JPS5989742A - 高力高導電性銅合金材 - 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】 本発明は、強度が高く、加工性に優れ、導電率が高く、
且つ耐熱性に優れているクロム、錫含有銅合金材の改良
に関し、ＩＣ用リードフレーム拐として用いて好適な銅
合金材に関する。

近年、半導体回路の集積度の向上、電流容量の大きいＩ
Ｃの出現、省資源によるリードフレームの薄肉化などの
趨勢に伴ない、従来にも増して高強度、易加工性、高導
電率、高耐熱性といった面で、リードフレーム材として
の銅合金材の材質に対する要請が強くなってきている。

この要請の中に、具体的には、引張強度ｂｏψ−以上、
破断伸び７０％以上、導電率ｑＳ％１．　Ａ、　Ｏ，、
Ｓ、以上および耐熱温度りＳＯ・Ｃ以上といった条件を
いずれも満足する材料が好適であるとされるものがある
。

従来、上記要請に応するリードフレーム材としての合金
材としてＯＤＡ　（米国銅開発協会）合金／９Ｓ１同合
金りλＳ１リン青銅、ダ２％ニッケルー鉄合金、銅−ク
ロム合金、銅−クロム−錫合金などがある。しかしなが
ら、これらのうちＯＤＡ合金／９Ｓは、引張強度Ｓ７φ
ｍ１破断伸び７３％、導電率り３％工、Ａ、Ｏ，Ｓ、、
耐熱温度＜ｔｓｏ　ｒ：であり、強度　　　　゛が若干
不足するものの他の条件は満足している。

しかし、この合金はコバルトを０１ｇ％程度含有してい
て比較的高価な材料である。また、ＯＤＡ合金７２３は
、引張強度５ワ峰−１破断伸び１０％、導電率７７％工
、んＣ，Ｓ、、耐熱温度ｓｏｏ　ｃであり、特に導電率
が非常に低く、リン青銅は上記特性が夫々４１Ｉｋｇ／
ｍｍ　、　／、３％、／２％工、Ａ、　Ｏ，Ｓ、　、’
１００　Ｃであり、導電率と耐熱温度が充分でない。更
に１１．２％ニッケルー鉄合金は同様の上記特性が夫々
６０臀−１２に％、３％工、んＯ，Ｓ、　、ｋ！；ＯＣ
であり、導電率のみが極端に低い。

次に、例えばクロムＳ重量％程度以下の銅−りロム合金
やその改良型であるクロム／、左重量％以下、錫０．Ｏ
／〜０．灯重量％含有する銅−クロム−錫合金などには
、上記り特性のうち導電率と耐熱温度は満足するが、強
度は高々乙θｋｇ、Ａｎｍ未満であり、且つ破断伸びも
７２％以上に達することはない。

本発明者等は、上述のような観点から、工Ｃ用リードフ
レーム材に要求される諸特性即ち引張強度ＡＯｋｇ／ｍ
ｍ以上、破断伸び７０％以上、導電率＋ｊ％１、　Ａ、
　Ｏ，Ｓ、以上および耐熱温度１１．ｓｏ　ｃ以上の性
質を備えてより安価な銅−クロム−錫合金材料を得るべ
く、先に本出願人等が出願した「高力高導電性銅合金の
製造方法」　（特願昭３６−　／７３３９−号）の中で
開示した、クロム０．２〜／、３重量％、錫０．θ／〜
０．３重泄％を含有する銅−クロム−錫合金に、更に錫
含有量を増して錫を０．３重量％以上含有させると、強
度は向上するものの、導電率が低下する、と云う知見に
着目し研究を行なった結果、錫を７．０重量％以上とい
う大幅に増加して添加しても従来考えられていた加工１
４　ｏ）割れ発生という支障もなく加工性も良く本発明
の目的が達成されることを見出し、本発明に到達した。

ｆｆ１ノち、本発明は、クロム０．２〜／、３重量％、
錫／、０〜３．０重量％を含み、残部が実質的に銅から
成る高力高導電性銅合金材である。

本発明において、クロムをｏｏ、２〜／、り重量％と規
定したのは、クロムθ１．２重蓋％未満では強度の向上
が期待できず、クロム７．３重量％を超えると、組織に
比較的粗大な初晶クロムの結晶が析出するため、銅基地
中に微細なりロムを均一に分散させることが難しくなり
、伸びを大幅に減じさせる為である。また、錫を／、０
〜３．０重量％と規定したのは、錫／、θ重Ｎ％未満で
は強度の向上が期待できず、錫３．０重量％を超えると
、導電率の低下をもたらすのみならず原料および加工の
コストが上昇し経済的でない為である。

なお、本発明の合金は上記のように銅−クロム−錫から
なる本質的に３元合金であるが、この他に脱酸を目的と
するリンまたは不可避的に混入する不純物元素は、特に
支障はない。

本発明銅合金材を製造するに際しては、前記発明「高力
高導電性銅合金の製造方法」の方法即ち本発明の組成を
有する銅合金鋳塊を急冷せずに通常の方法で鋳造し、こ
れを通常の温度で熱間加工した後、該熱間加工材に溶体
化処理を施すことなく、空冷もしくはそれ以上の冷却速
度程度で冷却　　・し、更に冷間加工した後、時効処理
を行なう方法を採用することが望ましい。しかしこれに
限らず公知の方法例えば、本発明の組成を有する銅合金
　　。

