JPS63109155A - 耐食性、はんだ性、密着性にすぐれたＣｕ系被覆鋼板の製造方法 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は、耐食性特に加工或いは切口端面等のＦｅ露出
部の耐食性、はんだ性、役覆層の密着性にすぐれ建築材
料或いはＩ　ＣＩＪ−ドフレームのような電子機器用素
材として使用されるＣｕ系被覆鋼板に関するものである
。

（従来の技術） 銅めっき鋼板は、例えば「鉄と鋼Ｊ　１９８０年。

Ｖｏｌ１号、　Ｐ、１３０に示されるように、Ｃｕ被覆
層の耐食性、加工性、自己ロウ付は接合性、高電導性等
から工業用素材に使用されている。伽めりき鋼板は普通
鋼板のめっき原板にはシアン化鋼めっき浴の下地めりき
を行なりてから硫酸銅めっき浴のＣｕめっきを行なう方
法、またステンレス（１８Ｃｒ−８％Ｎｉ系）のめっき
原板にはニッケル下地めっきを行なってから硫酸銅めっ
き浴のＣｕめっき方法の密着性を高めるメッキ方法が行
なわれている。

しかしながら、これらのメッキ方法によったＣｕめっき
鋼板は、耐食性、Ｗ、：合性、密着性等にすぐれた性能
を示すものの、必ずしも次の様な点で満足すべき性能が
得られていなかりた。すなわち、Ｃｕめっき、層がめつ
き原板に比して電位的に貴（カソーディック）なため、
切口端面等のＦｅ露出部の耐食性が充分でなく、またＦ
ｅ露出部のはんだ接合性が充分でない、さらに、めっき
密着性についても必ずしも充分でなく、加熱によってブ
リスターを発生する傾向があった。

従って、これらの欠点を解決したＣｕ系被覆鋼板の開発
が要請されている。一方、ＩＣＩＪ−ドフレーム用素材
として、近年性能特性のすぐれた鋼板を使用した素材の
開発の要望が高い。従来からＩＣ用等のリードフレーム
用素材には、例えば「表面処理技術総覧」めっき・＠極
酸化編、昭和５８年６月１５日１株式会社広信社発行の
Ｐ、６８３で超介されているように、　Ｃｕ系累劃側し
てＣｕ−Ｆｅ−Ｐ　、Ｃｕ−Ｆｅ−Ｃｏ−８ｎ−Ｐ　。

Ｃｕ　−Ｎ＋　−Ｓｎ系合金等が、またＦｅ系素材とし
てＦｅ　−４２％　Ｎｌ高合金系素材が使用されてきた
。

これらのＩＣリードフレーム用素材は機械的強さ、電気
伝導度、熱伝導度、耐食性等にすぐれ、またリードフレ
ーム製造時のハンダ性、めっき性等、にもすぐれている
。

しかしながら、これらの素材は高コストの問題から、最
近では安価なリードフレーム用素材として冷延鋼板の使
用が検討され、一部で使用されつつある。しかしながら
、このような素材は、リードフレーム用素材に要求され
る諸性能を満足に具備するものでなく特に耐食性、ハン
ダ性、熱伝導性を改善した鋼素材の開発が要請されてい
る。

（発明の解決しようとする問題点） このような状況から、本発明は耐食性、はんだやロウ付
は等の接合性、Ｃｕ被覆層の密着性等にすぐれたＣｕ系
被覆鋼板を提供するものである。

すなわち、Ｃｕ系被覆鋼板は使用される用途の多様化或
いは使用される腐食環境の悪化に伴なって、次の様な点
の改善が必要である。

（ａ）　　Ｃｕ金属は、めっき原板の鋼に比して電位的
に貴であるため、Ｃｕめっき層は如何に厳格にＣｕめり
き作業を行なってもピンホール等のめっき欠陥を皆無に
することは出来ない。

その結果として、ピンホール部等から赤錆を発生し耐食
性を劣化する。特にＣｔ−イオンを含有する厳しい腐食
環境では穿孔腐食による耐食性劣化が著しい。従って、
ピンホールのようにめっき欠陥の少ないＣｕ系被覆層の
生成が必要である。

（′ｂ）剪断端面或いはプレス加工時の切口端面等のよ
うなめっき原板のＦ６露出部は、前記と同様、Ｃｕめっ
き層と原板との電位差が大きく、端面のＦｅ露出部から
赤錆や穿孔腐食を発生する。

従って、このような端面の腐食を軽減するＣｕ系被覆層
の生成が必要である。

また、切口端面の防食性から使用過程でＣｕめっきが行
なわれるが、例えばリードフレーム等の電子機器製造後
においてもめっき欠陥を生成しにくいＣｕめっき層の生
成が必要である。またその他のめつき平面部の耐食性に
ついてもＣｕめっき付着量を減じてもすぐれていること
。

（ｃ）所定形状に加工後のはんだ性、ロウ付は性等の接
合性についてもすぐれていることが必要である。特に端
面Ｆｅ露出部の接合性が経時後においても良好であるこ
と、 （ｄ）　　Ｃｕ系被覆層の密着性が、苛酷な加工或いは
接合に対して、従来のＣｕめっき鋼板よシその被覆ＲＡ
の密着性がすぐれていること、 （ｅ）　　熱伝導性、電気伝導性を向上するＣｕ系被覆
層であること。

