JPH1017957A - 微細な鋳造組織を有する銅合金インゴットの製造方法 - Google Patents
微細な鋳造組織を有する銅合金インゴットの製造方法Info
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- JPH1017957A JPH1017957A JP17530596A JP17530596A JPH1017957A JP H1017957 A JPH1017957 A JP H1017957A JP 17530596 A JP17530596 A JP 17530596A JP 17530596 A JP17530596 A JP 17530596A JP H1017957 A JPH1017957 A JP H1017957A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 半導体装置用リードフレームを製造すること
のできる微細な鋳造組織を有するＣｕ−Ｆｅ−Ｃ系銅合
金インゴットの製造方法を提供する。 【解決手段】 純銅を溶解して得られた溶湯に、Ｃ：
０．００５〜１．２重量％、Ｓｉ：０．００５〜１．０
重量％、Ｍｎ：０．１〜３．０重量％およびＭ（ただ
し、ＭはＡｌ、Ｚｒ、Ｃｒ、Ｐ、Ｔｉの内の１種または
２種以上を示す）：０．０１〜０．１重量％を含有し、
残りがＦｅおよび不可避不純物からなる組成のＦｅ基母
合金を添加し鋳造することにより微細な鋳造組織を有す
るＣｕ−Ｆｅ−Ｃ系銅合金インゴットを製造する方法。
のできる微細な鋳造組織を有するＣｕ−Ｆｅ−Ｃ系銅合
金インゴットの製造方法を提供する。 【解決手段】 純銅を溶解して得られた溶湯に、Ｃ：
０．００５〜１．２重量％、Ｓｉ：０．００５〜１．０
重量％、Ｍｎ：０．１〜３．０重量％およびＭ（ただ
し、ＭはＡｌ、Ｚｒ、Ｃｒ、Ｐ、Ｔｉの内の１種または
２種以上を示す）：０．０１〜０．１重量％を含有し、
残りがＦｅおよび不可避不純物からなる組成のＦｅ基母
合金を添加し鋳造することにより微細な鋳造組織を有す
るＣｕ−Ｆｅ−Ｃ系銅合金インゴットを製造する方法。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、ＦｅおよびＣを
必須成分として含む組成の微細鋳造組織を有するＣｕ−
Ｆｅ−Ｃ系銅合金インゴットの製造方法に関するもので
ある。
必須成分として含む組成の微細鋳造組織を有するＣｕ−
Ｆｅ−Ｃ系銅合金インゴットの製造方法に関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】一般に、ＩＣやＬＳＩなどの半導体装置
用リードフレームは主に銅合金薄帯をプレス加工、打抜
き加工、曲げ加工などしたのちメッキすることにより作
製されており、この時使用される銅合金薄帯として、Ｆ
ｅ：１．５〜２．３重量％を必須成分とし、さらに必要
に応じてＰ、Ｚｎなどを含有する合金などが使用されて
いる。
用リードフレームは主に銅合金薄帯をプレス加工、打抜
き加工、曲げ加工などしたのちメッキすることにより作
製されており、この時使用される銅合金薄帯として、Ｆ
ｅ：１．５〜２．３重量％を必須成分とし、さらに必要
に応じてＰ、Ｚｎなどを含有する合金などが使用されて
いる。
【０００３】さらに、近年、純銅溶湯にＣを含むＦｅ基
母合金を添加し、溶湯にＣを１０〜１００ｐｐｍ含有せ
しめることにより微細な鋳造組織を有する銅合金インゴ
