JPH05311364A - 高強度高導電性銅合金の製造方法 - Google Patents
高強度高導電性銅合金の製造方法Info
- Publication number
- JPH05311364A JPH05311364A JP14822692A JP14822692A JPH05311364A JP H05311364 A JPH05311364 A JP H05311364A JP 14822692 A JP14822692 A JP 14822692A JP 14822692 A JP14822692 A JP 14822692A JP H05311364 A JPH05311364 A JP H05311364A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- copper alloy
- strength
- balance
- conductivity
- less
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Continuous Casting (AREA)
Abstract
uと不可避的不純物からなるCu合金の溶湯を100℃
/秒以上の冷却速度で鋳造し、その後60%以下の減面
率で冷延加工を行い、または行わずに350〜600℃
で10分〜6時間の時効処理を行う高強度高導電性銅合
金の製造方法。 【効果】 コネクター、リードフレーム、スイッチ、リ
レーなどの電子電気機器部品に使用するのに好適な強度
・導電性に優れた銅合金を得ることができる。
Description
路(IC)などのリードフレーム、端子・コネンター、
スイッチ、リレーなどのバネ材に好適な電気電子機器用
銅合金の製造法に関するものである。
ターやリードフレームなどの電気電子機器に使用される
銅合金条はこれらの機器の小型高密化の進展により、従
来から用いられているSn入り銅やC194などのFe
入り銅では強度・バネ性及び導電性の高度なバランスが
得られないことから、これらの特性に優れたCu−Cr
−Sn−Zn系合金やCu−Ni−Si系の銅合金が使
用されるに至っている。
歩はとどまることを知らず、300ピンを越える超多ピ
ンパッケージを実現するに至っている。これらの超多ピ
ンパッケージを実装可能な寸法におさめるためのアウタ
ーリードと呼ばれるリードの断面形状は、厚さ0.15
mm以下、幅0.20mm以下ときわめて小さいものとな
る。しかしながらその強度はFe−Ni合金並みの高強
度が要求され、かつ半導体チップ内で発生する多量の熱
を放散させるためにはSn入り銅並みの高熱伝導性が要
求されるに至っている。
品の小型化の要求が厳しさを増している。ことに自動車
用を中心とする大電流用途の端子の小型化はジュール熱
の発生により著しく温度上昇を引き起こすので、プラス
チックのハウジングや電線の被覆を熱的に損傷させる危
険が大きく、小型化のためにはバネ性が大きくかつ高導
電性の材料を端子材料として用いる必要性が増してい
る。
は相反するもので強度と導電性を高度に調和した材料は
現存していないのが実状である。
つ材料としてはCu−Ni−Si系、Cu−Be系、C
u−Ti系、Cu−Ni−Sn系などが知られている。
これらはいずれも引張強さ75kg/mm2 以上を示すもの
の、熱伝導性と等価な導電率では50%IACS以下で
あり、Sn入り銅の80%IACSに比べると大きく劣
っている。
Zn合金はリードフレーム用、端子用として広く用いら
れており、導電率は約80%IACSと良好なものの、
引張強さは65kg/mm2 以下であって強度が不十分であ
る。
小さなCrなどを大量に添加しても、これまでの製造方
法では強度は飽和してしまい、こういった要求特性を満
足することは不可能であった。
鋭意検討された結果なされたものであり、その目的とす
るところは、強度・バネ性に優れ、かつ導電性が良好な
銅合金材料を提供することである。
(以下wt%を単に%と略記)を含み残部Cuと不可避的
不純物からなるCu合金、Cr:0.5〜2.0%とZ
r:0.05〜0.5%を含み残部Cuと不可避的不純
物からなるCu合金、Cr:0.5〜2.0%とSn:
0.05〜0.5%もしくはZn:0.05〜1.0%
の1種もしくは2種を含み残部Cuと不可避的不純物か
らなるCu合金、またはCr:0.5〜2.0%とZ
r:0.05〜0.5%とSn:0.05〜0.5%も
しくはZn:0.05〜1.0%の1種もしくは2種を
含み残部Cuと不可避的不純物からなるCu合金のいず
れかのCu合金溶湯を100℃/秒以上の冷却速度で鋳
造し、その後60%以下の減面率で冷間加工を行い、ま
たは行わずに350〜600℃で10分〜6時間の時効
処理を実施することを特徴とするものであり、上記鋳造
を単ロール法、双ロール法、オープンベルト法のいずれ
かにより実施するとよい。
Cu−Cr−Zn、Cu−Cr−Sn−Zn系銅合金は
Cu、Cu−Sn、Cu−Zn、Cu−Sn−Znのマ
トリックス中に10〜1000nm程度のCr粒を分散さ
せ、析出硬化によって高強度を得、時効温度付近でのC
rの固溶量が少ないためにマトリックスの純度が純銅に
近い状態であることにより、高導電性を獲得する合金で
ある。
溶量の多い900〜1000℃付近での溶体化処理と水
中などへの急冷によって非平衡状態を常温にまで持ち来
