JPS61130475A - 高張力銅合金材の製造方法 - Google Patents
高張力銅合金材の製造方法Info
- Publication number
- JPS61130475A JPS61130475A JP25052184A JP25052184A JPS61130475A JP S61130475 A JPS61130475 A JP S61130475A JP 25052184 A JP25052184 A JP 25052184A JP 25052184 A JP25052184 A JP 25052184A JP S61130475 A JPS61130475 A JP S61130475A
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- Japan
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- magnetic field
- copper alloy
- alloy
- alloy material
- strength
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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〕
本発明は、ワイヤカット放電加工装置等に用いるワ・イ
ヤ電極、或いはＩＣ及−びＬＳＩ等に使用される銅合金
材、特に高張力を有する銅合金材の製造方法に関する。
ヤ電極、或いはＩＣ及−びＬＳＩ等に使用される銅合金
材、特に高張力を有する銅合金材の製造方法に関する。
ワイヤカット放電加工は、ワイヤ電極と被加工体との間
で放電を起こさせ、その放電侵蝕現象により被加工体を
切断加工するもので、複雑な形状を有するプレス金型の
ような工作物の加工には特に通している。
で放電を起こさせ、その放電侵蝕現象により被加工体を
切断加工するもので、複雑な形状を有するプレス金型の
ような工作物の加工には特に通している。
上記の如きワイヤカット放電加工に於て使用されるワイ
ヤ電極の材料としては、線引加工が容易であること、導
電性が良好であること、電極として使用したとき大きな
加工速度が得られ且つ好ましくは消耗比が小さいこと、
耐熱性に擾れ特に高温時に抗張力が劣化せず使用中に断
線し難いこと、また、加工硬化を起さず、２次元加工、
３次元加工更にはワイヤ電極を巻いた箇所若しくは曲げ
た箇所での加工が容易であること、これに加えて更には
放電加工時のワイヤ電極のたわみ量（所謂フィコ量μ）
が小さく、親水性が良いこと等々の性質が要求される。
ヤ電極の材料としては、線引加工が容易であること、導
電性が良好であること、電極として使用したとき大きな
加工速度が得られ且つ好ましくは消耗比が小さいこと、
耐熱性に擾れ特に高温時に抗張力が劣化せず使用中に断
線し難いこと、また、加工硬化を起さず、２次元加工、
３次元加工更にはワイヤ電極を巻いた箇所若しくは曲げ
た箇所での加工が容易であること、これに加えて更には
放電加工時のワイヤ電極のたわみ量（所謂フィコ量μ）
が小さく、親水性が良いこと等々の性質が要求される。
このため、電極材料としては、一般的には純銅若しくは
黄銅等の銅合金、或いは純銅に亜酸化銅（ＣＬＩ２０）
を加えた銅合金が使用され、特殊な°用途の場合にはタ
ングステンやモリブデン又はその合金等が用いられてい
る。
黄銅等の銅合金、或いは純銅に亜酸化銅（ＣＬＩ２０）
を加えた銅合金が使用され、特殊な°用途の場合にはタ
ングステンやモリブデン又はその合金等が用いられてい
る。
然しなから、これらの電極材料はいずれも一長一短があ
り、ワイヤ電極として要求される上記の各種特性を兼ね
備えておらず、特に導電性と抗張力の両方に優れたもの
は提供されていない。
り、ワイヤ電極として要求される上記の各種特性を兼ね
備えておらず、特に導電性と抗張力の両方に優れたもの
は提供されていない。
一方、ＩＣ及びＬＳＩ等に使用される合金としては、最
初コバールが使用され、次いで４２アロイ、５２アロイ
等が使用されるようになった。そして、ＶＬＳ Ｉ等の
超大規模集積回路が開発されるに到って、特に、電気伝
導度、熱伝導度及び強度等の優れた合金が要求されるよ
うになり、現在では鉄合金及び銅合金が略同じ比率で使
