる。したがって、Cの単独添加が必要
になるが、銅合金溶湯中にCを単独添加することは難し
い。
リ−ドフレ−ムスクラップのようなFe含有銅合金を利
用して溶解するときに、Cを単独添加する方法を研究し
た結果、リ−ドフレ−ムスクラップのようなFe含有銅
合金をアルミナ製非黒鉛ルツボで溶解し、Fe成分を
2.0〜2.3重量%となるようにアルミナ製非黒鉛ル
ツボで成分調整し、得られた銅合金溶湯をCaC、Cr3
C2、SiC、TiC、ZrCの中のいずれかの炭化物
で被覆し、アルミナ製非黒鉛ルツボ中で一定時間保持す
ると、Cを十分に接種することができるという知見を得
たのである。
たものであって、 (1)Feを含有する銅合金をアルミナ製非黒鉛ルツボ
で溶解してFe含有量が2.0〜2.3重量%となるよ
うに成分調整し、得られた銅合金溶湯をCaC、Cr3C
2、SiC、TiC、ZrCの中のいずれかの炭化物で
被覆し、アルミナ製非黒鉛ルツボ中で、上記銅合金溶湯
と上記炭化物とが接触した状態で、一定時間保持して上
記銅合金溶湯中にCを接種し、得られたCu−Fe−C
系合金溶湯を鋳型に鋳造するFe、C含有銅合金の製造
方法、 (2)Feを含有する銅合金スクラップをアルミナ製非
黒鉛ルツボで溶解してFe含有量が2.0〜2.3重量
%となるように成分調整し、得られた銅合金溶湯をCa
C、Cr3C2、SiC、TiC、ZrCの中のいずれか
の炭化物で被覆し、アルミナ製非黒鉛ルツボ中で、上記
銅合金溶湯と上記炭化物とが接触した状態で、一定時間
保持して上記銅合金溶湯中にCを接種し、得られたCu
−Fe−C系合金溶湯を鋳型に鋳造するFe、C含有銅
合金の製造方法、に特徴を有するものである。
Feを含有する銅合金スクラップを黒鉛ルツボで溶解し
てFeが2.0〜2.3重量%含有するように成分調整
すると、添加したFeが黒鉛ルツボの黒鉛と優先的に反
応して不溶性のFe系異物が発生し、これが銅合金溶湯
に巻き込まれてFe系異物がCu−Fe−C系銅合金イ
ンゴットの内部組織に現れ、Cu−Fe−C系銅合金薄
板の不良品を生じせしめるので好ましくない。したがっ
て、銅合金、特にFeを含有する銅合金またはFeを含
有する銅合金スクラップを溶解してのFe含有量をF
e:2.0〜2.3重量%となるように成分調整するに
は非黒鉛ルツボで行う必要がある。
うにアルミナ製非黒鉛ルツボで溶解して得られた銅合金
溶湯をCaC、Cr3C2、SiC、TiC、ZrCの中
のいずれかの炭化物で被覆し、アルミナ製非黒鉛ルツボ
中で一定時間保持し、溶湯中にCを接種する場合、使用
される炭化物はCaC、Cr3C2、SiC、TiC、Z
rCの粉末を造粒したものか、これら炭化物の塊を粉砕
したものを用いる。
て説明する。所定寸法のアルミナルツボ内で、Cuを主
成分とし、Fe,P,Znおよび不可避不純物を含有す
る成分組成のCuリードフレームスクラップを図1
(a)に示されるようにアルミナ製非黒鉛ルツボで所定
量を溶解した後、得られたCu合金溶湯2より分析サン
プルを採取し、簡易分析(発光分光法)を行って、溶解
中に変動した組成のFe、P、Znの溶損分を補正する
ために溶湯2に微量のFe、Cu−P母合金およびZn
の各ショットを添加し、前記リードフレームスクラップ
の組成と同じ組成である成分に調整し、この成分調整し
たCu合金溶湯2を図1(b)に示されるようにアルミ
ナ製非黒鉛ルツボ1中で、CaC、Cr 3 C 2 、SiC、
TiC、ZrCの中のいずれかの炭化物塊3をフロート
させ、所定の温度、時間接触状態で保持したのち、Cu
−Fe−C系溶湯4を作製し、これを鋳型に鋳造してC
u合金インゴットを製造した。このようにして得られた
Cu合金インゴットの成分組成を測定した結果、このC
u合金インゴットは目的のFeおよびC含有量を有する
ものであった。また、このCu合金インゴットを切断
し、内部に巻き込まれたFe系異物の存在の有無を観察
したが、内部組織にFe系異物は存在しなかった。
明する。 [実施例1] 直径:700mm、深さ:1500mmのアルミナルツ
ボ内で、Fe:2.12重量%、P:0.03重量%、
Zn:0.12重量%を含有し、残部Cuおよび不可避
不純物からなる成分組成のリードフレームスクラップを
図1(a)に示されるようにアルミナ製非黒鉛ルツボ1
で1トン溶解した後、得られたCu合金溶湯2より分析
サンプルを採取し、簡易分析(発光分光法)を行って、
溶解中に変動した組成のFe、P、Znの溶損分を補正
するために溶湯2に微量のFe、Cu−P母合金および
Znの各ショットを添加し、前記リードフレームスクラ
ップの組成と同じ組成であるFe:2.12重量%、
P:0.03重量%、Zn:0.12重量%に成分調整
し、この成分調整したCu合金溶湯3を図1(b)に示
されるようにアルミナ製非黒鉛ルツボ1中で平均粒径:
5mmのCaCの塊3をフロートさせ、1400℃、2
時間接触状態で保持したのち、Cu−Fe−C系溶湯4
を作製し、これを鋳型に鋳造してCu合金インゴットを
製造した。このようにして得られたCu合金インゴット
の成分組成を測定した結果、Fe:2.16重量%、
C:0.0031重量%、P:0.03重量%、Zn:
0.11重量%を含有し、残部Cuおよび不可避不純物
からなる成分組成を含有しており、このCu合金インゴ
ットは目的のFeおよびC含有量を有するものであっ
た。また、このCu合金インゴットを切断し、内部に巻
き込まれたFe系異物の存在の有無を観察したが、内部
組織にFe系異物は存在しなかった。
レームスクラップを図1(a)に示されるように、アル
ミナ製非黒鉛ルツボ1で溶解した後、得られたCu合金
溶湯2を実施例1と全く同様にして溶湯2の成分調整を
行い、この成分調整したCu合金溶湯2を図1(b)に
示されるようにアルミナ製非黒鉛ルツボ1中で、平均粒
径:3mmのCr3C2造粒粉3をフロ−トさせ、140
