WO2018012297A1 - 銅合金圧延材及びその製造方法並びに電気電子部品 - Google Patents

銅合金圧延材及びその製造方法並びに電気電子部品 Download PDF

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WO2018012297A1
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copper alloy
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rolling
rolled
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紳悟 川田
樋口 優
恵人 藤井
良聡 小林
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古河電気工業株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a rolled copper alloy material, a manufacturing method thereof, and an electric / electronic component.
  • a Cu-Ni-Si alloy called a Corson alloy which is a copper alloy containing nickel and silicon and is strengthened by precipitation of a Ni-Si intermetallic compound composed of nickel and silicon by heat treatment, has many precipitation-type alloys. Among them, it is an alloy that has a very high ability to strengthen.
  • Such problems include not only Corson alloys such as Cu—Ni—Si alloys and Cu—Co—Si alloys, but also Cu—Cr, which is a precipitation type alloy containing oxidizable elements such as chromium, zirconium and titanium.
  • alloys such as a copper alloy (chromium copper), a Cu—Zr alloy (zirconium copper), and a Cu—Ti alloy (titanium copper) are also included.
  • Copper alloy materials for electrical and electronic parts are often plated on their surfaces. By performing plating, solder wettability, appearance, electrical connection of electrical contacts, slidability, and the like can be improved. In addition, oxidation and corrosion at the time of processing, mounting and use of electrical and electronic parts can be suppressed.
  • Precipitated copper alloys containing easily oxidizable elements such as Corson alloys and chromium copper, zirconium copper, and titanium copper are prone to decrease in plating properties for the reasons described above. Oxidation and corrosion of the material are likely to occur. In order to prevent this, a method of depositing the plating thickly is also taken, but there are fears that various adverse effects such as an increase in material cost, waste of resources, and a decrease in bending workability may occur.
  • the technique disclosed in Patent Document 1 is a Cu—Ni—Si based alloy by controlling the surface roughness Ra, Ry in the direction orthogonal to the rolling direction and the peak position in the frequency distribution curve representing the unevenness component of the surface roughness. The plating property is improved. However, further improvements in plating properties are desired due to the above-described circumstances.
  • An object of the present invention is to provide a rolled copper alloy material having excellent plating properties and a method for producing the same. Another object of the present invention is to provide an electrical / electronic component that is less susceptible to oxidation and corrosion.
  • the rolled copper alloy material according to an aspect of the present invention has a maximum height Rz in a direction orthogonal to the rolling direction of 0.1 ⁇ m or more and 3 ⁇ m or less, and a maximum valley depth with respect to the maximum peak height Rp in the direction orthogonal to the rolling direction.
  • Rv ratio Rv / Rp is 1.2 or more and 2.5 or less
  • the maximum height Rz in the direction parallel to the rolling direction is 0.1 ⁇ m or more and 3 ⁇ m or less
  • the average length RSm is 0.02 mm or more and 0.08 mm or less.
  • the method for producing a rolled copper alloy material according to another aspect of the present invention is a method for producing a rolled copper alloy material by rolling a material composed of a copper alloy, and the surface of the obtained rolled copper alloy material Is provided with a finish rolling process in which finish rolling is performed at a processing rate of 20% or more so as to satisfy all of the following four conditions A, B, C, and D.
  • the maximum height Rz in the direction orthogonal to the rolling direction is 0.1 ⁇ m or more and 3 ⁇ m or less.
  • the ratio Rv / Rp of the maximum valley depth Rv to the maximum peak height Rp in the direction orthogonal to the rolling direction is 1.2 or more and 2.5 or less.
  • an electrical / electronic component according to another aspect of the present invention includes the rolled copper alloy material according to the above aspect.
  • the rolled copper alloy material according to the present invention has excellent plating properties. Moreover, according to the manufacturing method of the copper alloy rolling material which concerns on this invention, the copper alloy rolling material excellent in plating property can be manufactured. Furthermore, the electrical and electronic parts according to the present invention are less susceptible to oxidation and corrosion.
  • the rolled copper alloy material of the present embodiment is, for example, a plate-shaped copper alloy material formed by rolling a material composed of a copper alloy, and the surface has the following four conditions A, B, C, and D. All are met.
  • the maximum height Rz in the direction orthogonal to the rolling direction is 0.1 ⁇ m or more and 3 ⁇ m or less.
  • the ratio Rv / Rp of the maximum valley depth Rv to the maximum peak height Rp in the direction orthogonal to the rolling direction is 1.2 or more and 2.5 or less.
  • the maximum height Rz in the direction parallel to the rolling direction is 0.1 ⁇ m or more and 3 ⁇ m or less.
  • the average length RSm of the roughness curve elements in the direction parallel to the rolling direction is 0.02 mm to 0.08 mm.
  • the maximum height Rz, the maximum peak height Rp, the maximum valley depth Rv, and the average length RSm of the roughness curve elements are those defined in JIS B0601 (2001).
  • the rolled copper alloy material of the present embodiment has a surface with a controlled surface roughness as described above, it has excellent plating properties. Therefore, the rolled copper alloy material of the present embodiment can be suitably used for electrical and electronic parts such as lead frames, relays, switches, connectors, and terminals.
  • the electrical / electronic component provided with the rolled copper alloy material of the present embodiment is excellent in the plating property of the rolled copper alloy material used, so that peeling of the plating hardly occurs during processing, mounting, use, etc. Oxidation and corrosion of the base material (copper alloy rolled material) hardly occur.
  • an ingot of a copper alloy having a desired alloy composition is produced by melt casting (melt casting process).
  • the obtained ingot of the copper alloy is subjected to homogenization heat treatment (homogenization heat treatment step), and then hot-rolled to form a plate shape (hot rolling step). Since the thick surface oxide film generated from the homogenization heat treatment process to the hot rolling process is adhered to the surface of the obtained plate-like material, the surface oxide film is removed by cutting (face cutting process). .
  • an aging heat treatment is applied to form fine precipitates in the parent phase of the copper alloy.
  • Precipitate aging heat treatment step.
  • solution recrystallization heat treatment may be performed as necessary (solution recrystallization heat treatment step). Since the surface oxide film is attached to the surface of the obtained plate-like material by aging heat treatment or solution recrystallization heat treatment, pickling treatment and surface polishing for removing the surface oxide film are performed (pickling pickling). Process). In this pickling process, after the surface of the plate-like material is washed with acid (pickling treatment), the surface of the plate-like material is polished using a buff or a brush (surface polishing) to remove the surface oxide film. It is a process.
  • the plate-like material from which the surface oxide film has been removed by pickling and surface polishing is subjected to finish rolling to process it to a desired plate thickness, and the surface properties (surface roughness) are the above four conditions. It processes so that all of A, B, C, and D may be satisfy
  • the content of the melt casting process is not particularly limited, and a general method can be adopted.
  • the homogenization heat treatment step is carried out in order to dissolve the coarse second phase produced by casting in the parent phase of the copper alloy.
  • the coarse second phase is a crystallized product or a coarse precipitate formed of an alloy component (additive element) or an intermetallic compound of a copper alloy.
  • additive element additive element
  • the coarse second phase is a crystallized product or a coarse precipitate formed of an alloy component (additive element) or an intermetallic compound of a copper alloy.
  • the conditions for the homogenization heat treatment may be appropriately set.
  • the heat treatment may be performed at a temperature of 850 ° C. to 1050 ° C. for 0.5 hours to 10 hours.
  • the coarse second phase is sufficiently dissolved in the parent phase of the copper alloy, so that good plating properties and solder wettability are easily obtained, as well as strength and bending workability. It is easy to obtain material properties such as stress relaxation resistance. If the temperature is too high, the ingot may be dissolved, and even if the treatment time is extended, the effect of the homogenization heat treatment may not be further improved. It is recommended to set conditions for heat treatment.
  • the hot rolling process is a process in which a copper alloy ingot is rolled and formed into a plate shape and thinned to a predetermined plate thickness. What is necessary is just to set the conditions of hot rolling suitably, for example, what is necessary is just to implement at the temperature of 600 to 1000 degreeC.
  • the obtained plate-like material is rapidly cooled by water cooling or the like. If the cooling of the plate-like material is delayed, coarse precipitates are formed in the parent phase of the copper alloy during the cooling, and the plating property and solder wettability may be deteriorated, as well as strength, bending workability, and stress resistance. It becomes difficult to obtain material characteristics such as relaxation characteristics.
  • the cold rolling step is a step of rolling the plate-like material from which the surface oxide film has been removed to reduce the thickness to a predetermined plate thickness. What is necessary is just to set the conditions of cold rolling suitably. By performing the cold rolling step before the aging heat treatment step, the amount of precipitates increases during the aging heat treatment, and the precipitates easily precipitate uniformly in the parent phase of the copper alloy. As a result, material properties such as strength, electrical conductivity, bending workability, and stress relaxation resistance are easily obtained.
  • the aging heat treatment step is a step of precipitating fine precipitates in the parent phase of the copper alloy by heat treatment.
  • the conditions for the heat treatment may be set as appropriate.
  • the heat treatment is preferably performed at a temperature of 400 ° C. to 600 ° C. for 0.5 hours to 5 hours. Under such conditions, the amount of fine precipitates is sufficient, and the precipitates are not coarsened or solid solution in the parent phase of the copper alloy hardly occurs. Therefore, strength, conductivity, bending workability It is easy to obtain material properties such as stress relaxation resistance. Further, since the surface oxide film formed on the surface is reduced, the surface oxide film can be sufficiently removed in the subsequent pickling process, and good plating property and solder wettability are easily obtained.
  • the solution recrystallization heat treatment step is a step that may optionally be performed before, during, or after the cold rolling step.
