JPS6272490A

JPS6272490A - クラツド材料の製造方法

Info

Publication number: JPS6272490A
Application number: JP21195085A
Authority: JP
Inventors: Toshiaki Fujita; 敏明藤田; Makoto Kawakami; 誠川上
Original assignee: Sumitomo Special Metals Co Ltd
Current assignee: Proterial Ltd
Priority date: 1985-09-24
Filing date: 1985-09-24
Publication date: 1987-04-03
Also published as: JPH0256192B2

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】利用産業分野この発明は、金属基板上にＡＩまたはＭ合金条を冷間圧
接法にてクラッドするストライブ状クラッド材料の製造
方法に係り、冷間圧接後の拡散焼なまし処理及び歪取り
焼鈍を必要とせず、クラッド材料幅方向の内部歪が均一
で、エツチング、打抜き後の変形が防止されたクラッド
材料の製造方法に関する。

背景技術４２％ＮＬ　　Ｆｅ合金やコバール合金帯などの種々の
金属基板上に、Ａ＃、Ｍ’合金条を全面にあるいはスト
ライプ状にクラッドした材料が、電子部品材料として多
用されている。

例えば、／Ｖストライプ状クラッド材わ１の製造には、
４２％ＮＬ　　Ｆｅ合金の金属基板帯を還元雰囲気中で
焼鈍し、基板表面の清浄化処理を施したのち、ざらに冷
間圧接すべき表面部分にバフ研摩を施して清浄化し、こ
の基板上に１条おるいは所要パターンの複数条のＮ条を
重ね合せて冷間圧接し、圧接後あるいは少なくとも１回
の冷間圧延を行なった後、６００’Ｃ以下で拡散焼なま
し処理して、ＪＶ条と金属基板との接合を完全にし、ざ
らに、クラッド材料の寸法、形状を調整するため、少な
くとも１回の冷間圧延を行ない、さらに、ストライプ状
にクラッドすることによる基板幅方向に不均一に残留し
た内部応力歪あるいは打扱き加工後のエツジ部の残留歪
を除去するため、５５０’Ｃ以下で熱処理したり、５５
０°Ｃで加熱してクラッド条に張力を付与し、伸びを付
加して矯正する製造方法が、一般に採用されている。

従来の製造方法は、多大の工程ヤ熱処理を要し、製造コ
ストの上昇、並びに拡散炉なまし時のＡＩ。

Ａ１合金面の疵や表面品質の低下が問題となっていた。

発明の目的この発明は、電子部品材料に用いられるストライプ状ク
ラツド材わＩの製造方法を目的とし、従来、不可欠であ
った冷間圧接後の拡散炉なまし処理工程を省略でき、冷
間圧接工程のみで完全な接合が可能で、また、Ｎ材の密
着性及びＮ材表面品質がすぐれ、ざらに、歪取り焼鈍す
ることなく、金属基板幅方法の内部応力を均一にでき、
打法ぎ加工（炎の変形を防止できるクラッド材料の製造
方法を目的としている。

発明の構成と効果この発明は、クラッド材料の製造方法において、冷間圧
接後の拡散炉なまし処理工程を省略できる製造方法を目
的に種々検討した結果、特定のバフ研摩によって、金属
基板表面に表面硬化層を形成させ、ここにＡＩ、Ａ＆金
合金クラッドすると、冷間圧接のみで接合が完成され、
従来の拡散炉なまし処理が不要になることを知見し、ざ
らに、この圧接方法を製品形状２寸法精度等の厳しいリ
ードフレーム用のクラツド材への適用を種々検討した結
果、金属基板の一主面に四部溝を形成し、凹部溝形成主
面とは反対側他主面の凹部溝位置の金属基板表面に上記
の特定バフ研摩を施し、その主面の前記位置にＮまたは
Ｎ合金条を冷間圧接すると、基板幅方向の内部応力が均
一化され、前記の拡散炉なまし処理工程及び残菌歪取り
焼鈍工程が不要となり、冷間圧接のまま、あるいは冷間
圧接後の冷間圧延のみで、打扱き後の変形がないクラッ
ド材料が得られることを知見し完成したものである。

