KR100644510B1 - High strength lead-frame material Cu-Ni-Mn-Si-Sn-Ms alloy with good hot-workability and good anti-softening and it's manufacturing method - Google Patents

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Abstract

본 발명은 열간 가공성과 연화성을 개선시킨 고강도 리드프레임재용 구리(Cu)-니켈(Ni)-망간(Mn)-실리콘(Si)-주석(Sn)-미쉬메탈(Ms)계 합금과 그 제조방법에 관한 것으로, 그 목적은 고강도 리드프레임재에서 다량으로 첨가하는 고가의 니켈 함량을 줄여서 원가절감을 기하고, 고용강화 및 석출강화형 리드프레임재 합금계인 구리-니켈-실리콘-마그네슘 합금에서 합금용해 중에 산화성이 심한 실리콘의 함량을 유지하기 위하여 탈산능은 강하나, 산화성과 발화성이 심한 마그네슘을 배제하고 안전하면서도 탈산능과 주조조직 미세화를 위한 접종효과가 우수한 미쉬메탈을 첨가하여 원가절감, 생산성, 제조상에서 안전성 및 재료의 내구성을 개선한 새로운 고강도 리드프레임재 합금 및 그 제조방법을 제공하는데 있다. 본 발명의 구성은 구리-니켈-망간-실리콘-주석-미쉬메탈계 합금으로서 0.5~5.0 wt%니켈(Ni)과 0.6~5.0 wt%망간(Mn)과 1.1~3.0 wt%실리콘(Si)과 0.05~3.0 wt% 주석(Sn)과 0.001~1.0 wt% 미쉬메탈(Ms)을 첨가하며 나머지는 구리(Cu)로 조성한 합금 및 이를 제조하는 방법을 요지로 한다.The present invention is a copper (Cu) -nickel (Ni) -manganese (Mn) -silicon (Si) -tin (Sn) -mesh metal (Ms) -based alloy for the high-strength lead frame material with improved hot workability and softness The purpose of the present invention is to reduce cost by reducing the expensive nickel content added in high strength leadframe materials, and to reduce the cost of alloys in copper-nickel-silicon-magnesium alloys, which are solid-solution and precipitation-reinforced leadframe alloys. To maintain the content of highly oxidative silicon during dissolution, strong deoxidation capacity is excluded, but oxidizing and igniting magnesium are excluded, and the safety and excellent inoculation effect for deoxidation and microstructure of cast structure are added to reduce cost, productivity, The present invention provides a new high strength lead frame material alloy with improved safety and durability of materials and a method of manufacturing the same. The composition of the present invention is a copper-nickel-manganese-silicon-tin-mishmetal-based alloy with 0.5-5.0 wt% nickel (Ni), 0.6-5.0 wt% manganese (Mn), 1.1-3.0 wt% silicon (Si) and An alloy composed of 0.05 to 3.0 wt% tin (Sn) and 0.001 to 1.0 wt% mismetal (Ms), the remainder of which is made of copper (Cu), and a method of manufacturing the same.

고강도 리드프레임재료, 구리, 니켈, 망간, 실리콘, 주석, 미쉬메탈, 열간 가공성, 연화온도 High-strength leadframe material, copper, nickel, manganese, silicon, tin, mesh metal, hot workability, softening temperature

Description

열간 가공성과 연화성을 개선시킨 고강도 리드프레임재용 구리(Cu)-니켈(Ni)-망간(Mn)-실리콘(Si)-주석(Sn)-미쉬메탈(Ms)계 합금과 그 제조방법{High strength lead-frame material Cu-Ni-Mn-Si-Sn-Ms alloy with good hot-workability and good anti-softening and it's manufacturing method}Copper (nick) -nickel (Ni) -manganese (Mn) -tin (Sn) -mesh metal (Ms) -based alloys for high-strength lead frame materials with improved hot workability and softening properties strength lead-frame material Cu-Ni-Mn-Si-Sn-Ms alloy with good hot-workability and good anti-softening and it's manufacturing method}

도 1은 열간 가공성에 미치는 미쉬메탈의 첨가 효과를 나타낸 고온 압축시험한 실물도이고,1 is a physical diagram of a high-temperature compression test showing the effect of the addition of the mesh metal on the hot workability,

도 2는 내연화성에 미치는 Cu-Ni-Mn-Si-Sn-Ms 합금의 특성도이며,2 is a characteristic diagram of a Cu-Ni-Mn-Si-Sn-Ms alloy on softening resistance,

도 3 내지 5는 Cu-3.0wt%Ni-0.5wt%Mn-0.65wt%Si-0.1wt%Sn 합금계에 미쉬메탈을 각각 0.15wt%, 0.10wt% 및 0.05wt% 첨가한 경우의 고온 압축시험한 실물과 시험과정을 나타내는 압축응력과 변형곡선도이다.3 to 5 are high-temperature compression when 0.15 wt%, 0.10 wt% and 0.05 wt% of the misch metal is added to the Cu-3.0 wt% Ni-0.5 wt% Mn-0.65 wt% Si-0.1 wt% Sn alloy system, respectively. Compressive stress and strain curves showing the real and tested process.

본 발명은 열간 가공성과 연화성을 개선시킨 고강도 리드프레임재용 구리(Cu)-니켈(Ni)-망간(Mn)-실리콘(Si)-주석(Sn)-미쉬메탈(Ms)계 합금과 그 제조방법에 관한 것이다.The present invention is a copper (Cu) -nickel (Ni) -manganese (Mn) -silicon (Si) -tin (Sn) -mesh metal (Ms) -based alloy for the high-strength lead frame material with improved hot workability and softness It is about a method.

종래 고강도 리드프레임재 동합금으로는 구리-니켈-실리콘-마그네슘 합금계가 있으나, 이와 같은 합금은 열간 가공성이 까다롭고, 연화 온도가 낮아 리드프레임으로서의 기능상에 불만족한 면을 보이고 있다. Conventional high-strength lead frame material copper alloys include copper-nickel-silicon-magnesium alloys, but such alloys are difficult to hot work and have a low softening temperature, thereby showing dissatisfaction with their function as lead frames.

그 예로서는 니켈을 2.2-4.2wt% 첨가하고, 여기에 실리콘을 0.25-1.20wt% 첨가하고, 여기에 마그네슘을 0.05-0.30wt% 첨가한 합금을 가지고 통상적인 설비로써 생산되는 실용품에 있어서는 열간 압연이 까다롭고, 연화온도 90℃를 기준하여 이때의 인장강도를 최고 575 MPa 정도를 나타내고 있다.An example of this is hot rolling in a practical product produced by a conventional facility with an alloy containing 2.2-4.2 wt% of nickel, 0.25-1.20 wt% of silicon, and 0.05-0.30 wt% of magnesium. It is demanding, and the tensile strength at this time is about 575 MPa based on the softening temperature of 90 ° C.

또한 고용강화 및 석출강화형 합금계인 구리-니켈-실리콘-마그네슘 합금은 합금용해 중에 산화성이 심한 실리콘의 함량을 유지하기 위하여 탈산능이 강한 마그네슘을 첨가하고 있으나, 산화 및 발화성이 더욱 강한 마그네슘의 경우는 합금 중에 세심한 주의를 요한다는 문제점이 있다.In addition, the copper-nickel-silicon-magnesium alloy, which is a solid solution hardening and precipitation hardening alloy type, contains magnesium with high deoxidation ability to maintain the content of highly oxidizing silicon during alloy dissolution. There is a problem that requires careful attention in the alloy.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 고강도 리드프레임재에서 다량으로 첨가하는 고가의 니켈 함량을 줄여서 원가절감을 기하고, 고용강화 및 석출강화형 리드프레임재 합금계인 구리-니켈-실리콘-마그네슘 합금에서 합금용해 중에 산화성이 심한 실리콘의 함량을 유지하기 위하여 탈산능은 강하나, 산화성과 발화성이 심한 마그네슘을 배제하고 안전하면서도 탈산능과 주조조직 미세화를 위한 접종효과가 우수한 미쉬메탈을 첨가하여 원가절감, 생산성, 제조상에서 안전 성 및 재료의 내구성을 개선한 새로운 고강도 리드프레임재 합금 및 그 제조방법을 제공하는데 있다.An object of the present invention for solving the above problems is to reduce the expensive nickel content added in a large amount in high-strength lead frame material to reduce the cost, and copper-nickel-silicon which is an alloy of solid solution strengthening and precipitation-enhanced lead frame material -Magnesium alloys have strong deoxidizing ability to maintain the content of highly oxidative silicon during alloy dissolution, but excludes oxidizing and flammable magnesium and adds safe and safe inoculation effect for deoxidizing and casting structure. It is to provide a new high strength lead frame material alloy with improved cost reduction, productivity, safety in manufacturing and durability of the material, and a method of manufacturing the same.

