JPH02209442A - 高強度Ｃｕ合金 - Google Patents
高強度Ｃｕ合金Info
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- JPH02209442A JPH02209442A JP3191089A JP3191089A JPH02209442A JP H02209442 A JPH02209442 A JP H02209442A JP 3191089 A JP3191089 A JP 3191089A JP 3191089 A JP3191089 A JP 3191089A JP H02209442 A JPH02209442 A JP H02209442A
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- Parts Printed On Printed Circuit Boards (AREA)
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。
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〕
この発明は、高強度を有し、かつ熱間圧延性、ばね性、
耐打抜金型摩耗性、繰り返し曲げ性、およびはんだの耐
熱剥離性にもすぐれたＣｕ合金に関するものである。
耐打抜金型摩耗性、繰り返し曲げ性、およびはんだの耐
熱剥離性にもすぐれたＣｕ合金に関するものである。
従来、一般に、半導体装置のリードフレームや端子、さ
らにコネクターなどの製造に、重量％で（以下％は重量
％を示す）、ｃｕ−２％５ｎＯ３２％Ｎｉ −０，０５
％Ｐの代表組成を有するＣｕ合金が用いられている。
らにコネクターなどの製造に、重量％で（以下％は重量
％を示す）、ｃｕ−２％５ｎＯ３２％Ｎｉ −０，０５
％Ｐの代表組成を有するＣｕ合金が用いられている。
しかし、近年の各種機器の高性能化、小型化、および軽
量化に伴ない、これを構成する上記の各種部材にも高強
度が要求されるようになっているが、上記の従来Ｃｕ合
金は、十分な強度を具備しないために、これらの要求に
満足して対応することができないのが現状である。
量化に伴ない、これを構成する上記の各種部材にも高強
度が要求されるようになっているが、上記の従来Ｃｕ合
金は、十分な強度を具備しないために、これらの要求に
満足して対応することができないのが現状である。
そこで、本発明者等は、上述のような観点から、高強度
を有するＣｕ合金を開発すべく研究を行なった結果、 Ｎｉ：０．５ −２％、 Ｓｎ：１．２ −２
．５ ％、Ｓ ｉ：０．０５〜０．５ ％、
Ｚｎ：０．１ 〜１％、Ｃａ：０．００Ｌ 〜０．０Ｌ
％、 Ｍｇ：０．００１〜０．０５％、Ｐｂ：０．０
０１〜ｏ、ｏｔ％、 Ｆｅ：０．０２５〜０．２５％
、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合金は、引張強さで６０ｋｇ／ＩＩＩ！以上
の高強度を有し、かつ熱間圧延性、ばね性、繰り返し曲
げ性、およびはんだの耐熱剥離性にもすぐれ、さらに耐
打抜金型摩耗性、すなわちプレス打抜き（スタンピング
ともいう）に際して、これに用いられる打抜き金型の摩
耗を抑制する性質にもすぐれた特性を有するという知見
を得たのである。
を有するＣｕ合金を開発すべく研究を行なった結果、 Ｎｉ：０．５ −２％、 Ｓｎ：１．２ −２
．５ ％、Ｓ ｉ：０．０５〜０．５ ％、
Ｚｎ：０．１ 〜１％、Ｃａ：０．００Ｌ 〜０．０Ｌ
％、 Ｍｇ：０．００１〜０．０５％、Ｐｂ：０．０
０１〜ｏ、ｏｔ％、 Ｆｅ：０．０２５〜０．２５％
、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合金は、引張強さで６０ｋｇ／ＩＩＩ！以上
の高強度を有し、かつ熱間圧延性、ばね性、繰り返し曲
げ性、およびはんだの耐熱剥離性にもすぐれ、さらに耐
打抜金型摩耗性、すなわちプレス打抜き（スタンピング
ともいう）に際して、これに用いられる打抜き金型の摩
耗を抑制する性質にもすぐれた特性を有するという知見
を得たのである。
この発明は、上記知見にもとづいてなされたものであっ
て、以下に成分組成を上記の通りに限定した理由を説明
する。
て、以下に成分組成を上記の通りに限定した理由を説明
する。
（ａ） Ｎｉ
Ｎ１成分には、強度、並びに例えば半導体装置のリード
フレーム材として用いる場合に要求される繰り返し曲げ
性を向上させる作用があるが、その含有量が０，５％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％を越えると熱間圧延性に劣化現象が現われるよ