用されている。
初コバールが使用され、次いで４２アロイ、５２アロイ
等が使用されるようになった。そして、ＶＬＳ Ｉ等の
超大規模集積回路が開発されるに到って、特に、電気伝
導度、熱伝導度及び強度等の優れた合金が要求されるよ
うになり、現在では鉄合金及び銅合金が略同じ比率で使
用されている。
この種の合金に於ても、ワイヤ電極の場合と同様に電気
伝導度と強度の両方に優れていることが要求される。
伝導度と強度の両方に優れていることが要求される。
然しなから、電気伝導度と強度との関係は、一般に電気
伝導度を上げれば強度が低下すると云う特性があり、今
後、電気伝導度を上昇させるに伴い低下する強度を如何
にして高く保つかが重要な研究課題となっている。
伝導度を上げれば強度が低下すると云う特性があり、今
後、電気伝導度を上昇させるに伴い低下する強度を如何
にして高く保つかが重要な研究課題となっている。
電気伝導度と強度を共に高く保つ方法は種々研究されて
いるが、そのうちスピノーダル分解及びその他の機構と
の複合処理が最も良い方法であると考えられている。
いるが、そのうちスピノーダル分解及びその他の機構と
の複合処理が最も良い方法であると考えられている。
例えば、従来Ｃｕ−Ｎｉ合金は全率固溶型合金と考えら
れていたが、特殊な元素を添加することにより、又は処
理を施すことによってスピノーダル分解を起す。
れていたが、特殊な元素を添加することにより、又は処
理を施すことによってスピノーダル分解を起す。
一般に銅合金では他の元素を添加するとヤング率が低下
する性質があるにも拘わらず、Ｃｕ−Ｎｉスピノーダル
合金では上記元素を添加すると共に、ヤング率が向上し
且つ電気伝導度の低下を低く押えることができる。
する性質があるにも拘わらず、Ｃｕ−Ｎｉスピノーダル
合金では上記元素を添加すると共に、ヤング率が向上し
且つ電気伝導度の低下を低く押えることができる。
而して、Ｃｕ−Ｎｉ合金にスピノーダル分解処理と強化
手段等の複合処理を行なうと、例えば、強度５Ｑｋｇ
／ ｔａ ２、電気伝導度８０％とすることができ、こ
れは現時点に於けるＬＳＩ用の合金としては極めて優秀
な値であり、また、ＶＬＳ Ｉ用の合金としても適合す
る値である。
手段等の複合処理を行なうと、例えば、強度５Ｑｋｇ
／ ｔａ ２、電気伝導度８０％とすることができ、こ
れは現時点に於けるＬＳＩ用の合金としては極めて優秀
な値であり、また、ＶＬＳ Ｉ用の合金としても適合す
る値である。
更に、この種の合金の必要条件としては熱膨張係数が小
さいことが要求される。一般に鉄系の合金は熱膨張係数
が小さく、銅系の合金は大きい値を示す。然しながら、
銅系の合金は熱伝導度が鉄系の合金の約１０倍と極めて
良いためリードフレーム用合金に利用される。従って、
銅系の合金は今後如何にして熱膨張係数を下げるかが最
大の課題となっている。
さいことが要求される。一般に鉄系の合金は熱膨張係数
が小さく、銅系の合金は大きい値を示す。然しながら、
銅系の合金は熱伝導度が鉄系の合金の約１０倍と極めて
良いためリードフレーム用合金に利用される。従って、
銅系の合金は今後如何にして熱膨張係数を下げるかが最
大の課題となっている。
本発明は叙上の観点に立ってなされたものであり、その
目的とするところは、高い張力を有すると共に、電気伝
導度、熱伝導度及び強度等にも優れ、ＬＳＩは勿論のこ
とＶＬＳＩ、更にはライ４ツ電極材等としても使用する
ことができる高張力の銅合金材を提供しようとするもの
である。
目的とするところは、高い張力を有すると共に、電気伝
導度、熱伝導度及び強度等にも優れ、ＬＳＩは勿論のこ
とＶＬＳＩ、更にはライ４ツ電極材等としても使用する
ことができる高張力の銅合金材を提供しようとするもの
である。
而して、上記の目的は、重量百分率で２５〜５０％のＺ
ｎと、０．１−１％の希土類元素と、残部がＣｕ並びに
不可避の不純物とから成る銅合金を、磁界内で上記磁界
と直交する方向に通電しつ＼圧延若しくは引抜き加工す
ることによって達成される。
ｎと、０．１−１％の希土類元素と、残部がＣｕ並びに
不可避の不純物とから成る銅合金を、磁界内で上記磁界
と直交する方向に通電しつ＼圧延若しくは引抜き加工す
ることによって達成される。
上記の如き方法により銅合金材を製造すれば、磁界内で
上記磁界と直交する方向に通電する過程に於て合金内部