또한 본 발명의 목적은 미쉬메탈을 구성하고 있는 주요 원소인 세리움과 란탄은 동, 니켈, 망간 및 실리콘과 합성한 미세한 복합화합물인 Cu.Ni.Mn.Si.SnxCe과 Cu.Ni.Mn.Si.SnyLa 등의 복합 석출상을 형성하여서 재료의 물성을 개선시킨 고강도 리드프레임재 및 그 제조방법을 제공하는데 있다.In addition, an object of the present invention is the main elements constituting the mesh metal, cerium and lanthanum are fine composite compounds synthesized with copper, nickel, manganese and silicon, Cu.Ni.Mn.Si.SnxCe and Cu.Ni.Mn. It is to provide a high-strength lead frame material and a method of manufacturing the same by forming a composite precipitated phase such as Si.SnyLa to improve the physical properties of the material.

즉, 1) 미쉬메탈 주성분인 세리움과 란탄에 의한 접종처리의 효과는 주상조직의 미세화 및 응고조직의 방향성 제거, 2) 소성가공시 주괴의 균열방지와 소성가공율 및 총 가공율의 증대, 3) 총가공율 증대에 따른 가공경화로 재료의 강도 향상, 4) 미쉬메탈의 주요 원소인 세리움 및 란탄 첨가에 의한 미세한 복합화합물이나 복합상 등의 석출강화 효과로 강도와 연화성을 개선시킨 고강도 리드프레임재 및 그의 제조방법을 제공하는데 있다.In other words, 1) the effect of inoculation treatment with cerium and lanthanum, the main components of the mesh metal, was found to be finer in the columnar tissue and to remove the directionality of the coagulated tissue, 2) to prevent cracking of the ingot during plastic working and to increase the plastic working rate and total processing rate, 3) Improved strength of material by hardening work due to increase of total processing rate, 4) Improved strength and softenability by precipitation strengthening effect of fine composite compound or composite phase by addition of cerium and lanthanum, which are the major elements of misc metal It is to provide a high strength lead frame material and a method of manufacturing the same.

상기한 바와 같은 목적을 달성하고 종래의 결점을 제거하기 위한 과제를 수행하는 본 발명 합금은 열간 가공성을 개선하기 위하여, 열간 가공온도를 높이는 고용 원소인 니켈의 함량을 줄이는 대신에 열간 가공온도는 낮추는 고용 원소인 망간을 합금하였으며, 내구성과 관련이 많은 연화온도와 가공열처리에 의한 강화효과를 높이기 위해서는 조직이 균일하면서 치밀화 시키기 위하여 주조 후 응고 단계에서부터 접종처리 효과를 발휘할 수 있도록 하는 미량의 주성분인 세리움과 란탄을 첨가하기 위해서 이들의 복합물인 미쉬메탈을 적당량 첨가하였다.The alloy of the present invention, which achieves the object as described above and performs the task of eliminating the conventional drawbacks, in order to improve hot workability, reduces the hot working temperature instead of reducing the content of nickel, a solid solution element that increases the hot working temperature. Manganese, a solid solution element, was alloyed, and in order to enhance the reinforcement effect by softening temperature and processing heat treatment, which are related to durability, a small amount of the main component, which is able to exert an inoculation effect from the solidification stage after casting, in order to make the structure uniform and compact. In order to add lithium and lanthanum, an appropriate amount of their composite, mischmetal, was added.

상기와 같은 본 발명 열간 가공성과 연화성을 개선시킨 고강도 리드프레임재 합금의 조성은 0.5 ~ 5.0 wt% 니켈(Ni)과 0.6~5.0 wt% 망간(Mn)과 1.1 ~ 3.0 wt% 실리콘(Si)과 0.05 ~ 3.0 wt% 주석(Sn)과 0.001 ~ 1.0 wt% 미쉬메탈(Ms)과 나머지는 구리(Cu)로 조성한 것을 특징으로 한다.The composition of the high-strength lead frame material alloy having improved hot workability and softness of the present invention as described above is 0.5 to 5.0 wt% nickel (Ni) and 0.6 to 5.0 wt% manganese (Mn) and 1.1 to 3.0 wt% silicon (Si). And 0.05 to 3.0 wt% tin (Sn), 0.001 to 1.0 wt% misc metal (Ms), and the remainder are made of copper (Cu).

상기에서 니켈의 첨가효과는 동에 대한 전용고용원소로서 고용강화와 함께 냉간압연시 가공경화 효과를 극대화시켜 주는 역할을 한다.In the above, the addition effect of nickel plays a role of maximizing the work hardening effect during cold rolling together with the strengthening of solid solution as a dedicated employment element for copper.

상기에서 망간의 첨가효과는 1)니켈보다 염가이면서 니켈과 같은 고용강화 효과를 달성하고, 2)니켈과는 달리 열간 가공온도를 저하시키는 장점이 있다.In the above, the effect of adding manganese is 1) it is cheaper than nickel and achieves a solid solution effect such as nickel, and 2) unlike nickel has the advantage of lowering the hot working temperature.

상기에서 실리콘의 첨가효과는 석출강화효과를 얻기 위함이며 비중이 가벼워 전체적인 중량비율이 낮으며, 가격도 저렴한 장점이 있고, 또한 탈산효과도 기대할 수 있다.In the above, the effect of the addition of silicon is to obtain a precipitation strengthening effect, and the specific gravity is low, the overall weight ratio is low, the price is also an advantage, and deoxidation effect can also be expected.

상기에서 주석의 첨가효과는 동합금에서 임계강화효과가 있어서 가공열처리 후에 기지강도를 향상시키며 조직을 미세화하고 도금성을 향상시키는 효과가 있다.In the above, the addition effect of tin has a critical strengthening effect in the copper alloy has the effect of improving the matrix strength after processing heat treatment, refine the structure and improve the plating property.