これらの要求に対し従来のＣｕめりき鋼板のめりきたを
増加しただけでは満足するものが得られない。

すなわち、Ｃｕめっき〜のめっき欠陥は可成シ減少でき
るものの、必ずしも要求に満足する耐食性が得られず、
まためっき層厚さが増加すると密着性を劣化する傾向に
ある。

さらに、剪断面等のＦｅ露出部の耐食性、接合性は、何
ら改善されるものでない。

従って、本発明はこれらの問題点を解決すると共に、前
記（、）〜（・）項に記載した要求の性能を満足しうる
性能特に、耐食性、はんだ性、密着性にすぐれたＣｕ系
被覆鋼板を提供するものである。

（問題点を解決するための手段） 本発明の要旨は、重量％で、Ｃ：　０．３０％以下、酸
可溶Ａｔ；０．００５〜０．１０％、Ｃｒ：ｌ、５〜２
０％を含有し、あるいはさらにＣｕ：０．０５〜１、０
％、Ｎｉ　：０．０５〜１０．ＯＡ、Ｍｏ　：　０．０
５〜０．５チの１種または２ａｉ以上を含有し残部Ｆｅ
及び不可避的不純物からなるＣｒ含有鋼板の表面にＣｕ
拡散層を有するＣｕ被覆層を施し、Ｃｕ拡散層の厚さが
０．１〜３μでかつＣｕ拡散層とＣｕ被覆層の厚みが０
．５〜１５μで構成された耐食性、はんだ性、密着性に
すぐれたＣｕ系被覆痰板である。

（作用） 以下に本発明の詳細な説明する。転炉、電炉等の溶解炉
で溶製された溶鋼を連続鋳造法また造塊２分塊法を経て
スラブとし熱間圧延、冷間圧延或いは焼鈍工程等を経て
、Ｃ；　０．３０　％以下、酸可溶Ａｌ；０．００５〜
０．１０％、Ｃｒ：１．５〜２０チを含有するめつき原
板を製造する。

Ｃは機械的強度向上元素として経済的に有利であシ、こ
の観点からはＣ含有量が多い程有効であるが、その含有
量が増加するとＣｕ被覆層のピンホール、被覆層欠陥等
が増加し、耐食性を劣化する。すなわち、鋼表面にセメ
ンタイト。

クロムカーバイト尋の析出量が多くなシ、Ｃｕめりき層
被覆性、との被葆層の加熱拡散層の均一生成によるめっ
き層欠陥のいんぺい効果が減少する欠点があシ、耐食性
を劣化する。また、カーバイドの析出量が多くなると材
質が脆くなる欠点を生じる。而して、めりき原板中のＣ
含有量は耐食性、材質性能の観点から０．３０１以下、
好ましくは０．１５　％以下である。

ＡＬは、鋼東に残存する酸可溶Ａｔ（ＳＱＬ　Ａｔ）量
が０．００５チ未満の歩合有量では、酸素性ガスによる
気泡の発生を防止する事が困難であシ、１０表面欠陥発
生率を著しく高め鋼素材自体の耐食性劣化、機械的性質
劣化の起点となるので好ましいものでない。また０、１
０％を越える過剰な酸可溶Ａｔは、Ａｔ系酸化物を鋼表
面に点在させて耐食性劣化の起点となシ、さらにＣｕ被
覆層処理に対して均一被覆性を阻害する要因となシ好ま
しいものでない。従って、鋼中に含有される５ｏＬＡＬ
は、本発明が目的とするＣｕ系被覆鋼板の性能が安定し
て確保できる量として、０．００５〜０．１０チ、好ま
しくｉｄｏ、０１〜０．０８　％である。

Ｃｒは、本発明においてめっき原板の耐食性と強度を向
上する元素として添加するものである。

Ｃｒ含有銅板は、Ｃｒ含有なし鋼板；（比して、鋼板自
体の耐錆性、耐食性自体がすぐれているとともに、腐食
環境において電位的に貴（カン−ディック）なＣｕ被覆
層の電位に近接化される。

その結果として、鋼板自体とＣｕ系被覆層との複合効果
の両面からすぐれた耐錆性、耐食性が得られる。

また、壁材或いはリードフレーム用素材等機械的強度が
要求される用途には、Ｃｒを含有することによって機械
的強度が耐食性と共に併せ得られる。

Ｃｒ含有量が１．５％未満では、上記目的とする耐食性
、機械的強度が得られ、ず、またＣｒ含有量が２０チを
越える場合は、Ｃｕ系被覆層との間に良好な密着性が得
られにくいことまたＣｕ系被覆層を設けても、その端面
の接合性が不充分である等の欠点を有する。さらには、
Ｃｒ含有量の増加は、電気伝導性、熱伝導性等を劣化せ
しめるので、電子機器用部品に適用する場合は少ない方
が好ましい。従って、Ｃｒ含有量”は１．５〜２０チ、
好ましくは３〜９％である。

また、めっき原板中の不可避的不純物元素については、
特に規定されるものではないが、以下述べるような含有
量が好ましい。

Ｓｔは、０．６チ以下が好ましい。Ｓｔは機械的強度上
昇に有効であるが、Ｓ１含有量が過剰に増加すると、Ｓ
ｉ系酸化物が鋼表面に点在し、本発明におけるＣｕ系被
覆処理に対して、均一被覆性を阻害するので、耐食性の
点で好ましいものでない。従って、０．６　％以下、好
ましくは０．３％以下である。

