JPH01178388A - 薄いクラッド板材の製造法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野コ 本発明はリードフレーム材、リレー接点材、ばね材など
として用いられる板厚の薄い電子部品用複合金属板材を
、連続的に能率よくつくるための製造法に関する。

［従来の技術］ 従来、ＩＣリードフレーム材には主として銅合金系の材
料か使用されているが、近時、ＩＣの高集積度化に伴う
発熱量の増大あるいはビン数の増加のために、熱膨張率
の小さい材料あるいは薄くて且つ強度の高い材料の要求
が増大してきている。その一つとして、最近では、低熱
膨張材料としての４２Ｎｉ系（Ｆｅ−４２＄Ｎｊ合金）
の需要が増加している。しかし、この材料は強度がそれ
ほど大きくない上に価格が高いこと、また肝心な１Ａｃ
ｓ％　　（純銅との電気伝導度の比率）が小さいという
欠点がある。これに対してステンレス（ＳＯ５）　ａの
材料は強度か高く且つ価格も安いが、熱膨張率が大きい
上にＩＡＣＦｄか小さいという欠点を有している。

このように、単一の材料では、高集積度化したＩＣ用の
リードフレーム材として要求される特性は十分溝たすこ
とかできないため、銅または銅合金材料と４２Ｎｉ系材
料、あるいは銅または鋼合金系材料とＳＵＳ系の材料を
複合化した、いわゆるクラツド板材の要求が高まってき
ている。その場合、複合金属板の価格か安いことが最大
のポイントとなっている。

ところで、　ＩＣリードフレーム材、リレー接点材、ば
ね材等に使用される板厚は一般的に０．３１１１ＩＩＩ
以下と薄いのが特徴である。このように薄いクラツド板
材をつくるためには、厚い状態でクラツド化した後圧延
して薄くするか、薄い状態てクラツド化するかのいずれ
かの方法をとらざるを得ない。

従来、複数の金属板材をクラツド化する方法としては多
くの技術か公知となっている。その代表的な技術として
は爆着法がある。これは火薬の爆発力を利用してクラツ
ド化する方法であるため、薄い材料のクラツド化には適
さない（この理由は爆着クラッド後の歪矯正作業が相当
困難であるため）ので、薄いクラッド板材を得るために
は厚い状態で爆着クラッドした後、例えば特開昭５５−
６１３８８号公報に開示されているように、ロールて熱
間圧延および冷間圧延する工程が必要となる。特開昭５
５−１００８９０号公報に開示されているような組立法
もクラツド化法の一つとしてよく用いられる。これはク
ラツド化させる金属板の合せ面か直接大気に触れないよ
うに、四周を溶接で密封してその合せ面の大気を真空引
きして抜きとった後ロールて圧延圧着させる技術である
。しかし、この方法の場合組立費か高くなるため、厚板
材を用いて大面績のものを組立てる方が効率的であるの
で、薄いクラッド板材を得るには圧接後熱間圧延と冷間
圧延を繰返して板厚を薄くすることか必要となる。

このように、爆着法および組立法はいずれも厚いクラッ
ド板材をつくる上では適しているが、薄いクラツド板材
をつくるには必ずしも適当であるとは言えない。また　
本発明者らの多くの実験によると、爆着後または組立法
による圧接後の圧延で板厚を薄くする過程において、冷
延時の総圧下率が７［［を越える程度になると接合面の
波うち”　（第４図参照）が大きくなるという問題が生
じ、単に圧延を繰返すたけでは所定のクラッド比（被覆
材の厚さ／（芯材の厚さ十被覆材の厚さ））の薄いクラ
ッド板材は得難いことがわかっている。

従って薄いクラッド板材をつくるには薄い材料をクラツ
ド化する技術が必要となる。その一つの方法として特開
昭５４−２４２６０号公報に複数のストリップ材を連続
的に酸洗、研磨、洗浄した後、真空中において両側部を
溶接後加熱し、大気中て圧延してクラツド化するという
技術が開示されている。しかし、この方法の場合、スト
リップの両側部を溶接でシールするので、溶接しても溶
けない程度の厚さのものを素材とする必要があり、従っ
て、ストリップの素材厚さは１層程度が限界となる。こ
のため、例えば２層クラツド材を想定した場合、２１Ｉ
Ｉｆｆｌ厚の材料を０．３■以下の厚さまで圧延」−る
ことか必要となり、冷延時の総圧下率か８５％となるの
て接合面ての波うち”の発生は避けられない。

この場合、両側部の溶接を省略すれば問題は解決てきそ
うに思われるが６本発明名らの実験によると、複数の薄
い金属板をロールて圧接してクラツド化する場合、表層
側の材料に対して中心層の材料あるいは表層側の材料か
幅方向にずれ所謂、材料の蛇行が発生するため、正常な
薄いクラッド板材を連続的につくり難いという問題があ
る。

［発明か解決しようとする課題］ 本発明は、前述した薄いクラツド板材を製造する北での
問題点を解決して高品質の薄クラッド板材を安価に製造
するための技術として、複数の薄い金属板材をクラツド
化する際の、材料の蛇行防止技術を提案するものである
。