상기에서 미쉬메탈은 세리움과 란탄의 혼합물로 그 조성은 60~65wt%세리움과 35~40wt%의 란탄으로 조성되는데, 그 첨가효과는 1)주요 구성원소인 세리움과 란탄의 첨가효과를 효율적으로 기대할 수 있으며, 2)접종처리에 의한 주상조직의 미세화 및 응고조직의 방향성을 제거하고, 3)소성가공시 주괴의 균열방지와 소성가공율 및 총 가공율을 증대시키며, 4)총 가공율 증대에 따른 가공경화로 재료의 강도를 향상시킴과 아울러, 5)접종원소인 세리움 및 란탄 첨가에 의한 미세한 복합화합물이나 복합상 등의 석출강화 효과로 강도와 연화성을 개선 시킬 수 있는 새로운 고강도 리드프레임재를 개발하고자 첨가하였다. 그 결과로서, 적당한 소둔 열처리와 냉간가공을 거치면 미세한 기지조직을 갖으며, 상온에서 인장강도를 625 Mpa 정도이면서 연신율은 5-10wt% 정도를 가지며, 90℃에서도 기존 제품의 경우에는 인장강도가 575 MPa 정도임에 비하여 600 MPa 정도를 나타내는 연화성이 개선된 고강도 리드프레임재 동합금을 제조할 수가 있었다.In the above, Mishmetal is a mixture of cerium and lanthanum, and its composition is composed of 60-65 wt% cerium and 35-40 wt% lanthanum. The additive effect is 1) to effectively add the main elements of cerium and lanthanum. 2) miniaturization of columnar tissue and direction of coagulation structure by inoculation treatment, 3) prevention of cracking of ingot during plastic working, increase of plastic working rate and total processing rate, and 4) total processing rate. 5) New high strength to improve the strength of the material by increasing the work hardening according to the increase, and to enhance the strength and softness by the precipitation strengthening effect of the fine composite compound or the composite phase by the addition of cerium and lanthanum, which are inoculation elements. It was added to develop a lead frame material. As a result, after proper annealing heat treatment and cold working, it has a fine matrix structure. It has a tensile strength of about 625 Mpa and an elongation of about 5-10 wt% at room temperature. Compared to about MPa, a high-strength lead frame material copper alloy having an improved softening property of about 600 MPa could be manufactured.

상기 본 발명 조성에서 각각의 수치 한정한 이유는 다양한 의도로 구상한 합금조성별 예상 목표와 이를 확인하고 보완한 실험 결과들을 통하여 최적의 합금조성을 도출하였으며, 합금정련, 주괴제조, 열간압연, 소둔열처리 및 최종 제품으로 냉간압연 후, 이를 가지고 물성을 파악하여 예상하는 목적을 달성할 수 있었다.The reason for limiting each numerical value in the composition of the present invention was to derive the optimum alloy composition through the expected targets of the alloy composition envisioned with various intentions and the experimental results supplemented with the results, alloy refining, ingot manufacturing, hot rolling, annealing heat treatment And after the cold rolling to the final product, it was able to achieve the purpose of anticipating the physical properties with this.

상기 본 발명의 조성에서 니켈과 망간을 각각 0.6 ~ 5.0 wt%(중량 백분율)로 한정한 이유는 한정 조성범위 이상에서는 열간 및 냉간가공성이 좋지 않으며, 재료의 강도나 연성 등의 개선이 없는 등의 실용성에 많은 문제를 나타내기 때문이다.The reason for limiting the nickel and manganese to 0.6 to 5.0 wt% (weight percent) in the composition of the present invention is that the hot and cold workability is not good over the limited composition range, and there is no improvement in strength or ductility of the material. This is because there are many problems in practicality.

상기 본 발명의 조성에서 실리콘을 1.1~3.0 wt%로 한정한 이유는 조성범위에서 하한치 이하에서는 시효강화효과가 없으며, 상한치 이상의 경우에는 열간 및 냉간가공성이 나쁘고, 연신율이 극히 저조하여 실용성에 문제가 되고 있다.The reason for limiting the silicon to 1.1 to 3.0 wt% in the composition of the present invention is that there is no aging strengthening effect at the lower limit or lower in the composition range, and if it is higher than the upper limit, the hot and cold workability is bad, and the elongation is extremely low, thus causing problems in practicality. It is becoming.

상기 본 발명의 조성에서 주석을 0.05~3.0 wt%로 한정한 이유는 조성범위에서 하한치 이하에서는 시효강화효과가 없으며, 상한치 이상의 경우에는 열간 가공성이 나쁘고, 연신율이 극히 저조하여 실용성에 문제가 되고 있다.The reason for limiting tin to 0.05 to 3.0 wt% in the composition of the present invention is that there is no aging strengthening effect below the lower limit in the composition range, hot workability is poor at the upper limit or higher, and elongation is extremely low, which causes problems in practicality. .

상기 본 발명의 조성에서 미쉬메탈을 0.001 ~ 1.0 wt%(중량 백분율)로 한정한 이유는 한정 조성범위 이상에서는 첨가효과가 전무하거나 오히려 용해정련시 용탕의 유동성이 나빠져서 작업성이 어렵고, 주괴공정 이후의 공정에서는 고용범위를 넘어서는 관계로 냉간 가공성이 매우 나빠지고 연성이 낮아서 냉간 가공시 균열이 발생하는 등의 문제점이 크며, 조성범위 이하에서는 목표로 하는 재료의 특성을 만족하지 못하는 단점이 있어서, 본 발명의 조성범위로 수치 한정을 하였다.The reason for limiting the misch metal to 0.001 to 1.0 wt% (weight percent) in the composition of the present invention is that there is no additive effect above the limited composition range, or rather the workability is difficult due to the poor flowability of the molten metal during dissolution refining, and after the ingot process In the process of, the cold workability is very bad and the ductility is very low, so that the cracking occurs during cold working, and the composition is less than the composition range. Numerical limitation was made in the composition range of the invention.

상기와 같은 조성을 가지는 본 발명 열간 가공성과 연화성을 개선시킨 고강도 리드프레임재용 구리(Cu)-니켈(Ni)-망간(Mn)-실리콘(Si)-주석(Sn)-미쉬메탈(Ms)계 합금의 제조방법은 다음과 같다.Copper (Cu) -nickel (Ni) -manganese (Mn) -silicon (Si) -tin (Sn) -mesh metal (Ms) system for high-strength lead frame materials having improved hot workability and softening property of the present invention having the above composition The manufacturing method of the alloy is as follows.

먼저 합금에 사용되는 조성원소를 0.5~5.0 wt%니켈(Ni)과, 여기에 0.6~5.0 wt%망간(Mn)과, 여기에 1.1~3.0 wt%실리콘(Si)과, 여기에 0.05 ~ 3.0 wt% 주석(Sn)과, 여기에 0.001 ~ 1.0 wt% 미쉬메탈(Ms)을 첨가하며 나머지는 구리(Cu)로 평량하는 단계와;First, the compositional elements used in the alloy are 0.5 to 5.0 wt% nickel (Ni), 0.6 to 5.0 wt% manganese (Mn), 1.1 to 3.0 wt% silicon (Si), and 0.05 to 3.0 adding wt% tin (Sn) and 0.001-1.0 wt% mischmetal (Ms) to the basis weight of the remainder with copper (Cu);

평량한 후, 용해로 바닥에 구리(Cu)와 융점이 높은 니켈(Ni)을 먼저 용해하 여 구리와 니켈이 모두 용해하면 망간과 실리콘을 장입하여 용해하고, 이 과정에서 발생한 슬래그를 제거하고, 실리콘(Si)을 장입하여 용해 후에 용탕의 온도가 약 1,100℃ 정도가 되었을 때, 가열을 중단하거나 매우 낮은 열원을 공급하는 정도로 하여 주석(Sn)을 첨가한 후에, 미쉬메탈(MS)을 플런저를 사용하여 용탕 깊숙이 장입하여 용해 합금단계와,After weighing, copper (Cu) and high melting point nickel (Ni) are first dissolved at the bottom of the furnace, and when both copper and nickel are dissolved, manganese and silicon are charged and dissolved, and slag generated in this process is removed. After charging and dissolving (Si), when the temperature of the molten metal is about 1,100 ° C, the heating is stopped or tin (Sn) is added to the extent that a very low heat source is supplied. Into the molten metal deep into the molten alloy,

합금원소들이 충분히 용해하고 용탕온도도 1200~1250℃ 정도로서 용탕의 유동성이 좋아지고 안정화되면 즉시 연속주조에 의하여 주괴를 제조한다.When the alloying elements are sufficiently dissolved and the melt temperature is about 1200 ~ 1250 ℃, the flowability of the melt is improved and stabilized. Then, the ingot is produced by continuous casting.

