JPS5839912B2 - リ−ド用銅合金材の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、トランジスター、ダイオード等の電子部品や
各種電子機器、電気機器のリード材として好適な銅合金
材の製造方法に関し、さらに詳細には上記部品や機器の
製造過程、組立過程及び使用上に必要な良好なハンダ付
は性、優秀な繰返し屈曲強さ、強度、耐熱性等を有する
導電性銅合金材の製造方法に関するものである。

従来より、トランジスター、ダイオード等の電子部品の
リード材には良好なハンダ付は性が要求され、鉄系やニ
ッケル系の合金に比して、ハンダ付は性の良好な銅基合
金が求められて来たが、耐熱性、高強度に加えて繰返し
屈曲強さと言った要求特性を十分に満たす事が困難であ
り、これらの諸特性を兼備する銅合金材料が望まれてい
た。

本発明は、かかる点に鑑み、上述の従来合金の欠点を改
善し、電子部品や機器用リード材として好適な諸特性を
有する導電材料を提供せんとするものである。

本発明は、クロム０．２０〜０．９５重量係（以下単に
係と記す）、錫０４０〜０．９５％を含み、残部が本質
的に銅よりなる銅合金を、溶体化処理、焼入れ後、冷間
加工および時効焼鈍処理（以下単に焼鈍処理と記す）を
旋して成ることを特徴とするリード用銅合金材である。

本発明において、クロムを０．２０〜０．９５％と規定
したのは、クロム０．２０％未満では強度向上の効果が
少なく、またクロム量による強度のバラツキが発生しや
すく、クロム０．９５％を超えると、いたずらに製造コ
ストが上昇するだけで、機械的特性には伺ら好ましい結
果を生じない為である。

また錫を０．４０〜０９５係と規定したのは、０４０係
未満では、強度や繰返し屈曲強さの向上に効果が少なく
、錫０９５係を超えると熱間加工時に割れを発生して、
製品歩留りが低下したり、その際残存したキズが後のヘ
ッダー加工性を害したりする為である。

なお本発明における合金組成中Ｐ、Ｂ、Ｃａ等の脱酸剤
の残留や若干量の他の不純物が総量で０．１５％以下の
範囲で含有されても（ｉ’１等差支えない。

又本発明において、最終の焼鈍処理前の冷間加工は冷間
加工率９６饅以上で実施されることが望ましく、さらに
、時効焼鈍条件として１時間ないし４時間にわたって３
５０℃ないし５００°Ｃの温度で時効焼鈍処理を行うも
のである。

時効焼鈍温度を３５０℃ないし５００’Ｃとしたのは３
５０℃未満の場合は導電率の回復が十分ではなく、又、
５００℃をこえる場合は機械的特性の低下をまねく恐れ
があるとともに、時効焼鈍時間を１時間ないし４時間と
したのは、１時間未満の場合は導電率の回復が不十分で
あるとともに、４時間を超えると機械的特性の低下をま
ねく恐れがあり、経済的に不利であるからである。

次に本発明を実施例により詳述する。

実施例 １ 通常用いられている９９．９％銅地金を溶解し、リン脱
酸の後、クロムは銅−１０係クロム母合金の形で、錫は
単体で夫々添加し、攪拌、十分溶解した後、５０ｒ／１
７ｒＬ角の鋳型に鋳造し、第１表に示した組成の合金鋳
塊を作成した。

これを約８７０℃で熱間圧延し８關φのワイヤーロンド
とした。

なお第１表のＡ６６の比較組成合金は熱間圧延中、ヒビ
割れを起こしたので、以下の加工を取り止めた。

ざらに冷間伸線により２ｍｍφのサイズにしたものを９
７０’Ｃで２時間溶体化処理後水焼入れし、しかる後に
０．４５ｍｍφまで冷間で伸線加工し、これを真空中で
３５０℃、４５０℃の温度で１時間真空焼鈍するか、又
は窒素雰囲気のトンネル炉を用い、炉温６５０℃で３０
秒間通過させて連続焼鈍処理し試料とした。

＊焼鈍処理後の試料の
ステイフネス値および屈曲値は第２表に示す通りである
。

ここでステイフネス値は、水平にした試料の一端に錘り
をのせて試料を曲げ、３５°に曲げるに要するトルクの
値で示しである。

屈曲値は、第１図に示す如く、試料１に０．１ｖｕｒｔ
Ｒのエツジをもつダイス２を添えて締つけ治具３で把持
し、かつ一端に５００ｇの荷重Ｗを負荷した状態で、締
付は治具３を第２図に示す如く９００回転して試料を０
．１ｍ１Ｒのエツジの周りで９０°曲げて後入に戻す操
作を繰返し、破断に至るまでの回数を９０°曲げを１回
として示したものである。