Ｍｎは、耐食性に悪影響を及ばずことはないが含有量の
増加により機械的強度を上昇しその圧延加工性を劣化す
るので、１．５チ以下がよい。

その他、ｐ、ｓについては、通常の製鋼方式で含有され
る範囲で０．０２％以下がよい。

さらに、本発明の第２の発明においては、上記の成分で
構成されるめっき原板にＣｕ　、　Ｎｉ　。

Ｍｏの１種又は２穆以上を含有せしめる。これら元素は
、鋼板自体の耐錆性、耐食性を向上させるとともに、腐
食環境においては前記したようにＣｒとの複合添加によ
って電位が貴（カソーディック）になシ、Ｃｕ被覆層と
の電位差が近接化され、Ｆｅの優先腐食による耐錆性、
耐食性能の劣化が一段と防止される。

而して、これら元素の添加は、Ｃｕが０．０５〜１、０
％、Ｎｉが０．０５〜１０％、Ｍｏが０．０５〜０．５
％である。Ｃｕの添加量が０．０５−未満では、上記の
耐食性効果が得られず、また１、０％を越える場合は原
板製造時の熱延工程において赤熱脆性による割れや鋼表
面にＣｕが濃縮しスケール疵を発生し易くなる。従って
、Ｃｕは０．０５〜１．０％、好ましくは０．１〜０．
５％である。

Ｎｉは、添加量が０．０５％未満では、耐食性効果が得
られず、また、１０％を越える場合は、耐食性の向上効
果が飽和するとともに、Ｃｒとの共存によってＣｕ系被
穫銅板の切口端面部の原板露出部の接合性を劣化する。

従って、Ｎ１の添加量は０．０５〜１０チ、好ましくは
０．１〜６％である。

Ｍｏの添加量が０．０５％未満では、耐食性向上効果が
得られず、また０、５％を越える場合はその効果が飽和
するとともに、材質が硬質化し、リードフレーム材のよ
うな薄手材を得るための圧延加工が困難となる。

従つて、その添加量は０．０５〜ｏ、　ｓ　Ｏ％、好ま
しくは０．１〜０．３である。

次いで、上記のめっき原板に、Ｃｕ拡散層を有するＣｕ
９ｉ層を所定厚みで設ける必要がある。

このＣｕ系被覆層を設ける方法は、特に規定するもので
はないが、以下の様な方法で被覆層が設けられる。

冷間圧延材（Ａｓ　Ｃｏ１ｄ材）或いは冷延鋼板（フル
フィニ、シー材）の表面を脱脂、酸洗の表面清浄化及び
活性化処理した後Ｃｕめっき処理を施す。このＣｕめり
き処理の一例として、以下のような条件でめっき処理が
施される。

電流密度　　１０Ａ／ｄｍ２ めっき浴温　　５０℃ Ｃｕめっき被覆処理後、本発明においては、Ｎ２雰囲気
等の非酸化性雰囲気、５チＨ２−Ｎ２からなるＭｉＸガ
ス、７５１Ｈ２−Ｎ２からなるＡＩガス雰囲気等の還元
性雰囲気、或いは真空雰囲気下で、加熱拡散処理が施さ
れ、Ｃｕ拡散層を有するＣｕ系被覆層が設けられる。こ
の拡散処理条件は、本発明の目的とするＣｕ拡散層、　
Ｃｕ被覆層の各々の厚み、製品の機椋的性質に対応して
、加熱拡散処理に先立って施されるＣｕめっき被覆層の
厚み、加熱温度、加熱時間が設定される。例えば連続焼
鈍方式では、６００〜８５０℃で３０〜１８０秒、箱焼
鈍方式では４５０〜６００℃で、数時間〜３０３時間の
加熱処理が施される。この加熱拡散処理によって、　Ｃ
ｕ拡散層を有するＣｕ被覆層を所定厚さで設ける事が、
本発明の目的とする製品として性能のすぐれた鋼板を得
るのに極めて重要である。

すなわち、本発明に使用されるめりき原板に対して、Ｃ
ｕめりき被覆処理のみを施した場合に比較して、以下の
様な利点が得られる。すなわち、 Ａ’　　Ｃｕめっき被覆層のみではピンホール専のめっ
き欠陥が生成されやすく、ピンホール等からの発錆を生
じやすく耐食性を劣化すると共に。

打抜き加工端面等のＦｅ露出部から赤錆を発生する。

一方、第１図に一例を示すよう罠、本発明では、めっき
原板とＣｕめっき層の相互拡散によりこれらの界面にＣ
ｕとＦｅからなる合金拡散層が生成されその結果として
、ピンホール等のめりき欠陥を減少し平面部の耐食性を
向上する。さらに、加工端面に対してもＣｕ拡散層が生
成されているためにＦｅの露出面積が減少しＦｅとＣｕ
メッキ層間の電位差が中間層としてのＣｕ　−Ｆｅの合
金拡散層の存在によって緩和されるためＦｅの優先腐食
による赤錆発生が著しく抑制される。

第１図（＆）はＣｒ含有鋼板に施したＣｕめっき層（０
，５μ厚）の断面温度分析（グロー放電発光分析）結果
を示し、スパッタリング時間１．６秒で０．１μ相当す
る。第１図（ｂ）は同ｃｒ含有鋼板１にＣｕめっきＦＱ
　（０，５μ）を施したＣｕめっき鋼板の断面模式図で
ちる。第１図（Ｃ）はＣｒ含有鋼板にＣｕめっき（０，
５μ厚）拡散処理を施し、Ｃｕ拡散層を有するＣｕ被覆
層の断面ａ反分析（グロー放電発光分析）結果を示し、
第１図（ｄ）は同Ｃｒ含有　　゛銅板３にＣｕ拡散層を
有するＣｕｂ覆層種層４するＣｕめりき拡散処理鋼板の
断面模式図である。