うになることから、その含有量を０．５〜２％と定めた
。
フレーム材として用いる場合に要求される繰り返し曲げ
性を向上させる作用があるが、その含有量が０，５％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％を越えると熱間圧延性に劣化現象が現われるよ
うになることから、その含有量を０．５〜２％と定めた
。
（ｂ） ５ｎ
Ｓｎ成分には、Ｎｌ成分との共存において、強度と繰り
返し曲げ性を一段と向上させる作用があるが、その含有
量が１．２％未満ては前記作用に所望の向上効果が得ら
れず、一方その含有量が２．５％を越えると、Ｎ１と同
様に熱間圧延性が低下するようになることから、その含
有量を１．２〜２．５％と定めた。
返し曲げ性を一段と向上させる作用があるが、その含有
量が１．２％未満ては前記作用に所望の向上効果が得ら
れず、一方その含有量が２．５％を越えると、Ｎ１と同
様に熱間圧延性が低下するようになることから、その含
有量を１．２〜２．５％と定めた。
（ｃ） ８１
Ｓｉ成分には、主としてＮｊと結合してＮ１２Ｓｊ化合
物を形成し、もって強度をさらに一段と向上させ、かつ
ばね性を向上させる作用があるが、その含有量が０．０
５％未満では所望の高強度およびばね性を確保すること
ができず、一方その含有量が０．５％を越えると、遊離
Ｓ１が形成されるようになって、はんだの耐熱剥離性が
損なわれるようになることから、その含有量を０．０５
〜０．５％と定めた。
物を形成し、もって強度をさらに一段と向上させ、かつ
ばね性を向上させる作用があるが、その含有量が０．０
５％未満では所望の高強度およびばね性を確保すること
ができず、一方その含有量が０．５％を越えると、遊離
Ｓ１が形成されるようになって、はんだの耐熱剥離性が
損なわれるようになることから、その含有量を０．０５
〜０．５％と定めた。
（ｄ） Ｚｎ
Ｚｎ成分には、はんだの耐熱剥離性を向上させる作用が
あるが、その含有量が０．１％未満では、前記作用に所
望の向上効果が得られず、一方その含有量が１％を越え
ると、はんだ付は性が損なわれるようになることから、
その含有量を０．１〜１％と定めた。
あるが、その含有量が０．１％未満では、前記作用に所
望の向上効果が得られず、一方その含有量が１％を越え
ると、はんだ付は性が損なわれるようになることから、
その含有量を０．１〜１％と定めた。
（ｅ） Ｃａ、Ｍｇおよびｐｂ
これらの成分には、３者共存した状態で耐打抜金型摩耗
性を著しく改善する作用があり、したがってこれら３成
分のうちのいずれかの成分でも、その含有量が０．００
１％未満になると、所望の耐打抜金型耐摩耗性改善効果
が得られず、一方その含有量が、Ｃａにあっては０．０
１％を越えると、添加含有時の酸化消耗が激しく、含有
歩留が著しく低下するようになって経済的でなく、また
Ｍｇにあっては０．０５％を越えると、Ｃｕ合金溶湯調
製後の鋳塊への鋳造性が悪化し、鋳塊欠陥が増加するよ
うになり、さらにｐｂにあっては０．０１％を越えると
、鋳造時に結晶粒界に析出するようになり、熱間圧延性
が低下することから、その含有量をそれぞれＣａ：０．
００１〜Ｏ，０１％、Ｍｇ：０．００１〜０．０５％、
およびｐ ｂ：０．００１〜０．０１％と定めた。
性を著しく改善する作用があり、したがってこれら３成
分のうちのいずれかの成分でも、その含有量が０．００
１％未満になると、所望の耐打抜金型耐摩耗性改善効果
が得られず、一方その含有量が、Ｃａにあっては０．０
１％を越えると、添加含有時の酸化消耗が激しく、含有
歩留が著しく低下するようになって経済的でなく、また
Ｍｇにあっては０．０５％を越えると、Ｃｕ合金溶湯調
製後の鋳塊への鋳造性が悪化し、鋳塊欠陥が増加するよ
うになり、さらにｐｂにあっては０．０１％を越えると
、鋳造時に結晶粒界に析出するようになり、熱間圧延性
が低下することから、その含有量をそれぞれＣａ：０．
００１〜Ｏ，０１％、Ｍｇ：０．００１〜０．０５％、
およびｐ ｂ：０．００１〜０．０１％と定めた。
（ｆ） Ｆｅ
Ｆｅ成分には、熱間圧延性を向上させ、熱延板に耳割れ
や表面割れなどの割れ欠陥が発生するのを防止する作用
があるが、その含有量が０．０２５％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０．２５％
を越えると、かえって熱間圧延性の改善効果が失なわれ
るようになるばかりでなく、Ｆｅ析出物も大きくなって
耐熱性が増すようになり、かえって製造工程での熱処理
条件の変更を余儀なくされることから、その含有量を０
．０２５〜０．２５％と定めた。
や表面割れなどの割れ欠陥が発生するのを防止する作用