ットを製造し、このインゴットを圧延してＣｕ−Ｆｅ−
Ｃ系銅合金薄帯を製造する方法も提案されている（特開
平７−２４２９６５）。この方法では前記Ｃを１０〜１
００ｐｐｍ含有せしめたＣｕ−Ｆｅ−Ｃ系銅合金薄帯を
圧延するための銅合金インゴットは、通常、電気銅、タ
フピッチ銅などを溶解して得られた純銅溶湯にＦｅ−Ｃ
母合金を添加し、さらに必要に応じて、その他の添加成
分元素を添加して成分調整し、得られた溶湯を連続鋳造
または半連続鋳造することにより製造している。
母合金を添加し、溶湯にＣを１０〜１００ｐｐｍ含有せ
しめることにより微細な鋳造組織を有する銅合金インゴ
ットを製造し、このインゴットを圧延してＣｕ−Ｆｅ−
Ｃ系銅合金薄帯を製造する方法も提案されている（特開
平７−２４２９６５）。この方法では前記Ｃを１０〜１
００ｐｐｍ含有せしめたＣｕ−Ｆｅ−Ｃ系銅合金薄帯を
圧延するための銅合金インゴットは、通常、電気銅、タ
フピッチ銅などを溶解して得られた純銅溶湯にＦｅ−Ｃ
母合金を添加し、さらに必要に応じて、その他の添加成
分元素を添加して成分調整し、得られた溶湯を連続鋳造
または半連続鋳造することにより製造している。
【０００４】このようにして製造されたインゴットは熱
間圧延して熱延板とし、ついで水冷した後、面削し、冷
間圧延ー時効処理ー表面研磨を繰り返した後、最終圧延
し、歪み取り焼鈍と酸洗を施すことにより銅合金薄帯と
し、この銅合金薄帯を前述のようにプレス加工、打抜き
加工、曲げ加工などの金属加工を施したのち、メッキす
ることによりＩＣやＬＳＩなどの半導体装置用リードフ
レームに成形していた。
間圧延して熱延板とし、ついで水冷した後、面削し、冷
間圧延ー時効処理ー表面研磨を繰り返した後、最終圧延
し、歪み取り焼鈍と酸洗を施すことにより銅合金薄帯と
し、この銅合金薄帯を前述のようにプレス加工、打抜き
加工、曲げ加工などの金属加工を施したのち、メッキす
ることによりＩＣやＬＳＩなどの半導体装置用リードフ
レームに成形していた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】前述のように、従来の
Ｃ：１０〜１００ｐｐｍを含有するＣｕ−Ｆｅ−Ｃ系銅
合金は、電気銅、タフピッチ銅などを溶解して得られた
純銅溶湯にＦｅ−Ｃ母合金を添加して作られるが、Ｆｅ
を１．５〜２．３重量％含有せしめることは簡単に成し
得るものの、Ｃｕ合金中に溶解しにくいＣを１０〜１０
０ｐｐｍ含有せしめることは容易ではない。
Ｃ：１０〜１００ｐｐｍを含有するＣｕ−Ｆｅ−Ｃ系銅
合金は、電気銅、タフピッチ銅などを溶解して得られた
純銅溶湯にＦｅ−Ｃ母合金を添加して作られるが、Ｆｅ
を１．５〜２．３重量％含有せしめることは簡単に成し
得るものの、Ｃｕ合金中に溶解しにくいＣを１０〜１０
０ｐｐｍ含有せしめることは容易ではない。
【０００６】そのため純銅溶湯にＦｅが１．５〜２．３
重量％含有しても、Ｃは１０〜１００ｐｐｍ含有されな
いことが多く、Ｃを１０〜１００ｐｐｍ含有すべくＦｅ
−Ｃ母合金を多めに添加すると、Ｆｅ含有量が：１．５
〜２．３重量％の範囲内を越えてしまい、鋳塊に鉄系の
晶出物や析出物が発生し、これが表面欠陥として現れる
ので好ましくない。
重量％含有しても、Ｃは１０〜１００ｐｐｍ含有されな
いことが多く、Ｃを１０〜１００ｐｐｍ含有すべくＦｅ
−Ｃ母合金を多めに添加すると、Ｆｅ含有量が：１．５
〜２．３重量％の範囲内を越えてしまい、鋳塊に鉄系の