すなわち、この発明は、金属基板上にＡＩまたは／Ｖ合
金条を冷間圧接法にてクラッドするクラッド材料の製造
方法において、金属基板の一主面に凹部溝を形成し、金
属基板を還元雰囲気中で焼鈍後、金属基板より高い硬度
を有する清浄表面の金属線からなるワイヤーブラシによ
り、凹部溝形成主面とは反対側他主面の凹部溝位置の金
属基板表面をバフ研摩して、軟質焼鈍状態の金属基板硬
度より高く、塑性限界に相当する硬度以下の硬度を有す
る表面硬化層を、金属基板表面下に２０．ｉｓ以下の層
厚みで生成させたのち、該表面硬化層上に、ＡＩまたは
／Ｖ合金条を、圧下率２５％〜７０％で冷間圧接したこ
とを特徴とするクラッド材料のに方法である。

ざらに詳述すれば、平滑な２１面を有する金属基板、例
えば、４２％ＮＬ　−Ｆｅ合金やコバール合金の１主面
に、所要パターンにクラッドする／ＶｉるいはＡＩ！！
合金条の断面積に等しい凹部溝を同様配置パターンで、
冷間圧延により形成し、この凹部溝形成による内部の残
留歪を除去するため、不活性雰囲気にて、８５０　’Ｃ
〜１０５０°Ｃにて焼鈍したのち、回転ドラム全周に均
一かつ放射状に配置する金属線の硬度を、研摩する金属
基板の硬度よりも大きくし、かつ表面が清浄な金属線を
用いたワイヤブラシにて、凹部溝形成のない側の反対主
面をバフ研摩し、第２図に示す如く、金属基板表面に、
軟質焼鈍状態の金属基板硬度から塑性限界に相当する硬
度までの硬度を有する表面硬化層を、２０−以下の厚み
で生成させ、かかる表面硬化層上に、ＡＩ。

Ａ１合金条を２５％〜７０％の圧下率で冷間圧接すると
、該硬化層に亀裂を生じ、この亀裂内にＡＩ、Ｎ合金条
が、冷間圧接時に押込まれた状態となり、圧接が完全と
なり、また、ＡＩ、Ｍ合金の圧接部とそれ以外の箇所で
の圧下率が均一となり、従来不可欠とされていた接合を
安定化させるための拡散炉なまし処理は不要となり、ク
ラッド材料内部の歪が均一化され、後続での打扱きやエ
ツチング加工での製品に変形や歪が発生せず、歪取り焼
鈍処理の必要がなくなる。

発明の好ましい実施態様第１図Ａ、Ｂ、Ｃ図はこの発明によるクラッド材料の製
造方法を示す説明図であり、金属基板（１）の１主面に
、所要パターンにクラッドするへｇ必るいはＡ１合金条
の断面積に等しい凹部溝（２）を同様配置パターンで、
成形ロール（３）を用いて冷間圧延により形成し、この
凹部溝（２）形成による内部の残留歪を除去するため、
加熱炉（４）で、不活性雰囲気。

８５０℃〜１０５０℃にて焼鈍し、焼鈍後に巻き取った
コイル（５）より巻き戻された金Ｒ基板（１）に、ワイ
ヤブラシロール（６）にてバフ研摩し、研摩面上に、Ｍ
あるいはＡ１合金（７）を、超硬ロール（８）にて冷間
圧接し、その後鍛鋼ロール（９）にて冷間圧延し、製品
クラッド条として、製品コイル（１０）に巻き取る工程
を示している。

この発明において、ワイヤブラシロール（６）に用いる
金属線は、外径が０．１ｍ＋ｒ＋〜０．５ｍｍが好まし
く、金属基板を汚染しないよう、清浄表面を有する金属
線が望ましく、その硬度は耐摩耗性を考慮して、金属基
板（１）の硬度より大きい硬度を有する金属線であれば
、例えば、炭素鋼、ステンレス鋼等、いずれの金属線で
もよく、コストの点から高硬線材が最も好ましい。

