JPH09235635A - 耐マイグレーション性に優れた高強度・高導電性銅合金 - Google Patents
耐マイグレーション性に優れた高強度・高導電性銅合金Info
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- JPH09235635A JPH09235635A JP4171896A JP4171896A JPH09235635A JP H09235635 A JPH09235635 A JP H09235635A JP 4171896 A JP4171896 A JP 4171896A JP 4171896 A JP4171896 A JP 4171896A JP H09235635 A JPH09235635 A JP H09235635A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 Ｃｕ−Ｎｉ−Ｓｉ系銅合金の導電性を低下さ
せることなく耐マイグレーション性を向上させた耐マイ
グレーション性に優れた高強度・高導電性銅合金を提供
するものである。 【解決手段】Ｎｉ：０．４〜５．０ｗｔ％、Ｓｉ：０．
１〜２．０ｗｔ％、残部がＣｕと不可避不純物の化学組
成を有したＣｕ−Ｎｉ−Ｓｉ系銅合金の表面に、Ｃｕ−
Ｚｎ合金層を形成したものである。
せることなく耐マイグレーション性を向上させた耐マイ
グレーション性に優れた高強度・高導電性銅合金を提供
するものである。 【解決手段】Ｎｉ：０．４〜５．０ｗｔ％、Ｓｉ：０．
１〜２．０ｗｔ％、残部がＣｕと不可避不純物の化学組
成を有したＣｕ−Ｎｉ−Ｓｉ系銅合金の表面に、Ｃｕ−
Ｚｎ合金層を形成したものである。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、Ｃｕ−Ｎｉ−Ｓｉ
系の高強度・高導電性銅合金に係り、特に、リードフレ
ームや端子・コネクター用の耐マイグレーション性に優
れた高強度・高導電性銅合金に関するものである。
系の高強度・高導電性銅合金に係り、特に、リードフレ
ームや端子・コネクター用の耐マイグレーション性に優
れた高強度・高導電性銅合金に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、リードフレーム材としては、４２
合金（Ｆｅ−４２％Ｎｉ）が主に使用されてきており、
端子・コネクター用材料としては、リン青銅や黄銅など
が主に使用されてきた。しかし、近年、電子・電気機器
においては小型化のニーズが高まっており、その構成部
品であるリードフレームや端子・コネクターなどについ
ても、小型化、薄肉化、高集積化が要求されている。こ
の様な要求に応えるべく、高強度と高導電性を兼ね備え
たＣｕ−Ｎｉ−Ｓｉ系銅合金のような、いわゆる析出型
の銅合金の使用あるいは使用の検討が行われ始めてい
る。
合金（Ｆｅ−４２％Ｎｉ）が主に使用されてきており、
端子・コネクター用材料としては、リン青銅や黄銅など
が主に使用されてきた。しかし、近年、電子・電気機器
においては小型化のニーズが高まっており、その構成部
品であるリードフレームや端子・コネクターなどについ
ても、小型化、薄肉化、高集積化が要求されている。こ
の様な要求に応えるべく、高強度と高導電性を兼ね備え
たＣｕ−Ｎｉ−Ｓｉ系銅合金のような、いわゆる析出型
の銅合金の使用あるいは使用の検討が行われ始めてい
る。
【０００３】前述したような小型化、薄肉化、高集積化
の要求から、リードフレームや端子・コネクターなどの
端子間ピッチの近接化あるいは極数の増加、大電流容量
化などが進んでいる。しかし、リードフレームや端子・
コネクターなどの端子間ピッチの近接化あるいは極数の
増加、大電流容量化などを進めるためには、耐マイグレ
ーション性が問題となってくる。すなわち、リードフレ
