JPS6240361A - 耐食性銅系部材の製造法 - Google Patents
耐食性銅系部材の製造法Info
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- JPS6240361A JPS6240361A JP17808885A JP17808885A JPS6240361A JP S6240361 A JPS6240361 A JP S6240361A JP 17808885 A JP17808885 A JP 17808885A JP 17808885 A JP17808885 A JP 17808885A JP S6240361 A JPS6240361 A JP S6240361A
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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。
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Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明に耐食性銅系部材の製造法に関し、特にＣｕ又は
Ｃｕ合金の特性を損なうことなく、を 耐食性精改善するものである。
Ｃｕ合金の特性を損なうことなく、を 耐食性精改善するものである。
従来の技術
一般にＣｕ又はＣｕ合金は加工性が優れ、良好な導電性
、伝熱性及び機械的強度を有［−１かつ耐食性も優れて
いるところから、各種機器、特に電子機器部品に用いら
れている。例えば半導体のリードフレームやリード線、
リレー、スイツチ、ブレーカ−、コネクター等のバネ接
点や端子、配線回路等に純Ｃｕｋ始め、Ｃｕ−Ａｇ、Ｃ
ｕ Ｐ、 （：ｕ−ＮＬ Ｃｕ−Ｚｎ、 Ｃｕ−８ｎ
、 （：ｕ −Ｆ ｅ、 Ｃｕ −Ｔ ｉ、 Ｃｕ−Ｂ
ｅ等のＣｕ合金からなる板、条、線、棒などが多用さ
れている。
、伝熱性及び機械的強度を有［−１かつ耐食性も優れて
いるところから、各種機器、特に電子機器部品に用いら
れている。例えば半導体のリードフレームやリード線、
リレー、スイツチ、ブレーカ−、コネクター等のバネ接
点や端子、配線回路等に純Ｃｕｋ始め、Ｃｕ−Ａｇ、Ｃ
ｕ Ｐ、 （：ｕ−ＮＬ Ｃｕ−Ｚｎ、 Ｃｕ−８ｎ
、 （：ｕ −Ｆ ｅ、 Ｃｕ −Ｔ ｉ、 Ｃｕ−Ｂ
ｅ等のＣｕ合金からなる板、条、線、棒などが多用さ
れている。
発明が解決しようとする問題点
電子機器部品は広範な環境で使用されるため、これに用
いるＣｕ系部材としては、これに耐えて安定し次機能を
保持する必要があるが、Ｃｕ系部材に由来する欠陥が少
なく、ない。多くの電子機器部品はレジンやガラスでモ
ールド封止され、Ｃｕ系部材からなる端子のみが外部に
露出し１、腐食損耗の外、応力の作用も加わって応力腐
食割れや腐食疲労等の腐食劣化を受は易い。
いるＣｕ系部材としては、これに耐えて安定し次機能を
保持する必要があるが、Ｃｕ系部材に由来する欠陥が少
なく、ない。多くの電子機器部品はレジンやガラスでモ
ールド封止され、Ｃｕ系部材からなる端子のみが外部に
露出し１、腐食損耗の外、応力の作用も加わって応力腐
食割れや腐食疲労等の腐食劣化を受は易い。
更に重要なことは封止部の機密性であるが、外気の水分
や腐食物質の浸入により内部回路や素子が損傷すること
も多い。例えば端子材として黄銅（Ｃｕ−２０〜３５％
Ｚｎ）が多用されているが、応力腐食割れという重大な
欠陥をまねき、リン青銅（Ｃｕ−４〜８％５ｎ−ＰＩ応
力腐食割れを改善するも、ポンディング、半田付け、溶
接、キュアー、エージング等の加熱処理を経てから最終
的にモールドされる多くの工程において、生成する脆弱
な酸化膜のため封止部の機密性が劣り、純Ｃｕ１ｄ機械
的強度が不足する。このように材料の最適な選定は困難