があるが、その含有量が０．０２５％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０．２５％
を越えると、かえって熱間圧延性の改善効果が失なわれ
るようになるばかりでなく、Ｆｅ析出物も大きくなって
耐熱性が増すようになり、かえって製造工程での熱処理
条件の変更を余儀なくされることから、その含有量を０
．０２５〜０．２５％と定めた。
なお、この発明のＣｕ合金は、その溶製工程で、脱酸剤
としてＰやＡｊｌｌ、あるいはＴｌやＢなどを用いる場
合があり、この場合にはこれらの成分の微量を含有する
ようになることがあるかもしれないが、その含有量が総
量で０．０２％以下であれば、その具備する特性に何ら
の影響も及ぼすものではないので、前記の範囲で含有が
許容されるものである。
としてＰやＡｊｌｌ、あるいはＴｌやＢなどを用いる場
合があり、この場合にはこれらの成分の微量を含有する
ようになることがあるかもしれないが、その含有量が総
量で０．０２％以下であれば、その具備する特性に何ら
の影響も及ぼすものではないので、前記の範囲で含有が
許容されるものである。
つぎに、この発明のＣｕ合金を実施例により具体的に説
明する。
明する。
通常の低周波溝型溶解炉を用い、それぞれ第１表に示さ
れる成分組成をもったＣｕ合金溶湯を調製し、公知の半
連続鋳造法にて、厚さ：１５０ｍｍＸ幅＋５００ｍｍＸ
長さ： ２４００ｍｍの寸法をもった鋳塊に鋳造し、こ
の鋳塊に熱間圧延開始温度二８２０℃にて熱間圧延を施
して厚さ：１１順の熱延板とし、熱間圧延性を評価する
目的で、前記熱延板の表面割れ状況を観察し、最大割れ
長さが１０ｍｍ以下の場合をＡ１同様に１０ｍｍ超〜２
０止の場合をＢ１そして２０止超の場合をＣでそれぞれ
評価し、ついで、前記熱延板の両面をそれぞれ厚さ：０
．５＋ａｍづつ面側して、表面割れとスケール除去を行
なった状態で、これに冷間圧延、焼鈍、および酸洗を１
サイクルとし、これを繰り返し施して厚さ：０．５ｍ＋
１の冷延板とし、さらに温度＝５００℃に２時間保持の
条件で最終焼鈍を施した後、５０％の圧延率で最終冷間
圧延を施して、厚さ： ０．２５ｍｍの冷延板とし、最
終的に連続焼鈍炉にて、温度：５００℃に２０秒間保持
の条件で歪取り焼鈍を施すことによって、本発明Ｃｕ合
金板材１〜１７、比較Ｃｕ合金板材１〜１３、および従
来Ｃｕ合金板材をそれぞれ製造した。
れる成分組成をもったＣｕ合金溶湯を調製し、公知の半
連続鋳造法にて、厚さ：１５０ｍｍＸ幅＋５００ｍｍＸ
長さ： ２４００ｍｍの寸法をもった鋳塊に鋳造し、こ
の鋳塊に熱間圧延開始温度二８２０℃にて熱間圧延を施
して厚さ：１１順の熱延板とし、熱間圧延性を評価する
目的で、前記熱延板の表面割れ状況を観察し、最大割れ
長さが１０ｍｍ以下の場合をＡ１同様に１０ｍｍ超〜２
０止の場合をＢ１そして２０止超の場合をＣでそれぞれ
評価し、ついで、前記熱延板の両面をそれぞれ厚さ：０
．５＋ａｍづつ面側して、表面割れとスケール除去を行
なった状態で、これに冷間圧延、焼鈍、および酸洗を１
サイクルとし、これを繰り返し施して厚さ：０．５ｍ＋
１の冷延板とし、さらに温度＝５００℃に２時間保持の
条件で最終焼鈍を施した後、５０％の圧延率で最終冷間
圧延を施して、厚さ： ０．２５ｍｍの冷延板とし、最
終的に連続焼鈍炉にて、温度：５００℃に２０秒間保持
の条件で歪取り焼鈍を施すことによって、本発明Ｃｕ合
金板材１〜１７、比較Ｃｕ合金板材１〜１３、および従
来Ｃｕ合金板材をそれぞれ製造した。
なお、比較Ｃｕ合金板材１〜１３は、いずれも構成成分
のうちのいずれかの成分含有量（第１表に栗印を付した
もの）がこの発明の範囲から外れたものである。
のうちのいずれかの成分含有量（第１表に栗印を付した
もの）がこの発明の範囲から外れたものである。
ついで、この結果得られた各種のＣｕ合金板材について
、強度およびばね性を評価する目的で、引張強さと伸び
、さらにばね限界値を測定し、さらにはんだの熱剥離試
験、繰り返し曲げ試験、および打抜金型摩耗試験をそれ
ぞれ行なった。
、強度およびばね性を評価する目的で、引張強さと伸び
、さらにばね限界値を測定し、さらにはんだの熱剥離試
験、繰り返し曲げ試験、および打抜金型摩耗試験をそれ
ぞれ行なった。
なお、はんだの熱剥離試験は、厚さ：０．２５ｍｍＸ幅
：１５ｍｍｘ長さ：６０！０１１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
％５ｎ−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、このはんだ付着試験片を
、大気中、温度：１５０℃にｌ０００時間保持後冷却の
熱処理を施した状態で、１８０°密着曲げし、再び１８