ームや端子・コネクターなどの電極に、結露が生じた
り、外部から水分が浸入したりすると、その部分におい
てＣｕイオンが溶出する。この溶出したＣｕイオンは、
電極間電位で還元されることによって金属Ｃｕとして析
出する。このような溶出・還元が繰返し生じることによ
って、析出した金属Ｃｕが成長し、短絡を起こす恐れが
ある。
の要求から、リードフレームや端子・コネクターなどの
端子間ピッチの近接化あるいは極数の増加、大電流容量
化などが進んでいる。しかし、リードフレームや端子・
コネクターなどの端子間ピッチの近接化あるいは極数の
増加、大電流容量化などを進めるためには、耐マイグレ
ーション性が問題となってくる。すなわち、リードフレ
ームや端子・コネクターなどの電極に、結露が生じた
り、外部から水分が浸入したりすると、その部分におい
てＣｕイオンが溶出する。この溶出したＣｕイオンは、
電極間電位で還元されることによって金属Ｃｕとして析
出する。このような溶出・還元が繰返し生じることによ
って、析出した金属Ｃｕが成長し、短絡を起こす恐れが
ある。
【０００４】このマイグレーションを防止するために
は、Ｚｎの添加が有効であることが知られている。
は、Ｚｎの添加が有効であることが知られている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、Ｚｎの
添加量が多すぎると導電性が大きく低下してしまうた
め、Ｚｎの添加量は１〜５ｗｔ％程度に抑えられてい
る。すなわち、リードフレームや端子・コネクター用の
銅合金において、耐マイグレーション性は未だ不十分で
あり、さらなる狭ピッチ化の要求には応えられそうにも
ないのが現状である。
添加量が多すぎると導電性が大きく低下してしまうた
め、Ｚｎの添加量は１〜５ｗｔ％程度に抑えられてい
る。すなわち、リードフレームや端子・コネクター用の
銅合金において、耐マイグレーション性は未だ不十分で
あり、さらなる狭ピッチ化の要求には応えられそうにも
ないのが現状である。
【０００６】そこで、本発明は、上記課題を解決し、Ｃ
ｕ−Ｎｉ−Ｓｉ系銅合金の導電性を低下させることなく
耐マイグレーション性を向上させた耐マイグレーション
性に優れた高強度・高導電性銅合金を提供することにあ
る。
ｕ−Ｎｉ−Ｓｉ系銅合金の導電性を低下させることなく
耐マイグレーション性を向上させた耐マイグレーション
性に優れた高強度・高導電性銅合金を提供することにあ
る。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に請求項１の発明は、Ｎｉ：０．４〜５．０ｗｔ％、Ｓ
ｉ：０．１〜２．０ｗｔ％、残部がＣｕと不可避不純物
の化学組成を有したＣｕ−Ｎｉ−Ｓｉ系銅合金の表面
に、Ｃｕ−Ｚｎ合金層を形成したものである。
に請求項１の発明は、Ｎｉ：０．４〜５．０ｗｔ％、Ｓ
ｉ：０．１〜２．０ｗｔ％、残部がＣｕと不可避不純物
の化学組成を有したＣｕ−Ｎｉ−Ｓｉ系銅合金の表面
に、Ｃｕ−Ｚｎ合金層を形成したものである。
【０００８】請求項２の発明は、上記Ｃｕ−Ｚｎ合金層
の最終製品板厚に対する板厚比が、３〜２０％である請
求項１記載の耐マイグレーション性に優れた高強度・高
導電性銅合金である。
の最終製品板厚に対する板厚比が、３〜２０％である請
求項１記載の耐マイグレーション性に優れた高強度・高
導電性銅合金である。
【０００９】請求項３の発明は、上記Ｃｕ−Ｚｎ合金層
の表面のＺｎ濃度が、１０〜５０ｗｔ％である請求項１
記載の耐マイグレーション性に優れた高強度・高導電性
銅合金である。
の表面のＺｎ濃度が、１０〜５０ｗｔ％である請求項１
記載の耐マイグレーション性に優れた高強度・高導電性
銅合金である。
【００１０】上記数値範囲を限定した理由を以下に述べ
る。
る。
【００１１】ＮｉはＳｉと共にＮｉ−Ｓｉ化合物（Ｎｉ
2 Ｓｉ）としてＣｕマトリックス中に析出させ、高導電
