JPS63128158A - 高力高導電性銅基合金の製造方法 - Google Patents
高力高導電性銅基合金の製造方法Info
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- JPS63128158A JPS63128158A JP27195486A JP27195486A JPS63128158A JP S63128158 A JPS63128158 A JP S63128158A JP 27195486 A JP27195486 A JP 27195486A JP 27195486 A JP27195486 A JP 27195486A JP S63128158 A JPS63128158 A JP S63128158A
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Landscapes
- Conductive Materials (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明はトランジスタやＩＣなどの集積回路等、半導体
部品のリード材をはじめとし、端子、コネクタ、ばね材
等にも広く用いられる高力高導電性銅基合金の製造方法
に関する。
部品のリード材をはじめとし、端子、コネクタ、ばね材
等にも広く用いられる高力高導電性銅基合金の製造方法
に関する。
［従来の技術］
半導体機器のリード材、端子、コネクタ、ばね材等とし
て優れた強度、曲げ性、導電性、耐熱性、半田付性及び
半田耐剥離性をはじめとした信頼性を青する合金として
Ｃｕ−Ｃｒ−７ｒ系合金が注目されている。従来この系
の銅合金の製造方法としては鋳造したインゴットを８５
０℃付近の温度で加熱保持し、熱間圧延を行なうことが
知られている。
て優れた強度、曲げ性、導電性、耐熱性、半田付性及び
半田耐剥離性をはじめとした信頼性を青する合金として
Ｃｕ−Ｃｒ−７ｒ系合金が注目されている。従来この系
の銅合金の製造方法としては鋳造したインゴットを８５
０℃付近の温度で加熱保持し、熱間圧延を行なうことが
知られている。
［発明が解決しようとする問題点］
しかし、上記従来方法において熱間圧延を行なうことに
は以下に挙げる問題点がある。
は以下に挙げる問題点がある。
（イ）材料表面に酸化スケールがつきスケールを除くた
めに固剤が必要となり、歩留りが大きく低下する。
めに固剤が必要となり、歩留りが大きく低下する。
（ロ）添加元素によっては熱間加工性が悪くなり、熱圧
割れを起こしやすい。
割れを起こしやすい。
（ハ）大気中で加熱されるため活性な添加元素が内部酸
化され、圧延、熱処理、酸洗等をくり返すとこの酸化物
が表面に現われ、欠陥となる。
化され、圧延、熱処理、酸洗等をくり返すとこの酸化物
が表面に現われ、欠陥となる。
（ニ）熱間圧延を行なうインゴットを加熱保持するため
に膨大なエネルギーを必要とする。
に膨大なエネルギーを必要とする。
これらの点から熱間圧延を行なわない析出硬化型銅合金
の製造方法が望まれている。
の製造方法が望まれている。
［問題点を解決するための手段］
本発明は、上記問題点を解決するため、Ｃｕ−Ｑｒ−Ｚ
ｒ系銅合金の熱間処理を行なわない製造方法であって、
その要旨は （八）連続鋳造により０．０５〜１，０重量％のｃｒ、
０．０５〜１．０重最％Ｏ７ｒを含み、残部Ｃｕ及び不
可避的な不純物からなる銅基合金インゴットを製造する
工程、 （Ｂ）上記インゴットを３０〜９５％の加工度で冷間圧
延する工程、 （Ｃ）上記冷間圧延した材料を還元性または不活性雰囲
気において、材料温度８００℃以上で５分〜５時間加熱
した後、１０℃／ｍｉｎ以上の速度で冷却する工程、 （Ｄ）上記熱処理した材料を３０〜９９％の加工度で冷
間圧延する工程、 （［）上記冷間圧延した材料を還元性または不活性雰囲
気において材料温度３００〜５５０℃で５分〜５時間熱