  • the coarse precipitate formed in the parent phase of the copper alloy during cooling after hot rolling by solid solution recrystallization heat treatment is dissolved in the parent phase of the copper alloy and the parent phase of the copper alloy is recrystallized. It can be.
  • coarse precipitates in the parent phase of the copper alloy are reduced, so that good plating properties and solder wettability are easily obtained.
  • the amount of fine precipitates deposited by the subsequent aging heat treatment increases, material properties such as strength, electrical conductivity, bending workability, and stress relaxation resistance are easily obtained.
  • by making the parent phase of the copper alloy into a recrystallized structure bending workability can be easily obtained, and processing such as rolling is facilitated during the production of the rolled copper alloy material.
  • the conditions for the solution recrystallization heat treatment may be set as appropriate. For example, it is preferably performed at a temperature of 700 ° C. to 1000 ° C. for 1 second to 60 seconds. Under such conditions, the coarse precipitate is sufficiently dissolved in the parent phase of the copper alloy, and recrystallization proceeds sufficiently. Further, since the surface oxide film formed on the surface is reduced, the surface oxide film can be sufficiently removed in the subsequent pickling process, and good plating property and solder wettability are easily obtained. Furthermore, since the crystal grains are difficult to coarsen, it is easy to obtain material properties such as strength and bending workability, and the shape can be easily maintained during the production of the copper alloy rolled material.
  • the pickling step is a step performed to remove the surface oxide film formed by aging heat treatment or solution recrystallization heat treatment, and the surface of the plate-like material is treated with an acid pickling solution (for example, hydrochloric acid, sulfuric acid, nitric acid).
  • an acid pickling solution for example, hydrochloric acid, sulfuric acid, nitric acid.
  • the surface of the plate-like object is polished by moving the buff or brush relatively along the direction parallel to the rolling direction.
  • Streaky irregularities along the parallel direction are formed by buffs or brushes.
  • the streaky irregularities are easily formed.
  • the streaky irregularities formed by buffs, brushes, etc. are not simple irregularities, but have a “burl” as shown in FIG.
  • this “kaeri” is present, the pickling solution used for the pickling treatment, the rolling oil used for rolling, etc. tend to remain on the surface. If large irregularities are formed on the surface of the plate-like material, or if residues such as pickling liquid and rolling oil are present, the plating property is lowered, and therefore a treatment for reducing the irregularities after the pickling step is necessary.
  • the unevenness reduction process is performed in the finish rolling process in which rolling is performed under appropriate rolling conditions. That is, finish rolling is performed while suppressing the occurrence of oil pits, and the surface irregularities and “burr” are crushed and reduced to control the surface properties (surface roughness) and to improve the plating properties.
  • the processing rate of finish rolling is preferably 20% or more, more preferably 30% or more and 80% or less, and further preferably 40% or more and 60% or less. If the processing rate is within the above range, the streaky irregularities and “bake” generated in the pickling process are sufficiently reduced by finish rolling, and the surface properties (surface roughness) are the above four conditions A, A rolled copper alloy material satisfying all of B, C, and D is obtained. As the processing rate is increased, streaky irregularities and “burls” generated in the pickling process are more likely to be reduced, but bending workability is likely to decrease.
  • the surface roughness Ra (specified by JIS B0601 (2001)) of the rolling roll used for finish rolling is 0.01 ⁇ m or more and 1 ⁇ m or less.
  • the surface roughness Ra of the rolling roll is smaller than 0.01 ⁇ m, the amount of rolling oil captured by the irregularities on the surface of the rolling roll is reduced, and oil pits are easily formed in the finish rolling process.
  • the surface roughness Ra of the rolling roll is larger than 1 ⁇ m, the unevenness on the surface of the rolling roll is easily transferred to the plate-like material, and a copper alloy rolled material having a large unevenness surface is easily obtained.
  • the diameter of the rolling roll used for finish rolling may be 30 mm or more and 300 mm or less. If the diameter of the rolling roll is smaller than 30 mm, the processing rate per pass becomes small and the time required for finish rolling becomes long, so that the productivity of the copper alloy rolled material is lowered. On the other hand, if the diameter of the rolling roll is larger than 300 mm, more rolling oil is involved during finish rolling, and the oil pit tends to be deeper.
  • the maximum height Rz in the direction orthogonal to the rolling direction of the surface of the rolled copper alloy material is 0.1 ⁇ m or more and 3 ⁇ m or less.
  • the maximum height Rz in the direction orthogonal to the rolling direction is less than 0.1 ⁇ m, streaky irregularities and “burr” generated in the pickling process are reduced, but there may be many oil pits generated.
  • the maximum height Rz in the direction orthogonal to the rolling direction is more than 3 ⁇ m, streaky irregularities and “bake” generated in the pickling process are insufficiently reduced, and the plating property may be lowered. .
  • the ratio Rv / Rp of the maximum valley depth Rv with respect to the maximum peak height Rp in the direction orthogonal to the rolling direction of the surface of the rolled copper alloy material is a numerical value that serves as an index of the degree of reduction of streaky irregularities and “burr”. . If Rv / Rp in the direction orthogonal to the rolling direction is 1.2 or more and 2.5 or less, streaky unevenness and “bake” are reduced, and the plating property is excellent. If Rv / Rp in the direction perpendicular to the rolling direction is less than 1.2, the reduction of streaky irregularities and “burr” is insufficient, and the plating property may be low. On the other hand, if Rv / Rp in the direction orthogonal to the rolling direction is more than 2.5, streaky irregularities and “burls” are reduced, but there may be many oil pits generated.
  • the maximum height Rz in the direction parallel to the rolling direction of the surface of the copper alloy rolled material is 0.1 ⁇ m or more and 3 ⁇ m or less.
  • the maximum height Rz in the direction parallel to the rolling direction is less than 0.1 ⁇ m, the amount of oil pits generated is small, but the reduction of streaky irregularities and “burls” generated in the pickling process is insufficient. There is a fear.
  • the maximum height Rz in the direction parallel to the rolling direction is more than 3 ⁇ m, the oil pits generated by finish rolling are deep and the plating property may be lowered.
  • the average length RSm of the roughness curve element in the direction parallel to the rolling direction of the surface of the copper alloy rolled material is a numerical value serving as an index of the amount of oil pits generated.
  • the average length RSm of the roughness curve element in the direction parallel to the rolling direction is 0.02 mm or more and 0.08 mm or less, the amount of oil pits generated is small and the plating property is excellent. If the average length RSm of the roughness curve element in the direction parallel to the rolling direction is less than 0.02 mm, the amount of oil pits generated is large and the plating property may be lowered.
  • the average length RSm of the roughness curve element in the direction parallel to the rolling direction is more than 0.08 mm, the amount of oil pits generated is small, but streaky irregularities and “kaeri” generated in the pickling process There is a risk that the reduction of the amount is insufficient.
  • the strain relief annealing process is a process that may be optionally performed after the finish rolling process.
  • the conditions for strain relief annealing may be set as appropriate. For example, in the case of batch annealing, annealing may be performed at a temperature of 250 ° C. to 400 ° C. for 0.5 hours to 10 hours. In the case of heat treatment type annealing, it may be performed at a temperature of 300 ° C. to 600 ° C. for 1 second to 60 seconds. If the conditions for strain relief annealing are within the above range, strain relief annealing can be performed while suppressing a decrease in strength and an increase in oxide formed on the surface.
  • the type of copper alloy is not particularly limited.
  • usable copper alloys include copper alloys containing at least one of nickel and cobalt and silicon (Cu—Ni—Si alloys, Cu—Co). -Si alloys, etc.) and copper alloys containing at least one of chromium, zirconium and titanium (Cu-Cr alloys (chromium copper), Cu-Zr alloys (zirconium copper), Cu-Ti alloys) (Titanium copper) and the like.
  • the inevitable impurities mean trace elements that are unintentionally mixed from the raw material, the furnace wall of the casting furnace, or the like during melting and casting.
  • the copper alloy may contain other alloy components, for example, may further contain at least one of magnesium, tin, zinc, manganese, and chromium.
  • examples of such a copper alloy include at least one of nickel 1 mass% to 5 mass% and cobalt 0.5 mass% to 2.5 mass%, and silicon 0.1 mass% to 1.5 mass%.
  • magnesium 0 mass% excess 0.5 mass% or less
  • tin 0 mass% excess 1 mass% or less zinc 0 mass% excess 1.5 mass% or less
  • manganese 0 mass% excess 0.5 include a copper alloy that further contains at least one of mass% or less and chromium 0 mass% excess 1 mass% or less, with the balance being copper and inevitable impurities.
  • a copper alloy containing at least one of chromium, zirconium, and titanium for example, chromium 0.05 mass% or more and 1 mass% or less, zirconium 0.01 mass% or more and 0.2 mass% or less, and Examples include a copper alloy containing at least one of 0.01% by mass to 3.5% by mass of titanium and the balance of copper and inevitable impurities.
  • This copper alloy may contain other alloy components, for example, may further contain at least one of silicon, magnesium, tin, zinc, manganese, iron, silver, cobalt, and nickel.
  • a copper alloy for example, chromium 0.05 mass% or more and 1 mass% or less, zirconium 0.01 mass% or more and 0.2 mass% or less, and titanium 0.01 mass% or more and 3.5 mass% or less.
  • silicon 0 mass% excess 0.1 mass% or less, magnesium 0 mass% excess 0.5 mass% or less, tin 0 mass% excess 1 mass% or less, zinc 0 mass% excess 1 0.5 mass% or less, manganese 0 mass% excess 0.5 mass% or less, iron 0 mass% excess 0.5 mass% or less, silver 0 mass% excess 1 mass% or less, cobalt 0 mass% excess 2 mass% or less, and a copper alloy further containing at least one of nickel in excess of 0% by mass and 1% by mass or less, with the balance being copper and inevitable impurities.