で一種の電磁攪拌が行なわれ、或いは電磁応力が内部に
於ても作用し、結晶の粗大化が防止されるため、従来の
銅合金材に比べて極めて高い張力が得られると共に、電
気伝導度及び熱伝導度も高く保たれ、ＬＳＩは勿論のこ
とＶＬＳＩ用の銅合金材としても使用することができ、
更にはワイヤ電極材としても最適であり、広い分野で利
用可能な銅合金材が製造されるものである。
上記磁界と直交する方向に通電する過程に於て合金内部
で一種の電磁攪拌が行なわれ、或いは電磁応力が内部に
於ても作用し、結晶の粗大化が防止されるため、従来の
銅合金材に比べて極めて高い張力が得られると共に、電
気伝導度及び熱伝導度も高く保たれ、ＬＳＩは勿論のこ
とＶＬＳＩ用の銅合金材としても使用することができ、
更にはワイヤ電極材としても最適であり、広い分野で利
用可能な銅合金材が製造されるものである。
以下、図面並びに幾つかの実施例を参照しつ＼本発明方
法を具体的に説明する。
法を具体的に説明する。
第１図は本発明方法を実施するための装置の基本構成を
示す説明図、第２図は同種の装置の異なった構成のもの
を示す説明図である。
示す説明図、第２図は同種の装置の異なった構成のもの
を示す説明図である。
而して、第１図中、１は素材となる銅合金、２はヨーク
２ａ及びコイル２ｂから成る電磁石、３及び４は素材ｌ
に通電を行なう通電ローラ、５及び６はピンチローラ、
７は通電用電源、８及び９は圧延ローラである。
２ａ及びコイル２ｂから成る電磁石、３及び４は素材ｌ
に通電を行なう通電ローラ、５及び６はピンチローラ、
７は通電用電源、８及び９は圧延ローラである。
素材１としては、重量百分率で２５〜５０％のＺｎと、
０．１〜１％の希土類元素と、残部がＣｕ並びに不可避
の不純物とから成る銅合金が適している。
０．１〜１％の希土類元素と、残部がＣｕ並びに不可避
の不純物とから成る銅合金が適している。
電磁石２のヨーク２ａの先端の磁極部分は、図に示す如
く圧延ローラ８及び９と微小な間隙を保って配置され、
ヨークに巻き付けられたコイル２ｂに電流を通じて励磁
すれば、その磁力線は、磁性体で作製された圧延ローラ
８及び９を通じて素材ｌ中を図中上下方向に通過する。
く圧延ローラ８及び９と微小な間隙を保って配置され、
ヨークに巻き付けられたコイル２ｂに電流を通じて励磁
すれば、その磁力線は、磁性体で作製された圧延ローラ
８及び９を通じて素材ｌ中を図中上下方向に通過する。
この場合、コイル２ｂに通ずる電流は、圧延ローラ８及
び９間に３０００〜６０００工ルステツド程度の磁界が
生じるよう調整される。
び９間に３０００〜６０００工ルステツド程度の磁界が
生じるよう調整される。
素材ｌは、図では省略した送りローラ等により通電ロー
ラ３部分を経て上記３０００〜６０００エルステッドの
磁界内に送り込まれ、圧延ローラ８及び９で圧延されつ
＼引き堆られ、もう１つの通電ローラ４を経て取り出さ
れる。
ラ３部分を経て上記３０００〜６０００エルステッドの
磁界内に送り込まれ、圧延ローラ８及び９で圧延されつ
＼引き堆られ、もう１つの通電ローラ４を経て取り出さ
れる。
而して、素材■が磁界内を通過する期間中、素材１には
通電用型ｉ１１！ｉｔ７から通電ローラ３及び４を介し
て５ないし数１０Ａの直流、パルス若しくは交流電流が
通電される。従って、この電流は上記磁界と略直交する
形で流されることになる。然るときは、素材１内を流れ
る電流により生ずる磁場と、電磁石２による外部からの
磁場の交互作用によって素材１内では電磁攪拌が起り、
又は電磁応力による歪力が作用し、素材合金の粗大結晶
化が防止される。
通電用型ｉ１１！ｉｔ７から通電ローラ３及び４を介し
て５ないし数１０Ａの直流、パルス若しくは交流電流が
通電される。従って、この電流は上記磁界と略直交する
形で流されることになる。然るときは、素材１内を流れ
る電流により生ずる磁場と、電磁石２による外部からの
磁場の交互作用によって素材１内では電磁攪拌が起り、
又は電磁応力による歪力が作用し、素材合金の粗大結晶
化が防止される。
而して、素材ｌは上記の如く電磁攪拌されている期間中
に於て圧延ローラ８及び９で圧延されて引き出され、以
後適宜の時効処理が施こされるものである。
に於て圧延ローラ８及び９で圧延されて引き出され、以
後適宜の時効処理が施こされるものである。
