JPS6146534B2 - - Google Patents
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- JPS6146534B2 JPS6146534B2 JP15395878A JP15395878A JPS6146534B2 JP S6146534 B2 JPS6146534 B2 JP S6146534B2 JP 15395878 A JP15395878 A JP 15395878A JP 15395878 A JP15395878 A JP 15395878A JP S6146534 B2 JPS6146534 B2 JP S6146534B2
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Landscapes
- Heat Treatment Of Nonferrous Metals Or Alloys (AREA)
- Conductive Materials (AREA)
Description
本発明は強度が高く、導電性が良好で耐軟化性
に優れた電子部品用銅合金とその製造方法に関す
るものである。 特に本発明合金は半導体を要素とする機器に用
いるリード（リードフレームも含まれる）材に適
している。 一般に銅に金属元素を添加すると銅本来の優秀
な加工性、熱伝導性およ導電性が低下するが、耐
軟化性および強度は向上するとされており、例え
ば前記電子部品用銅合金としては、耐軟化性に優
れたCDA194合金（Cu―Fe―Zn―Ｐ）、Cu―Mg
―Zr合金あるいはCu―Mg―Ｐ―Ag合金等が用
いられているが、CDA194合金は強度は高いが熱
伝導性および導電性が悪い。このことは出力用
ICおよびトランジスターのように大電力を扱う
ものにおいて致命的な欠点となつている。 また、Cu―Mg―Zr合金およびCu―Mg―Ｐ―
Ag合金は耐軟化性、熱伝導性および導電性は優
れているが、強度が幾分不足し、且つZrあるいは
Agを含むため高価である。 本発明は上記欠点に鑑み鋭意研究を行つた結果
導電性、強度、耐軟化性に優れ且つコストの安い
電子部品用銅合金とその銅合金の製造方法を確立
したもので、その要旨は、Fe0.25〜0.50wt％，
p0.10〜0.14wt％を含み、残部が本質的にCuから
なる強度、導電性および耐軟化性に優れる電子部
品用銅合金と、該銅合金で成る鋳塊を造り、これ
を熱間加工した後、700℃以上の温度から450℃の
温度まで冷却速度25℃／分以上の速度で冷却し、
さらに常温まで冷却した後、冷間加工し、次いで
500℃〜600℃の温度で５分〜180分最終焼鈍する
ことを特徴とする強度、導電性および耐軟化性に
優れる電子部品用銅合金の製造方法とにある。 次に本発明合金のFe，Ｐの添加量の限定理由
について説明すると、Fe0.25〜0.50wt％，P0.10
〜0.14wt％としたのは、この限定範囲でFeとＰ
とを共添すると本発明の目的である特性（導電
性、強度、耐軟化性）が得られるからで、すなわ
ちFeの下限は特に耐軟化性の向上に着目して
0.25wt％と限定し、上限は、造塊、加工性の難易
性と経済性とを考慮し、0.5wt％と限定した。こ
の限定したFe量に対して、Cu母相中に残存せず
Feと燐化物を形成するのに必要なＰ量は0.10〜
0.14wt％であり、この範囲よりＰが少なすぎると
Cu母相中にFeが残在し、導電性を低下させ、組
織が異常化し、強度、伸びが低下する。又Ｐが多
すぎるとFeと燐化物を形成し得なかつたＰがCu
母相中に残存し導電性を低下させる。 次に本発明の方法について詳説すると、冷却条
件の中で、700℃以上から冷却するのは、700℃未
満から冷却するとその後の冷間加工と焼鈍を行な
つても組織が微細結晶粒と粗大結晶粒とが混在す
る混粒組織となり、強度の向上は期待できないか
らである。次に冷却条件であるが700℃以上の温
度から450℃の温度まで冷却速度25℃／分以上と
限定した理由および450℃の温度から続いて常温
まで冷却する理由は、450℃の温度までを25℃／
分以下の冷却速度で冷却したり、450℃の温度で