性と高強度を同時に実現させるべく添加されており、Ｎ
ｉの添加量を０．４〜５．０ｗｔ％と限定したのは、
０．４ｗｔ％以下では導電性および強度の向上効果が小
さく、５ｗｔ％以上では導電性および強度の向上効果に
比べて導電性の低下および加工性の悪化が著しいためで
ある。
2 Ｓｉ）としてＣｕマトリックス中に析出させ、高導電
性と高強度を同時に実現させるべく添加されており、Ｎ
ｉの添加量を０．４〜５．０ｗｔ％と限定したのは、
０．４ｗｔ％以下では導電性および強度の向上効果が小
さく、５ｗｔ％以上では導電性および強度の向上効果に
比べて導電性の低下および加工性の悪化が著しいためで
ある。
【００１２】Ｎｉの添加と同様の理由で、Ｓｉの添加量
は０．１〜２．０ｗｔ％と限定した。
は０．１〜２．０ｗｔ％と限定した。
【００１３】Ｃｕ−Ｚｎ合金層の最終製品板厚に対する
板厚比を３〜２０％と限定したのは、板厚比が３％以下
では耐マイグレーション性の向上効果が小さく、板厚比
が２０％以上では導電性の低下が著しいためである。
板厚比を３〜２０％と限定したのは、板厚比が３％以下
では耐マイグレーション性の向上効果が小さく、板厚比
が２０％以上では導電性の低下が著しいためである。
【００１４】Ｃｕ−Ｚｎ合金層の表面のＺｎ濃度を１０
〜５０ｗｔ％と限定したのは、Ｚｎ濃度が１０ｗｔ％以
下では耐マイグレーション性の向上効果が小さく、Ｚｎ
濃度が５０％以上では導電性の低下および加工性の悪化
が著しいためである。
〜５０ｗｔ％と限定したのは、Ｚｎ濃度が１０ｗｔ％以
下では耐マイグレーション性の向上効果が小さく、Ｚｎ
濃度が５０％以上では導電性の低下および加工性の悪化
が著しいためである。
【００１５】以上の構成によれば、高強度・高導電性の
Ｃｕ−Ｎｉ−Ｓｉ系銅合金の表面に、Ｃｕ−Ｚｎ合金層
を形成することによって、Ｃｕ−Ｎｉ−Ｓｉ系銅合金の
導電性を低下させることなく耐マイグレーション性を向
上させた耐マイグレーション性に優れた高強度・高導電
性銅合金を得ることができる。
Ｃｕ−Ｎｉ−Ｓｉ系銅合金の表面に、Ｃｕ−Ｚｎ合金層
を形成することによって、Ｃｕ−Ｎｉ−Ｓｉ系銅合金の
導電性を低下させることなく耐マイグレーション性を向
上させた耐マイグレーション性に優れた高強度・高導電
性銅合金を得ることができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を説明
する。
する。
【００１７】本発明の高強度・高導電性銅合金は、Ｎ
ｉ：０．４〜５．０ｗｔ％、Ｓｉ：０．１〜２．０ｗｔ
％、残部がＣｕと不可避不純物の化学組成を有したＣｕ
−Ｎｉ−Ｓｉ系銅合金の表面に、Ｃｕ−Ｚｎ合金層を形
成してなるものである。
ｉ：０．４〜５．０ｗｔ％、Ｓｉ：０．１〜２．０ｗｔ
％、残部がＣｕと不可避不純物の化学組成を有したＣｕ
−Ｎｉ−Ｓｉ系銅合金の表面に、Ｃｕ−Ｚｎ合金層を形
成してなるものである。
【００１８】Ｃｕ−Ｚｎ合金層は、最終製品板厚に対す
る板厚比が３〜２０％となるべく、かつ、表面のＺｎ濃
度が１０〜５０ｗｔ％となるべく形成されたものであ
る。
る板厚比が３〜２０％となるべく、かつ、表面のＺｎ濃
度が１０〜５０ｗｔ％となるべく形成されたものであ
る。
【００１９】Ｃｕ−Ｎｉ−Ｓｉ系銅合金は、８００℃以
上の高温でＮｉとＳｉを固溶させるべく溶体化処理を行
った後、約４００〜６００℃でＮｉ−Ｓｉ化合物（Ｎｉ
2 Ｓｉ）を析出させる時効処理を行うものである。
上の高温でＮｉとＳｉを固溶させるべく溶体化処理を行
った後、約４００〜６００℃でＮｉ−Ｓｉ化合物（Ｎｉ
2 Ｓｉ）を析出させる時効処理を行うものである。
【００２０】ここで、本発明の高強度・高導電性銅合金
におけるＣｕ−Ｚｎ合金層の形成は、時効処理前のＣｕ
−Ｎｉ−Ｓｉ系銅合金の表面に、例えば、Ｚｎを含む塗
材の塗布、メッキ、あるいは蒸着などの方法によってＺ