である。
や腐食物質の浸入により内部回路や素子が損傷すること
も多い。例えば端子材として黄銅（Ｃｕ−２０〜３５％
Ｚｎ）が多用されているが、応力腐食割れという重大な
欠陥をまねき、リン青銅（Ｃｕ−４〜８％５ｎ−ＰＩ応
力腐食割れを改善するも、ポンディング、半田付け、溶
接、キュアー、エージング等の加熱処理を経てから最終
的にモールドされる多くの工程において、生成する脆弱
な酸化膜のため封止部の機密性が劣り、純Ｃｕ１ｄ機械
的強度が不足する。このように材料の最適な選定は困難
である。
このため耐食性、耐酸化性（以下耐食性というつに優れ
、上記腐食欠陥やモールド部の欠陥を起さず、かつ電気
的特性や機械的特性の優れた経済的なＣＬＩ系部材が強
く望まれている。
、上記腐食欠陥やモールド部の欠陥を起さず、かつ電気
的特性や機械的特性の優れた経済的なＣＬＩ系部材が強
く望まれている。
問題点を解決するための手段
本発明はこれに鑑み種々検討の結果、任意のＣｕ系部材
について、その特性を損なうことなく、経済的に耐食性
を改善することができる耐食性銅系部材の製造法を開発
したもので、Ｃｕ又はＣｕ合金部材の少なくとも一部表
面に、Ｚｎ又はＺｎ合金を０．０５〜５μの厚さに被覆
ｔ１、加熱拡散して部材表層にＺｎの拡散層を形成する
ことを特徴とするものである。
について、その特性を損なうことなく、経済的に耐食性
を改善することができる耐食性銅系部材の製造法を開発
したもので、Ｃｕ又はＣｕ合金部材の少なくとも一部表
面に、Ｚｎ又はＺｎ合金を０．０５〜５μの厚さに被覆
ｔ１、加熱拡散して部材表層にＺｎの拡散層を形成する
ことを特徴とするものである。
本発明において、Ｚｎ又はＺｎ合金としては、Ｚｎ量始
め、Ｚ ｎ −ＣｄＳＺ ｎ−Ｓ ｎ、 Ｚ ｎ −Ｎ
ｉ。
め、Ｚ ｎ −ＣｄＳＺ ｎ−Ｓ ｎ、 Ｚ ｎ −Ｎ
ｉ。
Ｚｎ−Ｆｅ、 Ｚｎ−■ｎ、 Ｚｎ−Ｃｏ、Ｚｎ−Ｔｉ
等Ｚｎｆ、５０％以上含有するＺｎ合金を用い、これを
Ｃｕ又はＣｕ合金部材の少なくとも一部表面又は全面に
メッキ、蒸着、スパッター、ホットディップ、メタルス
プレー等により０．０５〜５μの厚さに被覆するか、又
は被覆径圧延や伸線加工により被覆厚さを０．０５〜５
μとする。
等Ｚｎｆ、５０％以上含有するＺｎ合金を用い、これを
Ｃｕ又はＣｕ合金部材の少なくとも一部表面又は全面に
メッキ、蒸着、スパッター、ホットディップ、メタルス
プレー等により０．０５〜５μの厚さに被覆するか、又
は被覆径圧延や伸線加工により被覆厚さを０．０５〜５
μとする。
次にこれを加熱処理することにより、Ｃｕ系部材の表層
とＺｎ又はＺｎ合金層を反応させ、Ｃｕ系部材の表層に
Ｚｎｋ拡散させてＣｕ−Ｚｎ−合金を形成する。尚加熱
処理による拡散によってＣｕ系部材の表面のＺｎ濃度を
１０〜４０％とすることが望ましく、ま几加熱処理に２
００℃以上で行なうことが実用的である。
とＺｎ又はＺｎ合金層を反応させ、Ｃｕ系部材の表層に
Ｚｎｋ拡散させてＣｕ−Ｚｎ−合金を形成する。尚加熱
処理による拡散によってＣｕ系部材の表面のＺｎ濃度を
１０〜４０％とすることが望ましく、ま几加熱処理に２
００℃以上で行なうことが実用的である。
作用
本発明に任意のＣｕ系部材の表面に薄いＣｕ−Ｚｎ合金
層を形成するもので、強度や導電性はＣｕ系部材で最適
に分担し、耐食性全表層の（：：ｕ−Ｚｎ合金層で分担
させる。Ｃｕ−Ｚｎ合金層は一般のＣｕ又はＣｕ合金よ
り電気化学的に卑であり、Ｃｕ系部材をカソーディック
に防食し、更ニ酸化し難く薄い緻密な酸化膜を形成する
ところからモールド封止性にも優れ、信頼性の高ツクは
大略０．５〜１０μの表層に留まｔ）１がつＣｕ系部材
がカン−ディックに保護されるためクラックの成長は起
り難く、割れの欠陥とはならない。
層を形成するもので、強度や導電性はＣｕ系部材で最適
に分担し、耐食性全表層の（：：ｕ−Ｚｎ合金層で分担