晶出物や析出物が発生し、これが表面欠陥として現れる
ので好ましくない。
【０００７】
【課題を解決するための手段】そこで、本発明者らは、
かかる観点から、Ｆｅ含有銅合金溶湯におけるＣの含有
歩留まりを向上させ、効率良く目的とするＣ含有量を含
むＣｕ−Ｆｅ−Ｃ系銅合金インゴットを得るべく研究を
行った結果、純銅溶湯に、Ｃ：０．００５〜１．２重量
％、Ｓｉ：０．００５〜１．０重量％、Ｍｎ：０．１〜
３．０重量％およびＭ：０．０１〜０．１重量％（ただ
し、Ｍは、Ａｌ、Ｚｒ、Ｃｒ、Ｐ、Ｔｉの内の１種また
は２種以上を示す、以下同じ）を含有し、残りがＦｅお
よび不可避不純物からなる組成のＦｅ基母合金を添加す
ると、Ｃが純銅溶湯中に容易に溶解し、所定のＣ含有量
のＣｕ−Ｆｅ−Ｃ系銅合金インゴットを容易に得ること
ができる、という知見を得たのである。
かかる観点から、Ｆｅ含有銅合金溶湯におけるＣの含有
歩留まりを向上させ、効率良く目的とするＣ含有量を含
むＣｕ−Ｆｅ−Ｃ系銅合金インゴットを得るべく研究を
行った結果、純銅溶湯に、Ｃ：０．００５〜１．２重量
％、Ｓｉ：０．００５〜１．０重量％、Ｍｎ：０．１〜
３．０重量％およびＭ：０．０１〜０．１重量％（ただ
し、Ｍは、Ａｌ、Ｚｒ、Ｃｒ、Ｐ、Ｔｉの内の１種また
は２種以上を示す、以下同じ）を含有し、残りがＦｅお
よび不可避不純物からなる組成のＦｅ基母合金を添加す
ると、Ｃが純銅溶湯中に容易に溶解し、所定のＣ含有量
のＣｕ−Ｆｅ−Ｃ系銅合金インゴットを容易に得ること
ができる、という知見を得たのである。
【０００８】この発明は、かかる知見にもとづいてなさ
れたものであって、純銅を溶解して得られた溶湯にＦｅ
基母合金を添加し鋳造することにより微細な鋳造組織を
有するＣｕ−Ｆｅ−Ｃ系銅合金インゴットを製造する方
法において、 前記溶湯に添加するＦｅ基母合金は、
Ｃ：０．００５〜１．２重量％、Ｓｉ：０．００５〜
１．０重量％、Ｍｎ：０．１〜３．０重量％およびＭ：
０．０１〜０．１重量％を含有し、残りがＦｅおよび不
可避不純物からなる組成のＦｅ系母合金である微細な鋳
造組織を有するＣｕ−Ｆｅ−Ｃ系銅合金インゴットの製
造方法、に特徴を有するものである。
れたものであって、純銅を溶解して得られた溶湯にＦｅ
基母合金を添加し鋳造することにより微細な鋳造組織を
有するＣｕ−Ｆｅ−Ｃ系銅合金インゴットを製造する方
法において、 前記溶湯に添加するＦｅ基母合金は、
Ｃ：０．００５〜１．２重量％、Ｓｉ：０．００５〜
１．０重量％、Ｍｎ：０．１〜３．０重量％およびＭ：
０．０１〜０．１重量％を含有し、残りがＦｅおよび不
可避不純物からなる組成のＦｅ系母合金である微細な鋳
造組織を有するＣｕ−Ｆｅ−Ｃ系銅合金インゴットの製
造方法、に特徴を有するものである。
【０００９】純銅を溶解して得られた溶湯にＳｉ：０．
００５〜１．０重量％、Ｍｎ：０．１〜３．０重量％お
よびＭ：０．０１〜０．１重量％を含有するＦｅ−Ｃ母
合金を添加することにより従来よりもＣｕ溶湯中のＣが
一層溶解しやすくなり、Ｃ含有量の調整を正確に行うこ
とができる。このようにしてＣ含有量を調整して得られ
たＣｕ−Ｆｅ−Ｃ系銅合金インゴットは、温度：９００
〜１０００℃で熱間圧延したのち、水冷、面削、冷間圧
延を行い、ついで、温度：４５０〜６５０℃で１〜２時
間保持の時効処理したのち、表面研磨、最終圧延し、歪
み取り焼鈍などを施してＣｕ−Ｆｅ−Ｃ系銅合金薄帯に
仕上げられる。
００５〜１．０重量％、Ｍｎ：０．１〜３．０重量％お