［課題を解決するための手段］ 本発明者らは、複数の薄い金属板材をロール対に１１！
込ませて圧接（クラッド）する際の材料の蛇行現象につ
いて詳細に検討した。その結果、材料の蛇行はロールハ
イド中ての接合位置が幅方向で異なるのが主因であるこ
とか判明した。すなわち、２層の金属板を圧接する際の
ロールハイド模式図（第２，３図）に示すように、２層
が接合する位置（第２図、Ａ点）か幅方向て同一てあれ
ば蛇行は生じ難い。しかし、幅方向の圧延条件は必ずし
も同一てはなく、変形抵抗や表面状態のわずかな相異な
どがあるのか一般的である。そのため、第３図に模式的
に示したように、ＷＳのＡ点は接合しているがＤＳのＢ
点はまた接合しておらず、０点で接合するという状態を
考えると、ＷＳでは２層の材料が同じ速度で送出される
のに対し、Ｏ８では層間で相対的にすべりが生じ、上層
Ｓｌと下層Ｓ２の材料はＷＳとは違った速度で送出され
ることになる。幅方向の材料速度の相異は最初は僅かで
あるが、段々と加算されていくので加速度的に差か生じ
、その結果、上層（下層）に対して下層（上層）の材料
が幅方向にずれることになる。

この材料の蛇行対策としそ、通常、圧延機の入側、出側
にサイドガイドを設けて材料がずれないようにする方法
が考えられる。この方法は材料の厚さが厚い場合は効果
的であるが、薄い材料の場合には材料が座屈するのでサ
イドガイドは役立たない。

本発明者らは前述したように、蛇行の原因はロールバイ
ト中での接合位置がＷＳとＤＳで異なるのか主因である
ことをつきとめた。そして、蛇行防止のための新しい手
段として、幅中央部近傍を先に接合させる方法を考案す
るに至った。すなわち、接合前の複層からなる金属板材
の表面側または裏面側あるいは層間の幅中央部近傍に、
微小幅を有する金属部材を長さ方向に延在させて同時に
圧延ロール対に噛込ませるようにすれば、ロールから受
ける力が先に材料の幅中央部近傍に作用するので、幅中
央部が先に接合することになる。幅中央部が先に接合す
ればその部分の複合材か先に送出されていくのて、時間
的に遅れて接合することになる幅間サイトの接合位置が
違ったとしても、蛇行は生じ難いわけである。

この場合、延在（挿入）部材の厚さか厚過ぎると幅中央
部或はその近傍に圧下がかかり過ぎて幅中央部の形状（
平坦度）が悪くなるので、挿入部材の大きさは幅５〜１
０ｍｍ、厚さＩＯ〜５０ｕｍ程度が望ましい。なお、金
属部材が、芯材あるいは被覆材と同材質であれば、これ
を芯材と被覆材との間、すなわち層間に延在させ一体化
することもてきる。

［実施例］ 第５図において、５　ｘ　１０−’Ｔｏｒｒの真空チャ
ンバーＣ内に、アンコイラ−１加熱炉Ｆ、圧延ロール対
Ｒ，，Ｒ，を組み込んた圧延機Ｍ、リコイラーを配置し
た。厚さ０．３ｍｍ　、　１１１１１１１００ｍｍの４
２Ｎ　ｉ系合金帯板Ｓ２を中心層とし、その表裏面側に
厚さ０、：１ｍｍ　、　Ｉｌｌｌｉｌｌｏｈｍの純銅帯
板Ｓ、、ｓｓがくるようにアンコイラ−に取付けた。三
つの帯板Ｓ、。

Ｓ２．Ｓ３を捲き戻して積層した後、その表面側の幅中
央部近傍に厚さ０．０５ｒａｍ、　＠　１０ｍｍの純銅
部材Ｓ、を送り込んで重ねた。しかる後、８００°Ｃの
温度に設定した加熱炉Ｆを通して材料を加熱し、第１図
に示す如く、直径２５０１ｍ＋　、胴長２００ｍｍのフ
ラットロールＲｔ　、Ｆｔｔを組み込んだ圧延機Ｍにか
けて、圧下率約２０！　、圧延速度的５　ｍ／ｗｉｎで
圧延し、厚さ０　、７２ｍｍの薄いクラツド帯板Ｓにし
てリコイラーに捲き取った。

こうしてクラツド化した０、７２ｍ＋ｎ厚の金属帯板は
、その後、別の冷間圧延機にかけて大気中で冷延し、厚
さ０．３ｍｍの製品にした。

［発明の効果］ 本発明のような圧接法を用いれば、薄いタララド板材の
製造か能率よくかつ蛇行を生じることなく行えるように
なり、その後の冷延圧下率も少なくすることができるの
で、接合面に“波うち”のない薄クラッド材を安価に製
造できるようになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明法による薄いクラツド材の製造法を示す
図、第２図はロールバイト中での接合位置がＷＳとＤＳ
で同一な場合には材料が蛇行しない状態を示す図、第３
図はロールバイト中での接合位置がＷＳとＤＳて違う場
合は材料が蛇行する状態を示す図、第４図は接合面に“
波うちパか生じた状態を示す図、第５図は実施例での製
造法を示す図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 少なくとも２層の複合金属板材を圧延圧接によって製造
   するに際し、前記複合板材の表（裏）面側あるいは層間
   且つ幅方向中央部或はその近傍に、微小幅を有する金属
   部材を長さ方向に延在せしめて圧延ロール対に噛込ませ
   るようにしたことを特徴とする薄いクラッド板材の製造
   方法。