させる。Ｃｕ−Ｚｎ合金層は一般のＣｕ又はＣｕ合金よ
り電気化学的に卑であり、Ｃｕ系部材をカソーディック
に防食し、更ニ酸化し難く薄い緻密な酸化膜を形成する
ところからモールド封止性にも優れ、信頼性の高ツクは
大略０．５〜１０μの表層に留まｔ）１がつＣｕ系部材
がカン−ディックに保護されるためクラックの成長は起
り難く、割れの欠陥とはならない。
しかしてＣｕ系部材の表面に被覆するｚｎ又はＺｎ合金
層の厚さＵｏ、０５〜５μの範囲で実用上有効であり、
厚さが０．０５μ未満ではＺｎ分が不足し、厚さが５μ
を越えると大きな割れ欠陥を発生し易い。
層の厚さＵｏ、０５〜５μの範囲で実用上有効であり、
厚さが０．０５μ未満ではＺｎ分が不足し、厚さが５μ
を越えると大きな割れ欠陥を発生し易い。
また力ロ熱拡散によるＣｕ系部材の表層のＺｎ濃度は１
０〜４０％を越えるとＣｕ−Ｚｎ系の脆弱な合金層とな
り易い。
０〜４０％を越えるとＣｕ−Ｚｎ系の脆弱な合金層とな
り易い。
実施例
Ｃｕ系部材として、Ｃｕ、 Ｃｕ−２，４％Ｆｅ、−？
Ｏ，５％Ｚｎ−Ｐ及びＣｕ−４％Ｓｎ−／＠合金板用い
、それぞれ下記メッキ浴を用いてＺｎ金メッキしてから
Ａｒ気流中で加熱して第１表に示す耐食性Ｃｕ系部材を
製造１−た。
、それぞれ下記メッキ浴を用いてＺｎ金メッキしてから
Ａｒ気流中で加熱して第１表に示す耐食性Ｃｕ系部材を
製造１−た。
Ｚｎメッキ Ｚｎ（ＣＮ）２６０グ／１ＮａＣＮ
４（Ｈ’／ｌ Ｎａ ＯＨ８０ｆ／を 浴温 ２５℃ 電流密度 ２．５Ａ／ｄｍ２ 上記耐食性Ｃｕ系部材について、酸素量の多い表層２０
０大をスパッターエッチにより除去してから、オージェ
分光法（ＡＥＳ）により２００〜１０００＾の表面のＣ
ｕとＺｎ量を分析して平均値を求めた。ま之ＪＩｓに準
じてＮＨ，蒸気中で引張試験片を１５Ｋｐ／−の荷重で
引張り、応力腐食割れ破断時間を求めると共に、ＪＩＳ
に準じの温度に３分間加熱した後、セミキュアーにエポ
キシ板とホットプレス圧着ｔ−１これを引張試験して接
着力全求めた。これ等の結果をＣｕ−３５％Ｚｎ合金の
場と比較して第１表に示した。
４（Ｈ’／ｌ Ｎａ ＯＨ８０ｆ／を 浴温 ２５℃ 電流密度 ２．５Ａ／ｄｍ２ 上記耐食性Ｃｕ系部材について、酸素量の多い表層２０
０大をスパッターエッチにより除去してから、オージェ
分光法（ＡＥＳ）により２００〜１０００＾の表面のＣ
ｕとＺｎ量を分析して平均値を求めた。ま之ＪＩｓに準
じてＮＨ，蒸気中で引張試験片を１５Ｋｐ／−の荷重で
引張り、応力腐食割れ破断時間を求めると共に、ＪＩＳ
に準じの温度に３分間加熱した後、セミキュアーにエポ
キシ板とホットプレス圧着ｔ−１これを引張試験して接
着力全求めた。これ等の結果をＣｕ−３５％Ｚｎ合金の
場と比較して第１表に示した。
硯
胤
奪 寸 −ト リ 曽 ｃｏ ω
Ｏ［Ｆ］ −〇が＠” ’ Ａ ６ ６
Ａ Ｃ５６ｃｉ ４ → 憂にＶＳ −■
へ や り 寸 膿 ロ 呻 唖
１１ へ 凶 ω 円 −閃 ω の
−の○ 硬 −へ ｊ 寸 ｘ （Ｏト ■
■ ロ ８＝１表から明らかなように本発明法
Ｎｌｌ〜９に造られた部材は何れも応力腐食割れ破断を
起とカナく、腐食量も小さくエポキシ板との接−も高い
ことが判る。これに対しＺｎの被覆厚：本発明で規定す
る厚さより薄い比較法ｌ１１１Ｌ１０：ｚｎの被覆厚さ
が本発明で規定するより厚いで法随１１〜１２では何れ
も耐食性が低下し、キシ板との接着力も低ぐなっている
ことが判またＺｎの被覆拡散を行なわない比較法随１３
５では耐食性が劣り、エポキシ板との接着力り、特にＣ
ｕ−３５％Ｚｎ合金を用いた比較法ＮＦＬでは腐食量が
小さく、エポキシ板との接着力れているも、応力腐食割
れ破断を起すことが明の効果 のように本発明によれば、任意のＣｕ系部材面にＺｎ又
はＺｎ合金を被覆して、Ｃｕ系部材層にｚｎを拡散させ
ることにより、Ｃｒ系部材性を損なうことなく、耐食性