維持したままにすると、700℃以上の温度でCu母
相中に固溶していたFeとＰがほとんど析出し、
その後の冷間加工と、続く500〜600℃で５分〜
180分最終焼鈍しても強度向上と耐軟化性向上に
寄与するFeとＰの化合物の析出量が少なくなる
ことによる。 最終焼鈍条件の中で焼鈍温度を500℃〜600℃に
限定したのは500℃未満の焼鈍では80％IACS以上
の導電率が得られず、また600℃を越える焼鈍で
はFeとＰの化合物の形態量、分布が異なり高い
軟質強度が得られないことによる。また最終焼鈍
条件の中で最終焼鈍時間を５分〜180分に限定し
たのは、５分未満の焼鈍では強度向上、耐軟化性
向上および導電率向上に寄与するFeとＰの化合
物の析出物の量が不十分であり、また180分を越
えて焼鈍しても強度向上、耐軟化性向上および導
電率向上に寄与するFeとＰの化合物を析出させ
る効果は180分以下の効果とほぼ差がなく経済性
を考慮したことによる。 次に本発明の銅合金、およびその製造方法をそ
の実施例によつて詳述する。 高純度銅を電気炉を用いて、木炭被覆下に約
1200℃で溶解し、目的値に応じた帯鉄チツプを投
入し、その溶落を確認後残した２割の銅装入物を
投入して、溶湯温度を1185℃まで下げ、CuとＰ
との中間合金（Cu―15％Ｐ）を加えて、脱酸
し、撹拌、沈静後鋳型に鋳込んで第１表に示す組
成の比較合金と本発明合金との各鋳塊を得た。こ
の時の鋳型は鋳鉄製のブツクモールドで、その内
容積は60mm×60mm×140mmであつた。
に優れた電子部品用銅合金とその製造方法に関す
るものである。 特に本発明合金は半導体を要素とする機器に用
いるリード（リードフレームも含まれる）材に適
している。 一般に銅に金属元素を添加すると銅本来の優秀
な加工性、熱伝導性およ導電性が低下するが、耐
軟化性および強度は向上するとされており、例え
ば前記電子部品用銅合金としては、耐軟化性に優
れたCDA194合金（Cu―Fe―Zn―Ｐ）、Cu―Mg
―Zr合金あるいはCu―Mg―Ｐ―Ag合金等が用
いられているが、CDA194合金は強度は高いが熱
伝導性および導電性が悪い。このことは出力用
ICおよびトランジスターのように大電力を扱う
ものにおいて致命的な欠点となつている。 また、Cu―Mg―Zr合金およびCu―Mg―Ｐ―
Ag合金は耐軟化性、熱伝導性および導電性は優
れているが、強度が幾分不足し、且つZrあるいは
Agを含むため高価である。 本発明は上記欠点に鑑み鋭意研究を行つた結果
導電性、強度、耐軟化性に優れ且つコストの安い
電子部品用銅合金とその銅合金の製造方法を確立
したもので、その要旨は、Fe0.25〜0.50wt％，
p0.10〜0.14wt％を含み、残部が本質的にCuから
なる強度、導電性および耐軟化性に優れる電子部
品用銅合金と、該銅合金で成る鋳塊を造り、これ
を熱間加工した後、700℃以上の温度から450℃の
温度まで冷却速度25℃／分以上の速度で冷却し、
さらに常温まで冷却した後、冷間加工し、次いで
500℃〜600℃の温度で５分〜180分最終焼鈍する
ことを特徴とする強度、導電性および耐軟化性に
優れる電子部品用銅合金の製造方法とにある。 次に本発明合金のFe，Ｐの添加量の限定理由
について説明すると、Fe0.25〜0.50wt％，P0.10
〜0.14wt％としたのは、この限定範囲でFeとＰ
とを共添すると本発明の目的である特性（導電
性、強度、耐軟化性）が得られるからで、すなわ
ちFeの下限は特に耐軟化性の向上に着目して
0.25wt％と限定し、上限は、造塊、加工性の難易
性と経済性とを考慮し、0.5wt％と限定した。こ
の限定したFe量に対して、Cu母相中に残存せず
Feと燐化物を形成するのに必要なＰ量は0.10〜
0.14wt％であり、この範囲よりＰが少なすぎると
Cu母相中にFeが残在し、導電性を低下させ、組
織が異常化し、強度、伸びが低下する。又Ｐが多
すぎるとFeと燐化物を形成し得なかつたＰがCu
母相中に残存し導電性を低下させる。 次に本発明の方法について詳説すると、冷却条
件の中で、700℃以上から冷却するのは、700℃未
満から冷却するとその後の冷間加工と焼鈍を行な