０°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た。
：１５ｍｍｘ長さ：６０！０１１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
％５ｎ−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、このはんだ付着試験片を
、大気中、温度：１５０℃にｌ０００時間保持後冷却の
熱処理を施した状態で、１８０°密着曲げし、再び１８
０°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た。
また、繰り返し曲げ試験は、厚さ： ０．２５ｍｒｍＸ
幅：０．５ｍｍの寸法をもった試験片を、垂直に置き、
中心を支点として一方端に取付けた２２６．８ｇ （８
オンス）の錘りによる９０°曲げ、再び垂直に戻す工程
を１サイクルとし、これを繰り返す条件でそれぞれ１０
個の試験片について行ない、破断に至るまでの曲げサイ
クル数を測定し、この測定結果にもとづいて１０個の試
験片の平均値を求めた。
幅：０．５ｍｍの寸法をもった試験片を、垂直に置き、
中心を支点として一方端に取付けた２２６．８ｇ （８
オンス）の錘りによる９０°曲げ、再び垂直に戻す工程
を１サイクルとし、これを繰り返す条件でそれぞれ１０
個の試験片について行ない、破断に至るまでの曲げサイ
クル数を測定し、この測定結果にもとづいて１０個の試
験片の平均値を求めた。
さらに、打抜金型摩耗試験は、金型として市販のＣｏ：
１Ｂ％、ＷＣ：残りからなる組成を有するＷＣ基超硬合
金製のものを用い、ＩＢリードのリードフレームをプレ
ス打抜き加工することにより行ない、打抜き加工後のリ
ードフレームに０．Ｏ１５＋ｎｍのパリが発生するに至
るまでのスタンピング回数を測定した。以上の観察結果
およびＭｌ定結果を第１表に示した。
１Ｂ％、ＷＣ：残りからなる組成を有するＷＣ基超硬合
金製のものを用い、ＩＢリードのリードフレームをプレ
ス打抜き加工することにより行ない、打抜き加工後のリ
ードフレームに０．Ｏ１５＋ｎｍのパリが発生するに至
るまでのスタンピング回数を測定した。以上の観察結果
およびＭｌ定結果を第１表に示した。
第１表に示される結果から、本発明Ｃｕ合金板月１〜１
７は、いずれも従来Ｃｕ合金板材に比して、−段と高い
強度をもつことは勿論のこと、熱間圧延性、ばね性、は
んだの耐熱剥離性、繰り返し曲げ性、および耐打抜金型
摩耗性のいずれの特性にもすぐれていることが明らかで
あり、また比較Ｃｕ合金板材１〜１３に見られるように
、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。
７は、いずれも従来Ｃｕ合金板材に比して、−段と高い
強度をもつことは勿論のこと、熱間圧延性、ばね性、は
んだの耐熱剥離性、繰り返し曲げ性、および耐打抜金型
摩耗性のいずれの特性にもすぐれていることが明らかで
あり、また比較Ｃｕ合金板材１〜１３に見られるように
、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。
上述のように、この発明のＣｕ合金は、高強度を有する
ので、各種機器の高性能化、小型化、および軽量化に十
分に対応することができるほか、熱間圧延性にすぐれて
いるので、熱間圧延で耳側れや表面割れなどの割れ欠陥
の発生が著しく抑制されるようになるため、面削量をス
ケール除去の最小限にとどめることができ、さらにばね
性、はんだの耐熱剥離性、繰り返し曲げ性、および耐打
抜金型摩耗性にもすぐれているので、製造工程の短縮化
、製品歩留の向上、および金型寿命の延命化が可能とな
るばかりでなく、これを半導体装置のリードフレームや
端子、さらにコネクターなどの電子電気構造部利の製造
に用いた場合に、これらの部材はすぐれた性能を長期に
亘って発揮するようになるなど工業上有用な効果をもた
らすものである。
ので、各種機器の高性能化、小型化、および軽量化に十
分に対応することができるほか、熱間圧延性にすぐれて
いるので、熱間圧延で耳側れや表面割れなどの割れ欠陥
の発生が著しく抑制されるようになるため、面削量をス
ケール除去の最小限にとどめることができ、さらにばね
性、はんだの耐熱剥離性、繰り返し曲げ性、および耐打
抜金型摩耗性にもすぐれているので、製造工程の短縮化
、製品歩留の向上、および金型寿命の延命化が可能とな
るばかりでなく、これを半導体装置のリードフレームや
端子、さらにコネクターなどの電子電気構造部利の製造
に用いた場合に、これらの部材はすぐれた性能を長期に
亘って発揮するようになるなど工業上有用な効果をもた
らすものである。
Claims (1)