第２図には、本発明方法に従って丸棒状の素材１を引抜
き加工してワイヤ電極等の線材を得る装置の基本構成が
示されており、第１図と同一の符号を付したものは同−
又は同等の作用効果を有する構成要素を示している。１
０は引抜きダイスであり、素材１に通電するための通電
子を兼ねている。
き加工してワイヤ電極等の線材を得る装置の基本構成が
示されており、第１図と同一の符号を付したものは同−
又は同等の作用効果を有する構成要素を示している。１
０は引抜きダイスであり、素材１に通電するための通電
子を兼ねている。
この場合に於ても、第１図の場合と同様に電磁石２の磁
界内に送り込まれた素材１に対し、電源７から通電ロー
ラ３及び引抜きダイス１０を介して磁界と直交する方向
へ通電が行なわれて電磁攪拌がなされるのと同時に、引
抜きダイス１０により引抜き加工が行なわれる。
界内に送り込まれた素材１に対し、電源７から通電ロー
ラ３及び引抜きダイス１０を介して磁界と直交する方向
へ通電が行なわれて電磁攪拌がなされるのと同時に、引
抜きダイス１０により引抜き加工が行なわれる。
実施例（１）
重量百分率で３５％のＺｎと、０．６％の希土類元素（
Ｙ）と、残部がＣｕ並びに不可避の不純物とから成る銅
合金を、４０００エルステッドの磁界内を通過させ、同
時に上記磁界と直交する方向に直流１０Ａの通電を行な
いつ一圧延して厚さ０．２Ｈの銅合金材を得た。
Ｙ）と、残部がＣｕ並びに不可避の不純物とから成る銅
合金を、４０００エルステッドの磁界内を通過させ、同
時に上記磁界と直交する方向に直流１０Ａの通電を行な
いつ一圧延して厚さ０．２Ｈの銅合金材を得た。
得られた合金材の導電率は匍％（ＩＡＣ５ｉ位）、引張
り強さは７５ｋｇ／ｍ２であり、ＩＣ等のリードフレー
ム用合金として従来のものより格段に優れた特性のもの
が得られた。
り強さは７５ｋｇ／ｍ２であり、ＩＣ等のリードフレー
ム用合金として従来のものより格段に優れた特性のもの
が得られた。
実施例（２）
ｆｆｉ１百分率で４６％のＺｎと、０．２％の希土類元
素（ミッシユメタル）と、残部がＣｕ並びに不可避の不
純物とから成る銅合金を、５０００エルステッドの磁界
内を通過させ、同時に上記磁界と直交する方向に５０１
１ｚの交流１０Ａの通電を行ないつ＼引抜き加工し、直
径Ｑ−２ｆｌの線材を得た。
素（ミッシユメタル）と、残部がＣｕ並びに不可避の不
純物とから成る銅合金を、５０００エルステッドの磁界
内を通過させ、同時に上記磁界と直交する方向に５０１
１ｚの交流１０Ａの通電を行ないつ＼引抜き加工し、直
径Ｑ−２ｆｌの線材を得た。
上記線材をワイヤ電極としてワイヤカット放電加工を行
なったところ、Ｉｐ＝ ５６０Ａ、τｏ＋４＝０．８ｐ
ｍの条件下で３１０ｗ２／ ａｋｉｎの加工速度が得ら
れ、断線等もなく、良好なワイヤ電極となり得ることが
判明した。
なったところ、Ｉｐ＝ ５６０Ａ、τｏ＋４＝０．８ｐ
ｍの条件下で３１０ｗ２／ ａｋｉｎの加工速度が得ら
れ、断線等もなく、良好なワイヤ電極となり得ることが
判明した。
なお、素材となる銅合金中に含有させるべき希土類元素
としては、上記Ｙやミッシユメタルの外に、Ｓｎ＋やＰ
ｒも利用し得る。
としては、上記Ｙやミッシユメタルの外に、Ｓｎ＋やＰ
ｒも利用し得る。
本発明は叙上の如く構成されるので、本発明方法による
ときは、電気伝導度、熱伝導度及び強度等を共に高く保
つことができ、ＬＳＩは勿論のことＶＬＳ Ｉのリード
フレーム用合金としても使用でき、更にはワイヤ電極と
しても極めて優れた効果を発揮し得る高張力銅合金材が
堤供されるものである。
ときは、電気伝導度、熱伝導度及び強度等を共に高く保
つことができ、ＬＳＩは勿論のことＶＬＳ Ｉのリード
フレーム用合金としても使用でき、更にはワイヤ電極と
しても極めて優れた効果を発揮し得る高張力銅合金材が
堤供されるものである。
４１図面のｆｉｉｌｉ車な説明
第１図は本発明方法を実施するための装置の基本構成を
示す説明図、第２図は同種の装置の異なった構成のもの
を示す説明図である。
示す説明図、第２図は同種の装置の異なった構成のもの
を示す説明図である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １）重量百分率（以下同じ）で２５〜５０％のＺｎと、
０．１〜１％の希土類元素と、残部がＣｕ並びに不可避