ｎを付加し、４５０〜６００℃で加熱処理を行うことに
よって、時効処理工程と同時に行われる。すなわち、Ｃ
ｕ−Ｚｎ合金層の形成工程とＮｉ−Ｓｉ化合物（Ｎｉ2
Ｓｉ）の析出工程とを同一工程で行うことによって、低
コスト化を図ることができる。尚、加熱処理温度は上記
範囲に特に限定されるものではないが、Ｚｎが十分に拡
散できる温度の下限が約４５０℃であるため、４５０〜
６００℃が望ましい。
におけるＣｕ−Ｚｎ合金層の形成は、時効処理前のＣｕ
−Ｎｉ−Ｓｉ系銅合金の表面に、例えば、Ｚｎを含む塗
材の塗布、メッキ、あるいは蒸着などの方法によってＺ
ｎを付加し、４５０〜６００℃で加熱処理を行うことに
よって、時効処理工程と同時に行われる。すなわち、Ｃ
ｕ−Ｚｎ合金層の形成工程とＮｉ−Ｓｉ化合物（Ｎｉ2
Ｓｉ）の析出工程とを同一工程で行うことによって、低
コスト化を図ることができる。尚、加熱処理温度は上記
範囲に特に限定されるものではないが、Ｚｎが十分に拡
散できる温度の下限が約４５０℃であるため、４５０〜
６００℃が望ましい。
【００２１】また、Ｃｕ−Ｎｉ−Ｓｉ系銅合金では、最
表面にＳｉＯ2 を主成分とする酸化物層が形成され、こ
のＳｉＯ2 層がエッチング性およびメッキ性を劣化させ
るため、ＳｉＯ2 層除去のためにフッ酸などを用いた特
殊な酸洗除去工程を必要としている。しかし、Ｃｕ−Ｚ
ｎ合金層をＣｕ−Ｎｉ−Ｓｉ系銅合金の表面に形成する
ことによって、Ｃｕ−Ｎｉ−Ｓｉ系銅合金の最表面にＳ
ｉＯ2 を主成分とする酸化層が形成されなくなるため、
特殊な酸洗除去工程を経なくても、良好なエッチング性
およびメッキ性を保つことができる。
表面にＳｉＯ2 を主成分とする酸化物層が形成され、こ
のＳｉＯ2 層がエッチング性およびメッキ性を劣化させ
るため、ＳｉＯ2 層除去のためにフッ酸などを用いた特
殊な酸洗除去工程を必要としている。しかし、Ｃｕ−Ｚ
ｎ合金層をＣｕ−Ｎｉ−Ｓｉ系銅合金の表面に形成する
ことによって、Ｃｕ−Ｎｉ−Ｓｉ系銅合金の最表面にＳ
ｉＯ2 を主成分とする酸化層が形成されなくなるため、
特殊な酸洗除去工程を経なくても、良好なエッチング性
およびメッキ性を保つことができる。
【００２２】本発明の高強度・高導電性銅合金は、Ｎｉ
およびＳｉだけが添加されているが、添加元素はＮｉお
よびＳｉだけに特に限定されるものではなく、Ｃｒ、Ｔ
ｉ、Ｐ、Ｆｅ、Ｍｇ、Ｚｒの内のいずれかを１種以上、
かつ、総量で０．００５〜０．１ｗｔ％添加してもよ
い。これらの元素は、Ｎｉ、Ｓｉと同様に、強度向上に
効果のある元素であるが、総量で０．１ｗｔ％を越える
と強度向上の効果に比べて導電性の低下の方が著しくな
る。
およびＳｉだけが添加されているが、添加元素はＮｉお
よびＳｉだけに特に限定されるものではなく、Ｃｒ、Ｔ
ｉ、Ｐ、Ｆｅ、Ｍｇ、Ｚｒの内のいずれかを１種以上、
かつ、総量で０．００５〜０．１ｗｔ％添加してもよ
い。これらの元素は、Ｎｉ、Ｓｉと同様に、強度向上に
効果のある元素であるが、総量で０．１ｗｔ％を越える
と強度向上の効果に比べて導電性の低下の方が著しくな
る。
【００２３】本発明の高強度・高導電性銅合金において
は、Ｃｕ−Ｎｉ−Ｓｉ系銅合金を用いたが、例えば、Ｃ
ｕ−Ｃｒ系、Ｃｕ−Ｔｉ系、Ｃｕ−Ｂｅ系などの他の析
出型銅合金を用いても本発明の高強度・高導電性銅合金
と同様の効果が得られることは言うまでもなく、また、
その場合、耐食性などの新たな効果が期待できる。
は、Ｃｕ−Ｎｉ−Ｓｉ系銅合金を用いたが、例えば、Ｃ
ｕ−Ｃｒ系、Ｃｕ−Ｔｉ系、Ｃｕ−Ｂｅ系などの他の析
出型銅合金を用いても本発明の高強度・高導電性銅合金
と同様の効果が得られることは言うまでもなく、また、
その場合、耐食性などの新たな効果が期待できる。
【００２４】
（実施例１）Ｃｕ−３．５ｗｔ％Ｎｉ−０．８ｗｔ％Ｓ
ｉの銅合金を、８５０℃の熱間圧延を施して厚さ８ｍｍ