  • Nickel is an element that forms a Ni—Si compound with silicon and improves strength.
  • the nickel content is preferably 1% by mass or more and 5% by mass or less, and if it is 1% by mass or more, the strength is sufficiently improved, and if it is 5% by mass or less, the conductivity and manufacturability are good.
  • Co is an element that forms a Co—Si compound with silicon and improves strength.
  • the cobalt content is preferably 0.5% by mass or more and 2.5% by mass or less. If the content is 0.5% by mass or more, the strength is sufficiently improved, and if it is 2.5% by mass or less, the conductivity and manufacturability. Is good.
  • Silicon (Si) is an element that forms a Si-based compound with nickel, cobalt, or other alloy components to improve the strength.
  • the silicon content is preferably 0.1% by mass or more and 1.5% by mass or less. If the content is 0.1% by mass or more, the strength is sufficiently improved, and if it is 1.5% by mass or less, the conductivity and manufacturability. Is good. In addition, the formation of oxide by heat treatment is suppressed, and the plating property and solder wettability are improved.
  • Magnesium (Mg) is an element that contributes to improvement in strength, heat resistance, stress relaxation resistance, and the like. Magnesium may not be added, but when added, it is preferably 0% by mass to 0.5% by mass or less. If it is 0.5 mass% or less, electrical conductivity and manufacturability are good. In addition, the formation of oxide by heat treatment is suppressed, and the plating property and solder wettability are improved.
  • Tin is an element that contributes to improving strength, heat resistance, stress relaxation resistance, and the like. Tin may not be added, but when added, it is preferably 0% by mass to 1% by mass. If it is 1 mass% or less, electrical conductivity and manufacturability are good.
  • Zinc (Zn) is an element that contributes to improvement in strength, solder wettability, and the like. Zinc does not need to be added, but when added, it is preferably 0% by mass to 1.5% by mass or less. If it is 1.5 mass% or less, electrical conductivity will be favorable.
  • Manganese (Mn) is an element that contributes to improvement of hot workability. Manganese may not be added, but when added, it is preferably 0% by mass to 0.5% by mass or less. If it is 0.5 mass% or less, electrical conductivity is favorable.
  • Chromium (Cr) is an element that contributes to improvement in strength, heat resistance, stress relaxation resistance, and the like. Chromium may not be added, but when it is added, it is preferably 0% by mass and 1.5% by mass or less. If it is 1.5 mass% or less, formation of the oxide by heat processing will be suppressed and plating property and solder wettability will become favorable. Moreover, manufacturability is good.
  • Chromium is an element that contributes to improving strength, heat resistance, stress relaxation resistance, and the like while maintaining high electrical conductivity.
  • the chromium content is preferably 0.05% by mass or more and 1.5% by mass or less, and if it is 0.05% by mass or more and 1.5% by mass or less, the formation of oxide by heat treatment can be suppressed, and the plating property and soldering can be reduced. Good wettability. Moreover, manufacturability is good.
  • Zirconium is an element that contributes to improvement of strength, heat resistance, stress relaxation resistance, etc. while maintaining high electrical conductivity.
  • the content of zirconium is preferably 0.01% by mass or more and 0.2% by mass or less, and if 0.01% by mass or more and 0.2% by mass or less, formation of oxides by heat treatment can be suppressed, and plating properties and soldering can be reduced. Good wettability. Moreover, manufacturability is good.
  • Titanium (Ti) is an element that contributes to improvements in strength, heat resistance, stress relaxation resistance, and the like.
  • the content of titanium is preferably 0.01% by mass or more and 3.5% by mass or less, and if it is 0.01% by mass or more and 3.5% by mass or less, formation of oxides by heat treatment can be suppressed, and the plating property and soldering can be reduced. Good wettability. Moreover, manufacturability is good.
  • Silicon is an element that forms a Si-based compound with chromium, zirconium, titanium, and other alloy components to improve the strength. Silicon does not need to be added, but when added, it is preferably more than 0% by mass and less than 0.1% by mass. If it is less than 0.1% by mass, the strength is good.
  • Magnesium is an element that contributes to improvements in strength, heat resistance, stress relaxation resistance, and the like. Magnesium may not be added, but when added, it is preferably 0% by mass to 0.5% by mass or less. If it is 0.5 mass% or less, electrical conductivity and manufacturability are good. In addition, the formation of oxide by heat treatment is suppressed, and the plating property and solder wettability are improved.
  • Tin is an element that contributes to improving strength, heat resistance, stress relaxation resistance, and the like. Tin may not be added, but when added, it is preferably 0% by mass to 1% by mass. If it is 1 mass% or less, electrical conductivity and manufacturability are good.
  • Zinc is an element that contributes to improving strength and solder wettability. Zinc does not need to be added, but when added, it is preferably 0% by mass to 1.5% by mass or less. If it is 1.5 mass% or less, electrical conductivity will be favorable.
  • Manganese is an element that contributes to improvement of hot workability. Manganese may not be added, but when added, it is preferably 0% by mass to 0.5% by mass or less. If it is 0.5 mass% or less, electrical conductivity is favorable.
  • Iron is an element that contributes to improving strength and heat resistance. Iron does not need to be added, but when added, 0% by mass to 0.5% by mass is preferable. If it is 0.5 mass% or less, electrical conductivity is favorable.
  • Silver (Ag) is an element that contributes to improving strength and heat resistance. Silver may not be added, but when added, it is preferably 0% by mass to 1% by mass. If it is 1 mass% or less, electrical conductivity will be favorable.
  • Cobalt is an element that improves strength. Cobalt may not be added, but when added, it is preferably 0% by mass to 2% by mass or less. If it is 2 mass% or less, electrical conductivity will be favorable.
  • Nickel is an element that contributes to improvement in strength and the like. Nickel may not be added, but when added, it is preferably 0% by mass to 1% by mass. If it is 1 mass% or less, electrical conductivity will be favorable.
  • An ingot of a copper alloy having the alloy composition shown in Tables 1 and 2 was produced, and a rolled copper alloy material was produced by the same method as that for producing the rolled copper alloy material of the above embodiment. That is, the ingot was subjected to a homogenization heat treatment under conditions of 850 to 1050 ° C. and 0.5 to 10 hours, then subjected to hot rolling, formed into a plate shape, and water-cooled. Thereafter, the surface oxide film of the plate-like material was removed by a chamfering process, cold rolling was performed, and solution heat treatment for recrystallization was performed at 700 to 1000 ° C. for 1 to 60 seconds.
  • an aging heat treatment was performed under conditions of 400 to 600 ° C. and 0.5 to 5 hours.
  • pickling treatment and surface polishing by buffing were performed to remove the surface oxide film of the plate-like material.
  • finish rolling was performed at a processing rate of 20 to 80%.
  • a rolling roll having a surface roughness Ra of 0.01 to 1 ⁇ m and a diameter of 30 to 300 mm was used.
  • strain relief annealing was performed at 300 to 600 ° C. for 1 to 60 seconds to obtain a rolled copper alloy material.
  • the rolled copper alloy materials of Examples 1 to 42 and Comparative Examples 1 to 14 thus obtained were evaluated. Evaluation items are surface roughness and plating properties. Each evaluation method will be described below. (About measuring method of surface roughness) In accordance with JIS B0601 (2001), the maximum height Rz, the maximum peak height Rp, the maximum valley depth Rv in the direction orthogonal to the rolling direction of the rolled copper alloy material, and the maximum height in the direction parallel to the rolling direction The average length RSm of the roughness Rz and the roughness curve element was measured using a surface roughness measuring machine Surfcoder SE3500 manufactured by Kosaka Laboratory Ltd.
  • the measurement conditions were a measurement distance of 4 mm, a cutoff value of 0.8 mm (conforming to JIS B0601 (2001)), a scanning speed of 0.1 mm / s, and a probe diameter of 2 ⁇ m. Each measurement was performed three times, and the average value was calculated as each measurement value.
  • a copper strike plating film having a thickness of 0.5 ⁇ m was formed on the rolled copper alloy material, and the plating properties of copper strike plating were evaluated.
  • a 1 ⁇ m thick silver plating film is formed on the copper strike plating film to evaluate the plating properties of silver plating. did.
  • Copper strike plating improves the adhesion between the copper alloy rolled material, which is a base material, and the silver plating film, and can suppress peeling of the silver plating film even in a high-temperature environment.
  • the copper strike plating film is thin, and defects are likely to occur when the surface of the substrate is rough or when oxide particles are present.
  • the silver plating film may peel off in a high temperature environment. Therefore, in order to withstand the recent high temperature environment, it is important to eliminate the defects of the copper strike plating film and the silver plating film.
  • the method of copper strike plating and silver plating is demonstrated.
  • the copper alloy rolled material was pretreated before plating.
  • the content of the pretreatment was cathodic electrolytic degreasing for 30 seconds at a current density of 2.5 A / dm 2 on a copper alloy rolled material in a sodium hydroxide aqueous solution at a temperature of 60 ° C. and a concentration of 10% by mass, and then a concentration of 10% by mass.
  • the pickling treatment is performed in a 30% aqueous sulfuric acid solution for 30 seconds.
  • Plating was performed on a rectangular region of 30 mm in length and 50 mm in width on the surface of the rolled copper alloy material. Copper strike plating is performed at a temperature of 45 ° C. and a current density of 1.5 A / dm 2 in a plating solution containing 65 g / L of copper (I) cyanide, 85 g / L of potassium cyanide and 7.5 g / L of potassium carbonate. Performed under conditions.
  • Silver plating the silver potassium cyanide 55 g / L, potassium cyanide 75 g / L, potassium hydroxide 10 g / L, potassium carbonate in a plating solution containing 25 g / L, room temperature, current density 1.0A / dm 2 It went on condition of.