第２図及び第３図は促進試験による平面部及び加工端面
部の耐食性評価結果の一例を示す。

第２図はＣｕ拡散層を有するＣｕ系被覆材の貯蔵保管を
対象とした耐食性の１例を示す図で、「冷凍３０分→湿
気檜６０分→室内放置２４時間」を１サイクルとして５
サイクルテストしたものであシ、被テスト材の端面の板
厚は、０２５薫である。

第３図はリードフレーム製造工程でＣｕめっき処理を施
した場合の塩水ｇＪＸＳ試験による耐食性（ＳＳＴ２４
時間）の１例を示す図で、評価材は、Ｃｕ拡散層を有す
るＣｕ系被覆材（厚さ１．２μ）であシ、とれをスタン
ピング後１．８μのめっきを施したものである。一方比
較材は同一めっき原板をスタンピング後３μのＣｕめっ
きを施したものである。

Ｂ　　はんだづけ等の接合作業において、加工部や剪断
部の端面接合が要求される例えばリードフレーム等の電
子機器接合において、めっき原板にＣｒ添加鉦・を使用
したＣｕめりき鋼板の、はんだ性は、めっき原板の露出
度に影響される。

しかし、本発明鋼板は端面の一部に、Ｃｕ　−Ｆｅ合金
眉が生成されめっき原板露出部を減少するため第４図に
示すように特に保管された場合の経時後の端面部のはん
だ接合性を改善する。

第４図（、）は経時後におけるＣｕ系被覆を有するＣｒ
含有鋼材の半田濡れ性の結果を示す図で「冷凍３０分→
湿気榴６０分→室内放置２４時間」を１サイクルとして
２サイクルテストを実施したものである。第４図（ｂ）
は、半田濡れ応力の測定方法を示す図であシ、試験片に
７う、クスとしてロジンアルコールを塗布後、Ｓｎ　：
　Ｐｂ＝６　：４の半田浴に浸漬し、ンルダーチェッカ
ー試験機を使用して図示の方法で濡れ応力を測定し、半
田性を評価する。１〜１１％Ｃｒ含有銅板そのままでは
濡れ応力が一部を示し、半田がはじき濡れ性は不良であ
る。

ＣＣｕめっき材は、一般に鋼板との密着性が必ずしも良
好でなく、特にＣｕめっ、き層の厚さが厚くなる程その
傾向が大きい。しかし、本発明のように、めっき原板と
Ｃｕめっき層との界面に強固な密着性を有する、Ｆ＠−
Ｃｕ合金拡散１６が生成されるため、Ｃｕめっき被覆層
の密着性が極めてすぐれる。また同時に、めっき層自体
の密着性が良好なため、熱接合時の耐熱Ｙｉ着性も極め
てすぐれる。

Ｄ　　　ピンホール等のめっき欠陥が少ないため、本発
明の鋼板は、その他リードフレーム用素材に要求される
素材表面の熱伝導度、電気伝導度がすぐれている。

等の効果が挙げられる。

而して１本発明の効果を得るためには、ＣｕとＦ・の拡
散合金濁を有するＣｕ被覆層の厚みが重要である。

本発明はこの効果を得るために被覆層の厚さは、Ｃｕ拡
散層の厚みが０．１〜３μでかつＣｕ拡散層とＣｕｖ；
ｔ９層の厚みが０．５〜１５μで構成される。

すなわち、Ｃｕ拡散層の厚みが０．１μ未満では、その
上層の厚みが上記の如き厚みで構成されていても、本発
明の目的とする効果が得られず、特に切口端面部の拡散
層による、Ｆｅ面の露出部被覆効果が少なく、端面部の
耐食性、はんだ性等の性能向上効果が得られない。

また、拡散層の厚みが上記範囲で構成されていても、そ
の上層のＣｕ被覆層との総和の厚さが０．５μ未満（上
層Ｃｕ被覆層自体の厚さとしては最大０．４μ未満）で
は端面部の性能向上効果は得られるものの平面部のＣｕ
被覆層の均一被覆性が劣シ、Ｆｅを含有する拡散合金層
からの発錆等による耐食性劣化が生じる。

一方、拡散合金層が３μを越える厚さになると、この合
金層の硬質性から加工による損色を受はクラックを発生
し、耐食性の劣化がみられる。さらに、上記合金層の構
成範囲で上層と拡散層との総和でＣｕ被覆層が１５μを
越える牝合には、このような効果が飽和するとともに、
Ｃｕ被覆層とめっき原板界面は拡散合金層の生成によＩ
Ｉ性は良好であるが、拡散合金層の上履のＣｕ被覆層自
体の密着性を劣化し、加工によ多部分的だ剥離される。

従って、本発明におけるＣｕ拡散層を有するＣｕ被覆層
の厚みは、Ｃｕ拡散層の厚みが０，１〜３μ、好ましく
は０．５〜２μ、Ｃｕ拡散層とＣｕ被覆層の厚みが０．
５〜１５μである。

このＣｕ拡散層とＣｕ被覆７Ｎの厚みは、その適用され
る用途によって、以下の範囲で使用するのが好ましい。

すなわち、建材用途等その使用環境、腐負積項が多岐に
わたシ、また長寿命が要求される用途には、その拡散層
と被覆層の厚みの総和で、５〜１０μの範囲で使用する
のが耐食性、加工性の点から好ましい。