に形成する。この銅合金に、冷間圧延と溶体化処理を繰
り返した後（冷間圧延：厚さ１．４ｍｍ→８００℃に加
熱後、３ｍｉｎ保持→冷間圧延：厚さ０．７ｍｍ→８０
０℃に加熱後、３ｍｉｎ保持→冷間圧延：厚さ０．２８
ｍｍ→８００℃に加熱後、３ｍｉｎ保持）、最後に冷間
圧延を施して厚さ０．１７ｍｍの銅合金板を作製する。
この銅合金板の表面片側にＺｎを含む塗材（塗料型金属
浸透剤）を塗布した後、巻取を行い、その後、Ｚｎの拡
散処理と時効処理とを兼ねた熱処理（５００℃×１ｈ
ｒ）を行って、銅合金板の両面にＣｕ−Ｚｎ合金層が形
成された高強度・高導電性銅合金を作製する。この高強
度・高導電性銅合金表面の残渣を除去し、冷間圧延を施
して厚さ０．１５ｍｍに形成し、これを試料とした。
ｉの銅合金を、８５０℃の熱間圧延を施して厚さ８ｍｍ
に形成する。この銅合金に、冷間圧延と溶体化処理を繰
り返した後（冷間圧延：厚さ１．４ｍｍ→８００℃に加
熱後、３ｍｉｎ保持→冷間圧延：厚さ０．７ｍｍ→８０
０℃に加熱後、３ｍｉｎ保持→冷間圧延：厚さ０．２８
ｍｍ→８００℃に加熱後、３ｍｉｎ保持）、最後に冷間
圧延を施して厚さ０．１７ｍｍの銅合金板を作製する。
この銅合金板の表面片側にＺｎを含む塗材（塗料型金属
浸透剤）を塗布した後、巻取を行い、その後、Ｚｎの拡
散処理と時効処理とを兼ねた熱処理（５００℃×１ｈ
ｒ）を行って、銅合金板の両面にＣｕ−Ｚｎ合金層が形
成された高強度・高導電性銅合金を作製する。この高強
度・高導電性銅合金表面の残渣を除去し、冷間圧延を施
して厚さ０．１５ｍｍに形成し、これを試料とした。
【００２５】この試料のＣｕ−Ｚｎ合金層の厚さは、厚
さ０．１５ｍｍの高強度・高導電性銅合金の板厚比で
７．０％、Ｃｕ−Ｚｎ合金層のＺｎ濃度は２７ｗｔ％で
あった。
さ０．１５ｍｍの高強度・高導電性銅合金の板厚比で
７．０％、Ｃｕ−Ｚｎ合金層のＺｎ濃度は２７ｗｔ％で
あった。
【００２６】（実施例２）Ｃｕ−３．５ｗｔ％Ｎｉ−
０．８ｗｔ％Ｓｉの銅合金を用い、実施例１と同様にし
て、厚さ０．１５ｍｍの高強度・高導電性銅合金の試料
を作製した。
０．８ｗｔ％Ｓｉの銅合金を用い、実施例１と同様にし
て、厚さ０．１５ｍｍの高強度・高導電性銅合金の試料
を作製した。
【００２７】この試料のＣｕ−Ｚｎ合金層の厚さは、厚
さ０．１５ｍｍの高強度・高導電性銅合金の板厚比で１
５．０％、Ｃｕ−Ｚｎ合金層のＺｎ濃度は４０ｗｔ％で
あった。
さ０．１５ｍｍの高強度・高導電性銅合金の板厚比で１
５．０％、Ｃｕ−Ｚｎ合金層のＺｎ濃度は４０ｗｔ％で
あった。
【００２８】（比較例１）Ｃｕ−３．５ｗｔ％Ｎｉ−
０．８ｗｔ％Ｓｉの銅合金を、８５０℃の熱間圧延を施
して厚さ８ｍｍに形成する。この銅合金に、冷間圧延と
溶体化処理を繰り返した後（冷間圧延：厚さ１．４ｍｍ
→８００℃に加熱後、３ｍｉｎ保持→冷間圧延：厚さ
０．７ｍｍ→８００℃に加熱後、３ｍｉｎ保持→冷間圧
延：厚さ０．２８ｍｍ→８００℃に加熱後、３ｍｉｎ保
持）、最後に冷間圧延を施して厚さ０．１７ｍｍの銅合
金板を作製する。この銅合金板に、時効処理として５０
０℃×１ｈｒの熱処理を行ってＣｕ−Ｎｉ−Ｓｉ系銅合
金を作製する。このＣｕ−Ｎｉ−Ｓｉ系銅合金表面の残
渣を除去し、冷間圧延を施して厚さ０．１５ｍｍに形成
し、これを試料とした。
０．８ｗｔ％Ｓｉの銅合金を、８５０℃の熱間圧延を施
して厚さ８ｍｍに形成する。この銅合金に、冷間圧延と
溶体化処理を繰り返した後（冷間圧延：厚さ１．４ｍｍ
→８００℃に加熱後、３ｍｉｎ保持→冷間圧延：厚さ
０．７ｍｍ→８００℃に加熱後、３ｍｉｎ保持→冷間圧
延：厚さ０．２８ｍｍ→８００℃に加熱後、３ｍｉｎ保
持）、最後に冷間圧延を施して厚さ０．１７ｍｍの銅合
金板を作製する。この銅合金板に、時効処理として５０
０℃×１ｈｒの熱処理を行ってＣｕ−Ｎｉ−Ｓｉ系銅合
金を作製する。このＣｕ−Ｎｉ−Ｓｉ系銅合金表面の残