  • the surface of the plating film was magnified 50 times with an optical microscope and observed to check for defects on the surface of the plating film. Specifically, three square areas with a side of 10 mm from the surface of the plating film are arbitrarily selected (however, the area is selected so that a portion of 5 mm from the peripheral edge of the copper alloy rolled material is not included), diameter
  • the number of plating bumps of 5 ⁇ m or more and the number of places without plating hereinafter referred to as “defects” were counted, and the number of defects found at the three regions was totaled.
  • Table 1 shows the evaluation results when the rolled copper alloy material is composed of a copper alloy containing at least one of nickel and cobalt and silicon
  • Table 2 shows the rolled copper alloy material made of chromium, zirconium, And it is an evaluation result in the case of being composed of a copper alloy containing at least one of titanium.
  • Examples 1 to 18 and Examples 19 to 42 had good plating properties because the surface properties of the rolled copper alloy material satisfied the requirements of the present invention.
  • Examples 1 to 15 and Examples 19 to 38 also satisfy the requirements for the alloy composition of the copper alloy, so that the amount of oxide on the surface is small and the plating property is particularly good.
  • Comparative Example 1 and Comparative Example 8 had many oil pits because the surface roughness Ra of the rolling roll used for finish rolling was as small as 0.005 ⁇ m. Therefore, the average length RSm of the roughness curve element in the direction parallel to the rolling direction is small and Rv / Rp is large, resulting in poor plating properties.
  • Comparative Example 2 and Comparative Example 9 since the surface roughness Ra of the rolling roll used for finish rolling is as large as 2 ⁇ m, the irregularities on the surface of the rolling roll are transferred to the copper alloy rolled material, and the surface of the copper alloy rolled material is rough. became. Therefore, the maximum height Rz in the direction orthogonal to the rolling direction is large, and the plating property is poor.
  • Comparative Example 3 and Comparative Example 10 had many rolling pits and a large depth because the diameter of the rolling roll used for finish rolling was as large as 400 mm. Therefore, the average length RSm of the roughness curve element in the direction parallel to the rolling direction is small and the maximum height Rz in the direction parallel to the rolling direction is large, resulting in poor plating properties.
  • Comparative Example 4 and Comparative Example 11 had a finish rolling reduction rate as small as 15%, so that the reduction of streaky irregularities and “burrs” generated in the pickling process was insufficient. Therefore, the average length RSm of the roughness curve element in the direction parallel to the rolling direction is large, the maximum height Rz in the direction orthogonal to the rolling direction is large, and Rv / Rp is small, resulting in poor plating properties.
  • Comparative Example 5 and Comparative Example 12 were not subjected to finish rolling and strain relief annealing, the average length of roughness curve elements in the direction parallel to the rolling direction due to streaky irregularities and “burls” generated in the pickling process
  • the thickness RSm was large, the maximum height Rz in the direction perpendicular to the rolling direction was large, and Rv / Rp was small, resulting in poor plating properties.
  • Comparative Example 7 and Comparative Example 14 are the same as the technique disclosed in Patent Document 1, and only the pickling treatment using an aqueous sulfuric acid solution is performed in the pickling step after the aging heat treatment, and the surface polishing is not performed. It is. Further, finish rolling with a processing rate of 20% and strain relief annealing at 400 ° C. for 15 seconds were performed. Therefore, Rv / Rp became small, and the oxide on the surface was not sufficiently removed, resulting in poor plating performance of copper strike plating.

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Abstract

めっき性に優れた銅合金圧延材を提供する。銅合金圧延材の圧延方向に直交する方向の最大高さRzは0.1μm以上3μm以下であり、圧延方向に直交する方向の最大山高さRpに対する最大谷深さRvの比率Rv/Rpは1.2以上2.5以下であり、圧延方向に平行な方向の最大高さRzは0.1μm以上3μm以下であり、圧延方向に平行な方向の粗さ曲線要素の平均長さRSmは0.02mm以上0.08mm以下である。

Description

銅合金圧延材及びその製造方法並びに電気電子部品
 本発明は、銅合金圧延材及びその製造方法並びに電気電子部品に関する。
 電気電子部品用材料として、電気伝導性及び熱伝導性に優れた銅合金材料が広く使用されている。近年、電気電子機器の小型化、軽量化、さらにこれに伴う高密度実装化の要求が高まり、これらに使用される銅合金材料にも種々の特性が求められており、めっき性や半田濡れ性などの表面特性も求められている。