이렇게 제조된 연속주조 주괴는 950~970℃ 범위에서 열간압연하여 주조조직을 완전히 제거한 상태의 판상의 코일로 제조 후에 700~800℃의 온도에서 2~5 시간 유지하여 소둔 및 고용체화처리를 행하고, 이를 다시 냉간압연을 통하여 냉간 소성가공을 행하고, 500~600℃에서 2~5 시간 시효강화처리를 행한 후에, 최종 강도를 부여하기 위한 냉간 압연으로써 고강도 리드프레임재용 판재 코일을 제조한다.The continuous cast ingot thus prepared is hot rolled in the range of 950 to 970 ° C. to form a plate-shaped coil in which the casting structure is completely removed, followed by annealing and solid solution treatment at a temperature of 700 to 800 ° C. for 2 to 5 hours. This is subjected to cold plastic working again through cold rolling, and subjected to age hardening at 500 to 600 ° C. for 2 to 5 hours, followed by cold rolling to impart final strength, thereby producing a high strength lead frame member coil.

상기 각 제조단계에서의 수치 한정 이유는 한정한 구간의 수치범위보다 낮거나 높으면 효과가 없거나 지나쳐서 이상적이지 못하기 때문이다.The reason for the numerical limitation in each of the manufacturing steps is that if it is lower or higher than the numerical range of the limited section, the effect is not ideal or excessive.

상기와 같은 가공 및 열처리를 수행하는 과정에서 세리움과 란탄은 동, 니켈, 망간 및 실리콘과 미세한 복합화합물인 Cu.Ni.Mn.Si.SnxCe과 Cu.Ni.Mn.Si.SnyLa 등의 복합상과 결합된 또 다른 복합상 등을 형성하여서 니켈 및 망간에 의한 고용강화 외에 석출강화로 인한 고강도 재료의 특성을 갖게 하고 있 다.In the process of performing the above processing and heat treatment, cerium and lanthanum are complexes of copper, nickel, manganese and silicon with Cu.Ni.Mn.Si.SnxCe and Cu.Ni.Mn.Si.SnyLa. In addition to forming a solid phase combined with the phase, it has the characteristics of high-strength material due to precipitation strengthening in addition to solid solution strengthening by nickel and manganese.

이하 본 발명의 실시예인 구성과 그 작용을 첨부도면에 연계시켜 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the configuration and the operation of the embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 열간 가공성에 미치는 미쉬메탈의 첨가 효과를 보기 위한 것으로 기본적인 합금계인 Cu-3.0wt%Ni-0.65wt%Si 합금계에 대하여 마그네슘(Mg) 만을 0.15wt% 첨가한 Cu-3.0wt%Ni-0.65wt%Si-0.15wt%Mg 합금과 마그네슘을 0.05wt%로 줄이고 미쉬메탈을 0.1wt% 첨가한 Cu-3.0wt%Ni-0.65wt%Si-0.05wt%Mg-0.1wt%Ms 합금과 마그네슘을 첨가하지 않고 미쉬메탈(Ms)만을 0.1wt% 첨가한 Cu-3.0wt%Ni-0.65wt%Si-0.1wt%Ms 합금인 대상으로 925℃에서 고온압축시험을 행한 결과로서 마그네슘의 일부 또는 전부를 미쉬메탈로 대체함으로써 고온에서 압축과 같은 소성가공을 하는 경우에 터짐현상이 발생하지 않는 압축성형성이 좋아짐을 나타내고 있다. 1 is a view showing the effect of the addition of the mesh metal on the hot workability, Cu-3.0wt% Ni added 0.15wt% of magnesium (Mg) only to the base alloy Cu-3.0wt% Ni-0.65wt% Si alloy system Cu-3.0wt% Ni-0.65wt% Si-0.05wt% Mg-0.1wt% Ms alloy with -0.65wt% Si-0.15wt% Mg alloy and magnesium to 0.05wt% and 0.1wt% mischmetal As a result of performing a high temperature compression test at 925 ° C for a Cu-3.0wt% Ni-0.65wt% Si-0.1wt% Ms alloy containing 0.1 wt% of only Mishmetal (Ms) without adding magnesium, By replacing all of them with the misch metal, it is shown that the compression molding without the burst phenomenon occurs in the case of plastic processing such as compression at high temperature.

도 2는 내연화성에 미치는 본 발명합금의 특성을 보기 위한 것으로 두께가 0.4mm인 각각의 합금을 600℃에서 5 분간 열처리 후에 인장시험한 결과로서, 시편 12인 Cu-3.0wt%Ni-0.5wt%Mn-0.65wt%Si-0.1wt%Sn-0.05wt%Ms 합금의 경우에는 90도 방향에서도 인장강도가 600Mpa로서 압연방향의 인장강도가 625Mpa 임과 비슷한 정도로 이방성이 없는 좋은 결과를 보이고 있으며, 기존의 합금인 시편 2인 Cu-3.0wt%Ni-0.65wt%Si-0.15wt%Mg 합금의 90도 방향의 인장강도가 575Mpa 인것에 비하 여 높게 나타나고 있다.FIG. 2 shows the characteristics of the alloy of the present invention on softening resistance. As a result of tensile test of each alloy having a thickness of 0.4 mm after heat treatment at 600 ° C. for 5 minutes, Cu-3.0wt% Ni-0.5wt as specimen 12 In the case of% Mn-0.65wt% Si-0.1wt% Sn-0.05wt% Ms alloy, the tensile strength is 600Mpa in the 90 ° direction and the anisotropy shows good results similar to that of the tensile direction in the rolling direction is 625Mpa. Tensile strength in the 90-degree direction of Cu-3.0wt% Ni-0.65wt% Si-0.15wt% Mg alloy, which is a conventional alloy specimen 2, is higher than that of 575Mpa.

그 결과로서, 본 발명합금 범위의 조성을 가지며, 여기에 적당한 가공열처리(Thermo-mechanical)를 거치면 열간 압연을 기존의 평균 970℃보다 낮은 925℃에서 행할 수 있으며, 600℃에서 연화처리한 후에도 인장강도를 600~625 Mpa 정도 얻을 수 있는 열간 가공성과 내연화성을 갖는 고강도 리드프레임재 및 그의 제조방법을 제공하였다.As a result, it has a composition of the alloy range of the present invention, and if subjected to a suitable heat treatment (Thermo-mechanical), hot rolling can be performed at 925 ℃ lower than the existing average of 970 ℃, tensile strength even after softening at 600 ℃ To provide a high-strength lead frame material having a hot workability and softening resistance to obtain a 600 ~ 625 Mpa and a manufacturing method thereof.

다음의 [표 1]은 본 발명에서 제시하는 합금들의 예이며, 도 3, 도 4 및 도 5는 Cu-3.0wt%Ni-0.5wt%Mn-0.65wt%Si-0.1wt%Sn 합금계에 미쉬메탈을 각각 0.15wt%, 0.10wt% 및 0.05wt% 첨가한 경우에 열간 가공온도가 낮을 수록 소성가공성이 좋아지는 경우를 나타내는 것으로 고온 압축시험한 실물과 시험과정을 나타내는 압축응력과 변형곡선을 나타내고 있으며, 925℃에서 양호한 것을 보이고 있다.Table 1 is an example of the alloys presented in the present invention, and FIGS. 3, 4, and 5 show Cu-3.0wt% Ni-0.5wt% Mn-0.65wt% Si-0.1wt% Sn alloys. When 0.15wt%, 0.10wt% and 0.05wt% of Mish Metal were added, the lower the hot working temperature, the better the plastic working property. The compressive stress and deformation curve showing the real and test process of high temperature compression test were shown. It is showing good thing at 925 degreeC.