上記ワイヤブラシによるバフ研摩で得られる、金属基板
表面の表面硬化層は、完全な冷間圧接効果を得るために
は、軟質焼鈍状態の金属基板硬度より高く、塑性限界に
相当する硬度以下の硬度が必要で、その層厚は、２０．
以下が好ましく、２０μｍを越えるとかえって圧接効果
が減少し、後続工程で剥離する恐れがおり、基板表面性
状が悪化するため好ましくない。

冷間圧接工程において、金属基板（１）の凹部溝（２）
にＮあるいはＮ合金（７）を圧接せず、反対主面の平滑
面へ圧接するのは、該Ｎ条が圧接ロールに付着するのを
防止するための潤滑剤が該溝に侵入して、完全な圧接か
得られず、後続工程において、剥離や膨れを発生させる
ためである。

また、圧接ロールには、軟鋼ロールでもよいが、超硬ロ
ール（８）の使用が好ましく、圧下率が２５％未満では
、充分な圧接が行なわれず、圧接後に〜必るいはＡ１合
金（７）が剥離する恐れがあり、また圧下率が７０％を
越えると、過剰圧下となり、クラッド材料に亀裂や割れ
が発生するため好ましくなく、冷間圧接工程での圧下率
は２５％〜７０％とする。また、／Ｖ条をロールに付着
させず、かつロール表面温度を一定に保持するため、含
有塩素己が２０ρρｍ以下の少量の罰滑剤を、使用する
必要がある。しかし、潤滑剤の供給量が過剰となると、
金属基板とＡ１条の圧接面に浸入し、圧接効果を阻害す
るとともに、クラツド化したのち、部分的剥離や微細膨
れを生じ、製品品質低下を招来し好ましくない。

また、潤滑剤には、極圧添力り材として塩素が使用され
るが、塩素の含有量が２０ｐｐｍを越えると、金属基板
表面に塩化物を生成し、オイルステンとなり、金属基板
とＮとの密着性を阻害しやすくなると共に金属基板表面
品質を損うため、含′Ｆｉ塩素量は２０ｐｐＨｌ以下と
する。

冷間圧延工程において、使用するロールには、超硬ロー
ルでもよいが、鍛鋼ロールのほうが好ましく、残留歪の
調整、クラッド製品の寸法、形状の調整、製品化のため
の後続の打扱き加工力るいはエツチング加工俊の製品変
形を防止するため、少なくとも１回の冷間圧延を行なう
が、その圧下率は５％〜２０％が好ましい。

実施例実施例１金属基板として、厚み０．４ｍｍＸ幅２５＋ｒｕｎの４
２％ＮＬ−Ｆｅ合金帯を用い、また、クラツド材として
、厚み０．０１０ｗ＋＋ｎＸ幅４．５ｔｎｍの純ｌ１９
９．７％のＡ＆条を使用した。

該金属基板の一方主面に、０．０１０ｍｔｎ深さ×５１
ＴｌｌＴＩ幅の１条の溝を中央部に、冷間圧延により形
成した。ついで、該金属基板帯を、水素中にて８５０°
Ｃ１２時間の条件で焼鈍した。

ざらに、外径１００ｗｕｒ＋のドラム全周面に、０．３
＋ｒ＋ｍφＸ５０＋ｔ＋＋ｎの表面清浄な高硬線材を放
射状に均一に配列したワイヤブラシにて、金属基板の溝
を設けない平滑主面の中央部をバフ研摩し、金属基板表
面より１８加深さまでが、硬度２４０ｔｉｖ　（塑性変
形に相当する硬度）〜１４０ＨＶ　（焼鈍状態に相当す
る硬度）の硬度を有するように仕上げた。

ついで、金属基板の表面硬化層部分上に、ＡＩ条を圧下
率３０％の条件で冷間圧接し、圧接時の潤滑剤には塩素
を含有しない漏滑剤を用い、圧接ロール表面を５０’Ｃ
に保持するように供給した。