0℃、2時間保持したのち、Cu−Fe−C系溶湯4を
作製し、これを鋳型に鋳造してCu合金インゴットを製
造し、このCu合金インゴットに含まれる成分組成を測
定した結果、Fe:2.10重量%、C:0.0045
重量%、P:0.03重量%、Zn:0.14重量%、
残部Cuおよび不可避不純物からなる成分組成を含有し
ており、このCu合金インゴットは目的のFeおよびC
含有量を有するものであった。また、このCu合金イン
ゴットを切断し、内部に巻き込まれたFe系異物の存在
の有無を観察したが、内部組織にFe系異物は存在しな
かった。
レームスクラップを図2(a)に示されるように、アル
ミナ製非黒鉛ルツボ1で溶解した後、得られたCu合金
溶湯2を実施例1と全く同様にして溶湯2のFeが2.
3重量%となるように成分調整を行い、この成分調整し
たCu合金溶湯2を図2(b)に示されるように、黒鉛
ルツボ5中で1400℃、2時間保持したのち、Cu−
Fe−C系溶湯を作製し、これを鋳型に鋳造してCu合
金インゴットを製造し、このCu合金インゴットに含ま
れるFeおよびC含有量を測定した結果、Fe:2.2
8重量%、C:0.0008重量%、P:0.03重量
%、Zn:0.13重量%、残部Cuおよび不可避不純
物からなる成分組成を含有しており、このCu合金イン
ゴットは目的のFe含有量より多く、かつ目的のC含有
量より少なく含むものであった。
明の製造方法によると、従来例1と異なり、鋳造組織の
内部にFe系異物が巻き込まれることがなく、目的のF
eおよびCを含有する健全なCu−Fe−C系銅合金イ
ンゴットが得られ、このインゴットは熱間圧延中に割れ
が発生することがなく、さらに圧延して得られたCu−
Fe−C系銅合金薄帯には表面欠陥の発生がないころか
ら、例えば、ICやLSIなどの半導体装置用リードフ
レームを歩留まり良く製造することができ、工業上優れ
た効果をもたらすものである。
rCの中のいずれかの 炭化物塊) 4 Cu−Fe−C系溶湯 5 黒鉛ルツボ
Claims (2)
- 【請求項1】Feを含有する銅合金を、アルミナ製非黒
鉛ルツボで溶解してFe含有量が2.0〜2.3重量%
となるように成分調整し、得られた銅合金溶湯を、Ca
C、Cr3C2、SiC、TiC、ZrCの中のいずれか
の炭化物で被覆し、アルミナ製非黒鉛ルツボ中で、上記
銅合金溶湯と上記炭化物とが接触する状態で、一定時間
保持して上記銅合金溶湯中にCを接種し、得られたCu
−Fe−C系合金溶湯を鋳型に鋳造することを特徴とす
るFe、C含有銅合金の製造方法。 - 【請求項2】Feを含有する銅合金スクラップを、アル
ミナ製非黒鉛ルツボで溶解してFe含有量が2.0〜
2.3重量%となるように成分調整し、得られた銅合金
溶湯を、CaC、Cr3C2、SiC、TiC、ZrCの
中のいずれかの炭化物で被覆し、アルミナ製非黒鉛ルツ
ボ中で、上記銅合金溶湯と上記炭化物とが接触する状態
で、一定時間保持して上記銅合金溶湯中にCを接種し、
得られたCu−Fe−C系合金溶湯を鋳型に鋳造するこ
とを特徴とするFe、C含有銅合金の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP05080397A JP3317179B2 (ja) | 1997-03-06 | 1997-03-06 | Fe、C含有銅合金の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP05080397A JP3317179B2 (ja) | 1997-03-06 | 1997-03-06 | Fe、C含有銅合金の製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10245641A JPH10245641A (ja) | 1998-09-14 |
JP3317179B2 true JP3317179B2 (ja) | 2002-08-26 |
Family
ID=12868944
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP05080397A Expired - Lifetime JP3317179B2 (ja) | 1997-03-06 | 1997-03-06 | Fe、C含有銅合金の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3317179B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107513636B (zh) * | 2017-09-12 | 2019-01-04 | 江西理工大学 | 液液掺杂Al2O3-TiC铜基复合材料及其制备方法 |
CN108425031B (zh) * | 2018-03-27 | 2019-09-03 | 河南理工大学 | 一种Cu-Fe-C系合金及其制备方法 |
CN108425032B (zh) * | 2018-03-30 | 2020-01-07 | 中国科学院金属研究所 | 具有弥散型复合凝固组织的Cu-Cr电触头合金的凝固制备方法 |
-
1997
- 1997-03-06 JP JP05080397A patent/JP3317179B2/ja not_active Expired - Lifetime
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Publication number | Publication date |
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JPH10245641A (ja) | 1998-09-14 |
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