また、リードフレーム用素材等の電子機器用素材に適用
される場合は、耐食性は使用積項がほぼ一定であシ耐錆
性が確保されればよく、むしろ打抜き加工性、熱接合時
における被覆層の密着性等が重要視される。従って、拡
散層と被ｒｉ層の厚みの総和で、３〜７．５μの範囲で
使用するのが好ましい。

而して、この被膜構成のＣｕ系被覆銅板を得る方法は、
例えば鋼板表面にＣｕめっき後加熱拡散処理を行なって
、Ｃｕめりき層の一部が拡散されて、残部がＣｕめりき
層のまま残るように、Ｃｕめっき層の厚さ、加熱温度、
加熱時間を各々設定して、拡散ＭとＣｕ被覆層からなる
本発明の二層被覆）？５を設ける方法が採用される。

また、加熱拡散処理前に施されたＣｕめりき層の全部を
めっき原板と相互拡散させ、拡散層を生成させた後に、
電気めっき法によシ拡散層の表面層としてＣｕめっき被
覆層を設けて、本発明の被膜を構成してもよい。しかし
ながら、製造方法の簡略化及び拡散層とＣＵ被覆層自体
の密着性の点から、加熱拡散処理工程で一気に拡散層と
Ｃｕ被覆層を設ける方が好ましい。

さらば、使用されるめっき原板は、冷延ｆ１７ｒ　５を
用いるよシ、冷間圧延ままの材料（Ａｓ　Ｃｏ１ｄ材）
を用いて、その要求される機械的特性値を確保するため
の焼鈍作業と拡散処理を同時に行なうのが、冷間圧延材
の加工歪の作用にょシ拡散が促進されること及び工程の
簡略化の点では望ましい。

例えば、用途的に成形加工性よシも高強度を要求される
ような建築用の壁材、リードフレーム用素材等には、と
の冷間圧延ままの強度を活用するのが望ましい。

特に、リードフレームの打抜き成形加工性（スタンピン
グ性）を考慮した場合、延性の少ない高強度詞がすぐれ
ておシ、またリードフレーム製品には強度と曲げ加工性
が要求される。

これらの観点から種々検討した結果、強度は５〜８５　
ｋｙ／Ｊ、（好ましくは５５〜８０ｋｇ１０ｊ）伸びは
３〜２０％（好ましくは５〜１５％）の機械的性質が良
好である。本発明に使用される鋼成分の素材に対しては
、上記の冷間圧延材を用いて、Ｃｕめりき層の拡散が可
能で再結晶による軟質化の生じにくい再結晶温度以下、
すなわち４５０〜５５０℃の温度範囲での加熱拡散処理
が好ましい。

勿論、冷間圧延材を用いてＣｕめっき、拡散処理を行な
ってから、機緘的性質調差のための圧延或いはスキンパ
スを行なりてもよい。

また、本発明は主として被覆層を得る方法について電気
Ｃｕめりき、拡散処理による方法で説明したが、電気Ｃ
ｕめっきの代シに、Ｃｕイオンを含有する水溶液を用い
た吐換めっき法、さく酸銅−界面活性剤からなる水溶液
を塗布して、乾燥後に加熱拡散処理を採用してもよい。

しかしＣｕ被覆層の均一被覆性、厚さの調整の点から、
電気めっき法が工業的に好ましい。

尚、本発明は、用途に対応してそのまま使用してもよく
、リードフレームのようにその艮造工程でＣｕめりきを
行なって使用してもよい。

このように本発明を、Ｃｕめっきを行なって使用する場
合は、密着性のすぐれた製品が得られる。

この場合平面部は当然Ｃｕ系被覆層によシ恰４単な脱脂
、酸洗等の表面清浄化、活性化処理によって密着性の良
好なＣｕめりき層が得られるが、端面部はＣｕ拡散層の
生成によるめっき原板り山部の減少効果によシ良好な密
着性が得られる。

・　以上の如く１本発明は、Ｃｕ系被グ鋼板として、め
っき原板の耐食性とＣｕ拡散層の生成が相俟って、極め
てすぐれた性能が得られる。

（実施例） 実施例−１ 建材用途等への耐食性、加工性等が主要性能として要求
される用途を対象にした性能評価を行なった。

すなわち、０．４　ＭＮ板厚の第１表に示すＣｒ含有斂
或いはＣｕ　、　Ｎｉ等の含有量を変化させた鋼成分の
めりき原板を用い、脱脂、酸洗の表面清浄化、活性化処
理を行なりてから、第１衣に示す条件で処理された被膜
構成のＣｕ系被覆層を設け、各種の性能評価試験を行な
った。

尚、その性能評価は以下に示す各方法で実施し、その性
能評価の結果は第２表に示す。

この結果、本発明の製品は、比較材に較べてＣｕ系被覆
銅板として極めてすぐれた特性を示す。

評価試験方法 ■　塩水噴霧試験による耐食性 平板について塩水噴ｇ（ＪＩＳ−Ｚ−２７３１）Ｋよシ
、その耐食性の評価を下部の方法及び評価基準で行なっ
て、その耐食性を相対的に評価した。