渣を除去し、冷間圧延を施して厚さ０．１５ｍｍに形成
し、これを試料とした。
【００２９】（比較例２）Ｃｕ−３．５ｗｔ％Ｎｉ−
０．８ｗｔ％Ｓｉの銅合金を用い、実施例１と同様にし
て、厚さ０．１５ｍｍの高強度・高導電性銅合金の試料
を作製した。
０．８ｗｔ％Ｓｉの銅合金を用い、実施例１と同様にし
て、厚さ０．１５ｍｍの高強度・高導電性銅合金の試料
を作製した。
【００３０】この試料のＣｕ−Ｚｎ合金層の厚さは、厚
さ０．１５ｍｍの高強度・高導電性銅合金の板厚比で
２．５％、Ｃｕ−Ｚｎ合金層のＺｎ濃度は１７ｗｔ％で
あった。
さ０．１５ｍｍの高強度・高導電性銅合金の板厚比で
２．５％、Ｃｕ−Ｚｎ合金層のＺｎ濃度は１７ｗｔ％で
あった。
【００３１】（比較例３）Ｃｕ−３．５ｗｔ％Ｎｉ−
０．８ｗｔ％Ｓｉの銅合金を用い、実施例１と同様にし
て、厚さ０．１５ｍｍの高強度・高導電性銅合金の試料
を作製した。
０．８ｗｔ％Ｓｉの銅合金を用い、実施例１と同様にし
て、厚さ０．１５ｍｍの高強度・高導電性銅合金の試料
を作製した。
【００３２】この試料のＣｕ−Ｚｎ合金層の厚さは、厚
さ０．１５ｍｍの高強度・高導電性銅合金の板厚比で３
０％、Ｃｕ−Ｚｎ合金層のＺｎ濃度は４３ｗｔ％であっ
た。
さ０．１５ｍｍの高強度・高導電性銅合金の板厚比で３
０％、Ｃｕ−Ｚｎ合金層のＺｎ濃度は４３ｗｔ％であっ
た。
【００３３】（比較例４）Ｃｕ−３５ｗｔ％ＺｎのＣｕ
−Ｚｎ合金を用い、比較例１と同様にして、厚さ０．１
５ｍｍのＣｕ−Ｚｎ合金の試料を作製した。
−Ｚｎ合金を用い、比較例１と同様にして、厚さ０．１
５ｍｍのＣｕ−Ｚｎ合金の試料を作製した。
【００３４】表１に、実施例１，２、および比較例１〜
４で作製した試料の化学組成、Ｃｕ−Ｚｎ合金層の厚
さ、Ｃｕ−Ｚｎ合金層表面のＺｎ濃度を示す。
４で作製した試料の化学組成、Ｃｕ−Ｚｎ合金層の厚
さ、Ｃｕ−Ｚｎ合金層表面のＺｎ濃度を示す。
【００３５】
【表１】
【００３６】次に、実施例１，２、および比較例１〜４
で作製した試料において、引張強度、伸び、導電率、耐
マイグレーション性を評価した。この結果を表２に示
す。
で作製した試料において、引張強度、伸び、導電率、耐
マイグレーション性を評価した。この結果を表２に示
す。
【００３７】耐マイグレーション性の評価は、幅１０ｍ
ｍとした試料２枚を０．４５ｍｍの間隔で濾紙を介して
突き合わせ、その後、濾紙をイオン交換水に浸漬すると
共に、試料両端間に直流電圧１４Ｖを印加して、試料に
流れる短絡電流を記録し、その短絡電流が５００ｍＡに
達するまでに要した時間によって行った。
ｍとした試料２枚を０．４５ｍｍの間隔で濾紙を介して
突き合わせ、その後、濾紙をイオン交換水に浸漬すると
共に、試料両端間に直流電圧１４Ｖを印加して、試料に
流れる短絡電流を記録し、その短絡電流が５００ｍＡに
達するまでに要した時間によって行った。
【００３８】
【表２】
【００３９】表２に示すように、実施例１および２の高
強度・高導電性銅合金においては、比較例１のＣｕ−Ｎ
ｉ−Ｓｉ系銅合金と変わらぬ高強度（７３０ＭＰａ程
度）および高導電性（４５％ＩＡＣＳ程度）を示すと共
に、Ｃｕ−Ｎｉ−Ｓｉ系銅合金の表面にＣｕ−Ｚｎ合金
層が形成されているため、比較例１のＣｕ−Ｎｉ−Ｓｉ
系銅合金の２倍以上の耐マイグレーション性（１８０ｍ
ｉｎ以上）を示す。
強度・高導電性銅合金においては、比較例１のＣｕ−Ｎ
ｉ−Ｓｉ系銅合金と変わらぬ高強度（７３０ＭＰａ程
度）および高導電性（４５％ＩＡＣＳ程度）を示すと共
に、Ｃｕ−Ｎｉ−Ｓｉ系銅合金の表面にＣｕ−Ｚｎ合金
層が形成されているため、比較例１のＣｕ−Ｎｉ−Ｓｉ
系銅合金の２倍以上の耐マイグレーション性（１８０ｍ
ｉｎ以上）を示す。
【００４０】これに対して、比較例１のＣｕ−Ｎｉ−Ｓ
ｉ系銅合金においては、高強度、高導電率を示すが、Ｃ