 ニッケルとケイ素を含有する銅合金であり、ニッケルとケイ素から構成されるNi-Si金属間化合物を熱処理により析出させて強化したコルソン合金と呼ばれるCu-Ni-Si系合金は、多くの析出型合金の中でもその強化する能力が非常に高い合金である。
 Cu-Ni-Si系合金の製造時には、熱処理や溶体化処理によって酸化ケイ素化合物が表面近傍に生じるが、酸化ケイ素化合物が最終製品まで残存すると、めっき性や半田濡れ性が著しく劣化することとなる。そのため、表面近傍の酸化ケイ素化合物を除去する酸洗処理が施される。ところが、迅速且つ十分に酸化ケイ素化合物を除去するために、酸洗処理後にブラシやバフでCu-Ni-Si系合金の表面を研磨するため、表面に凹凸が生じ、粗度の大きい(粗い)表面となってしまう。表面の凹凸が大きいと、めっきを施した際にめっきに欠陥が発生し、めっきの外観、密着性、耐食性が劣化するおそれがある。
 このような問題は、Cu-Ni-Si系合金、Cu-Co-Si系合金等のコルソン合金のみならず、クロム、ジルコニウム、チタン等の易酸化元素を含有する析出型合金であるCu-Cr系合金(クロム銅)、Cu-Zr系合金(ジルコニウム銅)、Cu-Ti系合金(チタン銅)等の合金も同様に有している。
 電気電子部品用の銅合金材料には、その表面にしばしばめっきが施される。めっきを施すことにより、半田濡れ性、外観、電気接点の電気接続性、摺動性等を改善することができる。また、電気電子部品の加工時、実装時、使用時における酸化や腐食を抑制することができる。
 近年、電気電子部品の加工、実装における熱負荷の増大や、使用環境温度の高温化が進み、電気電子部品に用いられる銅合金材料にかかる熱負荷も大きくなっており、銅合金材料の表面の酸化や腐食の度合いも大きくなっている。そのため、銅合金材料の表面に施されるめっきの欠陥をこれまで以上に減らし、それに伴うめっきの剥離や基材の酸化、腐食を抑制することが求められる。
 コルソン合金や、クロム銅、ジルコニウム銅、チタン銅といった易酸化元素を含有する析出型銅合金は、前述の理由からめっき性が低下しやすく、めっきの欠陥の発生や、それに伴うめっきの剥離や基材の酸化、腐食が発生しやすい。これを防止するため、めっきを厚く付着させるという手法も取られるが、材料コストの増加、資源の浪費、曲げ加工性の低下等の様々な弊害が生じるおそれがある。
 特許文献1に開示の技術は、圧延方向に直交する方向の表面粗さRa、Ry、表面粗さの凹凸成分を表す度数分布曲線におけるピーク位置を制御することで、Cu-Ni-Si系合金のめっき性を改善している。しかしながら、前述のような事情により、さらなるめっき性の向上が望まれている。
国際公開第2009/044822号
 本発明は、めっき性に優れる銅合金圧延材及びその製造方法を提供することを課題とする。また、本発明は、酸化や腐食が生じにくい電気電子部品を提供することを併せて課題とする。
 本発明の一態様に係る銅合金圧延材は、圧延方向に直交する方向の最大高さRzが0.1μm以上3μm以下であり、圧延方向に直交する方向の最大山高さRpに対する最大谷深さRvの比率Rv/Rpが1.2以上2.5以下であり、圧延方向に平行な方向の最大高さRzが0.1μm以上3μm以下であり、圧延方向に平行な方向の粗さ曲線要素の平均長さRSmが0.02mm以上0.08mm以下であることを要旨とする。
 また、本発明の他の態様に係る銅合金圧延材の製造方法は、銅合金で構成された素材を圧延して銅合金圧延材を製造する方法であって、得られる銅合金圧延材の表面が下記の4つの条件A、B、C、Dを全て満たすように、加工率20%以上で仕上げ圧延を行う仕上げ圧延工程を備えることを要旨とする。
   (条件A)圧延方向に直交する方向の最大高さRzが0.1μm以上3μm以下である。
   (条件B)圧延方向に直交する方向の最大山高さRpに対する最大谷深さRvの比率Rv/Rpが1.2以上2.5以下である。
   (条件C)圧延方向に平行な方向の最大高さRzが0.1μm以上3μm以下である。
   (条件D)圧延方向に平行な方向の粗さ曲線要素の平均長さRSmが0.02mm以上0.08mm以下である。
 さらに、本発明の他の態様に係る電気電子部品は、上記一態様に係る銅合金圧延材を備えることを要旨とする。
 本発明に係る銅合金圧延材はめっき性が優れている。また、本発明に係る銅合金圧延材の製造方法によれば、めっき性が優れた銅合金圧延材を製造することができる。さらに、本発明に係る電気電子部品は、酸化や腐食が生じにくい。
製造過程の銅合金圧延材の表面を拡大して示した図である。
 本発明の一実施形態について、図面を参照しながら以下に説明する。なお、本実施形態は本発明の一例を示したものであって、本発明は本実施形態に限定されるものではない。また、本実施形態には種々の変更又は改良を加えることが可能であり、その様な変更又は改良を加えた形態も本発明に含まれ得る。
 本実施形態の銅合金圧延材は、銅合金で構成された素材を圧延して成形された例えば板状の銅合金材料であり、その表面は下記の4つの条件A、B、C、Dを全て満たしている。
   (条件A)圧延方向に直交する方向の最大高さRzが0.1μm以上3μm以下である。
   (条件B)圧延方向に直交する方向の最大山高さRpに対する最大谷深さRvの比率Rv/Rpが1.2以上2.5以下である。
   (条件C)圧延方向に平行な方向の最大高さRzが0.1μm以上3μm以下である。
   (条件D)圧延方向に平行な方向の粗さ曲線要素の平均長さRSmが0.02mm以上0.08mm以下である。
 なお、最大高さRz、最大山高さRp、最大谷深さRv、及び粗さ曲線要素の平均長さRSmは、JIS B0601(2001)で規定されたものである。
 このような本実施形態の銅合金圧延材は、上記のように表面粗さが制御された表面を有しているので、めっき性が優れている。よって、本実施形態の銅合金圧延材は、例えばリードフレーム、リレー、スイッチ、コネクタ、端子等の電気電子部品に好適に使用可能である。本実施形態の銅合金圧延材を備える電気電子部品は、使用されている銅合金圧延材のめっき性が優れているので、加工時、実装時、使用時等においてめっきの剥離が生じにくく、したがって基材(銅合金圧延材)の酸化、腐食が生じにくい。
 ここで、本実施形態の銅合金圧延材の製造方法の一例について説明する。まず、溶解鋳造により、所望の合金組成を有する銅合金の鋳塊を作製する(溶解鋳造工程)。次に、得られた銅合金の鋳塊に均質化熱処理を施した後に(均質化熱処理工程)、熱間圧延を施して板状に成形する(熱間圧延工程)。得られた板状物の表面には、均質化熱処理工程から熱間圧延工程までで生じた厚い表面酸化膜が付着しているので、この表面酸化膜を切削加工により除去する(面削工程)。
 そして、表面酸化膜を除去した板状物に冷間圧延を施して所望の板厚に加工した後に(冷間圧延工程)、時効熱処理を施して銅合金の母相中に微細な析出物を析出させる(時効熱処理工程)。冷間圧延工程の前、途中、又は後に、必要に応じて溶体化再結晶熱処理を実施してもよい(溶体化再結晶熱処理工程)。得られた板状物の表面には、時効熱処理や溶体化再結晶熱処理によって表面酸化膜が付着しているので、この表面酸化膜を除去する酸洗処理及び表面研磨が施される(酸洗工程)。この酸洗工程は、板状物の表面を酸で洗浄した後に(酸洗処理)、バフやブラシなどを用いて板状物の表面を研磨して(表面研磨)、表面酸化膜を除去する工程である。
 次に、酸洗処理及び表面研磨により表面酸化膜を除去した板状物に仕上げ圧延を施すことにより、所望の板厚に加工するとともに、表面の性状(表面粗さ)が上記の4つの条件A、B、C、Dを全て満たすように加工して(仕上げ圧延工程)、本実施形態の銅合金圧延材を得る。仕上げ圧延工程の後には、歪みを除去するために焼鈍しを施してもよい(歪取り焼鈍工程)。
 次に、上記した各工程について、さらに詳細に説明する。
 溶解鋳造工程の内容は特に限定されるものではなく、一般的な方法を採用することができる。
 均質化熱処理工程は、鋳造で生じた粗大な第2相を銅合金の母相中に固溶させるために実施するものである。粗大な第2相とは、銅合金の合金成分(添加元素)又は金属間化合物からなる晶出物や粗大析出物である。銅合金の母相中の粗大な第2相が減少することにより、良好なめっき性や半田濡れ性が得られやすくなる。また、合金成分の母相中への固溶量を増加させることにより、後の時効熱処理工程において微細な析出物の析出量が増加し、強度、曲げ加工性、耐応力緩和特性等の材料特性が得られやすくなる。
 均質化熱処理の条件は適宜設定すればよいが、例えば、850℃以上1050℃以下の温度で0.5時間以上10時間以下加熱すればよい。このような条件であれば、粗大な第2相が銅合金の母相中へ十分に固溶するため、良好なめっき性や半田濡れ性が得られやすいことに加えて、強度、曲げ加工性、耐応力緩和特性等の材料特性が得られやすい。なお、温度が高すぎると鋳塊が溶解するおそれがあり、また、処理時間を長くしても均質化熱処理の効果がそれ以上が向上しない場合があるので、これらの点を考慮して均質化熱処理の条件を設定するとよい。
 熱間圧延工程は、銅合金の鋳塊を圧延して板状に成形し、所定の板厚まで薄くする工程である。熱間圧延の条件は適宜設定すればよいが、例えば600℃以上1000℃以下の温度で実施すればよい。熱間圧延後は、得られた板状物を水冷等により急冷する。板状物の冷却が遅れると、冷却中に銅合金の母相中に粗大析出物が形成され、めっき性や半田濡れ性が低下するおそれがあるだけでなく、強度、曲げ加工性、耐応力緩和特性等の材料特性が得にくくなる。
 面削工程の条件は適宜設定すればよい。面削工程において厚い表面酸化膜を除去しきれない場合には、めっき性や半田濡れ性の低下につながるおそれがある。
 冷間圧延工程は、表面酸化膜を除去した板状物を圧延して、所定の板厚まで薄くする工程である。冷間圧延の条件は適宜設定すればよい。時効熱処理工程の前に冷間圧延工程を実施することにより、時効熱処理時に析出物の析出量が増えるとともに、銅合金の母相中で析出物が均一に析出しやすくなる。その結果、強度、導電率、曲げ加工性、耐応力緩和特性等の材料特性が得られやすくなる。
 時効熱処理工程は、熱処理により銅合金の母相中に微細な析出物を析出させる工程である。熱処理の条件は適宜設定すればよいが、例えば、400℃以上600℃以下の温度で、0.5時間以上5時間以下実施することが好ましい。このような条件であれば、微細な析出物の析出量が十分となるとともに、析出物の粗大化や銅合金の母相中への固溶が起こりにくいため、強度、導電率、曲げ加工性、耐応力緩和特性等の材料特性が得られやすい。また、表面に形成される表面酸化膜が少なくなるため、後の酸洗工程において表面酸化膜を十分に除去することができ、良好なめっき性や半田濡れ性が得られやすい。