を改善し経済的適特性の部材とすることができるもので
、特に表層部のＺｎ濃度を内部に向かって連続的に減少
させることにより、内部への腐食の進行を有効に防止［
、得る等工業上顕著な効果を奏するものである。
Ｏ［Ｆ］ −〇が＠” ’ Ａ ６ ６
Ａ Ｃ５６ｃｉ ４ → 憂にＶＳ −■
へ や り 寸 膿 ロ 呻 唖
１１ へ 凶 ω 円 −閃 ω の
−の○ 硬 −へ ｊ 寸 ｘ （Ｏト ■
■ ロ ８＝１表から明らかなように本発明法
Ｎｌｌ〜９に造られた部材は何れも応力腐食割れ破断を
起とカナく、腐食量も小さくエポキシ板との接−も高い
ことが判る。これに対しＺｎの被覆厚：本発明で規定す
る厚さより薄い比較法ｌ１１１Ｌ１０：ｚｎの被覆厚さ
が本発明で規定するより厚いで法随１１〜１２では何れ
も耐食性が低下し、キシ板との接着力も低ぐなっている
ことが判またＺｎの被覆拡散を行なわない比較法随１３
５では耐食性が劣り、エポキシ板との接着力り、特にＣ
ｕ−３５％Ｚｎ合金を用いた比較法ＮＦＬでは腐食量が
小さく、エポキシ板との接着力れているも、応力腐食割
れ破断を起すことが明の効果 のように本発明によれば、任意のＣｕ系部材面にＺｎ又
はＺｎ合金を被覆して、Ｃｕ系部材層にｚｎを拡散させ
ることにより、Ｃｒ系部材性を損なうことなく、耐食性
を改善し経済的適特性の部材とすることができるもので
、特に表層部のＺｎ濃度を内部に向かって連続的に減少
させることにより、内部への腐食の進行を有効に防止［
、得る等工業上顕著な効果を奏するものである。
Claims (1)
- Ｃｕ又はＣｕ合金部材の少なくとも一部表面に、Ｚｎ又
はＺｎ合金を０．０５〜５μの厚さに被覆し、加熱拡散
して部材表層にＺｎの拡散層を形成することを特徴とす
る耐食性銅系部材の製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17808885A JPS6240361A (ja) | 1985-08-13 | 1985-08-13 | 耐食性銅系部材の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17808885A JPS6240361A (ja) | 1985-08-13 | 1985-08-13 | 耐食性銅系部材の製造法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6240361A true JPS6240361A (ja) | 1987-02-21 |
Family
ID=16042420
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17808885A Pending JPS6240361A (ja) | 1985-08-13 | 1985-08-13 | 耐食性銅系部材の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6240361A (ja) |
Cited By (11)
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| JPS52735A (en) * | 1975-06-24 | 1977-01-06 | Mitsui Anakonda Dohaku Kk | Electrolytic copper foil with bright surface consisting of brass layer and method of producing laminate therefor |
-
1985
- 1985-08-13 JP JP17808885A patent/JPS6240361A/ja active Pending
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