- （１） Ｎｉ：０．５〜２％、Ｓｎ：１．２〜２．５％
、Ｓｉ：０．０５〜０．５％、Ｚｎ：０．１〜１％、Ｃ
ａ：０．００１〜０．０１％、Ｍｇ：０．００１〜０．
０５％、Ｐｂ：０．００１〜０．０１％、Ｆｅ：０．０
２５〜０．２５％、を含有し、残りがＣｕと不可避不純
物からなる組成（以上重量％）を有することを特徴とす
る熱間圧延性、ばね性、耐打抜金型摩耗性、繰り返し曲
げ性、およびはんだの耐熱剥離性にすぐれた高強度Ｃｕ
合金。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1031910A JPH07116536B2 (ja) | 1989-02-10 | 1989-02-10 | 高強度Ｃｕ合金 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1031910A JPH07116536B2 (ja) | 1989-02-10 | 1989-02-10 | 高強度Ｃｕ合金 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02209442A true JPH02209442A (ja) | 1990-08-20 |
| JPH07116536B2 JPH07116536B2 (ja) | 1995-12-13 |
Family
ID=12344141
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1031910A Expired - Lifetime JPH07116536B2 (ja) | 1989-02-10 | 1989-02-10 | 高強度Ｃｕ合金 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07116536B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5156708A (en) * | 1990-10-25 | 1992-10-20 | Brother Kogyo Kabushiki Kaisha | Transfer sheet to be used for producing a dry transfer material |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62120451A (ja) * | 1985-11-21 | 1987-06-01 | Nippon Mining Co Ltd | プレスフイツトピン用銅合金 |
| JPS62164843A (ja) * | 1986-01-16 | 1987-07-21 | Mitsubishi Shindo Kk | 半導体装置用Ｃｕ合金リ−ド素材 |
| JPS6386838A (ja) * | 1986-09-30 | 1988-04-18 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 半導体リ−ド用銅合金 |
| JPS63109133A (ja) * | 1986-10-23 | 1988-05-13 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 電子機器用銅合金とその製造法 |
| JPS63183143A (ja) * | 1987-01-22 | 1988-07-28 | Mitsubishi Shindo Kk | 半導体装置用Ｃｕ合金製リ−ドフレ−ム材 |
| JPS63266049A (ja) * | 1987-04-24 | 1988-11-02 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 高力銅基合金の製造法 |
-
1989
- 1989-02-10 JP JP1031910A patent/JPH07116536B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5156708A (en) * | 1990-10-25 | 1992-10-20 | Brother Kogyo Kabushiki Kaisha | Transfer sheet to be used for producing a dry transfer material |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07116536B2 (ja) | 1995-12-13 |
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