つても組織が微細結晶粒と粗大結晶粒とが混在す
る混粒組織となり、強度の向上は期待できないか
らである。次に冷却条件であるが700℃以上の温
度から450℃の温度まで冷却速度25℃／分以上と
限定した理由および450℃の温度から続いて常温
まで冷却する理由は、450℃の温度までを25℃／
分以下の冷却速度で冷却したり、450℃の温度で
維持したままにすると、700℃以上の温度でCu母
相中に固溶していたFeとＰがほとんど析出し、
その後の冷間加工と、続く500〜600℃で５分〜
180分最終焼鈍しても強度向上と耐軟化性向上に
寄与するFeとＰの化合物の析出量が少なくなる
ことによる。 最終焼鈍条件の中で焼鈍温度を500℃〜600℃に
限定したのは500℃未満の焼鈍では80％IACS以上
の導電率が得られず、また600℃を越える焼鈍で
はFeとＰの化合物の形態量、分布が異なり高い
軟質強度が得られないことによる。また最終焼鈍
条件の中で最終焼鈍時間を５分〜180分に限定し
たのは、５分未満の焼鈍では強度向上、耐軟化性
向上および導電率向上に寄与するFeとＰの化合
物の析出物の量が不十分であり、また180分を越
えて焼鈍しても強度向上、耐軟化性向上および導
電率向上に寄与するFeとＰの化合物を析出させ
る効果は180分以下の効果とほぼ差がなく経済性
を考慮したことによる。 次に本発明の銅合金、およびその製造方法をそ
の実施例によつて詳述する。 高純度銅を電気炉を用いて、木炭被覆下に約
1200℃で溶解し、目的値に応じた帯鉄チツプを投
入し、その溶落を確認後残した２割の銅装入物を
投入して、溶湯温度を1185℃まで下げ、CuとＰ
との中間合金（Cu―15％Ｐ）を加えて、脱酸
し、撹拌、沈静後鋳型に鋳込んで第１表に示す組
成の比較合金と本発明合金との各鋳塊を得た。こ
の時の鋳型は鋳鉄製のブツクモールドで、その内
容積は60mm×60mm×140mmであつた。
【表】
続いて、前記比較合金と本発明合金との鋳塊を
それぞれ面削後900℃に加熱し、厚さ20mmまで熱
間圧延し、750℃から室温（約20℃）まで2400
℃／分の速度で水中冷却し、酸洗して厚さ20mmの
冷間加工前素材とした。 次に比較合金から成る前記厚さ20mmの冷間加工
前素材は、厚さ0.5mmまで冷間加工率97.5％で冷
間圧延を行つた。これにより得られた厚さ0.5mm
の板を試料No.Ａとした（試料No.Ａ：第２表及び第
３表に対応する） 本発明合金から成る前記厚さ20mmの冷間加工前
素材は、厚さ10mmまで冷間圧延（冷間加工率50
％）したところで４分割し、１つは引き続き冷間
圧延して厚さ0.5mmの板とした。これを試料No.Ｂ
とした（試料No.Ｂ：第２表及び第３表に対応す
る）残る３つの中の１つは400℃で30分、１つは
550℃で30分、１つは650℃で30分それぞれ中間焼
鈍をした後冷間圧延して厚さ0.5mmの板とした。
これ等を試料No.Ｃ（400℃）、Ｄ（550℃）、Ｅ
（650℃）とした（試料No.Ｃ，Ｄ，Ｅ：第２表に対
応する） これ等得られた前記試料（Ａ〜Ｅ）をそれぞれ
分割して試験片（形状はASTME8規格に従つ
た。）とし300℃，400℃，450℃，500℃，550℃，
600℃，700℃，800℃で各30分最終焼鈍を行なつ
た後圧延方向に平行な機械的性質の焼鈍軟化特性
を得た。特性値の結果を第２表に示す。
それぞれ面削後900℃に加熱し、厚さ20mmまで熱
間圧延し、750℃から室温（約20℃）まで2400
℃／分の速度で水中冷却し、酸洗して厚さ20mmの
冷間加工前素材とした。 次に比較合金から成る前記厚さ20mmの冷間加工
前素材は、厚さ0.5mmまで冷間加工率97.5％で冷
間圧延を行つた。これにより得られた厚さ0.5mm
の板を試料No.Ａとした（試料No.Ａ：第２表及び第
３表に対応する） 本発明合金から成る前記厚さ20mmの冷間加工前
素材は、厚さ10mmまで冷間圧延（冷間加工率50
％）したところで４分割し、１つは引き続き冷間
圧延して厚さ0.5mmの板とした。これを試料No.Ｂ
とした（試料No.Ｂ：第２表及び第３表に対応す