評価法の 塩水噴霧試験７２時間後の赤錆発生量を測定し、以下の
評価基準でその耐食性の評価を行なった。

◎・・・赤錆発生率１％未満 ○・・・　　　　　１％以上〜５％未満Δ・・・　　　
　　５チ以上〜２０チ未満×・・・　　Ｉ　　　２５チ
以上 評価法■ 塩Ｘ噴霧試験２４０時間後の最大腐食部について、その
穿孔腐食深さを測定して、以下の評価基準でその耐食性
の評価を行なった。

◎・・・最大穿孔腐食量０．０５ｍｍ未満○・・・　　
　　　　　　０．０５ｍｇ以上〜０．１０關未満Δ・・
・　　　　　　　　０．１０ｍ以上〜０．１５ｍｍ未満
Ｘ　＝　　　　　ｚ　　　　　Ｏ，１５ｍｍ以上■　屋
外＠露試験による耐食性 剪断端面を有する評価材を用いて、田園地帯及び臨界工
業地帯で各々１年間の曝露試験を行ない、平面部及び端
面部について、各々下記の評価基準で評価を行なった。

平面部の耐食性 ◎・・・赤錆発生率０．１チ未満 Ｏ・・・　　　　　　０．１チ以上〜０．５％未満Δ・
・・　　Ｉ　　　Ｏ９５％以上〜３チ未満×・・・　　
ｌ　　３チ超 端面部の耐食性 ◎・・・赤錆の発生率が１０チ未満で、平面部工ツブの
錆の発生なし ０−・・赤錆の発生率が１０チ以上〜２０チ未満で、平
面部・エラーの錆の発生なし Δ・・・赤錆の発生率が２０チ以上〜５０チ未満で、平
面部・工ｙ−ｐへの錆の移行によシ、ニップ部に０．１
ｎ巾以下の錆発生 ×・・・赤錆の発生率が５０％超で、平面部・ニップへ
の錆の移行によシエッデ部に０．２薫以上の鋪発生 ■　蒸溜水に対する耐食性 曲げ半径３０ｍの加工を行ない、蒸溜水中に浸漬して、
その耐食性を以下の試験条件及び評価基準で評価を行な
った。

評価法の 常温で２４０時間浸漬試験を行ない、その赤錆発生量の
測定を行なった。

◎・・・赤錆発生個数１個／　１　ｄｍ以下○−＃　　
　　　　２個／１ｄｍ〜４個／　１　ｄｍ２Δ−＃　　
　　　　５個／　１　ｄｍ　〜９個／　１　ｄｍ２Ｘ・
　　　１　　　　１０個／　１　ｄｍ以上評価法■ 常温で７２０時間の浸漬試験を行ない、その腐食部の最
大腐食深さの測定を行ない、以下の評価基準でその耐食
性の評価を相対的に行なった。

◎・・・最大穿孔腐食深さ０．０５　ｍｘ未１満Ｏ・・
・　　　　ｚ　　　　　　Ｏ，０５Ｍｍ以上〜０．１０
順未満△・・・　　　　＃　　　　　　０．１（ｈｒｍ
以上〜０．１５ｍｍ未満×・・・　　　Ｉ　　　　　Ｏ
，１５關以上■　接合性 剪断端面部を含む接合性を検討するために、各々半田接
合性及びロー付は性（Ａｇ−Ｃｕ系）についての評価を
行なった。

すなわち、端面同志をつき合わせた状態で、半田の場合
にはロジンアルコール系フラックス、ロー付けの場合に
はホウ砂系７ラツクスを用いて、各々半田接合及びロー
付は接合を行なって、どの接合状況及び接合強度の観点
から、以下の評価基準で評価した。

◎・・・接合状況及び接合強度が極めて良好Ｏ・・・　
　　　Ｉ　　　　　　比較的良好Δ・・・　　　　ｌ　
　　　　　比較的劣るＸ・・・　　　　Ｉ　　　　　　
極めて劣る■　被覆層の密着性 密着曲げ加工を行ない、被膜の剥離状況を以下の評価基
準で評価した。

◎・・・被覆層の剥離なく、極めて良好Ｏ・・・曲げ加
工部にセロファンテープを貼って、セロファンチーブ剥
離を行なう事によって、極く僅かに被覆層剥離 Δ・・・上記と同様の方法によって、可成シ多量に被覆
層剥離 ×・・・曲げ加工によって、セロファンチーブ剥離を行
なわなくても、可成シ多量に被覆層剥離 ■　成形加工性 潤滑剤を塗布し【、１２０　Ｘ　１２０　ｒｎｒｘのブ
ランクサイズから１０１００Ｘ１００角の角筒紋シ加工
を行ない、その成形加工性を以下の評価基準で相対的に
評価を行なった。

尚、本評価テストは０．８皿板厚の評価材を用いた。

◎・・・極めて良好な成形加工可能 ○・・・角筒絞シコーナ部に若干のカジリ発生Δ・・・
被膜剥離が部分的に少し発生 Ｘ・・・被膜剥離が可成りの部分に発生実施例−２ 冷間圧延のままのＡｓ　Ｃｏ１ｄ材或いは冷間圧延、焼
鈍したフルフィニツシユ仕上げ材を用いて、第３表に示
す鋼成分のめっき原板を用いて、脱脂、酸洗の表面清浄
化、活性化処理を行なってから、第３表に示す本発明に
おける処理を施しＣｕ系被覆層を設けた。

尚、本発明の処理材は、Ａｓ　Ｃｏ１ｄ材を用いて再結
晶温度よシ低い温度での加熱拡散処理を施した素材は形
状調整のためのスキンパス圧延を、またＡｓ　Ｃｏ１ｄ
材、フルフィニツシユ材を用いて再結晶温度以上で加熱
拡散処理材は２０〜４０チの圧下率で冷間圧延を行ない
、各々厚さ０．７５４ｍの評価材を得た。これらの評価
材についての各種性能評価結果を第４表に示す。