処理する工程からなることを特徴とするものである。
ｒ系銅合金の熱間処理を行なわない製造方法であって、
その要旨は （八）連続鋳造により０．０５〜１，０重量％のｃｒ、
０．０５〜１．０重最％Ｏ７ｒを含み、残部Ｃｕ及び不
可避的な不純物からなる銅基合金インゴットを製造する
工程、 （Ｂ）上記インゴットを３０〜９５％の加工度で冷間圧
延する工程、 （Ｃ）上記冷間圧延した材料を還元性または不活性雰囲
気において、材料温度８００℃以上で５分〜５時間加熱
した後、１０℃／ｍｉｎ以上の速度で冷却する工程、 （Ｄ）上記熱処理した材料を３０〜９９％の加工度で冷
間圧延する工程、 （［）上記冷間圧延した材料を還元性または不活性雰囲
気において材料温度３００〜５５０℃で５分〜５時間熱
処理する工程からなることを特徴とするものである。
ｃｒの含有ｍを０．０５重重最以上１．０重量％以下と
するのはＣｒの含有量が０．０５重量％未満では期待す
る強度、耐熱性が得られず、逆に１．０重量％を超える
と導電率が低下し、さらにめっき性（加熱によるめっき
ふくれ）エツチング性、半田付性及び半田耐剥離性が劣
化するためである。
するのはＣｒの含有量が０．０５重量％未満では期待す
る強度、耐熱性が得られず、逆に１．０重量％を超える
と導電率が低下し、さらにめっき性（加熱によるめっき
ふくれ）エツチング性、半田付性及び半田耐剥離性が劣
化するためである。
ｚｒの含有量の０．０５重量％以上１．０型理％以下と
いう範囲は、ｚｒが金属間化合物を生成する際の伯の添
加元素の含有量との関係から決定されたものである。す
なわち、Ｚｒの含有愚か０．０５重重看未満ではＣｒの
共添を行なっても期待する強度、耐熱性が得られず、１
．０重量％を超えると金属間化合物を生成せず、ＣＵに
固溶するＺｒ量が多くなり導電率が低下するためである
。
いう範囲は、ｚｒが金属間化合物を生成する際の伯の添
加元素の含有量との関係から決定されたものである。す
なわち、Ｚｒの含有愚か０．０５重重看未満ではＣｒの
共添を行なっても期待する強度、耐熱性が得られず、１
．０重量％を超えると金属間化合物を生成せず、ＣＵに
固溶するＺｒ量が多くなり導電率が低下するためである
。
ざらに副成分としてＺｎ、Ｓｉ、ＭＱ、Ｎｉ、ＡＩ、Ｂ
ｅ、Ｔｉ、Ｈｆ、Ｍｎ、Ｐ、Ｇｏ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｐｂか
らなる群より選択された１種又は２種以上を添加する理
由は、これらの添加によって導電率を大きく添加させず
に強度、耐熱性を向上させ、中でもＺｎ、Ｍｎ、Ｍｇ、
Ｉｎは酸化膜密着性、半田耐剥離性をも向上させる効果
がおるからで、０．００５重量％未満ではこれらの効果
が期待できず、１．０重量％を超えると導電率が著しく
低下するからである。
ｅ、Ｔｉ、Ｈｆ、Ｍｎ、Ｐ、Ｇｏ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｐｂか
らなる群より選択された１種又は２種以上を添加する理
由は、これらの添加によって導電率を大きく添加させず
に強度、耐熱性を向上させ、中でもＺｎ、Ｍｎ、Ｍｇ、
Ｉｎは酸化膜密着性、半田耐剥離性をも向上させる効果
がおるからで、０．００５重量％未満ではこれらの効果
が期待できず、１．０重量％を超えると導電率が著しく
低下するからである。
鋳造したインゴットは熱間圧延ではなく直接冷間圧延を
行なう。加工度を３０〜９５％とする理由は、３０％未
満の加工度では次の熱処理時に材料が溶体化するのに時
間がかかり、かつ生産性が悪くなり、９５％を超える加
工度では材料の形状が悪くなるためである。
行なう。加工度を３０〜９５％とする理由は、３０％未
満の加工度では次の熱処理時に材料が溶体化するのに時
間がかかり、かつ生産性が悪くなり、９５％を超える加
工度では材料の形状が悪くなるためである。
この冷間圧延した材料を還元性または不活性雰囲気にお
いて材料温度が８００℃以上で５分〜５時間加熱した後