よびＭ：０．０１〜０．１重量％を含有するＦｅ−Ｃ母
合金を添加することにより従来よりもＣｕ溶湯中のＣが
一層溶解しやすくなり、Ｃ含有量の調整を正確に行うこ
とができる。このようにしてＣ含有量を調整して得られ
たＣｕ−Ｆｅ−Ｃ系銅合金インゴットは、温度：９００
〜１０００℃で熱間圧延したのち、水冷、面削、冷間圧
延を行い、ついで、温度：４５０〜６５０℃で１〜２時
間保持の時効処理したのち、表面研磨、最終圧延し、歪
み取り焼鈍などを施してＣｕ−Ｆｅ−Ｃ系銅合金薄帯に
仕上げられる。
【００１０】この発明の微細な鋳造組織を有する銅合金
インゴットを製造するには、純銅溶湯にＦｅ、Ｓｉ、Ｍ
ｎ、ＣおよびＭをそれぞれ単独で添加しても微細な鋳造
組織を作ることができない。Ｃ：０．００５〜１．２重
量％、Ｓｉ：０．００５〜１．０重量％およびＭｎ：
０．１〜３．０重量％を含有し、さらにＭを０．０１〜
０．１重量％を含有し、残りがＦｅおよび不可避不純物
からなる組成を有するＦｅ基母合金を添加することが必
要である。
インゴットを製造するには、純銅溶湯にＦｅ、Ｓｉ、Ｍ
ｎ、ＣおよびＭをそれぞれ単独で添加しても微細な鋳造
組織を作ることができない。Ｃ：０．００５〜１．２重
量％、Ｓｉ：０．００５〜１．０重量％およびＭｎ：
０．１〜３．０重量％を含有し、さらにＭを０．０１〜
０．１重量％を含有し、残りがＦｅおよび不可避不純物
からなる組成を有するＦｅ基母合金を添加することが必
要である。
【００１１】この発明のＦｅ基母合金に含まれるＣが
０．００５重量％未満では効果がなく、Ｃが１．２重量
％を越えて含まれているとＣが異物として析出するので
好ましくない。さらにＳｉが０．００５重量％未満では
効果がなく、Ｓｉが１．０重量％を越えて含まれている
とＳｉが異物として析出するので好ましくない。また、
Ｍｎが０．１重量％未満では効果がなく、Ｍｎが３．０
重量％を越えて含まれていると導電率が低下するので好
ましくない。さらに、Ｆｅ基母合金に含まれるＭが０．
０１重量％未満では効果がなく、Ｍが０．１重量％を越
えて含まれていると導電率が低下するので好ましくな
い。
０．００５重量％未満では効果がなく、Ｃが１．２重量
％を越えて含まれているとＣが異物として析出するので
好ましくない。さらにＳｉが０．００５重量％未満では
効果がなく、Ｓｉが１．０重量％を越えて含まれている
とＳｉが異物として析出するので好ましくない。また、
Ｍｎが０．１重量％未満では効果がなく、Ｍｎが３．０
重量％を越えて含まれていると導電率が低下するので好
ましくない。さらに、Ｆｅ基母合金に含まれるＭが０．
０１重量％未満では効果がなく、Ｍが０．１重量％を越
えて含まれていると導電率が低下するので好ましくな
い。
【００１２】
【発明の実施の形態】表１に示される成分組成のＭを含
むＦｅ基母合金Ａ〜Ｇおよび表２に示される成分組成の
Ｍを含まないＦｅ基母合金ａ〜ｇを用意した。
むＦｅ基母合金Ａ〜Ｇおよび表２に示される成分組成の
Ｍを含まないＦｅ基母合金ａ〜ｇを用意した。
【００１３】
【表１】
【００１４】
【表２】
【００１５】実施例１〜７ 電気銅をカーボンで覆うことにより大気から遮断し、通
常の溶解炉を用いて溶解し、得られた溶湯を取鍋に注入
した。取鍋に注入する際に、溶湯流に表１に示される成
分組成のＦｅ基母合金を表３に示される溶湯全重量に対
する割合で添加して成分調整し、Ｃｕ−Ｆｅ−Ｃ系銅合
金溶湯を作製した。
常の溶解炉を用いて溶解し、得られた溶湯を取鍋に注入