電子部品リード材として要求される機械的特性は例えば
ステイフネス値６５ｇ、ｃｒｒＬ以上（０，４５ｍｍφ
）かつ前述の屈曲テスト条件における繰返し屈曲強さ１
５回以上が望ましい。

第２表より、本発明の銅合金材は、ステイフネス値、繰
返し屈曲強さともにバッチ式焼鈍によっても高温短時間
の連続焼鈍処理によっても要望通りの特性が得られる事
を示している。

さらに耐熱性について調べるため、／ｉ６１〜Ａ６３の
組成４５０℃で１時間焼鈍処理した試料を、さらに４５
０℃で１時間再焼鈍処理した後の特性を第３表に示す。

第３表より４５０°Ｃで１時間の再加熱によっても特性
の低下は少なく、良好な耐熱性を保有している。

導電率については、４５０℃で１時間の１回焼鈍処理材
の値を第４表に示す如くで、これらの値は、リード材の
放熱作用や導電機能を果すのに十分である。

更に０．４５關φの／Ｖ；１〜Ａ６．３の組成の合金（
４５０℃×１時間焼鈍）線、通常のタフピッチ銅線、銅
−０，６５％クロム合金線、ニッケル線、鉄−５０％ニ
ッケル合金線について、各１００本ずつを２本１組にし
て、同−材料線同志つき合わセテハンタ付ケ（共晶ハン
ダ、ロジンフラックス使用）した後、２００ｇの荷重を
かけた所、／Ｉ６１〜／１６．３、タフピッチ銅、銅−
０，６５％クロム合金の線は、１組もはがれを生じなか
ったが、ニッケル線、鉄−５０係ニッケル合金線には、
はがれを生じるのが存在した。

このように、本発明になる合金材料は、通常のタフピッ
チ銅、銅−０，６５％クロム合金と同様、ハンダ付は性
が良好である。

以上述べたように、本発明の銅合金材の製造方法は、強
度、繰返し屈曲強さに優れ、さらに耐熱性、ハンダ付は
性を兼ねそなえるという利点を有し、特に電子部品のリ
ード材として好適な導電材料を提供するものである。

また、本発明者は、最終焼鈍処理の前の冷間加工率につ
いて検討を加かえ本発明材においては、この冷間加工率
を９６係以上にして製造すると、同一条件の最終焼鈍処
理後、強度及び繰返し屈曲強さともに９６係未満の冷度
加工率のものより優れ、特に強度の改善が著しい事を見
出した。

次に実施例によって説明する。

実施例 ２ 試料は、実施例１で示した／Ｖ；１〜屑３の組成の８ｍ
ｍφのワイヤーロンドを、このサイズにて９７０℃で２
時間溶体化処理後水焼入れし、その後０．４５ｍｍφま
で冷間伸線を行ない、４５０℃で１時間真空焼鈍処理を
旋して試料について、機械的特性を測定し、第２表に示
したデータと比較した結果は第５表に示す通りである。

第５表より、最終焼鈍処理前の冷間加工率が９９．７％
の本実施例の鋼合金材が、冷間加工率が９５．０％の実
施例１のものに比べ、繰返し屈曲強さのわずかな向上と
、ステイフネス値の大巾な向上が見られる事を示してお
り、本実施例に示す製造方法により製造された本発明の
銅合金材が、信頼性の要求される電子部品や機器用リー
ド材として、さらに最適のものである事がわかる。

以上述べこ如く、本発明の銅合金材の製造方法は、クロ
ム０．２０〜０．９５係、錫０．４０〜０．９５係を含
み、残部が本質的に銅よりなる銅合金を溶体化処理、焼
入れ後、冷間加工および時効焼鈍処理を旋したものであ
るから、ステイフネス値、繰返し屈曲強さ等の機械的特
性にすぐれ、かつ耐熱性、ハンダ付は性を兼ねそなえた
ものであるので、信頼性の要求される電子部品や電子機
器、電気機器等のリード材として好適である特長を有す
る。

又時効焼鈍処理はバッチ式焼鈍ども連続焼鈍でも要望通
りの特性が得られるので、製造が容易である利点がある
。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は繰返し屈曲試験の方法を説明する
図である。 １・・・・・・試料、２・・・・・・ダイス、３・・・
・・・締付は治具、Ｗ・・・・・・荷重。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ クロム０．２０−０．９５重量係、錫０．４０〜０
   ９５重量係を含み、残部が本質的に銅よりなる銅合金を
   溶体化処理、焼入れ後、加工率が９６％以上の冷間加工
   および１時間ないし４時間３５０°Ｃないし５００°Ｃ
   の温度で時効焼鈍処理を旋こすことを特徴とするリード
   用銅合金材の製造方法。