の不純物とから成る銅合金を、磁界内で上記磁界と直交
する方向に通電しつゝ圧延若しくは引抜き加工すること
を特徴とする高張力銅合金材の製造方法。 ２）上記磁界が３０００〜６０００エルステッドである
特許請求の範囲第１項記載の高張力銅合金材の製造方法
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25052184A JPS61130475A (ja) | 1984-11-29 | 1984-11-29 | 高張力銅合金材の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25052184A JPS61130475A (ja) | 1984-11-29 | 1984-11-29 | 高張力銅合金材の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61130475A true JPS61130475A (ja) | 1986-06-18 |
Family
ID=17209123
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25052184A Pending JPS61130475A (ja) | 1984-11-29 | 1984-11-29 | 高張力銅合金材の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61130475A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008014678A1 (fr) * | 2006-07-28 | 2008-02-07 | Kezheng Wang | Boue de résistance métallique à base de terres rares destinée à un circuit à couche épaisse basé sur un substrat métallique et procédé de production correspondant |
| US7687738B2 (en) * | 2001-12-21 | 2010-03-30 | Thermocompact | Wire for high-speed electrical discharge machining |
| WO2017028552A1 (zh) * | 2015-08-17 | 2017-02-23 | 江苏大学 | 组合静磁场辅助作用下轧制金属线棒材的方法 |
-
1984
- 1984-11-29 JP JP25052184A patent/JPS61130475A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7687738B2 (en) * | 2001-12-21 | 2010-03-30 | Thermocompact | Wire for high-speed electrical discharge machining |
| WO2008014678A1 (fr) * | 2006-07-28 | 2008-02-07 | Kezheng Wang | Boue de résistance métallique à base de terres rares destinée à un circuit à couche épaisse basé sur un substrat métallique et procédé de production correspondant |
| WO2017028552A1 (zh) * | 2015-08-17 | 2017-02-23 | 江苏大学 | 组合静磁场辅助作用下轧制金属线棒材的方法 |
| US10906076B2 (en) | 2015-08-17 | 2021-02-02 | Jiangsu University | Method for rolling metal wire or rod with assistance of combined static magnetic field |
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