この結果に示す如く本発明の製品は、比較材に較べて、
リードフレーム用素材として極めてすぐれた性能を示す
。

評価試験方法 ■　被覆層の密着性評価 本発明のＣｕ系被覆層について、以下の方法及び評価基
準でその評価を行なった。

密着性評価法のと評価基準 Ｃｕ系被覆鋼板に９０度曲げ加工を繰シ返し行ｉい、そ
の被覆層の剥離或いはクラックの発生状況と繰り返し回
数の状況から、以下の評価基準で評価を行なった。

◎・・・繰シ返し回数１０回以上で被覆層の剥離或いは
クラ、りの発生なし ○・・・繰シ返し回数６回以上〜９回で被覆層の剥離或
いはクラック発生 Δ・・・繰シ返し回数３回以上〜５回で被覆層の剥離或
いはクラック発生 ×・・・繰シ返し回数２回以下で被覆層の剥離或いはク
ラック発生 密着性評価法■と評価基準 Ａｕ１９等の加熱接合時のＣｕ系被覆ＪΔの密着性を評
価をする事を目的として、５００℃に加熱、２分間保定
して急冷を行ない、この繰シ返し回数と被覆層の剥離状
況或いはブリスターの発生状況から、その密着性を以下
の評価基準で評価した。

◎・・・繰シ返し回数５回以上で、被覆層の剥離或いは
ツリスターの発生等の欠陥発生なし Ｏ・・・繰シ返し回数２回以上〜４回で、被覆層の剥離
或いはブリスターの発生等の欠陥発生なし Δ・・・加熱１回で、被覆層にブリスター発生×・・・
加熱１回で、被覆層に剥離発生■　保管時の耐錆性を対
象とした耐食性評価評価材を所定のり−ド７レーム形状
に打抜き加工後、リードフレーム製造工程での表面処理
が施されるまでの保管時の耐錆性の評価を以下の促進試
験法及び評価基準によシ、その平面部及び打抜き端面部
についての評価を行なった。

（３０分冷凍・結露（−５℃）→３０分高温湿潤（４９
℃、湿度３９８チ）→２４時間・室内放置（３０℃））
を１サイクルとして、５サイクル評価試鋏を実施して、
以下の評価基準で耐錆性能を相対評価した。

平面部の耐錆性評価基準 ◎・・・赤錆発生率１チ以下 Ｏ・・・　　　　　１チ超〜３チ以下 Δ・・・　　ｌ　　３％超〜５％以下 ×・・・　　１　５％以上 端面部の耐錆性評価基準 ◎・・・赤錆発生率１０％以下 ○・・・　　　　　１０％超〜１５％以下Δ・・・　　
Ｉ　　　１５チ超〜２０％未満×・・・　　ｌ　　　２
０チ以上 ■　リードフレーム製品の耐錆性を対象とした耐食性評
価 本発明の評価材をリードフレーム形状に打抜き加工後、
その表面処理工程において脱脂、酸洗の前処理を行ない
、厚さ２μのＣｕめっきを施し、塩水噴霧試験（ＪＩＳ
−Ｃ−５０２８）Ｋ：よシ、その耐食性を平面部及び端
面部について行ない、以下の評価基準で評価した。

平面部の耐食性 ◎・・・塩水ｖＡ霧試駿２４時間後の赤錆発生なしＯ・
・・　　　　ｌ　　　　　　の赤錆発生率７チ未満Δ・
・・　　　　Ｉ　　　　　　の赤錆発生率３％以上〜５
％未満 ×・・・塩水噴霧試験２４時間後の赤錆発生率７チ以上
端面部の耐食性 ◎・・・塩水噴霧試験２４時間後の赤錆発生率３％未満
○・・・　　　　　Ｉ　　　　　の赤錆発生率３％以上
〜７％未満 Δ・・・塩水噴霧試験２４時間後の赤錆発生率７チ以上
〜１５チ未満 ×・・・塩水噴霧試験２４時間後の赤錆発生率１５％以
上■　半田性の評価 評価材の半田性について、リードフレーム製造工程で打
抜き加工後、Ｃｕめっき処理の前に半田が行なわれる工
程を想定して、その半田性について、特に打抜き端面部
の半田性についての評価を行なった。すなわち、１０＋
ｏａＸ５０ｍのくけい形に剪断した評価材にロジンアル
コールフラックスを塗布して、１０紹の剪断面を下方に
して、Ｐｂ−６０ｐＳｎ系半田浴に垂直に浸漬した場合
の濡れ応力と濡れ時間の測定によシ、その半田性を以下
の評価基準によりｔｒ価した。

尚、半田性の上記評価試験は、打抜き加工直後と室内に
３ケ月間保管した経時後について、各々評価した。

◎・・・濡れ応力４００■以上でかつ濡れ時間６秒未満
で半田の濡れ性及び濡れ速度共極めて良好 Ｏ・・・濡れ応力３５０■以上〜４００ｒｎ９未満でか
つ濡れ時間７秒未満で半田の濡れ性及び濡れ速度共可成
シ良好 Δ・・・濡れ応力２５０■以上〜３５０■未満或いは濡
れ時間７秒以上〜８秒未満で 半田の濡れ性或いは濡れ速度のいずれ かが若干力る ×・・・濡れ応力２５０■未満或いは濡れ時間８秒以上
で、半田の濡れ性或いは個れ 速度のいずれかが極めて劣る ■　電気伝導性の評価 電位差法により、評価材の表面の電気伝導度を測定し、
以下の評価基準で評価した。尚、測定は７０℃で行なっ
た。