[표 1] 합금의 조성표Table 1 Composition of Alloy

합금의 종류             Type of alloy Cu  Cu Ni  Ni Mn  Mn Si  Si Sn  Sn Ms  Ms Cu-2.2Ni-0.5Mn-0.25Si-0.05Sn-0.01Ms Cu-2.2Ni-0.5Mn-0.25Si-0.05Sn-0.01Ms 나머지 Remainder 2.2  2.2 0.5   0.5 0.25 0.25 0.05 0.05 0.01 0.01 Cu-4.2Ni-0.5Mn-1.20Si-0.05Sn-0.01Ms Cu-4.2Ni-0.5Mn-1.20Si-0.05Sn-0.01Ms 나머지 Remainder 4.2  4.2 0.5  0.5 1.20 1.20 0.05 0.05 0.01 0.01 Cu-3.0Ni-0.5Mn-0.65Si-0.05Sn-0.01Ms Cu-3.0Ni-0.5Mn-0.65Si-0.05Sn-0.01Ms 나머지 Remainder 3.0  3.0 0.5   0.5 0.65 0.65 0.05 0.05 0.01 0.01 Cu-2.2Ni-0.5Mn-0.25Si-0.05Sn-0.05Ms Cu-2.2Ni-0.5Mn-0.25Si-0.05Sn-0.05Ms 나머지 Remainder 2.2  2.2 0.5   0.5 0.25 0.25 0.05 0.05 0.05 0.05 Cu-2.2Ni-0.5Mn-1.20Si-0.05Sn-0.05Ms Cu-2.2Ni-0.5Mn-1.20Si-0.05Sn-0.05Ms 나머지 Remainder 2.2  2.2 0.5  0.5 1.20 1.20 0.05 0.05 0.05 0.05 Cu-4.2Ni-0.5Mn-0.25Si-0.05Sn-0.05Ms Cu-4.2Ni-0.5Mn-0.25Si-0.05Sn-0.05Ms 나머지 Remainder 4.2  4.2 0.5  0.5 0.25 0.25 0.05 0.05 0.05 0.05 Cu-4.2Ni-0.5Mn-1.20Si-0.05Sn-0.05Ms Cu-4.2Ni-0.5Mn-1.20Si-0.05Sn-0.05Ms 나머지 Remainder 4.2  4.2 0.5  0.5 1.20 1.20 0.05 0.05 0.05 0.05 Cu-5.0Ni-5.0Mn-0.10Si-3.0Sn-0.001Ms Cu-5.0Ni-5.0Mn-0.10Si-3.0Sn-0.001Ms 나머지 Remainder 5.0  5.0 5.0  5.0 0.10 0.10 3.0 3.0 0.001 0.001 Cu-5.0Ni-0.5Mn-3.0Si-0.05Sn-1.0Ms Cu-5.0Ni-0.5Mn-3.0Si-0.05Sn-1.0Ms 나머지 Remainder 5.0  5.0 0.5   0.5 3.0 3.0 0.05 0.05 1.00 1.00 Cu-3.0Ni-0.5Mn-0.65Si-0.05Sn-0.05Ms Cu-3.0Ni-0.5Mn-0.65Si-0.05Sn-0.05Ms 나머지 Remainder 3.0  3.0 0.5   0.5 0.65 0.65 0.05 0.05 0.05 0.05 Cu-3.0Ni-0.5Mn-0.65Si-0.05Sn-0.10Ms Cu-3.0Ni-0.5Mn-0.65Si-0.05Sn-0.10Ms 나머지 Remainder 3.0  3.0 0.5   0.5 0.65 0.65 0.05 0.05 0.10 0.10 Cu-3.0Ni-0.5Mn-0.65Si-0.05Sn-0.15Ms Cu-3.0Ni-0.5Mn-0.65Si-0.05Sn-0.15Ms 나머지 Remainder 3.0  3.0 0.5   0.5 0.65 0.65 0.05 0.05 0.15 0.15 Cu-0.5Ni-2.5Mn-0.65Si-0.05Sn-0.15Ms Cu-0.5Ni-2.5Mn-0.65Si-0.05Sn-0.15Ms 나머지 Remainder 0.5  0.5 2.5  2.5 0.65 0.65 0.05 0.05 0.15 0.15 Cu-1.0Ni-2.0Mn-0.65Si-0.05Sn-0.15Ms Cu-1.0Ni-2.0Mn-0.65Si-0.05Sn-0.15Ms 나머지 Remainder 1.0  1.0 2.0  2.0 0.65 0.65 0.05 0.05 0.15 0.15 Cu-1.5Ni-1.5Mn-0.65Si-0.05Sn-0.15Ms Cu-1.5Ni-1.5Mn-0.65Si-0.05Sn-0.15Ms 나머지 Remainder 1.5  1.5 1.5  1.5 0.65 0.65 0.05 0.05 0.15 0.15 Cu-2.0Ni-1.0Mn-0.65Si-0.05Sn-0.15Ms Cu-2.0Ni-1.0Mn-0.65Si-0.05Sn-0.15Ms 나머지 Remainder 2.0  2.0 1.0  1.0 0.65 0.65 0.05  0.05 0.15 0.15 Cu-2.5Ni-0.5Mn-0.65Si-0.05Sn-0.15Ms Cu-2.5Ni-0.5Mn-0.65Si-0.05Sn-0.15Ms 나머지 Remainder 2.5  2.5 0.5  0.5 0.65 0.65 0.05 0.05 0.15 0.15 Cu-3.0Ni-0.5Mn-0.65Si-0.05Sn-0.05Ms Cu-3.0Ni-0.5Mn-0.65Si-0.05Sn-0.05Ms 나머지 Remainder 3.0  3.0 0.5   0.5 0.65 0.65 0.05 0.05 0.05 0.05 Cu-3.0Ni-0.5Mn-0.65Si-0.10Sn-0.05Ms Cu-3.0Ni-0.5Mn-0.65Si-0.10Sn-0.05Ms 나머지 Remainder 3.0  3.0 0.5   0.5 0.65 0.65 0.10 0.10 0.05 0.05 Cu-3.0Ni-0.5Mn-0.65Si-0.50Sn-0.05Ms Cu-3.0Ni-0.5Mn-0.65Si-0.50Sn-0.05Ms 나머지 Remainder 3.0  3.0 0.5   0.5 0.65 0.65 0.50 0.50 0.05 0.05 Cu-3.0Ni-0.5Mn-0.65Si-1.50Sn-0.05Ms Cu-3.0Ni-0.5Mn-0.65Si-1.50Sn-0.05Ms 나머지 Remainder 3.0  3.0 0.5   0.5 0.65 0.65 1.50 1.50 0.05 0.05

이하 본 발명의 바람직한 실시 예이다.Hereinafter is a preferred embodiment of the present invention.

(실시예 1) (Example 1)

구리(Cu)-3wt%니켈(Ni)-0.5wt%망간(Mn)-0.65wt%실리콘(Si)-0.05wt%주석(Sn)-0.1wt%미쉬메탈(Ms)계 합금으로서 마그네슘 대신에 미쉬메탈을 첨가한 예로서, 3 wt% 니켈(Ni)과, 여기에 0.5wt%망간(Mn)과, 여기에 0.65 wt% 실리콘(Si)과, 여기에 0.05wt%주석(Sn)과, 여기에 0.1 wt% 미쉬메탈(Ms)을 첨가하며 나머지는 구리(Cu)로 평량하는 단계와,Copper (Cu)-3 wt% Nickel (Ni)-0.5 wt% Manganese (Mn)-0.65 wt% Silicon (Si)-0.05 wt% Tin (Sn)-0.1 wt% Mish metal (Ms) -based alloys instead of magnesium As an example of the addition of the misch metal, 3 wt% nickel (Ni), 0.5 wt% manganese (Mn), 0.65 wt% silicon (Si), 0.05 wt% tin (Sn), Adding 0.1 wt% of mischmetal (Ms) and weighing the rest with copper (Cu),

평량한 후, 용해로 바닥에 구리(Cu)와 융점이 높은 니켈(Ni)을 먼저 용해하여 구리와 니켈이 모두 용해하면 망간과 실리콘을 장입하여 용해하고, 이 과정에서 발생한 슬래그를 제거하고, 실리콘(Si)을 장입하여 용해 후에 용탕의 온도가 약 1,100℃ 정도가 되었을 때, 가열을 중단하거나 매우 낮은 열원을 공급하는 정도로 하여 주석(Sn)을 첨가한 후에, 미쉬메탈(MS)을 플런저를 사용하여 용탕 깊숙이 장입하여 용해 합금단계와, After weighing, copper (Cu) and high melting point nickel (Ni) are first dissolved at the bottom of the furnace, and when both copper and nickel are dissolved, manganese and silicon are charged and dissolved, and slag generated in this process is removed. After charging and dissolving Si), when the temperature of the melt reached about 1,100 ° C, the heating was stopped or tin (Sn) was added to the extent that a very low heat source was supplied, and then the fine metal (MS) was used with a plunger. Charged deep into the molten alloy,

합금원소들이 충분히 용해하고 용탕온도도 1200~1250℃ 정도로서 용탕의 유동성이 좋아지고 안정화 되면 즉시 연속주조에 의하여 주괴를 제조한다.When the alloying elements are sufficiently dissolved and the melt temperature is about 1200 ~ 1250 ℃, the flowability of the melt is improved and the ingot is produced immediately by continuous casting.

