JPH01178389A - 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】 し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゛亀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か、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、最近ては、低熱
膨張材料としての４２Ｎｉ系（Ｆｅ−４２χＮｉ合金）
の需要か増加している。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ｒＡｃ
ｓＺ　　（純銅との電気伝導度の比率）が小さいという
欠点かある。これに対してステンレス（ＳＯ８）系の材
料は強度が高く且つ価格も安いが、熱膨張率か大きい上
にｌ　Ａ（：　３％が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層たすこ
とができないため、銅または銅合金材料と４２Ｎｉ系材
料、あるいは銅または銅合金系材料と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ワてき
ている。その場合、複合金属板の価格か安いことか最大
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０．３１以下と薄いの
が特徴である。このように薄いクラッド板材をつくるた
めには、厚い状態てクラツド化した後圧延して薄くする
か、薄い状態で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ッ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
は爆着法かある。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か相当
困難であるためである。そこで、薄いクラツド板材を得
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
ールで熱間ＦＥ通および冷間圧延する工程が必要となる
。特開昭５５−１００８９０号公報に開示されているよ
うな組立法もクラウ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が直接大気に
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で圧延圧着させる
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積のものを組立てる方が効率
的であるので、薄いクラツ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ツ
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７０％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、単に圧延を繰返すだ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
クラツド板材は得難いことがわかっている。

従って、薄いクラツド板材をつくるには薄い材料をクラ
ツド化する技術か必要となる。その一つの方法と１／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、大気中で圧延してクラツド化すると
いう技術か開示されている。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、仮に２層クラッド材を想定した場合、２ｍ
ｍ厚の材料を０．３ｍｍ以下の厚さまで圧延することか
必要となり、冷延時の総圧下率が８５％となるので接合
面での°“波うち′°の発生は避けられない。

この場合１両側部の溶接を省略すれば問題は解決できそ
うに思われるか、本発明者らの実験によると、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、材料の蛇行か発生するため、正常な
薄いクラツド板材を連続的につくり難いという問題があ
る。

［発明が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上での
問題点を解決して高品質の薄りラッ１（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噛込ま
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
中で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
ルバイト模式図（第２．３図）に示すように、２層が接
合する位置（第２図、Ａ点）が幅方向で同一であれば蛇
行は生じ難い。しかし、幅方向の圧延条件は必ずしも同
一ではなく、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点は接合しているかＤＳのＢ点は
まだ接合しておらず０点で接合するという状態を考える
と、ＷＳでは２Ｍの材料が同じ速度で送出されるのに対
し、ＤＳでは層間で相対的にすべりが生じ、上層Ｓ１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か
、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（Ｊ：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て、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
が考えられるか、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か座屈するので
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、複数の薄い金属板を圧接するに
際して、圧延ロール対のうちの少なくとも１本のロール
の、ロール胴部軸方向の中央部或はその近傍の直径を、
相対的に僅かだけ大きくしたようなロールを用いて圧延
を行えば、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が先に送
出されていくのて、時間的に遅れ°Ｃ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、ロール中央部或はその近傍
の直径か相対的に大き過ぎると、圧延材の幅中央部に圧
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、ロール中央部或はその近傍の突起は幅５〜１［］
ｍ、高さ１０〜５０μ望程度とすることが望ましい。

［実施例コ 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，，Ｒ２を組み込んた圧延機Ｍ、リコイラーを配置し
た。厚さ０．：ｔｍｍ　、幅１００［１１１１１の４２
Ｎｉ系合金帯板Ｓ２を中心層とし、その表裏面側に厚さ
０１ｍｍ　、幅１００ｍｍの純銅帯板ＳＩ、Ｓｚがくる
ようにアンコイラ−に取付けた。三つの帯板Ｓ１゜Ｓ２
．ＳＫ＋を捲き戻して積層した後、８００℃の温度に設
定した加熱炉Ｆを通して材料を加熱した。その後、公称
ロール寸法か直径２５０＋ａ＋ｎ　、胴長２００＋ｎｍ
て、下ロールＲ２はフラットロールである／Ｊ）、」二
ロールＲ１にはロール胴長方向中央部に幅５　Ｉ、高さ
３０１の突起を設けたロールを組み込んた圧延機Ｍにか
けて、圧下率約２０鬼、圧延速度的５　ｍ／ｎｉｎて圧
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。、第１図にこの圧延工程の詳細
を示している。

こうしてクラツド化した０、７２ｍｍ厚の金ｍ帯赦は、
その後、別の冷延機にかけて大気中で冷延し、厚さ０．
３ｍｍの製品にした。

［発明の効果コ 本発明のような圧接法を用いれば、薄いクララＩ・板材
の製造が能率よくかつ蛇行を生し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かできる
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ッ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
図はロールハイド中での接合位置がＷＳとＤＳで違う場
合は材料か蛇行する状態を示す図、第４図は接合面に“
波うちパが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、圧延ロール対のうちの少なくとも１本のロ
   ール胴部軸方向の中央部或はその近傍の直径を、相対的
   に微小量だけ大きくしたロールを用いて圧延するように
   したことを特徴とする薄いクラッド板材の製造方法。