 溶体化再結晶熱処理工程は、冷間圧延工程の前、途中、又は後に任意に実施してもよい工程である。溶体化再結晶熱処理により、熱間圧延後の冷却中に銅合金の母相中に形成された粗大析出物を、銅合金の母相中に固溶させ且つ銅合金の母相を再結晶組織とすることができる。これにより銅合金の母相中の粗大析出物が減少するので、良好なめっき性や半田濡れ性が得られやすい。また、後の時効熱処理による微細な析出物の析出量が増加するため、強度、導電率、曲げ加工性、耐応力緩和特性等の材料特性が得られやすくなる。さらに、銅合金の母相を再結晶組織とすることにより、曲げ加工性が得られやすくなり、銅合金圧延材の製造時に圧延等の加工がしやくなる。
 溶体化再結晶熱処理の条件は適宜設定すればよいが、例えば、700℃以上1000℃以下の温度で、1秒以上60秒以下実施することが好ましい。このような条件であれば、粗大析出物が銅合金の母相中へ十分に固溶するとともに、再結晶が十分に進行する。また、表面に形成される表面酸化膜が少なくなるため、後の酸洗工程において表面酸化膜を十分に除去することができ、良好なめっき性や半田濡れ性が得られやすい。さらに、結晶粒が粗大化しにくいので、強度、曲げ加工性等の材料特性が得られやすく、銅合金圧延材の製造時に形状の維持が容易となる。
 酸洗工程は、時効熱処理や溶体化再結晶熱処理で形成された表面酸化膜を除去するために実施する工程であり、板状物の表面を酸性の酸洗液(例えば塩酸、硫酸、硝酸)で洗浄した後に(酸洗処理)、バフやブラシなどを用いて板状物の表面を研磨して(表面研磨)、表面酸化膜を除去する工程である。表面酸化膜の除去が不十分であると、めっき性や半田濡れ性が低下するおそれがある。表面研磨を実施せずに酸洗処理のみで表面酸化膜を除去することも考えられるが、酸洗処理のみでは表面酸化膜の除去に時間を要するだけでなく、十分に除去できずに、めっき性や半田濡れ性が低下するおそれがある。
 なお、酸洗工程の表面研磨においては、圧延方向に平行な方向に沿ってバフやブラシなどを相対移動させて板状物の表面を研磨するので、板状物の表面には、圧延方向に平行な方向に沿う筋状の凹凸がバフやブラシなどによって形成される。表面酸化膜を十分に除去するために表面研磨を行うと、この筋状の凹凸は大きく形成されやすい。また、バフやブラシなどによって形成される筋状の凹凸は、単純な形状の凹凸ではなく、図1に示すような「かえり」を有している。この「かえり」が存在すると、酸洗処理に使用した酸洗液や圧延に使用した圧延油等が表面に残存しやすい。板状物の表面に大きな凹凸が形成されていたり、酸洗液や圧延油等の残渣が存在すると、めっき性が低下するため、酸洗工程の後に凹凸を軽減する処理が必要である。
 このような凹凸軽減処理としては、圧延処理や酸溶解処理が一般的だが、通常の圧延処理では圧延で発生するオイルピットによってめっき性が低下するおそれがあり、酸溶解処理では酸溶解により発生するスマット等の酸化物粒子がめっき性を低下させるおそれがある。そこで、本実施形態においては、適切な圧延条件で圧延を行う仕上げ圧延工程において凹凸軽減処理を行う。すなわち、オイルピットの発生を抑制しつつ仕上げ圧延を行って、筋状の凹凸や「かえり」を押し潰して軽減して表面の性状(表面粗さ)を制御し、めっき性を良好にする。
 オイルピットの発生を抑制しつつ筋状の凹凸や「かえり」を軽減するためには、仕上げ圧延の条件を適切に設定する必要がある。例えば、仕上げ圧延の加工率を20%以上とすることが好ましく、30%以上80%以下とすることがより好ましく、40%以上60%以下とすることがさらに好ましい。加工率が上記の範囲内であれば、酸洗工程で生じた筋状の凹凸や「かえり」が仕上げ圧延によって十分に軽減され、表面の性状(表面粗さ)が上記の4つの条件A、B、C、Dを全て満たす銅合金圧延材が得られる。加工率を大きくするほど、酸洗工程で生じた筋状の凹凸や「かえり」は軽減されやすくなるが、曲げ加工性の低下などが起こりやすくなる。
 なお、仕上げ圧延に用いる圧延ロールの表面粗さRa(JIS B0601(2001)で規定されたもの)は、0.01μm以上1μm以下であることが好ましい。圧延ロールの表面粗さRaが0.01μmより小さいと、圧延ロールの表面の凹凸に捕捉される圧延油の量が少なくなり、仕上げ圧延工程においてオイルピットが形成されやすくなる。一方、圧延ロールの表面粗さRaが1μmよりも大きいと、板状物に圧延ロールの表面の凹凸が転写されやすく、凹凸の大きい表面を有する銅合金圧延材が得られやすくなる。
 また、仕上げ圧延に用いる圧延ロールの直径は、30mm以上300mm以下としてもよい。圧延ロールの直径が30mmよりも小さいと、1パス当りの加工率が小さくなり、仕上げ圧延に要する時間が長くなるため、銅合金圧延材の生産性が低下する。一方、圧延ロールの直径が300mmよりも大きいと、仕上げ圧延時に巻き込まれる圧延油が多くなり、オイルピットが深くなりやすい。
 次に、上記の4つの条件A、B、C、Dについて説明する。
 銅合金圧延材の表面の圧延方向に直交する方向の最大高さRzは、0.1μm以上3μm以下とする。圧延方向に直交する方向の最大高さRzが0.1μm未満であると、酸洗工程で生じた筋状の凹凸や「かえり」は軽減されているものの、発生したオイルピットが多いおそれがある。一方、圧延方向に直交する方向の最大高さRzが3μm超過であると、酸洗工程で生じた筋状の凹凸や「かえり」の軽減が不十分であり、めっき性が低くなるおそれがある。
 銅合金圧延材の表面の圧延方向に直交する方向の最大山高さRpに対する最大谷深さRvの比率Rv/Rpは、筋状の凹凸や「かえり」の軽減の程度の指標となる数値である。圧延方向に直交する方向のRv/Rpが1.2以上2.5以下であれば、筋状の凹凸や「かえり」は軽減されており、めっき性が優れている。圧延方向に直交する方向のRv/Rpが1.2未満であると、筋状の凹凸や「かえり」の軽減が不十分で、めっき性が低い場合がある。一方、圧延方向に直交する方向のRv/Rpが2.5超過であると、筋状の凹凸や「かえり」は軽減されているものの、発生したオイルピットが多いおそれがある。
 銅合金圧延材の表面の圧延方向に平行な方向の最大高さRzは、0.1μm以上3μm以下とする。圧延方向に平行な方向の最大高さRzが0.1μm未満であると、オイルピットの発生量は少ないものの、酸洗工程で生じた筋状の凹凸や「かえり」の軽減が不十分であるおそれがある。一方、圧延方向に平行な方向の最大高さRzが3μm超過であると、仕上げ圧延で発生したオイルピットが深く、めっき性が低くなるおそれがある。
 銅合金圧延材の表面の圧延方向に平行な方向の粗さ曲線要素の平均長さRSmは、オイルピットの発生量の指標となる数値である。圧延方向に平行な方向の粗さ曲線要素の平均長さRSmが0.02mm以上0.08mm以下であれば、オイルピットの発生量が少なく、めっき性が優れている。圧延方向に平行な方向の粗さ曲線要素の平均長さRSmが0.02mm未満であると、オイルピットの発生量が多く、めっき性が低くなるおそれがある。一方、圧延方向に平行な方向の粗さ曲線要素の平均長さRSmが0.08mm超過であると、オイルピットの発生量は少ないものの、酸洗工程で生じた筋状の凹凸や「かえり」の軽減が不十分であるおそれがある。
 歪取り焼鈍工程は、仕上げ圧延工程の後に任意に実施してもよい工程である。歪取り焼鈍により、銅合金圧延材の曲げ加工性、ばね性、耐応力緩和特性等が向上する。歪取り焼鈍の条件は適宜設定すればよいが、例えば、バッチ熱処理式の焼鈍の場合であれば、250℃以上400℃以下の温度で0.5時間以上10時間以下実施すればよく、走間熱処理式の焼鈍の場合であれば、300℃以上600℃以下の温度で1秒以上60秒以下実施すればよい。歪取り焼鈍の条件が上記の範囲内であれば、強度の低下と表面に形成される酸化物の増加とを抑えつつ歪取り焼鈍を行うことができる。
 次に、銅合金の合金組成について説明する。銅合金の種類は特に限定されるものではないが、使用可能な銅合金としては、例えば、ニッケル及びコバルトの少なくとも一方とケイ素とを含有する銅合金(Cu-Ni-Si系合金、Cu-Co-Si系合金など)や、クロム、ジルコニウム、及びチタンのうち少なくとも一つを含有する銅合金(Cu-Cr系合金(クロム銅)、Cu-Zr系合金(ジルコニウム銅)、Cu-Ti系合金(チタン銅)など)があげられる。
 ニッケル及びコバルトの少なくとも一方とケイ素とを含有する銅合金としては、例えば、ニッケル1質量%以上5質量%以下及びコバルト0.5質量%以上2.5質量%以下の少なくとも一方と、ケイ素0.1質量%以上1.5質量%以下と、を含有し、残部が銅及び不可避的不純物からなる銅合金があげられる。ここで、不可避的不純物とは、溶解鋳造時に原料や鋳造炉の炉壁等から意図せず混入する微量元素を意味する。
 この銅合金は、他の合金成分を含有してもよく、例えばマグネシウム、錫、亜鉛、マンガン、及びクロムのうち少なくとも一つをさらに含有してもよい。このような銅合金としては、例えば、ニッケル1質量%以上5質量%以下及びコバルト0.5質量%以上2.5質量%以下の少なくとも一方と、ケイ素0.1質量%以上1.5質量%以下と、を含有するとともに、マグネシウム0質量%超過0.5質量%以下、錫0質量%超過1質量%以下、亜鉛0質量%超過1.5質量%以下、マンガン0質量%超過0.5質量%以下、及びクロム0質量%超過1質量%以下のうち少なくとも一つをさらに含有し、残部が銅及び不可避的不純物からなる銅合金があげられる。
 また、クロム、ジルコニウム、及びチタンのうち少なくとも一つを含有する銅合金としては、例えば、クロム0.05質量%以上1質量%以下、ジルコニウム0.01質量%以上0.2質量%以下、及びチタン0.01質量%以上3.5質量%以下のうち少なくとも一つを含有し、残部が銅及び不可避的不純物からなる銅合金があげられる。
 この銅合金は、他の合金成分を含有してもよく、例えばケイ素、マグネシウム、錫、亜鉛、マンガン、鉄、銀、コバルト、及びニッケルのうち少なくとも一つをさらに含有してもよい。このような銅合金としては、例えば、クロム0.05質量%以上1質量%以下、ジルコニウム0.01質量%以上0.2質量%以下、及びチタン0.01質量%以上3.5質量%以下のうち少なくとも一つを含有するとともに、ケイ素0質量%超過0.1質量%以下、マグネシウム0質量%超過0.5質量%以下、錫0質量%超過1質量%以下、亜鉛0質量%超過1.5質量%以下、マンガン0質量%超過0.5質量%以下、鉄0質量%超過0.5質量%以下、銀0質量%超過1質量%以下、コバルト0質量%超過2質量%以下、及びニッケル0質量%超過1質量%以下のうち少なくとも一つをさらに含有し、残部が銅及び不可避的不純物からなる銅合金があげられる。