이렇게 제조된 두께 70㎜의 연속주조 주괴는 970℃에서 두께 8.5㎜로 열간압연하여 주조조직을 완전히 제거한 상태의 판상의 코일로 제조 후에 930℃의 온도에서 1 시간 유지하여 소둔 및 고용체화처리를 행하고, 이를 다시 두께 2.0㎜로 냉간압연을 행하고, 525℃에서 5 시간 시효강화처리를 행한 후에, 냉간 교정압연으로써 두께 1.8㎜인 리드프레임재용 판재 코일을 제조하였다.The 70 mm thick continuous cast ingot was hot rolled at 970 ° C. to 8.5 mm in thickness to form a plate-shaped coil completely removed from the cast structure, followed by annealing and solid solution treatment at a temperature of 930 ° C. for 1 hour. This was further cold-rolled to a thickness of 2.0 mm, and subjected to age hardening treatment at 525 ° C. for 5 hours, whereby a cold-rolled sheet coil for a lead frame material having a thickness of 1.8 mm was manufactured.

이 경우에 최고 인장강도는 520MPa, 최고 경도는 Hv127을 나타내고 있다.In this case, the maximum tensile strength is 520 MPa and the maximum hardness is Hv127.

상기 첨가된 미쉬메탈은 세리움과 란탄의 혼합물인데, 그 혼합비례는 본 발명의 혼합비례인 60~65wt%세리움과 35~40wt%의 란탄을 만족하는 어느 수치조건이기만 하면 족하다. The added misc metal is a mixture of cerium and lanthanum, and the mixing ratio is sufficient as long as it satisfies any numerical condition satisfying 60 to 65 wt% cerium and 35 to 40 wt% lanthanum.

(실시예 2)(Example 2)

구리(Cu)-3wt%니켈(Ni)-0.5wt%망간(Mn)-0.65wt%실리콘(Si)-0.1wt%주석(Sn)-0.05wt%미쉬메탈계 합금으로서, 구리-니켈-실리콘의 기본합금 계에 가공성과 시효강화성을 증진시미는 주석과 미쉬메탈을 첨가한 예로서 3 wt% 니켈(Ni)과, 여기에 0.5wt%망간(Mn)과, 여기에 0.65 wt% 실리콘(Si)과, 여기에 0.1 wt% 주석(Sn)과, 여기에 0.05 wt% 미쉬메탈(Ms)을 첨가하며 나머지는 구리(Cu)로 평량하는 단계와,Copper (Cu)-3 wt% Nickel (Ni)-0.5 wt% Manganese (Mn)-0.65 wt% Silicon (Si)-0.1 wt% Tin (Sn)-0.05 wt% Mishmetal alloy, copper-nickel-silicon An example of the addition of tin and mismetal to enhance the workability and aging reinforcement of the base alloy system is 3 wt% nickel (Ni), 0.5 wt% manganese (Mn), and 0.65 wt% silicon ( Si), to which 0.1 wt% tin (Sn) and 0.05 wt% mischmetal (Ms) are added, the remainder being weighed with copper (Cu),

평량한 후, 용해로 바닥에 구리(Cu)와 융점이 높은 니켈(Ni)을 먼저 용해하여 구리와 니켈이 모두 용해하면 망간과 실리콘을 장입하여 용해하고, 이 과정에서 발생한 슬래그를 제거하고, 실리콘(Si)을 장입하여 용해 후에 용탕의 온도가 약 1,200℃ 정도가 되었을 때, 가열을 중단하거나 매우 낮은 열원을 공급하는 정도로 하여 주석(Sn)을 첨가한 후에, 미쉬메탈(MS)을 플런저를 사용하여 용탕 깊숙이 장입하여 용해 합금단계와,After weighing, copper (Cu) and high melting point nickel (Ni) are first dissolved at the bottom of the furnace, and when both copper and nickel are dissolved, manganese and silicon are charged and dissolved, and slag generated in this process is removed. After charging and dissolving Si), when the temperature of the molten metal became about 1,200 ° C, the heating was stopped or tin (Sn) was added to the extent that a very low heat source was supplied. Charged deep into the molten alloy,

합금원소들이 충분히 용해하고 용탕온도도 1200~1250℃ 정도로서 용탕의 유동성이 좋아지고 안정화 되면 즉시 연속주조에 의하여 주괴를 제조한다.When the alloying elements are sufficiently dissolved and the melt temperature is about 1200 ~ 1250 ℃, the flowability of the melt is improved and the ingot is produced immediately by continuous casting.

이렇게 제조된 두께 70㎜의 연속주조 주괴는 970℃에서 두께 8.5㎜로 열간압연하여 주조조직을 완전히 제거한 상태의 판상의 코일로 제조 후에 930℃의 온도에서 1 시간 유지하여 소둔 및 고용체화처리를 행하고, 이를 다시 두께 2.0㎜로 냉간압연을 행하고, 525℃에서 5 시간 시효강화처리를 행한 후에, 냉간 교정압연으로써 두께 1.8㎜인 리드프레임재용 판재 코일을 제조하였다.The 70 mm thick continuous cast ingot was hot rolled at 970 ° C. to 8.5 mm in thickness to form a plate-shaped coil completely removed from the cast structure, followed by annealing and solid solution treatment at a temperature of 930 ° C. for 1 hour. This was further cold-rolled to a thickness of 2.0 mm, and subjected to age hardening treatment at 525 ° C. for 5 hours, whereby a cold-rolled sheet coil for a lead frame material having a thickness of 1.8 mm was manufactured.

이 경우에 최고 인장강도는 630MPa, 최고 경도는 Hv157을 나타내고 있다.In this case, the maximum tensile strength is 630 MPa and the maximum hardness is Hv157.

상기 첨가된 미쉬메탈은 세리움과 란탄의 혼합물인데, 그 혼합비례는 본 발명의 혼합비례인 60~65wt%세리움과 35~40wt%의 란탄을 만족하는 어느 수치조건이기만 하면 족하다. The added misc metal is a mixture of cerium and lanthanum, and the mixing ratio is sufficient as long as it satisfies any numerical condition satisfying 60 to 65 wt% cerium and 35 to 40 wt% lanthanum.

이하 상기 본 발명의 실시예와 대비되는 비교예이다.The following is a comparative example compared with the embodiment of the present invention.