を溶体化処理、水焼入れ、冷間加工および時効部　　・
理を施す方法、本発明の組成を有する銅合金鋳塊を急冷
鋳造することによって得、途中溶体化処理や時効処理を
行なわないで、冷間加工と焼鈍の工程のみを経る方法な
ども採用することができる。

次に本発明の実施例を比較例と共に説明する。

実施例 通常のピース状電気銅を高周波大気溶解炉で溶解し、目
的値に応じたクロム及び錫を、夫々銅とクロムとの中間
合金（クロム１０重量％）、粒状金属錫で加えた後鋳型
に通常の鋳造法で鋳込んで鋳塊を得た。この時の鋳型は
断面が一辺、乙Ｏ關の正方形の金型であり、試料の組成
は第１表の通りであった。

第　　　　／　　　　表 踵　　。　　成分１童％）　　　　　　　伸び　硬さＡ
　　Ｏｒ　　Ｓｎ　Ｏｕ　　（峰−（％）　　　Ｃｋｏ
ｏ　　（％ＬＡα　　Ｃ）／　　４／　　　　　残　　
！　　　　／９　　　／ｉ　　　　ｌｌ＆　　　　’１
７０比較　、２　ａ７０．Ａ　残　！ｒｌＩ／／　　　
／’１２　　　ｔＯ’ｌ！；０ｆ３−金３ＩＱ　　　残
　　！；ｔ　　　　／／　　　／、ｔ３　　　　ｋｇ　
　　　’ｌ’１０グ　／、　　　　残　　７０　　　　
／！ｉ　　　１ｇ２　　　１２ｇ　　　　３；００本　
　５０−　　　　　残　　６θ　　　／グ　　／、１　
　　５／　　　　グア０発　　６　ａ　　／・９　残　
　Ａ／　　　　／３　　　　／３３　　　′Ｉ７　　　
　７θ明　　７　　　２Ｊ／　残　　１，２　　　　／
３　　　　／ｓｇ　　　鵠　　　　１１７０ム、ｇａｉ
、ｉ　　残　　Ａｏ　　　　／、？　　　ｉｓ３　’５
３’　　　　ｙｇ。

金　　９　　　　　／、　　　残　　６．２７り　　　
／にダ　　　り７　　　　り９０ｉｏ　　ｏ、　　　　
　残　　４＋　　　　／２　　　＃Ｊ　　　　ｌ　　　
　’１９０／／　０．　／、残６２　　／３　／、１１
−４　　！；、３　　’ＩｇＯ／、２　ａ　　　　　残
　　１．３　　　　／２　　　／Ａ／　　　　’Ｉｔ　
　　　’１ｑＯ／、３０．９／　２残乙Ｓ　／３　／乙
ｘｌｌｔ　　ｓｏ。

／ｌＩ／、ぶ／、残ＡＮ　　／、３　　／７ｇ　　グｓ
　　ｓｉθこれらの鋳塊から厚さ、１３ｍｍの厚板を切
り出し、夫々を９３０　Ｃに加熱し、グ關厚さまで熱間
圧延した後、自然放冷した。更に試料表面を酸洗処理後
、θ、　、３　ｍｍ厚さまで冷間圧延した。これに、ｔ
ｔｓｏ〜５００Ｃで７時間の時効処理を行ない、更に冷
間圧延を行ない０．　、！５　ｍｍ厚さとした後、再び
りＯＯ〜ｓｏｏ　Ｃで７時間焼鈍した材料について、引
張強さ、破断伸び、ビッカース硬さ、導電率及び耐熱温
度を測定した。なお、これらのうち耐熱温度の測定は、
３００〜６００Ｃの塩浴中で５分間加熱処理した板材の
硬さを測定し、その硬さが比較的急激に下降し始める温
度を作図から求めることによって行なった。

これらの結果を第１表に示した。

第１表から明らかなように、本発明の銅合金材は、引張
強度乙０ψｍ以上、破断伸び７２％以上、導電率９．ｔ
％ＬＡＣＬａ以上及び耐熱温度４７θＣ以上となってお
り、夫々の特性の条件を満足している。

以上から明らかな通り、本発明は、強度が６０ｋｇ／ｆ
ｎｍ以上と高く、破断伸びが７０％以上あり、導電率が
ｌｉ−％４工人α８以上と高く１．且つ耐熱性がり３０
Ｃ以上と優れている加工性の良い銅−クロム−錫合金を
安価に提供するものであり、従って、上記工Ｃ用リード
フレーム材として用いて好適であるに止まらず、熱交換
器、連続鋳造用鋳型、電子電気機器の端子材、コネクタ
ー利などにも適用できる極めて工業的価値の高いもので
ある。

出願人　　住友金篇鉱山株式会社 代理人　弁理土中村勝成・　１ ？１．　　　・′ １−２／

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）　　クロム０．２〜ｉ、ｓ重量％、錫／、θ〜３
   ．θ重量％を含み、残部が実質的に銅から成る高力高導
   電性銅合金材。