した。取鍋に注入する際に、溶湯流に表１に示される成
分組成のＦｅ基母合金を表３に示される溶湯全重量に対
する割合で添加して成分調整し、Ｃｕ−Ｆｅ−Ｃ系銅合
金溶湯を作製した。
【００１６】得られたＣｕ−Ｆｅ−Ｃ系銅合金溶湯を鋳
型に鋳造して、厚さ：１８０ｍｍ、幅：４５０ｍｍ、長
さ：２４００ｍｍの寸法を有するＣｕ合金インゴットを
製造し、これらＣｕ−Ｆｅ−Ｃ系銅合金インゴットに含
まれるＣ量を測定し、Ｃの歩留まり率を測定し、その結
果を表３に示した。
型に鋳造して、厚さ：１８０ｍｍ、幅：４５０ｍｍ、長
さ：２４００ｍｍの寸法を有するＣｕ合金インゴットを
製造し、これらＣｕ−Ｆｅ−Ｃ系銅合金インゴットに含
まれるＣ量を測定し、Ｃの歩留まり率を測定し、その結
果を表３に示した。
【００１７】従来例１〜７ 電気銅をカーボンで覆うことにより大気から遮断し、通
常の溶解炉を用いて溶解し、得られた溶湯を取鍋に注入
した。取鍋に注入する際に、溶湯流に表２に示される成
分組成のＦｅ基母合金を表４に示される溶湯全重量に対
する割合で添加して成分調整し、さらに必要に応じてそ
の他の添加成分を添加して成分調整してＣｕ−Ｆｅ−Ｃ
系銅合金溶湯を作製し、以下、実施例１〜７とまったく
同様にしてＣｕ−Ｆｅ−Ｃ系銅合金溶湯を作製し、得ら
れたＣｕ−Ｆｅ−Ｃ系銅合金溶湯を鋳型に鋳造して、厚
さ：１８０ｍｍ、幅：４５０ｍｍ、長さ：２４００ｍｍ
の寸法を有するＣｕ合金インゴットを製造し、これらＣ
ｕ−Ｆｅ−Ｃ系銅合金インゴットに含まれるＣ量を測定
し、Ｃの歩留まり率を測定し、その結果を表４に示し
た。
常の溶解炉を用いて溶解し、得られた溶湯を取鍋に注入
した。取鍋に注入する際に、溶湯流に表２に示される成
分組成のＦｅ基母合金を表４に示される溶湯全重量に対
する割合で添加して成分調整し、さらに必要に応じてそ
の他の添加成分を添加して成分調整してＣｕ−Ｆｅ−Ｃ
系銅合金溶湯を作製し、以下、実施例１〜７とまったく
同様にしてＣｕ−Ｆｅ−Ｃ系銅合金溶湯を作製し、得ら
れたＣｕ−Ｆｅ−Ｃ系銅合金溶湯を鋳型に鋳造して、厚
さ：１８０ｍｍ、幅：４５０ｍｍ、長さ：２４００ｍｍ
の寸法を有するＣｕ合金インゴットを製造し、これらＣ
ｕ−Ｆｅ−Ｃ系銅合金インゴットに含まれるＣ量を測定
し、Ｃの歩留まり率を測定し、その結果を表４に示し
た。
【００１８】
【表３】
【００１９】
【表４】 表３および表４に示される結果から、溶湯にＭを含有す
るＦｅ基母合金Ａ〜Ｇを添加する実施例１〜７は、Ｍを
含まないＦｅ基母合金ａ〜ｇを添加する従来例１〜７よ
りもＣｕ−Ｆｅ−Ｃ系銅合金インゴットに含まれるＣ含
有量が多いところから、Ｃの歩留まり率が向上している
ことがわかる。
るＦｅ基母合金Ａ〜Ｇを添加する実施例１〜７は、Ｍを
含まないＦｅ基母合金ａ〜ｇを添加する従来例１〜７よ
りもＣｕ−Ｆｅ−Ｃ系銅合金インゴットに含まれるＣ含
有量が多いところから、Ｃの歩留まり率が向上している
ことがわかる。
【００２０】
【発明の効果】上述のように、この発明の方法による
と、Ｃを歩留まり良く添加することができるので所定の
Ｃを効率良く添加して健全なＣｕ−Ｆｅ−Ｃ系銅合金イ
ンゴットを得ることができ、このインゴットは熱間圧延
中に割れが発生することがなく、さらに圧延して得られ
たＣｕ−Ｆｅ−Ｃ系銅合金薄帯には表面欠陥の発生がな
いころから、ＩＣやＬＳＩなどの半導体装置用リードフ
レームを歩留まり良く製造することができ、工業上優れ
た効果をもたらすものである。
