[發明專利]電氣電子部件用銅合金板材

有效

• 申請號: 200880109559.0
• 申請日: 2008-10-02
• 公開（公告）號: CN101809177A
• 公開（公告）日: 2010-08-18
• 發明（設計）人: 三原邦照;中野淳介;菅原親人;宇野岳夫
• 申請（專利權）人: 古河電氣工業株式會社
• 主分類號: C22C9/06
• 分類號: C22C9/06;H01L23/48;C22F1/00;C22F1/08
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 張平元

技術領域

本發明涉及銅合金板材。

背景技術

以往，作為電氣電子設備用材料，除鐵系材料以外，通常廣泛使用導電性和導熱性優異的磷青銅、紅色黃銅(red?brass)、黃銅等銅系材料。

近年來，對于電氣電子設備的小型化、輕量化、以及隨之而產生的高密度實裝化的要求增加，因此對適合于上述電氣電子設備的銅系材料的各種特性也提出了要求。作為主要的特性，可列舉強度、導電性、耐應力松弛特性、彎曲加工性、沖壓加工性、以及鍍敷性和焊料潤濕性等表面特性。

其中，在眾多的析出型合金中，被稱為科森銅鎳硅合金(Corson?alloy)(是在Cu中加入Ni和Si并形成由上述Ni和Si構成的析出物，從而使其得到強化的合金)的合金的強化能力非常高，幾種市售的科森銅鎳硅合金(例如，作為CDA(Copper?Development?Association)注冊合金的CDA?70250)也正在被使用。

作為電子設備用銅合金，有對上述科森銅的表面粗糙度進行規定的公知的實例。

日本特開昭63-324782號公報與日本特開平11-124698號公報的特征在于：在使用引線框的半導體制造步驟中，在未對銅合金進行鍍敷的情況下進行金導線等的連接。日本特開2000-288991號公報的用途是箔，是用于FPC(Flexible?Printed?Circuits：撓性印刷基板)的技術。另外，在日本特開2001-100581公報中，對中間步驟中的粗糙度進行了規定。此外，在日本特開平11-124698公報中，雖然對焊接性的提高進行了闡述，但并未公開具有何種程度的改善等的具體例子。并且，在引線框用途的情況下，還發現幾個為了提高與樹脂模具的密合性而對氧化膜密合性進行評價的例子。

然而，這些專利文獻雖然對表面粗糙度的中心線平均粗糙度(Ra)、最大高度(Ry)等進行了規定，但并未記載表面粗糙度的凸成分和凹成分分別與鍍敷性和焊料潤濕性等表面特性的關系。

Cu-Ni-Si合金(科森合金)通過進行熱處理，作為含有成分的Ni與Si以Ni-Si金屬間化合物的形式析出，從而使其強度和導電率得以提高。然而，由于該熱處理通常是在400～600℃的高溫、以及長達0.5～5小時的長時間下進行的，因此材料表面附近的Si與熱處理爐內的微量的氧結合而形成氧化硅化合物。

另外，固溶處理(有時也稱為再結晶處理、均質化處理)由于在更高的溫度下進行，因此表面附近的Si同樣會發生氧化。

已知如果上述氧化硅化合物殘存至最終產品中，則鍍敷密合性以及焊料潤濕性將會明顯變差，因此，在形成最終產品之前，要進行用以除去表面附近的氧化硅化合物的步驟。

為了除去該氧化硅化合物，大多使用酸溶解(氫氟酸類溶液、稀硫酸+過氧化氫的混合酸液等)，另外，通常一邊進行將卷材(coil)狀的板浸漬且連續通過溶液浴中，一邊除去上述氧化硅化合物。但是，為了使表面附著的氧化硅化合物充分除去，必須要延長浸漬時間，從成本以及酸溶液的管理方面考慮，一般來說，在進行酸溶解之后，利用被稱為毛刷或拋光輪的材料物理性或機械性地除去附著在表面的氧化硅化合物。

當利用上述毛刷或拋光輪對進行了酸溶解之后的板表面進行摩擦時，會產生凹凸。因此，就科森合金而言，在制造的中間步驟中，會形成粗糙度較大(近似于粗糙)的表面。而且，可知當上述凹凸較大時，鍍敷密合性以及焊料潤濕性經常會變差。

發明內容

然而，對于以往的引線框材料等而言，上述課題雖然并未成為問題，但近年來，高溫多濕化條件下的耐環境性及與無鉛焊料化相對應等的要求日益增強，根據上述各專利申請公開公報所公開的技術，并無法滿足鍍敷密合性以及焊料潤濕性等特性。因此，鑒于上述的問題，本發明的課題在于提供一種銅合金，該銅合金即使在苛刻的使用環境下，其鍍敷性、焊料潤濕性也優異，因此適合于電氣電子設備用的引線框、連接器、端子材料等。

本發明人等對適合于電氣電子部件用途的銅合金進行了研究，并著眼于銅合金板的表面粗糙度，發現了如下的關系：當表示表面粗糙度的凹凸成分的頻數分布曲線中的峰值位置處于比表示表面粗糙度的曲線的平均值(頻數分布曲線中的零的位置)大的一側(凸成分)時，材料的鍍敷性以及焊料潤濕性會提高，并進一步反復進行研究而完成了本發明。

即，本發明可獲得表面性狀優異的Cu-Ni-Si(科森銅)。

也就是說，根據本發明，可提供以下的技術方案：