る）残る３つの中の１つは400℃で30分、１つは
550℃で30分、１つは650℃で30分それぞれ中間焼
鈍をした後冷間圧延して厚さ0.5mmの板とした。
これ等を試料No.Ｃ（400℃）、Ｄ（550℃）、Ｅ
（650℃）とした（試料No.Ｃ，Ｄ，Ｅ：第２表に対
応する） これ等得られた前記試料（Ａ〜Ｅ）をそれぞれ
分割して試験片（形状はASTME8規格に従つ
た。）とし300℃，400℃，450℃，500℃，550℃，
600℃，700℃，800℃で各30分最終焼鈍を行なつ
た後圧延方向に平行な機械的性質の焼鈍軟化特性
を得た。特性値の結果を第２表に示す。
【表】
第２表から明らかな通り、本発明方法で造られ
た本発明合金（試料No.Ｂ，Ｃ，Ｄ）は比較合金
（試料No.Ａ）に比較して軟化温度が100℃高く、且
つ軟質材の強度も高いことを示している。 また試料No.Ｅの比較合金は熱間圧延後焼鈍（中
間焼鈍、最終焼鈍を含む）を行なう場合600℃以
下の温度が望ましいことを示すもので、焼鈍温度
を600℃を越えて行なうことは先に述べた様にFe
とＰの化合物の形態、量、分布が異なり高い軟質
強度が得られないことを示すものである。 さらに温度400℃，500℃，600℃で各30分最終
焼鈍した試料Ａと試料Ｂについて導電率をダブル
ブリツヂで測定した。測定結果を第３表に示す。
た本発明合金（試料No.Ｂ，Ｃ，Ｄ）は比較合金
（試料No.Ａ）に比較して軟化温度が100℃高く、且
つ軟質材の強度も高いことを示している。 また試料No.Ｅの比較合金は熱間圧延後焼鈍（中
間焼鈍、最終焼鈍を含む）を行なう場合600℃以
下の温度が望ましいことを示すもので、焼鈍温度
を600℃を越えて行なうことは先に述べた様にFe
とＰの化合物の形態、量、分布が異なり高い軟質
強度が得られないことを示すものである。 さらに温度400℃，500℃，600℃で各30分最終
焼鈍した試料Ａと試料Ｂについて導電率をダブル
ブリツヂで測定した。測定結果を第３表に示す。
【表】
第３表から明らかな通り、本発合金を本発明方
法で製造すると導電性および熱伝導性が良好とな
ること示している。（ただし熱伝導率は導電率と
ほぼ比例するものとして考慮した。） 尚、この発明において、添加元素としてAg，
Al，Ｂ，Be，Co，Cr，In，Mg，Mn，Ni，Sb，
Si，Sn，Ti，Zn，Zr，As，Seおよびミツシユメ
タルのうち１種以上を導電性の低下を考慮して少
量（望ましくは合計0.1wt％以下）添加すること
もある。この場合、これ等添加元素は合金の強
度、耐軟化性に寄与すると同時に耐食性および鋳
造性をも向上する。
法で製造すると導電性および熱伝導性が良好とな
ること示している。（ただし熱伝導率は導電率と
ほぼ比例するものとして考慮した。） 尚、この発明において、添加元素としてAg，
Al，Ｂ，Be，Co，Cr，In，Mg，Mn，Ni，Sb，
Si，Sn，Ti，Zn，Zr，As，Seおよびミツシユメ
タルのうち１種以上を導電性の低下を考慮して少
量（望ましくは合計0.1wt％以下）添加すること
もある。この場合、これ等添加元素は合金の強
度、耐軟化性に寄与すると同時に耐食性および鋳
造性をも向上する。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ Fe：0.25〜0.50wt％，ｐ：0.10〜0.14wt％を
含み残部が本質的にCuからなることを特徴とす
る強度，導電性および耐軟化性に優れる電子部品
用銅合金。 ２ Fe：0.25〜0.50wt％，ｐ：0.10〜0.14wt％を
含み、残部が本質的にCuで成る鋳塊を造り、こ
れを熱間加工した後、700℃以上の温度から450℃
の温度まで冷却速度25℃／分以上の速度で冷却
し、さらに常温まで冷却した後冷間加工し、次い
で500℃〜600℃の温度で５分〜180分最終焼鈍す
ることを特微とする強度、導電性および耐軟化性