たし、その後固溶量が少なく適度な拡散速度を持つ温度
域にて長時間熱処理する事によって析出物の寸法・密度
を制御している。従って溶体化処理を行う温度での平衡
固溶量を越えたCrは溶体化処理中に粗大な析出物に成
長し、強度上昇に寄与することなく、組織の不均一性の
ためむしろエッチングなどの微細加工時に有害である。
析出物の総量と強い正の相関があることから、一定以上
のCrの添加は強度に寄与せず、これまではCr0.2
0〜0.35%程度が強度向上の実用的範囲であった。
これに対し本発明ではCu−Cr系の溶湯を急速に凝固
させ、瞬時に析出温度域以下まで冷却することよって多
大なCr量を持つ固溶体を得ることが可能となったもの
である。
することなく、高強度を実現する添加元素であり、0.
5%以上2.0%以下と限定した理由は0.5%未満で
は従来の製造プロセスとの差が明確でなく、2.0%を
越えると強度は高くなるものの析出密度が大きすぎ、加
工性を劣化するためである。
性、強度を向上させるものであり、0.05%以上0.
5%以下と限定した理由は0.05%以下ではその改善
効果が充分でなく、0.5%を越えると溶解時の酸化が
著しくなり、健全な板状の鋳塊が得られにくいためであ
る。
く、マトリックスの加工性を改善するもので0.05%
以上0.5%以下と限定した理由は0.05%未満では
その改善効果が充分でなく、0.5%を越えると導電性
が低下するためである。
け、Snメッキの信頼性を向上する添加元素であり、そ
の範囲を0.05%以上1.0%以下と限定した理由は
0.05%未満ではその効果が充分でなく、1.0%を
越えると導電性が著しく劣化するためである。
る。溶湯を急速冷却して鋳造するのは均質な液相の状態
をできるだけそのままの状態で常温まで持ち来たすため
であり、冷却速度を100℃/秒以上と限定した理由は
100℃/秒未満ではCrの高温における析出が起こ
り、その後の熱処理を施しても強度の向上が不十分とな
るためである。このように溶湯から直接固溶状態の板材
(ストリップ:条材)を鋳造するわけであるが、その方
法はアモルファス材料を製造するために通常用いられる
単ロール法、双ロール法などが利用でき、さらに広い幅
を持つ材料を製造するためにはオープンベルト方式など
の溶湯の連続鋳造方式を用いることも可能である。
後、熱処理を行うのは粒子サイズを制御しながら析出さ
せるためである。その条件を350〜600℃で10分
〜6時間と限定した理由は350℃未満では10分〜6
時間の熱処理を行っても析出が不十分であって強度と導
電性が共に不足し、600℃を越えると10分〜6時間
の熱処理を行うと過時効となり、強度が低下するためで
ある。また、熱処理時間が10分未満では析出が不十分
であって強度と導電性が共に不足し、6時間を越えて行
うことは特性上は充分であるが熱処理コストが上昇し、
経済的でないためである。
と400℃〜600℃で10分〜6時間の時効処理の間
に60%以下の減面率にて冷間加工を行うのは、さらに
強度を向上させるためであり、60%以下としたのはこ
れを越えると加工性が著しく劣化するためである。
れば、コネクター・リードフレームなどの電気電子機器
部品に使用するのに好適な強度及び導電性に極めて優れ
た銅合金を製造することが可能となった。
る。第1表に示す組成の銅合金を溶解し、図1に示す装
置により1200℃の溶湯(1)を水冷ロール(2)
(2)によって連続鋳造し、厚さ0.3mm、幅30mmの
板状の鋳塊(3)を得た。なお図中(4)はルツボ、
(5)は高周波炉である。
(6)により鋳塊(3)がロール(2)を出た直後の温
度を測定し、次式によって算出し、その値は表2に示し
た。 冷却速度=(1200−T)/(L/V) ここでTは図1の双ロールの出側の測定点での温度、L
は双ロールの中心を結ぶ線と鋳塊の交点と温度測定点の
間の距離、Vは鋳造速度である。
に、そのまま又は80%までの加工率にて冷間圧延した
ものを各種の温度及び時間によって熱処理をし、下記の
ように特性を評価した。
びを測定した。また熱伝導性はこれときわめて高い正の
相関を示す導電率によって評価した。加工性はW曲げ試
験により曲げ加工部外側で割れの発生した際の曲げポン
チの先端の曲率(R)を板厚(t)で除した値(R/
t)を求めた。そしてハンダおよびSnメッキの接合の
経時劣化特性は接合後150℃×1000時間の加熱を
行い、その後曲げ試験を行い剥離の程度を実体顕微鏡に
て観察して剥離なし(○)、微小な剥離(△)、剥離
(×)の3段階で評価を行った。これらの結果を表3に
示す。
〜16の銅合金はいずれも高強度と高導電性を兼備えて
いるのに対し、No.17〜29の比較例は強度、導電
性、加工性などの点で不十分である。さらにNo.30〜
32の従来例に比べ本発明例の強度、導電性における向
上は著しいものといえる。
って、コネクター、リードフレーム、スイッチ、リレー
などの電気電子機器部品に使用するのに好適な強度・導
電性に優れた銅合金を得ることが可能となる等工業上顕
著な効果を奏するものである。
明図である。
Claims (5)
- 【請求項1】 Cr:0.5〜2.0wt%を含み、残部
がCuと不可避的不純物からなるCu合金の溶湯を10
0℃/秒以上の冷却速度で鋳造し、その後60%以下の
減面率で冷間加工を行い、または行わずに350〜60
0℃で10分〜6時間の時効処理を行うことを特徴とす