(비교예 1)(Comparative Example 1)

구리(Cu)-3wt%니켈(Ni)-0.65wt%실리콘(Si)-0.15wt%마그네슘(Mg)계 합금의 제조 예로서, 3 wt%(중량 백분율) 니켈(Ni)과, 여기에 0.65 wt%(중량백분율) 실리콘(Si)과, 여기에 0.15 wt% 마그네슘(Mg)을 첨가하며 나머지는 구리(Cu)로 평량하는 단계와,Copper (Cu) -3 wt% nickel (Ni) -0.65 wt% silicon (Si) -0.15 wt% Magnesium (Mg) -based alloy manufacturing example, 3 wt% (weight percent) nickel (Ni) and 0.65 adding wt% silicon (Si) and 0.15 wt% magnesium (Mg) to the basis weight, the remainder being copper (Cu),

평량한 후, 용해로 바닥에 구리(Cu)와 융점이 높은 니켈(Ni)을 먼저 넣고 용해하여 구리와 니켈이 모두 용해하면 실리콘을 장입하여 용해하고, 이 과정에서 발생한 슬래그를 제거하고, 용탕의 온도가 약 1,200℃ 정도가 되었을 때, 가열을 중단하거나 매우 낮은 열원을 공급하는 정도로 하여 마그네슘을 플런저를 사용하여 용탕 깊숙이 장입하여 용해시키는 용해 합금단계와,After weighing, copper (Cu) and high melting point nickel (Ni) are added to the bottom of the melting furnace, and when both copper and nickel are dissolved, silicon is charged and dissolved, and slag generated in this process is removed, and the temperature of the molten metal is removed. When the molten alloy is about 1,200 ° C, the molten alloy step of dissolving the magnesium into the molten metal using a plunger to dissolve the heating or supply a very low heat source,

합금원소들이 충분히 용해하고 용탕온도도 1200~1250℃ 정도로서 용탕의 유동성이 좋아지고 안정화 되면 즉시 연속주조에 의하여 주괴를 제조한다.When the alloying elements are sufficiently dissolved and the melt temperature is about 1200 ~ 1250 ℃, the flowability of the melt is improved and the ingot is produced immediately by continuous casting.

이렇게 제조된 두께 70㎜의 연속주조 주괴는 970℃에서 두께 8.5㎜로 열간압연하여 주조조직을 완전히 제거한 상태의 판상의 코일로 제조 후에 930℃의 온도에서 1 시간 유지하여 소둔 및 고용체화처리를 행하고, 이를 다시 두께 2.0㎜로 냉간압연을 행하고, 525℃에서 5 시간 시효강화처리를 행한 후에, 냉간 교정압연으로써 두께 1.8㎜인 리드프레임재용 판재 코일을 제조하였다.The 70 mm thick continuous cast ingot was hot rolled at 970 ° C. to 8.5 mm in thickness to form a plate-shaped coil completely removed from the cast structure, followed by annealing and solid solution treatment at a temperature of 930 ° C. for 1 hour. This was further cold-rolled to a thickness of 2.0 mm, and subjected to age hardening treatment at 525 ° C. for 5 hours, whereby a cold-rolled sheet coil for a lead frame material having a thickness of 1.8 mm was manufactured.

이 경우에 최고 인장강도는 560MPa, 최고 경도는 Hv145를 나타내고 있다.In this case, the maximum tensile strength is 560 MPa and the maximum hardness is Hv145.

(비교예 2)(Comparative Example 2)

구리(Cu)-3wt%니켈(Ni)-0.65wt%실리콘(Si)-0.05wt%마그네슘(Mg)-0.05wt%Ms계 합금으로서, 마그네슘의 일부를 미쉬메탈로 대체한 경우의 예이며, 3 wt%(중량 백분율) 니켈(Ni)과, 여기에 0.65 wt%(중량백분율) 실리콘(Si)과, 여기에 0.05 wt% 마그네슘(Mg)을 첨가하며, 여기에 0.05 wt% 미쉬메탈(Ms)을 첨가하며 나머지는 구리(Cu)로 평량하는 단계와,Copper (Cu)-3 wt% Nickel (Ni)-0.65 wt% Silicon (Si)-0.05 wt% Magnesium (Mg)-0.05 wt% Ms based alloy. 3 wt% (wt%) nickel (Ni), 0.65 wt% (wt%) silicon (Si), and 0.05 wt% magnesium (Mg) are added thereto, and 0.05 wt% Mishmetal (Ms) ) And weighing the rest with copper (Cu),

평량한 후, 용해로 바닥에 구리(Cu)와 융점이 높은 니켈(Ni)을 먼저 넣고 용해하여 구리와 니켈이 모두 용해하면 실리콘을 장입하여 용해하고, 이 과정에서 발생한 슬래그를 제거하고, 용탕의 온도가 약 1,200℃ 정도가 되었을 때, 가열을 중단하거나 매우 낮은 열원을 공급하는 정도로 하여 마그네슘과 미쉬메탈을 각각 플런저를 사용하여 용탕 깊숙이 장입하여 용해시키는 용해 합금단계와,After weighing, copper (Cu) and high melting point nickel (Ni) are added to the bottom of the melting furnace, and when both copper and nickel are dissolved, silicon is charged and dissolved, and slag generated in this process is removed, and the temperature of the molten metal is removed. When the melting temperature is about 1,200 ° C., the melting alloy step of dissolving the magnesium and the fine metal into the molten metal by using a plunger to dissolve the heating or supplying a very low heat source,

합금원소들이 충분히 용해하고 용탕온도도 1200~1250℃ 정도로서 용탕의 유동성이 좋아지고 안정화 되면 즉시 연속주조에 의하여 주괴를 제조한다.When the alloying elements are sufficiently dissolved and the melt temperature is about 1200 ~ 1250 ℃, the flowability of the melt is improved and the ingot is produced immediately by continuous casting.

이렇게 제조된 두께 70㎜의 연속주조 주괴는 970℃에서 두께 8.5㎜로 열간압연하여 주조조직을 완전히 제거한 상태의 판상의 코일로 제조 후에 930℃의 온도에서 1 시간 유지하여 소둔 및 고용체화처리를 행하고, 이를 다시 두께 2.0㎜로 냉간압연을 행하고, 525℃에서 5 시간 시효강화처리를 행한 후에, 냉간 교정압연으로써 두께 1.8㎜인 리드프레임재용 판재 코일을 제조하였다.The 70 mm thick continuous cast ingot was hot rolled at 970 ° C. to 8.5 mm in thickness to form a plate-shaped coil completely removed from the cast structure, followed by annealing and solid solution treatment at a temperature of 930 ° C. for 1 hour. This was further cold-rolled to a thickness of 2.0 mm, and subjected to age hardening treatment at 525 ° C. for 5 hours, whereby a cold-rolled sheet coil for a lead frame material having a thickness of 1.8 mm was manufactured.

이 경우에 최고 인장강도는 590MPa, 최고 경도는 Hv146을 나타내고 있다.In this case, the maximum tensile strength is 590 MPa and the maximum hardness is Hv146.

본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에 서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다. The present invention is not limited to the above-described specific preferred embodiments, and various modifications can be made by any person having ordinary skill in the art without departing from the gist of the present invention claimed in the claims. Of course, such changes will fall within the scope of the claims.