に優れる電子部品用銅合金の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15395878A JPS5579848A (en) | 1978-12-12 | 1978-12-12 | Copper alloy with superior strength, electric conductivity and softening resistance and manufacture thereof |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15395878A JPS5579848A (en) | 1978-12-12 | 1978-12-12 | Copper alloy with superior strength, electric conductivity and softening resistance and manufacture thereof |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5579848A JPS5579848A (en) | 1980-06-16 |
| JPS6146534B2 true JPS6146534B2 (ja) | 1986-10-15 |
Family
ID=15573781
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15395878A Granted JPS5579848A (en) | 1978-12-12 | 1978-12-12 | Copper alloy with superior strength, electric conductivity and softening resistance and manufacture thereof |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5579848A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01121830A (ja) * | 1987-11-06 | 1989-05-15 | Canon Inc | ファインダ連動形カメラグリップ |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5893860A (ja) * | 1981-11-30 | 1983-06-03 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 高力高導電性銅合金の製造方法 |
| JPS6039139A (ja) * | 1983-08-12 | 1985-02-28 | Mitsui Mining & Smelting Co Ltd | 耐軟化高伝導性銅合金 |
| US4605532A (en) * | 1984-08-31 | 1986-08-12 | Olin Corporation | Copper alloys having an improved combination of strength and conductivity |
| JPH03294461A (ja) * | 1990-04-10 | 1991-12-25 | Tatsuta Electric Wire & Cable Co Ltd | 高力高導電性銅合金細線の製造方法 |
| JP2593107B2 (ja) * | 1990-11-15 | 1997-03-26 | 同和鉱業株式会社 | 高強度高導電性銅基合金の製造法 |
-
1978
- 1978-12-12 JP JP15395878A patent/JPS5579848A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01121830A (ja) * | 1987-11-06 | 1989-05-15 | Canon Inc | ファインダ連動形カメラグリップ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5579848A (en) | 1980-06-16 |
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