(1)ニッケル及びコバルトの少なくとも一方とケイ素とを含有する銅合金について
〔ニッケルについて〕
 ニッケル(Ni)は、ケイ素とNi-Si系化合物を形成し、強度を向上させる元素である。ニッケルの含有量は1質量%以上5質量%以下が好ましく、1質量%以上であれば強度が十分に向上し、5質量%以下であれば導電率と製造性が良好である。
〔コバルトについて〕
 コバルト(Co)は、ケイ素とCo-Si系化合物を形成し、強度を向上させる元素である。コバルトの含有量は0.5質量%以上2.5質量%以下が好ましく、0.5質量%以上であれば強度が十分に向上し、2.5質量%以下であれば導電率と製造性が良好である。
〔ケイ素について〕
 ケイ素(Si)は、ニッケル、コバルトや他の合金成分とSi系化合物を形成し、強度を向上させる元素である。ケイ素の含有量は0.1質量%以上1.5質量%以下が好ましく、0.1質量%以上であれば強度が十分に向上し、1.5質量%以下であれば導電率と製造性が良好である。また、熱処理による酸化物の形成が抑えられ、めっき性や半田濡れ性が良好となる。
〔マグネシウムについて〕
 マグネシウム(Mg)は、強度、耐熱性、耐応力緩和特性の向上等に寄与する元素である。マグネシウムは添加しなくてもよいが、添加する場合は0質量%超過0.5質量%以下が好ましい。0.5質量%以下であれば導電率と製造性が良好である。また、熱処理による酸化物の形成が抑えられ、めっき性や半田濡れ性が良好となる。
〔錫について〕
 錫(Sn)は、強度、耐熱性、耐応力緩和特性の向上等に寄与する元素である。錫は添加しなくてもよいが、添加する場合は0質量%超過1質量%以下が好ましい。1質量%以下であれば導電率と製造性が良好である。
〔亜鉛について〕
 亜鉛(Zn)は、強度、半田濡れ性の向上等に寄与する元素である。亜鉛は添加しなくてもよいが、添加する場合は0質量%超過1.5質量%以下が好ましい。1.5質量%以下であれば導電率が良好である。
〔マンガンについて〕
 マンガン(Mn)は、熱間加工性の向上等に寄与する元素である。マンガンは添加しなくてもよいが、添加する場合は0質量%超過0.5質量%以下が好ましい。0.5質量%以下であれば導電率が良好である。
〔クロムについて〕
 クロム(Cr)は、強度、耐熱性、耐応力緩和特性の向上等に寄与する元素である。クロムは添加しなくてもよいが、添加する場合は0質量%超過1.5質量%以下が好ましい。1.5質量%以下であれば、熱処理による酸化物の形成が抑えられ、めっき性や半田濡れ性が良好となる。また、製造性が良好である。
(2)クロム、ジルコニウム、及びチタンのうち少なくとも一つを含有する銅合金について
〔クロムについて〕
 クロムは、高導電率を維持したまま強度、耐熱性、耐応力緩和特性の向上等に寄与する元素である。クロムの含有量は0.05質量%以上1.5質量%以下が好ましく、0.05質量%以上1.5質量%以下であれば、熱処理による酸化物の形成が抑えられ、めっき性や半田濡れ性が良好となる。また、製造性が良好である。
〔ジルコニウムについて〕
 ジルコニウム(Zr)は、高導電率を維持したまま強度、耐熱性、耐応力緩和特性の向上等に寄与する元素である。ジルコニウムの含有量は0.01質量%以上0.2質量%以下が好ましく、0.01質量%以上0.2質量%以下であれば、熱処理による酸化物の形成が抑えられ、めっき性や半田濡れ性が良好となる。また、製造性が良好である。
〔チタンについて〕
 チタン(Ti)は、強度、耐熱性、耐応力緩和特性の向上等に寄与する元素である。チタンの含有量は0.01質量%以上3.5質量%以下が好ましく、0.01質量%以上3.5質量%以下であれば、熱処理による酸化物の形成が抑えられ、めっき性や半田濡れ性が良好となる。また、製造性が良好である。
〔ケイ素について〕
 ケイ素は、クロム、ジルコニウム、チタンや他の合金成分とSi系化合物を形成し、強度を向上させる元素である。ケイ素は添加しなくてもよいが、添加する場合は0質量%超過0.1質量%未満が好ましい。0.1質量%未満であれば強度が良好である。
〔マグネシウムについて〕
 マグネシウムは、強度、耐熱性、耐応力緩和特性の向上等に寄与する元素である。マグネシウムは添加しなくてもよいが、添加する場合は0質量%超過0.5質量%以下が好ましい。0.5質量%以下であれば導電率と製造性が良好である。また、熱処理による酸化物の形成が抑えられ、めっき性や半田濡れ性が良好となる。
〔錫について〕
 錫は、強度、耐熱性、耐応力緩和特性の向上等に寄与する元素である。錫は添加しなくてもよいが、添加する場合は0質量%超過1質量%以下が好ましい。1質量%以下であれば導電率と製造性が良好である。
〔亜鉛について〕
 亜鉛は、強度、半田濡れ性の向上等に寄与する元素である。亜鉛は添加しなくてもよいが、添加する場合は0質量%超過1.5質量%以下が好ましい。1.5質量%以下であれば導電率が良好である。
〔マンガンについて〕
 マンガンは、熱間加工性の向上等に寄与する元素である。マンガンは添加しなくてもよいが、添加する場合は0質量%超過0.5質量%以下が好ましい。0.5質量%以下であれば導電率が良好である。
〔鉄について〕
 鉄(Fe)は、強度、耐熱性の向上等に寄与する元素である。鉄は添加しなくてもよいが、添加する場合は0質量%超過0.5質量%以下が好ましい。0.5質量%以下であれば導電率が良好である。
〔銀について〕
 銀(Ag)は、強度、耐熱性の向上等に寄与する元素である。銀は添加しなくてもよいが、添加する場合は0質量%超過1質量%以下が好ましい。1質量%以下であれば導電率が良好である。
〔コバルトについて〕
 コバルトは、強度を向上させる元素である。コバルトは添加しなくてもよいが、添加する場合は0質量%超過2質量%以下が好ましい。2質量%以下であれば導電率が良好である。
〔ニッケルについて〕
 ニッケルは、強度の向上等に寄与する元素である。ニッケルは添加しなくてもよいが、添加する場合は0質量%超過1質量%以下が好ましい。1質量%以下であれば導電率が良好である。
 以下に実施例及び比較例を示して、本発明をさらに具体的に説明する。
 表1、2に示す合金組成を有する銅合金の鋳塊を作製し、上記実施形態の銅合金圧延材の製造方法と同様の方法によって銅合金圧延材を製造した。すなわち、鋳塊を850~1050℃、0.5~10時間の条件で均質化熱処理した後に、熱間圧延を施して板状に成形し、水冷した。その後、面削工程により板状物の表面酸化膜を除去して冷間圧延を施し、さらに700~1000℃、1~60秒間の条件で溶体化再結晶熱処理を施した。
 続いて、さらに冷間圧延を施した後に、400~600℃、0.5~5時間の条件で時効熱処理を施した。時効熱処理の後に、酸洗処理とバフによる表面研磨とを施して板状物の表面酸化膜を除去した。そして、20~80%の加工率で仕上げ圧延を施した。仕上げ圧延には、表面粗さRaが0.01~1μmで、直径が30~300mmの圧延ロールを使用した。仕上げ圧延が終了したら、300~600℃、1~60秒間の条件で歪取り焼鈍を施して、銅合金圧延材を得た。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
 このようにして得られた実施例1~42及び比較例1~14の銅合金圧延材の評価を行った。評価項目は表面粗さ及びめっき性である。各評価方法について以下に説明する。
(表面粗さの測定方法について)
 JIS B0601(2001)に準拠して、銅合金圧延材の圧延方向に直交する方向の最大高さRz、最大山高さRp、及び最大谷深さRv、並びに、圧延方向に平行な方向の最大高さRz及び粗さ曲線要素の平均長さRSmを、株式会社小坂研究所製の表面粗さ測定機サーフコーダSE3500を用いて測定した。測定条件は、測定距離4mm、カットオフ値0.8mm(JIS B0601(2001)に準拠)、走査速度0.1mm/s、プローブ径2μmとした。測定はそれぞれ3回行い、それらの平均値を算出してそれぞれの測定値とした。
(めっき性の評価方法について)
 銅合金圧延材に厚さ0.5μmの銅ストライクめっき膜を成膜して、銅ストライクめっきのめっき性を評価した。また、銅合金圧延材に厚さ0.5μmの銅ストライクめっき膜を成膜した後に、銅ストライクめっき膜の上に厚さ1μmの銀めっき膜を成膜して、銀めっきのめっき性を評価した。
 銅ストライクめっきにより、基材である銅合金圧延材と銀めっき膜との密着性が向上し、高温環境下においても銀めっき膜の剥離を抑制することができる。ただし、銅ストライクめっき膜は厚さが薄く、基材の表面が粗い場合や酸化物粒子が存在する場合には欠陥が発生しやすい。銅ストライクめっき膜に欠陥が発生すると、その上に付着された銀めっき膜に欠陥が少なかったとしても、高温環境下において銀めっき膜の剥離が発生する場合がある。そのため、近年の高温環境に耐えるためには、銅ストライクめっき膜の欠陥を無くし且つ銀めっき膜の欠陥を無くすことが重要である。
 以下に、銅ストライクめっきと銀めっきの方法を説明する。まず、めっきを施す前に銅合金圧延材に前処理を施した。前処理の内容は、温度60℃、濃度10質量%の水酸化ナトリウム水溶液中で銅合金圧延材に対して電流密度2.5A/dmで30秒間カソード電解脱脂を行い、その後に濃度10質量%の硫酸水溶液中で30秒間酸洗処理を行うというものである。
 次に、前処理を施した銅合金圧延材に対して、銅ストライクめっきのみ又は銅ストライクめっき及び銀めっきを施した。めっきは、銅合金圧延材の表面のうち縦30mm、横50mmの矩形の領域に対して施した。銅ストライクめっきは、シアン化銅(I)を65g/L、シアン化カリウムを85g/L、炭酸カリウムを7.5g/L含有するめっき液中において、温度45℃、電流密度1.5A/dmの条件で行った。銀めっきは、シアン化銀カリウムを55g/L、シアン化カリウムを75g/L、水酸化カリウムを10g/L、炭酸カリウムを25g/L含有するめっき液中において、室温、電流密度1.0A/dmの条件で行った。
 めっき終了後、めっき膜の表面を光学顕微鏡で50倍に拡大して観察し、めっき膜の表面の不具合の有無を確認した。具体的には、めっき膜の表面から一辺10mmの正方形の領域を任意に3ヶ所選び(ただし、銅合金圧延材の周縁部から5mmの部分が含まれないように、前記領域を選ぶ)、直径5μm以上のめっきコブの個数とめっきが付いていない箇所(以下、これらを欠陥と言う)の個数を数え、前記領域3ヶ所で見つかった欠陥の個数を合計した。
 そして、欠陥の合計個数が5個以下であった場合は、めっき性は特に良好と評価し、表1、2においては「○」印で示した。また、欠陥の合計個数が6個以上20個以下であった場合は、めっき性は良好と評価し、表1、2においては「△」印で示した。さらに、欠陥の合計個数が21個以上であった場合は、めっき性は不良と評価し、表1、2においては「×」印で示した。