◎・・・電気伝導率４Ｘ１０’（ΩＷｓ）−１以上Ｑ・
　　　＃　　　　３Ｘ１０’（Ωｒｎ）−１以上〜４　
Ｘ　１０’　（訓）−’未満 Δ・・・　　＃　　　２Ｘ１０’（Ωｍ）−１以上〜３
Ｘ１０’（Ωｍ）−を未満 Ｘ・　　　＃　　　２Ｘ１０’（Ωｍ）−１未満■　熱
伝導性の評価 光交流法によシ、評価材の表面の熱伝導性を測定し、以
下の評価基準で評価した。尚測定は７０℃で実施 ◎・・・熱伝導率が０．１０（Ｊ／（８）・副・℃）以
上○＝　　　ｚ　　　０．０７　（ａｒｌ／ｓｅｃ−ｃ
ｍ・℃）以上〜０、１０　（ｃｄ／ｓｅｅ　・ｃｍ　φ
℃）未満△・・・Ｉ　　　Ｏ，０５（ａｒｌ／５ｅｃ−
ｃｒｔｔ・℃）以上〜０．０７（ｄ／体・錆φ℃）未満 Ｘ−ｚ　　　Ｏ，０５（ａ＋ｇ／ｓｅｃ−ｍ・’ｃ）未
満■　リードフレーム製品の経時後の性能評価本発明の
評価材をリードフレーム形状に加工後、その表面処理工
程でＣｕめっき及び半田付けを行なったものについて、
プレッシャークツカーを用いて、圧力２ゆ／−１温度１
２０℃の沸トウ水の中に、これら製品を封入して、１０
００時間の経時試験を行ない、外観観察によシその評価
を以下の評価基準で相対的に行なった。尚、Ｃｕめっき
は１μ実施 ◎・・・表面外観の変化等なく極めて良好Δ・・・端面
に若干の錆発生 ×・・・平面部及び端面部に可成シの錆発生■　打抜き
成形性（スタンピング性） リードフレーム形状への打抜き成形性を以下の評価基準
で評価し、その成形加工性の評価を行なった。

◎・・・打抜き端面部のかえシの発生、素材の割れ発生
等類んどなく、打抜き成形性極めて良好 ○・・・評価材の打抜き成形性は上記と同様良好である
が、若干成形機のポンチ、ダイスの連続運転による摩耗
損傷が若干発生 Δ・・・打抜き端面部にかえシが若干発生するか或いは
成形材の装置から抜は性が劣るため、打抜き成形時に若
干トラブルが発生し易い Ｘ・・・打抜き成形によって割れが評価材に可成多発生
するか或いはポンチ、ダイス等の摩耗が長期連続運転に
よって可成シ犬

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）、（ｂ）はＣｕめつき層の断面濃度分析（
グロー放電発光分析）結果と断面模式図で、第１図（Ｃ
）、（ｄ）はＣｕ拡散層を有するＣｕめつき層の断面濃
度分析結果と断面模式図、第２図はＣｕ拡散層を有する
Ｃｕ系被覆材の貯蔵保管を対象とした耐食性の１例を示
す図、第３図はリードフレーム製造工程でＣｕめつき処
理を施した場合の塩水噴霧試験による耐食性（Ｓ８Ｔ２
４時間）の１例を示す図、第４図（ａ）は経時後のＣｕ
系被覆材の半田の濡れ性を示す図、第４図中）は濡れ応
力の測定方法を示す図である。 ｌ　：　Ｃｒ　　含有鋼板　　　２：Ｃｕめつき層３　
：　Ｃｒ含有鋼板 ４、：　Ｃｕ拡散層を有するＣｕ被覆層。 第４１’４ （ａ） 寸ソプルＶ出し

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）重量％で、 Ｃ；０．３０％以下、酸可溶Ａｌ；０．００５〜０．１
   ０％、Ｃｒ；１．５〜２０％を含有し残部Ｆｅ及び不可
   避的不純物からなるＣｒ含有鋼板の表面に、Ｃｕ拡散層
   を有するＣｕ被覆層を施し、Ｃｕ拡散層の厚さが０．１
   〜３μでかつＣｕ拡散層とＣｕ被覆層の厚みが０．５〜
   １．５μで構成されている事を特徴とする耐食性、はん
   だ性、密着性にすぐれたＣｕ系被覆鋼板
2. （２）重量％で、 Ｃ；０．３０％以下、酸可溶Ａｌ；０．００５〜０．１
   ％、Ｃｒ；１．５〜２０％を含有し、さらにＣｕ；０．
   ０５〜１．０％、Ｎｉ；０．０５〜１０％、Ｍｏ；０．
   ０５〜０．５％の１種又は２種以上を含有し残部Ｆｅ及
   び不可避的不純物からなるＣｒ含有鋼板の表面にＣｕ拡
   散層を有するＣｕ被覆層を施し、Ｃｕ拡散層の厚みが０
   ．１〜３μでかつＣｕ拡散層とＣｕ被覆層の厚みが０．
   ５〜１５μで構成されていることを特徴とする耐食性、
   はんだ性、密着性にすぐれたＣｕ系被覆鋼板