冷間圧接俊、合金帯に圧下率５％、圧下率５％の冷間圧
延を２回施し、厚み０．２５０ｍｍＸ幅２５ｍｍのクラ
ッド製品を得た。

得られたクラッド材料を、５３０　’Ｃ，６分間、大気
中で加熱したのち、Ｍ面に、粘着テープを張りつけたの
ち、これをはがし、ＡＩ面を５０倍の倍率顕微鏡で観察
したところ、ＡＩ膨れ、剥離は何ら発生せず、極めて良
好な外観を呈していた。

実施例２実施例１で得られたこの発明のクラツド材１１を用いて
、下記のエツチング加工を施した。

材料を長さ１５０ｍｍに切断したのち、アセトンを用い
て５分間の超音波洗浄を施して脱脂した。ついで、櫛型
印刷スクリーを用いて、スクリーン印刷により、レジス
トを塗布した後、恒温槽にて、１００’Ｃｘ３０分間の
条件でレジストを硬化乾燥させた。

ざらに、これを４２ボーメの濃度を有する塩化第二鉄溶
液にて、窄温で２０分間エツチングし、不要部を溶出後
、水洗し、乾燥させたのら、トリクレン溶液に浸漬して
レジストを除去した。得られたこの発明材料によるリー
ドフレーム製品（第３図）は、線状部はいずれも１００
ｍｍ長さＸ１ｍｍ幅Ｘ　Ｏ，２５１ＴＩｍ厚みである。

また、比較のため、実施例１と同一材質寸法の金属基板
を用い、凹部溝を設けることなく、平滑面に同一寸法の
Ｎ条を、同一条件で冷間圧接し、ざらに実施例１の冷間
圧延を行ない、比較クラッド材料を得、上記のエツチン
グ加工を施し、リードフレーム（第４図）を製造した。

第３図と第４図はリードフレームの製品形状を示す上面
及び正面説明図でおり、第３図はこの発明によるクラッ
ド材料の場合であり、エツジ部の歪並びにＮクラッド部
の変形は極僅かであるが、第４図の従来製法によるクラ
ッド材料の場合は、エツジ部の歪並びに／Ｖクラッド部
の変形か大きく、湾曲している。すなわち、この発明に
よるクラッド材料は、リードフレーム等のように、形状
２寸法精度の厳しい製品の製造において、拡散焼なよし
や歪取り焼鈍工程を省略でき、かつエツチング加工後の
変形がない利点があり、リードフレームに最適材料であ
ることが分る。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明によるクラッド材料の製造方法を示す
説明図ある。第２図は金属基板表面深さと硬度との関係
を示すグラフである。第３図と第４図はリードフレーム
の製品形状を示ず上面説明図と正面説明図であり、第３
図はこの発明によるクラッド材料の場合、第４図は従来
製法によるクラッド材料の場合を示す。１・・・金属基板、２・・・凹部溝、３成形ロール、４
・・・加熱炉、５・・・コイル、６・・・ワイヤブラシ
ロール、７・・・ＡＩあるいはＡ１合金、８・・・超硬
ロール、９・・・鍛鋼ロール、１０・・・製品コイル。第１図（Ａ、（Ｂ）第２図表面からの深さくμｍ）（Ｃ）第３図　　　　　　第４図腎うＦ腎ジ２

Claims

【特許請求の範囲】

１　金属基板上にＡｌまたはＡｌ合金条を冷間圧接法に
てクラッドするクラッド材料の製造方法において、金属
基板の一主面に凹部溝を形成し、金属基板を還元雰囲気
中で焼鈍後、金属基板より高い硬度を有する清浄表面の
金属線からなるワイヤーブラシにより、凹部溝形成主面
とは反対側他主面の凹部溝位置の金属基板表面をバフ研
摩して、軟質焼鈍状態の金属基板硬度より高く、塑性限
界に相当する硬度以下の硬度を有する表面硬化層を、金
属基板表面下に２０μｍ以下の層厚みで生成させたのち
、該表面硬化層上に、ＡｌまたはＡｌ合金条を、圧下率
２５％〜７０％で冷間圧接したことを特徴とするクラッ
ド材料の製造方法。