１０℃／ｍｉｎ以上の速度で冷却する。
いて材料温度が８００℃以上で５分〜５時間加熱した後
１０℃／ｍｉｎ以上の速度で冷却する。
溶体化処理を８００℃以上で行なう理由はａｏｏ’ｃ未
満では溶体化されずに金属間化合物が析出し、粗大析出
粒子が加工性を劣化させるためである。また熱処理時間
を５分〜５時間とする理由は５分未満ではその効果がな
く、５時間を超える熱処理は無駄であり、エネルギーコ
ストが膨大になるためである。冷却速度を１０℃／ｍｉ
ｎとするのは冷却速度が１０℃／ｍｉｎ未満では金属間
化合物が析出し加工性を劣化させるためである。
満では溶体化されずに金属間化合物が析出し、粗大析出
粒子が加工性を劣化させるためである。また熱処理時間
を５分〜５時間とする理由は５分未満ではその効果がな
く、５時間を超える熱処理は無駄であり、エネルギーコ
ストが膨大になるためである。冷却速度を１０℃／ｍｉ
ｎとするのは冷却速度が１０℃／ｍｉｎ未満では金属間
化合物が析出し加工性を劣化させるためである。
上記の熱処理した材料を３０〜９９％の加工度で冷間圧
延する。加工度を３０〜９９％とする理由は３０％未満
では次の熱処理により高強度かつ高専、電性の材料が得
られなくなり、９９％を超えると加工性が劣化するとと
もに形状が悪くなるからである。
延する。加工度を３０〜９９％とする理由は３０％未満
では次の熱処理により高強度かつ高専、電性の材料が得
られなくなり、９９％を超えると加工性が劣化するとと
もに形状が悪くなるからである。
上記冷間圧延した材料を還元性または不活性雰囲気にお
いて、材料温度が３００〜５５０℃で５分〜５時間熱処
理を行なう。時効温度を３００〜５５０℃とする理由は
３００℃未満では５分以上熱処理しても析出硬化型鋼合
金の特徴である高強度、高導電性でかつ伸びのある材料
が得られず、５５０℃を超える温度では材料が溶体化さ
れ、冷却後は過飽和固溶体となり、高強度、高導電性の
材料が得られない。また熱処理時間を５分〜５時間とす
る理由は５分未満では熱処理の効果が認められず、５時
間を超えると導電性に変化がなく、強度は低下しエネル
ギーコストの面でも無駄なためである。熱処理を還元性
または不活性雰囲気で行なう理由は材料の表面及び内部
酸化を防ぐためである。
いて、材料温度が３００〜５５０℃で５分〜５時間熱処
理を行なう。時効温度を３００〜５５０℃とする理由は
３００℃未満では５分以上熱処理しても析出硬化型鋼合
金の特徴である高強度、高導電性でかつ伸びのある材料
が得られず、５５０℃を超える温度では材料が溶体化さ
れ、冷却後は過飽和固溶体となり、高強度、高導電性の
材料が得られない。また熱処理時間を５分〜５時間とす
る理由は５分未満では熱処理の効果が認められず、５時
間を超えると導電性に変化がなく、強度は低下しエネル
ギーコストの面でも無駄なためである。熱処理を還元性
または不活性雰囲気で行なう理由は材料の表面及び内部
酸化を防ぐためである。
上記の製造工程に加えて必要に応じて適宜冷間加工と熱
処理を行なうことにより様々な板厚や硬さ伸びの材料を
得ることができる。
処理を行なうことにより様々な板厚や硬さ伸びの材料を
得ることができる。
［実施例］
第１表に示される本発明に係る合金の各種成分組成のイ
ンゴットを連続鋳造装置により鋳造した。（板厚１５ｍ
ｍ＞このインゴットを７０％の加工度で冷間圧延し固剤
した後、各条件で熱処理（溶体化処理）した材料を各加
工度で圧延した俊、各熱処理条件で時効処理を施した。
ンゴットを連続鋳造装置により鋳造した。（板厚１５ｍ
ｍ＞このインゴットを７０％の加工度で冷間圧延し固剤
した後、各条件で熱処理（溶体化処理）した材料を各加
工度で圧延した俊、各熱処理条件で時効処理を施した。
ざらに一部供試材は冷間加工を行い熱処理を施した。
このようにして調整された試料のリード材としての評価
として、強度を引張試験により、曲げ性を板厚と同一の