상기와 같은 본 발명은 열간 가공성을 개선하기 위하여, 열간 가공온도를 높이는 고용 원소인 니켈의 함량을 줄이는 대신에 열간 가공온도는 낮추는 고용 원소인 망간을 합금하였으며, 내구성과 관련이 많은 연화온도와 가공열처리에 의한 강화효과를 높이기 위해서는 조직이 균일하면서 치밀화시키기 위하여 주조 후 응고 단계에서부터 접종처리 효과를 발휘할 수 있도록 하는 미량의 주성분인 세리움과 란탄을 첨가하기 위해서 이들의 복합물인 미쉬메탈을 적당량 첨가함으로써 생산공정과 관련이 있는 가공성의 개선과 제품의 사용 성능과 관련한 내연화성을 개선한 장점과, The present invention as described above, in order to improve the hot workability, instead of reducing the content of nickel, a solid solution element to increase the hot processing temperature, alloyed a manganese, a solid solution element to lower the hot processing temperature, the softening temperature and processing much related to durability In order to enhance the strengthening effect by heat treatment, by adding an appropriate amount of a composite of the composites of miscitanium to add a small amount of cerium and lanthanum, which are able to exert an inoculation effect from the solidification stage after casting, in order to make the structure uniform and compact. The advantages of improved processability related to the production process and improved flame resistance related to the performance of the product,

또한 본 발명에 첨가되는 미쉬메탈을 구성하고 있는 주요 원소인 세리움과 란탄은 동, 니켈, 망간 및 실리콘과 합성한 미세한 복합화합물인 Cu.Ni.Mn.Si.SnxCe과 Cu.Ni.Mn.Si.SnyLa 등의 복합 석출상을 형성하여 재료의 물성 즉, 미쉬메탈 주성분인 세리움과 란탄에 의한 접종처리의 효과는 주상조직의 미세화 및 응고조직의 방향성 제거와 소성가공시 주괴의 균열방지와 소성가공율 및 총 가공율의 증대와, 총가공율 증대에 따른 가공경화로 재료의 강도 향상과, 미쉬메탈의 주요 원소인 세리움 및 란탄 첨가에 의한 미세한 복합화합물이나 복합상 등의 석출강화 효과로 강도와 연화성을 개선시켰다는 장점을 가진 유용한 발명으로 관련분야의 산업상에 그 이용이 크게 기대되는 발명이다.In addition, cerium and lanthanum, which are the main elements constituting the fine metal added to the present invention, are fine composite compounds synthesized with copper, nickel, manganese, and silicon, Cu.Ni.Mn.Si.SnxCe and Cu.Ni.Mn. The effect of inoculation treatment with the material properties of the material, that is, the main components of the cerium and lanthanum, such as Si and SnyLa, was found in Si.SnyLa and the like. Increasing the plastic working rate and the total working rate, increasing the hardening of the material by increasing the total working rate, and strengthening the precipitation of fine composite compounds or composite phases by adding cerium and lanthanum, the main elements of the mesh metal. It is a useful invention having the advantage of improving the strength and softness of the furnace, and the invention is expected to be greatly used in the related industry.

Claims (4)

삭제delete 열간 가공성과 연화성을 개선시킨 고강도 리드프레임재용 구리합금에 있어서,In the copper alloy for high-strength lead frame material with improved hot workability and softness, 0.5 ~ 5.0 wt% 니켈(Ni)과 0.6~5.0 wt% 망간(Mn)과 1.1 ~ 3.0 wt% 실리콘(Si)과 0.05~3.0 wt% 주석(Sn)과 0.001 ~ 1.0 wt% 미쉬메탈(Ms)과 나머지는 구리(Cu)로 조성하되, 상기 미쉬메탈(Ms)은 60~65wt%세리움과 35~40wt%의 란탄으로 조성되는 것을 특징으로 하는 열간 가공성과 연화성을 개선시킨 고강도 리드프레임재용 구리(Cu)-니켈(Ni)-망간(Mn)-실리콘(Si)-주석(Sn)-미쉬메탈(Ms)계 합금.0.5 to 5.0 wt% Nickel (Ni), 0.6 to 5.0 wt% Manganese (Mn), 1.1 to 3.0 wt% Silicon (Si), 0.05 to 3.0 wt% Tin (Sn), and 0.001 to 1.0 wt% Mishmetal (Ms) And the remainder is made of copper (Cu), the fine metal (Ms) for high-strength lead frame material improved hot workability and softening, characterized in that the composition is composed of 60 ~ 65wt% cerium and 35 ~ 40wt% lanthanum Copper (Cu) -nickel (Ni) -manganese (Mn) -silicon (Si) -tin (Sn) -mesh metal (Ms) based alloy. 삭제delete 열간 가공성과 연화성을 개선시킨 고강도 리드프레임재용 구리합금의 제조에 있어서,In the manufacture of a high strength lead frame material copper alloy with improved hot workability and softness, 구리(Cu)-니켈(Ni)-망간(Mn)-실리콘(Si)-주석(Sn)-미쉬메탈(Ms)계 합금은 0.5~5.0 wt% 니켈(Ni)과 0.6~5.0 wt% 망간(Mn)과 1.1~3.0 wt% 실리콘(Si)과 0.05 ~ 3.0 wt% 주석(Sn)과 0.001 ~ 1.0 wt% 미쉬메탈(Ms)(여기서 미쉬메탈은 60~65wt%세리움과 35~40wt%의 란탄으로 조성된 것)을 평량하는 단계와,Copper (Cu) -nickel (Ni) -manganese (Mn) -silicon (Si) -tin (Sn) -mesh metal (Ms) -based alloys are 0.5 to 5.0 wt% nickel (Ni) and 0.6 to 5.0 wt% manganese ( Mn) and 1.1 to 3.0 wt% silicon (Si) and 0.05 to 3.0 wt% tin (Sn) and 0.001 to 1.0 wt% Mishmetal (Ms), where Mishmetal is 60 to 65 wt% cerium and 35 to 40 wt% Basis weight of lanthanum), 평량한 후, 용해로 바닥에 구리(Cu)와 융점이 높은 니켈(Ni)을 먼저 용해하여 구리와 니켈이 모두 용해하면 망간과 실리콘을 장입하여 용해하고, 이 과정에서 발생한 슬래그를 제거하고, 실리콘(Si)을 장입하여 용해 후에 용탕의 온도가 1,100℃ 정도가 되었을 때, 가열을 중단하거나 매우 낮은 열원을 공급하는 정도로 하여 주석(Sn)을 첨가한 후에, 미쉬메탈(MS)을 플런저를 사용하여 용탕 깊숙이 장입하여 용해 합금단계와,After weighing, copper (Cu) and high melting point nickel (Ni) are first dissolved at the bottom of the furnace, and when both copper and nickel are dissolved, manganese and silicon are charged and dissolved, and slag generated in this process is removed. When the molten metal was charged and melted, and the temperature of the molten metal became about 1,100 ° C, the heating was stopped or tin (Sn) was added to the extent of supplying a very low heat source, and then the misch metal (MS) was melted using a plunger. Charged deep into the molten alloy stage, 합금원소들이 충분히 용해하고 용탕온도도 1200~1250℃ 정도로서 용탕의 유동성이 좋아지고 안정화 되면 즉시 연속주조에 의하여 주괴를 제조하는 단계와;When the alloying elements are sufficiently dissolved and the molten metal temperature is about 1200 to 1250 ° C., the flowability of the molten metal is improved and stabilized, thereby producing an ingot by continuous casting; 이후 연속주조 주괴를 950~970℃ 범위에서 열간압연하여 주조조직을 제거한 상태의 판상의 코일로 제조 후에 700~800℃의 온도에서 2~5 시간 유지하여 소둔 및 고용체화처리를 행하고, 이를 다시 냉간압연하여 냉간 소성가공을 행하고, 500~600℃에서 2~5 시간 시효강화처리를 행한 후, 최종 강도를 부여하기 위한 냉간 압연함으로써 고강도 리드프레임재용 판재 코일을 제조하는 방법을 특징으로 하는 열간 가공성과 연화성을 개선시킨 고강도 리드프레임재용 구리(Cu)-니켈(Ni)-망간(Mn)-실리콘(Si)-주석(Sn)-미쉬메탈(Ms)계 합금의 제조방법.After the continuous casting ingot is hot-rolled in the range of 950 ~ 970 ℃ to form a plate-shaped coil with the casting structure removed, and then maintained for 2 to 5 hours at a temperature of 700 ~ 800 ℃ to perform annealing and solid solution treatment, cold again The hot workability characterized by the method of manufacturing a high strength lead frame material coil by rolling and performing cold plastic working, performing age hardening at 500-600 degreeC for 2 to 5 hours, and then cold rolling to give final strength. A method for producing a copper (Cu) -nickel (Ni) -manganese (Mn) -silicon (Si) -tin (Sn) -mesh metal (Ms) -based alloy for high strength leadframe materials having improved softening properties.
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