る高強度高導電性銅合金の製造方法。 - 【請求項2】 Cr:0.5〜2.0wt%、Zr:0.
05〜0.5wt%を含み、残部がCuと不可避的不純物
からなるCu合金の溶湯を100℃/秒以上の冷却速度
で鋳造し、その後60%以下の減面率で冷間加工を行
い、または行わずに350〜600℃で10分〜6時間
の時効処理を行うことを特徴とする高強度高導電性銅合
金の製造方法。 - 【請求項3】 Cr:0.5〜2.0wt%と、Sn:
0.05〜0.5wt%またはZn:0.05〜1.0wt
%の1種または2種を含み、残部がCuと不可避的不純
物からなるCu合金の溶湯を100℃/秒以上の冷却速
度で鋳造し、その後60%以下の減面率で冷間加工を行
い、または行わずに350〜600℃で10分〜6時間
の時効処理を行うことを特徴とする高強度高導電性銅合
金の製造方法。 - 【請求項4】 Cr:0.5〜2.0wt%と、Zr:
0.05〜0.5wt%と、Sn:0.05〜0.5wt%
またはZn:0.05〜1.0wt%の1種または2種を
含み、残部がCuと不可避的不純物からなるCu合金の
溶湯を100℃/秒以上の冷却速度で鋳造し、その後6
0%以下の減面率で冷間加工を行い、または行わずに3
50〜600℃で10分〜6時間の時効処理を行うこと
を特徴とする高強度高導電性銅合金の製造方法。 - 【請求項5】 100℃/秒以上の冷却速度で行う鋳造
を単ロール法、双ロール法、オープンベルト法のいずれ
かにより実施する請求項1〜4記載の高強度高導電性C
u合金の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP14822692A JP3222550B2 (ja) | 1992-05-14 | 1992-05-14 | 高強度高導電性銅合金の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP14822692A JP3222550B2 (ja) | 1992-05-14 | 1992-05-14 | 高強度高導電性銅合金の製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05311364A true JPH05311364A (ja) | 1993-11-22 |
JP3222550B2 JP3222550B2 (ja) | 2001-10-29 |
Family
ID=15448102
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP14822692A Expired - Fee Related JP3222550B2 (ja) | 1992-05-14 | 1992-05-14 | 高強度高導電性銅合金の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3222550B2 (ja) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2005072891A1 (ja) * | 2004-01-30 | 2005-08-11 | Sumitomo Metal Industries, Ltd. | 銅合金の連続鋳造方法 |
JP2008202144A (ja) * | 2007-01-26 | 2008-09-04 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 圧延板材 |
JP2008214692A (ja) * | 2007-03-02 | 2008-09-18 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 半導体収容金属容器用銅合金線材 |
KR100902201B1 (ko) * | 2005-09-30 | 2009-06-11 | 후루카와 덴키 고교 가부시키가이샤 | 전기접속기구용 구리합금 |
JP2009226419A (ja) * | 2008-03-19 | 2009-10-08 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 銅または銅合金線材の製造方法および銅または銅合金線材 |
JP2013151748A (ja) * | 2011-12-28 | 2013-08-08 | Yazaki Corp | 極細導体用材料、極細導体、極細導体の製造方法、および、極細電線 |
JP2016104909A (ja) * | 2015-12-21 | 2016-06-09 | 矢崎総業株式会社 | 電線用導体の製造方法 |
-
1992
- 1992-05-14 JP JP14822692A patent/JP3222550B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2005072891A1 (ja) * | 2004-01-30 | 2005-08-11 | Sumitomo Metal Industries, Ltd. | 銅合金の連続鋳造方法 |
KR100902201B1 (ko) * | 2005-09-30 | 2009-06-11 | 후루카와 덴키 고교 가부시키가이샤 | 전기접속기구용 구리합금 |