曲げＲ（＝０．２５ｍｍ＞での９０°往復くり返し曲げ
（破断までの曲げ回数）により、耐熱性を加熱時間５分
における軟化温度により、電気伝導性（放熱性）を導電
率（％ＩＡＣ３）によって示した。電気伝導性と熱伝導
性は相互に比例関係にあり、導電率で評価し１ｑるから
である。半田付は性は、垂直式浸漬法で２３０±５℃の
半田浴（Ｓｎ６０％、Ｐｂ４０％）５秒間浸漬し、半田
のぬれの状態を目視観察することにより評価した。半田
の耐剥離性は、上記の方法で半田付けした試料を大気中
で１５０℃、１５００ｈｒ加熱後、０．８Ｒの９０’曲
げを行ない剥離の有無を評価した。めっき密着性は、試
料に厚さ３μのＡｇめっきを施し、表面に発生するフク
レの有無を目視観察することにより評価した。酸化膜密
着性は試料を４００℃にて１分加熱した俊、材料表面に
２ｍｍ間隔の格子をナイフで刻み、粘着テープを貼り、
材料からはがして、テープに付着する酸化膜の有無によ
り、密着性を評価した。これらの結果を比較合金、比較
製造法とともに第１表に示した。
として、強度を引張試験により、曲げ性を板厚と同一の
曲げＲ（＝０．２５ｍｍ＞での９０°往復くり返し曲げ
（破断までの曲げ回数）により、耐熱性を加熱時間５分
における軟化温度により、電気伝導性（放熱性）を導電
率（％ＩＡＣ３）によって示した。電気伝導性と熱伝導
性は相互に比例関係にあり、導電率で評価し１ｑるから
である。半田付は性は、垂直式浸漬法で２３０±５℃の
半田浴（Ｓｎ６０％、Ｐｂ４０％）５秒間浸漬し、半田
のぬれの状態を目視観察することにより評価した。半田
の耐剥離性は、上記の方法で半田付けした試料を大気中
で１５０℃、１５００ｈｒ加熱後、０．８Ｒの９０’曲
げを行ない剥離の有無を評価した。めっき密着性は、試
料に厚さ３μのＡｇめっきを施し、表面に発生するフク
レの有無を目視観察することにより評価した。酸化膜密
着性は試料を４００℃にて１分加熱した俊、材料表面に
２ｍｍ間隔の格子をナイフで刻み、粘着テープを貼り、
材料からはがして、テープに付着する酸化膜の有無によ
り、密着性を評価した。これらの結果を比較合金、比較
製造法とともに第１表に示した。
［発明の効果］
第１表かられかるように本発明に係る合金の製造方法は
諸欠陥の発生をうながす熱間圧延をする必要がない優れ
た方法であり、この方法により加工性も良く、すぐれた
硬さ、伸び、導電性を兼ね備えた合金が安価に得られる
ことがわかる。
諸欠陥の発生をうながす熱間圧延をする必要がない優れ
た方法であり、この方法により加工性も良く、すぐれた
硬さ、伸び、導電性を兼ね備えた合金が安価に得られる
ことがわかる。
Claims (4)
- （１）（Ａ）連続鋳造により０．０５〜１．０重量％の
Ｃｒ、０．０５〜１．０重量％のＺｒを含み、残部Ｃｕ
及び不可避的な不純物からなる銅基 合金インゴットを製造する工程、 （Ｂ）上記インゴットを３０〜９５％の加工度で冷間圧
延する工程、 （Ｃ）上記冷間圧延した材料を還元性または不活性雰囲
気において、材料温度８００℃以上で５分〜５時間加熱
した後、１０℃／ｍｉｎ以上の速度で冷却する工程、 （Ｄ）上記熱処理した材料を３０〜９９％の加工度で冷
間圧延する工程、 （Ｅ）上記冷間圧延した材料を還元性または不活性雰囲
気において材料温度３００〜５５０℃で５分〜５時間熱
処理する工程、 からなることを特徴とする高力高導電性銅基合金の製造
方法。 - （２）（Ｅ）工程に続いて、通常の冷間加工と熱処理を
行なう特許請求の範囲第（１）項記載の高力高導電性銅
基合金の製造方法。 - （３）（Ａ）連続鋳造により０．０５〜１．０重量％の
Ｃｒ、０．０５〜１．０重量％のＺｒ、副成分としてＺ
ｎ、Ｓｉ、Ｍｇ、Ｎｉ、Ａｌ、Ｂｅ、Ｔｉ、Ｈｆ、Ｍｎ
、Ｐ、Ｃｏ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｐｂからなる群より選択され
た１種以上を 総量で０．００５〜１．０重量％を含み、残部Ｃｕ及び