ｕ−Ｎｉ−Ｓｉ系銅合金の表面にＣｕ−Ｚｎ合金層が形
成されていないため、耐マイグレーション性が著しく劣
っている（９０ｍｉｎ）。
ｉ系銅合金においては、高強度、高導電率を示すが、Ｃ
ｕ−Ｎｉ−Ｓｉ系銅合金の表面にＣｕ−Ｚｎ合金層が形
成されていないため、耐マイグレーション性が著しく劣
っている（９０ｍｉｎ）。
【００４１】比較例２の高強度・高導電性銅合金におい
ては、Ｃｕ−Ｎｉ−Ｓｉ系銅合金の表面に形成されるＣ
ｕ−Ｚｎ合金層の厚さが薄すぎるため、比較例１のＣｕ
−Ｎｉ−Ｓｉ系銅合金と比較して、耐マイグレーション
性の向上がほとんど見受けられない（１１０ｍｉｎ）。
ては、Ｃｕ−Ｎｉ−Ｓｉ系銅合金の表面に形成されるＣ
ｕ−Ｚｎ合金層の厚さが薄すぎるため、比較例１のＣｕ
−Ｎｉ−Ｓｉ系銅合金と比較して、耐マイグレーション
性の向上がほとんど見受けられない（１１０ｍｉｎ）。
【００４２】比較例３の高強度・高導電性銅合金におい
ては、比較例４のＣｕ−Ｚｎ合金とほぼ同等の耐マイグ
レーション性を示すが（２７０ｍｉｎ）、Ｃｕ−Ｎｉ−
Ｓｉ系銅合金の表面に形成されるＣｕ−Ｚｎ合金層の厚
さが厚すぎるため、導電率が４０％ＩＡＣＳとやや劣っ
てしまう。
ては、比較例４のＣｕ−Ｚｎ合金とほぼ同等の耐マイグ
レーション性を示すが（２７０ｍｉｎ）、Ｃｕ−Ｎｉ−
Ｓｉ系銅合金の表面に形成されるＣｕ−Ｚｎ合金層の厚
さが厚すぎるため、導電率が４０％ＩＡＣＳとやや劣っ
てしまう。
【００４３】比較例４のＣｕ−Ｚｎ合金においては、実
施例１，２、および比較例１〜３の各試料中で最も優れ
た耐マイグレーション性を示すが（３００ｍｉｎ）、各
試料と比較して軟らかいため（伸び：９％）、その分、
引張強度が劣ってしまい（５９５ＭＰａ）、また、Ｚｎ
の含有量が多すぎるため、各試料と比べて導電率が極端
に低い（２７％ＩＡＣＳ）。
施例１，２、および比較例１〜３の各試料中で最も優れ
た耐マイグレーション性を示すが（３００ｍｉｎ）、各
試料と比較して軟らかいため（伸び：９％）、その分、
引張強度が劣ってしまい（５９５ＭＰａ）、また、Ｚｎ
の含有量が多すぎるため、各試料と比べて導電率が極端
に低い（２７％ＩＡＣＳ）。
【００４４】
【発明の効果】以上要するに本発明によれば、次のよう
な優れた効果を発揮する。
な優れた効果を発揮する。
【００４５】（１） Ｃｕ−Ｎｉ−Ｓｉ系銅合金の表面
にＣｕ−Ｚｎ合金層を形成したことにより、高強度・高
導電性を保持したまま、耐マイグレーション性を大幅に
向上させることができる。
にＣｕ−Ｚｎ合金層を形成したことにより、高強度・高
導電性を保持したまま、耐マイグレーション性を大幅に
向上させることができる。
【００４６】（２） Ｃｕ−Ｎｉ−Ｓｉ系銅合金の表面
にＣｕ−Ｚｎ合金層を形成したことにより、Ｃｕ−Ｎｉ
−Ｓｉ系銅合金の最表面に形成されるＳｉＯ2 を主成分
とする酸化物層の形成を抑えることができると共に、特
殊な酸洗除去工程を経なくても良好なエッチング性およ
びメッキ性を得ることができる。
にＣｕ−Ｚｎ合金層を形成したことにより、Ｃｕ−Ｎｉ
−Ｓｉ系銅合金の最表面に形成されるＳｉＯ2 を主成分
とする酸化物層の形成を抑えることができると共に、特
殊な酸洗除去工程を経なくても良好なエッチング性およ
びメッキ性を得ることができる。
【００４７】（３） Ｃｕ−Ｚｎ合金層の形成のための
Ｚｎの拡散処理と、Ｎｉ2 Ｓｉ析出のための時効処理と
を同時に行うため、製造コストを抑えることができる。
Ｚｎの拡散処理と、Ｎｉ2 Ｓｉ析出のための時効処理と
を同時に行うため、製造コストを抑えることができる。
Claims (3)
- 【請求項１】Ｎｉ：０．４〜５．０ｗｔ％、Ｓｉ：０．
１〜２．０ｗｔ％、残部がＣｕと不可避不純物の化学組
成を有したＣｕ−Ｎｉ−Ｓｉ系銅合金の表面に、Ｃｕ−
Ｚｎ合金層を形成したことを特徴とする耐マイグレーシ