 表1は、銅合金圧延材が、ニッケル及びコバルトの少なくとも一方とケイ素とを含有する銅合金で構成されている場合の評価結果であり、表2は、銅合金圧延材が、クロム、ジルコニウム、及びチタンのうち少なくとも一つを含有する銅合金で構成されている場合の評価結果である。
 実施例1~18及び実施例19~42は、銅合金圧延材の表面の性状が本発明の要件を満たしているため、めっき性が良好であった。特に、実施例1~15及び実施例19~38は、銅合金の合金組成の要件も満たしているため、表面の酸化物量が少なく、めっき性が特に良好であった。
 これに対して、比較例1及び比較例8は、仕上げ圧延に用いる圧延ロールの表面粗さRaが0.005μmと小さいため、オイルピットが多く発生した。そのため、圧延方向に平行な方向の粗さ曲線要素の平均長さRSmが小、Rv/Rpが大となり、めっき性が不良となった。
 比較例2及び比較例9は、仕上げ圧延に用いる圧延ロールの表面粗さRaが2μmと大きいため、圧延ロールの表面の凹凸が銅合金圧延材に転写されて、銅合金圧延材の表面が粗くなった。そのため、圧延方向に直交する方向の最大高さRzが大となり、めっき性が不良となった。
 比較例3及び比較例10は、仕上げ圧延に用いる圧延ロールの直径が400mmと大きいため、オイルピットが多く発生し、また深さが大きかった。そのため、圧延方向に平行な方向の粗さ曲線要素の平均長さRSmが小、圧延方向に平行な方向の最大高さRzが大となり、めっき性が不良となった。
 比較例4及び比較例11は、仕上げ圧延の加工率が15%と小さいため、酸洗工程で生じた筋状の凹凸や「かえり」の軽減が不十分であった。そのため、圧延方向に平行な方向の粗さ曲線要素の平均長さRSmが大、圧延方向に直交する方向の最大高さRzが大、Rv/Rpが小となり、めっき性が不良となった。
 比較例5及び比較例12は、仕上げ圧延及び歪取り焼鈍を行わなかったため、酸洗工程で生じた筋状の凹凸や「かえり」により、圧延方向に平行な方向の粗さ曲線要素の平均長さRSmが大、圧延方向に直交する方向の最大高さRzが大、Rv/Rpが小となり、めっき性が不良となった。
 比較例6及び比較例13は、歪取り焼鈍工程の後に凹凸軽減処理として酸溶解処理を実施したため、圧延方向に平行な方向の粗さ曲線要素の平均長さRSmが大、Rv/Rpが小となるとともに、スマットが発生し、銅ストライクめっきのめっき性が不良となった。
 比較例7及び比較例14は、特許文献1に開示の技術と同様のものであり、時効熱処理後の酸洗工程において硫酸水溶液を用いた酸洗処理のみを実施し表面研磨は実施しないというものである。また、加工率20%の仕上げ圧延と、400℃で15秒間という条件の歪取り焼鈍を実施したものである。そのため、Rv/Rpが小となり、また、表面の酸化物が十分に除去されず、銅ストライクめっきのめっき性が不良となった。

Claims (7)

  1.  圧延方向に直交する方向の最大高さRzが0.1μm以上3μm以下であり、圧延方向に直交する方向の最大山高さRpに対する最大谷深さRvの比率Rv/Rpが1.2以上2.5以下であり、圧延方向に平行な方向の最大高さRzが0.1μm以上3μm以下であり、圧延方向に平行な方向の粗さ曲線要素の平均長さRSmが0.02mm以上0.08mm以下である銅合金圧延材。
  2.  ニッケル1質量%以上5質量%以下及びコバルト0.5質量%以上2.5質量%以下の少なくとも一方と、ケイ素0.1質量%以上1.5質量%以下と、を含有し、残部が銅及び不可避的不純物からなる銅合金で構成された請求項1に記載の銅合金圧延材。
  3.  ニッケル1質量%以上5質量%以下及びコバルト0.5質量%以上2.5質量%以下の少なくとも一方と、ケイ素0.1質量%以上1.5質量%以下と、を含有するとともに、マグネシウム0質量%超過0.5質量%以下、錫0質量%超過1質量%以下、亜鉛0質量%超過1.5質量%以下、マンガン0質量%超過0.5質量%以下、及びクロム0質量%超過1.5質量%以下のうち少なくとも一つをさらに含有し、残部が銅及び不可避的不純物からなる銅合金で構成された請求項1に記載の銅合金圧延材。
  4.  クロム0.05質量%以上1.5質量%以下、ジルコニウム0.01質量%以上0.2質量%以下、及びチタン0.01質量%以上3.5質量%以下のうち少なくとも一つを含有し、残部が銅及び不可避的不純物からなる銅合金で構成された請求項1に記載の銅合金圧延材。
  5.  クロム0.05質量%以上1.5質量%以下、ジルコニウム0.01質量%以上0.2質量%以下、及びチタン0.01質量%以上3.5質量%以下のうち少なくとも一つを含有するとともに、ケイ素0質量%超過0.1質量%未満、マグネシウム0質量%超過0.5質量%以下、錫0質量%超過1質量%以下、亜鉛0質量%超過1.5質量%以下、マンガン0質量%超過0.5質量%以下、鉄0質量%超過0.5質量%以下、銀0質量%超過1質量%以下、コバルト0質量%超過2質量%以下、及びニッケル0質量%超過1質量%以下のうち少なくとも一つをさらに含有し、残部が銅及び不可避的不純物からなる銅合金で構成された請求項1に記載の銅合金圧延材。
  6.  銅合金で構成された素材を圧延して銅合金圧延材を製造する方法であって、得られる銅合金圧延材の表面が下記の4つの条件A、B、C、Dを全て満たすように、加工率20%以上で仕上げ圧延を行う仕上げ圧延工程を備える銅合金圧延材の製造方法。
       (条件A)圧延方向に直交する方向の最大高さRzが0.1μm以上3μm以下である。
       (条件B)圧延方向に直交する方向の最大山高さRpに対する最大谷深さRvの比率Rv/Rpが1.2以上2.5以下である。
       (条件C)圧延方向に平行な方向の最大高さRzが0.1μm以上3μm以下である。
       (条件D)圧延方向に平行な方向の粗さ曲線要素の平均長さRSmが0.02mm以上0.08mm以下である。
  7.  請求項1~5のいずれか一項に記載の銅合金圧延材を備える電気電子部品。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023195267A1 (ja) * 2022-04-04 2023-10-12 古河電気工業株式会社 リードフレーム材およびその製造方法、ならびにリードフレーム材を用いた半導体パッケージ

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113454252B (zh) * 2019-03-28 2022-06-24 古河电气工业株式会社 铜合金条材及其制造方法、使用其的电阻器用电阻材料以及电阻器
WO2022139466A1 (ko) * 2020-12-23 2022-06-30 한국재료연구원 G-phase을 포함하는 구리-니켈-규소-망간 합금 및 이의 제조방법

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013042663A1 (ja) * 2011-09-21 2013-03-28 Jx日鉱日石金属株式会社 フレキシブルプリント配線板用銅箔
WO2013108599A1 (ja) * 2012-01-17 2013-07-25 パナソニック株式会社 配線基板とその製造方法
JP2015222659A (ja) * 2014-05-23 2015-12-10 古河電気工業株式会社 圧延銅箔およびリチウムイオン二次電池負極集電体
JP2016036829A (ja) * 2014-08-07 2016-03-22 Jx日鉱日石金属株式会社 圧延銅箔及びそれを用いた二次電池用集電体

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3520034B2 (ja) * 2000-07-25 2004-04-19 古河電気工業株式会社 電子電気機器部品用銅合金材
MY151391A (en) * 2007-10-03 2014-05-30 Furukawa Electric Co Ltd Copper alloy strip material for electrical/electronic components
JP2009255429A (ja) * 2008-04-18 2009-11-05 Taisei Plas Co Ltd 金属合金と炭素繊維強化プラスチックの接合体及びその電食防止方法
KR101419149B1 (ko) * 2009-12-02 2014-07-11 후루카와 덴키 고교 가부시키가이샤 구리합금판재
US8818013B2 (en) * 2011-11-17 2014-08-26 Plastoform Industries Limited Wearable speaker system with satellite speakers and a passive radiator
CN103088229B (zh) * 2012-11-06 2015-04-15 北京有色金属研究总院 一种低成本接插件用铜合金及其加工方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013042663A1 (ja) * 2011-09-21 2013-03-28 Jx日鉱日石金属株式会社 フレキシブルプリント配線板用銅箔
WO2013108599A1 (ja) * 2012-01-17 2013-07-25 パナソニック株式会社 配線基板とその製造方法
JP2015222659A (ja) * 2014-05-23 2015-12-10 古河電気工業株式会社 圧延銅箔およびリチウムイオン二次電池負極集電体
JP2016036829A (ja) * 2014-08-07 2016-03-22 Jx日鉱日石金属株式会社 圧延銅箔及びそれを用いた二次電池用集電体

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023195267A1 (ja) * 2022-04-04 2023-10-12 古河電気工業株式会社 リードフレーム材およびその製造方法、ならびにリードフレーム材を用いた半導体パッケージ
JP7366480B1 (ja) * 2022-04-04 2023-10-23 古河電気工業株式会社 リードフレーム材およびその製造方法、ならびにリードフレーム材を用いた半導体パッケージ

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