と、Ｃを歩留まり良く添加することができるので所定の
Ｃを効率良く添加して健全なＣｕ−Ｆｅ−Ｃ系銅合金イ
ンゴットを得ることができ、このインゴットは熱間圧延
中に割れが発生することがなく、さらに圧延して得られ
たＣｕ−Ｆｅ−Ｃ系銅合金薄帯には表面欠陥の発生がな
いころから、ＩＣやＬＳＩなどの半導体装置用リードフ
レームを歩留まり良く製造することができ、工業上優れ
た効果をもたらすものである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 石田 徳和 福島県いわき市小名浜字渚１−１ 小名浜 製錬株式会社小名浜製錬所内
Claims (1)
- 【請求項１】 純銅を溶解して得られた溶湯にＦｅ基母
合金を添加し鋳造することにより微細な鋳造組織を有す
るＣｕ−Ｆｅ−Ｃ系銅合金インゴットを製造する方法に
おいて、 前記Ｆｅ基母合金は、Ｃ：０．００５〜１．２重量％、
Ｓｉ：０．００５〜１．０重量％、Ｍｎ：０．１〜３．
０重量％およびＭ（ただし、Ｍは、Ａｌ、Ｚｒ、Ｃｒ、
Ｐ、Ｔｉの内の１種または２種以上）：０．０１〜０．
１重量％を含有し、残りがＦｅおよび不可避不純物から
なる組成のＦｅ基母合金であることを特徴とする微細な
鋳造組織を有するＣｕ−Ｆｅ−Ｃ系銅合金インゴットの
製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17530596A JPH1017957A (ja) | 1996-07-05 | 1996-07-05 | 微細な鋳造組織を有する銅合金インゴットの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17530596A JPH1017957A (ja) | 1996-07-05 | 1996-07-05 | 微細な鋳造組織を有する銅合金インゴットの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1017957A true JPH1017957A (ja) | 1998-01-20 |
Family
ID=15993781
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17530596A Pending JPH1017957A (ja) | 1996-07-05 | 1996-07-05 | 微細な鋳造組織を有する銅合金インゴットの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1017957A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109868388A (zh) * | 2019-04-15 | 2019-06-11 | 太原科技大学 | 一种新型Cu-Fe-C合金及其制备方法 |
-
1996
- 1996-07-05 JP JP17530596A patent/JPH1017957A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109868388A (zh) * | 2019-04-15 | 2019-06-11 | 太原科技大学 | 一种新型Cu-Fe-C合金及其制备方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20020702 |