ョン性に優れた高強度・高導電性銅合金。 - 【請求項２】 上記Ｃｕ−Ｚｎ合金層の最終製品板厚に
対する板厚比が、３〜２０％である請求項１記載の耐マ
イグレーション性に優れた高強度・高導電性銅合金。 - 【請求項３】 上記Ｃｕ−Ｚｎ合金層の表面のＺｎ濃度
が、１０〜５０ｗｔ％である請求項１記載の耐マイグレ
ーション性に優れた高強度・高導電性銅合金。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4171896A JPH09235635A (ja) | 1996-02-28 | 1996-02-28 | 耐マイグレーション性に優れた高強度・高導電性銅合金 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4171896A JPH09235635A (ja) | 1996-02-28 | 1996-02-28 | 耐マイグレーション性に優れた高強度・高導電性銅合金 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09235635A true JPH09235635A (ja) | 1997-09-09 |
Family
ID=12616214
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4171896A Pending JPH09235635A (ja) | 1996-02-28 | 1996-02-28 | 耐マイグレーション性に優れた高強度・高導電性銅合金 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09235635A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005213611A (ja) * | 2004-01-30 | 2005-08-11 | Nikko Metal Manufacturing Co Ltd | プレス打抜き性に優れた電子部品用素材 |
| JP2006009108A (ja) * | 2004-06-28 | 2006-01-12 | Nikko Metal Manufacturing Co Ltd | 曲げ加工性が優れたＣｕ−Ｎｉ−Ｓｉ系銅合金条 |
| KR101396616B1 (ko) * | 2010-12-13 | 2014-05-16 | 가부시키가이샤 고베 세이코쇼 | 동합금 |
-
1996
- 1996-02-28 JP JP4171896A patent/JPH09235635A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005213611A (ja) * | 2004-01-30 | 2005-08-11 | Nikko Metal Manufacturing Co Ltd | プレス打抜き性に優れた電子部品用素材 |
| JP2006009108A (ja) * | 2004-06-28 | 2006-01-12 | Nikko Metal Manufacturing Co Ltd | 曲げ加工性が優れたＣｕ−Ｎｉ−Ｓｉ系銅合金条 |
| KR101396616B1 (ko) * | 2010-12-13 | 2014-05-16 | 가부시키가이샤 고베 세이코쇼 | 동합금 |
| KR101396766B1 (ko) * | 2010-12-13 | 2014-05-19 | 가부시키가이샤 고베 세이코쇼 | 동합금 |
| US9845521B2 (en) | 2010-12-13 | 2017-12-19 | Kobe Steel, Ltd. | Copper alloy |
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