不可避的な不純物からなる銅基合 金インゴットを製造する工程、 （Ｂ）上記インゴットを３０〜９５％の加工度で冷間圧
延する工程、 （Ｃ）上記冷間圧延した材料を還元性または不活性雰囲
気において材料温度８００℃以上で５分〜５時間加熱し
た後１０℃／ｍｉｎ以上の速度で冷却する工程、 （Ｄ）上記熱処理した材料を３０〜９９％の加工度で冷
間圧延する工程、 （Ｅ）上記冷間圧延した材料を還元性または不活性雰囲
気において材料温度３００〜５５０℃で５分〜５時間熱
処理する工程 からなることを特徴とする高力高導電性銅基合金の製造
方法。 - （４）（Ｅ）工程につづいて、通常の冷間加工と熱処理
を行なう特許請求の範囲第（３）項記載の高力高導電性
銅基合金の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27195486A JPS63128158A (ja) | 1986-11-17 | 1986-11-17 | 高力高導電性銅基合金の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27195486A JPS63128158A (ja) | 1986-11-17 | 1986-11-17 | 高力高導電性銅基合金の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63128158A true JPS63128158A (ja) | 1988-05-31 |
Family
ID=17507128
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27195486A Pending JPS63128158A (ja) | 1986-11-17 | 1986-11-17 | 高力高導電性銅基合金の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63128158A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01312047A (ja) * | 1988-06-13 | 1989-12-15 | Yazaki Corp | 高力高導電性銅合金の製造方法 |
| EP0681035A2 (en) * | 1994-04-25 | 1995-11-08 | Olin Corporation | Process for improving the bend formability of copper alloys |
| JP2008088558A (ja) * | 2007-10-17 | 2008-04-17 | Nikko Kinzoku Kk | 延性に優れた高力高導電性銅合金 |
| US7955448B2 (en) * | 2005-04-15 | 2011-06-07 | Jfe Precision Corporation | Alloy for heat dissipation of semiconductor device and semiconductor module, and method of manufacturing alloy |
| CN107502777A (zh) * | 2017-09-13 | 2017-12-22 | 临沂市科创材料有限公司 | 一种原位增强铜铬锆合金高温抗氧化性的方法 |
| CN109321777A (zh) * | 2018-12-12 | 2019-02-12 | 大连理工大学 | 一种高强度高导电高塑性的铜合金及其制备方法 |
-
1986
- 1986-11-17 JP JP27195486A patent/JPS63128158A/ja active Pending
Cited By (10)
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