JP2008202144A (ja) * | 2007-01-26 | 2008-09-04 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 圧延板材 |
JP2008214692A (ja) * | 2007-03-02 | 2008-09-18 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 半導体収容金属容器用銅合金線材 |
JP2009226419A (ja) * | 2008-03-19 | 2009-10-08 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 銅または銅合金線材の製造方法および銅または銅合金線材 |
JP2013151748A (ja) * | 2011-12-28 | 2013-08-08 | Yazaki Corp | 極細導体用材料、極細導体、極細導体の製造方法、および、極細電線 |
JP2016104909A (ja) * | 2015-12-21 | 2016-06-09 | 矢崎総業株式会社 | 電線用導体の製造方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP3222550B2 (ja) | 2001-10-29 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP3550233B2 (ja) | 高強度高導電性銅基合金の製造法 | |
JP2670670B2 (ja) | 高力高導電性銅合金 | |
TWI422692B (zh) | Cu-Co-Si based copper alloy for electronic materials and method for producing the same | |
JP3383615B2 (ja) | 電子材料用銅合金及びその製造方法 | |
JP4567906B2 (ja) | 電子・電気部品用銅合金板または条およびその製造方法 | |
JPS61183426A (ja) | 高力高導電性耐熱銅合金 | |
JP6222885B2 (ja) | 電子材料用Cu−Ni−Si−Co系銅合金 | |
JP3748709B2 (ja) | 耐応力緩和特性に優れた銅合金板及びその製造方法 | |
JP3418301B2 (ja) | 打抜加工性に優れた電気電子機器用銅合金 | |
JPH0718354A (ja) | 電子機器用銅合金およびその製造方法 | |
JPH05311364A (ja) | 高強度高導電性銅合金の製造方法 | |
JP3376840B2 (ja) | 銅合金材の製造方法 | |
JP4043118B2 (ja) | 耐熱性に優れる電気・電子部品用高強度・高導電性Cu−Fe系合金板 | |
JPS63149345A (ja) | 耐熱性を向上させた高力高導電銅合金 | |
JPS63307232A (ja) | 銅合金 | |
JP3735005B2 (ja) | 打抜加工性に優れた銅合金およびその製造方法 | |
JP3296709B2 (ja) | 電子機器用薄板銅合金およびその製造方法 | |
JPH0718355A (ja) | 電子機器用銅合金およびその製造方法 | |
JP2011017073A (ja) | 銅合金材 | |
JP2733117B2 (ja) | 電子部品用銅合金およびその製造方法 | |
JP3407527B2 (ja) | 電子機器用銅合金材 | |
JPH0696757B2 (ja) | 耐熱性および曲げ加工性が優れる高力、高導電性銅合金の製造方法 | |
JP2945208B2 (ja) | 電気電子機器用銅合金の製造方法 | |
JP3404278B2 (ja) | 焼鈍割れ性を改善したCu−Ni−Si系銅基合金 | |
JP2662209B2 (ja) | メッキ密着性及びハンダ接合性に優れた電子機器用銅合金とその製造法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20070817 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080817 Year of fee payment: 7 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080817 Year of fee payment: 7 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090817 Year of fee payment: 8 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090817 Year of fee payment: 8 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100817 Year of fee payment: 9 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110817 Year of fee payment: 10 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |